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EP4449561A1 - Elektrischer steckverbinder und verfahren zur montage eines elektrischen steckverbinders - Google Patents

Elektrischer steckverbinder und verfahren zur montage eines elektrischen steckverbinders

Info

Publication number
EP4449561A1
EP4449561A1 EP23708487.6A EP23708487A EP4449561A1 EP 4449561 A1 EP4449561 A1 EP 4449561A1 EP 23708487 A EP23708487 A EP 23708487A EP 4449561 A1 EP4449561 A1 EP 4449561A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
support
connector
contact
chambers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23708487.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcel Volkmar
Thomas MIEDL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG filed Critical Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Publication of EP4449561A1 publication Critical patent/EP4449561A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H01R13/443—Dummy plugs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/53—Bases or cases for heavy duty; Bases or cases for high voltage with means for preventing corona or arcing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/86—Parallel contacts arranged about a common axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/506—Bases; Cases composed of different pieces assembled by snap action of the parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2107/00—Four or more poles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector, which has a connector housing with a plurality of chambers running next to one another and which can be equipped with contact elements, according to the preamble of claim 1 .
  • the invention also relates to a method for assembling an electrical connector, in particular an angle connector.
  • a connector or mating connector can be a plug, a printed circuit board connector, a built-in connector, a socket, a coupling or an adapter.
  • the term "connector” or “mating connector” used in the context of the invention is representative of all variants.
  • contact elements often have multiple contact elements in a common connector housing.
  • the contact elements are usually distributed over different chambers in the connector housing, in which they are guided and fixed individually.
  • contact elements arranged coaxially to one another are also provided in a common chamber (i.e. usually an outer conductor contact element through which a central inner conductor contact element runs, spaced by an insulator).
  • a plug connection has to withstand high mechanical loads and it must be ensured that the plug connector is not damaged and the electrical connection is not disconnected unintentionally. It is also important to rule out short circuits between the contact elements of the connector as far as possible.
  • High demands are placed in particular on the robustness and safety of connectors for the automotive industry and for vehicles. For example, in electromobility and in the autonomous operation of vehicles and for driver assistance systems, ensuring safety is paramount.
  • the contact elements within the populated chambers then sometimes introduce high forces into the partition walls between the chambers of the connector housing. If individual chambers remain unequipped, the partition walls involved within the chamber experience no mechanical support whatsoever, which can lead to the partition wall breaking and/or the contact element bending in the adjacent, equipped chamber.
  • the object of the present invention is to provide a support arrangement for an electrical connector, by means of which the robustness, in particular the transverse tensile strength, of the connector can be increased.
  • the present invention is also based on the object of providing an electrical connector which has a high degree of robustness, in particular transverse tensile strength, and which can preferably be produced particularly economically in the context of mass production.
  • the object of the invention is to provide a method for assembling an electrical connector, in particular for assembling an electrical connector as part of mass production, in the context of which robust connectors can be produced, preferably modularly, using identical parts.
  • the object is achieved for the electrical connector with the features listed in claim 1. With regard to the method, the object is achieved by claim 15.
  • a support arrangement for an electrical connector which has a connector housing with a plurality of chambers running next to one another and which can be fitted with contact elements.
  • the invention is particularly suited for use with cable connectors, particularly angled cable connectors.
  • the invention is suitable for use with any plug-in connectors, ie, for example, also circuit board plug-in connectors and non-angled plug-in connectors.
  • the connector housing is preferably made of an electrically non-conductive material, in particular a plastic.
  • the connector housing can be designed in one piece or in multiple pieces.
  • the connector housing can have any features that are customary for connectors (e.g. latching and securing elements for connection to a corresponding mating connector, sealing elements for sealing against dirt and liquids, etc.), which are already known in principle, which is why further examples and details are not given becomes.
  • the chambers for accommodating the contact elements are preferably primarily elongate and generally run at least essentially in a straight line to accommodate a straight, elongate section of the contact elements.
  • Fastening means for fastening the contact elements can be provided on the inside of the chamber, in particular latching means such as recesses, recesses and spring shackles.
  • latching means such as recesses, recesses and spring shackles.
  • a press connection or press fit can also be provided between the contact element and the chamber.
  • any positive and/or non-positive attachment of the contact elements in the chambers of the connector housing can be provided.
  • the chambers preferably run directly adjacent and parallel to one another, with a common partition wall or a primarily thin housing section separating the two chambers preferably being provided between adjacent chambers.
  • Corresponding connector housings with individual chambers for accommodating contact elements are known in principle, which is why no further details are given in this regard.
  • chambers of the connector housing that are equipped with a contact element are referred to as “equipped chambers”, whereas chambers of the connector housing that are not equipped with a contact element are referred to as “unequipped chambers” (even if in the unequipped chambers the following mentioned supporting element are included).
  • the designations “equipped” / "unequipped” are therefore specifically to refer to the assembly with a contact element.
  • relative directions such as “front” or “back” are sometimes used for simplification.
  • the term “front” refers to the connection section (the "interface") of the connector intended for connection to the mating connector (i.e. to the "connector side)
  • the term “rear” refers to the connection section or the The back of the connector facing away from the plug side is to be obtained.
  • the support arrangement has at least one support element that can be inserted into an unequipped chamber of the connector housing instead of one of the contact elements.
  • the external geometry of the at least one support element can be designed in such a way that the support element can be inserted into a corresponding chamber from the front or rear. Fastening (for example latching or pressing) of the support element in the chamber is not absolutely necessary, but is optionally possible.
  • the support element is designed to support the unequipped chamber on the inside at at least one axial support position.
  • the support can preferably be provided by the support element resting at least in sections with its outer lateral surface or the support surfaces mentioned below on an inside of the chamber (e.g. on the partition to the adjacent, equipped chamber).
  • the support element supports the unequipped chamber along at least one continuous axial support section (or several axial support sections spaced apart from one another).
  • a punctiform or (partly) annular support at an axial support position can also already be sufficient.
  • the support of the chamber by the support element can be limited or focused on axial sections or axial positions where the highest mechanical stress is expected. Therefore, the support element can optionally only extend through the chamber in sections and also support the chamber only in sections, in particular in order to save material for the support element.
  • connector housings of an electrical connector can be used in a modular manner and variably equipped with contact elements.
  • the support elements provided in the unequipped chambers ensure that the robustness, in particular transverse strength, of the connector housing is not adversely reduced. Therefore, additional structurally reinforcing measures such as additional struts, material adjustments or thickening within the connector housing can be dispensed with.
  • a small connector housing with filigree partitions between the individual chambers can be used even for mechanically highly stressed applications and can be modularly equipped as required.
  • the outer geometry of the support element is designed differently from the outer geometry of the at least one contact element of the plug connector.
  • the outer geometry of the support element is designed to be functionally different from the outer geometry of a contact element.
  • the support elements and the contact elements thus preferably differ on the basis of functional geometric features, such as latching means and contact sections for contact with the inside of the chambers.
  • the contact elements are designed to be fastened in the chamber in a force-fitting and/or form-fitting manner, whereas the support elements have no such fastening means for fastening within the chamber.
  • the support element is shorter along its longitudinal extension than the at least one contact element of the connector.
  • the support elements therefore preferably protrude less deeply into the chamber than the contact elements, even in the fully assembled state.
  • a support element is preferably not a contact element.
  • a support element is preferably also not a so-called dummy contact element, that is to say a non-functional contact element, for example partially replicated from a plastic. For reasons of cost, it is preferable to avoid providing the unequipped chambers of the connector housing with blind (i.e. not connected) or dummy contact elements (i.e. replicas of contact elements).
  • the cross section of the support element decreases in the direction of at least one of its ends in order to form a centering point for easier insertion of the support element into the associated chamber.
  • the centering tip is preferably formed at the front end of the support element, that is to say at the end of the support element which faces a mating connector (when the support element is mounted in the chamber). Inserting the support element from behind into the corresponding chamber can thereby be simplified. If the support element is to be inserted into the chamber from the front, the rear end of the support element can also have the centering tip.
  • the centering point preferably has a blunt end, ie it is not completely pointed.
  • the reduction in the cross section of the support element in the direction of the centering point can be stepped or continuous.
  • the support element is preferably made of a dielectric material, in particular a plastic.
  • the support element can be a plastic injection molded part, for example.
  • the support element can also be formed from an electrically conductive material, in particular from a metal.
  • the support element can be manufactured, for example, as a stamped and bent part from sheet metal.
  • the support element is designed as a solid body, in particular when the support element is made of a plastic.
  • the support element can alternatively also be designed as a hollow body, for example a hollow cylinder, in order to save material, insofar as the mechanical strength of such a hollow body is then still sufficient for the supporting function of the support element.
  • the support element for the inside support of the unequipped chamber has one or more support surfaces distributed along the circumference of the support element, which are intended to rest on the inside (in particular on an inner wall / partition wall to an adjacent chamber) of the unequipped chamber are formed.
  • At least three support surfaces are provided which are distributed along the circumference of the support element and which, in a particularly preferred embodiment, can be distributed equidistantly along the circumference of the support element.
  • the multiple support surfaces can optionally also be positioned at axially different support positions or support sections.
  • the support surfaces can be formed on the outer surfaces of elevations on the support element, for example on the outer surfaces of ribs, webs or dome-like elevations. Provision can also be made for the supporting element to have an external cross-sectional profile which corresponds to the internal cross-sectional profile of the unequipped chamber or at least corresponds to the extent that the supporting element is able to support the chamber accordingly from the inside.
  • the support element bears partially or completely annularly on the inside of the chamber at least at the axial support position, preferably on the axial support section.
  • a sufficient support function can be achieved in particular even if the support element rests only in sections along the circumference on the inside of the chamber, for which purpose said ribs can be provided, for example, which are distributed along the circumference of the support element.
