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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Steckvorrichtung mit zumindest
einem Vorsprung, welcher zumindest bereichsweise in radialer Richtung
vorsteht und längs
zumindest eines Teils des Umfangs ausgebildet ist. Die Erfindung
betrifft weiterhin eine Steckverbindungsanordnung mit einer Mehrzahl
von elektrischen Steckplätzen
sowie einer Mehrzahl von elektrischen Steckvorrichtungen. Darüber hinaus
betrifft die Erfindung eine elektrische Steuergerätanordnung
mit zumindest einer elektrischen Steckvorrichtung und/oder zumindest
einer Steckverbindungsanordnung.
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Stand der Technik
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Im
Kraftfahrzeugbau werden vielfach elektrische Steckvorrichtungen
verwendet. Insbesondere dann, wenn höhere elektrische Leistungen,
höhere elektrische
Stromstärken
und/oder höhere
elektrische Spannungen verwendet werden, ist ein ausreichender Berührschutz
und/oder die Sicherstellung bzw. Überprüfung eines sicheren Steckzustands
erforderlich.
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Im
Stand der Technik bekannte Steckerplatten werden dazu oftmals mit
Verriegelungshebeln versehen. Diese weisen Vorsprünge auf,
die die Steckverbinder bereichsweise hintergreifen und so für einen
festen Sitz des Steckverbinders sorgen. Nachteilig ist bei derartigen
Steckerplatten der relativ komplexe Aufbau und die aufwändige Montage
der Stecker an der Steckerplatte.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
wird daher vorgeschlagen, eine elektrische Steckvorrichtung, die
zumindest einen Vorsprung, welcher zumindest bereichsweise in radialer Richtung
vorsteht und längs
zumindest eines Teils des Umfangs ausgebildet ist, derart auszubilden, dass
zumindest Teile des zumindest einen Vorsprungs asymmetrisch ausgebildet
sind. Durch die asymmetrische Ausbildung ist es auf verblüffend einfache
Weise möglich,
dass sich elektrische Steckvorrichtungen gegenseitig halten bzw.
arretieren können,
oder aber auch auf einfache Weise an Haltevorrichtungen befestigt
bzw. arretiert werden können. Darüber hinaus
ist es mit der vorgeschlagenen asymmetrischen Ausbildung des Vorsprungs
auch möglich,
dass die Steckvorrichtungen mit einer gewissen Codierung versehen
werden können,
so dass die Steckvorrichtungen (nur) an geeignete Plätze gesteckt
werden können,
und insbesondere nur in einer gewissen Reihenfolge angeordnet werden
können. Die
elektrischen Steckvorrichtungen selbst können in beliebiger Weise symmetrisch
oder asymmetrisch aufgebaut sein. Möglich ist es beispielsweise,
dass diese kreisrund, oval, rechteckig, viereckig, dreieckig und
dergleichen ausgebildet sind. Die elektrischen Steckvorrichtungen
können
in beliebiger Weise einen einzelnen, oder aber auch eine Mehrzahl
von elektrischen Kontakten aufweisen (beispielsweise 2, 3, 4, 5 oder
6 Kontakte). Die elektrischen Steckvorrichtungen können sowohl
für kleine
Ströme
ausgelegt sein (z. B. für
elektrische Signalleitungen, Messsignalleitungen, Steuerstromleitungen,
Computersignalleitungen und dergleichen) oder aber auch für hohe Ströme bzw.
Leistungen ausgelegt sein (beispielsweise zum Anschluss von Elektromotoren,
elektrischen Generatoren, Akkumulatoren usw.).
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Vorteilhafter
Weise weisen die elektrischen Steckvorrichtungen eine Mehrzahl an
Vorsprüngen auf,
wobei bevorzugt im Wesentlichen diametral zueinander und/oder in
einem Winkel zueinander angeordnete Vorsprungspaarungen vorgesehen
sind. Mit der vorgeschlagenen Ausbildungsweise ist es insbesondere
möglich,
dass sich elektrische Steckvorrichtungen gegenseitig halten bzw.
arretieren können, wenn
diese entlang einer Reihe beziehungsweise auf eine andere Art hintereinander
angeordnet sind. Derartige längs
einer Richtung angeordnete Steckerleisten sind insbesondere im Kraftfahrzeugbau
weit verbreitet, da auf diese Weise die Steckplätze besonders einfach entlang
einer Platine für
elektronische Bauteile angeordnet werden können. Neben einer in Längsrichtung
verlaufenden Reihe ist es insbesondere auch möglich eine Zick-Zack-Reihe
oder einen Bogen an hintereinander angeordneten elektrischen Steckvorrichtungen
vorzusehen. Die Art der Anordnung der elektrischen Steckvorrichtungen
zueinander kann insbesondere basierend auf den Bauraumvorgaben basieren.
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Von
Vorteil kann es sein, wenn zumindest zwei Vorsprünge und/oder zumindest zwei
Vorsprungsbereiche in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet
sind. Mit einer derartigen Ausbildung lässt sich eine gegenseitige
Verriegelung mehrerer elektrischer Steckvorrichtungen oftmals besonders
einfach realisieren. Vorteilhaft kann es dabei insbesondere auch
sein, wenn mehrere elektrische Steckvorrichtungen (zumindest von
ihrem Grundaufbau her) gleichartig aufgebaut sind. Dies kann insbesondere
Vereinfachungen bei der Herstellung und/oder bei der Lagerhaltung
der elektrischen Steckvorrichtungen bzw. von deren Vorbaustufen
ermöglichen.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass in vielen Fällen eine
eindeutige Zuordnung einer elektrischen Steckvorrichtung zu einem
dazu korrespondierenden Steckplatz oftmals ohnehin durch die spezielle
Ausbildung des elektrischen Steckkontakts selbst erfolgen kann.
