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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Stecker mit einem einteiligen
Steckergehäuse, das wenigstens einen Montageschacht mit
einer Montageöffnung zur Aufnahme eines Kontaktgehäuses
in einer Montagerichtung aufweist, wobei das Kontaktgehäuse
mit einem sich im Wesentlichen quer zur Montagerichtung erstreckenden
Haltefortsatz versehen ist, der im montierten Zustand des Steckers
in einer im Wesentlichen quer zur Montagerichtung verlaufenden Ausbuchtung
des Montageschachtes aufgenommen ist.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines
elektrischen Steckers.
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Stecker
der oben genannten Art finden ihre Anwendung beispielsweise im Automotive-Bereich zur
Verbindung stromleitender Kabel und werden beispielsweise für
den Anschluss von Lampen oder von Batterien in elektrisch betriebenen
Kraftfahrzeugen oder Hybridfahrzeugen verwendet.
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Einen
elektrischen Stecker zur Verbindung von Starkstromleitungen zeigt
die
EP 1 883 135 A1 . Die
Steckkontakte des aus einer Vielzahl von Einzelteilen bestehenden
Steckers sind jeweils mit einer elektromagnetischen Abschirmung
versehen, die jeweils aus einem rohrförmigen, entlang seiner
Längsachse geteilten Gehäuse bestehen.
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Die
US 4,804,343 offenbart einen
90°-Lampensockel, der ein Steckergehäuse und ein
in das Steckergehäuse eingesetztes Kontaktgehäuse
umfasst. Das Kontaktgehäuse ist mit Rastfortsätzen
versehen, die beim Einsetzen des Kontaktgehäuses in das
Steckergehäuse in Rastvertiefungen des Steckergehäuses
einrasten. Um eine elastische Auslenkung der Rastfortsätze
zu ermöglichen, sind diese auf elastisch auslenkbaren Fortsätzen
des Kontaktgehäuses angeordnet.
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Einen
weiteren Lampensockel beschreibt die
US 7,063,576 B2 . Die Kontakte des Lampensockels sind
an einem gemeinsamen Halter befestigt, der zur Montage des Lampensockels
in eine Öffnung eines Sockelgehäuses eingeschoben
wird. Bei Erreichen einer vorbestimmten Position rastet eine Rastnase an
dem Halter in eine Rastöffnung an dem Sockelgehäuse
ein. Um den Halter in das Sockelgehäuse einführen
zu können, muss das Sockelgehäuse elastisch verformt
werden.
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Ein
Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Stecker ist die
begrenzte mechanische Stabilität ihrer Gehäuse.
Bei zu großen externen Kräften, die beispielsweise über
mit dem Stecker verbundenen Leitern auf den Stecker einwirken können, können
sich Teile des Gehäuses verformen oder lösen.
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Folglich
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stecker zu schaffen,
dessen mechanische Stabilität bei einfacher, werkzeugfreier
Montierbarkeit erhöht ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen
Stecker der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
Kontaktgehäuse und Steckergehäuse auf einer der
Ausbuchtung gegenüberliegenden Seite des Montageschachtes
im montierten Zustand des Steckers einen in die Montageöffnung
mündenden Ausgleichsspalt begrenzen, der durch ein in den Montageschacht
einschiebbar ausgestaltetes Fixierelement wenigstens teilweise gefüllt
ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine
deutlich erhöhte Stabilität des Steckers, da Haltefortsatz
und Ausbuchtung beliebig groß dimensioniert werden können,
ohne dass sich die für die Montage erforderlichen Kräfte
erhöhen. Des Weiteren kann durch das Fixierelement ein
Bewegungsspiel zwischen Kontaktgehäuse und Steckergehäuse
auf vorbestimmtes oder erforderliches Maß eingestellt oder
reduziert werden.
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Der
erfindungsgemäße Stecker kann durch verschiedene,
voneinander unabhängige, jeweils für sich vorteilhafte
Ausgestaltungen weiterentwickelt werden. Auf diese Ausgestaltungen
und die mit den Ausgestaltungen jeweils verbundenen Vorteile wird im
Folgenden kurz eingegangen.