  • the support arrangement has a base body (in particular a plate-shaped base body) from which the at least one support element rises like a dome or to which the at least one support element is directly or indirectly connected.
  • the base body and the at least one support element are preferably designed in one piece.
  • the base body and the at least one support element can also be designed in multiple parts, in which case the at least one support element can be fastened to the base body in a material-to-material, form-fit and/or non-positive manner.
  • the base body can advantageously form an additional covering cap for the connector housing and is also very well suited as an actuation surface for mounting the at least one support element in the connector housing.
  • the base body has at least one latching element for latching with the connector housing in order to hold the at least one support element in the chamber in a captive manner.
  • the fixing of the at least one support element in the corresponding chamber can thus preferably take place outside of the chamber, in particular by the base body.
  • the base body can also be used to fix several support elements together in the chambers so that they cannot be lost axially.
  • the base body can therefore reduce the assembly effort and also the manufacturing effort for the individual support elements.
  • the mountability and also the robustness of the support arrangement can be significantly improved if several support elements rise from a common plate-shaped base body, so that they can be mounted together in the connector housing.
  • a first variant with a plate-shaped base body with exactly one support element a second variant with a plate-shaped base body with exactly two support elements, and a third variant with a plate-shaped base body with exactly three support elements.
  • a selection of different variants of base body-support element combinations can be selected in order to provide the unequipped chambers with support elements.
  • the invention also relates to an electrical connector, in particular a cable connector and/or angle connector, having a support arrangement according to the above and following statements.
  • the electrical connector has at least one of the electrical contact elements and the connector housing.
  • At least one of the chambers of the connector housing is equipped with one of the contact elements, so that a rigid longitudinal section of the contact element bears against an inner wall of the equipped chamber at an axial contact position.
  • one of the support elements is preferably arranged instead of a contact element in order to support the unequipped chamber on the inside at least at the axial support position.
  • the support position is preferably arranged at least essentially at the same axial position as the contact position of the adjacent equipped chamber.
  • the connector housing can be supported by supporting elements that are independent of the contact elements.
  • the support element preferably has a supporting effect at the same axial position at which the rigid longitudinal section of the contact element rests on the inside of the equipped chamber.
  • the axial contact position and the axial support position of adjacent chambers are therefore preferably identical (relative to the longitudinal axis of the connector).
  • a (slight) offset can also be provided if the supporting effect is still sufficient in this case.
  • the rigid longitudinal section of the contact element can in particular be a section of the contact element that is sufficiently stiffened to damage the connector housing or its chamber and/or adjacent chambers in the event of a mechanical transverse load on the contact element if the support arrangement is not present .
  • the rigid longitudinal section can in particular be an axial section of the contact element, which is completely closed along the circumferential direction (apart from, for example, smaller openings)—among other things in contrast to a spring cage.
  • axial support positions and/or axial contact positions can also be provided, up to preferably one or more connected axial support sections and/or one or more connected axial contact sections.
  • a purely punctiform, linear, partially ring-shaped or ring-shaped axial support position and/or contact position can also be provided within the scope of the invention.
  • the support surface with which the support element rests on the at least one axial support position and/or the contact surface or the rigid longitudinal section with which the contact element rests on the axial contact position can be formed by ribs, webs or other projections or elevations or edges (z. B. a front edge of the contact element or support element) are formed.
  • a secondary support position of the support element can optionally also be provided directly on an adjacent contact element, especially if the contact element and the support element each protrude from their chamber and then run next to each other in sections.
  • the supporting effect of the support element can again be significantly increased by directly supporting the contact element.
  • the chambers preferably have a round cross section for accommodating a preferably primarily round contact element and/or a preferably primarily round support element. In principle, however, any desired cross-sectional profile of the chambers, contact elements and/or support elements is possible.
  • the invention can be used very particularly advantageously for use with cable connectors, since the cables leading out of the connector housing can sometimes transfer a high load, in particular high lateral forces, to the contact elements. This applies in particular (but not exclusively) to right-angle connectors with a cable outlet arranged at an angle relative to the connection section or "interface".
  • the proposed connector can be flexibly and modularly adaptable for a large number of applications, since individual chambers of the connector housing can optionally be equipped with contact elements or not. Despite the unequipped chambers, a high mechanical stability of the connector housing must be ensured since said support elements can be accommodated in the chambers that are not populated. In this way, the connector housing can also be made thinner, particularly in the region of the chambers, in order to save material. Due to the fact that the support elements are provided in the unequipped chambers, good mechanical stability is nevertheless maintained. A tearing or even a breakage of the individual chambers or their partitions can be advantageously avoided by the proposed support elements or by the proposed support arrangement.
  • the invention is particularly advantageous for use with coaxial connectors.
  • the plug connector can therefore preferably be a coaxial plug connector.
  • the at least one contact element is designed as an outer conductor contact element.
  • an inner conductor contact element can optionally also be provided, which extends coaxially through the outer conductor contact element and which is preferably spaced apart from the outer conductor contact element by an insulator within the outer conductor contact element.
  • This arrangement of outer conductor contact element, insulator and inner conductor contact element is also referred to below as a “coaxial contact arrangement”.
  • the coaxial contact arrangement can be accommodated together in a respective chamber, the outer conductor contact element being fastened directly in the chamber and the insulator and the inner conductor contact element usually being fastened directly inside the outer conductor contact element.
  • the connector according to the invention can be particularly advantageous for high-frequency technology.
  • the electrical plug connector can therefore preferably be a plug connector for high-frequency technology.
  • the electrical plug connector can also be a high-voltage plug connector.
  • the contact element can be any desired contact element, for example a simple pin contact or a socket contact.
  • the contact element preferably has a primarily sleeve-shaped structure, at least in the rigid longitudinal section.
  • the contact element can preferably also have one or more spring shackles, in particular a spring cage with one or more spring shackles, preferably on the front end facing the mating connector.
  • the contact element can also be designed in multiple parts.
  • a multi-part Outer conductor contact element and / or a multi-part inner conductor contact element may be provided.
  • the rigid longitudinal section can in particular be a connecting area that connects the parts of the multi-part contact element. As expected, this area is particularly stiff and can therefore make a particularly strong contribution to the introduction of mechanical loads into the chamber.
  • all chambers of the connector housing that can be fitted with the contact elements have an identical inner geometry, preferably at least a functionally identical inner geometry.
  • the connector housing can therefore be used advantageously and flexibly for a large number of applications.
  • all chambers of the connector housing that can be equipped with the contact elements are either equipped with a contact element or have a support element.
  • the connector housing has a connecting section for connection to a corresponding mating connector, into which the chambers of the connector housing that can be equipped with the contact elements open (in the connector housing "front").
  • the support elements can preferably be introduced into the chambers starting from a rear side (from the "back") which faces away from the connecting section of the connector housing.
  • the connector housing has a passage at its rear end facing away from the connecting section in the extension of the chambers, through which the at least one support element can be passed in order to finally reach the chamber(s).
  • a mountability starting from behind in the direction of the connecting section is usually possible in a particularly comfortable manner.
  • unintentional damage to contact elements e.g. a filigree spring cage
  • contact elements e.g. a filigree spring cage
  • it is also easier to comfortably insert support elements with a smaller longitudinal extent than the contact element into the chamber, so that these are fully assembled State are spaced from the front end of the connector housing or from the connecting portion / the front end of the chamber. Any blind mating contact element or dummy mating contact element of the mating connector can then possibly penetrate into the unequipped chamber from the front, although the support element is already located in the chamber.
  • the support elements can also be assembled from the front, that is to say starting from the connecting section.
  • this variant is less preferred.
  • the support elements when they are completely accommodated in the associated unequipped chambers, extend at least to the rear end or edge of the connector housing, preferably protruding from the rear of the respective chambers.
  • the at least one support element is also possible without using a tool.
  • the at least one support element can therefore be inserted into the chamber in a particularly simple manner and, if in doubt, also removed from the chamber again
  • a respective chamber equipped with one of the contact elements and the unequipped chamber adjacent to this equipped chamber and supported on the inside by the support element have a common partition separating both chambers.
  • the support arrangement and in particular the support elements of the support arrangement preferably have no sealing function.
  • the support arrangement preferably does not serve to seal the plug connector or plug connector housing against dirt and liquids, but primarily to stiffen the plug connector housing or to increase the transverse tensile strength of the plug connector housing.
  • the invention also relates to a method for assembling an electrical connector, in particular an angle connector, having at least the following method steps:
  • the proposed method makes it possible to provide a connector with a housing reinforcement that can be fitted with contact elements in a modular manner.
  • the mechanical properties of the plug connector produced by means of the method mentioned in particular with regard to transverse tensile strength and general housing robustness under mechanical stress, can be significantly improved compared to the known modular plug connectors.
  • the invention should not be understood as being limited to a specific type of connector.
  • the invention is particularly suitable for connectors for high-frequency technology.
  • connectors of the type PL, BNC, TNC, SMBA (FAKRA), SMA, SMB, SMS, SMC, SMP, BMS, HFM (FAKRA-Mini), H-MTD, BMK, Mini-Coax or MATE-AX can be used Use can be provided with the invention, in particular in the form of an angled cable connector.
  • the values and parameters described here are deviations or fluctuations of ⁇ 10% or less, preferably ⁇ 5% or less, more preferably ⁇ 1% or less, and very particularly preferably ⁇ 0.1% or less of the respectively named Include value or parameter, provided that these deviations in the implementation of the invention in practice excluded are.
  • the specification of ranges by means of initial and final values also includes all those values and fractions that are enclosed by the range specified in each case, in particular the initial and final values and a respective mean value.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the connector of the first exemplary embodiment along section line II-II of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the connector of the first exemplary embodiment with the connector housing hidden, in a perspective representation
  • FIG. 4 shows a plan view of the support arrangement of the plug connector of the first exemplary embodiment, shown in an individual representation
  • Figure 6 is a perspective view of an isolated representation of the support structure of the connector of the second embodiment.