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Sinnvoll
kann es auch sein, dass zumindest zwei Vorsprünge und/oder zumindest zwei
Vorsprungsbereiche zumindest ein Passungselement aufweisen. Auf
diese Weise ist es auf besonders einfache Weise möglich, eine
mechanische Kodierung der elektrischen Steckvorrichtungen zu realisieren, so
dass diese beispielsweise nur auf dem dazu vorgesehenen Steckplatz
befestigt werden können und/oder
lediglich in einer bestimmten erlaubten Reihenfolge relativ zueinander
angeordnet werden können.
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Eine
sinnvolle Ausführungsform
zumindest eines Passelements kann sich ergeben, wenn dieses als
Ausnehmung und/oder als Vorsprung ausgebildet ist, wobei das Passelement
zumindest bereichsweise in radialer und/oder axialer Richtung ausgerichtet
ist. In diesem Zusammenhang ist an unterschiedliche geometrische
Formen zu denken, die beispielsweise in Form von nasenartigen Vorsprüngen und/oder dazu
korrespondierenden Ausnehmungen ausgebildet sind. Zu denken ist
hierbei beispielsweise an kreisförmige,
dreieckige, viereckige, quadratische, fünfeckige usw. Formen. Auch
ist an eine entsprechende Anordnung (beispielsweise Längsanordnung)
von Vorsprüngen
und/oder Ausnehmungen zu denken, die derart ausgebildet sind, dass
sich eine eindeutige Passung ergeben kann. Beispielsweise könnten an
2, 3, 4 oder 5 gedachten Kodierungspunkten jeweils in unterschiedlicher
Anordnung und/oder Anzahl vorstehende Stifte vorgesehen werden.
Dazu korrespondierend können
an der gegenüberliegenden
Seite entsprechende Ausnehmungen vorgesehen werden. Möglich ist
es dabei insbeson dere die entsprechenden Passelemente in axialer Richtung
anzuordnen. In diesem Falle stehen diese üblicherweise aus einer Ebene
hervor, die durch den Vorsprung der elektrischen Steckvorrichtung
gebildet ist. Auch ist es möglich,
die entsprechenden Passelemente in radialer Richtung vorzusehen,
so dass sich die entsprechenden Elemente üblicherweise an der Außenseite
des entsprechenden Vorsprungs der elektrischen Steckvorrichtung
befinden können.
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Vorteilhaft
ist es in der Regel, wenn die elektrische Steckvorrichtung mit zumindest
einer Verdrehsicherung ausgebildet wird. Dadurch ist es möglich, die
elektrische Steckvorrichtung in einer (bzw. in gegebenenfalls mehreren)
eindeutigen Lage gegenüber
einem dazu korrespondierenden Steckplatz zu fixieren bzw. es zu
ermöglichen,
dass die elektrische Steckvorrichtung lediglich in einer (oder mehreren) definierten
Positionen in den elektrischen Steckplatz eingesteckt werden kann.
In aller Regel kann dadurch ein besserer mechanischer Sitz der elektrischen
Steckvorrichtung realisiert werden, und insbesondere ist es in der
Regel möglich,
die Funktionsweise des Vorsprungs (also insbesondere die gegenseitige
Verriegelung mehrerer elektrischer Steckvorrichtungen untereinander)
eindeutiger, sicherer und haltbarer zu realisieren. Dies gilt insbesondere
dann, wenn Passelemente vorgesehen sind.
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Eine
besonders sinnvolle Ausbildungsweise kann sich ergeben, wenn die
elektrische Steckvorrichtung zumindest einen Vorsprung aufweist,
der einen Teil, vorzugsweise einen einteiligen Teil, besonders vorzugsweise
eine einstückigen
Teil eines elektrischen Berührschutzes
für die
elektrische Steckvorrichtung bildet. Auf diese Weise kann ein besonders fester
und haltbarer Sitz des Vorsprungs realisiert werden. Darüber hinaus
kann die Herstellung, die Lagerung und die Handhabbarkeit der elektrischen Steckvorrichtung
(insbesondere bei der Montage der elektrischen Steckvorrichtung
an einem Steckplatz) oftmals verbessert werden. Insbesondere bei
einer einstückigen
Ausbildung zumindest eines Vorsprungs mit einem elektrischen Berührschutz
kann das entsprechende Teil der elektrischen Steckvorrichtung beispielsweise
durch einen Kunststoffspritzvorgang hergestellt werden, was üblicherweise
besonders kostengünstig
ist.
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Vorgeschlagen
wird weiterhin eine Steckverbindungsanordnung, die eine Mehrzahl
von elektrischen Steckplätzen
sowie eine Mehrzahl von elektrischen Steckvorrichtungen aufweist,
wobei zumindest eine elektrische Steckvorrichtung ge mäß dem vorab beschriebenen
Aufbau ausgebildet ist. Die Steckverbindungsanordnung weist dann
die bereits im Zusammenhang mit der elektrischen Steckvorrichtung beschriebenen
Eigenschaften und Vorteile in analoger Weise auf.
