DE102013011216B3 - Separable plug-in device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung, insbesondere für HV-Komponenten von Kraftfahrzeugen, mit zumindest zwei Verbindungselementen (1, 2), wobei die Verbindungselemente (1, 2) jeweils umfassen: zumindest ein Kontaktteil (3, 4), dem jeweils ein elektrischer Leiteranschluss (5, 6) zugeordnet ist, eine isolierende Halterung (7, 8), die das Kontaktteil (3, 4) und/oder den elektrischen Leiteranschluss (5, 6) umgibt, in der Halterung (7, 8) zumindest eine Öffnung (10) und/oder einen Durchgang (9) zum Kontaktteil (3, 4), Kopplungsmittel (11, 12), die ausgebildet sind, die zumindest zwei Verbindungselemente (1, 2) miteinander zu verbinden, wobei die Kontaktteile (3, 4) der zumindest zwei Verbindungselemente (1, 2) mittels eines vorgegebenen elektrisch leitfähigen Steckers (13) nur dann elektrisch durch die Öffnungen (10) und/oder Durchgänge (9) miteinander verbindbar sind, wenn die Verbindungselemente (1, 2) miteinander gekoppelt sind.The invention relates to a plug-in device, in particular for high-voltage components of motor vehicles, with at least two connecting elements (1, 2), the connecting elements (1, 2) each comprising: at least one contact part (3, 4), each of which has an electrical conductor connection ( 5, 6), an insulating holder (7, 8) which surrounds the contact part (3, 4) and / or the electrical conductor connection (5, 6), in the holder (7, 8) at least one opening (10 ) and / or a passage (9) to the contact part (3, 4), coupling means (11, 12) which are designed to connect the at least two connecting elements (1, 2) to one another, the contact parts (3, 4) of the at least two connecting elements (1, 2) can only be electrically connected to one another by means of a predetermined electrically conductive plug (13) through the openings (10) and / or passages (9) if the connecting elements (1, 2) are coupled to one another.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere eine Steckvorrichtung für Hochvolt-Komponenten (HV-Komponenten) von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device, in particular a plug-in device for high-voltage components (HV components) of motor vehicles, according to the preamble of claim 1.
Steckvorrichtungen dienen zum Trennen und Verbinden von elektrischen Leitungen. Sie bilden somit ein Teilgebiet der Verbindungstechnik. Eine Steckvorrichtung darf bestimmungsgemäß unter elektrischer Spannung oder Last eingesteckt und getrennt werden. Ein Gerät bzw. eine Maschine bis zu einem Maximalleiterstrom von 16 A braucht keinen Hauptschalter und darf stattdessen mit einer Steckvorrichtung ausgestattet sein. In Deutschland ist die Grenze von 16 A in DIN VDE0100-460 festgelegt. Bei der Montage von Hochvoltkomponenten ist es wesentlich, Benutzer oder auch andere Kabel oder Geräte davor zu bewahren, in Kontakt mit gefährlichen Spannungen zu kommen. Davon abgesehen sollen Leiter vor ungewollten Verbindungen mit ganz anderen Signalen oder Potenzialen geschützt werden können. Teile von Steckvorrichtungen wie Stecker und Kupplungen sind bei internen Verbindungen oft unverkleidet. Wenn es jedoch um Außenverbindungen geht, ist es oft notwendig, die Kontaktstelle zu verkleiden. Dadurch kann ein Berührungsschutz sichergestellt werden.Plug devices are used for separating and connecting electrical cables. They thus form part of the connection technology. A plug-in device may be inserted and disconnected as intended under electrical voltage or load. A device or a machine up to a maximum conductor current of 16 A does not need a main switch and may instead be equipped with a plug-in device. In Germany, the limit of 16 A is specified in DIN VDE0100-460. When mounting high voltage components, it is essential to prevent users or other cables or equipment from coming into contact with hazardous voltages. Apart from that, conductors should be protected against unwanted connections with completely different signals or potentials. Parts of plug-in devices such as plugs and couplings are often unclad in internal connections. However, when it comes to external connections, it is often necessary to disguise the contact point. As a result, a contact protection can be ensured.