  • a plurality of chambers 6, 7 arranged next to one another or parallel to one another extend through the connector housing 2 and serve to accommodate the respective contact elements 8 (cf. in particular FIG. 2 and FIG. 3).
  • some chambers 6 are equipped with a respective contact element 8 ("equipped chamber 6") and other chambers 7 remain unequipped (“unloaded chamber 7").
  • all chambers 6, 7 of the connector housing 2 that can be equipped with the contact elements 8 have a functionally identical inner geometry.
  • three equipped chambers 6 and one unequipped chamber 7 are used (cf. in particular FIG. 1).
  • the contact element provided for equipping the chambers 6, 7 is designed as an outer conductor contact element 8 in the exemplary embodiments, with a primarily sleeve-shaped structure.
  • the outer conductor contact element 8 is designed in two parts for easier assembly and comprises a connecting part 9 running primarily through the equipped chamber 6 for connection to a corresponding mating contact element of a mating connector, a spring cage being formed at the front end of the connecting part 9 .
  • the two-part outer conductor contact element 8 also has a cable outlet part 10 which is pressed to the connecting part 9 (cf. in particular FIG. 3).
  • the connecting part 9 and the outgoing cable part 10 are arranged at an angle to one another.
  • a rigid longitudinal section Ls of the contact element 8 rests against an axial contact position PA or against an axial contact section on the inside of the equipped chamber 6 .
  • Several axial contact positions PA can also be provided, as indicated in FIG. Due to the connection of the connecting part 9 and the outgoing cable part 10, the outer conductor contact element 8 is particularly rigid or stiffened, especially in the area of the rear axial contact position PA, which is why a critical load within the Connector housing 2 can be caused, which can lead to damage, up to a break in the common partition wall 13 of the equipped chamber 6 and the unequipped chamber 7 .
  • the connection area between the connection part 9 and the outgoing cable part 10 of the outer conductor contact element 8 is therefore to be understood here as a rigid longitudinal section Ls.
  • a support element 14 of a support arrangement 15 is arranged instead of a contact element 8 in order to support the unequipped chamber 7 on the inside at least at one axial support position Ps (cf. Figure 2), which corresponds to the axial contact position PA of one of the adjacent contact elements 8 or to the axial contact position PA or an axial contact section at least partially overlaps.
  • the axial support position Ps is thus arranged essentially at the same axial position as the axial contact position PA of the adjacent, equipped chamber 6 (relative to the longitudinal axis L of the connector housing 2).
  • a support element 14 in the sense of the invention is preferably not a contact element 8 or a “dummy” for a contact element 8 .
  • the outer geometry of the support element 14 is preferably different from the outer geometry of the at least one contact element 8 of the connector 1 .
  • the support element 14 also has no connecting means for direct attachment (e.g. latching) in one of the unequipped chambers 7 and is also shorter in the exemplary embodiment than the contact element 8 of the plug connector 1 .
  • the support element 14 preferably protrudes only along a rear axial section into the unequipped chamber 7 in order—in the exemplary embodiment—to support the unequipped chamber 7 primarily at an axial support position Ps opposite the rear contact position PA of the contact element 8, as shown in FIG.
  • the support element 14 is preferably designed as a solid body and in particular made of a dielectric material, for example a plastic.
  • the support element 14 can also be supported directly on the contact element 8 (cf. in particular FIGS. 2 and 3). At least one secondary support surface 17 can serve for this purpose. This support can preferably take place outside of the respective chamber 6, 7 and further improve the mechanical properties of the connector 1.
  • the cross section of the support element 14 decreases in the direction of one of its ends (the front end in the exemplary embodiment) in order to form a centering tip 18 for easier insertion of the support element 14 into the associated unequipped chamber 7 .
  • the centering point 18 is preferably not completely pointed, but has a blunt end.
  • the support elements 14 protrude out of the respective unequipped chambers 7 in the direction of the rear side 4 of the connector housing 2, even if they are completely accommodated in the associated, unequipped chambers 7. This facilitates assembly and disassembly.
  • the connector housing 2 As part of an advantageous manufacturing method for assembling the electrical connector 1, provision can be made for the connector housing 2 to be provided first, which is then equipped with any contact elements 8, with at least one of the chambers 6, 7 remaining unequipped.
  • the plug connector 1 can be modular and therefore equipped with contact elements 8 or not in almost any way.
  • a second exemplary embodiment is shown as an example in FIGS. 5 and 6, in which only two chambers 6, 7 are equipped with contact elements 8, with the two unequipped chambers 7 being equipped with a respective support element 14.
  • the support elements 14 shown in the exemplary embodiment in FIGS. 5 and 6 also extend from a plate-shaped base body 19 with which they are designed in one piece (however, a one-piece design with the base body is not absolutely necessary). In this way, in particular, simultaneous assembly and fastening of the two support elements 14 can be made possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder (1), insbesondere einen Winkelsteckverbinder, aufweisend wenigstens ein elektrisches Kontaktelement (8), ein Steckverbindergehäuse (2) mit mehreren nebeneinander verlaufenden, mit den Kontaktelementen (8) bestückbaren Kammern (6, 7), und eine Stützanordnung (15), wobei zumindest eine der Kammern (6, 7) mit einem der Kontaktelemente (8) bestückt ist, so dass ein starrer Längsabschnitt (LS) des Kontaktelements (8) an einer axialen Anlageposition (PA) an der Innenseite der bestückten Kammer (6) anliegt. Es ist vorgesehen, dass die Stützanordnung (15) wenigstens ein Stützelement (14) aufweist, das in eine unbestückte Kammer (7) des Steckverbindergehäuses (2) anstelle eines der Kontaktelemente (8) einfügbar ist, wobei benachbart zu der wenigstens einen bestückten Kammer (6) in zumindest einer weiteren, unbestückten Kammer (7) das Stützelement (14) anstelle eines Kontaktelements (8) angeordnet ist, um die unbestückte Kammer (7) an zumindest einer axialen Stützposition (PS) innenseitig abzustützen, wobei die axiale Stützposition (PS) zumindest im Wesentlichen an derselben axialen Position angeordnet ist wie die axiale Anlageposition (PA) der benachbarten, bestückten Kammer (6).

Description

Elektrischer Steckverbinder und Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckverbinders
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2022 104 959.0 in Anspruch, deren Inhalt durch Verweis hierin vollständig mit aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, der ein Steckverbindergehäuse mit mehreren nebeneinander verlaufenden, mit Kontaktelementen bestückbaren Kammern aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckverbinders, insbesondere eines Winkelsteckverbinders.
Aus der Elektrotechnik sind diverse elektrische Steckverbinder bekannt. Elektrische Steckverbinder dienen bekanntermaßen dazu, elektrische Versorgungssignale und/oder Datensignale an korrespondierende Gegensteckverbinder zu übertragen. Bei einem Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder kann es sich um einen Stecker, einen Leiterplattenstecker, einen Einbaustecker, eine Buchse, eine Kupplung oder einen Adapter handeln. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung "Steckverbinder" bzw. "Gegensteckverbinder" steht stellvertretend für alle Varianten.
Elektrische Steckverbinder weisen oft mehrere Kontaktelemente in einem gemeinsamen Steckverbindergehäuse auf. Die Kontaktelemente sind in der Regel auf verschiedene Kammern in dem Steckverbindergehäuse verteilt, in denen sie einzeln geführt und fixiert sind. Häufig sind dabei, insbesondere bei Steckverbindern für die Hochfrequenztechnik, auch koaxial zueinander angeordnete Kontaktelemente in einer gemeinsamen Kammer vorgesehen (also in der Regel ein Außenleiterkontaktelement, durch das - beab- standet durch einen Isolator - ein zentrales Innenleiterkontaktelement verläuft).
Da elektrische Steckverbinder mitunter in hohen Stückzahlen im Rahmen einer Massenfertigung und daher insbesondere auch besonders wirtschaftlich herstellbar sein müssen, hat sich die Verwendung eines modularen Steckverbindergehäuses als besonders geeignet herausgestellt, dessen Kammern nur bedarfsweise mit Kontaktelementen bestückt werden. Es kann somit für viele verschiedene Anwendungen jeweils dasselbe Steckverbindergehäuse wiederverwendet werden (sogenanntes Gleichteile-Prinzip).
Mitunter muss eine Steckverbindung hohen mechanischen Belastungen standhalten und es muss sichergestellt sein, dass der Steckverbinder nicht beschädigt und die elektrische Verbindung unbeabsichtigt getrennt wird. Auch Kurzschlüsse zwischen Kontaktelementen des Steckverbinders gilt es möglichst auszuschließen. Insbesondere an die Robustheit und Sicherheit von Steckverbindern für die Automobilindustrie bzw. für Fahrzeuge werden hohe Anforderungen gestellt. Beispielsweise bei der Elektromobilität und beim autonomen Betrieb von Fahrzeugen und für Fahrerassistenzsysteme ist die Gewährleistung der Sicherheit vorrangig. Vor diesem Hintergrund hat sich gezeigt, dass insbesondere die im Betrieb oder bei der Montage auf ein Kabel eines Kabelsteckverbinders wirkenden mechanischen Kräfte kritische Querkräfte innerhalb des Steckverbindergehäuses verursachen können. Die Kontaktelemente innerhalb der bestückten Kammern leiten dann mitunter hohe Kräfte in die Trennwände zwischen den Kammern des Steckverbindergehäuses ein. Insofern einzelne Kammern unbestückt bleiben, erfahren die beteiligten Trennwände innerhalb der Kammer keinerlei mechanische Unterstützung, wodurch es zum Bruch der Trennwand und/oder zum Verbiegen des Kontaktelements in der benachbarten, bestückten Kammer kommen kann.