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Insbesondere
kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn sich bei der Steckverbindungsanordnung
zumindest ein Teil der elektrischen Steckvorrichtung zumindest teilweise
mechanisch blockieren. Auf diese Weise ist ein besonders fester
Sitz der elektrischen Steckvorrichtung(en) auf den Steckplätzen möglich. Darüber hinaus
ist es möglich
zu unterbinden, dass einzelne elektrische Steckvorrichtungen abgezogen
werden können,
wobei sich dies insbesondere auf innenliegende elektrische Steckvorrichtungen
bezieht. Möglich
ist es insbesondere auch, dass mit einer einzigen „Kontrollinstanz”, nämlich insbesondere
dann, wenn die entsprechende „Kontrollinstanz” sich an
einem geeigneten Ende einer elektrischen Steckvorrichtungsanordnung
befindet, dass Vorhandensein eines elektrischen Kontakts sämtlicher
Steckverbindungsanordnungen besonders einfach realisiert werden
kann. Möglich
ist es im Übrigen
auch, dass für
zumindest einen Vorsprung zumindest einer elektrischen Steckverbindung
auch eine dazu korrespondierende Einrichtung im Zusammenhang mit
zumindest einem elektrischen Steckplatz vorgesehen ist, welche die
Steckverbindung am elektrischen Steckplatz hält.
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Eine
sinnvolle Weiterbildung ergibt sich, wenn zumindest eine Aufstecksignalisierungsvorrichtung
vorgesehen ist, welche insbesondere als Schaltereinrichtung und/oder
Signalleitungssteckvorrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise kann
ein Schaltkopf einer Schalteinrichtung in mechanischen Kontakt mit
einem Vorsprung einer elektrischen Steckvorrichtung treten. Nur
dann, wenn die entsprechende elektrische Steckvorrichtung elektrisch
und mechanisch sicher auf dem dazu korrespondierenden Steckplatz
sitzt, schließt
die Schaltereinrichtung. So kann mit Hilfe der Schaltereinrichtung über eine
entsprechende Kontrolllogik ein mechanisch fester Sitz der entsprechenden
elektrischen Steckvorrichtung verifiziert werden. Über eine
gegebenenfalls vorhandene mechanische Blockade der elektrischen
Steckvorrichtungen untereinander kann dadurch auch eine elektrische
und/oder mechanische sichere Befestigung zumindest eines Teils der übrigen elektrischen Steckvorrichtungen
verifiziert werden. Anstatt einer Schaltereinrichtung ist es auch
möglich,
dass beispielsweise endseitig eine Signalleitungssteckvorrichtung
ausgebildet ist. Wird der elektrische Kontakt durch die entspre chende
Signalleitungssteckvorrichtung unterbrochen, so ist dies üblicherweise
ein sicheres Indiz dafür,
dass die entsprechende Steckvorrichtung vom Steckplatz abgezogen
wurde. Die Signalleitungssteckvorrichtung kann in beliebiger Weise einen
einzelnen elektrischen Leiter aufweisen, oder vorzugsweise zusätzliche
elektrische Signalleitungen aufweisen, über die entsprechende Informationen übertragen
werden können.
Beispielsweise kann die Signalleitungssteckvorrichtung als elektrischer
Mehrfachstecker, wie beispielsweise als Messerleiste bzw. als eine
aus dem Computerbau bekannte Flachsteckerleiste ausgebildet sein.
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Weiterhin
wird eine elektrische Steuergerätanordnung
vorgeschlagen, insbesondere eine elektrische Steuergerätanordnung
zur Steuerung zumindest eines Elektromotors bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen
und/oder Hybridfahrzeugen, bei der zumindest eine elektrische Steckvorrichtung
gemäß der vorherigen
Beschreibung und/oder zumindest eine Steckverbindungsanordnung gemäß der vorherigen Beschreibung
vorgesehen ist. Die elektrische Steuergerätanordnung weist dann die bereits
beschriebenen Vorteile und Eigenschaften in analoger Weise auf.
Bei der elektrischen Steuergerätanordnung
kann es sich insbesondere um eine Leistungselektronik handeln. Diese
Leistungselektronik kann insbesondere mit den entsprechenden Kühlmitteln
zur Abfuhr der dabei erzeugten Wärme
versehen werden. Insbesondere ist es auch möglich, eine Kühlung mit
Hilfe eines Flüssigkeitskreislaufs
zu realisieren. Dazu kann insbesondere bei Hybridfahrzeugen der üblicherweise
ohnehin vorhandene Kühlflüssigkeitskreislauf
des Hybridfahrzeugs verwendet werden. Insbesondere mit Hilfe von
Kühlflüssigkeitskreisläufen können hohe
Wärmeleistungen
sicher abgeführt werden.
