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Die Erfindung betrifft einen elektrischen, insbesondere leistungselektrischen, Steckverbinder für ein elektrisches Kabel. Ferner betrifft die Erfindung einen Steckverbinder-Baukasten für elektrische, insbesondere leistungselektrische, Steckverbinder für elektrische Kabel; ein konfektioniertes elektrisches, insbesondere leistungselektrisches, Kabel; eine elektromechanische Steckverbindung, insbesondere eine Leistungssteckverbindung; sowie eine elektrische, insbesondere leistungselektrische, Entität.
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Im elektrischen Bereich (Elektronik, Elektrotechnik, Elektrik, elektrische Energietechnik etc.) sind eine große Anzahl von elektrischen Verbindervorrichtungen bzw. Verbindereinrichtungen, Buchsen-, Stift- und/oder Hybridverbindern etc. - im Folgenden als (elektrische) Verbinder (auch: Gegenverbinder) bezeichnet - bekannt, welche dazu dienen, elektrische Ströme, Spannungen, Signale und/oder Daten mit einer großen Bandbreite von Strömen, Spannungen, Frequenzen und/oder Datenraten zu übertragen. Im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, und insbesondere im Fahrzeugbereich, müssen solche Verbinder in mechanisch belasteten, warmen, ggf. heißen, verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen dauerhaft, wiederholt und/oder nach einer vergleichsweise langen Zeit einer Inaktivität kurzfristig eine Übertragung von elektrischer Leistung, Signalen und/oder Daten gewährleisten. Aufgrund einer großen Bandbreite von Anwendungen ist eine große Anzahl von speziell ausgestalteten Verbindern bekannt.
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Solch ein Verbinder und ggf. dessen zugehöriges (z. B. bei einer Verbindervorrichtung oder einer Verbindereinrichtung) oder übergeordnetes (z. B. bei einer Verbindereinrichtung) Gehäuse kann an einer elektrischen Leitung, einem Kabel, einem Kabelbaum etc. - im Folgenden als konfektioniertes (elektrisches) Kabel bezeichnet -; oder an/in einer elektrischen Einrichtung bzw. Vorrichtung, wie z. B. an/in einem Gehäuse, an/auf einem Stanzgitter, an/auf einer Leiterplatte etc., einer (leistungs-)elektrischen, elektrooptischen bzw. elektronischen Komponente bzw. einer entsprechenden Aggregation etc., d. h. einer elektrischen Entität, verbaut sein.
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Befindet sich ein Verbinder (mit/ohne Gehäuse) an einer Leitung, einem Kabel bzw. einem Kabelbaum, so spricht man auch von einem fliegenden (Steck-)Verbinder bzw. einem Stecker, einer Buchse oder einer Kupplung; befindet er sich an/in einer elektrischen, elektrooptischen bzw. elektronischen Komponente, Aggregation etc., so spricht man auch von einer (Verbindereinrichtung, wie z. B. einem (Einbau-/Anbau-)Verbinder, einem (Einbau-/Anbau-)Stecker oder einer (Einbau-/Anbau-) Buchse. Ferner wird ein Verbinder an einer solchen Einrichtung oft auch als (Stecker-)Aufnahme, Stiftwanne, Stiftleiste oder Header bezeichnet. - Im Rahmen der elektrischen Energietechnik (Erzeugung, Umwandlung, Speicherung, Transport und Weiterleitung von elektrischem Starkstrom in elektrischen Netzen bevorzugt mit Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung) spricht man hier, wegen ihres vergleichsweise komplexen Aufbaus, von Kabelgarnituren.
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Solch ein Verbinder muss eine einwandfreie Übertragung von Elektrizität gewährleisten, wobei miteinander korrespondierende und teilkomplementäre Verbinder (Verbinder und Gegenverbinder) meist Verriegelungseinrichtungen und/oder Befestigungseinrichtungen zum dauerhaften aber in der Regel lösbaren Verriegeln und/oder Befestigen des Verbinders am/im Gegenverbinder bzw. vice versa aufweisen. - Ferner muss eine elektrische Verbindungseinrichtung für einen Verbinder, z. B. aufweisend oder umfassend eine eigentliche Kontaktvorrichtung (Terminal; meist stofflich einstückig oder integral ausgebildet, z. B. ein Kontaktelement etc.) oder eine Kontakteinrichtung (Terminal; meist mehrteilig, zweiteilig, einstückig, stofflich einstückig oder integral ausgebildet, z. B. eine ein- oder mehrteilige (Crimp-)Kontakteinrichtung), sicher in diesem aufgenommen sein. Bei einem (vor-)konfektionierten elektrischen Kabel kann solch eine Verbindungseinrichtung als ein Verbinder (vgl. o.), also ohne ein Gehäuse, z. B. fliegend, vorgesehen sein.
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Die
DE 10 2017 122 245 A1 offenbart einen elektrischen Steckverbinder aufweisend ein Gehäuse mit wenigstens einem darin aufgenommenen elektrischen Terminal, einem Arretierungsring und einer Überwurfhülse. Die Überwurfhülse und der Arretierungsring sind beide an einer Steckseite des Steckverbinders angeordnet, wobei die Überwurfhülse axial beweglich ist und mit dem Arretierungsring mechanisch zusammenwirken kann. Die Überwurfhülse weist an einer der Steckseite abgewandten Seite eine umlaufende innere Hinterschneidung und eine sich daran vorne anschließende Innenumfangsnut auf. Zwischen dem Gehäuse und der Überwurfhülse ist im Bereich der Innenumfangsnut eine Abdichtung vorgesehen, die ferner als eine Arretierung und eine Vibrationsdämpfung fungiert.
