DE102010038467A1 - Gehäuse für elektrische Verbinder - Google Patents
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Abstract
Ein Schmelzsicherungshalter für eine elektrische Schmelzsicherung umfasst einen ersten Gehäuseabschnitt, in dem ein erster und ein zweiter elektrischer Anschluss angeordnet sind. Ein zweiter Gehäuseabschnitt ist am ersten Gehäuseabschnitt schwenkbar befestigt und konfiguriert, um die elektrische Schmelzsicherung zu tragen. Das Schwenken des ersten und des zweiten Gehäuseabschnitts aufeinander zu verbindet die durch den zweiten Gehäuseabschnitt getragene Schmelzsicherung automatisch und nacheinander mit den im ersten Gehäuseabschnitt angeordneten Anschlüssen. Dadurch wird ein zweckmäßiger Mechanismus zum Verbinden und Trennen der Schmelzsicherung geschaffen, außerdem wird die Verwendung einer Schmelzsicherung ohne eigenes Isoliermaterial erleichtert.
Description
- Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektrischen Verbinder und insbesondere ein Gehäuse für elektrische Verbinder.
- Diese Anmeldung ist eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung lfd. Nr. 11/161.931, eingereicht am 23. August 2005, die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
- Elektrische Schaltkreise enthalten oftmals elektrische Verbinder in Form einer Schmelzsicherung, die entworfen ist, um den Schaltkreis bei Auftreten eines spezifizierten Ereignisses – z. B. ein zu hoher durch die Schaltung fließender Strom – zu unterbrechen. Einige Schmelzsicherungen, insbesondere jene in Hochleistungsanwendungen, verwenden angeschraubte Verbindungen, die die Verwendung von Drehmomentpistolen oder anderen Werkzeugen erfordern, um während der Installation der Schmelzsicherung auf die Schrauben das geeignete Drehmoment auszuüben. Zusätzlich zu der Erhöhung der Komplexität der Produktion und der möglicherweise steigenden Kosten können angeschraubte Schmelzsicherungsverbindungen fehlerhaft sein, falls während der Installation ein nicht geeignetes Drehmoment ausgeübt worden ist. Dies trifft insbesondere in rauen Kraftfahrzeugumgebungen zu.
- Obwohl angeschraubte Verbindungen ihnen eigentümliche Beschränkungen besitzen, werden sie in Hochleistungsanwendungen weiterhin verwendet, wenigstens teilweise wegen der hohen Temperaturen, die mit dem hohen Stromfluss einhergehen. Kupfer, das ein guter elektrischer Leiter ist, neigt bei hohen Temperaturen zu einem Nachgeben. Das bedeutet, dass Steck- und Buchsen-Gleitanschlüsse, die aus Kupfer hergestellt sind, nicht den erforderlichen gegenseitigen elektrischen Kontakt aufrechterhalten könnten, wenn sie in einer Hochleistungsanwendung verwendet werden. Insbesondere der Klemmabschnitt eines Schmelzsicherungskörpers – z. B. das federartige Merkmal der Buchsenanschlüsse –, der normalerweise eine enge Verbindung mit den Steckanschlusslamellen aufrechterhalten würde, gibt nach, wodurch der Gesamtkontaktbereich verringert wird; dadurch werden wiederum die spezifische elektrische Leitfähigkeit verringert und der elektrische Widerstand erhöht.
- Andere Typen von Schmelzsicherungslösungen umfassen schmelzbare Laschen, die in einer Kraftfahrzeugumgebung zu einer wärmebedingten Beschädigung neigen könnten, außerdem weisen sie hohe Wartungskosten auf. Darüber hinaus erhöht die Verwendung einer Schmelzsicherung, die ihre eigene Isolierabdeckung enthält, wegen des zusätzlichen Materials und der erhöhten Produktionskomplexität die Kosten der Schmelzsicherung. Somit wäre es wünschenswert, ein Gehäuse für einen elektrischen Verbinder wie etwa einen Schmelzsicherungshalter zur Verfügung zu haben, bei dem der Bedarf an angeschraubten Schmelzsicherungsverbindungen selbst in Hochleistungsanwendungen beseitigt ist und die Verwendung von Schmelzsicherungen ohne Isoliermaterial erleichtert wird.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für elektrische Verbinder zu schaffen, bei dem der Bedarf an angeschraubten Schmelzsicherungsverbindungen selbst in Hochleistungsanwendungen beseitigt ist und außerdem die Verwendung von Schmelzsicherungen ohne Isoliermaterial erleichtert wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 16 bzw. durch einen Schmelzsicherungshalter nach Anspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Ausführungsformen der Erfindung schaffen ein Gehäuse für elektrische Verbinder, das einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt aufweist. Der erste Gehäuseabschnitt enthält ein erstes und ein zweites elektrisch leitendes Element, wovon jedes einen ersten Verbinderabschnitt besitzt, der konfiguriert ist, um mit einem elektrischen Verbinder zusammenzuwirken, um das erste und das zweite elektrisch leitende Element elektrisch zu verbinden. Das erste und/oder das zweite elektrische leitende Element sind mit dem ersten Gehäuseabschnitt einteilig ausgebildet. Der zweite Gehäuseabschnitt ist konfiguriert, um mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammenzuwirken, um den ersten Verbinderabschnitt sowohl des ersten als auch des zweiten elektrisch leitenden Elements und den elektrischen Verbinder wenigstens teilweise zu umschließen, wenn der elektrische Verbinder positioniert ist, um das erste und das zweite elektrisch leitende Element elektrisch zu verbinden.
