DE102012218034A1 - Plug-connector for use in plug connection to produce electrical interconnection between e.g. pin and pin retainer in e.g. bus, has blocking element for blocking locking element in intermediate position when moving from closed position - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen elektrischen Kontaktelementen und eine Steckverbindung mit einem derartigen Steckverbinder.The invention relates to a connector for producing an electrical connection between electrical contact elements and a plug connection with such a connector.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
In Elektro- bzw. Hybridfahrzeugen mit einem Elektromotor, der als Antrieb des Fahrzeugs dient, muss der Elektromotor an einen Laststromkreis angeschlossen werden, der beispielsweise einen Umrichter und Batterien umfassen kann. Zum Herstellen der elektrischen Verbindung kann ein Steckverbinder bzw. Stecker verwendet werden, der mit einem Kabel des Laststromkreises verbunden ist und der in eine Schnittstelle bzw. Dose am Elektromotor bzw. Hybridmotor gesteckt werden muss.In electric or hybrid vehicles with an electric motor that drives the vehicle, the electric motor must be connected to a load circuit, which may include, for example, an inverter and batteries. To make the electrical connection, a connector or plug can be used, which is connected to a cable of the load circuit and must be plugged into an interface or socket on the electric motor or hybrid motor.
Beim Öffnen von derartigen hochbestromten Steckverbindungen, beispielsweise zu Wartungszwecken, muss in der Regel sichergestellt werden, dass vor dem Unterbrechen der elektrischen Kontakte die elektrischen Ladungen abfließen können und die Steckverbindung spannungsfrei ist. Nach dem Öffnen der Steckverbindung sollen dadurch Unfälle verhindert werden.When opening such highly energized plug-in connections, for example for maintenance purposes, it must generally be ensured that the electric charges can flow out before the electrical contacts are broken and the plug-in connection is de-energized. After opening the connector to accidents are prevented.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach ausgeführte und sichere Steckverbindung für Lastkontakte bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a simple and safe plug connection for load contacts.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen elektrischen Kontaktelementen. Der Steckverbinder bzw. Stecker kann mit einem Kabel bzw. Kabelstrang eines Fahrzeugs verbunden sein, der Teil eines Laststromkreises des Fahrzeugs sein kann. In dem Kabel können sich mehrere elektrische Leitungen befinden, die dazu ausgeführt sind, hohe Ströme bzw. Lastströme zu leiten. Beispielsweise kann das Kabel drei Phasen eines Wechselstroms führen. Jede der Leitungen kann mit einem Kontaktelement (beispielsweise einem Pin) verbunden sein. One aspect of the invention relates to a connector for establishing an electrical connection between electrical contact elements. The connector may be connected to a cable of a vehicle that may be part of a load circuit of the vehicle. In the cable there may be a plurality of electrical lines designed to conduct high currents or load currents. For example, the cable may carry three phases of alternating current. Each of the lines may be connected to a contact element (for example a pin).
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Steckverbinder ein Gehäuse zur Aufnahme von Kontaktelementen, wobei das Gehäuse dazu ausgeführt ist, in ein komplementäres Gehäuse eines komplementären Steckverbinders gesteckt zu werden, so dass die Kontaktelemente im Gehäuse des Steckverbinders mit Kontaktelementen im komplementären Gehäuse in Verbindung treten. Beispielsweise kann der Steckverbinder in eine Schnittstelle an einem elektrischen Gerät gesteckt werden, das mit dem Laststromkreis des Fahrzeugs verbunden werden soll. Dabei werden die Kontaktelemente des Steckverbinders (beispielsweise Pins) in entsprechende komplementäre Kontaktelemente (beispielsweise Pinaufnahmen) der Schnittstelle gesteckt.According to one embodiment of the invention, the connector comprises a housing for receiving contact elements, wherein the housing is adapted to be plugged into a complementary housing of a complementary connector, so that the contact elements in the housing of the connector contact with contact elements in the complementary housing. For example, the connector may be plugged into an interface on an electrical device to be connected to the load circuit of the vehicle. In this case, the contact elements of the connector (for example, pins) are plugged into corresponding complementary contact elements (for example, pin recordings) of the interface.