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Um
eine Bewegung des Kontaktgehäuses in dem Steckergehäuse
gänzlich zu vermeiden und eine direkte Übertragung
von Stützkräften von dem Kontaktgehäuse
auf das Steckergehäuse zu ermöglichen, kann gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Steckers die Breite des
Fixierelementes quer zur Montagerichtung etwa der Breite des Haltefortsatzes
und/oder des Ausgleichsspaltes entsprechen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Steckers kann der
Haltefortsatz starr ausgestaltet sein. Das Kontaktgehäuse
und/oder der Haltefortsatz kann aus einem Material mit einem hohen
Elastizitätsmodul, beispielsweise Metall, hergestellt sein. Alternativ
oder zusätzlich kann der Haltefortsatz entsprechend groß dimensioniert
werden, um eine starre Struktur zu erzeugen. Auf diese Weise werden Verformungen
des Steckergehäuses oder des Kontaktgehäuses,
die beispielsweise aufgrund von Zugkräften, die auf mit
dem Stecker verbundene Leiter wirken, entstehen können,
vermieden. Ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung zwischen
Kontaktgehäuse und Steckergehäuse aufgrund einer
Verformung oder ein Bruck des Steckers kann somit ausgeschlossen
werden.
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Der
erfindungsgemäße Stecker kann insbesondere zur
Verbindung von Starkstromleitungen eingesetzt werden und ist besonders
für den Anschluss von Batterien in elektrisch betriebenen
Kraftfahrzeugen oder in Hybridfahrzeugen geeignet. Diese Batterien
sind oft mit einem Stromrichter versehen, der den von den Batterien
gelieferten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, der für
den Betrieb der elektrischen Antriebsmotoren eines Fahrzeuges benötigt
wird. An unmittelbar an den Wechselstrom angeschlossenen Steckern
können aus diesem Grund elektromagnetische Wechselfelder
oder Störsignale entstehen, die andere elektrische oder elektronische
Systeme in der Umgebung des Steckers stören können.
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Um
elektromagnetische Störungen zu vermeiden, kann gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Steckers das Kontaktgehäuse eine elektromagnetische Abschirmung
bilden. Um ein Entweichen elektromagnetischer Strahlung gänzlich
zu vermeiden, kann die Abschirmung den wenigstens einen mit dem
Stecker verbunden Leiter und die in dem Kontaktgehäuse
angeordneten Kontakte gänzlich umschließen.
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Um
gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Steckers die Montage weiter
zu vereinfachen, kann die Abschirmung von dem Kontaktgehäuse
gebildet sein. Somit wird die Anzahl der zu montierenden Teile reduziert. Das
Kontaktgehäuse kann aus einem elektrisch leitenden Material,
vorzugsweise Metall und insbesondere aus Blech hergestellt sein.
Um eine kostengünstige Serienfertigung zu ermöglichen,
kann das Kontaktgehäuse aus gestanzten Bleche gebildet
sein. Elektrische Leiter können für den elektrischen
Anschluss an das Kontaktgehäuse vorzugsweise über Crimpverbindungen
an Leiteraufnahmen des Kontaktgehäuses befestigt sein.
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Zur
Abdichtung des Steckergehäuses gegenüber Umwelteinflüssen
kann der Stecker einen Deckel umfassen, der den Montageschacht verschließt.
Der Deckel kann mit Befestigungsmitteln versehen sein, durch die
Halte- oder Dichtkräfte von dem Deckel auf das Steckergehäuse übertragbar sind.
Vorzugsweise kann eine Rastverbindung vorgesehen sein, die Rasten
an dem Deckel und Gegenrasten an dem Steckergehäuse umfasst.
