DE102019209436B4

DE102019209436B4 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE102019209436B4
Application number: DE102019209436.8A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Kremer; Vu Lam Nguyen; Wolfgang Pade
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2039-06-29
Also published as: DE102019209436A1; CN112151995A

Abstract

Steckverbinder zum Zusammenstecken entlang einer Einsteckrichtung (E) mit einem Gegensteckverbinder (60), der Steckverbinder (1) aufweisend:-- ein Gehäuse (2) mit wenigstens einer Kontaktkammer (3);wobei die wenigstens eine Kontaktkammer (3) im Gehäuses (2) angeordnet ist,wobei die wenigstens eine Kontaktkammer (3) zur Aufnahme eines Kontaktelements (20) eingerichtet ist, wobei die wenigstens eine Kontaktkammer (3) eine die Einsteckrichtung (E) umlaufende Wandung (5) aufweist,wobei in der Wandung (5) entlang der Einsteckrichtung (E) betrachtet an einer ersten Position (P1) eine erste Öffnung (6) vorgesehen ist,wobei in der Wandung (5) entlang der Einsteckrichtung (E) betrachtet an einer zweiten Position (P2) wenigstens eine zweite Öffnung (7) vorgesehen ist,wobei in die erste Öffnung (6) ein Primärverriegelungselement (8) für das in die Kontaktkammer (3) aufnehmbare Kontaktelement (20) einsetzbar ist,wobei in die zweite Öffnung (7) ein Sekundärverriegelungselement (9) für das in die Kontaktkammer (3) aufnehmbare Kontaktelement (20) einsetzbar ist,wobei eine Außenseite (10) der Wandung (5) bei in die erste Öffnung (6) eingesetztem Primärverriegelungselement (8) und bei in die zweite Öffnung (7) eingesetztem Sekundärverriegelungselement (9) entlang einer Umlaufrichtung (U) um die Einsteckrichtung (E) herum berührsicher gegen elektrische Überschläge vom Inneren (12) der Kontaktkammer (3) ist,wobei die erste Position (P1) und die zweite Position (P2) entlang der Umlaufrichtung (U) zueinander beabstandet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik, z.B. für Kraftfahrzeug-Anwendungen, ist bekannt, dass elektrische oder elektronische Komponenten für den Betrieb mit Strom versorgt werden müssen. Derartige Komponenten können z.B. ein Inverter, ein Elektromotor, eine Batterie, ein Steuergerät, ein Sensor, ein Ladegerät, etc. sein. An Schnittstellen von einer Komponente zur nächsten oder von einer stromführenden Leitung zu einer anderen Leitung oder zu einer Komponente sind üblicherweise Steckverbinder vorgesehen, die mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder oder einem als Messerleiste ausgebildeten Gegensteckverbinder zusammengesteckt werden können.
In dem Steckverbinder kann eine Kontaktkammer vorgesehen sein, in welcher z.B. ein Kontaktelement angeordnet ist. Das Kontaktelement wird bei der Montage des Steckverbinders entlang einer axialen Richtung in die Kontaktkammer eingesteckt. Es kann zunächst durch eine oder mehrere Primärrastlanzen an seiner axialen Position gehalten werden und ist so gegen ein Herausziehen aus der Kontaktkammer entgegen der Einsteckrichtung gesichert. Es kann darüber hinaus ein Sekundärverriegelungselement vorgesehen sein, welches das Kontaktelement zusätzlich an seiner axialen Position in der Kontaktkammer hält.
Die Primärrastlanzen können elastisch reversibel auslenkbar gestaltet sein und zu diesem Zwecke aus einer Wandung der Kontaktkammer freigeschnitten sein. Dadurch weist die Wandung der Kontaktkammer zumindest abschnittsweise mehrere Aussparungen bzw. Schlitze auf.
Aus der DE 10 2018 202 960 A1 ist ein derartiger Steckverbinder bekannt.
Aus der DE 10 2007 011 876 A1 ist ein elektrisches Steckverbinderteil bekannt.
