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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für einen elektrischen Hochstromkontakt sowie eine Steckverbindungsanordnung mit einem solchen Steckverbinder.
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Elektrische Kontakte, insbesondere im Automobilbereich, können für hohe Ströme und Spannungen ausgelegt sein. Beispielsweise können bis zu 265 A bei 1 kV übertragen werden. Auch noch höhere Stromstärken von beispielsweise 500 A sind bei heutigen Fahrzeugen und Industrieanwendungen gerade vor dem Hintergrund der E-Mobilität nicht unüblich.
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Hierbei werden Leitungen, wie beispielsweise Stromschienen verwendet, die solch hohe Ströme übertragen können. Elektrische Verbindungen müssen ebenfalls diesen Anforderungen genügen.
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Für gewinkelte Steckverbinder, d.h. Steckverbinder, die einen Leitungsabgang von insbesondere 90° ermöglichen, wird eine Leitung in eben diesem Winkel, d.h. 90° an den Stecker geschweißt. Hierdurch entsteht ein zusätzlicher Schweißprozess und es muss eine große Anschlusslasche, d.h. Schweißlasche, verwendet werden, damit eine Kontaktfläche zwischen angeschweißter elektrischer Leitung und Anschlusslasche groß genug ist, um diese hohen elektrischen Ströme zu übertragen. Hierzu wird üblicherweise eine verlängerte Schweißlasche verwendet, was Materialaufwand und großen Bauraum bedeutet.
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Die
US 10 389 055 B1 offenbart einen elektrischen Steckverbinder. Die
DE 10 2015 104 377 A1 offenbart ein Kontaktteil und ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktteils. Die
DE 10 2016 201 103 A1 offenbart ein Kontaktteil. Die
DE 10 2017 123 756 A1 offenbart eine elektrisches Kontaktteil mit robust zusammengehaltener Hülse. Die
WO 2005 / 096 448 A1 offenbart einen elektrischen Steckhülsenkontakt für Hochstromanwendungen. Die
DE 10 2017 220 778 B4 offenbart ein Kontaktelement.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein vorteilhaftes Konzept für einen Steckverbinder für einen elektrischen Hochstromkontakt aufzuzeigen.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Aufgabe durch einen Steckverbinder für einen elektrischen Hochstromkontakt gelöst werden kann, welcher ein Anschlusselement zum Verbinden mit einer elektrischen Leitung und ein Gehäuse umfasst, in welchem das Anschlusselement angeordnet ist, wobei ein Stecker aus unterschiedlichen Richtungen in das Gehäuse eingeführt und mit dem Anschlusselement verbunden werden kann. Insbesondere umfasst der Steckverbinder eine variable Federanordnung, welche entsprechend einer vorbestimmten Einschubrichtung des Steckers ausgerichtet ist, um den Stecker gegen das Anschlusselement zu drücken. Es können insbesondere zwei unterschiedliche Einschubrichtungen in entsprechend unterschiedliche Gehäuseöffnungen vorgesehen sein, welche in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet sind. Entsprechend können das Anschlusselement und der Stecker in einem 90°-Winkel oder in einem 180°-Winkel, respektive parallel zueinander elektrisch leitfähig miteinander kontaktiert werden.
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Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung einen Steckverbinder für einen elektrischen Hochstromkontakt. Der Steckverbinder umfasst ein Anschlusselement, welches eine Kontaktfläche aufweist und mit einer elektrischen Leitung elektrisch verbindbar ist und ein Gehäuse, welches ausgebildet ist, einen Stecker aufzunehmen, wobei das Anschlusselement zumindest abschnittsweise in dem Gehäuse angeordnet und mit dem in dem Gehäuse aufnehmbaren Stecker an der Kontaktfläche elektrisch leitend verbindbar ist. Ferner umfasst der Steckverbinder eine Federanordnung, welche in dem Gehäuse angeordnet und ausgebildet ist, den in dem Gehäuse aufnehmbaren Stecker mit einer Anpresskraft zu beaufschlagen, um den Stecker gegen das Anschlusselement zu drücken.
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Das Gehäuse weist ferner eine erste Öffnung, in welche der Stecker aufnehmbar ist, und eine zweite Öffnung auf, in welche der Stecker aufnehmbar ist, wobei die erste Öffnung und eine zweite Öffnung in einander abgewandten Seiten des Gehäuses geformt sind.
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Mit dem beschriebenen Steckverbinder kann ein Hochstromkontakt für zwei Steckrichtungen realisiert werden. Je nach Steckrichtung kann dieselbe Federanordnung entsprechend im Kontaktgehäuse montiert werden. Der Stecker kann ein Stiftkontakt oder ein Schneidkontakt sein und kann unter verschiedenen Winkeln relativ zu einer Erstreckungsrichtung des Anschlusselements eingesteckt werden, insbesondere in einem 90°-Winkel oder einem 180°-Winkel gesteckt werden.