Zur Beschleunigung der Montage kann die Fügerichtung der
Rastverbindung der Montagerichtung des Kontaktgehäuses
entsprechen, so dass der Deckel durch Aufdrücken in Montagerichtung
auf das Steckergehäuse eingerastet werden kann. Der Deckel
kann beispielsweise eine Rastlasche aufweisen, in die im montierten
Zustand des Steckers ein Rastfortsatz des Steckergehäuses
eingreift.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Steckers kann durch den Deckel eine in Montagerichtung wirkende
Haltekraft auf das Fixierelement übertragbar sein. Der
Deckel kann kraftleitend mit dem Fixierelement verbunden sein, indem
die Haltekraft entweder durch einen direkten Flächenkontakt
zwischen Fixierelement und Deckel oder über Zwischenelemente übertragen wird.
Auf diese Weise wird die Position des Fixierelementes in dem Steckergehäuse
gesichert. Alternativ oder zusätzlich kann das Fixierelement
zusätzliche Befestigungsmittel aufweisen, beispielsweise
eine Rastverbindung, über die das Fixiermittel direkt mit dem
Steckergehäuse verbunden ist.
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Des
Weiteren kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Steckers
der Deckel von dem Fixierelement gebildet sein. Somit kann das Fixierelement
zur Fixierung des Kontaktgehäuses in einer kraftschlüssigen
Position und zugleich zum Verschluss des Steckergehäuses
dienen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist die Reduzierung der
Anzahl der Einzelteile des Steckers und eine Vereinfachung der Montage.
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Zur
Abdichtung des Steckergehäuses gegen Umwelteinflüsse
wie Feuchtigkeit kann eine Dichtung zwischen Deckel und Steckergehäuse
angeordnet sein. Die Dichtung kann des Weiteren zwischen Deckel
und Fixierelement angeordnet sein und somit die Haltekraft von dem
Deckel auf das Fixierelement übertragen. Auf das Kontaktgehäuse
wirkende Kräfte, die beispielsweise über mit dem
Kontaktgehäuse verbundene Leiter auf das Kontaktgehäuse übertragen
werden, durch den Haltefortsatz des Kontaktgehäuses auf
das Steckergehäuse übertragen werden, können
auf die Dichtung nur geringe Kräfte einwirken.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fixierelement wenigstens
ein sich im Wesentlichen quer zur Montagerichtung erstreckendes
Stützorgan umfassen, das auf einer entgegen der Montagerichtung
weisenden Seite des Kontaktgehäuses das Kontaktgehäuse
hintergreift. Durch das Stützorgan ist die entgegen der
Montagerichtung weisende Fläche des Fixierelementes vergrößert,
so dass der in Montagerichtung wirkende Druck zwischen Deckel und
Fixierelement deutlich verringert ist. Vorzugsweise bildet das Stützorgan eine
Auflage für eine zwischen Deckel und Fixierelement angeordnete
Dichtung.
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Um
auch bei einem oder mehreren sich in das Kontaktgehäuses
erstreckenden Leitern eine breite Auflagefläche zu ermöglichen,
kann das Stützorgan gabelartig ausgestaltet sein, wobei
der wenigstens eine Leiter zwischen zwei Zinken des Stützorgans
angeordnet ist. Bei mehren mit dem Kontaktgehäuse verbundenen
Leitern kann ein gabelartig ausgestaltetes Stützorgan einen
Kabelhalter bilden, der die Position der Leiter gegenüber
dem Steckergehäuse und/oder der Dichtung festlegt und somit
ein unbeabsichtigtes Drehen oder Verschieben der Leiter verhindert.
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Für
das eingangs genannte Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckers
wird die Aufgabe gelöst, indem ein Kontaktgehäuse
in Montagerichtung in einen Montageschacht eines Steckergehäuses
eingeführt und quer zur Montagerichtung in Richtung einer
Ausbuchung eines Steckergehäuses verschoben wird, und indem
ein Fixierelement in den Montageschacht zwischen Steckergehäuse
und Kontaktgehäuse auf einer der Ausbuchtung gegenüberliegenden
Seite des Montageschachtes eingeschoben wird.
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Vorzugsweise
wird das Kontaktgehäuse vor seinem Einbau in das Steckergehäuse
vormontiert. Mit dem Kontaktgehäuse verbundene Leiter können bevorzugt
vor der Montage des Kontaktgehäuses in dem Steckergehäuse
an dem Kontaktgehäuse, beispielsweise über Crimpverbindungen,
befestigt werden. Ein Deckel zum Verschluss des Montageschachtes,
der die Leiter umschließt, kann vor der Montage der Leiter
an dem Kontaktgehäuse auf die Leiter aufgeschoben werden.