- Ausführungsformen der Erfindung schaffen außerdem einen Schmelzsicherungshalter für eine elektrische Schmelzsicherung, der einen ersten Gehäuseabschnitt mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Anschluss enthält. Ein zweiter Gehäuseabschnitt ist konfiguriert, um die elektrische Schmelzsicherung zu tragen, und außerdem konfiguriert, um mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammenzuwirken, derart, dass die von dem zweiten Gehäuseabschnitt getragene Schmelzsicherung den ersten und den zweiten Anschluss automatisch elektrisch verbindet, wenn der erste und der zweite Gehäuseabschnitt in einer ersten Passposition nahe beieinander angeordnet sind.
- Ausführungsformen der Erfindung schaffen ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für elektrische Verbinder, das ein erstes und ein zweites elektrisch leitendes Element besitzt. Das Verfahren umfasst das Gießen eines ersten Gehäuseabschnitts, der einen Innenraum definiert. Sowohl das erste als auch das zweite elektrisch leitende Element enthalten einen ersten Verbinderabschnitt, der im Wesentlichen innerhalb des Innenraums angeordnet ist. Das Verfahren umfasst außerdem das Gießen eines zweiten Gehäuseabschnitts, der konfiguriert ist, um mit dem ersten Gehäuseabschnitt in einer ersten Passposition zusammenzuwirken. Der zweite Gehäuseabschnitt umfasst eine Haltestruktur, die konfiguriert ist, um einen elektrischen Verbinder in der Weise zu halten, dass der elektrische Verbinder das erste und das zweite elektrisch leitende Element elektrisch verbindet, wenn der erste und der zweite Gehäuseabschnitt in der ersten Passposition angeordnet sind.
- Ausführungsformen der Erfindung schaffen außerdem ein Gehäuse für elektrische Verbinder, das einen Schmelzsicherungskörper enthält, der einen ersten Anschlussaufnehmer mit einer ersten Gruppe von Anschlussbeinen besitzt. Der Schmelzsicherungskörper enthält ferner einen zweiten Anschlussaufnehmer, der eine zweite Gruppe von Anschlussbeinen besitzt und der in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Anschlussaufnehmer angeordnet ist. Zwischen dem ersten Anschlussaufnehmer und dem zweiten Anschlussaufnehmer ist ein Schmelzsicherungselement angeordnet. Ein erstes klemmenartiges Element ist am ersten Anschlussaufnehmer angebracht und ein zweites klemmenartiges Element ist am zweiten Anschlussaufnehmer angebracht. Die klemmenartigen Elemente üben auf eine entsprechende Gruppe von Anschlussbeinen eine Kompressionskraft aus. Ein erster Gehäuseabschnitt umfasst erste und zweite elektrische Anschlüsse, die einteilig mit dem Gehäuse gegossen sind. Jeder der ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse umfasst einen ersten Verbinderabschnitt, der konfiguriert ist, um mit einem entsprechenden Anschlussaufnehmer zusammenzuwirken, um die ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse elektrisch zu verbinden, und einen zweiten Verbinderabschnitt, der sich aus dem ersten Gehäuseabschnitt erstreckt und konfiguriert ist, um einen elektrisch leitenden Draht aufzunehmen, derart, dass dann, wenn die Drähte und der Schmelzsicherungskörper mit den ersten und zweiten elektrischen Anschlüssen elektrisch verbunden sind, die Drähte einen leitungsinternen Schmelzsicherungsschutz haben. Ein zweiter Gehäuseabschnitt ist konfiguriert, um mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammenzuwirken, um den ersten Verbinderabschnitt sowohl des ersten als auch des zweiten elektrischen Anschlusses und den Schmelzsicherungskörper wenigstens teilweise zu umschließen, wenn der Schmelzsicherungskörper positioniert ist, um den ersten und den zweiten elektrischen Anschluss elektrisch zu verbinden.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
-
1 eine Explosionsansicht eines Gehäuses für elektrische Verbinder und einen elektrischen Verbinder in Form einer Schmelzsicherung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 eine teilweise aufgeschnittene Montageansicht des Gehäuses für elektrische Verbinder und der Schmelzsicherung von1 ; -
3 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses für elektrische Verbinder und der Schmelzsicherung von1 , wobei ein erster Gehäuseabschnitt von einem zweiten Gehäuseabschnitt gelöst ist; -
4 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses für elektrische Verbinder von3 , wobei der erste und der zweite Gehäuseabschnitt in einer ersten Passposition sind; -
5A eine teilweise aufgeschnittene Explosionsansicht einer Schmelzsicherungshalter-Abdeckung und einer Schmelzsicherung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; -
5B eine teilweise aufgeschnittene Montageansicht der Schmelzsicherungshalter-Abdeckung und der Schmelzsicherung von5A ; -
6 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses für elektrische Verbinder gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; -
7A eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Buchsenanschlusses gemäß Ausführungsformen der Erfindung; -
7B eine Explosionsansicht des Buchsenanschlusses von7A ; -
8A eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Buchsenanschlusses gemäß Ausführungsformen der Erfindung; -
8B eine Explosionsansicht des Buchsenanschlusses von8A ; und -
9 einen Schmelzsicherungskörper gemäß Ausführungsformen der Erfindung. -