Um dieses Problem zu vermeiden, sind hohe Anforderungen an Querzugfestigkeit und Gehäuserobustheit bei der Gestaltung des Steckverbindergehäuses zu beachten, was ganz wesentlich die Größenverhältnisse und geometrischen Merkmale des Steckverbindergehäuses beeinflusst.
Mitunter müssen (beispielsweise beim autonomen Betrieb eines Fahrzeugs bzw. bei Verwendung von Assistenzsystemen) hohe Datenmengen mittels der Steckverbindung übertragen werden. Gleichzeitig ist es zur Einsparung von Bauraum und Gewicht mitunter wichtig, die Steckverbinder möglichst kompakt auszubilden, was zu einem Zielkonflikt führt, wenn das Steckverbindergehäuse zur Unterstützung der unbestückten Kammern beispielsweise mit größeren Wandungsdicken ausgestattet werden muss.
Es besteht daher insbesondere Bedarf an einem kompakten und gleichzeitig robusten, kostengünstig und modular herstellbaren elektrischen Steckverbinder.
In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Stützanordnung für einen elektrischen Steckverbinder bereitzustellen, mittels der sich die Robustheit, insbesondere die Querzugfestigkeit, des Steckverbinders erhöhen lässt.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder bereitzustellen, der eine hohe Robustheit, insbesondere Querzugfestigkeit, aufweist und vorzugsweise besonders wirtschaftlich im Rahmen einer Massenfertigung herstellbar ist.
Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckverbinders bereitzustellen, insbesondere zur Montage eines elektrischen Steckverbinders im Rahmen einer Massenfertigung, in dessen Rahmen robuste Steckverbinder herstellbar sind, vorzugsweise modular, unter Verwendung von Gleichteilen.
Die Aufgabe wird für den elektrischen Steckverbinder mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch Anspruch 15 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung. Es ist eine Stützanordnung für einen elektrischen Steckverbinder vorgesehen, der ein Steckverbindergehäuse mit mehreren nebeneinander verlaufenden, mit Kontaktelementen bestückbaren Kammern aufweist.
Die Erfindung eignet sich ganz besonders zur Verwendung mit Kabelsteckverbindern, insbesondere mit gewinkelten Kabelsteckverbindern. Grundsätzlich eignet sich die Erfindung allerdings zur Verwendung mit beliebigen Steckverbindern, also beispielsweise auch Leiterplattensteckverbindern und nicht gewinkelten Steckverbindern.
Das Steckverbindergehäuse ist vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, insbesondere aus einem Kunststoff, ausgebildet. Das Steckverbindergehäuse kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Steckverbindergehäuse kann beliebige, für Steckverbinder übliche Merkmale aufweisen (z. B. Rast- und Sicherungselemente zur Verbindung mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder, Dichtungselemente zur Abdichtung gegenüber Verschmutzungen und Flüssigkeiten etc.), die grundsätzlich bereits bekannt sind, weshalb auf weiterführende Beispiele und Details verzichtet wird.
Die Kammern zur Aufnahme der Kontaktelemente sind vorzugsweise vornehmlich länglich ausgebildet und verlaufen in der Regel zumindest im Wesentlichen geradlinig zur Aufnahme eines geraden, länglichen Abschnitts der Kontaktelemente.
An der Innenseite der Kammer können Befestigungsmittel zur Befestigung der Kontaktelemente vorgesehen sein, insbesondere Rastmittel wie Aussparungen, Rücksprünge und Federlaschen. Insbesondere kann auch eine Pressverbindung bzw. Presspassung zwischen Kontaktelement und Kammer vorgesehen sein. Es kann grundsätzlich eine beliebige formschlüssige und/oder kraftschlüssige Befestigung der Kontaktelemente in den Kammern des Steckverbindergehäuses vorgesehen sein.
Vorzugsweise verlaufen die Kammern unmittelbar benachbart und parallel zueinander, wobei zwischen aneinander angrenzenden Kammern vorzugsweise eine gemeinsame Trennwand bzw. ein die beiden Kammern trennender, vornehmlich dünner Gehäuseabschnitt vorgesehen ist. Entsprechende Steckverbindergehäuse mit einzelnen Kammern zur Aufnahme von Kontaktelementen sind grundsätzlich bekannt, weshalb auch diesbezüglich auf weitere Details verzichtet wird.
Nachfolgend werden Kammern des Steckverbindergehäuses, die mit einem Kontaktelement bestückt sind, als "bestückte Kammern" bezeichnet, wohingegen Kammern des Steckverbindergehäuses, die nicht mit einem Kontaktelement bestückt sind, als "unbestückte Kammern" bezeichnet werden (selbst wenn in den unbestückten Kammern die nachfolgend noch genannten Stützelement aufgenommen sind). Die Bezeichnungen "bestückt" / "unbestückt" sind daher konkret auf die Bestückung mit einem Kontaktelement zu beziehen. Nachfolgend werden zur Vereinfachung mitunter relative Richtungsangaben wie "vorne" oder "hinten" verwendet. Die Angabe "vorne" ist dabei auf den zur Verbindung mit dem Gegensteckverbinder vorgesehenen Verbindungsabschnitt (das "Interface") des Steckverbinders zu beziehen (also auf die "Steckerseite"), wohingegen der Begriff "hinten" auf die von dem Verbindungsabschnitt bzw. von der Steckerseite abgewandte Rückseite des Steckverbinders zu beziehen ist.
Erfindungsgemäß weist die Stützanordnung wenigstens ein Stützelement auf, das in eine unbestückte Kammer des Steckverbindergehäuses anstelle eines der Kontaktelemente einfügbar ist.
Die Außengeometrie des wenigstens einen Stützelements kann so ausgestaltet sein, dass sich das Stützelement in eine entsprechende Kammer von vorne oder hinten einführen lässt. Eine Befestigung (beispielsweise Verrastung oder Verpressung) des Stützelements in der Kammer ist dabei nicht unbedingt erforderlich, optional allerdings möglich.
Erfindungsgemäß ist das Stützelement ausgebildet, die unbestückte Kammer an zumindest einer axialen Stützposition innenseitig abzustützen.
Die Abstützung kann vorzugsweise dadurch erfolgen, dass das Stützelement zumindest abschnittsweise mit seiner Außenmantelfläche oder den nachfolgend noch genannten Stützflächen an einer Innenseite der Kammer anliegt (z. B. an der Trennwand zu der benachbarten, bestückten Kammer).
Es können insbesondere auch mehrere axiale Stützpositionen vorgesehen sein. In der Regel ist es vorteilhaft, wenn das Stützelement die unbestückten Kammer entlang zumindest eines zusammenhängenden axialen Stützabschnitts abstützt (oder mehrerer, voneinander beabstandeter axialer Stützabschnitte). Grundsätzlich kann eine punktuelle oder (teil)kreisringförmige Abstützung an einer axialen Stützposition aber auch bereits ausreichend sein.
Das Abstützen der Kammer durch das Stützelement kann sich auf axiale Abschnitte oder axiale Positionen beschränken oder fokussieren, in denen die höchste mechanische Belastung erwartet wird. Von daher kann sich das Stützelement gegebenenfalls auch nur abschnittsweise durch die Kammer erstrecken und die Kammer auch nur abschnittsweise abstützen, insbesondere um Material für das Stützelement einzusparen.
Insofern in der vorliegenden Beschreibung von einer axialen Position oder von einem axialen Abschnitt gesprochen wird, so ist diese Position insbesondere auf die Längsachse des Steckverbinders im Bereich der Kammern zu verstehen.
Auf vorteilhafte Weise lassen sich durch Verwendung der vorgeschlagenen Stützanordnung Steckverbindergehäuse eines elektrischen Steckverbinders modular einsetzen und variabel mit Kontaktelementen bestücken. Durch die in den nicht bestückten Kammern vorgesehenen Stützelemente wird sichergestellt, dass sich die Robustheit, insbesondere Querfestigkeit, des Steckverbindergehäuses, nicht nachteilig verringert. Daher kann auf ergänzende strukturell verstärkende Maßnahmen, wie zusätzliche Verstrebungen, Materialanpassungen oder Verdickungen innerhalb des Steckverbindergehäuses verzichtet werden.
Aufgrund der Verwendung der Stützelemente kann ein kleines Steckverbindergehäuse mit filigranen Trennwänden zwischen den einzelnen Kammern selbst für mechanisch hochbeanspruchte Anwendungen verwendet und beliebig modular bestückt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Außengeometrie des Stützelements von der Außengeometrie des wenigstens einen Kontaktelements des Steckverbinders verschieden ausgebildet ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Außengeometrie des Stützelements funktional verschieden von der Außengeometrie eines Kontaktelements ausgebildet ist. Die Stützelemente und die Kontaktelemente unterscheiden sich somit vorzugsweise anhand funktioneller geometrischer Merkmale, wie beispielsweise Rastmittel und Anlageabschnitte zur Anlage an der Innenseite der Kammern.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Kontaktelemente ausgebildet sind, um in der Kammer kraftschlüssig und/oder formschlüssig befestigt zu werden, wohingegen die Stützelemente keine derartigen Befestigungsmittel zur Befestigung innerhalb der Kammer aufweisen.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass das Stützelement entlang seiner Längserstreckung kürzer ist als das wenigstens eine Kontaktelement des Steckverbinders. Die Stützelemente ragen daher vorzugsweise auch im vollständig montierten Zustand weniger tief in die Kammer hinein als die Kontaktelemente.