Gleichermaßen kann eine im montierten Zustand an den Deckel
angrenzende Dichtung, die mit Öffnungen zur Aufnahme des
wenigstens einen Leiters versehen sein kann, vor der Befestigung
der Leiter an dem Kontaktgehäuse auf den wenigstens einen
Leiter aufgeschoben werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform
mit Bezug auf die Figuren beispielhaft erläutert. Dabei
stellt die beschriebene Ausführungsform lediglich eine
mögliche Ausgestaltung dar, die für den jeweiligen
Anwendungsfall modifiziert werden kann. Einzelne, für sich
vorteilhafte Merkmale können gemäß den
obigen Beschreibung der vorteilhaften Ausgestaltungen der Ausführungsform
hinzugefügt oder weggelassen werden.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen
Steckers;
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2 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Steckers in einem ersten Montageschritt;
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3 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Steckers in einem zweiten Montageschritt;
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4 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Steckers in einem dritten Montageschritt;
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5 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Steckers in einem vierten Montageschritt;
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6 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Steckers in einem fünften Montageschritt; und
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7 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Steckers in montiertem Zustand.
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Zunächst
wird der Aufbau eines erfindungsgemäßen Steckers
mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben.
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Der
Stecker 1 umfasst ein Steckergehäuse 2,
das zur Aufnahme eines Kontaktgehäuses 3 dient. Um
das Kontaktgehäuse 3 in dem Steckergehäuse 2 zu
fixieren, ist ein Fixierelement 4 vorgesehen, das im montierten
Zustand des Steckers 1 in dem Steckergehäuse 2 zwischen
Kontaktgehäuse 3 und Innenwand des Steckergehäuses 2 angeordnet
ist. In das Kontaktgehäuse 3 sind zwei Leiter 5a, 5b eingesetzt,
die über Crimpverbindungen 6a, 6b mit
dem Kontaktgehäuse 3 verbunden sind. Bereits vor
der Montage der Crimpverbindungen 6a, 6b wurde
eine Dichtung 7 auf die Leiter 5a, 5b aufgeschoben.
In gleicher Weise ist auch ein Deckel 8, welcher dem Verschluss
des Steckergehäuses 2 und zur Fixierung der in
das Steckergehäuse 2 aufgenommenen Elemente dient,
auf die Leiter 5a, 5b aufgeschoben.
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Das
Gehäuse 2, das Fixierelement 4 und der Deckel 8 sind
vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere im Spritzgussverfahren
hergestellt, um eine kostengünstige Massenfertigung des
Steckers zu erlauben.
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Das
Gehäuse 2 umfasst einen Montageschacht 2a zur
Aufnahme des Kontaktgehäuses 3. Der gezeigte Stecker 1 ist
als 90°-Stecker ausgestaltet, wobei der Montageschacht 2a an
seinem in einer Montagerichtung M weisenden Ende verschlossen ist.
Zur Verbindung mit einem Gegenstecker ist das Steckergehäuse 2 mit
einer Aufnahmeöffnung 2b versehen, in der im montierten
Zustand des Steckers 1 ein an dem Kontaktgehäuse 3 vorgesehenes
Steckergesicht 3a angeordnet ist. Die Aufnahmeöffnung 2b ist
von einem Rand 2c umgeben, der als Kragen ausgestaltet
ist. Auf der nach außen weisenden Umfangsfläche
des Randes 2c sorgt eine Dichtung 9, die als Radialdichtung
mit drei Dichtlippen ausgestaltet ist, für eine Abdichtung
gegen von außen eintretende Feuchtigkeit.