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Es sind ständig Bestrebungen im Gang, elektrische Verbinder und deren Terminals zu verbessern, insbesondere effektiver auszulegen sowie kostengünstiger zu gestalten und/oder herzustellen. - Eine zunehmende Hybridisierung und Elektrifizierung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs sowie eine zunehmende Elektrifizierung von Nebenaggregaten hat neben thermischen auch mechanische Belastungen zur Folge, die, wenn ihnen nicht begegnet wird, negative Auswirkungen haben können. Dies betrifft u. a. leistungselektrische Steckverbindungen in einem Landfahrzeug. Hier besteht zunehmend ein Bedarf nach Kompensation der auftretenden Probleme.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen leistungselektrischen Steckverbinder für ein leistungselektrisches Kabel für den Landfahrzeugbereich zur Verfügung zu stellen. Dementsprechend sollen gemäß der Erfindung ein verbesserter elektrischer Steckverbinder sowie eine verbesserte elektrische Steckverbindung angegeben werden. Insbesondere sollen der Steckverbinder und die Steckverbindung nach wie vor kostengünstig hergestellt werden können, einfach aufgebaut sein, einfach zu handhaben sein, sowie ggf. vergleichsweise klein bauen, wobei ferner eine spätere Montage kostengünstig sein soll.
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Die Aufgabe der Erfindung ist mittels eines elektrischen, insbesondere leistungselektrischen, Steckverbinders für ein elektrisches Kabel; mittels eines Steckverbinder-Baukastens für elektrische, insbesondere leistungselektrische, Steckverbinder für elektrische Kabel; mittels eines konfektionierten elektrischen, insbesondere leistungselektrischen, Kabels; mittels einer elektromechanischen Steckverbindung, insbesondere einer Leistungssteckverbindung; und mittels einer elektrischen, insbesondere leistungselektrischen, Entität; jeweils bevorzugt für den Landfahrzeugbereich; gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. - Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.
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Ein gemäß der Erfindung identifiziertes Problem von beispielsweise leistungselektrischen Steckverbindern ist z. B. ein hohes Gewicht der an diesen befestigten Kabeln; herkömmliche Querschnitte solcher Kabel betragen z. B. 70mm2 bis 90mm2, was betreffende Abschnitte von elektrischen Leitern eines Kabels entsprechend schwer macht. Dies führt oft zu Biegemomenten am Steckverbinder bzw. einer elektrischen und mechanischen Steckverbindung des Steckverbinders mit einer elektrischen Entität. Dies wiederum kann zu weiteren Problemen, wie z. B.: Undichtigkeiten (Fluide, Stäube und/oder Verunreinigungen), mechanischen Überlastungen, geringeren Vibrationsfestigkeiten etc., bis hin zu Ausfall der Steckverbindung führen.
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Der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder weist ein Steckverbindergehäuse auf, in welchem wenigstens ein elektrisches Terminal eingerichtet ist, wobei am/im Steckverbindergehäuse eine mechanische Aufnahme vorgesehen und derart eingerichtet ist, dass daran/darin ein mechanischer Abstützkörper vorsehbar oder vorgesehen ist, mittels welchem ein mechanisches Kippmoment des Steckverbindergehäuses gegenüber einer elektrischen Entität abstützbar ist, an welche der Steckverbinder elektrisch und mechanisch anschließbar ist.
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Zu obiger Aufgabenstellung sind eine Vielzahl von Lösungen erarbeitet worden, die z. B. eine festere Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder bzw. dem Steckverbindergehäuse und der elektrischen Entität in einer Vielzahl von Bewegungsrichtungen zur Folge haben. Die erfindungsgemäß bestimmte Lösung zeichnet sich demgegenüber jedoch derart aus, dass sie diese z. B. festere Steckverbindung bevorzugt in lediglich einer Bewegungsrichtung realisiert und dem Steckverbinder bzw. dem Steckverbindergehäuse seine gegenüber dem Stand der Technik bisherigen bzw. anderen Freiheitsgrade der Bewegung lässt; natürlich eingeschränkt aufgrund der herkömmlichen elektrischen und mechanischen Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder und der elektrischen Entität.
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Eine gemäß der Erfindung geschaffene, elektrische und mechanische Steckverbindung ist zwar nicht in allen Raumrichtungen fester, kann jedoch derart realisiert sein, dass dadurch ein im Wesentlichen problematisches Kippmoment - z. B. aufgrund eines vergleichsweise schweren Kabels und dessen Kräften durch Trägheit bzw. Gravitation und/oder Vibrationen - in einer bevorzugt einzigen Bewegungsrichtung stark eingeschränkt bzw. im Wesentlichen ganz verhindert ist. Hierdurch ist eine selektive Lösung realisiert, die besonders kostengünstig ist und darüber hinaus die Eignung besitzt, bei bereits vorhandenen Steckverbindergehäusen (vgl. u.) eingesetzt werden zu können, wofür ggf. ein nur geringer konstruktiver Änderungsaufwand an einem herkömmlichen Steckverbinder notwendig ist.