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Schließlich wird
auch ein Verfahren zur Anordnung von elektrischen Steckvorrichtungen
an elektrischen Steckplätzen,
insbesondere an einer elektrischen Steuergerätanordnung, bevorzugt an einer
elektrischen Steuergerätanordnung
zur Steuerung zumindest eines Elektromotors bei elektrisch betriebenen
Fahrzeugen und/oder Hybridfahrzeugen, vorgeschlagen, bei dem zumindest
eine erste elektrische Steckvorrichtung zumindest eine zweite elektrische
Steckvorrichtung zumindest teilweise mechanisch blockiert. Auch
das vorliegend vorgeschlagene Verfahren weist die bereits vorab
im Zusammenhang mit den elektrischen Steckvorrichtungen, der Steckverbindungsanordnung
und der elektrischen Steuergerätanordnung
beschriebenen Eigenschaften und Vorteile in analoger Weise.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
das vorgeschlagene Verfahren im Sinne der obigen Beschreibung entsprechend
weiterzubilden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Verwendung von Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben:
Es zeigen:
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1:
ein erstes Ausführungsbeispiel
für einen
Stecker von der Seite aus gesehen;
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2:
den in 1 gezeigten Stecker von unten gesehen;
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3:
ein zweites Ausführungsbeispiel
für einen
Stecker von der Seite aus gesehen;
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4: unterschiedliche Ausführungsmöglichkeiten
des in 3 gezeigten Steckers von unten gesehen;
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5:
ein drittes Ausführungsbeispiel
für einen
Stecker von der Seite aus gesehen;
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6 den
in 5 gezeigten Stecker von unten gesehen;
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7:
ein Ausführungsbeispiel
für einen Stecker
mit Verdrehsicherung von unten gesehen;
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8:
ein Ausführungsbeispiel
für einen mehrpoligen
Stecker von unten gesehen;
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9:
ein erstes Ausführungsbeispiel
für eine
elektrische Steuergerätanordnung
mit daran befestigten Steckern;
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10:
ein zweites Ausführungsbeispiel
für eine
elektrische Steuergerätanordnung
mit daran befestigten Steckern;
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11:
ein mögliches
Ausführungsbeispiel für die Anordnung
mehrerer Stecker;
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12:
ein weiteres mögliches
Ausführungsbeispiel
für die
Anordnung mehrerer Stecker.
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In 1 ist
in schematischer Darstellung von der Seite aus gesehen ein erstes
Ausführungsbeispiel
für einen
elektrischen Stecker 1 dargestellt, der zwei asymmetrisch
zueinander angeordnete Vorsprünge 2, 3 aufweist. 2 zeigt
den in 1 dargestellten elektrischen Stecker 1 in
einer schematischen Ansicht von unten aus gesehen.
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Die
Vorsprünge 2, 3 sind
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
seitlich einstückig
an einen Berührschutz 4 angeformt.
Vorsprünge 2, 3 und
Berührschutz 4 bestehen
aus dem gleichen Material. Beispielsweise können die Vorsprünge 2, 3 und
der Berührschutz 4 aus
einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, wobei die Formgebung durch
einen Kunststoffspritzgussvorgang erfolgen kann.
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Der
Berührschutz 4 umgibt
einen elektrischen Steckverbinder 5, der mittig im Berührschutz 4 angeordnet
ist. Der elektrische Steckverbinder 5 kann, wie vorliegend
dargestellt, als Rundsteckverbinder ausgeführt sein. Es ist jedoch ebenso
möglich, dass
der elektrische Steckverbinder 5 beispielsweise als Flachsteckverbinder
oder auf eine sonstige Weise ausgebildet ist. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
dass eine Mehrzahl von elektrischen Steckverbindern 5 vorgesehen
ist, wie beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 elektrische Steckverbinder.
Der elektrische Steckverbinder 5 ist elektrisch mit einem
Kabel 6 kontaktiert, welches in einer Axialrichtung A vom Berührungsschutz 4 wegführt. Das
Kabel 6 ist im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel
mit einer elektrischen Schutzisolation umgeben. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
dass das Kabel 6 des elektrischen Steckers 1 unter
einem Winkel zur Axialrichtung A vom Steckerbereich 7 weggeführt wird, wie
beispielsweise unter einem Winkel von 90°. Hierzu kann eine, an sich
bekannte, Umlenkvorrichtung verwendet werden. Insbesondere in letzterem
Falle bezieht sich die Axialrichtung A dann in aller Regel auf die
Lage des elektrischen Steckverbinders 5 im Steckerbereich 7,
mit anderen Worten auf die Richtung, in die der elektrische Stecker 1 bewegt
werden muss, um auf einen geeignet ausgebildeten Steckplatz aufgesteckt
zu werden.
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Im
vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel
ist jedoch das Kabel 6 in Axialrichtung A mit dem Steckerbereich 7 verbunden.
In 1 ist zusätzlich
eine Zugentlastung 8 zwischen Kabel 6 und Berührschutz 4 vorgesehen,
die für
einen sicheren und dauerhaften Halt des Kabels 6 am Steckerbereich 7 sorgt.
Teile der Zugentlastung 8 können zusätzlich der mechanischen Halterung
des elektrischen Steckverbinders 5 dienen.
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Die
beiden Vorsprünge 2, 3 sind
im in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel des
elektrischen Steckers 1 in Axialrichtung A zueinander versetzt
am Berührschutz 4 angeordnet.
Wie man insbesondere 2 entnehmen kann, sind die Vorsprünge 2, 3 ansonsten
jedoch gleichartig ausgebildet. Die Vorsprünge 2 und 3 sind
so am Berührschutz 4 angeordnet,
dass diese in zueinander diametral voneinander wegweisenden Richtungen
vom Steckerbereich 7 abstehen. Die Breite b der Vorsprünge 2, 3 ist üblicherweise
in einem Bereich von 5 mm bis 10 mm gewählt. Eine derartige Breite
b erweist sich einerseits als relativ platzsparend, andererseits
können
die Vorsprünge 2, 3 eine
ausreichende mechanische Kraft aufnehmen und darüber hinaus Lagertoleranzen
zweier benachbart zueinander angeordneter elektrischer Stecker 1 (vgl.
z. B. 9, 10) in ausreichendem Maße ausgleichen.