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Beispielsweise kann in die erste Öffnung oder in die zweite Öffnung ein Stiftkontakt mit einer Breite von 14,5 mm gesteckt werden. Ebenso können die Öffnungen auch für andere Steckerbreiten ausgebildet sein.
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Mit dem Steckverbinder sind verschiedene Abgangsrichtungen mit gleichen Bauteilen realisierbar. Ein geringer Bauraum, geringere Vorrichtungsinvest und Rüstzeitverkürzung sind weitere Vorteile, die sich aus der Verwendung des Steckverbinders ergeben.
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Bei der Fertigung verschiedener Steckverbinder, können zwei verschiedene Steckverbinder, d.h. ein Steckverbinder für einen Leitungsabgang unter einem ersten Winkel und ein weiterer Steckverbinder für einen weiteren Leitungsabgang unter einem zweiten Winkel realisiert werden. Hierdurch fällt ein Schweißprozess weniger an und Rüstzeit und eine zusätzliche Schweißvorrichtung können eingespart werden. Stattdessen werden für beide unterschiedlichen Anwendungen gleiche Teile, für die gerade und gewinkelte Ausführung, verwendet.
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Das Gehäuse kann ein Steckergehäuse sein. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung können einen Leitungsabgang darstellen. Das Gehäuse kann mit kleineren Steckern bestückt werden und somit kleinere Außenmaße aufweisen. Die zweite Öffnung kann eine Kontaktöffnungsstelle sein und ermöglicht das winklige, insbesondere 90°-Stecken des Steckers, insbesondere eines Schneidkontakts, in das Gehäuse, bezogen auf eine Längserstreckung des Anschlusselements.
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Das Anschlusselement kann aus einem Cu-ETP-Material gefertigt sein, welches insbesondere eine Materialreinheit größer 99% aufweist. So können eine hohe Stromübertragung und eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit, von insbesondere 58 MS/m, vereint werden.
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Erfindungsgemäß umfasst die Federanordnung zumindest eine Feder, die in dem Gehäuse der Kontaktfläche des Anschlusselements gegenüberliegend angeordnet ist und insbesondere eine Wellenform aufweist, wobei die Feder zumindest zwei Kontaktbereiche aufweist, welche ausgebildet sind, den in dem Gehäuse aufnehmbaren Stecker mit der Anpresskraft zu beaufschlagen. Die Feder ist insbesondere für beide Steckausführungen einbaubar, das heißt, in 90°-Richtung und in 180°-Richtung. Die Feder kann zwei Kontaktierungsstellen und eine Welligkeit aufweisen. Die Welligkeit dient einer gleichmäßigen Verteilung der Kontaktnormalkräfte, die die Feder auf einen in das Gehäuse eingesteckten Stecker in Richtung des Anschlusselements ausübt.
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In einer Ausführungsform weist die Feder vorbestimmte Wellenradien auf und die Kontaktbereiche sind planparallel angeordnet, wobei die Feder ausgebildet ist, mit den vorbestimmten Wellenradien eine vorbestimme Anpresskraft der Feder auf den Stecker zu erzeugen.
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Erfindungsgemäß weist das Gehäuse eine erste Federhalterung und eine zweite Federhalterung auf, welche jeweils ausgebildet sind, die Feder aufzunehmen, wobei die erste Federhalterung ausgebildet ist, die Feder in Richtung der ersten Öffnung auszurichten und wobei zweite Federhalterung ausgebildet ist, die Feder in Richtung der zweiten Öffnung auszurichten. Die erste Federhalterung und/oder die zweite Federhalterung können eine erste gewölbte Lasche und wenigstens eine der ersten gewölbten Lasche gegenüberliegende zweite gewölbte Lasche umfassen. Die Feder der Federanordnung kann zwischen der ersten Lasche und der zweiten Lasche eingeklemmt sein.
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In einer Ausführungsform ist die erste Federhalterung ausgebildet, die Feder der Federanordnung längs einer Einsteckrichtung des Steckers durch die erste Öffnung zu halten und die zweite Federhalterung ist ausgebildet, die Feder der Federanordnung längs einer Einsteckrichtung des Steckers durch die zweite Öffnung zu halten. Je nach Steckrichtung können dieselbe Feder und dieselbe weitere Feder entweder in dem ersten Winkel oder in dem zweiten Winkel angebracht werden, wobei jeweils nur ein Stecker durch eine der Öffnungen in das Gehäuse steckbar ist.