1 zeigt eine Explosionsansicht eines Gehäuses für elektrische Verbinder oder eines Schmelzsicherungshalters10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Schmelzsicherungshalter10 umfasst einen ersten Gehäuseabschnitt oder eine Basis12 , die einen Innenraum14 definiert. Der Schmelzsicherungshalter10 umfasst außerdem einen zweiten Gehäuseabschnitt oder eine Abdeckung16 sowie eine Dichtung18 , die konfiguriert ist, um zwischen der Basis12 und der Abdeckung16 angeordnet zu werden. Der Schmelzsicherungshalter10 umfasst außerdem ein erstes und ein zweites elektrisch leitendes Element oder einen ersten und einen zweiten elektrisch leitenden Anschluss20 ,22 . Wie in1 gezeigt ist, sind die Anschlüsse20 ,22 Steckanschlüsse, die jeweils erste Verbinderabschnitte24 bzw.26 aufweisen. Wie später genauer beschrieben wird, sind die ersten Verbinderabschnitte24 ,26 konfiguriert, um mit einem elektrischen Verbinder wie etwa einer Schmelzsicherung28 zusammenzuwirken, um den ersten und den zweiten Anschluss20 ,22 elektrisch miteinander zu verbinden. In1 sind außerdem erste und zweite Merkmale zur elektrischen Befestigung oder Buchsenanschlüsse30 ,32 gezeigt. Die Buchsenanschlüsse30 ,32 sind Federanschlüsse, die konfiguriert sind, um auf den ersten Verbinderabschnitten24 ,26 der Steckanschlüsse20 ,22 angeordnet zu werden; sie sind außerdem konfiguriert, um die Schmelzsicherung28 aufzunehmen, die in der in1 gezeigten Ausführungsform ein Steckverbinder ist. -
2 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des Schmelzsicherungshalters10 , in der alle Komponenten montiert sind. Ein Verfahren zum Herstellen des Schmelzsicherungshalters10 umfasst das Gießen der Basis12 aus einem Polymer- oder Verbundmaterial. In Kraftfahrzeuganwendungen, in denen eine Wärmebeständigkeit erforderlich ist, hat sich ein Polyamid mit 30% Glasfeld [engl.: glass field] als wirksam erwiesen. Selbstverständlich können je nach besonderer Anwendung andere Materialien verwendet werden, einschließlich anderer Polymere und Verbundwerkstoffe. In der in2 gezeigten Ausführungsform sind die Anschlüsse20 ,22 mit der Basis12 einteilig ausgebildet. Dies kann durch eine Technik erfolgen, die gewöhnlich als ”Übergießen” bekannt ist. Das einteilige Gießen der Anschlüsse20 ,22 mit der Basis12 schafft ein robustes Befestigungsverfahren und isoliert die Schmelzsicherung28 gegenüber äußeren Beanspruchungen, wodurch eine eingebaute Beanspruchungsentlastung erzielt wird. - Die Verwendung getrennter Buchsenanschlüsse
30 ,32 , die installiert werden, nachdem die Basis12 gegossen ist, trägt dazu bei, den Übergießprozess durch Verringern der Komplexität des Bestückens und/oder Einrichtens der Werkzeuge zu erleichtern. Um eine gute elektrische Kontaktoberfläche zu schaffen, müssen die ersten Kontaktabschnitte24 ,26 frei von Material sein, das zum Gießen der Basis12 , z. B. Polyamid/Glas-Material, verwendet wird. Die Steckanschlüsse wie etwa die Anschlüsse20 ,22 sind gegenüber dem gegossenen Material leichter abzuschirmen und die Buchsenanschlüsse30 ,32 sind schnell und einfach auf den ersten Kontaktabschnitten24 ,26 angebracht, nachdem die Basis12 gegossen worden ist. - Wie in
2 gezeigt ist, umfasst jeder Steckanschluss20 ,22 einen zweiten Verbinderabschnitt34 bzw.36 . Die zweiten Verbinderabschnitte34 ,36 sind konfiguriert, um einen Draht38 bzw.40 zu halten. Wie in2 gezeigt ist, besitzt keiner der Drähte38 ,40 ein abgeschlossenes Ende; vielmehr ist das Ende jedes Drahts38 ,40 in einem entsprechenden Verbinderabschnitt34 ,36 gecrimpt. Wie im Folgenden erläutert wird, können die zweiten Verbinderabschnitte im Wesentlichen in jeder Form konfiguriert sein, die bei der Schaffung eines Verbindungspunkts mit einem anderen elektrisch leitenden Element wie etwa einem Crimpt-Anschluss, einer Schweißgrenzfläche oder eines Ösen- oder Ringanschlusses wirksam ist. In der in2 gezeigten Ausführungsform sind die zweiten Verbinderabschnitte34 ,36 im Allgemeinen senkrecht zu ihren ersten Verbinderabschnitten24 ,26 orientiert. Dies kann zu einer Verringerung der Beanspruchung und/oder Belastung der Schmelzsicherung28 beitragen, weil in die Basis12 mehrere der Anschlüsse20 ,22 gegossen sind. - Wie in
2 gezeigt ist, wirken die Basis12 und die Abdeckung16 in einer ersten Passposition, die durch einen Verriegelungsmechanismus42 auf einer Seite und durch einen Scharniermechanismus44 auf der anderen Seite aufrechterhalten wird, zusammen. Der Scharniermechanismus42 umfasst eine Befestigungsstruktur46 und eine Aufnahmestruktur48 (siehe1 ), die an die Basis12 bzw. an die Abdeckung16 gegossen sind. Die Aufnahmestruktur48 ist konfiguriert, um die Befestigungsstruktur46 aufzunehmen, um zu einer Befestigung der Basis12 an der Abdeckung16 beizutragen. Der Scharniermechanismus44 umfasst einen ersten und einen zweiten Abschnitt49 ,51 (siehe1 ), die ebenfalls an die Basis12 bzw. an die Abdeckung16 gegossen sind. Der Scharniermechanismus44 ermöglicht ein Schwenken der Basis12 und der Abdeckung16 aneinander, wie am besten in3 gezeigt ist. - In