Aus der EP 1 408 588 A1 ist ein elektrischer Verbinder bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass aufgrund beengter Platzverhältnisse und zunehmender Anzahl von stromführenden und/oder signalführenden Leitungen die Abmessungen von Steckverbindern immer geringer werden sollen.
Gleichzeitig kann es z.B. bei Kraftfahrzeugen, die mit einem Elektromotor betrieben werden oder einen Hybridantrieb aufweisen, notwendig sein, hohe Ströme im Bereich von mehr als 10A, mehr als 50A oder sogar mehr als 100A zu übertragen, was entsprechende Leitungsquerschnitte erfordert.
Auch kann es notwendig sein, hohe Spannungen von z.B. mehr als 40V, mehr als 100V oder sogar mehr als 250V zu verwenden, um z.B. einen Motor mit einer entsprechenden Leistung betreiben zu können.
Weiterhin sind gerade im Kraftfahrzeugbereich hohe Anforderungen hinsichtlich Vibrationsfestigkeit zu beachten. Die kann z.B. bei enger Leitungsführung bedeuten, dass Kontaktelemente in Steckverbindern sehr hohen Ausreißkräften ausgesetzt sind. Gleichzeitig sollen die Kontaktelemente ihre Sollposition in der Kontaktkammer nicht verlassen, um so eine permanent unterbrechungsfreie Strom- bzw. Signalübertragung zu gewährleisten.
Ferner sind Sicherheitsvorschriften einzuhalten, die z.B. bei einer Wartung einer Steckverbindung verhindern sollen, dass ein Monteur sich durch einen elektrischen Schlag verletzt oder die bewirken sollen, dass es zwischen zwei stromführenden Leitungen, die in einem Steckverbinder vorgesehen sind, nicht zu elektrischen Überschlägen kommen kann.
Darüber hinaus ist es wünschenswert, einen Steckverbinder mit möglichst geringem Aufwand herzustellen und zu warten.
Schließlich soll der Steckverbinder im Betrieb auch unter widrigen Einsatzbedingungen möglichst robust sein und eine lange Lebensdauer aufweisen.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Steckverbinder bereitzustellen, der möglichst klein baut, einfach herstellbar und zu warten ist, grundsätzlich für die Übertragung hoher Ströme bei hohen Spannungen geeignet ausgebildet ist, auch bei starken Vibrationen eine unterbrechungsfreie Stromverbindung zu einem Gegensteckverbinder ermöglicht, hohen Ausreißkräften auf das Kontaktelement standhält, möglichst dicht gegen Spritzwasser, Dreck, Staub oder andere Medien ist, eine lange Lebensdauer aufweist sowie Sicherheitsanforderungen hinsichtlich elektrischen Schlägen bei der Montage bzw. Demontage erfüllt und auch robust ist gegen elektrische Überschläge zwischen benachbarten Leitungen. Außerdem soll der Steckverbinder einfach zu montieren sein, so dass auch bei beengten Raumverhältnissen ein Monteur erkennen kann, ob sich ein in die Kontaktkammer eingesetztes Kontaktelement an der richtigen (z.B. axialen und/oder rotationalen) Position befindet.
Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Steckverbinder zum Zusammenstecken entlang einer Einsteckrichtung mit einem Gegensteckverbinder vorgeschlagen.