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In einer Ausführungsform umfasst die Federanordnung eine weitere Feder, welche eine Federbasis und zumindest einen mit der Federbasis verbundenen Kontaktarm umfasst, wobei die weitere Feder ausgebildet ist, das Anschlusselement und den in das Gehäuse eingeführten Stecker zumindest abschnittsweise zu umgreifen, um den Stecker gegen das Anschlusselement zu drücken. Insbesondere weist die weitere Feder zwei Kontaktarme auf, welche parallel zueinander angeordnet sind. Die Kontaktarme können Kontaktierungspunkte zwischen dem Kontaktarm und dem Anschlusselement bereitstellen. Ferner Die können die Kontaktarme ausgebildet sein, Verkippungen des Steckers ebenso auszuführen und können daher eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen dem Stecker und dem Anschlusselement bilden. Weiterhin können die Kontaktarme mehrfach gebogene Ärmchen darstellen. Hierdurch können mehrere Auflagebereiche bereitgestellt werden, um den Stecker in dem Gehäuse elektrisch zu kontaktieren.
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Die weitere Feder kann aus einem CuCrSiTi-Material gefertigt sein. Dadurch können beispielsweise die Vorteile einer verbesserten elektrischen Leitfähigkeit, insbesondere eine Leitfähigkeit von 45 MS/m, eine verbesserte Festigkeit und verbesserte Federeigenschaften erreicht werden.
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In einer Ausführungsform weist der Kontaktarm einen wellenförmigen Bereich auf, welcher ausgebildet ist, zumindest teilweise an dem in das Gehäuse eingeführten Stecker zur Anlage zu kommen und einen elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen dem Anschlusselement und dem in dem Steckverbinder anordbaren Stecker bereitzustellen.
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In einer Ausführungsform ist die Federbasis parallel zu der Kontaktfläche des Anschlusselements angeordnet und weist einen Spannabschnitt auf, welcher ausgebildet ist, die weitere Feder in Bezug auf das Anschlusselement mit einer Vorspannkraft zu beaufschlagen, um einen elektrisch leitfähigen Kontakt der weiteren Feder mit dem Anschlusselement sicherzustellen. Die Federbasis kann M-förmig ausgestaltet sein. Ferner kann der Spannabschnitt ausgestellt, insbesondere erhaben sein. Der Kontaktarm kann mittels des Spannabschnitts, welcher insbesondere einen mittleren Bogen bildet, unter Vorspannung in Z-Richtung, d.h. senkrecht zu einer Oberfläche des Anschlusselements, die zur Kontaktierung mit dem Stecker dient, in dem Gehäuse angeordnet sein.
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In einer Ausführungsform weist das Anschlusselement einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, wobei der erste Abschnitt außerhalb des Gehäuses angeordnet und ausgebildet ist, mit der elektrischen Leitung verbunden, insbesondere verschweißt, zu werden, und wobei der zweite Abschnitt innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und die Federanordnung an dem zweiten Abschnitt angeordnet ist.
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In einer Ausführungsform weist das Anschlusselement in dem zweiten Abschnitt eine Prägung auf, welche die Kontaktfläche zum elektrisch leitfähigen Kontaktieren des Steckers bildet, wobei die Prägung gegenüber einer Aufnahmefläche des Anschlusselements zur Aufnahme der elektrischen Leitung erhöht ist, und wobei auf einer der Aufnahmefläche abgewandten Oberfläche des Anschlusselements eine Vertiefung geformt ist, welche ausgebildet ist, die Federanordnung zumindest teilweise aufzunehmen.
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Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Kontaktbereichs kann ein kürzeres Anschlusselement verwendet werden, wodurch der Vorteil eines verringerten Materialaufwands bei der Herstellung des Steckverbinders erreicht werden kann. Ferner kann eine mittels der Prägung vergrößerte Kontaktfläche auf dem Anschlusselement höhere Stromstärken in dem Steckverbinder ermöglichen. Die Kontaktfläche kann mit der erhöhten Prägung einen Kontaktbereich aufweisen, welcher zur elektrischen Kontaktierung mit dem Stecker vorgesehen ist. Insbesondere kann eine planare Kontaktfläche zwischen dem Stecker und dem Anschlusselement bereitgestellt werden.
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In einer Ausführungsform weist die Vertiefung eine Tiefe auf, die einer Materialdicke der weiteren Feder, insbesondere der Federbasis, entspricht und ausgebildet ist, die Federbasis der weiteren Feder aufzunehmen. Dadurch kann der Vorteil erreicht werden, dass mit einem Anordnen der weiteren Feder an dem Anschlusselement, das Anschlusselement und die Federbasis miteinander bündig abschließen und eine dem Gehäuse zugewandte planare Auflagefläche bilden. Hierdurch kann eine Gesamtbauhöhe des Gehäuses verringert werden, um den Bauraum des Steckverbinders zu reduzieren. Die Federbasis kann zwischen dem Anschlusselement und einer Unterseite des Gehäuses angeordnet sein. Durch den ausgestellten Bogen der Federbasis der weiteren Feder kann die weitere Feder eingeklemmt werden.