Aus der Druckschrift
Eine ähnliche Steckvorrichtung wird in der Druckschrift
Eine weitere Kontakteinrichtung wird in der Druckschrift
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steckvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Flexibilität und Sicherheit während deren Verwendung verbessert wird.Object of the present invention is to provide a plug-in device of the type mentioned, whose flexibility and safety is improved during their use.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Steckvorrichtung, insbesondere für HV-Komponenten, gelöst, mit zumindest zwei Verbindungselementen, wobei die Verbindungselemente jeweils umfassen: zumindest ein Kontaktteil, dem jeweils ein elektrischer Leiteranschluss zugeordnet ist, eine isolierende Halterung, die das Kontaktteil und/oder den elektrischen Leiteranschluss umgibt, in der Halterung zumindest eine Öffnung und/oder einen Durchgang zum Kontaktteil, sowie Kopplungsmittel, die ausgebildet sind, die zumindest zwei Verbindungselemente miteinander zu verbinden, wobei die Kontaktteile der zumindest zwei Verbindungselemente mittels eines vorgegebenen elektrisch leitfähigen Steckers nur dann elektrisch durch die Öffnungen und/oder Durchgänge miteinander verbindbar sind, wenn die Verbindungselemente miteinander gekoppelt sind. Ein besonderer Vorteil der Lösung besteht darin, dass ein Verschalten von mehreren Hochvolt-Komponenten beliebig in Abhängigkeit von einer geforderten Aufbau realisiert werden kann, wobei ein Berührungsschutz gewährleistet wird, der einen Benutzer oder andere Kabel oder Geräte davor bewahrt, mit gefährlichen Spannungen oder Strömen in Kontakt zu geraten. Darüber hinaus weisen der Stecker und/oder die Verbindungselemente an ihren aneinander grenzenden Flächen Dichtungen auf. Dadurch wird verhindert, dass in Schmutz oder ungewollte Gegenstände mit den Kontaktteilen in Berührung kommen, und gleichzeitig sichergestellt, dass die Kontaktteile bzw. der Stecker nicht korrodieren, was zu ungewollten Unterbrechungen bzw. Kurzschlüssen führen könnte.This object is achieved by means of a plug-in device, in particular for HV components, with at least two connecting elements, wherein the connecting elements each comprise: at least one contact part, each associated with an electrical conductor connection, an insulating holder, the contact part and / or the electrical conductor connection surrounds, in the holder at least one opening and / or passage to the contact part, and coupling means, which are designed to connect the at least two connecting elements, wherein the contact parts of the at least two connecting elements by means of a predetermined electrically conductive connector only then electrically the openings and / or passages are connectable to each other when the connecting elements are coupled together. A particular advantage of the solution is that interconnection of several high-voltage components can be implemented arbitrarily depending on a required structure, whereby a contact protection is ensured, which prevents a user or other cables or devices from dangerous voltages or currents in To get in touch. In addition, the plug and / or the connecting elements have seals on their adjoining surfaces. This prevents dirt or unwanted objects from coming into contact with the contact parts while ensuring that the contact parts or the plug do not corrode, which could lead to unwanted interruptions or short circuits.
Durch die isolierende Halterung, die das Kontaktteil und/oder den elektrischen Leiteranschluss umgibt, werden beispielsweise Signalleitungen gegen Einstrahlungen von Störungen abgeschirmt. Für solche Fälle enthält beispielsweise ein Steckergehäuse eine geschlossene metallische Abschirmung.Due to the insulating holder which surrounds the contact part and / or the electrical conductor connection, for example, signal lines are shielded against irradiation of interference. For such cases, for example, a connector housing includes a closed metallic shield.
Auf diese Weise kann ein Monteur oder ein Benutzer eine gewünschte Schaltanordnung aufbauen, die erst dann aktiv wird, wenn mittels eines vorgegebenen elektrisch leitfähigen Steckers die einzelnen Kontaktteile der jeweils damit in Kontakt gebrachten elektrischen Leiteranschlüsse verbunden werden. Dadurch wird die Sicherheit beim Zusammenschalten von Hochvolt-Komponenten erheblich verbessert.In this way, a fitter or a user can set up a desired switching arrangement, which only becomes active when, by means of a predetermined electrically conductive plug, the individual contact parts of each in contact therewith be brought connected electrical conductor connections. This significantly improves the security when interconnecting high-voltage components.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gehen der Stecker und die Kontaktteile der Verbindungselemente in dem elektrisch verbundenen Zustand miteinander eine kraft- oder form- oder stoffschlüssige Verbindung ein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine elektrische Durchkontaktierung gewährleistet ist und gleichzeitig eine mechanische Festigkeit der Steckverbindung garantiert wird und/oder Kabel, die mit den elektrischen Kontaktstellen verbunden sind, von Zugkräften entlastet sind.In a particularly preferred embodiment of the invention, the plug and the contact parts of the connecting elements in the electrically connected state with each other enter into a non-positive or positive or cohesive connection. This can ensure that an electrical feedthrough is ensured and at the same time a mechanical strength of the connector is guaranteed and / or cables that are connected to the electrical contact points, are relieved of tensile forces.