3 ist ein innerer Abschnitt50 der Abdeckung16 sichtbar. Die Abdeckung16 enthält eine Haltestruktur52 , die einen ersten und einen zweiten Abschnitt oder Halteelemente54 ,56 umfasst. Das erste Halteelement54 enthält eine Lippe58 , unter der ein Ende der Schmelzsicherung28 angeordnet ist. Das andere Ende der Schmelzsicherung28 ist in das zweite Halteelement56 eingerastet, das in der in3 gezeigten Ausführungsform als Klammer konfiguriert ist. Wie die Basis12 und sogar die Dichtung18 kann die Abdeckung16 zweckmäßig aus einem geeigneten Material wie etwa einem wärmebeständigen Polymer oder Verbundwerkstoff gegossen sein. Dies ermöglicht das einteilige Gießen der Haltestruktur52 mit der Abdeckung16 , wodurch der Bedarf an einem getrennten Montagevorgang beseitigt wird. - Sobald die Schmelzsicherung
28 in der Haltestruktur52 befestigt ist, kann die Abdeckung16 in die erste Passposition mit der Basis12 geschwenkt werden. Diese Bewegung ist durch den in3 gezeigten Richtungspfeil veranschaulicht. Wie aus3 ohne weiteres erkannt werden kann, wird die Schmelzsicherung28 nacheinander mit den zwei Anschlüssen20 ,22 in der Basis12 verbunden, wenn die Basis12 und die Abdeckung16 in der ersten Passposition zusammengebracht werden. Genauer wird ein erster Abschnitt60 der Schmelzsicherung22 durch den Buchsenanschluss32 in der Basis12 aufgenommen. Nachdem der Kontakt hergestellt worden ist, wird ein zweiter Abschnitt62 der Schmelzsicherung28 von dem anderen Buchsenanschluss30 aufgenommen. Auf diese Weise kann die Schmelzsicherung28 nacheinander mit den Buchsenanschlüssen30 ,32 verbunden werden, wodurch die Einsetzkraft, die erforderlich ist, um die Schmelzsicherung28 mit den Anschlüssen30 ,32 zu verbinden, verringert wird. - Die Haltestruktur
52 ist konfiguriert, um die Schmelzsicherung28 so zu halten, dass sie mit den Anschlüssen30 ,32 automatisch verbunden wird, wenn die Basis12 und die Abdeckung16 in die erste Passposition geschwenkt werden. Ebenso hält die Haltestruktur52 die Schmelzsicherung28 , wenn die Basis12 und die Abdeckung16 aus der ersten Passposition geschwenkt werden. Daher wird ein Schwenken der Abdeckung16 weg von der Basis12 die Schmelzsicherung28 von dem Anschluss30 und dann von dem Anschluss32 in einer zum Verbindungsvorgang umgekehrten Reihenfolge trennen. Die Konfiguration der Schmelzsicherungshalterung10 beseitigt die Notwendigkeit einer Isolation auf einer Schmelzsicherung, die andernfalls verwendet würde, um die Schmelzsicherung zu ergreifen, wenn sie in eine elektrische Schaltung eingesetzt wird. - Wie in den
1 bis3 gezeigt ist, ist die Schmelzsicherung28 eine vollständig metallische Schmelzsicherung ohne Isolation. Die Abdeckung16 kann aus einem Material gegossen sein, das nicht nur eine Wärmebeständigkeit für Kraftfahrzeugumgebungen schafft, sondern außerdem eine elektrische Isolation schafft, um die Schmelzsicherung28 gegenüber einer Bedienungsperson zu isolieren, die das Gehäuse10 öffnet oder schließt. Wenn die Schmelzsicherung28 ersetzt werden muss, muss lediglich die Metallschmelzsicherung28 selbst ausgetauscht werden; die Abdeckung16 kann wiederverwendbar sein, wobei in diesem Fall eine neue Schmelzsicherung in der Haltestruktur52 befestigt wird, nachdem die Schmelzsicherung28 entfernt worden ist. Alternativ können zahlreiche Abdeckungen wie etwa die Abdeckung16 im Voraus mit Schmelzsicherungen bestückt werden, so dass der Austausch einer Schmelzsicherung lediglich den Austausch der Abdeckung erfordert – wobei die Schmelzsicherung selbst niemals aus der Haltestruktur entnommen werden muss. - In
4 sind die Basis12 und die Abdeckung16 in der ersten Passposition gezeigt. Wenn sich die Basis12 und die Abdeckung16 in der ersten Passposition befinden, schaffen sie eine im Wesentlichen dichte Umschließung für die Schmelzsicherung28 und die zugeordneten elektrischen Anschlüsse20 ,22 und30 ,32 . Wie in4 gezeigt ist, umfasst die Abdeckung16 einen Vorsprung62 , der in ihr gegossen ist, um einen vorstehenden Abschnitt66 der Schmelzsicherung28 aufzunehmen (siehe auch3 ). Obwohl die Gehäuseabschnitte12 ,16 nicht gegossen oder aus einem Polymermaterial hergestellt sein müssen, stellt dies ein zweckmäßiges Verfahren für die Herstellung eines Schmelzsicherungshalters wie etwa des Schmelzsicherungshalters10 dar. Es kann nicht nur die geometrische Konfiguration des Schmelzsicherungshalters10 modifiziert werden, um verschiedene Typen von Schmelzsicherungen und/oder elektrischen Anschlüssen aufzunehmen, sondern eine geeignete Wahl eines Polymermaterials isoliert die elektrischen Verbinder wirksam und beseitigt den Bedarf an der Verwendung einer Schmelzsicherung, die ihre eigene Isolation besitzt. -
5A zeigt einen Abschnitt eines zweiten Gehäuseabschnitts oder einer Schmelzsicherungshalter-Abdeckung65 , die eine Haltestruktur besitzt, die von jener, die in3 gezeigt ist, verschieden ist. Obwohl die Abdeckung65 ohne Verriegelungs- und Scharniermechanismen wie etwa die in2 gezeigten Verriegelungs- und Scharniermechanismen42 ,44 dargestellt ist, kann sie selbstverständlich diese oder andere Befestigungsmerkmale aufweisen, so dass sie mit einem Basisabschnitt eines Schmelzsicherungshalters zusammenwirken kann. Mit der Abdeckung65 ist ein erster Abschnitt67 einer Haltestruktur, der konfiguriert ist, um eine Schmelzsicherung69 zu tragen, einteilig gegossen. Getrennt von dem ersten Abschnitt67 ist ein zweiter Abschnitt71 der Haltestruktur vorgesehen. Obwohl der zweite Abschnitt71 getrennt von der Abdeckung65 ausgebildet ist, könnte er auch im Wesentlichen gleichzeitig mit der Abdeckung65 beispielsweise in einem getrennten Hohlraum desselben Gießwerkzeugs gegossen werden. - Wie in