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In einer Ausführungsform weist das Anschlusselement eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung auf, wobei die erste Ausnehmung ausgebildet ist, die Federanordnung, insbesondere die weitere Feder, zum Halten des Steckers in dem Gehäuse durch die erste Öffnung zu halten und wobei die zweite Ausnehmung ausgebildet ist, die Federanordnung, insbesondere die weitere Feder, zum Halten des Steckers in dem Gehäuse durch die zweite Öffnung zu halten. Die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung können jeweils zwei Bereiche umfassen, die von dem Anschlusselement ausgenommen sind. Hierbei kann ein Bereich der ersten Ausnehmung und ein Bereich der zweiten Ausnehmung zusammenfallen, sodass das Anschlusselement insgesamt drei Bereiche aufweist, die ausgenommen sind. Die Ausnehmungen können als seitliche Nuten ausgeführt sein und zum Positionieren der weiteren Feder dienen.
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In einer Ausführungsform weist das Gehäuse eine Halterung, insbesondere eine Biegelasche auf, die ausgebildet ist, das Anschlusselement zu halten. Die Halterung kann ferner eine Ausstanzung in einer oder mehreren Wandungen des Gehäuses umfassen. Die Halterung kann zur Fixierung des Gehäuses an dem Anschlusselement, insbesondere in drei Raumrichtungen, dienen. Das Anschlusselement kann entsprechend mittels der Halterung in dem Gehäuse angeordnet und insbesondere mit Ausnahme einer Einschubrichtung des Anschlusselements in das Gehäuse, in dem Gehäuse angeordnet und/oder fixiert werden.
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In einer Ausführungsform weist das Gehäuse eine Rastvorrichtung auf, welche ausgebildet ist, das Gehäuse in einer Modulaufnahme eines externen Moduls zu verrasten. Die Rastvorrichtung kann aus einer Wandung des Gehäuses hervorstehen und als Lasche ausgebildet sein.
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In einer Ausführungsform weist das Gehäuse einen Anschlag auf, der ausgebildet ist, ein Einschieben des Gehäuses in die Modulaufnahme auf eine vorbestimmte Einschubtiefe zu begrenzen. Die Tiefenbegrenzung kann aus einer Wandung des Gehäuses ausgeformt sein und als Erhebung hervorstehen.
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In einer Ausführungsform weist das Gehäuse an einer der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung abgewandten Seite einen Gehäuseverschluss auf, welcher einen ersten Biegeabschnitt und einen zweiten Biegeabschnitt umfasst, wobei der erste Biegeabschnitt formschlüssig mit dem zweiten Biegeabschnitt verbindbar ist, und wobei der erste Biegeabschnitt und der zweite Biegeabschnitt zumindest einen Überlappungsabschnitt bilden, welcher ausgebildet ist, bei einem Zusammenführen des ersten Biegeabschnitts und des zweiten Biegeabschnitts ein reversibles Öffnen der Formschlussverbindung zu unterbinden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Offenbarung einen Steckverbinder und einen Stecker, welcher in der ersten Öffnung oder in der zweiten Öffnung angeordnet ist, um den Stecker elektrisch leitend mit dem Anschlusselement zu verbinden.
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Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung eines Gehäuses für einen Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Darstellung einer Feder für einen Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4A eine schematische Darstellung einer weiteren Feder für einen Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4B eine weitere schematische Darstellung der weiteren Feder gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 4A;
- 5A eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Anschlusselement gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5B eine weitere schematische Darstellung der Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 5A;
- 6A eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Anschlusselement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 6B eine weitere schematische Darstellung der Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 6A;
- 7 eine schematische Darstellung eines Steckverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 8A eine schematische Darstellung einer Steckverbindungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 8B eine schematische Schnittdarstellung der Steckverbindungsanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 8A; und
- 9A eine schematische Darstellung einer Steckverbindungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 9B eine schematische Schnittdarstellung der Steckverbindungsanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 9A.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
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Die Aspekte und Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann kann es jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen mit einem geringeren Grad der spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Elemente in schematischer Form dargestellt, um das Beschreiben von einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen zu erleichtern. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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1 zeigt schematische Darstellung einen Steckverbinder 100 gemäß einer Ausführungsform. Der Steckverbinder 100 umfasst ein Anschlusselement 101, welches eine Kontaktfläche 103 aufweist und mit einer elektrischen Leitung elektrisch verbindbar ist und ein Gehäuse 105, welches ausgebildet ist, einen Stecker 107 aufzunehmen. Das Anschlusselement 101 ist zumindest abschnittsweise in dem Gehäuse 105 angeordnet und mit dem in dem Gehäuse 105 aufnehmbaren Stecker 107 an der Kontaktfläche 103 elektrisch leitend verbindbar. Ferner umfasst der Steckverbinder 100 eine Federanordnung, welche in dem Gehäuse 105 angeordnet und ausgebildet ist, den in dem Gehäuse 105 aufnehmbaren Stecker 107 mit einer Anpresskraft zu beaufschlagen, um den Stecker 107 gegen das Anschlusselement 101 zu drücken.