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Hierbei ist der Steckverbinder als ein fliegender Steckverbinder und bevorzugt als ein Steckverbinder für ein Bordnetz (Gesamtheit aller elektrischen Komponenten; d. h. z. B. Stromversorgung, Spannungsversorgung, Informationsfluss zwischen Komponenten) eines Landfahrzeugs ausgebildet. Das Steckverbindergehäuse ist bevorzugt als ein dielektrisches Steckverbindergehäuse ausgebildet und z. B. aus einem Kunststoff (spritz-)gegossen. Das Steckverbindergehäuse kann als ein Steckverbindergehäuse für Stiftterminals und/oder Buchsenterminals ausgebildet sein. Der mechanische Abstützkörper kann z. B. als ein Rastkörper, Klemmkörper, Federkörper und/oder (Vibrations-)Absorber etc. ausgebildet sein. Die mechanische Aufnahme ist bevorzugt außen am und ggf. im Steckverbindergehäuse vorgesehen und/oder sichtbar.
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Das Steckverbindergehäuse kann als ein herkömmliches Steckverbindergehäuse ausgebildet sein, welches zusätzlich die mechanische Aufnahme für den daran/darin vorsehbaren mechanischen Abstützkörper aufweist. Ferner kann das Steckverbindergehäuse und/oder die mechanische Aufnahme derart ausgebildet sein, dass zum Begegnen unterschiedlicher geometrischer Bedingungen und/oder unterschiedlicher typspezifischer mechanischer Belastungen an unterschiedlichen elektrischen Entitäten, unterschiedliche mechanische Abstützkörper daran/darin vorsehbar sind.
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Der mechanische Abstützkörper kann derart am/im Steckverbinder eingerichtet sein, dass mittels des mechanischen Abstützkörpers im Wesentlichen eine Hauptbelastung auf den Steckverbinder an der elektrischen Entität (teilweise) kompensierbar ist. Ferner kann der Steckverbinder einerseits ein Festlager zwischen dem mechanischen Abstützkörper und der mechanischen Aufnahme, und andererseits außen am mechanischen Abstützkörper einen Loslagerbereich oder einen Festlagerbereich für die elektrische Entität aufweisen.
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Die mechanische Aufnahme des Steckverbindergehäuses oder der mechanische Abstützkörper kann zu einem Steckgesicht des Steckverbinders linear, d. h. bevorzugt nicht radial, beabstandet am/im Steckverbinder eingerichtet sein. Hierbei kann ein gerader Abstand eines geometrischen Zentrums der mechanischen Aufnahme oder des mechanischen Abstützkörpers zu einem geometrischen Zentrum des Steckgesichts bevorzugt: weniger als 25mm, ca. 25mm, ca. 50mm, ca. 75mm, ca. 100mm, ca. 125mm, ca. 150mm, ca. 175mm, ca. 200mm oder mehr als 200mm betragen. Das Steckgesicht ist natürlich derart definiert, dass der Steckverbinder über sein Steckgesicht an der elektrischen Entität elektrisch und mechanisch anschließbar ist.
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Eine äußere Abstützseite des mechanischen Abstützkörpers kann im Wesentlichen parallel zum Steckgesicht des Steckverbinders am/im Steckverbindergehäuse eingerichtet sein. Ferner kann ein sich in Richtung des wenigstens einen Terminals erstreckender Terminalabschnitt und ein sich in Richtung des Kabels erstreckender Kabelabschnitt des Steckverbindergehäuses gewinkelt im Steckverbinder eingerichtet sein. D. h. der Steckverbinder kann als ein Winkelsteckverbinder ausgebildet sein, wobei bevorzugte Winkel zwischen einer Erstreckung des Terminalabschnitts (Haupterstreckung des wenigstens einen Terminals) und einer Erstreckung des Kabelabschnitts (Haupterstreckung eines darin angeschlossenen Abschnitts des Kabels) ein Einfaches oder Mehrfaches von 15°, insbesondere ca. 45°, ca. 90° oder ca. 135°, beträgt. Andere Winkel sind natürlich anwendbar.
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Der mechanische Abstützkörper kann als ein vom Steckverbindergehäuse separat ausgebildetes Bauteil ausgebildet sein.
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Ist z. B. das eigentliche Steckverbindergehäuse, d. h. das Steckverbindergehäuse ohne seinen mechanischen Abstützkörper, einstückig ausgebildet, so sind das eigentliche Steckverbindergehäuse und der mechanische Abstützkörper wenigstens zweiteilig ausgebildet. D. h. ferner, dass der mechanische Abstützkörper als ein abnehmbarer und/oder austauschbarer Abstützkörper des Steckverbinders ausgebildet ist.
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Der mechanische Abstützkörper kann einteilig, einstückig, stofflich einstückig oder integral ausgebildet sein. - In Ausführungsformen der Erfindung kann der mechanische Abstützkörper einteilig ausgebildet sein. D. h. der mechanische Abstützkörper ist per Hand oder mittels eines Werkzeugs und ohne Beschädigung in seine zwei oder mehr Einzelteile separierbar. - Ferner kann der mechanische Abstützkörper einstückig ausgebildet sein. D. h. seine Einzelteile sind nicht einfach per Hand oder mittels eines Werkzeugs und ggf. nicht ohne Beschädigung seiner Einzelteile, in seine Einzelteile separierbar, ein Zusammenhalt erfolgt bevorzugt mittels eines Kraft- und/oder Formschlusses.