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Oberhalb
der Aufnahmeöffnung 2b ist das Gehäuse
mit einer Raste 2d versehen, die als Rastfortsatz ausgestaltet
ist und bei montierter Steckverbindung in eine komplementär
ausgestaltete (nicht gezeigte) Rastaufnahme eines Gegensteckers
einrastet. Um eine elastische Auslenkung der Raste 2d zu
vereinfachen, ist die Raste 2d auf einer Biegezunge 2e platziert,
die von einem Abschnitt der Gehäusewand des Steckergehäuses 2 gebildet
und in Richtung des Montageschachtes 2a auslenkbar ausgestaltet
ist.
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Eine
weitere Raste 2f, die wie die Raste 2d als Rastfortsatz
ausgestaltet ist, ist seitlich im Bereich der Montageöffnung 2g des
Steckers 2 angebracht. Die Raste 2f, die im Wesentlichen
keilförmig ausgestaltet ist, wobei sich ihre Höhe
entgegen der Montagerichtung M verringert, greift im montierten
Zustand des Steckers in eine von dem Deckel 8 gebildete
Gegenreste 8a ein. Die elastische Verformung, die für die
Montage der aus Raste 2f und Gegenreste 8a bestehenden
Rastverbindung notwendig ist, übernimmt die Gegenreste 8a,
die als elastisch auslenkbare Lasche ausgestaltet ist.
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Ein
die Montageöffnung 2g umgebender Rahmen 2h dient
der Aufnahme der Dichtung 7. Die nach innen weisende Fläche
des Rahmens 2h bildet in Montagerichtung M ein im Wesentlichen
rechteckiges Profil, dessen Ecken gerundet sind und das dem Profil
der Dichtung 7 in einer Projektionsrichtung, die der Montagerichtung
M entspricht, angepasst ist. Im montierten Zustand des Steckers
liegen die an dem Umfang der Dichtung 7 angeordneten Dichtlippen 7a auf
der nach innen weisenden Fläche des Rahmens 2h ununterbrochen
auf.
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Auf
gegenüberliegenden Seiten des Montageschachtes 2a sind
an dem Steckergehäuse 2 in Montagerichtung M verlaufende
Verstärkungsrippen 2i angeordnet, die eine Versteifung
des Steckergehäuses 2 bewirken und eine Verformung
des Steckergehäuses 2 aufgrund von außen
eingeleiteter Kräfte vermindern. Weitere, im Wesentlichen
quer zur Montagerichtung M verlaufende Verstärkungsrippen 2j sind
an der in Montagerichtung M weisenden Seite des Steckergehäuses 2 vorgesehen.
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Auf
der in Richtung der Aufnahmeöffnung 2b weisenden
Seite des Steckergehäuses 2 ist ein im Wesentlichen
rechteckiger Stützabschnitt 2k angeordnet, der
sich über die gesamte Breite des Steckergehäuses 2 erstreckt.
Der Stützabschnitt 2k ist bei montierter Steckverbindung
in eine (nicht gezeigte) komplementär ausgestaltete Vertiefung
des Gegensteckers eingesetzt. Mit der Vertiefung des Gegensteckers
bildet der Stützabschnitt 2k eine formschlüssige
Verbindung, die zumindest Kräfte in und entgegen der Montagerichtung
M übertragen kann. Somit nimmt die formschlüssige
Verbindung von außen auf die Steckverbindung einwirkende
Kräfte, insbesondere auf die Leiter 5a, 5b einwirkende
Zugkräfte auf. Die Vertiefung im Gegenstecker kann beispielsweise
kanalförmig ausgestaltet sein. Der Stützabschnitt 2k kann
gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
des Steckers mit Rasten versehen werden, die vorzugsweise parallel
zu den Rasten 2d angeordnet sind und auf den Stecker einwirkende Kräfte
aufnehmen, die entgegen einer Steckrichtung S wirken.
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Das
Fixierelement 4, das bei der Montage des Steckers in Montagerichtung
M in den Montageschacht 2a eingeführt wird, ist
an seinem in Montagerichtung M weisenden Ende auf gegenüberliegenden Seiten
mit Fasen 4a versehen. Durch die Fasen 4a weist
das in Montagerichtung M weisende Ende des Fixierelementes 4 eine
im Wesentlichen keilförmige Gestalt auf, die das Einführen
des Fixierelementes 4 in den Montageschacht 2a bei
eingesetztem Kontaktgehäuse 3 vereinfachen.