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Das Gehäuse 105 weist ferner eine erste Öffnung 111-1, in welche der Stecker 107 aufnehmbar ist, und eine zweite Öffnung 111-2 auf, in welche der Stecker 107 aufnehmbar ist. Die erste Öffnung 111-1 und die zweite Öffnung 111-2 sind in einander abgewandten Seiten des Gehäuses 105 geformt.
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Durch die zweite Öffnung 111-2 ist ein Stecker 107 in das Gehäuse 105 eingesteckt. Mit gestrichelten Linien ist angedeutet, dass der Stecker 107 alternativ auch durch die erste Öffnung 111-1 in das Gehäuse 105 eingesteckt werden kann. Der Stecker 107 kann entweder durch die erste Öffnung 111-1 oder durch die zweite Öffnung 111-1 in das Gehäuse 105 gesteckt werden, ein gleichzeitiges Einführen von Steckern 107 durch die erste Öffnung 111-1 und die zweite Öffnung 111-2 ist nicht vorgesehen.
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Auf diese Weise kann ein Leitungsabgang von dem Anschlusselement 101 geschaffen werden, der eine elektrische Kontaktierung des Anschlusselements 101 unter einem ersten Winkel oder einem zweiten Winkel ermöglicht. Wird die erste Öffnung 111-1 verwendet, so kann das Anschlusselement 101 insbesondere unter einem Winkel von 90° elektrisch kontaktiert werden, d.h. quer zu dem Anschlusselement 101. Wird die zweite Öffnung 111-2 verwendet, so kann das Anschlusselement 101 insbesondere unter einem Winkel von 180° elektrisch kontaktiert werden, d.h. längs zu dem Anschlusselement 101.
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Das Gehäuse 105 weist eine erste Federhalterung 119-1 und eine zweite
Federhalterung 119-2 auf, welche jeweils ausgebildet sind, die Feder aufzunehmen, wobei die erste Federhalterung 119-1 ausgebildet ist, die Feder in Richtung der ersten Öffnung 111-1 auszurichten und wobei zweite Federhalterung 119-2 ausgebildet ist, die Feder in Richtung der zweiten Öffnung 111-2 auszurichten. Die erste Federhalterung 119-1 ist ausgebildet, die Feder der Federanordnung längs einer ersten Einsteckrichtung 121-1 des Steckers 107 durch die erste Öffnung 111-1 zu halten und die zweite Federhalterung 119-2 ist ausgebildet, die Feder der Federanordnung längs einer zweiten Einsteckrichtung 121-2 des Steckers 107 durch die zweite Öffnung 111-2 zu halten.
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Im Folgenden werden Komponenten des Steckverbinders 100 detailliert beschrieben. Hierbei sind jedoch nicht zwingend alle im Folgenden beschriebenen Komponenten notwendig, d.h. es kann auf einzelne Komponenten verzichtet werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des Gehäuses 105 für den Steckverbinder 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse 105 ist ein Stanzbiegeteil, das aus einem Blechstück gestanzt und gebogen werden kann.
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Das Gehäuse 105 weist eine Halterung 141 auf, die ausgebildet ist, das Anschlusselement zu halten. Die Halterung 141 ist durch eine Biegelasche gebildet. Das Anschlusselement ist in die Biegelasche einschiebbar, wobei das Anschlusselement an seitlichen Wandungen des Gehäuses 105 zur Anlage kommen kann und/oder mit dem Gehäuse 105 eine Formschlussverbindung bildet. Die Halterung 141 begrenzt eine Einschubtiefe das Anschlusselements und umschließt ein Ende des Anschlusselements, sodass das Anschlusselement durch die Halterung 141 in wenigstens zwei Raumrichtungen begrenzt wird.
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Das Gehäuse 105 weist eine Rastvorrichtung 143 auf. Die Rastvorrichtung 143 dient als Verrastelement zum Sichern des Gehäuses 105 nach dem Einschieben des Gehäuses 105 in eine Modulaufnahme.
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Das Gehäuse 105 weist eine Anschlag 145 in Form einer Tiefenbegrenzung auf. Bei einem Einschieben des Gehäuses 105 in eine Modulaufnahme kann die Einschubtiefe durch ein Anschlagen der das Anschlags 145 an ein Hindernis der Modulaufnahme begrenzt werden.
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Das Gehäuse 105 weist die erste Öffnung 111-1 und die zweite Öffnung 111-2 auf. Die zweite Öffnung 111-2 ist in einer Wandung des Gehäuses 105 als Ausnehmung gebildet. Hierbei ist die zweite Öffnung 111-2 insbesondere an eine Geometrie des Steckers 107 angepasst.
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Die erste Öffnung 111-1 ist insbesondere im rechten Winkel zur zweiten Öffnung 111-2 angeordnet. Die erste Öffnung 111-1wird durch zwei gegenüberliegende Wandungen des Gehäuses 105 und die Halterung 141 begrenzt.