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Des Weiteren kann der mechanische Abstützkörper stofflich (adhäsiv) einstückig ausgebildet sein. D. h. seine Abschnitte und/oder Bereiche sind stoffschlüssig aneinander festgelegt und bevorzugt nicht ohne Beschädigung eines seiner Einzelteile, in seine Einzelteile separierbar, der Zusammenhalt kann ferner mittels eines Kraft- und/oder Formschlusses gegeben sein. - Darüber hinaus und insbesondere ist der mechanische Abstützkörper integral (einfach) ausgebildet. D. h. es gibt nur ein einziges, quasi nur unter dessen Zerstörung teilbares Bauteil (den mechanischen Abstützkörper). Der mechanische Abstützkörper ist in einem einzigen Stück gefertigt. Ein innerer Zusammenhalt erfolgt mittels Adhäsion und/oder Kohäsion, das Material des mechanischen Abstützkörpers ist dabei homogen, amorph und/oder isotrop ausgebildet.
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Der mechanische Abstützkörper ist z. B. formschlüssig (Führung), kraftschlüssig (z. B. Verrastung, Verclipsung etc.) und/oder stoffschlüssig (z. B. Kleben) an/in der mechanischen Aufnahme festlegbar oder festgelegt. D. h. die mechanische Aufnahme kann z. B. als eine Steckaufnahme, eine Schubaufnahme, eine Rastaufnahme, eine Clipsaufnahme, Klebaufnahme etc. ausgebildet sein, wobei analog dazu der mechanische Abstützkörper als ein mechanischer Abstützkörper zum Stecken, Schieben, Verrasten, Clipsen, Kleben etc. ausgebildet ist. Hierbei erfolgt keine integrale Ausbildung des mechanischen Abstützkörpers mit dem Steckverbindergehäuse, was jedoch anwendbar ist.
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Insbesondere ist die mechanische Aufnahme bzw. der mechanische Abstützkörper separat vom bzw. beabstandet zum Terminalabschnitt des Steckverbinders vorgesehen, wobei die mechanische Aufnahme bzw. der mechanische Abstützkörper am/im Kabelabschnitt des Steckverbinders eingerichtet ist. Der mechanische Abstützkörper kann als ein im Wesentlichen starrer, federsteifer oder dämpfender Abstützkörper, Dämpfer oder Absorber ausgebildet sein. Ferner können die mechanische Aufnahme und der mechanische Abstützkörper zueinander teilkomplementäre lineare oder radiale Führungen, zueinander teilkomplementäre Rasteinrichtungen und/oder zueinander teilkomplementäre Anschläge zum Festlegen des mechanischen Abstützkörpers an/in der mechanischen Aufnahme aufweisen.
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Der mechanische Abstützkörper kann an seiner äußeren Abstützseite im Wesentlichen eben und/oder wenigstens teilkomplementär zu einem betreffenden Abschnitt der elektrischen Entität ausgebildet sein. Ferner kann der mechanische Abstützkörper an seiner äußeren Abstützseite wenigstens ein Dämpferelement, wenigstens ein Absorberelement und/oder wenigstens ein Federelement aufweisen. Des Weiteren kann der mechanische Abstützkörper an seiner äußeren Abstützseite wenigstens ein Befestigungselement zum weiteren Befestigen des mechanischen Abstützkörpers an der elektrischen Entität aufweisen.
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Der erfindungsgemäße Steckverbinder-Baukasten weist wenigstens eine Art von Steckverbindern auf, wobei jeweils ein einzelner Steckverbinder der wenigstens einen Art erfindungsgemäß ausgebildet ist, wobei der Steckverbinder-Baukasten ferner je Steckverbinder der wenigstens einen Art einen mechanischen Abstützkörper umfasst, und der mechanische Abstützkörper aus einer Gruppe von wenigstens zwei unterschiedlichen mechanischen Abstützkörpern des Steckverbinder-Baukastens stammt.- Das erfindungsgemäße konfektionierte elektrische Kabel weist einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder auf.
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Bei der erfindungsgemäßen elektromechanischen Steckverbindung weist in einem zusammengesteckten Zustand von einem Verbinder und einem Steckverbinder, die Steckverbindung eine herkömmliche elektrische und mechanische Verbindung auf, wobei ferner im zusammengesteckten Zustand von Verbinder und Steckverbinder, die Steckverbindung eine zweite, ausschließlich mechanische Verbindung umfasst, die linear, d. h. bevorzugt nicht radial, beabstandet zur herkömmlichen elektrischen und mechanischen Verbindung in der Steckverbindung eingerichtet ist. D. h. die erfindungsgemäße elektromechanische Steckverbindung weist wenigstens zwei bevorzugt linear getrennt voneinander vorgesehene Bereiche von mechanischen Verbindungen auf.
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Die herkömmliche elektrische und mechanische Steckverbindung kann zueinander teilkomplementäre mechanische Abschnitte des Verbinders und des Steckverbinders umfassen, innerhalb welcher eine elektrische Verbindung der Steckverbindung eingerichtet ist. Ferner kann die zweite mechanische Verbindung der Steckverbindung als eine ausschließlich mechanische Berührverbindung oder eine ausschließlich mechanische Befestigung ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Steckverbinder als ein erfindungsgemäßer Steckverbinder ausgebildet.