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Das
entgegen der Montagerichtung M weisende Ende des Fixierelementes 4 bildet
ein Stützorgan 4b, das im Wesentlichen gabelartig
ausgestaltet ist. Das gabelartige Stützorgan 4b umfasst
Zinken 4c, die sich quer zur Montagerichtung M und, im montierten
Zustand des Stecker, in den Montageschacht 2a hinein erstrecken.
Zwei Zinken 4c begrenzen jeweils einen Spalt 4d,
wobei im montierten Zustand des Steckers in jedem Spalt 4d ein
Leiter 5a oder 5b im Bereich einer Crimpverbindung 6a, 6b aufgenommen
ist. Die Leiter 5a, 5b werden auf diese Weise
auf einer vorbestimmten Position gehalten. Zugleich bildet die entgegen
der Montagerichtung M weisende Fläche des Stützorgans 4b eine
Stützfläche für die Dichtung 7,
welche die Position der Dichtung 7 zwischen dem Fixierelement 4 und
dem Deckel 8 festlegt. Die Auflagefläche 4e,
die senkrecht zur Montagerichtung M verläuft und sich über
die Zinken 4c erstreckt, ist ausreichend groß dimensioniert, um
die durch den Deckel 8 und das Fixierelement 4 auf
die Dichtung 7 wirkenden Kräfte ohne eine zu starke
Verformung der Dichtung 7, die zu einer Verschlechterung
der Dichtwirkung führen könnte, zu übertragen.
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Das
Kontaktgehäuse 3 besteht aus einem nicht dargestellten
BUG-Kontaktgehäuse und einer Abschirmung, welche elektromagnetische
Störsignale, die insbesondere bei Übertragung
starker Wechselströme auftreten können, nicht
aus der Steckverbindung heraus- oder in die Steckverbindung hineindringen
lässt. Die Abschirmung ist dazu vorzugsweise aus einem
elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Blech gebildet.
Die Abschirmung umfasst eine erste Gehäusehälfte 3b und
eine zweite Gehäusehälfte 3c, die bereits
vor der Montage des Kontaktgehäuses 3 in dem Steckergehäuse 2 miteinander
verbunden werden. Die zweite, untere Gehäusehälfte 3c umfasst
ein Steckergesicht 3a, das einen Haltefortsatz 3d bildet.
Der Haltefortsatz 3d erstreckt sich im Wesentlichen quer
zur Montagerichtung M in Steckrichtung S. Im montierten Zustand
des Steckers erstreckt sich der Haltefortsatz 3d somit
in eine Ausbuchtung 21 des Montageschachtes 2a,
wobei die Ausbuchtung 21 zugleich eine Aufnahmeöffnung 2b für
einen Gegenstecker bildet. Zwischen Haltefortsatz 3d und
Ausbuchtung 21 entsteht ein Formschluss, der eine Bewegung
des Kontaktgehäuses 3 innerhalb des Steckergehäuses 2 in
oder entgegen der Montagerichtung M verhindert.
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Die
Dichtung 7, die als Radialdichtung an den Innenflächen
des Rahmens 2h anliegt, ist mit Öffnungen 7b versehen,
die der Aufnahme der Leiter 5a, 5b dienen. Im
montierten Zustand des Steckers 2 sind die Crimpverbindungen 6a, 6b in
den Öffnungen 7b platziert und liegen an den Rändern 7b an,
so dass eine dichtende Verbindung zwischen Dichtung 7 und
Crimpverbindungen 6a, 6b entsteht.
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Auch
der Deckel 8 weist Öffnungen 8b auf, die
der Aufnahme bzw. dem Einfädeln der Leiter 5a, 5b dienen.
Die Ränder der Öffnungen 8b sind mit Fortsätzen 8c verstärkt,
die sich entgegen der Montagerichtung M erstrecken und als Hohlzylinder
ausgestaltet sind.