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Das Gehäuse 105 weist an einer der ersten Öffnung 111-1 und der zweiten Öffnung 111-2 abgewandten Seite einen Gehäuseverschluss 147 auf, welcher einen ersten Biegeabschnitt 149-1 und einen zweiten Biegeabschnitt 149-2 umfasst, wobei der erste Biegeabschnitt 149-1 formschlüssig mit dem zweiten Biegeabschnitt 149-2 verbindbar ist. Der erste Biegeabschnitt 149-1 und der zweite Biegeabschnitt 149-2 bilden zumindest einen Überlappungsabschnitt 153-1, welcher ausgebildet ist, bei einem Zusammenführen des ersten Biegeabschnitts 149-1 und des zweiten Biegeabschnitts 149-2 ein reversibles Öffnen der Formschlussverbindung zu unterbinden. Ferner bilden die Biegeabschnitte 149-1, 149-2 einen weiteren Überlappungsabschnitt 153-2.
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Die erste Federhalterung ist durch die zweite Biegelasche 201-2, die dritte
Biegelasche 201-3 und die vierte Biegelasche 201-4 gebildet, wobei die Biegelaschen 201-2, 201-3, 201-4 ausgebildet sind, die Feder festzuklemmen und gegen ein Verschieben in Richtung der ersten Einsteckrichtung 121-1 zu sichern. Die zweite Federhalterung ist durch die erste Biegelasche 201-1, die fünfte Biegelasche 201-5 und die sechste Biegelasche 201-6 gebildet, wobei die Biegelaschen 201-1, 201-5, 201-6 ausgebildet sind, die Feder festzuklemmen und gegen ein Verschieben in Richtung der zweiten Einsteckrichtung 121-2 zu sichern.
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Die erste Biegelasche 201-1 ist den Biegelaschen 201-5, 201-6 gegenüberliegend angeordnet, und die zweite Biegelasche ist den Biegelaschen 201-3, 201-4 gegenüberliegend angeordnet. Die Feder der Federanordnung kann in einer ersten Ausrichtung zwischen den Biegelaschen 201-2, 201-3, 201-4 eingeklemmt sein und in einer zweiten Ausrichtung zwischen den Biegelaschen 201-1, 201-5, 201-6 eingeklemmt sein.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Feder 115 für einen Steckverbinder 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Feder 115 weist eine Wellenform auf, wobei die Feder 115 einen ersten Kontaktbereich 117-1 und einen zweiten Kontaktbereich 117-2 aufweist, welche ausgebildet sind, den in dem Gehäuse aufnehmbaren Stecker mit der Anpresskraft zu beaufschlagen.
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Die Feder 115 weist vorbestimmte Wellenradien auf und die Kontaktbereiche 117-1, 117-2 sind planparallel angeordnet, wobei die Feder 115 ausgebildet ist, mit den vorbestimmten Wellenradien eine vorbestimme Anpresskraft der Feder 115 auf den Stecker zu erzeugen. Vorteilhafterweise liegt der Wellenradius in einem Bereich von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 3 mm bis 3.5 mm. Insbesondere weist die Feder 115 eine Federhöhe auf, welche kleiner als 0,2 mm ist, und vorzugsweise 0,14 mm beträgt. Die Federhöhe bezieht sich insbesondere auf eine Flächennormale der Kontaktfläche des Anschlusselements.
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4A zeigt eine schematische Perspektivdarstellung einer weiteren Feder 123 für einen Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die weitere Feder 123 umfasst eine Federbasis 125. Ferner weist die weitere Feder 123 eine Federbasis 125 einen mit der Federbasis 125 verbundenen ersten Kontaktarm 127-1 und einen mit der Federbasis 125 verbundenen zweiten Kontaktarm 127-2 auf. Die weitere Feder 123 ist ausgebildet, das Anschlusselement und den in das Gehäuse eingeführten Stecker zumindest abschnittsweise zu umgreifen, um den Stecker gegen das Anschlusselement zu drücken. Der erste Kontaktarm 127-1 weist einen ersten wellenförmigen Bereich 129-1 auf und der zweite Kontaktarm 127-2 weist einen zweiten wellenförmigen Bereich 129-2 auf. Die wellenförmigen Bereiche 129-1, 129-2 sind ausgebildet, zumindest teilweise an dem in das Gehäuse eingeführten Stecker zur Anlage zu kommen und einen elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen dem Anschlusselement und dem in dem Steckverbinder anordbaren Stecker bereitzustellen.
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4B zeigt eine schematische Seitenansicht der weiteren Feder 123 für einen Steckverbinder gemäß der in 4A gezeigten Ausführungsform. Die Federbasis 125 weist insbesondere einen Spannabschnitt 151 auf, welcher ausgebildet ist, die weitere Feder 123 in Bezug auf das Anschlusselement mit einer Vorspannkraft zu beaufschlagen, um einen elektrisch leitfähigen Kontakt der weiteren Feder 123 mit dem Anschlusselement sicherzustellen.