Der Steckverbinder weist ein Gehäuse mit wenigstens einer Kontaktkammer auf, wobei die wenigstens eine Kontaktkammer im Gehäuses angeordnet ist. Die wenigstens eine Kontaktkammer ist zur Aufnahme eines Kontaktelements eingerichtet. Die wenigstens eine Kontaktkammer weist eine die Einsteckrichtung umlaufende Wandung auf. In der Wandung ist entlang der Einsteckrichtung betrachtet an einer ersten Position genau eine oder wenigstens eine erste Öffnung vorgesehen. In der Wandung ist entlang der Einsteckrichtung betrachtet an einer zweiten Position wenigstens eine zweite Öffnung vorgesehen. In die erste Öffnung ist ein Primärverriegelungselement für das in die Kontaktkammer aufnehmbare Kontaktelement einsetzbar. In die zweite Öffnung ist ein Sekundärverriegelungselement für das in die Kontaktkammer aufnehmbare Kontaktelement einsetzbar. Eine Außenseite der Wandung ist bei in die erste Öffnung eingesetztem Primärverriegelungselement und bei in die zweite Öffnung eingesetztem Sekundärverriegelungselement entlang einer Umlaufrichtung um die Einsteckrichtung herum berührsicher gegen elektrische Überschläge vom Inneren der Kontaktkammer. Diese Berührsicherheit kann dann auch bei sehr geringen Wandstärken ohne zusätzliche Isolierwandung gegeben sein. Darüber hinaus kann auch ein spitzer Gegenstand, z.B. ein „Testfinger“ mit einem geringen Krümmungsradius an der Spitze, bei eingesetztem Primärverriegelungselement und Sekundärverriegelungselement nicht sehr tief in die erste bzw. zweite Öffnung eindringen. Somit wird die Durchschlagsfestigkeit gegenüber einem solchen spitzen Gegenstand verbessert. Zusätzlich lässt sich vorteilhaft Material durch eine geringere Wandstärke einsparen, was geringere Kosten und ein geringeres Gewicht bewirkt.
Die Wandung der Kontaktkammer kann z.B. an einem dem Gegensteckverbinder zugewandten Ende der Kontaktkammer ausgebildet sein. Die Kontaktkammer kann an dem dem Gegensteckverbinder zugewandten Ende eine Einstecköffnung aufweisen, die zum Einstecken eines Gegenkontaktelements des Gegensteckverbinders eingerichtet ist.
Durch die erste und die zweite Öffnung und das darin eingesetzte Primärverriegelungselement bzw. Sekundärverriegelungselement können die Öffnungen vorteilhaft geschlossen sein bzw. werden. Dadurch ist vorteilhaft sichergestellt, dass eine ausreichende Kriechstromstrecke bzw. Freiluftstrecke gegeben ist, die einen elektrischen Überschlag bei Berührung der Außenwandung bzw. der Außenseite der Wandung verhindert.
Im Stand der Technik mit einer Primärrastlanze und den dazu in der Wandung vorgesehenen Schlitzen ist für die Erfüllung der Sicherheitsanforderung eine zusätzliche, radial weiter außen liegende geschlossene Isolierwandung erforderlich. Denn die Wandung kann aufgrund der Ausnehmungen bzw. Schlitze eine zu geringe Kriechstromstrecke bzw. Freiluftstrecke aufweisen. Beispielsweise bei Einsatzbedingungen mit erhöhter Luftfeuchtigkeit und/oder hoher Spannung könnte es ohne zusätzliche Isolierwandung zu einem Überschlag auf die Außenseite der Kontaktkammer kommen.
Durch den vorgeschlagenen Steckverbinder kann diese zusätzliche Isolierwandung eingespart werden. Vielmehr kann die Außenseite der Wandung direkt von einem Monteur bzw. Bediener angefasst werden. Dadurch wird weiterhin vorteilhaft bewirkt, dass der Steckverbinder kleiner baut und einfacher herzustellen ist und robuster ist, da nur eine einzige Wandung erforderlich ist und nicht zwei voneinander z.B. nur knapp beabstandete Wandungen. Beispielsweise kann eine Spritzgussform für das Gehäuse einfacher gestaltet sein und eine Entformung des Gehäuses aus der Spritzgussform ist einfacher und mit höherer Ausbeute möglich.
Wird auf die Primärrastlanze bzw. Rastlanze bzw. Primärverrastlanze in der Kontaktkammer bzw. in der Wandung verzichtet, so wird die Herstellung des Steckverbinders vorteilhaft deutlich einfacher bzw. das Werkzeug (z.B. ein Spritzgusswerkzeug) zu seiner Herstellung deutlich weniger komplex.