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Der elektrische Verbinder kann als ein Verbinder einer elektrischen, insbesondere leistungselektrischen, Entität ausgebildet sein. Der elektrische Steckverbinder kann als ein Steckverbinder eines konfektionierten elektrischen, insbesondere leistungselektrischen, Kabels ausgebildet sein. Hierbei ist der Verbinder z. B. als ein Einbau- oder Anbauverbinder (Einbau-/Anbaustecker, Einbau-/Anbaubuchse etc.) und der Steckverbinder als ein fliegender Steckverbinder (Stecker, Buchse, Kupplung etc.) des Kabels ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße elektrische Entität weist einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder, ein erfindungsgemäßes konfektioniertes elektrisches Kabel und/oder eine erfindungsgemäße elektromechanische Steckverbindung auf. Solch eine elektrische Entität ist z. B. als eine elektrische Baugruppe, eine elektrische Komponente, ein elektrisches Modul, ein elektrisches Gerät, ein elektrischer Apparat, ein elektrisches Aggregat, eine elektrische Anlage, ein elektrisches System etc. ausgebildet.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische und nicht maßstabsgetreue Zeichnung näher erläutert. Abschnitte, Elemente, Bauteile, Einheiten, Komponenten und/oder Schemata, welche eine identische, univoke oder analoge Ausbildung und/oder Funktion besitzen, sind in der Figurenbeschreibung (s. u.), der Bezugszeichenliste, den Patentansprüchen und in den Figuren (Fig.) der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Eine mögliche, in der Erfindungsbeschreibung (s. o.) nicht erläuterte, in der Zeichnung nicht dargestellte und/oder nicht abschließende Alternative, eine statische und/oder kinematische Umkehrung, eine Kombination etc. zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung bzw. einer Komponente, einem Schema, einer Einheit, einem Bauteil, einem Element oder einem Abschnitt davon, kann ferner der Bezugszeichenliste und/oder der Figurenbeschreibung entnommen werden.
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Bei der Erfindung kann ein Merkmal (Abschnitt, Element, Bauteil, Einheit, Komponente, Funktion, Größe etc.) positiv, d. h. vorhanden, oder negativ, d. h. abwesend, ausgestaltet sein. In dieser Spezifikation (Beschreibung (Erfindungsbeschreibung (s. o.), Figurenbeschreibung (s. u.)), Bezugszeichenliste, Patentansprüche, Zeichnung) ist ein negatives Merkmal als Merkmal nicht explizit erläutert, wenn nicht gemäß der Erfindung Wert daraufgelegt ist, dass es abwesend ist. D. h. die tatsächlich gemachte und nicht eine durch den Stand der Technik konstruierte Erfindung darin besteht, dieses Merkmal wegzulassen.
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Ein Merkmal dieser Spezifikation kann nicht nur in einer angegebenen Art und/oder Weise, sondern auch in einer anderen Art und/oder Weise angewendet sein (Isolierung, Zusammenfassung, Ersetzung, Hinzufügung, Alleinstellung, Weglassung etc.). Insbesondere ist es möglich, anhand eines Bezugszeichens und einem diesem zugeordneten Merkmal bzw. vice versa, in der Beschreibung, der Bezugszeichenliste, den Patentansprüchen und/oder der Zeichnung, ein Merkmal in den Patentansprüchen und/oder der Beschreibung zu ersetzen, hinzuzufügen oder wegzulassen. Darüber hinaus kann dadurch ein Merkmal in einem Patentanspruch ausgelegt und/oder näher spezifiziert werden.
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Die Merkmale der Beschreibung sind (angesichts des (zunächst meist unbekannten) Stands der Technik) auch als optionale Merkmale interpretierbar; d. h. ein jedes Merkmal kann als ein fakultatives, arbiträres oder bevorzugtes, also als ein nicht verbindliches, Merkmal aufgefasst werden. So ist eine Herauslösung eines Merkmals, ggf. inkl. seiner Peripherie, aus einem Ausführungsbeispiel möglich, wobei dieses Merkmal dann auf einen verallgemeinerten Erfindungsgedanken übertragbar ist. Das Fehlen eines Merkmals (negatives Merkmal) in einem Ausführungsbeispiel zeigt, dass das Merkmal in Bezug auf die Erfindung optional ist. Ferner ist bei einem Artbegriff für ein Merkmal auch ein Gattungsbegriff für das Merkmal mitlesbar (ggf. weitere hierarchische Gliederung in Untergattung etc.), wodurch, z. B. unter Beachtung von Gleichwirkung und/oder Gleichwertigkeit, eine Verallgemeinerung des Merkmals möglich ist.