Vorzugsweise handelt es sich bei einem Stützelement nicht um ein Kontaktelement. Vorzugsweise handelt es sich bei einem Stützelement auch nicht um ein so genannte Dummy-Kontaktelement, also ein nicht funktionales, beispielsweise teilweise aus einem Kunststoff nachgebildetes Kontaktelement. Aus Kostengründen ist es vorzugsweise zu vermeiden, die unbestückten Kammern des Steckverbindergehäuses mit blinden (also nicht angeschlossenen) oder Dummy-Kontaktelementen (also Nachbildungen von Kontaktelementen) zu versehen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der Querschnitt des Stützelements in Richtung auf zumindest eines seiner Enden verringert, um eine Zentrierspitze zum einfacheren Einfügen des Stützelements in die zugehörige Kammer auszubilden.
Vorzugsweise ist die Zentrierspitze an dem vorderen Ende des Stützelements ausgebildet, also an dem einem Gegensteckverbinder zugewandten Ende des Stützelements (wenn das Stützelement in der Kammer montiert ist). Ein Einführen des Stützelements von hinten in die entsprechende Kammer kann dadurch vereinfacht werden. Insofern ein Einführen des Stützelements von vorne in die Kammer vorgesehen ist, kann aber auch das hintere Ende des Stützelements die Zentrierspitze aufweisen.
Vorzugsweise weist die Zentrierspitze ein stumpfes Ende auf, ist also nicht vollständig spitz.
Die Verringerung des Querschnitts des Stützelements in Richtung auf die Zentrierspitze kann stufig oder kontinuierlich verlaufen.
Vorzugsweise ist das Stützelement aus einem dielektrischen Material ausgebildet, insbesondere aus einem Kunststoff. Das Stützelement kann beispielsweise ein Kunststoff-Spritzgussteil sein.
Grundsätzlich kann das Stützelement allerdings auch aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet sein, insbesondere aus einem Metall. Das Stützelement kann beispielsweise als Stanz-Biegeteil aus einem Blech gefertigt sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Stützelement als massiver Körper ausgebildet ist, insbesondere wenn das Stützelement aus einem Kunststoff ausgebildet ist.
Insbesondere wenn das Stützelement aus einem Metall ausgebildet ist, kann das Stützelement alternativ aber auch als Hohlkörper, beispielsweise Hohlzylinder, ausgebildet sein, um Material einzusparen, insofern die mechanische Festigkeit eines solchen Hohlkörpers für die stützende Funktion des Stützelements dann noch ausreichend ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Stützelement zur innenseitigen Abstützung der unbestückten Kammer eine oder mehrere entlang des Umfangs des Stützelements verteilt angeordnete Stützflächen aufweist, die zur Anlage an der Innenseite (insbesondere an einer Innenwand / Trennwand zu einer benachbarten Kammer) der unbestückten Kammer ausgebildet sind.
Vorzugsweise sind zumindest drei entlang des Umfangs des Stützelements verteilt angeordnete Stützflächen vorgesehen, die in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung äquidistant entlang des Umfangs des Stützelements verteilt sein können.
Die mehreren Stützflächen können gegebenenfalls auch an axial verschiedenen Stützpositionen oder Stützabschnitten positioniert sein.
Die Stützflächen können auf den Außenflächen von Erhebungen auf dem Stützelement gebildet sein, beispielsweise auf den Außenflächen von Rippen, Stegen oder domartigen Erhebungen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Stützelement ein Außenquerschnittsprofil aufweist, das dem Innenquerschnittsprofil der unbestückten Kammer entspricht oder zumindest soweit entspricht, dass das Stützelement die Kammer von innen entsprechend abzustützen vermag.
Es kann somit vorgesehen sein, dass das Stützelement zumindest an der axialen Stützposition, vorzugsweise an dem axialen Stützabschnitt, abschnittsweise oder vollständig ringförmig umlaufend an der Innenseite der Kammer anliegt. Wie vorstehend erwähnt, kann eine ausreichende Stützfunktion insbesondere auch bereits dann erreicht werden, wenn das Stützelement nur abschnittsweise entlang des Umfangs an der Innenseite der Kammer anliegt, wofür beispielsweise besagte Rippen vorgesehen sein können, die entlang des Umfangs des Stützelements verteilt sind.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Stützanordnung einen Grundkörper aufweist (insbesondere einen plattenförmigen Grundkörper), aus dem sich das wenigstens eine Stützelement domartig erhebt oder mit dem das wenigstens eine Stützelement mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.
Vorzugsweise sind der Grundkörper und das wenigstens eine Stützelement einstückig ausgebildet. Der Grundkörper und das wenigstens eine Stützelement können aber auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei das wenigstens eine Stützelement in diesem Falle stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Grundkörper befestigt sein kann.
Der Grundkörper kann auf vorteilhafte Weise eine zusätzliche Abdeckkappe des Steckverbindergehäuses ausbilden und eignet sich außerdem sehr gut als Betätigungsfläche zur Montage des wenigstens einen Stützelements in dem Steckverbindergehäuse.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper wenigstens ein Rastelement zur Verrastung mit dem Steckverbindergehäuse aufweist, um das wenigstens eine Stützelement in der Kammer verliersicher zu halten.
Die Fixierung des wenigstens einen Stützelements in der entsprechenden Kammer kann somit vorzugsweise außerhalb der Kammer erfolgen, insbesondere durch den Grundkörper.
Durch den Grundkörper können optional auch mehrere Stützelemente gemeinsam in den Kammern axial verliersicher fixiert werden. Der Grundkörper kann daher den Montageaufwand und auch den Herstellungsaufwand für die einzelnen Stützelemente verringern.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich mehrere Stützelemente aus einem gemeinsamen Grundkörper erheben. Die Montierbarkeit und auch die Robustheit der Stützanordnung kann deutlich verbessert sein, wenn sich mehrere Stützelemente aus einem gemeinsamen plattenförmigen Grundkörper erheben, so dass diese gemeinsam in dem Steckverbindergehäuse montierbar sind.
Zur Beibehaltung einer hohen Modularität kann vorgesehen sein, dass verschiedene Varianten von Grundkörper-Stützelement-Kombinationen vorgesehen sind. Beispielsweise eine erste Variante mit einem plattenförmigen Grundkörper mit genau einem Stützelement, eine zweite Variante mit einem plattenförmigen Grundkörper mit genau zwei Stützelementen und eine dritte Variante mit einem plattenförmigen Grundkörper mit genau drei Stützelementen. Somit kann je nach vorgesehenem Bestückungsplan des Steckverbindergehäuses aus einer Auswahl verschiedener Varianten von Grundkörper-Stützelement- Kombinationen ausgewählt werden, um die unbestückten Kammern mit Stützelementen zu versehen.
Die Erfindung betrifft auch einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere einen Kabelsteckverbinder und/oder Winkelsteckverbinder, aufweisend eine Stützanordnung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen. Der elektrische Steckverbinder weist wenigstens eines der elektrischen Kontaktelemente und das Steckverbindergehäuse auf.
Vorzugsweise ist zumindest eine der Kammern des Steckverbindergehäuses mit einem der Kontaktelemente bestückt, so dass ein starrer Längsabschnitt des Kontaktelements an einer axialen Anlageposition an einer Innenwand der bestückten Kammer anliegt.
In einer unbestückten Kammer, insbesondere benachbart zu wenigstens einer bestückten Kammer, ist vorzugsweise eines der Stützelemente anstelle eines Kontaktelements angeordnet, um die unbestückte Kammer zumindest an der axialen Stützposition innenseitig abzustützen. Die Stützposition ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen an derselben axialen Position angeordnet wie die Anlageposition der benachbarten, bestückten Kammer.
Auf vorteilhafte Weise kann daher eine Gehäuseabstützung des Steckverbindergehäuses durch von den Kontaktelementen unabhängige Stützelemente ermöglicht werden.
Vorzugsweise wirkt das Stützelement an derselben axialen Position abstützend, an der der starre Längsabschnitt des Kontaktelements an der Innenseite der bestückten Kammer anliegt. Vorzugsweise sind daher die axiale Anlageposition und die axiale Stützposition benachbarter Kammern identisch (bezogen auf die Längsachse des Steckverbinders). Es kann aber auch ein (geringfügiger) Versatz vorgesehen sein, wenn die abstützende Wirkung auch in diesem Fall noch ausreichend ist. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass anstelle von axialen Stützpositionen und axialen Anlagepositionen entsprechende axiale Anlagebereiche und Stützbereiche vorgesehen sind, die bezogen auf die Längsachse des Steckverbinders zumindest abschnittsweise überlappen, vorzugsweise vollständig überlappen. Bei dem starren Längsabschnitt des Kontaktelements kann es sich insbesondere um einen Abschnitt des Kontaktelements handeln, der ausreichend versteift ist, um im Falle einer mechanischen Querbelastung des Kontaktelements das Steckverbindergehäuse bzw. dessen Kammer und/oder benachbarte Kammern zu beschädigen, wenn die Stützanordnung nicht vorhanden ist. Bei dem starren Längsabschnitt kann es sich insbesondere um einen axialen Abschnitt des Kontaktelements handeln, der entlang der Umfangsrichtung (abgesehen von beispielsweise kleineren Öffnungen) vollständig geschlossen ist - unter anderem im Gegensatz zu einem Federkorb.
Wie bereits erwähnt, können auch mehrere axiale Stützpositionen und/oder axiale Anlagepositionen vorgesehen sein, bis hin zu vorzugsweise einem oder mehreren zusammenhängenden axialen Stützabschnitten und/oder einem oder mehreren zusammenhängenden axialen Anlageabschnitten. Auch eine rein punktförmige, linienförmige, teilringförmige oder ringförmige axiale Stützposition und/oder Anlageposition kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein.
Die Stützfläche, mit der das Stützelement an der zumindest einen axialen Stützposition anliegt und/oder die Anlagefläche bzw. der starre Längsabschnitt, mit der bzw. mit dem das Kontaktelement an der axialen Anlageposition anliegt, kann bzw. können durch Rippen, Stege oder sonstige Vorsprünge bzw. Erhebungen oder Kanten (z. B. eine vordere Kante des Kontaktelements oder Stützelements) gebildet werden.