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Die
gezeigte Ausführungsform des Steckers
1 ist insbesondere
für den Anschluss von Hochleistungsbatterien in elektrisch
angetriebenen Fahrzeugen geeignet. Gegenüber aus dem Stand
der Technik bekannten Steckern für derartige Anwendungsfälle, wie
dem Stecker der
EP
1 883 135 A1 , weist der erfindungsgemäße
Stecker eine deutlich reduzierte Anzahl von Gehäusetrennfugen
und Teilen auf. Auf diese Weise ist die Abdichtung und Montage des
Steckers vereinfacht.
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2 zeigt
einen erfindungsgemäßen Stecker in einem ersten
Montageschritt, wobei für Elemente, die in Funktion und
Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels der 1 entsprechen, dieselben
Bezugszeichen verwendet werden.
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Zur
Montage des Steckers 1 werden zunächst die Leiter 5a, 5b durch
die Öffnungen 8b des Deckels 8 und 7b der
Dichtung 7 geführt. Anschließend werden
abisolierte Enden 5c der Leiter 5b in das Kontaktgehäuse 3 eingesetzt
und das Kontaktgehäuse 3 durch Fügen
der ersten Gehäusehälfte 3b und der zweiten
Gehäusehälfte 3c verschlossen.
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Das
vormontierte Kontaktgehäuse 3 kann nun in Montagerichtung
M in den Montageschacht 2a des Steckergehäuses 2 bis
zu der in 3 gezeigten Position, in der
das in Montagerichtung M weisende Ende des Kontaktgehäuses 3 an
das entsprechende Ende des Montageschachtes 2a stößt,
eingeführt werden. Das in Montagerichtung M weisende Ende des
Montageschachtes 2a dient dabei als Anschlag, der das Erreichen
einer Vorbestimmten Position des Kontaktgehäuses 3 vor
Beginn des folgenden Montageschrittes anzeigt.
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In 3 ist
das Kontaktgehäuse 3 in Montagerichtung M vollständig
in das Steckergehäuse 2 eingeschoben. Da die minimale
Breite des Montageschachtes B größer als die maximale
Breite b des Kontaktgehäuses ist, kann das Kontaktgehäuse ohne
Widerstand eingeschoben werden. Aufgrund der Differenz zwischen
der Breite B des Montageschachtes und der Breite b des Kontaktgehäuses kann
das Kontaktgehäuse 3 während des Einführens in
den Montageschacht 2a quer zur Montagerichtung M bewegt
werden.
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4 zeigt
den Stecker in einer dritten Montageposition, in der das Kontaktgehäuse 3 seine
endgültige Position in dem Steckergehäuse 2 eingenommen
hat. Das Kontaktgehäuse 3 wird dazu ausgehend
von dem in 3 gezeigten zweiten Montageschritt
quer zur Montagerichtung M in Steckrichtung S verschoben. In dem
nun erreichten dritten Montageschritt ragen das Steckergesicht 3a und
der Haltefortsatz 3d in die Aufnahmeöffnung 2b des
Steckergehäuses 2 hinein.
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In 5 ist
ein vierter Montageschritt gezeigt, in dem das Fixierelement 4 auf
die Leiter 5a, 5b aufgesetzt ist. Nachdem die
Leiter 5a, 5b in den in 1 gezeigten
Spalten 4d des Fixierelementes 4 eingesetzt sind,
kann das Fixierelement 4 in Montagerichtung M in die Montageöffnung 2g des
Montageschachtes 2a hineingeschoben werden. Da der Haltefortsatz 3d des
Kontaktgehäuses 3 in montiertem Zustand in einer
Ausbuchtung 21 des Montageschachtes 2a angeordnet
ist, ist ein Ausgleichsspalt 10 auf der entgegen der Steckrichtung
S weisenden Seite des Kontaktgehäuses 3 vergrößert.
Somit ist die Breite a des Ausgleichsspaltes 10 gleich
oder etwas größer als die Breite c des Fixierelementes 4 im Bereich
eines Ausgleichsorgans 4f, das im montierten Zustand in
dem Ausgleichsspalt 10 aufgenommen ist. Das Fixierelement 4 kann
folglich in Montagerichtung M in die Montageöffnung 2g ohne
einen Reibungswiderstand hineinbewegt werden.