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In den lediglich beispielhaften Fig. zeigen:
- die 1 und 2 in dreidimensionalen Ansichten zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen leistungselektrischen Steckverbindern für leistungselektrische Kabel, mit erfindungsgemäßen mechanischen Abstützkörpern,
- die 3 und 4 in detaillierten, teilweise weggebrochenen Perspektivansichten zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen mechanischen Abstützkörpern für erfindungsgemäße leistungselektrische Steckverbinder, und
- die 5 in einer dreidimensionalen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen leistungselektrischen Steckverbinders ohne seinen erfindungsgemäßen mechanischen Abstützkörper.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen dreier Ausführungsformen (1, 2 und 4) einer Variante eines leistungselektrischen Steckverbinders 6 für eine leistungselektrische Steckverbindung 2 & 6 mit einer leistungselektrischen Entität 1 (1 und 2) für den Kraftfahrzeugbereich näher erläutert. Obwohl die Erfindung detaillierter durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben und illustriert ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsbeispiele eingeschränkt, sondern ist von grundlegenderer Natur. - Andere Variationen können hieraus und/oder aus Obigem (Erfindungsbeschreibung) abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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So ist die Erfindung auch allgemein auf einen elektrischen Steckverbinder 6 bzw. eine elektrische Entität 1 und/oder in einem Nicht-Fahrzeugbereich, wie z. B. einem Leistungselektronikbereich, Elektrotechnikbereich etc., und ganz allgemein in der Technik, insbesondere im Bereich Leistungselektrik, anwendbar. D. h. die Erfindung ist allgemein bei einer elektrischen Entität (vgl. o.) anwendbar. Eine Ausnahme bildet die bodengebundene elektrische Energietechnik. - In der Zeichnung sind nur diejenigen räumlichen Abschnitte eines Gegenstands der Erfindung dargestellt, welche für ein Verständnis der Erfindung notwendig sind. Bezeichnungen wie Verbinder und Gegenverbinder, Terminal und Gegenterminal etc. sind synonym zu interpretieren, d. h. ggf. jeweils untereinander vertauschbar.
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Kurz zusammengefasst (vgl. auch Zeichnung) besteht die Erfindung in einer Auflage, einer Halterung, einer Aufhängung bzw. einer Fixierung - als mechanischer Abstützkörper 600 bezeichnet - zum Abstützen einer Biegung bzw. einer Biegebewegung (Biegeabstützung, Biegedämpfung), eines Kippens bzw. einer Kippbewegung (Kippabstützung, Kippdämpfung) und/oder einer Vibration bzw. einer Vibrationsbewegung (Vibrationsabstützung, Vibrationsdämpfung) des Steckverbinders 6.
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Der mechanische Abstützkörper 600 ist als ein vom Steckverbinder 6 separates Teil ausgebildet, welches an/in dem Steckverbinder 6 montiert werden kann, um Biegekräfte, Kippkräfte und/oder Vibrationskräfte auf den Steckverbinder 6 zu verkleinern und deren negative Folgen ebenfalls zu verkleinern oder zu vermeiden. Der mechanische Abstützkörper 600 kann gemäß der Erfindung als ein starrer, federsteifer oder dämpfender mechanischer Abstützkörper 600 ausgebildet sein, wobei, z. B. bei einem starren mechanischen Abstützkörper 600 zusätzlich eine Schwingungsreduzierung für den Steckverbinder 6 angewendet sein kann (Dämpfungseinrichtung, Dämpfungslage, Federeinrichtung etc.).
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Der mechanische Abstützkörper 600 kann einfach an/in dem Steckverbinder 6 bzw. an/in einem Steckverbindergehäuse 60 des Steckverbinders 6 fest montiert und an verschiedene Oberflächen angepasst werden, an welchen sich der mechanische Abstützkörper 600 abstützt. Die Abstützung abseits des Steckverbinders 6, also für den Steckverbinder 6, kann mittels eines Loslagers (Formschluss, Berührverbindung, Ansitzverbindung, ggf. mechanisch vorgespannt, etc.) oder eines Festlagers (Kraftschluss, Stoffschluss, Rastverbindung, Klebverbindung, ggf. mechanisch vorgespannt, etc.) erfolgen. Hierbei sind bevorzugt je einer einzigen Art von Steckverbindern 6 mehrere unterschiedliche Ausführungsformen von mechanischen Abstützkörpern 600 vorgesehen, um schnell und kostengünstig auf unterschiedliche Anforderungen reagieren zu können.
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Die 1 und 2 zeigen jeweils einen auf einen elektrischen Verbinder 2 einer elektrischen Entität 1 gesteckten elektrischen Steckverbinder 6, d. h. eine Steckverbindung 2 & 6. Von der elektrischen Entität 1, ist nur ein Abschnitt dargestellt (Verbinder 2 (verdeckt), Abschnitt eines Gehäuses 20). Hierbei ist der Verbinder 2 als ein Einbauverbinder 2 oder Anbauverbinder 2 der elektrischen Entität 1, und der Steckverbinder 6 als ein fliegender Steckverbinder 6 eines konfektionierten elektrischen Kabels 5 ausgebildet. Ein Gehäuse 20 des Verbinders 2 ist vorliegend als ein Abschnitt 20 eines Gehäuses 20 der elektrischen Entität 1 ausgebildet. Der Verbinder 2 kann jedoch auch ein eigenes Gehäuse 20 besitzen, oder das Gehäuse 20 des Verbinders 2 kann sich aus einem Bereich 20 des Gehäuses 20 der elektrischen Entität 1 und aus einem anderen Gehäusebereich zusammengesetzt sein.