5B gezeigt ist, wirken der erste und der zweite Abschnitt67 ,71 der Haltestruktur zusammen, um zwischen sich die Schmelzsicherung69 zu halten. Ein zweckmäßiges Verfahren zum Befestigen des ersten und des zweiten Abschnitts67 ,71 aneinander besteht darin, ein Schallschweißen zu verwenden. Alternativ könnten sie wärmeverstemmt werden oder es könnte ein Klebstoff verwendet werden, je nach besonderer Anwendung. Wie oben erwähnt worden ist, besteht ein zweckmäßiges Verfahren des Verwendens eines Schmelzsicherungshalters gemäß der Erfindung darin, Schmelzsicherungen in zahlreichen Schmelzsicherungshalter-Abdeckungen wie etwa der Abdeckung65 zu befestigen, wobei dann, wenn eine Schmelzsicherung ausgetauscht werden muss, die gesamte Abdeckung einschließlich der Schmelzsicherung ausgetauscht wird. -
6 zeigt ein Gehäuse für elektrische Verbinder oder einen Schmelzsicherungshalter66 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Ähnlich dem Schmelzsicherungshalter10 enthält der Schmelzsicherungshalter66 einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt68 ,70 , die in einer erste Passposition wie in5 gezeigt zusammenwirken. Ein Verriegelungsmechanismus72 und ein Scharniermechanismus74 ermöglichen ein Schwenken des ersten und des zweiten Gehäuseabschnitts68 ,70 relativ zueinander und eine sichere Verriegelung in der ersten Passposition. Obwohl in6 nicht gezeigt, besitzen der erste und der zweite Anschluss76 ,78 jeweils erste Verbinderabschnitte, die konfiguriert sind, um Buchsenanschlüsse aufzunehmen, um die Verbindung mit einer Schmelzsicherung wie etwa der Schmelzsicherung28 zu erleichtern. Im Gegensatz zu dem Schmelzsicherungshalter10 besitzen die Anschlüsse76 ,78 deutlich verschiedene zweite Verbinderabschnitte80 bzw.82 . Der zweite Verbinderabschnitt80 des ersten Anschlusses76 ist ein dicker Steckanschluss, der konfiguriert ist, um einen Gabelanschluss84 aufzunehmen, der an einem elektrisch leitenden Element wie etwa einem Draht86 befestigt sein kann. Der zweite Verbinderabschnitt82 des zweiten Anschlusses78 ist ein Ringanschluss, der eine sichere Befestigung an einem weiteren elektrisch leitenden Element (nicht gezeigt) mittels der Verwendung eines Bolzens oder einer anderen zapfenartigen Befestigungseinrichtung erleichtert. Es wird angemerkt, dass die in6 gezeigte Ausführungsform lediglich eine von vielen verschiedenen Varianten von Anschlüssen zeigt, die mit einem Schmelzsicherungshalter gemäß der Erfindung verwendet werden können. -
7A zeigt einen elektrischen Buchsenanschluss88 . Wie im Folgenden erläutert wird, kann der Buchsenanschluss88 als eine Befestigungsstruktur wie etwa die in1 gezeigten Buchsenanschlüsse30 ,32 verwendet werden. Der Buchsenanschluss88 enthält einen Anschlussaufnehmer90 und ein klemmenartiges Element92 . Der Anschlussaufnehmer90 kann beispielsweise einteilig aus geprägtem Metall wie etwa Kupfer hergestellt sein. Der Anschlussaufnehmer90 enthält eine erste Gruppe von Anschlussbeinen94 , die erste und zweite gegenüberliegende Beine96 ,98 und dritte und vierte gegenüberliegende Beine100 ,102 umfasst. Jedes der Beine96 bis102 ist elastisch, um eine Kompressionskraft auf eine elektrische Steck-Anschlusslamelle wie etwa die Steckanschlüsse20 ,22 , die in1 gezeigt sind, aufrecht zu erhalten. - Wie in
7B gezeigt ist, sind die ersten und dritten Beine96 ,100 relativ zueinander beabstandet, ebenso wie die zweiten und vierten Beine98 ,102 . Dadurch kann das klemmenartige Element92 zwischen sie eingesetzt werden, wie in der Montageansicht von7A gezeigt ist. Das klemmenartige Element92 ist als ein im Wesentlichen U-förmiger Körper konfiguriert, der erste und zweite Endabschnitte104 ,106 besitzt. Die ersten und zweiten Endabschnitte104 ,106 können einen bogenförmigen Querschnitt haben, der die verschachtelte Beziehung zwischen dem ersten Endabschnitt104 und den ersten und dritten Beinen96 ,100 sowie dem zweiten Endabschnitt106 und den zweiten und vierten Beinen98 ,102 fördert. - Das klemmenartige Element
92 kann aus einem Material mit niedrigen Nachgiebigkeitseigenschaften bei höheren Temperaturen, beispielsweise 301-Edelstahl, hergestellt sein. Aufgrund dieser Eigenschaft und aufgrund der Kompressionskraft, die das klemmenartige Element92 auf die Beine96 bis102 des Buchsenanschlusses98 ausüben kann, kann der Anschlussaufnehmer90 aus einem stark leitenden Material wie etwa C151-Kupfer hergestellt sein. Ohne Verwendung des klemmenartigen Elements92 könnten Anwendungen bei höherer Temperatur – etwa Hochleistungsanwendungen, bei denen Ströme von mehr als 70 Ampère (A) vorhanden sein können – erfordern, dass der Anschlussaufnehmer90 aus einer Kupferlegierung mit besseren mechanischen Eigenschaften bei höheren Temperaturen, jedoch mit geringerer spezifischer Leitfähigkeit als das reinere Kupfermaterial, hergestellt ist. - Der Buchsenanschluss