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Stecker und ein Kontaktteil eines Verbindungselements verschraubbar. Der Stecker weist somit ein Gewinde auf, das in ein dazu komplementäres Gewinde eines Kontaktteils des Verbindungselements verschraubt wird. Über eine „Anzugskraft” des Steckers kann zum einen das Durchkontaktieren bzw. Verbinden der einzelnen Kontaktteile sowie die Festigkeit der Verbindung der einzelnen Verbindungselemente gewährleistet werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the plug and a contact part of a connecting element can be screwed. The plug thus has a thread which is screwed into a complementary thread of a contact part of the connecting element. About a "tightening force" of the plug on the one hand, the Durchkontaktieren or connecting the individual contact parts and the strength of the connection of the individual connecting elements can be ensured.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Stecker und eines der Verbindungselemente mittels korrespondierender Rasthaken verbindbar. Eine solche Montage erlaubt eine spätere zerstörungsfreie Lösbarkeit des Steckers von einem der Verbindungselemente. Dadurch kann ein Stecker bzw. das Verbindungselement wieder verwendet werden oder aber, wenn gewünscht, einzelne Kontakte wieder unterbrochen werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the plug and one of the connecting elements can be connected by means of corresponding latching hooks. Such mounting allows a later non-destructive solvability of the connector of one of the fasteners. As a result, a plug or the connecting element can be reused or, if desired, individual contacts are interrupted again.
Um die Sicherheit beim Verwenden des Steckers zu erhöhen, ist dieser an einem seiner Enden mit einem elektrisch isolierenden Material umgeben. Dadurch kann der Stift von dem Monteur auch ohne Handschuhe zu benötigen in bzw. durch die Kontaktteile geschoben werden. Darüber hinaus wird nach wie vor der Berührungsschutz sichergestellt. Sobald der Stecker vollständig in die Kontaktteile eingebracht ist, erhält man eine nach außen hin vollständig elektrisch isolierte Vorrichtung.To increase safety when using the plug, it is surrounded at one of its ends with an electrically insulating material. As a result, the pin can be pushed by the installer without gloves into or through the contact parts. In addition, the contact protection is still ensured. As soon as the plug is completely inserted into the contact parts, one obtains a device which is completely electrically insulated towards the outside.
Um eine zerstörungsfrei lösbare Verbindung ermöglichen zu können, die gleichzeitig eine mechanische Festigkeit bei der Verbindung der Verbindungselemente gewährleistet, werden die Kopplungsmittel zum Verbinden der Verbindungselemente mittels korrespondierender Rastlanzen bzw. Rastausnehmungen gebildet oder Bajonettverschlüssen, Federdrahtschließen oder mittels Schraubverbindungen.In order to enable a non-destructive detachable connection, which simultaneously ensures mechanical strength in the connection of the connecting elements, the coupling means are formed for connecting the connecting elements by means of corresponding locking lances or recesses or bayonet, spring wire or screwed connections.
Darüber hinaus können die Dichtungen einen Verschleiß der Verbindungselemente an ihren aneinander grenzenden Flächen verhindern, wenn die Dichtungen elastisch ausgebildet sind.In addition, the seals can prevent wear of the connecting elements on their adjacent surfaces when the seals are elastic.
Wenn mehrere Verbindungselemente zu einer Buchsenleiste zusammengefasst sind, kann dadurch eine Verbindungs- bzw. Steckvorrichtung hergestellt werden, die leicht und übersichtlich zu verwenden ist und gleichzeitig viele Verschaltungsoptionen bereitstellt.If several connecting elements are combined to form a female connector, this can be used to produce a connector which is easy to use and offers a lot of interconnection options.
Im Folgenden werden die Erfindung und beispielhafte Ausführungsformen anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention and exemplary embodiments will be explained in more detail with reference to a drawing. Show it:
In
Ein erstes Verbindungselement
Ein zweites Verbindungselement
Die beiden Verbindungselemente
Ein elektrisches Verbinden der beiden Verbindungselemente
In der in der
In einer weiteren – hier nicht dargestellten – Ausführungsform, ist der elektrisch leitfähige Stecker
Der elektrisch leitfähige Stecker
In einer Schnittansicht sind in
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden lediglich zwei Verbindungselemente
In einer weiteren – hier nicht dargestellten – Ausführungsform, sind mehrere Verbindungselemente
Eine solche Buchsenleiste kann als Teil eines HV-Komponentensystems einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs realisiert werden, wobei zweite Verbindungselemente
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden HV-Komponenten, hier elektrisch leitfähiger Stecker
Claims (8)
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