Weiter umfasst der Steckverbinder ein Verriegelungselement, das mit dem Gehäuse gekoppelt ist und das zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegt werden kann, wobei in der geöffneten Stellung die Kontaktelemente im Gehäuse und die Kontaktelemente im komplementären Gehäuse voneinander getrennt sind und in der geschlossenen Stellung die Kontaktelemente im Gehäuse und die Kontaktelemente im komplementären Gehäuse miteinander verbunden sind. Das Verriegelungselement kann beispielsweise ein Hebel sein, der um eine Drehachse am Gehäuse gedreht werden kann. Auch kann das Verriegelungselement ein Schiebeelement sein, das in einer Richtung quer zu einer Steckrichtung des Steckverbinders bewegbar ist.Further, the connector comprises a locking member coupled to the housing and movable between an open position and a closed position, wherein in the open position the contact elements in the housing and the contact elements in the complementary housing are separated from each other and in the closed position the contact elements in the housing and the contact elements in the complementary housing are interconnected. The locking element may for example be a lever which can be rotated about an axis of rotation on the housing. Also, the locking element may be a sliding element, which is movable in a direction transverse to an insertion direction of the connector.
Der Steckverbinder umfasst außerdem ein Blockierelement bzw. einen Blockierriegel, das oder der zwischen einer Blockierstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist. Das Blockierelement ist dabei dazu ausgeführt, beim Bewegen des Verriegelungselements von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung das Verriegelungselement in einer Zwischenstellung zu blockieren. Solange sich das Blockierelement in der Blockierstellung befindet, kann das Verriegelungselement nicht weiter in Richtung der geöffneten Stellung bewegt werden. Das Blockierelement muss zunächst in die Freigabestellung gebracht werden, was zusätzliche Zeit erfordert. Auf diese Weise kann die gesamte Zeit, die dafür benötigt wird, den Steckverbinder von der Schnittstelle zu lösen, verlängert werden, wodurch eventuell vorhandene Ladungen besser abfließen können. Die Steckverbindung weist damit eine verlängerte Öffnungszeit auf, die beispielsweise dann insgesamt fünf Sekunden betragen kann.The connector also includes a blocking element that is movable between a blocking position and a release position. The blocking element is designed to block the locking element in an intermediate position when moving the locking element from the closed position to the open position. As long as the blocking element is in the blocking position, the locking element can not be moved further in the direction of the open position. The blocking element must first be brought into the release position, which requires additional time. In this way, all the time it takes to disconnect the connector from the interface can be extended, allowing any existing charges to drain better. The connector thus has a prolonged opening time, which may be, for example, then a total of five seconds.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Blockierelement am Verriegelungselement befestigt und relativ zum Verriegelungselement zwischen der Blockierstellung und der Freigabestellung verschiebbar. Damit muss lediglich das Verriegelungselement modifiziert werden, wenn ein Steckverbinder mit verlängerter Öffnungszeit bereitgestellt werden soll. Die anderen Komponenten des Steckverbinders, wie etwa das Gehäuse, die Kabelanbindung oder die Kontaktelemente, müssen nicht verändert werden. Damit ist eine Steckverbindung mit Blockierelement als optionale Ausführung möglich.According to one embodiment of the invention, the blocking element is attached to the locking element and displaceable relative to the locking element between the blocking position and the release position. Thus, only the locking element must be modified if a connector with extended opening time to be provided. The other components of the Connector, such as the housing, the cable connection or the contact elements, need not be changed. This is a plug connection with blocking element as an optional version possible.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Blockierelement manuell zwischen der Blockierstellung und der Freigabestellung bewegbar. Beispielsweise kann das Blockierelement seitlich am Verriegelungselement angebracht sein, so dass eine Seitenfläche des Blockierelements nach außen weist. Eine Person, die den Steckverbinder lösen will, muss dann den Verriegelungshebel oder den Verriegelungsschieber in die Zwischenstellung bewegen, dann beispielsweise mit einem Finger auf die Seitenfläche des Blockierelements fassen und das Blockierelement in die Freigabestellung schieben. Anschließend kann die Person dann den Verriegelungshebel oder den Verriegelungsschieber vollständig in die geöffnete Stellung bewegen. Auf diese Weise werden die Anforderungen an die Bediensicherheit erfüllt.According to one embodiment of the invention, the blocking element is manually movable between the blocking position and the release position. For example, the blocking element may be mounted laterally on the locking element, so that a side surface of the blocking element faces outward. A person who wants to solve the connector must then move the locking lever or the locking slide in the intermediate position, then, for example, with a finger on the side surface of the blocking element and push the blocking element in the release position. Then, the person can then fully move the lock lever or the lock slider to the open position. In this way, the requirements for operating safety are met.