Auch die Geometrie bzw. das Design des Primärverriegelungselements und/oder des Sekundärverriegelungselements können dadurch vorteilhaft besonders einfach gestaltet sein im Vergleich zu einer Primärrastlanze. Beide Elemente können in einem separaten Werkzeug hergestellt werden, wodurch der Komplexitätsgrad gegenüber dem Steckverbinder aus dem Stand der Technik mit einer Primärrastlanze sinkt - dies gilt auch dann, wenn die Primärrastlanze am Kontaktelement vorgesehen sein sollte, die dann z.B. in Hinterschnitte bzw. Öffnungen der Wandung der Kontaktkammer eingreift.
Darüber hinaus vereinfacht sich vorteilhaft die Montage des Kontaktelements im Steckverbinder und vor allem eine Demontage des Kontaktelements aus der Kontaktkammer des Steckverbinders hinaus, z.B. zu Wartungszwecken. Denn im Stand der Technik ist bei der Montage zunächst auf eine korrekte Verrastung mit der Primärrastlanze zu achten. Zur Entnahme des Kontaktelements aus der Kontaktkammer muss dann die Primärrastlanze mit einem speziellen Entrastungswerkzeug, welches z.B. entlang der axialen Richtung in den Steckverbinder eingeführt werden muss, aus ihrer Verrastposition bewegt werden, bevor das Kontaktelement aus der Kontaktkammer herausverlagert werden kann. Im vorgeschlagenen Steckverbinder kann die Entnahme des Primärverriegelungselements und des Sekundärverriegelungselements in einfacher Weise seitlich an der Außenseite, z.B. in radialer Richtung erfolgen, was erheblich weniger komplex ist als das Hantieren mit einem speziellen Entrastungswerkzeug.
Wenn bei einer Demontage des Kontaktelements aus dem Stand der Technik die Primärrastlanze beschädigt wird kann der gesamte Steckverbinder unbrauchbar werden. Wird bei dem vorgeschlagenen Steckverbinder das Primärverriegelungselement oder das Sekundärverriegelungselement beschädigt, so kann es vorteilhaft einfach durch ein neues, kostengünstiges Ersatzelement ausgetauscht werden.
Insgesamt können durch den vorgeschlagenen Steckverbinder vorteilhaft Kosten bei der Herstellung und bei der Wartung gespart werden.
Weiterhin vorteilhaft ist der Steckverbinder mit eingesetztem Primärverriegelungselement und Sekundärverriegelungselement besonders gut abgedichtet gegen seitliches bzw. radiales Eindringen von Schmutz, Staub, Feuchtigkeit, Spritzwasser über die Außenseite der Wandung bzw. der Kontaktkammer. Dies bewirkt vorteilhaft eine verbesserte Lebensdauer.
Durch das Vorsehen einer Primärverriegelung und einer Sekundärverriegelung wird vorteilhaft die Widerstandsfähigkeit gegen hohe Ausreißkräfte erhöht. Denn das Primärverriegelungselement ist im Gegensatz zu einer Primärverrastung mittels einer Rastlanze wesentlich stabiler bzw. robuster.
Zudem wird vorteilhaft durch zwei Verriegelungselemente eine Redundanz geschaffen, falls eines der Verriegelungselemente im Laufe der Zeit altert. Denn es sind auf diese Weise zwei voneinander unabhängige Verriegelungselemente vorgesehen. So wird über Lebensdauer ein redundantes Sicherungssystem gegen Stromunterbrechungen in Folge von ungewollt axial verlagerter Kontaktelemente geschaffen.
Es kann vorgesehen sein, dass genau eine erste Öffnung in der wenigstens einen Kontaktkammer für das Primärverriegelungselement vorgesehen ist. Es können jedoch auch mehrere erste Öffnungen für das Primärverriegelungselement in der Wandung der Kontaktkammer vorgesehen sein. Diese mehreren ersten Öffnungen können z.B. entlang einer axialen Richtung, die z.B. durch die Einsetzrichtung des Kontaktelements in die Kontaktkammer gegeben sein kann, im Wesentlichen an derselben Position bzw. auf derselben Höhe angeordnet sein und lediglich entlang der Umlaufrichtung zueinander versetzt angeordnet sein.