Die Länge
l der Vorsprünge 2, 3 entspricht
in etwa dem Durchmesser des Berührungsschutzes 4,
der den elektrischen Steckverbinder 5 umgibt. Auf diese
Weise können
mehrere elektrische Stecker 1 in einer Reihe hintereinander
angeordnet werden, ohne dass sich die Breite der fertig ausgebildeten
Steckerreihe unnötig
erhöhen
muss.
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Insbesondere
bei speziellen Bauformen ist es selbstverständlich auch möglich, auch
andere Dimensionierungen zu verwenden. So kann die Breite b der
Vorsprünge 2, 3 beispielsweise
bei relativ klein ausgebildeten Steckern 1 auch kleiner
als 5 mm sein. Umgekehrt kann die Breite der Vorsprünge 2, 3 beispielsweise
bei Leistungssteckern 1, die entsprechend groß ausgebildet
sind, durchaus auch größer als
10 mm gewählt
werden.
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Weiterhin
ist beim vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel die Außenkontur 9 der
Vorsprünge 2, 3 so
gewählt,
dass sich eine konvexe Außenkontur 9 des
Steckerbereichs 7 des elektrischen Steckers 1 ergibt.
Der Außenbereich
der Vorsprünge 2, 3 verläuft dabei
annähernd
parallel zur Außenkontur
des Berührschutzes 4.
Möglich
ist es jedoch auch, dass die Vorsprünge 2, 3 eine
beispiels weise rechteckige Außenkontur 9 bilden.
Ebenso ist es möglich, dass
die Außenkontur 9 der
Vorsprünge 2, 3 konkav ausgebildet
ist (vergleiche beispielsweise 11, 12).
Auf diese Weise können
die Vorsprünge 2, 3 gleichzeitig
als Verdrehsicherung für
den elektrischen Stecker 1 dienen. Ein Vorteil der konvexen
Außenkontur 9 besteht
darin, dass diese relativ platz- und materialsparend ist. Darüber hinaus
sorgt die abgerundete Außenkontur 9 für ein geringeres
Verletzungs- bzw. Beschädigungsrisiko
beim Montieren des elektrischen Steckers 1. Auch ist die
gewählte konvexe
Außenkontur 9 relativ
tolerant gegenüber Justagefehlern.
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Neben
einer Anordnung der einzelnen elektrischen Stecker 1 in
einer Reihe hintereinander (vergleiche zum Beispiel 9, 10)
ist es auch möglich,
die einzelnen elektrischen Stecker 1 beispielsweise in
einer Zick-Zack-Reihe 38 (vergleiche 11)
oder entlang eines Bogens 39 (vergleiche 12)
anzuordnen.
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Um
beispielsweise die in 11 dargestellte Zick-Zack-Reihe 38 auszubilden,
sind die Vorsprünge 2, 3 der
einzelnen elektrischen Stecker 1 in einem Winkel α1 40 zueinander
angeordnet. Der Winkel α1 beträgt
im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel α1 =
90° (wobei
die Richtung des Winkels α1 jeweils wechselt).
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Demgegenüber sind
die einzelnen elektrischen Stecker 1 im in 12 dargestellten
Ausführungsbeispiel
entlang einer Bogenlinie 39 angeordnet. Auch hier sind
die Vorsprünge 2, 3 der
einzelnen elektrischen Stecker 1 in einem Winkel α2 40 zueinander
angeordnet. Die Größe des Winkels α2 40 ist jedoch
eine andere und beträgt
im in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel α2 =
135°. Selbstverständlich hängt die
Größe des Winkels
insbesondere vom Radius der bogenartigen Anordnung 39 der
einzelnen elektrischen Stecker 1 ab.
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In 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
für einen
elektrischen Stecker 10 dargestellt. Dabei zeigt 3 den
elektrischen Stecker 10 in einer schematischen Ansicht
von der Seite aus gesehen. 4 zeigt
dem gegenüber
den elektrischen Stecker 10 in einer schematischen Ansicht
von unten. Dabei sind in 4 in den 4a; 4b, 4c jeweils
unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten
von axial ausgerichteten Passelementen (Vorsprung 13 und
Aufnahmeöffnung 14)
dargestellt.
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Der
in den 3 und 4 dargestellte
elektrische Stecker 10 ähnelt
in weiten Bereichen dem in 1 und 2 dargestellten
elektrischen Stecker 1. Im Unterschied zu diesem sind jedoch
an den Vorsprüngen 11, 12,
die an den Berührschutz 4 des
Steckerteils 7 des elektrischen Steckers 10 angeformt sind,
zusätzlich
ein vorstehender Stift 13 (bzw. mehrere vorstehende Stifte 13c;
vgl. 4c) bzw. eine Aufnahmeöffnung 14 (bzw. mehrere
Aufnahmeöffnungen 14c;
vgl. 4c) vorgesehen. Die vorstehenden Stifte 13 sowie
die Aufnahmeöffnungen 14 sind
dabei auf einander zugewandten Seiten der Vorsprünge 11, 12 vorgesehen.