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5A zeigt eine schematische Perspektivdarstellung einer Anordnung mit einem Anschlusselement 101 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Anschlusselement 101 weist eine erste Ausnehmung 139-1 und eine zweite Ausnehmung 139-2 auf. Die erste Ausnehmung 139-1 ist ausgebildet, die weitere Feder 123, zum Halten des Steckers in dem Gehäuse durch die erste Öffnung zu halten und die zweite Ausnehmung 139-2 ist ausgebildet, die weitere Feder 123, zum Halten des Steckers in dem Gehäuse durch die zweite Öffnung zu halten.
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Das Anschlusselement 101 weist einen ersten Abschnitt 131-1 und einen zweiten Abschnitt 131-2 auf, wobei der erste Abschnitt 131-1 ausgebildet ist, mit der elektrischen Leitung verbunden, insbesondere verschweißt, zu werden, und wobei die Federanordnung, mit der Feder und der weiteren Feder 123, an dem zweiten Abschnitt 131-2 angeordnet ist.
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Das Anschlusselement 101 weist in dem zweiten Abschnitt 131-2 eine Prägung 133 auf, welche die Kontaktfläche 103 zum elektrisch leitfähigen Kontaktieren des Steckers bildet, wobei die Prägung 133 gegenüber einer Aufnahmefläche 137 des Anschlusselements 101 zur Aufnahme der elektrischen Leitung erhöht ist
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5B zeigt eine weitere schematische Perspektivdarstellung der Anordnung mit dem Anschlusselement 101 gemäß der in 5A gezeigten Ausführungsform. Auf einer der Aufnahmefläche abgewandten Oberfläche des Anschlusselements 101 ist eine Vertiefung 135 geformt, welche ausgebildet ist, die Federbasis 125 zumindest teilweise aufzunehmen. Die erste Ausnehmung ist durch den ersten Ausnehmungsabschnitt 501-1 und den zweiten Ausnehmungsabschnitt 501-2 gebildet, welche seitlich gegenüberliegend in dem Anschlusselement 101 geformt sind. Die zweite Ausnehmung ist durch den dritten Ausnehmungsabschnitt 501-3 und den vierten Ausnehmungsabschnitt 501-4 gebildet, welche seitlich nebeneinander in dem Anschlusselement 101 geformt sind. Der erste Ausnehmungsabschnitt 501-1 ist ausgebildet, den ersten Kontaktarm 127-1 aufzunehmen und der zweite Ausnehmungsabschnitt 501-2 ist ausgebildet, den zweiten Kontaktarm 127-2 aufzunehmen. Mit einem Anordnen des ersten Kontaktarms 127-1 in dem ersten Ausnehmungsabschnitt 501-1 und einem Anordnen des zweiten Kontaktarms 127-2 in dem zweiten Ausnehmungsabschnitt 501-2 ist der Steckverbinder ausgebildet, den Stecker durch die zweite Öffnung aufzunehmen.
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6A eine schematische Perspektivdarstellung einer Anordnung mit einem Anschlusselement 101 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Abweichend von der in 5A und 5B gezeigten Ausführungsform ist die weitere Feder 123 um 90° gedreht angeordnet.
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6B zeigt eine weitere schematische Perspektivdarstellung der Anordnung mit dem Anschlusselement 101 gemäß der in 6A gezeigten Ausführungsform. Der dritte Ausnehmungsabschnitt 501-3 ist ausgebildet, den ersten Kontaktarm 127-1 aufzunehmen und der vierte Ausnehmungsabschnitt 501-3 ist ausgebildet, den zweiten Kontaktarm 127-2 aufzunehmen. Mit einem Anordnen des ersten Kontaktarms 127-1 in dem dritten Ausnehmungsabschnitt 501-3 und einem Anordnen des zweiten Kontaktarms 127-2 in dem vierten Ausnehmungsabschnitt 501-4 ist der Steckverbinder ausgebildet, den Stecker durch die ersten Öffnung aufzunehmen.
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7 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung des Steckverbinders 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Gehäuse 105 weist an einer der ersten Öffnung 111-1 und der zweiten Öffnung 111-2 abgewandten Seite einen Gehäuseverschluss 147 auf, welcher einen ersten Biegeabschnitt 149-1 und einen zweiten Biegeabschnitt 149-2 umfasst.
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Der erste Biegeabschnitt 149-1 ist formschlüssig mit dem zweiten Biegeabschnitt 149-2 verbunden, und der erste Biegeabschnitt 149-1 und der zweite Biegeabschnitt 149-2 bilden die Überlappungsabschnitte 153-1, 153-2, 153-3, welche jeweils ausgebildet sind, bei einem Zusammenführen des ersten Biegeabschnitts 149-1 und des zweiten Biegeabschnitts 149-2 ein reversibles Öffnen der Formschlussverbindung zu unterbinden. Der Gehäuseverschluss 147 bildet insbesondere eine Seitenwand des Gehäuses 105.