Es ist möglich, dass das Blockierelement auf zwei (beispielsweise gegenüberliegenden Seiten) des Verriegelungselements angebracht ist. So kann die Öffnungszeit bei Bedarf durch das Doppeln (Multiplizieren) des Systems verlängert werden.It is possible that the blocking element is mounted on two (for example opposite sides) of the locking element. Thus, if necessary, the opening time can be extended by doubling (multiplying) the system.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Blockierelement einen Schieber, der am Verriegelungselement angebracht ist. Beispielsweise kann das Blockierelement in einer Öffnung im Verriegelungselement verschoben werden, wobei es im Verriegelungselement mittels Nuten geführt ist.According to one embodiment of the invention, the blocking element comprises a slider which is attached to the locking element. For example, the blocking element can be moved in an opening in the locking element, wherein it is guided in the locking element by means of grooves.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Blockierelement in der Blockierstellung und in der Freigabestellung im Verriegelungselement verrastet. Beispielsweise kann das Blockierelement eine Nase aufweisen und das Verriegelungselement Vertiefungen aufweisen, die derart am Verriegelungselement angebracht sind, dass die Nase jeweils in der Blockierstellung und in der Freigabestellung das Blockierelement am Verriegelungselement hält. Ohne weitere Kraftaufwendung kann sich das Blockierelement nicht aus der jeweiligen Stellung bewegen.According to one embodiment of the invention, the blocking element is locked in the blocking position and in the release position in the locking element. For example, the blocking element may have a nose and the locking element depressions, which are mounted on the locking element, that the nose holds in the blocking position and in the release position, the blocking element on the locking element. Without further application of force, the blocking element can not move from the respective position.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse einen Anschlag auf, an dem ein Bolzen des Blockierelements in der Blockierstellung anliegt. Der Bolzen kann an dem Anschlag vorbeibewegt werden, wenn das Blockierelement von der Blockierstellung in die Freigabestellung bewegt wird. Der Anschlag kann beispielsweise seitlich am Gehäuse des Steckverbinders angebracht sein und beispielsweise nach außen ragen. According to one embodiment of the invention, the housing has a stop on which a bolt of the blocking element bears in the blocking position. The bolt can be moved past the stop when the blocking element is moved from the blocking position to the release position. The stop may for example be mounted laterally on the housing of the connector and project, for example, to the outside.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse ein Führungselement auf, das beim Bewegen des Verriegelungselements von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung einen Bolzen des Blockierelements aufnimmt und das Blockierelement in die Blockierstellung bewegt. Auch das Führungselement kann seitlich am Gehäuse des Steckverbinders angebracht sein und beispielsweise nach außen ragen. Auf diese Weise wird beim Schließen der Steckverbindung das Blockierelement automatisch in die Blockierstellung zurückbewegt. Auch ist keine zusätzliche Bedienzeit für das Schließen der Steckverbindung erforderlich.According to one embodiment of the invention, the housing has a guide element, which receives a bolt of the blocking element when moving the locking element from the open position to the closed position and moves the blocking element into the blocking position. Also, the guide member may be mounted laterally on the housing of the connector and protrude, for example, to the outside. In this way, the blocking element is automatically moved back into the blocking position when closing the connector. Also, no additional service time for closing the connector is required.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verriegelungselement eine Nut auf, die dazu ausgeführt ist, einen Vorsprung bzw. Bolzen am komplementären Gehäuse aufzunehmen, so dass beim Bewegen des Verriegelungselements von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung das Gehäuse und das komplementäre Gehäuse aufeinander zu gezogen werden. Das Verriegelungselement kann als Hebel dienen, mit dem die Bewegung des Verriegelungselements in eine Bewegung in Steckrichtung zum Verbinden oder Trennen der Kontaktelemente umgewandelt werden kann.According to one embodiment of the invention, the locking element has a groove which is designed to receive a projection or bolt on the complementary housing, so that when the locking element is moved from the open position into the closed position, the housing and the complementary housing are pulled towards each other become. The locking element can serve as a lever with which the movement of the locking element can be converted into a movement in the insertion direction for connecting or disconnecting the contact elements.