88 kann eine Breite (W) von etwas mehr als 6 Millimetern (mm) haben. Ein Anschluss dieser Größe kann, wenn er mit dem klemmenartigen Element92 verwendet wird, in Anwendungen verwendet werden, die bis zu 130 A erfordern. - Wenn Anwendungen mit höherem Strom in Betracht gezogen werden, kann ein Anschluss wie etwa der Buchsenanschluss
88 , der in den7A und7B gezeigt ist, des Weiteren ausgebildet sein, wie in den8A und8B veranschaulicht ist. In den8A und8B besitzt ein Buchsenanschluss106 eine Breite (W) von ungefähr 14,5 mm. Der Buchsenanschluss106 enthält einen Anschlussaufnehmer108 und vier Gruppen gegenüberliegender Anschlussbeine110 ,112 ,114 und116 . Der Buchsenanschluss106 umfasst außerdem zwei klemmenartige Strukturen118 ,120 , wovon jede konfiguriert ist, um mit zwei Gruppen der Beine110 bis116 zusammenzuwirken, um auf einen Steckanschluss, der zwischen sie eingesetzt wird, eine Kompressionskraft auszuüben.8B zeigt eine Explosionsansicht des Anschlusse106 , die die klemmenartigen Elemente118 ,120 , die von den Beinen110 bis116 gelöst sind, veranschaulicht. -
9 zeigt den Buchsenanschluss106 in Verbindung mit einem weiteren ähnlich konfigurierten Anschluss106' , der in Verbindung mit einer Schmelzsicherung oder einem Schmelzsicherungselement122 verwendet wird und einen Schmelzsicherungskörper124 bildet. Das Schmelzsicherungselement122 schafft eine elektrische Verbindung zwischen den Buchsenanschlüssen106 ,106' und ist daher ein elektrischer Verbinder wie etwa das in1 gezeigte Element28 . In der in9 gezeigten Ausführungsform ist das Schmelzsicherungselement122 an die Buchsenanschlüsse106 ,106' geschweißt, um eine Anordnung zu bilden, die in den Deckel eines Gehäuses wie etwa in die in1 gezeigte Abdeckung16 eingesetzt werden kann. Andere Typen von Befestigungen können ebenfalls in Betracht gezogen werden, beispielsweise können in Abhängigkeit von der besonderen Anwendung Punktschweiß- oder Klebeverbindungen verwendet werden. Darüber hinaus kann ein Schmelzsicherungselement einteilig mit Anschlussaufnehmern ausgebildet sein. Eine solche Konfiguration ist ausUS 2009/0085712-A - Wenn ein Schmelzsicherungskörper wie etwa der Schmelzsicherungskörper
124 verwendet wird, sind getrennte Befestigungsstrukturen wie etwa die Anschlüsse30 ,32 nicht erforderlich, da die Buchsenanschlüsse106 ,106' direkt mit den ersten Verbinderabschnitten24 ,26 der Steckanschlüsse20 ,22 zusammenpassen. Wie oben erwähnt worden ist, können die Anschlüsse88 mit geringerer Breite, die in den7A und7B gezeigt sind, in Anwendungen zumindest bis zu 130 A verwendet werden. Im Gegensatz dazu können die ”doppelt breiten” Anschlüsse106 ,106' in Anwendungen bis zu wenigstens 500 A verwendet werden. In diesen Anwendungen könnte es besonders wichtig sein, ein Gehäuse für elektrische Verbinder wie in den1 bis6 veranschaulicht zu verwenden, so dass Monteure von den leitenden Elementen isoliert sind, wenn ein Kontakt hergestellt wird. Darüber hinaus schaffen die Hochleistungsanschlüsse, die in der Erfindung verwendet werden, etwa die Anschlüsse88 ,106 , elektrische Schnellverbindungen, die keine angeschraubten Befestigungen erfordern, die andernfalls für solche Hochleistungsanwendungen erforderlich sein könnten. - Obwohl Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht und beschrieben worden sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung veranschaulichen und beschreiben. Vielmehr dient der obige Text als Beschreibung und nicht als Beschränkung, wobei selbstverständlich verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- - US 2009/0085712- A [0043]
Claims (20)
- Gehäuse für elektrische Verbinder, das umfasst: einen ersten Gehäuseabschnitt, der ein erstes und ein zweites elektrisch leitendes Element enthält, wobei sowohl das erste als auch das zweite elektrisch leitende Element erste und zweite Verbinderabschnitte besitzen, wobei jeder der ersten Verbinderabschnitte konfiguriert ist, um mit einem elektrischen Verbinder zusammenzuwirken, um das erste und das zweite elektrisch leitende Element elektrisch zu verbinden, wobei sowohl das erste als auch das zweite elektrisch leitende Element mit dem ersten Gehäuseabschnitt einteilig gegossen sind, derart, dass eine eingebaute Beanspruchungsentlastung für den elektrischen Verbinder geschaffen wird, wenn der elektrische Verbinder das erste und das zweite elektrisch leitende Element verbindet; und einen zweiten Gehäuseabschnitt, der konfiguriert ist, um mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammenzuwirken, um den ersten Verbinderabschnitt sowohl des ersten als auch des zweiten elektrisch leitenden Elements und den elektrischen Verbinder wenigstens teilweise zu umschließen, wenn der elektrische Verbinder positioniert ist, um das erste und das zweite elektrisch leitende Element elektrisch zu verbinden, wobei sich jeder der zweiten Verbinderabschnitte aus dem ersten Gehäuseabschnitt nach außen erstreckt, derart, dass sie außerhalb des ersten Gehäuseabschnitts zugänglich sind, wenn der erste und der zweite Gehäuseabschnitt zusammenwirken, um die ersten Verbinderabschnitte wenigstens teilweise zu umschließen, wobei jeder der zweiten Verbinderabschnitte konfiguriert ist, um einen Draht aufzunehmen, um eine leitungsinterne Verbindung der Drähte zu schaffen, wenn der elektrische Verbinder positioniert ist, um das erste und das zweite elektrisch leitende Element elektrisch zu verbinden.