Dies betrifft insbesondere den Fall, in dem eine Aufnahmeöffnung 14 als Sackloch
ausgebildet ist. Es ist jedoch ebenso möglich, dass eine bzw. mehrere
Aufnahmeöffnungen 14 als
durchgängige
Bohrungen ausgebildet werden. Grundsätzlich ist es jedoch unerheblich,
an welchem Vorsprung 11, 12 der vorstehende Stift 13 bzw.
die Aufnahmeöffnung 14 vorgesehen
ist. Der vorstehende Stift 13 kann also nicht nur – wie in 3 dargestellt – an dem,
dem Steckbereich abgewandten Vorsprung 11 vorgesehen werden,
sondern ebenso auch an dem, dem Steckbereich zugewandten Vorsprung 12.
Die Aufnahmeöffnung 14 wird
dann im jeweils dazu korrespondierenden, anderen Vorsprung 11, 12 vorgesehen.
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In 4 sind in den Teilfiguren jeweils 4a, 4b, 4c exemplarisch
unterschiedliche Ausbildungsmöglichkeiten
für die
vorstehenden Stifte 13 bzw. die Aufnahmeöffnungen 14 dargestellt.
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So
ist in 4a der am ersten Vorsprung 11 in
etwa mittig angeordnete vorstehende Stift 13a mit einem
kreisrunden Querschnitt ausgebildet. Dem gegenüber weist die Aufnehmeröffnung 14a,
die im zweiten Vorsprung 12 des in 4a dargestellten elektrischen
Steckers 10a ausgebildet ist, einen quadratischen Querschnitt
auf. Auf Grund der unterschiedlichen Querschnittsformgebung von
vorspringendem Stift 13a und Aufnahmeöffnung 14a können zwei
elektrische Stecker 10a, welche gleichartig ausgebildet
sind (also beispielsweise zwei elektrische Stecker gemäß 4a)
nicht miteinander „kontaktiert” werden
(vgl. 9, 10). Auf diese Weise kann wirksam
verhindert werden, dass mehrere elektrische Stecker 10a beispielsweise
in falscher Reihenfolge auf eine entsprechende Steckerleiste aufgesteckt
werden.
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Denkbar
ist es selbstverständlich
auch, dass der vorspringende Stift 13a und die Aufnahmeöffnung 14a einen
gleichartigen Querschnitt aufweisen. In diesem Falle können die
entsprechenden elektrischen Stecker 10a beliebig miteinander
kontaktiert werden. Die Vertauschsicherheit kann dann – falls
erforderlich und/oder erwünscht – auf unterschiedliche Weise
realisiert werden, wie beispielsweise durch Verwendung unterschiedlich
geformter elektrischer Steckverbinder 5 und/oder durch
Verwendung einer unterschiedlichen Anzahl und/oder Lage der elektrischen
Steckverbinder 5. Dennoch kann durch das Vorsehen von vorstehenden
Stiften 13 und/oder Aufnahmeöffnungen 14 beispielsweise
in vorteilhafter Weise eine Verdrehsicherung und/oder ein besonders
fester mechanischer Verbund realisiert werden.
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In 4b ist
ein Aufbau dargestellt, der dem in 4a dargestellten
Aufbau sehr ähnlich
ist. Lediglich die Querschnittsformen von vorspringendem Stift 13b und
Aufnahmeöffnung 14b sind
gegenüber dem
in 4a dargestellten Beispiel unterschiedlich gestaltet.
So ist bei dem in 4b gezeigten elektrischen Stecker 10b der
vorspringende Stift 13b mit einem quadratischen Querschnitt
versehen, wohingegen die Aufnahmeöffnung 14b mit einem
dreieckigen Querschnitt versehen ist.
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Durch
die zueinander korrespondierende Ausbildung des vorspringenden Stifts 13b des
in 4b gezeigten elektrischen Steckers 10b und
der Aufnahmeöffnung 14a des
in 4a dargestellten elektrischen Steckers 10a können die
beiden elektrischen Stecker 10a, 10b miteinander
kontaktiert werden. Eine Steckeranordnung 10a–10b ist
somit eine zulässige
Steckeranordnung, wohingegen beispielsweise eine Steckeranordnung 10b–10a nicht
zulässig
ist.
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In 4c wird
eine Kodiermöglichkeit
dargestellt, welche alternativ oder zusätzlich zur in 4a, 4b dargestellten
Kodiermöglichkeit
verwendet werden kann. Vorliegend werden in den Vorsprüngen 11, 12 mehrere
Bereiche 15 vorgesehen (in 4c durch
gestrichelte Linien dargestellt) in denen vorstehende Stifte 13c bzw.
Aufnahmeausnehmungen 14c vorgesehen werden können. Durch
entsprechendes Vorsehen bzw. Nicht-Vorsehen von Stiften 13c bzw. Aufnahmeausnehmungen 14c kann
eine bestimmte Steckerabfolge zwischen elektrischen Steckern 10c erlaubt
bzw. verhindert werden.
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In
den 5, 6 ist eine weitere mögliche Bauform
eines elektrischen Steckers 16 dargestellt. Auch diese ähnelt den
bereits beschriebenen elektrischen Steckern 1, 10.