Neben der axialen Stützposition innerhalb der unbestückten Kammer kann optional außerdem eine sekundäre Stützposition des Stützelements unmittelbar auf einem benachbarten Kontaktelement vorgesehen sein, insbesondere wenn das Kontaktelement und das Stützelement jeweils aus ihrer Kammer herausragen und anschließend abschnittsweise nebeneinander verlaufen. Die stützende Wirkung des Stützelements kann durch eine direkte Abstützung des Kontaktelements nochmals deutlich erhöht werden.
Die Kammern weisen vorzugsweise einen runden Querschnitt zur Aufnahme eines vorzugsweise vornehmlich runden Kontaktelements und/oder eines vorzugsweise vornehmlich runden Stützelements auf. Grundsätzlich sind aber beliebige Querschnittsprofile der Kammern, Kontaktelemente und/oder Stützelemente möglich.
Ganz besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung zur Verwendung mit Kabelsteckverbindern einsetzen, da durch die aus dem Steckverbindergehäuse herausgeführten Kabel mitunter eine hohe Belastung, insbesondere hohe Querkräfte, auf die Kontaktelemente übertragen werden können. Dies gilt insbesondere (aber nicht ausschließlich) für Winkelsteckverbinder mit einem gegenüber dem Verbindungsabschnitt bzw. "Interface" winklig angeordneten Kabelabgang.
Der vorgeschlagene Steckverbinder kann für eine Vielzahl von Anwendungen flexibel und modular anpassbar sein, da wahlweise einzelne Kammern des Steckverbindergehäuses mit Kontaktelementen bestückt oder nicht bestückt werden können. Trotz der nicht bestückten Kammern kann eine hohe mechanische Stabilität des Steckverbindergehäuses gewährleistet sein, da in den nicht bestückten Kammern besagte Stützelemente aufgenommen werden können. Auf diese Weise kann das Steckverbindergehäuse insbesondere im Bereich der Kammern gegebenenfalls auch dünner ausgebildet sein, um Material einzusparen. Dadurch, dass in den unbestückten Kammern die Stützelemente vorgesehen sind, bleibt dennoch eine gute mechanische Stabilität erhalten. Ein Einreißen oder gar ein Bruch der einzelnen Kammern oder deren Trennwände kann durch die vorgeschlagenen Stützelemente bzw. durch die vorgeschlagene Stützanordnung vorteilhaft vermieden werden.
Die Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft zur Verwendung mit koaxialen Steckverbindern. Vorzugsweise kann es sich bei dem Steckverbinder daher um einen koaxialen Steckverbinder handeln.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann daher vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Kontaktelement als Außenleiterkontaktelement ausgebildet ist.
Optional kann schließlich auch ein Innenleiterkontaktelement vorgesehen sein, das sich koaxial durch das Außenleiterkontaktelement erstreckt, und das vorzugsweise durch einen Isolator innerhalb des Außenleiterkontaktelements von dem Außenleiterkontaktelement beabstandet ist. Diese Anordnung aus Außenleiterkontaktelement, Isolator und Innenleiterkontaktelement wird nachfolgend auch als "koaxiale Kontaktanordnung" bezeichnet. Die koaxiale Kontaktanordnung kann gemeinsam in einer jeweiligen Kammer aufgenommen sein, wobei das Außenleiterkontaktelement unmittelbar in der Kammer befestigt und der Isolator und das Innenleiterkontaktelement in der Regel innerhalb des Außenleiterkontaktelements unmittelbar befestigt sind.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder kann sich besonders vorteilhaft für die Hochfrequenztechnik eignen. Vorzugsweise kann es sich bei dem elektrischen Steckverbinder daher um einen Steckverbinder für die Hochfrequenztechnik handeln.
Bei dem elektrischen Steckverbinder kann es sich gegebenenfalls aber auch um einen Hochvoltsteckverbinder handeln.
Grundsätzlich kann es sich bei dem Kontaktelement um ein beliebiges Kontaktelement handeln, beispielsweise auch um einen einfachen Stiftkontakt oder um einen Buchsenkontakt.
Vorzugsweise weist das Kontaktelement zumindest in dem starren Längsabschnitt einen vornehmlich hülsenförmigen Aufbau auf. Das Kontaktelement kann neben dem starren Längsabschnitt vorzugsweise außerdem eine oder mehrere Federlaschen aufweisen, insbesondere einen Federkorb mit einer oder mehreren Federlaschen, vorzugsweise an dem vorderen, dem Gegensteckverbinder zugewandten Ende.
Insbesondere wenn der Steckverbinder als Winkelsteckverbinder ausgebildet ist, kann das Kontaktelement auch mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann dann ein mehrteiliges Außenleiterkontaktelement und/oder ein mehrteiliges Innenleiterkontaktelement vorgesehen sein. Der starre Längsabschnitt kann insbesondere ein Verbindungsbereich sein, der die Teile des mehrteiligen Kontaktelements verbindet. Dieser Bereich ist erwartungsgemäß besonders versteift und kann daher zur Einleitung von mechanischen Belastungen in die Kammer besonders stark beitragen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass alle mit den Kontaktelementen bestückbaren Kammern des Steckverbindergehäuses eine identische Innengeometrie aufweisen, vorzugsweise zumindest eine funktional identische Innengeometrie.
Auf diese Weise kann das Gleichteileprinzip weitergebildet werden, so dass die Kontaktelemente und Stützelemente modular in beliebige Kammern eingebracht werden können. Das Steckverbindergehäuse ist daher für eine Vielzahl von Anwendungen vorteilhaft und flexibel verwendbar.
Vorzugsweise (jedoch nicht notwendigerweise) ist vorgesehen, dass alle unbestückten Kammern des Steckverbindergehäuses mit einem Stützelement ausgestattet bzw. bestückt sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass alle mit den Kontaktelementen bestückbaren Kammern des Steckverbindergehäuses entweder mit einem Kontaktelement bestückt sind oder ein Stützelement aufweisen.
Hierdurch kann sichergestellt sein, dass alle Kammern wahlweise durch ein Kontaktelement oder ein Stützelement eine ausreichende mechanische Stabilität erhalten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Steckverbindergehäuse einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder aufweist, in den die mit den Kontaktelementen bestückbaren Kammern des Steckverbindergehäuses münden (im Steckverbindergehäuse "vorne").
Vorzugsweise sind die Stützelemente ausgehend von einer von dem Verbindungsabschnitt des Steckverbindergehäuses abgewandten Rückseite (von "hinten") in die Kammern einführbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Steckverbindergehäuse an seinem hinteren, von dem Verbindungsabschnitt abgewandten Ende in Verlängerung der Kammern eine Durchführung aufweist, durch die das wenigstens eine Stützelement hindurchgeführt werden kann, um schließlich die Kammer(n) zu erreichen.
Eine Montierbarkeit ausgehend von hinten in Richtung auf den Verbindungsabschnitt ist in der Regel besonders komfortabel möglich. Außerdem kann eine unbeabsichtigte Beschädigung von Kontaktelementen (z. B. eines filigranen Federkorbs), beispielsweise wenn das Stützelement von einem Monteur versehentlich in eine bereits bestückte Kammer eingeführt wird, vermieden werden. Durch das Einführen der Stützelemente von hinten ist es auch einfacher möglich, Stützelemente mit geringerer Längserstreckung als das Kontaktelement komfortabel in die Kammer einzuführen, so dass diese im vollständig montierten Zustand von dem vorderen Ende des Steckverbindergehäuses bzw. von dem Verbindungsabschnitt / dem vorderen Ende der Kammer beabstandet sind. Ein etwaiges blindes Gegenkontaktelement oder Dummy-Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinders kann dann gegebenenfalls auch von vorne in die unbestückte Kammer eindringen, obwohl sich bereits das Stützelement in der Kammer befindet.
Grundsätzlich kann allerdings auch eine Montierbarkeit der Stützelemente von vorne, also ausgehend von dem Verbindungsabschnitt, vorgesehen sein. Diese Variante ist allerdings weniger bevorzugt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Stützelemente, wenn diese vollständig in den zugeordneten unbestückten Kammern aufgenommen sind, zumindest bis zum rückseitigen Ende bzw. Rand des Steckverbindergehäuses erstrecken, vorzugsweise rückseitig aus den jeweiligen Kammern herausragen.
Auf diese Weise ist insbesondere auch eine Montage des wenigstens einen Stützelements ohne Verwendung eines Werkzeugs möglich. Das wenigstens eine Stützelement kann daher besonders einfach in die Kammer eingeführt und im Zweifel auch wieder aus der Kammer entfernt werden
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine jeweilige, mit einem der Kontaktelemente bestückte Kammer und die dieser bestückten Kammer benachbarte, von dem Stützelement innenseitig abgestützte, unbestückte Kammer eine gemeinsame, beide Kammern trennende Trennwand aufweisen.
Die Stützanordnung und insbesondere die Stützelemente der Stützanordnung weisen vorzugsweise keine dichtende Funktion auf. Die Stützanordnung dient vorzugsweise nicht der Abdichtung des Steckverbinders bzw. Steckverbindergehäuses gegenüber Schmutz und Flüssigkeiten, sondern primär der Versteifung des Steckverbindergehäuses bzw. der Erhöhung der Querzugfestigkeit des Steckverbindergehäuses.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckverbinders, insbesondere eines Winkelsteckverbinders, aufweisend zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
Bestücken zumindest einer Kammer eines Steckverbindergehäuses mit einem Kontaktelement, so dass ein starrer Längsabschnitt des Kontaktelements an zumindest einer axialen Anlageposition an der Innenseite der bestückten Kammer anliegt; und
Positionieren eines Stützelements anstelle eines Kontaktelements in zumindest einer weiteren, unbestückten Kammer, die einer der bestückten Kammern benachbart ist, so dass das Stützelement die unbestückte Kammer zumindest an einer axialen Stützposition innenseitig abstützt, die der axialen Anlageposition der benachbarten, bestückten Kammer zumindest im Wesentlichen entspricht.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann ein Steckverbinder mit einer Gehäuseverstärkung bereitgestellt werden, der sich modular mit Kontaktelementen bestücken lässt. Die mechanischen Eigenschaften des mittels des genannten Verfahrens hergestellten Steckverbinders, insbesondere hinsichtlich Querzugfestigkeit und allgemeiner Gehäuserobustheit bei mechanischer Belastung, kann gegenüber den bekannten modular bestückbaren Steckverbindern erheblich verbessert sein.
Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die Erfindung nicht auf einen spezifischen Steckverbindertyp beschränkt zu verstehen. Die Erfindung eignet sich aber insbesondere für Steckverbinder für die Hochfrequenztechnik. Es können insbesondere Steckverbinder des Typs PL, BNC, TNC, SMBA (FAKRA), SMA, SMB, SMS, SMC, SMP, BMS, HFM (FAKRA-Mini), H-MTD, BMK, Mini-Coax oder MATE-AX zur Verwendung mit der Erfindung vorgesehen sein, insbesondere in Ausgestaltung als gewinkelter Kabelsteckverbinder.
Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch die erfindungsgemäße Stützanordnung, den erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder und das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage des Steckverbinders beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen "umfassend", "aufweisend" oder "mit" eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie "erstes" oder "zweites" etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.
Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1 % oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1 % oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:
Figur 1 einen Steckverbinder mit einer Stützanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht auf den Verbindungsabschnitt des Steckverbinders;
Figur 2 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders des ersten Ausführungsbeispiels entlang der Schnittlinie ll-ll der Figur 1 ;
Figur 3 den Steckverbinder des ersten Ausführungsbeispiels mit ausgeblendetem Steckverbindergehäuse, in einer perspektivischen Darstellung;
Figur 4 eine Draufsicht auf die in einer Einzeldarstellung gezeigte Stützanordnung des Steckverbinders des ersten Ausführungsbeispiels;
Figur 5 einen Steckverbinder mit einer Stützanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht auf den Verbindungsabschnitt des Steckverbinders; und
Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer Einzeldarstellung der Stützanordnung des Steckverbinders des zweiten Ausführungsbeispiels.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen beispielhaft ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders 1. Beispielhaft ist ein gewickelter Kabelsteckverbinder 1 gezeigt; die Erfindung eignet sich aber grundsätzlich zur Verwendung mit beliebigen Arten von Steckverbindern und ist insbesondere nicht auf einen Winkelsteckverbinder, Kabelsteckverbinder sowie auf den nachfolgend noch beschriebenen, koaxialen Aufbau beschränkt zu verstehen. Der Steckverbinder 1 weist ein Steckverbindergehäuse 2 aus einem Kunststoff auf, das in einem vorderen Verbindungsabschnitt 3 zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit einem nicht dargestellten, korrespondierenden Gegensteckverbinder ausgebildet ist. Außerdem umfasst der Steckverbinder 1 eine von dem Verbindungsabschnitt abgewandte Rückseite 4 (vgl. Figur 2) und einen winklig zu dem Verbindungsabschnitt 3 angeordneten Kabelabgang 5.
Durch das Steckverbindergehäuse 2 erstrecken sich mehrere nebeneinander bzw. parallel zueinander angeordnete Kammern 6, 7, die der Aufnahme von jeweiligen Kontaktelementen 8 dienen (vgl. insbesondere Figur 2 und Figur 3). Für eine hohe Modularität und zur Abbildung des Gleichteile-Prinzips im Rahmen einer besonders wirtschaftlichen Herstellung in Massenfertigung für verschiedene Anwendungen ist vorgesehen, dass einige Kammern 6 mit einem jeweiligen Kontaktelement 8 bestückt werden ("bestückte Kammer 6") und wiederum andere Kammern 7 unbestückt bleiben ("unbestückte Kammer 7"). Hierzu weisen vorzugsweise alle mit den Kontaktelementen 8 bestückbaren Kammern 6, 7 des Steckverbindergehäuses 2 eine funktional identische Innengeometrie auf. In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 werden drei bestückte Kammern 6 und eine unbestückte Kammer 7 verwendet (vgl. insbesondere Figur 1).
Grundsätzlich eignet sich die Erfindung zur Verwendung mit beliebigen Arten von Kontaktelementen, weshalb der nachfolgend beschriebene koaxiale Aufbau rein exemplarisch zu verstehen ist.
Beispielhaft ist das zur Bestückung der Kammern 6, 7 vorgesehene Kontaktelement in den Ausführungsbeispielen als Außenleiterkontaktelement 8 ausgebildet, mit einem vornehmlich hülsenförmigen Aufbau. Das Außenleiterkontaktelement 8 ist für eine einfachere Montierbarkeit zweiteilig ausgebildet und umfasst einen vornehmlich durch die bestückte Kammer 6 verlaufenden Verbindungsteil 9 zur Verbindung mit einem korrespondierenden Gegenkontaktelement eines Gegensteckverbinders, wobei an dem vorderen Ende des Verbindungsteils 9 ein Federkorb ausgebildet ist. Zur Befestigung an einem elektrischen Kabel (nicht dargestellt) weist das zweiteilige Außenleiterkontaktelement 8 außerdem ein Kabelabgangsteil 10 auf, das mit dem Verbindungsteil 9 verpresst ist (vgl. insbesondere Figur 3). Das Verbindungsteil 9 und das Kabelabgangsteil 10 sind winklig zueinander angeordnet.
Innerhalb des beschriebenen Außenleiterkontaktelements 8 ist ein Isolator 11 geführt, in dem ein Innenleiterkontaktelement 12 verläuft (vgl. insbesondere die Figuren 2 und 3). Es ist also eine koaxiale Kontaktanordnung in den einzelnen, bestückten Kammern 6 vorgesehen. Grundsätzlich kann allerdings auch nur ein einfaches Kontaktelement vorgesehen sein.
In dem montierten Zustand (vgl. insbesondere die Schnittdarstellung der Figur 2) liegt jeweils ein starrer Längsabschnitt Ls des Kontaktelements 8 an einer axialen Anlageposition PA bzw. an einem axialen Anlageabschnitt an der Innenseite der bestückten Kammer 6 an. Es können auch mehrere axiale Anlagepositionen PA vorgesehen sein, wie in Figur 2 angedeutet. Aufgrund der Verbindung des Verbindungsteils 9 und des Kabelabgangsteils 10 ist das Außenleiterkontaktelement 8 insbesondere im Bereich der hinteren axialen Anlageposition PA besonders starr bzw. versteift, weshalb bei von dem Kabel auf das Kontaktelement 8 übertragenen Querkräften insbesondere über diese axiale Anlageposition PA eine kritische Belastung innerhalb des Steckverbindergehäuses 2 verursacht werden kann, was zu einer Beschädigung, bis hin zu einem Bruch der gemeinsamen Trennwand 13 der bestückten Kammer 6 und der unbestückten Kammer 7 führen kann. Der Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungsteil 9 und dem Kabelabgangsteil 10 des Außenleiterkontaktelements 8 ist daher vorliegend als starrer Längsabschnitt Ls zu verstehen.
Zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit des Steckverbindergehäuses 2 ist vorgesehen, dass benachbart zu der wenigstens einen bestückten Kammer 6 in zumindest einer weiteren, unbestückten Kammer ? ein Stützelement 14 einer Stützanordnung 15 anstelle eines Kontaktelements 8 angeordnet ist, um die unbestückte Kammer 7 zumindest an einer axialen Stützposition Ps innenseitig abzustützen (vgl. Figur 2), die der axialen Anlageposition PA eines der benachbarten Kontaktelemente 8 entspricht oder mit der axialen Anlageposition PA bzw. einem axialen Anlageabschnitt zumindest teilweise überlappt. Die axiale Stützposition Ps ist dabei also im Wesentlichen an derselben axialen Position angeordnet wie die axiale Anlageposition PA der benachbarten, bestückten Kammer 6 (bezogen auf die Längsachse L des Steckverbindergehäuses 2).
Es wird vorgeschlagen, dass vorzugsweise alle Kammern 6, 7 des Steckverbindergehäuses 2 entweder mit einem Kontaktelement 8 bestückt sind oder ein Stützelement 14 aufweisen.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass es sich bei einem Stützelement 14 im Sinne der Erfindung vorzugsweise nicht um ein Kontaktelement 8 oder um einen "Dummy" für ein Kontaktelement 8 handelt. Die Außengeometrie des Stützelements 14 ist von der Außengeometrie des wenigstens einen Kontaktelements 8 des Steckverbinders 1 vorzugsweise verschieden. Von daher weist das Stützelement 14 beispielsweise auch keine Verbindungsmittel zur unmittelbaren Befestigung (z. B. Verrastung) in einer der unbestückten Kammern 7 auf und ist im Ausführungsbeispiel außerdem auch kürzer ausgebildet als das Kontaktelement 8 des Steckverbinders 1 . Das Stützelement 14 ragt vorzugsweise nur entlang eines hinteren axialen Abschnitts in die unbestückte Kammer 7 hinein, um - im Ausführungsbeispiel - die unbestückte Kammer 7 vornehmlich an einer der hinteren Anlageposition PA des Kontaktelements 8 gegenüberliegenden axialen Stützposition Ps abzustützen, wie in Figur 2 dargestellt.
Vorzugsweise ist das Stützelement 14 als massiver Körper und insbesondere aus einem dielektrischen Material ausgebildet, beispielsweise aus einem Kunststoff.