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8A zeigt eine schematische Perspektivdarstellung einer Steckverbindungsanordnung 200 mit einem Steckverbinder 100 und einem in den Steckverbinder 100 eingesteckten Stecker 107 gemäß einer Ausführungsform. Der Stecker 107 ist durch die zweite Öffnung 111-2 entlang der zweiten Einsteckrichtung 121-2 in das Gehäuse 105 eingesteckt. Das Anschlusselement 101 ist in einem 90°-Winkel in Bezug auf den Stecker 107 angeordnet.
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8B zeigt eine teilweise geschnittene schematische Perspektivdarstellung einer Steckverbindungsanordnung 200 mit einem Steckverbinder 100 und einem in den Stecker 107 gemäß der in 8A gezeigten Ausführungsform. Die Kontaktarme 127-1, 127-2 und die Feder 115 liegen an einer Oberfläche des Steckers 107 an, um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Stecker 107 und dem Anschlusselement 101 herzustellen. Insbesondere kann ein elektrischer Kontakt zwischen dem Stecker 107 und dem Anschlusselement 101 über ein Andrücken des Steckers 107 auf die Kontaktfläche des Anschlusselements 101 und/oder über zumindest einen der Kontaktarme 127-1, 127-2 der weiteren Feder realisiert werden.
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9A zeigt eine schematische Perspektivdarstellung einer Steckverbindungsanordnung 200 mit einem Steckverbinder 100 und einem in den Steckverbinder 100 eingesteckten Stecker 107 gemäß einer Ausführungsform. Der Stecker 107 ist durch die erste Öffnung 111-1 entlang der ersten Einsteckrichtung 121-1 in das Gehäuse 105 eingesteckt. Das Anschlusselement 101 ist in einem 90°-Winkel in Bezug auf den Stecker 107 angeordnet.
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9B zeigt eine teilweise geschnittene schematische Perspektivdarstellung einer Steckverbindungsanordnung 200 mit einem Steckverbinder 100 und einem in den Stecker 107 gemäß der in 9A gezeigten Ausführungsform. Die Feder 115 und die weitere Feder 123 liegen zumindest teilweise an einer Oberfläche des Steckers 107 an, um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Stecker 107 und dem Anschlusselement 101 herzustellen. Insbesondere kann ein elektrischer Kontakt zwischen dem Stecker 107 und dem Anschlusselement 101 über ein Andrücken des Steckers 107 auf die Kontaktfläche des Anschlusselements 101 und/oder über zumindest den Kontaktarm 127-1 der weiteren Feder 123 realisiert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Steckverbinder
- 101
- Anschlusselement
- 103
- Kontaktfläche
- 105
- Gehäuse
- 107
- Stecker
- 109
- Federanordnung
- 111-1
- Erste Öffnung
- 111-2
- Zweite Öffnung
- 113
- Gehäusewand
- 115
- Feder
- 117-1
- Erster Kontaktbereich
- 117-2
- Zweiter Kontaktbereich
- 119-1
- Erste Federhalterung
- 119-2
- Zweite Federhalterung
- 121-1
- Erste Einsteckrichtung
- 121-2
- Zweite Einsteckrichtung
- 123
- Weitere Feder
- 125
- Federbasis
- 127-1
- Kontaktarm
- 127-2
- weiterer Kontaktarm
- 129-1
- Wellenförmiger Bereich
- 129-2
- weiterer wellenförmiger Bereich
- 131-1
- Erster Abschnitt
- 131-2
- Zweiter Abschnitt
- 133
- Prägung
- 135
- Vertiefung
- 137
- Aufnahmefläche
- 139-1
- Erste Ausnehmung
- 139-2
- Zweite Ausnehmung
- 141
- Halterung
- 143
- Rastvorrichtung
- 145
- Anschlag
- 147
- Gehäuseverschluss
- 149-1
- Erster Biegeabschnitt
- 149-2
- Zweiter Biegeabschnitt
- 151
- Spannabschnitt
- 153-1
- Überlappungsabschnitt
- 153-2
- Überlappungsabschnitt
- 153-3
- Überlappungsabschnitt
- 201-1
- Erste gewölbte Lasche
- 201-2
- Zweite gewölbte Lasche
- 201-3
- Dritte gewölbte Lasche
- 201-4
- Vierte gewölbte Lasche
- 201-5
- Fünfte gewölbte Lasche
- 201-6
- Sechste gewölbte Lasche
- 501-1
- Erster Ausnehmungsabschnitt
- 501-2
- Zweiter Ausnehmungsabschnitt
- 501-3
- Dritter Ausnehmungsabschnitt
- 501-4
- Vierter Ausnehmungsabschnitt