Dabei ist im in 5, 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel
des elektrischen Steckers 16 im Bereich der Vorsprünge 17, 18 jeweils eine
Randverzahnung 19, 20 vorgesehen. Die Randverzahnung 19, 20 weist
dabei jeweils einen oder mehrere vorstehende Nasen 20 sowie
eine bzw. mehrere nutartige Ausnehmungen 19 auf. Analog zum
in 4c dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere
Bereiche 21 vorgesehen (in 6 durch
eine gestrichelte Linie angedeutet), in denen jeweils eine nutartige
Ausnehmung 19 bzw. eine vorstehende Nase 20 vorgesehen
werden kann, oder nicht. Durch entsprechende Kombination von nutartigen
Ausnehmungen 19 bzw. vorstehenden Nasen 20 kann
eine erlaubte Abfolge von elektrischen Steckern 16 ermöglicht werden,
bzw. eine verbotene Abfolge unterbunden werden.
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Das
Vorsehen von Randverzahnungen 19, 20 kann im Übrigen selbstverständlich nicht
nur alternativ, sondern auch zusätzlich
zu der in 3 und 4 gezeigten
Möglichkeit
unter Verwendung von vorstehenden Stiften 13 bzw. Aufnahmeausnehmungen 14 realisiert
werden.
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In 8 ist
exemplarisch dargestellt, dass ein elektrischer Stecker 22 innerhalb
seines Berührschutzes 4 durchaus
auch mehrere elektrische Steckverbinder 5 aufweisen kann.
Im in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind dabei zwei
elektrische Steckverbinder 5 mit jeweils rundem Querschnitt
dargestellt. Wie bereits erwähnt
kann jedoch auch eine davon abweichende Anzahl von elektrischen
Steckverbindern 5 vorgesehen werden. Auch kann die Geometrie
der Steckverbinder 5 vom in 8 dargestellten
Ausführungsbeispiel
abweichen. Auch können
die Geometrien der einzelnen elektrischen Steckverbinder 5 durchaus
auch zumindest teilweise voneinander abweichen.
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Der
in 8 dargestellte elektrische Stecker 2 weist
auf Grund seiner elektrischen Steckverbinder 5 auch einen
Verdrehschutz auf. Bei aufgestecktem elektrischem Stecker 22 kann
dieser nicht verdreht werden. Auch kann der elektrische Stecker 22 nur
in definierten Stellungen auf den Steckbereich aufgesteckt werden.
Jedoch ist es bei der in 8 dargestellten Geometrie möglich, dass
der elektrische Stecker 22 in einer um 180° verdrehten
Lage auf den dazu korrespondierenden Steckbereich aufgesteckt werden
kann. Dies kann beispielsweise durch geeignete Anzahl, Formgebung
und/oder Lage der elektrischen Steckverbinder 5 auch unterbunden
werden.
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In 7 ist
ein weiterer elektrischer Stecker 23 in einer schematischen
Ansicht von unten dargestellt. Auch dieser elektrische Stecker 23 ähnelt den bereits
vorgestellten elektrischen Steckern 1, 10, 16, 22.
Jedoch ist der vorliegend dargestellte elektrische Stecker 23 zusätzlich im
Bereich seines Berührschutzes 4 mit
einer mechanischen Verdrehsicherung 24, die vorliegend
in Form eines nutartigen Vorsprungs 24 auf der Innenseite
des Berührschutzes 4 ausgebildet
ist, versehen. Der Verdrehschutz 24 bewirkt dabei nicht
nur einem Verdrehschutz des aufgesteckten Steckers, sondern auch
ein lagerichtiges Aufstecken des elektrischen Steckers 23 auf
einen dazu korrespondierenden Steckerbereich.
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In 9 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel für ein elektrisches
Steuergerät 25 in
schematischer Draufsicht von der Seite aus dargestellt. Das elektrische
Steuergerät 25 weit
ein Gehäuse 26 auf,
in dem beispielsweise eine elektronische Steuerschaltung angeordnet
ist, die der Ansteuerung des Elektromotors bzw. der Steuerung des
elektrischen Generators bei einem Hybridfahrzeug (je nach Fahrbetriebszustand)
dient. Die elektronische Steuerschaltung ist dazu mit entsprechenden
Leistungshalbleitern versehen. Die Leistungshalbleiter erzeugen
beim Betrieb der Steuerschaltung eine gewisse Abwärme, die
im vorliegenden Ausführungsbeispiel über den
Kühlmittelkreislauf
des Hybridfahrzeugs abgeführt
wird. Dazu dienen Kühlmittelanschlüsse 27,
die am elektronischen Steuergerät 25 vorgesehen
sind.
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Am
Deckel 28 des elektronischen Steuergeräts 25 ist eine elektrische
Kontaktleiste 29 vorgesehen. Die elektrische Kontaktleiste 29 weist
einen Leistungssteckerbereich 30 auf, an dem mehrere elektrische
Leistungsstecker 32 aufgesteckt sind. Weiterhin weist die
elektrische Kontaktleiste 29 einen Steuersteckerbereich 31 auf,
an dem elektrische Steuerleitungen, elektrische Signalleitungen
usw. dem elektrischen Steuergerät 25 zugeführt werden. Im
in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel des elektrischen
Steuergeräts 25 dient
dazu ein Flachstecker 33, der von seinem grundsätzlichen
Aufbau her bekannten Flachsteckern ähnelt, wie sie beispielsweise
im Computerbereich Anwendung finden.
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Die
elektrischen Leistungsstecker 32 sind jeweils mit zwei
Vorsprüngen 2, 3 versehen.
Auch der Flachstecker 33 weist einen Vorsprung auf (vorliegend
jedoch nur einen einzelnen Vorsprung 2).