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Prinzipiell ist gemäß der Erfindung (vgl. a. o.) eine Ausgestaltung der miteinander korrespondierenden und/oder teilkomplementären Verbinder 2, 6 arbiträr. Ein Design ist jedoch nach Möglichkeit auf einen Einsatzort, Einsatzbedingungen etc. abgestimmt, solange eine gewünschte, erfindungsgemäße einseitige mechanische Abstützung des Steckverbinders 6 an der elektrischen Entität 1 bzw. gegenseitige mechanische Abstützung von Verbinder 2 und Steckverbinder 6 in der Steckverbindung 2 & 6 für die Einsatzbedingungen der Steckverbindung 2 & 6 gewährleistet ist.
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Sowohl innerhalb des Verbinders 2 als auch innerhalb des Steckverbinders 6 ist jeweils wenigstens ein elektrisches Terminal festgelegt, mittels welchen in einem Steckzustand von Verbinder 2 und Steckverbinder 6 (1 und 2) eine elektrisch leitende Verbindung eingerichtet ist. Hierbei ist der Steckverbinder 6 über sein Steckgesicht 62 auf den Verbinder 2 aufgesteckt (oder vice versa), wobei sich eine elektrische und erste mechanische, d. h. eine herkömmliche elektrische und mechanische, Verbindung 8 zwischen den beiden Verbindern 2, 6 über deren Steckgesichtern einrichtet. Dies entspricht den 1 und 2, wobei die eigentliche elektrische und erste mechanische Verbindung durch ein Steckverbindergehäuse 60 des Steckverbinders 6 verdeckt ist. Es ist natürlich möglich, beide Verbinder 2, 6 derart auszubilden, dass der Steckverbinder 6 über sein Steckgesicht 62 in den Verbinder 2 einsteckbar ist (oder vice versa).
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Gemäß der Erfindung ist neben der elektrischen und ersten mechanischen Verbindung 8, eine davon distanzierte bzw. separate, zweite mechanische Verbindung 9 zwischen den beiden Verbindern 2, 6 in/an der Steckverbindung 2 & 6 einrichtet. Die beiden Bereiche der Verbindungen 8, 9 sind dabei zueinander derart geometrisch beabstandet (vgl. 5, Pos. 64) an/in der Steckverbindung 2 & 6 einrichtet, dass sie sich weder überlappen noch eine der beiden Verbindungen 8/9 innerhalb, z. B. radial innerhalb, der anderen Verbindung 9/8 angeordnet ist. Die elektrische und erste mechanische Verbindung 8 und die zweite mechanische Verbindung 9 sind verinselt an/in der Steckverbindung 2 & 6 einrichtet.
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Für die elektrische und erste mechanische Verbindung 8 umfasst der Steckverbinder 6 einen Terminalabschnitt 61 des Steckverbinders 6, in welchem das wenigstens eine Terminal des Steckverbinders 6 eingerichtet ist. Korrespondierend und teilkomplementär dazu weist der Verbinder 2 für die elektrische und erste mechanische Verbindung 8 ebenfalls einen Terminalabschnitt 21 auf. In einer eingerichteten Steckverbindung 2 & 6 sind die beiden Terminalabschnitte 21, 61 ineinander gesteckt.
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Für die davon distanzierte bzw. separate, zweite mechanische Verbindung 9 umfasst der Steckverbinder 6 einen Kabelabschnitt 65 des Steckverbinders 6, an/in welchem eine mechanische Aufnahme 66 für den weiter unten näher erläuterten mechanischen Abstützkörper 600 vorgesehen ist. Korrespondierend dazu weist der Verbinder 2 bzw. die elektrische Entität 1 für die zweite mechanische Verbindung 9 einen entsprechenden Abschnitt, insbesondere einen Abschnitt seines bzw. ihres Gehäuses 20 auf.
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In der 5 ist ein gerader Abstand 64 zwischen der elektrischen und ersten mechanischen Verbindung 8 und der zweiten mechanischen Verbindung 9, bzw. des Steckgesichts 62 (Terminalabschnitt 61) und der mechanischen Aufnahme 66 (Kabelabschnitt 65) gut zu erkennen. Der gerade Abstand 64 kann dabei z. B. über ein Gemeinlot auf die Flächenvektoren einer flächigen Haupterstreckung des Steckgesichts 62 und einer flächigen Haupterstreckung der mechanischen Aufnahme 66 definiert sein.
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An/in der mechanischen Aufnahme 66 ist der mechanische Abstützkörper 600 befestigbar, was z. B. mittels eines Festlagers (Kraftschluss, Stoffschluss, Rastverbindung, Klebverbindung, ggf. mechanisch vorgespannt, etc.) erfolgen kann. Vorliegend ist dieses Festlager als eine Rastverbindung ausgebildet (vgl. u.). - Prinzipiell ist gemäß der Erfindung (vgl. a. o.) eine Ausgestaltung des mechanischen Abstützkörper 600 arbiträr, solange er seine Aufgabe erfüllen kann. Vorliegend ist der mechanische Abstützkörper 600 im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Andere Formen des mechanischen Abstützkörpers 600 sind natürlich anwendbar, wie z. B. ein teilquaderförmiger, ein sphärischer, ein teilsphärischer etc. mechanischer Abstützkörper 600.