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Um
eine reibungslose Montage zu ermöglichen, kann die Breite
d des Haltefortsatzes 3d etwa gleich oder kleiner der Breite
a des Ausgleichsspaltes 10 sein. Der Anteil A der Breite
B des Montageschachtes 2a, welcher der Breite des Kontaktgehäuses 3 in
Steckrichtung S seitlich des Haltefortsatzes 3d entspricht,
ist im montierten Zustand durch das Kontaktgehäuse 3 ausgefüllt.
Die Breite a des Ausgleichsspaltes 10, der von dem Montageschacht 2a gebildet
ist, verbleibt zur Aufnahme des Ausgleichsorgans 4f des
Fixierelementes 4.
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In
dem in 6 gezeigten fünften Montageschritt ist
das Fixierelement 4 in den Montageschacht 2a eingeschoben.
In dieser Position grenzt das in Montagerichtung M weisende Ende
des Fixierelementes 4 an die entgegen der Montagerichtung
M weisende Innenwand des Montageschachtes 2a. Da der Haltefortsatz 3d in
der Ausbuchtung 21 des Montageschachtes 2a angeordnet
ist, entsteht ein Formschluss zwischen Steckergehäuse 2 und
Kontaktgehäuse 3, der ein Verrutschen des Kontaktgehäuses 3 in
den Montageschacht 2a entgegen der Montagerichtung M verhindert.
Das Ausgleichsorgan 4f dient als Sicherungselement, das
ein Verrutschen des Kontaktgehäuses 3 entgegen
der Steckrichtung S und somit ein Lösen der formschlüssigen
Verbindung an dem Haltefortsatz 3d verhindert.
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Sobald
das Fixierelement 4 in den Montageschacht 2a eingeschoben
ist, kann die Dichtung 7 entlang dem Leiter 5b in
das Gehäuse 2 eingeführt werden. Nach
dem Einführen der Dichtung 7 in das Gehäuse 2 wird
der Deckel 8 auf das entgegen der Montagerichtung M weisende
Ende des Gehäuses 2 aufgeschoben und somit der
Montageschacht 2a verschlossen.
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In 7 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Steckers 1 in
montiertem Zustand gezeigt. Der Montageschacht 2a ist durch
den Deckel 8 verschlossen, der über die Dichtung 7 kraftleitend
an das Fixierelement 4 angrenzt. Auf diese Weise überträgt
der Deckel 8 eine Haltekraft H auf das Fixierelement 4.
Zugkräfte F, die auf die Leiter 5a, 5b einwirken,
werden über den Haltefortsatz 3d an dem Rand der
Ausbuchtung 21 auf das Steckergehäuse 2 übertragen.
Der Deckel 8 nimmt somit keine auf die Leiter 5a, 5b wirkenden
Zugkräfte F auf, sondern dient lediglich der Halterung
der Dichtung 7 in dem Steckergehäuse 2 und
der Positionssicherung des Fixierelementes 4.
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Die
oben beschriebene Ausführungsform kann weiter modifiziert
werden. Beispielsweise kann der Deckel 8 von dem Fixierelement 4 gebildet
sein. Zur Sicherung der Position des Fixierelementes 4 in dem
Montageschacht 2a kann das Fixierelement 4 mit
Befestigungsmitteln, beispielsweise wenigstens einer Rastverbindung,
versehen sein, die eine Befestigung an dem Steckergehäuse 2 ermöglichen.
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Des
Weiteren kann der Stecker 1 als 180°-Stecker ausgeführt
sein, bei dem die Aufnahmeöffnung 2b und das Steckergesicht 3a in
Montagerichtung M oder in Längsrichtung der Leiter 5a, 5b weisen.
Zur Fixierung des Kontaktgehäuses in dem Steckergehäuse
kann das Kontaktgehäuse einen Haltefortsatz aufweisen,
der sich separat von dem Steckergesicht quer zur Montagerichtung
M erstreckt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1883135
A1 [0004, 0048]
- - US 4804343 [0005]
- - US 7063576 B2 [0006]