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Die
Lage, die Anordnung und die Ausbildung der Vorsprünge 2, 3 bzw.
der elektrischen Leistungsstecker 32 sowie des Flachsteckers 33 kann
dabei entsprechend den in den 1 bis 8 dargestellten
Ausbildungsmöglichkeiten
erfolgen.
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Wie 9 entnommen
werden kann, hintergreift im aufgesteckten Zustand des elektrischen Leistungssteckers 32 sowie
des Flachsteckers 33 jeweils ein erster Vorsprung 2 den
dazu korrespondierenden zweiten Vorsprung 3 des jeweils
benachbarten elektrischen Steckers 32, 33. Auf
diese Weise ist es bei dem in den 9 dargestellten
Ausführungsbeispiel
nicht möglich,
einen der elektrischen Leistungsstecker 32 abzuziehen,
ohne dass dabei der Flachstecker 33 gelöst wird. Im Flachkabel 34 des Flachsteckers 33 ist
jedoch eine Leitung vorgesehen, die als Kontrollleitung ausgebildet
ist, derart, dass bei einer Unterbrechung der Kontrollleitung durch
eine geeignete Steuerelektronik die elektrischen Leistungsstecker 32 und/oder
die Leistungssteckkontakte 30 der elektrischen Kontaktleiste 29 spannungslos geschaltet
werden. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln eine sehr hohe
Berührungssicherheit realisiert
werden. Wenn die Vorsprünge 2, 3 zusätzlich mit
einer „Kodierung” analog
den Ausführungsbeispielen
des elektrischen Steckers in 3 bis 6 ausgebildet
ist, kann darüber
hinaus auch eine korrekte Reihenfolge der elektrischen Leistungsstecker 32 beim
Aufstecken derselben auf das elektrische Steuergerät 25 sicher
gestellt werden. Insbesondere ist es auch möglich, am Deckel 28 bzw.
an der elektrischen Kontaktleiste 29 einen Endvorsprung 35 vorzusehen,
der eine geeignete Aufnahmeöffnung 14 (vgl. 3, 4) aufweist. Auch ist es möglich, den
Endvorsprung 35 so auszubilden, dass dieser mit einer Randverzahnung 19, 20 gemäß dem in 5, 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel
eines elektrischen Steckers 16 zusammenwirken kann. Durch
einen derartigen Endvorsprung 35 kann vor allem das korrekte
Aufstecken des ersten elektrischen Leistungssteckers 32 überprüft werden,
ohne dass ein falsches Aufstecken beispielsweise erst später beim
Aufstecken eines späteren
elektrischen Leistungssteckers 32 und/oder erst ganz zum
Schluss beim Aufstecken des Flachsteckers 33 auffällt. Der Endvorsprung 35 kann
jedoch auch entfallen, insbesondere dann, wenn die Vorsprünge 2, 3 der
elektrischen Stecker 32, 33 keine Kodierung aufweisen.
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In 10 ist
ein weiteres elektrisches Steuergerät in schematischer Ansicht
von der Seite aus gesehen dargestellt. Das vorliegend dargestellte elektrische
Steuergerät 36 ähnelt von
seinem grundsätzlichen
Aufbau her dem in 9 dargestellten elektrischen
Steuergerät 25.
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Im
vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel
des elektrischen Steuergeräts 36 weist
jedoch die elektrische Kontaktleiste 29 am Deckel 28 des Gehäuses 26 lediglich
einen Leistungssteckerbereich 30 auf. Auf diesen sind vorliegend
drei elektrische Leistungsstecker 32 aufgesteckt. Die elektrischen
Leistungsstecker 32 sind – analog zum in 9 dargestellten
Ausführungsbeispiel – jeweils
mit Vorsprüngen 2, 3 versehen.
Um den korrekten Sitz des in 10 auf
der rechten Seite befindlichen elektrischen Leistungssteckers 32 (und über die
Verrastung der Vorsprünge 2, 3 untereinander
somit auch der übrigen
elektrischen Leistungsstecker 32) zu überprüfen, ist am Gehäusedeckel 28 ein
Kontrollschalter 37 vorgesehen. Wird der Kontrollschalter 37 durch
den Vorsprung 3 des rechten elektrischen Leistungssteckers 32 nach
unten gedrückt,
so wird der Schaltungselektronik des elektrischen Steuergeräts 36 signalisiert,
dass die elektrischen Leistungsstecker 32 korrekt auf den
Leistungssteckerbereich 30 aufgesteckt sind. Die elektrische
Spannung wird dementsprechend freigegeben.
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Die
Zuführung
der elektrischen Steuersignale, Messsignale usw. erfolgt im in 10 dargestellten
Ausführungsbeispiel
des elektrischen Steuergeräts 36 über ein
Flachbandkabel 34, das mit einem Flachstecker 33 versehen
ist. Der Flachstecker 33 wird auf einen Steuersteckerbereich 31,
der vorliegend an der Seite des Gehäuses 26 des elektrischen Steuergeräts 36 ausgebildet
ist, aufgesteckt. Die Lage des Steuersteckerbereichs 31 kann
jedoch beliebig gewählt
werden, wie beispielsweise an der Vorderseite, der Rückseite
und/oder der Unterseite des elektrischen Steuergeräts 36.
Gegebenenfalls ist es auch möglich,
keinen Steuersteckerbereich 31 vorzusehen.