Wenn sich der Vorsprung am komplementären Gehäuse in der Zwischenstellung in der Nut befindet, kann der Steckverbinder so ausgeführt sein, dass der Steckverbinder in der Zwischenstellung nicht gelöst werden kann.When the projection on the complementary housing is in the intermediate position in the groove, the connector can be designed so that the connector can not be released in the intermediate position.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Steckverbinder wenigstens einen Lastkontakt auf, der in der Zwischenstellung mit einem komplementären Lastkontakt elektrisch kontaktiert. Weiter kann der Steckverbinder einen Sicherheitskontakt aufweisen, der in der Zwischenstellung von einem komplementären Sicherheitskontakt elektrisch getrennt ist. Der Sicherheitskontakt wird beim Bewegen des Verriegelungselements von der geschlossenen Stellung in die Zwischenstellung von dem komplementären Sicherheitskontakt getrennt. Auf diese Weise kann eine Steuerung, die ein Trennen der Sicherheitskontakte erfasst, das elektrische Gerät (beispielsweise einen Elektromotor), deaktivieren, so dass in der Zeit, in der das Blockierelement gelöst wird, die Ladung über die Lastkontakte abfließen kann.According to one embodiment of the invention, the connector has at least one load contact, which electrically contacts in the intermediate position with a complementary load contact. Further, the connector may have a safety contact, which is electrically isolated in the intermediate position of a complementary safety contact. The safety contact is separated when moving the locking element from the closed position to the intermediate position of the complementary safety contact. In this way, a controller that detects disconnection of the safety contacts may deactivate the electrical device (eg, an electric motor) such that during the time that the blocking element is released, the charge may drain off the load contacts.
Zusammenfassend kann mit dem Blockierelement der Öffnungshub von Verriegelungshebel oder Verriegelungsschieber an einer bestimmten Stellung (d.h. der Zwischenstellung) blockiert werden. Es ist möglich, dass der Steckverbinder in dieser Stellung nicht abgezogen werden kann. Durch einen Steuerstromkreis, der zwei Sicherheitskontakte in der Steckverbindung umfasst, kann in dieser Stellung der Last- bzw. Hauptstrom durch die Steckverbindung abgeschaltet werden. Die Restladungen des Hauptstroms können während der Dauer der Blockierung durch das Blockierelement abfließen. Die Blockierung von Verriegelungshebel oder Verriegelungsschieber wird durch das Öffnen des Blockierelements aufgehoben. Die Steckverbindung lässt sich dann öffnen.In summary, with the blocking element the opening stroke of locking lever or locking slide at a certain position (ie the intermediate position) can be blocked. It is possible that the connector can not be removed in this position. Through a control circuit comprising two safety contacts in the connector, in this position, the load or main current can be switched off by the connector. The residual charges of the main flow can flow away during the period of blocking by the blocking element. The Blocking of locking lever or locking slide is released by the opening of the blocking element. The plug connection can then be opened.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steckverbindung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Kabel und einem elektrischen Antriebsmotor eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Pkw, Lkw oder Bus sein.Another aspect of the invention relates to a connector for making an electrical connection between a cable and an electric drive motor of a vehicle. The vehicle may be, for example, a car, truck or bus.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Steckverbindung einen Steckverbinder (beispielsweise einen Stecker), so wie er obenstehend und untenstehend beschrieben ist. Weiter kann die Steckverbindung einen komplementären Steckverbinder (beispielsweise eine Schnittstelle) am elektrischen Antriebsmotor umfassen. According to one embodiment of the invention, the plug connection comprises a plug connector (for example a plug), as described above and below. Further, the connector may include a complementary connector (eg, an interface) on the electric drive motor.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments
Weiter weist der Steckverbinder
In der
Weiter weist der Steckverbinder
In der
Am Gehäuse
Wie in der
Das Blockierelement
Die Kontaktelemente
In der
Der Bolzen
In der
Das Blockierelement
Wie in der
In der
Die
Die Schnittstelle
Die
Der Verriegelungsschieber
In der
Die
Genauso wie in Bezug auf die
In der
Wie in der
Wie in der
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.
Claims (12)
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