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch erste und zweite Merkmale zur elektrischen Befestigung, die für eine jeweilige Befestigung am ersten Verbinderabschnitt des ersten bzw. des zweiten elektrisch leitenden Elements konfiguriert sind und ferner für die Befestigung am elektrischen Verbinder konfiguriert sind, um dadurch eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrisch leitenden Element und dem elektrischen Verbinder zu erleichtern.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Gehäuseabschnitt konfiguriert sind, um in einer ersten Passposition zusammenzuwirken, und der zweite Gehäuseabschnitt ferner konfiguriert ist, um den elektrischen Verbinder darin zu halten, derart, dass der elektrische Verbinder mit dem ersten und dem zweiten elektrisch leitenden Element automatisch elektrisch verbunden wird, wenn der erste und der zweite Gehäuseabschnitt in der ersten Passposition sind.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zweiten Verbinderabschnitte im Allgemeinen senkrecht zu einem entsprechenden ersten Verbinderabschnitt angeordnet ist, wodurch eine Beanspruchung des elektrischen Verbinders weiter verringert wird, wenn er mit dem ersten und mit dem zweiten elektrisch leitenden Element elektrisch verbunden ist.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbinder ein metallisches Schmelzsicherungselement im Wesentlichen ohne Isoliermaterial aufweist.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Gehäuseabschnitt schwenkbar aneinander befestigt sind, derart, dass das Schwenken eines der Gehäuseabschnitte in die erste Passposition mit dem anderen Gehäuseabschnitt dann, wenn der elektrische Verbinder durch den zweiten Gehäuseabschnitt gehalten wird, den elektrischen Verbinder nacheinander mit dem ersten und mit dem zweiten elektrisch leitenden Element elektrisch verbindet.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseabschnitt ferner konfiguriert ist, um den elektrischen Verbinder darin zu halten, derart, dass der elektrische Verbinder von dem ersten und/oder von dem zweiten elektrisch leitenden Element automatisch elektrisch getrennt wird, wenn einer der Gehäuseabschnitte aus der ersten Passposition in Bezug auf den anderen Gehäuseabschnitt geschwenkt wird.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Verbinder umfasst: einen Schmelzsicherungskörper, der einen ersten Anschlussaufnehmer mit einer ersten Gruppe von Anschlussbeinen, einen zweiten Anschlussaufnehmer in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Anschlussaufnehmer, wobei der zweite Anschlussaufnehmer eine zweite Gruppe von Anschlussbeinen enthält, und ein Schmelzsicherungselement, das zwischen dem Anschlussaufnehmer und dem zweiten Anschlussaufnehmer angeordnet ist, enthält, ein erstes klemmenartiges Element, das an dem ersten Anschlussaufnehmer montiert ist, um eine Kompressionskraft auf die erste Gruppe von Anschlussbeinen auszuüben, das konfiguriert ist, um einen ersten Steckanschluss zwischen der ersten Gruppe von Anschlussbeinen festzuhalten, und ein zweites klemmenartiges Element, das an dem zweiten Anschlussaufnehmer angebracht ist, um eine Kompressionskraft auf die zweite Gruppe von Anschlussbeinen auszuüben, das konfiguriert ist, um einen zweiten Steckanschluss zwischen der zweiten Gruppe von Anschlussbeinen festzuhalten.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Gruppe von Anschlussbeinen an das Schmelzsicherungselement geschweißt sind.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste als auch das zweite elektrisch leitende Element eine jeweilige Stecklamelle aufweist, die konfiguriert ist, um mit einer entsprechenden Gruppe der Anschlussaufnehmer zusammenzuwirken, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
- Schmelzsicherungshalter für eine elektrische Hochleistungsschmelzsicherung, der umfasst: einen ersten Gehäuseabschnitt, der einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss enthält, die damit einteilig gegossen sind; und einen zweiten Gehäuseabschnitt, der konfiguriert ist, um die elektrische Schmelzsicherung zu tragen, und ferner konfiguriert ist, um mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammenzuwirken, derart, dass die durch den zweiten Gehäuseabschnitt getragene Schmelzsicherung den ersten und den zweiten Anschluss elektrisch verbindet, wenn der erste und der zweite Gehäuseabschnitt in einer ersten Passposition nahe beieinander angeordnet sind, wobei der einteilig gegossene Gehäuseabschnitt und die elektrischen Anschlüsse eine eingebaute Beanspruchungsentlastung für die Schmelzsicherung schaffen, wenn die Schmelzsicherung die ersten und die zweiten elektrischen Anschlüsse verbindet, wobei jeder der ersten und zweiten Anschlüsse einen Verbinderabschnitt aufweist, der sich aus dem ersten Gehäuseabschnitt nach außen erstreckt und von außerhalb des ersten Gehäuseabschnitts zugänglich ist, wenn der erste und der zweite Gehäuseabschnitt in der ersten Passposition sind, wobei jeder der Verbinderabschnitte konfiguriert ist, um einen Draht ohne Abschluss aufzunehmen, um einen leitungsinternen Schmelzsicherungsschutz für die Drähte zu schaffen, wenn der erste und der zweite Gehäuseabschnitt in der ersten Passposition sind.
- Schmelzsicherungshalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Anschluss Steckanschlüsse sind, wobei der Schmelzsicherungshalter ferner ein Paar elektrischer Buchsenanschlüsse umfasst, die konfiguriert sind, um eine elektrische Verbindung mit einem Entsprechenden der Steckanschlüsse herzustellen, und ferner konfiguriert sind, um eine elektrische Verbindung mit der Schmelzsicherung herzustellen.
- Schmelzsicherungshalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der elektrischen Buchsenanschlüsse mit der Schmelzsicherung verschweißt ist und eine entsprechende Gruppe von Anschlussbeinen sowie ein entsprechendes klemmenartiges Element umfasst, wobei jedes klemmenartige Element mit seiner entsprechenden Gruppe von Anschlussbeinen zusammenwirkt und darauf eine Kompressionskraft ausübt, um dazwischen einen Entsprechenden der Steckanschlüsse festzuhalten.
- Schmelzsicherungshalter-Gehäuse nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Dichtung, die konfiguriert ist, um zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt in der ersten Passposition angeordnet zu werden, um dadurch eine im Wesentlichen abgedichtete Umschließung für die Schmelzsicherung zu schaffen.
- Schmelzsicherungshalter-Gehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zweite Verbinderabschnitt im Allgemeinen senkrecht zu einem entsprechenden ersten Verbinderabschnitt angeordnet ist, um dadurch die Beanspruchung auf die Schmelzsicherung zu verringern, wenn sie mit dem ersten und mit dem zweiten Anschluss elektrisch verbunden ist.
- Gehäuse für elektrische Verbinder, das umfasst: einen Schmelzsicherungskörper, der einen ersten Anschlussaufnehmer mit einer ersten Gruppe von Anschlussbeinen, einen zweiten Anschlussaufnehmer in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Anschlussaufnehmer, wobei der zweite Anschlussaufnehmer eine zweite Gruppe von Anschlussbeinen enthält, und ein Schmelzsicherungselement, das zwischen dem ersten Anschlussaufnehmer und dem zweiten Anschlussaufnehmer angeordnet ist, aufweist; ein erstes klemmenartiges Element, das an dem ersten Anschlussaufnehmer angebracht ist, um eine Kompressionskraft auf die erste Gruppe von Anschlussbeinen auszuüben, das konfiguriert ist, um einen ersten Steckanschluss zwischen der ersten Gruppe von Anschlussbeinen festzuhalten; ein zweites klemmenartiges Element, das an dem zweiten Anschlussaufnehmer angebracht ist, um eine Kompressionskraft auf die zweite Gruppe von Anschlussbeinen auszuüben, das konfiguriert ist, um einen zweiten Steckanschluss zwischen der zweiten Gruppe von Anschlussbeinen festzuhalten; einen ersten Gehäuseabschnitt, der den ersten und den zweiten elektrischen Anschluss, die damit einteilig gegossen sind, enthält, wobei sowohl der erste als auch der zweite elektrische Anschluss umfasst: einen ersten Verbinderabschnitt, der konfiguriert ist, um mit einem Entsprechenden der Anschlussaufnehmer zusammenzuwirken, um den ersten und den zweiten elektrischen Anschluss elektrisch zu verbinden, und einen zweiten Verbinderabschnitt, der sich aus dem ersten Gehäuseabschnitt nach außen erstreckt und konfiguriert ist, um einen elektrisch leitenden Draht in der Weise aufzunehmen, dass dann, wenn die Drähte und der Schmelzsicherungskörper mit dem ersten und mit dem zweiten elektrischen Anschluss elektrisch verbunden sind, die Drähte einen leitungsinternen Schmelzsicherungsschutz besitzen; und einen zweiten Gehäuseabschnitt, der konfiguriert ist, um mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammenzuwirken, um den ersten Verbinderabschnitt sowohl des ersten als auch des zweiten elektrischen Anschlusses und den Schmelzsicherungskörper wenigstens teilweise zu umschließen, wenn der Schmelzsicherungskörper positioniert ist, um den ersten und den zweiten elektrischen Anschluss elektrisch zu verbinden.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite elektrische Anschluss mit dem ersten Gehäuseabschnitt einteilig gegossen sind, so dass der Schmelzsicherungskörper gegenüber Beanspruchungen, die auf einen an dem ersten oder dem zweiten elektrischen Anschluss befestigten Draht ausgeübt werden, wenigstens teilweise isoliert ist, wenn der Schmelzsicherungskörper den ersten und den zweiten elektrischen Anschluss verbindet.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Verbinderabschnitt sowohl des ersten als auch des zweiten elektrischen Anschlusses zueinander im Allgemeinem senkrecht sind, derart, dass eine zusätzliche Beanspruchungsisolation für die Schmelzsicherung geschaffen wird.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite klemmenartige Element im Wesentlichen U-förmig sind und jeweilige Endabschnitte besitzen, die sich aufeinander zu erstrecken, wobei die Endabschnitte sowohl des ersten als auch des zweiten klemmenartigen Elements auf eine entsprechende Gruppe der Anschlussbeine eine Kompressionskraft ausüben, um eine Normalkraft auf einen Entsprechenden der Steckanschlüsse, die dazwischen eingesetzt sind, auszuüben.
- Gehäuse für elektrische Verbinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Materialdicke für den Schmelzsicherungskörper einen Stromnenndurchfluss von mehr als etwa 70 Ampère ermöglicht.
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