Um die abstützende Funktion zu erfüllen, weist das Stützelement 14 zur innenseitigen Abstützung der unbestückten Kammer 7 eine oder mehrere entlang des Umfangs des Stützelements 14 verteilt angeordnete Stützflächen 16 auf (vgl. insbesondere die Figuren 3 und 4), die zur Anlage an der Innenseite der unbestückten Kammer 7 ausgebildet sind. Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass sich das Stützelement 14 vollumfänglich innenseitig an der unbestückten Kammer 7 abstützt.
Ergänzend kann auch eine direkte Abstützung des Stützelements 14 auf dem Kontaktelement 8 vorgesehen sein (vgl. insbesondere die Figuren 2 und 3). Hierfür kann wenigstens eine sekundäre Stützfläche 17 dienen. Diese Abstützung kann vorzugsweise außerhalb der jeweiligen Kammer 6, 7 erfolgen und die mechanischen Eigenschaften des Steckverbinders 1 weiter verbessern.
Zur einfacheren Montierbarkeit kann vorgesehen sein, dass sich der Querschnitt des Stützelements 14 in Richtung auf eines seiner Enden (im Ausführungsbeispiel das vordere Ende) verringert, um eine Zentrierspitze 18 zum leichteren Einfügen des Stützelements 14 in die zugehörige unbestückte Kammer 7 auszubilden. Die Zentrierspitze 18 ist vorzugsweise nicht vollständig spitz, sondern weist ein stumpfes Ende auf.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Stützelement 14 von einem plattenförmigen Grundkörper 19 ausgeht (vgl. insbesondere die Figuren 3 und 4), aus dem es sich domartig erhebt. Zur Verrastung bzw. Fixierung der Stützelemente 14 in den einzelnen unbestückten Kammern 7 weist der Grundkörper 19 seitliche Rastelemente 20 zur Verrastung mit dem Steckverbindergehäuse 2 auf. Auf diese Weise ist es möglich, vorzugsweise alle Stützelemente 14 gemeinsam, ausgehend von der Rückseite 4 des Steckverbindergehäuses 2, in die unbestückten Kammern 7 einzuführen.
Wie sich insbesondere anhand von Figur 2 ergibt, ragen die Stützelemente 14, auch wenn diese vollständig in den zugeordneten, unbestückten Kammern 7 aufgenommen sind, in Richtung der Rückseite 4 des Steckverbindergehäuses 2 aus den jeweiligen unbestückten Kammern 7 heraus. Dies erleichtert die Montage sowie die Demontage.
Im Rahmen eines vorteilhaften Herstellungsverfahrens zur Montage des elektrischen Steckverbinders 1 kann vorgesehen sein, dass zunächst das Steckverbindergehäuse 2 bereitgestellt wird, das dann beliebig mit Kontaktelementen 8 bestückt wird, wobei zumindest eine der Kammern 6, 7 unbestückt bleibt.
Schließlich können die beschriebenen Stützelemente 14 anstelle der Kontaktelemente 8 in den unbestückten Kammern 7 positioniert werden (vorzugsweise von hinten, wie dargestellt), so dass das Stützelement 14 die unbestückte Kammer 7 zumindest an einer axialen Stützposition Ps innenseitig abstützt, die einer axialen Anlageposition PA der benachbarten, bestückten Kammer 6 zumindest im Wesentlichen entspricht. Vorzugsweise werden auf diese Weise alle unbestückten Kammern 7 mit einem Stützelement 14 ausgestattet.
Wie bereits erwähnt, lässt sich der Steckverbinder 1 modular und daher nahezu beliebig mit Kontaktelementen 8 bestücken oder nicht bestücken. Beispielhaft ist in den Figuren 5 und 6 noch ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem lediglich zwei Kammern 6, 7 mit Kontaktelementen 8 bestückt sind, wobei die beiden unbestückten Kammern 7 mit einem jeweiligen Stützelement 14 ausgestattet sind. Auch die in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 gezeigten Stützelemente 14 erstrecken sich ausgehend von einem plattenförmigen Grundkörper 19, mit dem sie einteilig ausgebildet sind (eine einteilige Ausgestaltung mit dem Grundkörper ist allerdings nicht unbedingt erforderlich). Auf diese Weise kann insbesondere eine gleichzeitige Montage und Befestigung der beiden Stützelemente 14 ermöglicht werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Elektrischer Steckverbinder (1), insbesondere Winkelsteckverbinder, aufweisend wenigstens ein elektrisches Kontaktelement (8), ein Steckverbindergehäuse (2) mit mehreren nebeneinander verlaufenden, mit den Kontaktelementen (8) bestückbaren Kammern (6, 7), und eine Stützanordnung (15), wobei zumindest eine der Kammern (6, 7) mit einem der Kontaktelemente (8) bestückt ist, so dass ein starrer Längsabschnitt (Ls) des Kontaktelements (8) an einer axialen Anlageposition (PA) an der Innenseite der bestückten Kammer (6) anliegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stützanordnung (15) wenigstens ein Stützelement (14) aufweist, das in eine unbestückte Kammer (7) des Steckverbindergehäuses (2) anstelle eines der Kontaktelemente (8) einfügbar ist, wobei benachbart zu der wenigstens einen bestückten Kammer (6) in zumindest einerweiteren, unbestückten Kammer (7) das Stützelement (14) anstelle eines Kontaktelements (8) angeordnet ist, um die unbestückte Kammer (7) an zumindest einer axialen Stützposition (Ps) innenseitig abzustützen, wobei die axiale Stützposition (Ps) zumindest im Wesentlichen an derselben axialen Position angeordnet ist wie die axiale Anlageposition (PA) der benachbarten, bestückten Kammer (6). Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Außengeometrie des Stützelements (14) von der Außengeometrie des wenigstens einen Kontaktelements (8) des Steckverbinders (1) funktional verschieden ausgebildet ist, wobei das Stützelement (14) entlang der Längserstreckung insbesondere kürzer ist als das wenigstens eine Kontaktelement (8) des Steckverbinders (1). Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich der Querschnitt des Stützelements (14) in Richtung auf eines seiner Enden verringert, um eine Zentrierspitze (18) zum Einfügen des Stützelements (14) in die zugehörige unbestückte Kammer (7) auszubilden. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stützelement (14) als massiver Körper und vorzugsweise aus einem dielektrischen Material ausgebildet ist, insbesondere aus einem Kunststoff. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stützelement (14) zur innenseitigen Abstützung der unbestückten Kammer (7) eine oder mehrere entlang des Umfangs des Stützelements (14) verteilt angeordnete Stützflächen (16) aufweist, die zur Anlage an der Innenseite der unbestückten Kammer (7) ausgebildet sind.
6. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen plattenförmigen Grundkörper (19), aus dem sich das wenigstens eine Stützelement (14) domartig erhebt, wobei der Grundkörper (19) wenigstens ein Rastelement (20) zur Verrastung mit dem Steckverbindergehäuse (2) aufweist, um das wenigstens eine Stützelement (14) in der unbestückten Kammer (7) verliersicher zu halten.
7. Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich mehrere Stützelemente (14) aus einem gemeinsamen plattenförmigen Grundkörper (19) erheben.
8. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stützelement (14) das Steckverbindergehäuse (2) mechanisch versteift, insbesondere die Querzugfestigkeit des Steckverbindergehäuses (2) erhöht, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vergleichbar mit einem vollständig mit Kontaktelementen (8) bestückten Steckverbindergehäuse (2).
9. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das wenigstens eine Kontaktelement als Außenleiterkontaktelement (8) ausgebildet ist und zumindest in dem starren Längsabschnitt (Ls) einen vornehmlich hülsenförmigen Aufbau aufweist.
10. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass alle mit den Kontaktelementen (8) bestückbaren Kammern (6, 7) des Steckverbindergehäuses (2) eine funktional identische Innengeometrie aufweisen.
11. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass alle mit den Kontaktelementen (8) bestückbaren Kammern (6, 7) des Steckverbindergehäuses (2) entweder mit einem Kontaktelement (8) bestückt sind oder ein Stützelement (14) aufweisen.
12. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Steckverbindergehäuse (2) einen Verbindungsabschnitt (3) zur Verbindung mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder aufweist, in den die mit den Kontaktelementen (8) bestückbaren Kammern (6, 7) des Steckverbindergehäuses (2) münden, wobei die Stützelemente (14) ausgehend von einer von dem Verbindungsabschnitt (3) des Steckverbindergehäuses (2) abgewandten Rückseite (4) in die Kammern (6, 7) einführbar sind. Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stützelemente (14), wenn diese vollständig in den zugeordneten unbestückten Kammern (7) aufgenommen sind, in Richtung der Rückseite (4) des Steckverbindergehäuses (2) aus den jeweiligen unbestückten Kammern (7) herausragen. Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine jeweilige mit einem der Kontaktelemente (8) bestückte Kammer (6) und die dieser bestückten Kammer (6) benachbarte, von dem Stützelement (14) innenseitig abgestützte, unbestückte Kammer (7) eine gemeinsame, beide Kammern (6, 7) trennende Trennwand (13) aufweisen. Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckverbinders (1), insbesondere eines Winkelsteckverbinders, aufweisend zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
Bestücken zumindest einer Kammer (6, 7) eines Steckverbindergehäuses (2) mit einem Kontaktelement (8), so dass ein starrer Längsabschnitt (Ls) des Kontaktelements (8) an zumindest einer axialen Anlageposition (PA) an der Innenseite der bestückten Kammer (6) anliegt; und Positionieren eines Stützelements (14) anstelle eines Kontaktelements (8) in zumindest einer weiteren, unbestückten Kammer (7), die einer der bestückten Kammern (6) benachbart ist, so dass das Stützelement (14) die unbestückte Kammer (7) zumindest an einer axialen Stützposition (Ps) innenseitig abstützt, die der axialen Anlageposition (PA) der benachbarten, bestückten Kammer (6) zumindest im Wesentlichen entspricht.
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