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Gegenüberliegend zur mechanischen Aufnahme 66 ist der mechanische Abstützkörper 600 mit der elektrischen Entität 1, dem Verbinder 2 bzw. eines dortigen Anschnitts des Gehäuses 20 verbindbar, was mittels eines Loslagers (vgl. u.) oder mittels eines Festlagers (vgl. o.) erfolgen kann. Vorliegend ist ein Loslager angewendet, wobei eine dem Steckverbinder 6 abgewandte Seite 602, d. h. eine äußere Abstützseite 602 des mechanischen Abstützkörpers 600 an der elektrischen Entität 1, dem Verbinder 2 bzw. des dortigen Anschnitts des Gehäuses 20 anliegen bzw. ansitzen kann und den Steckverbinder 6 ein zweites Mal abstützt.
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Insbesondere ist es bevorzugt, dass die äußere Abstützseite 602 des mechanischen Abstützkörpers 600, an einen betreffenden Bereich der elektrischen Entität 1, des Verbinders 2 bzw. eines dortigen Anschnitts des Gehäuses 20 mittels eines wenigstens teilweisen Formschlusses angepasst ist. Vorliegend sind hier ebene Flächen angewendet. Andere Flächen sind natürlich anwendbar, wie z. B. jeweils teilebene, jeweils sphärische, jeweils teilsphärische und/oder jeweils zusammengesetzte etc. Flächen.
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Durch eine unterschiedliche Ausgestaltung der mechanischen Abstützkörper 600 können unterschiedlichen Gegebenheiten an elektrischen Entitäten 1 begegnet werden, was z. B. in den 1 und 2 verdeutlicht ist. Hier ist ein Abstand zwischen dem Gehäuse 20 und dem Terminabschnitt 61 unterschiedlich groß, sodass der quaderförmige mechanische Abstützkörper 600 in 1 höher ist, als der quaderförmige mechanische Abstützkörper 600 in 2. Dies kann natürlich analog auf eine Länge und/oder Breite zusätzlich oder alternativ angewendet sein. - Ferner kann der mechanische Abstützkörper 600, wie in der 4 zu sehen, insbesondere an seiner äußeren Abstützseite 602 wenigstens ein Federelement und/oder wenigstens ein Dämpferelement aufweisen. Vorliegend zeigt die 4 an der äußeren Abstützseite 602 Lamellenfederelemente bzw. Lamellendämpferelemente, wobei deren jeweilige beiden Längenden integral mit dem mechanischen Abstützkörper 600 ausgebildet sind.
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In den 3 bis 5 ist eine beispielhafte Befestigung des betreffenden mechanischen Abstützkörpers 600 zu sehen. Hierbei ist der betreffende mechanische Abstützkörper 600 mit seiner inneren Montageseite 606 außen am Steckverbindergehäuse 60 verrastet. Hierfür weisen der mechanische Abstützkörper 600 und die mechanischen Aufnahme 66 miteinander korrespondierende und/oder teilkomplementäre Führungen 612, 662, miteinander korrespondierende und/oder teilkomplementäre Rasteinrichtungen 614, 664 und/oder miteinander korrespondierende und/oder teilkomplementäre Anschläge 616, 666 auf.
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Der mechanische Abstützkörper 600 ist dabei z. B. seitlich in die mechanische Aufnahme 66 einschiebbar, wobei der mechanische Abstützkörper 600 von den korrespondierenden Führungen 612, 662 führbar ist. Hierbei ist der mechanische Abstützkörper 600 derart weit mittels der Führungen 612, 662 führbar, bis die Anschläge 616, 666 aneinander ansitzen. Hierbei oder zeitlich kurz zuvor verrasten die Rasteinrichtungen 614, 664 gegenseitig.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- (leistungs-)elektrische Entität
- 2
- (leistungs-)elektrischer (Gegen-)Verbinder
- 20
- Gehäuse der Entität 1 bzw. des Verbinders 2
- 21
- Terminalabschnitt des Verbinders 2
- 5
- konfektioniertes (leistungs-)elektrisches Kabel
- 6
- (fliegender) (leistungs-)elektrischer (Gegen-)Steckverbinder, z. B. Winkelsteckverbinder
- 60
- Steckverbindergehäuse des Steckverbinders 6
- 61
- Terminalabschnitt des Steckverbinders 6
- 62
- Steckgesicht
- 64
- gerader Abstand zwischen der mechanischen Aufnahme 66 oder des mechanischen Abstützkörpers 660 zum Steckgesichts 62
- 65
- Kabelabschnitt des Steckverbinders 6
- 66
- mechanische Aufnahme
- 600
- mechanischer Abstützkörper
- 602
- (äußere) Abstützseite
- 606
- (innere) Montageseite
- 612
- Führung korrespondierend mit und/oder teilkomplementär zur Führung 662
- 614
- Rasteinrichtung korrespondierend mit und/oder teilkomplementär zur Rasteinrichtung 664
- 616
- Anschlag korrespondierend mit und/oder teilkomplementär zum Anschlag 666
- 662
- Führung korrespondierend mit und/oder teilkomplementär zur Führung 612
- 664
- Rasteinrichtung korrespondierend mit und/oder teilkomplementär zur Rasteinrichtung 614
- 666
- Anschlag korrespondierend mit und/oder teilkomplementär zum Anschlag 616
- 8
- herkömmliche elektrische und mechanische Verbindung der Steckverbindung 2 & 6
- 9
- separate, zweite mechanische Verbindung der Steckverbindung 2 & 6
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017122245 A1 [0006]