In gleicher Weise kann genau eine zweite Öffnung in der Wandung vorgesehen sein. Es können jedoch auch mehrere zweite Öffnungen für das Sekundärverriegelungselement vorgesehen sein. Diese mehreren zweiten Öffnungen können z.B. entlang einer axialen Richtung, die z.B. durch die Einsetzrichtung des Kontaktelements in die Kontaktkammer gegeben sein kann, im Wesentlichen an derselben Position bzw. auf derselben Höhe angeordnet sein und lediglich entlang der Umlaufrichtung zueinander versetzt angeordnet sein.
Das Primärverriegelungselement kann derart eingerichtet sein, dass es im Zusammenwirken mit einem in die Kontaktkammer eingesetzten Kontaktelement eine axiale und/oder auch radiale bzw. umlaufende (tangentiale) bzw. rotationale Verlagerung des Kontaktelements in der Kontaktkammer verhindert oder das Ausmaß einer derartigen Verlagerung begrenzt, bevorzugt eng begrenzt. Bevorzugt derart begrenzen, dass im zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder eine dann noch mögliche Verlagerung des Kontaktelements nicht zu einer Kontaktunterbrechung zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement führt. Das Primärverriegelungselement kann bevorzugt lösbar, d.h. zerstörungsfrei lösbar, in die erste Öffnung bzw. in die ersten Öffnungen in der Wandung eingesetzt werden. Es kann z.B. in einer ungefähr radialen oder genau radialen Richtung, d.h. quer bzw. senkrecht zur Einsetzrichtung bzw. zur Längsachse des Kontaktelements in die Wandung der Kontaktkammer eingesteckt werden und als Sperrriegel in eine Aussparung bzw. einen Hinterschnitt bzw. eine korrespondierende Öffnung des Kontaktelements eingreifen.
In gleicher Weise wie das Primärverriegelungselement kann das Sekundärverriegelungselement funktional eingerichtet sein. Es kann somit im Zusammenwirken mit einem in die Kontaktkammer eingesetzten Kontaktelement eine axiale und/oder auch radiale bzw. umlaufende (tangentiale) bzw. rotationale Verlagerung des Kontaktelements in der Kontaktkammer verhindern oder das Ausmaß einer derartigen Verlagerung begrenzen, bevorzugt eng begrenzen. Bevorzugt derart begrenzen, dass im zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder eine dann noch mögliche Verlagerung des Kontaktelements nicht zu einer Kontaktunterbrechung zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement führt. Das Sekundärverriegelungselement kann bevorzugt lösbar, d.h. zerstörungsfrei lösbar, in die zweite Öffnung bzw. in die zweiten Öffnungen in der Wandung eingesetzt werden. Es kann z.B. in einer ungefähr radialen oder genau radialen Richtung, d.h. quer bzw. senkrecht zur Einsetzrichtung bzw. zur Längsachse des Kontaktelements in die Wandung der Kontaktkammer eingesteckt werden und als Sperrriegel in eine Aussparung bzw. einen Hinterschnitt bzw. eine korrespondierende Öffnung des Kontaktelements eingreifen.
Die mindestens eine erste Öffnung und die mindestens eine zweite Öffnung sind z.B. derart ausgestaltet, dass ein darin eingesetztes Primärverriegelungselement bzw. Sekundärverriegelungselement nur ein geringes Spiel in axialer und/oder radialer bzw. tangentialer bzw. umlaufender Richtung hat. Auf diese Weise kann ein in die Öffnung eingesetztes Primärverriegelungselement bzw. Sekundärverriegelungselement seine Verriegelungsfunktion erfüllen: nämlich eine Verlagerung des Kontaktelements in seiner z.B. axialen Position relativ zur Wandung bzw. zur Kontaktkammer zu verhindern bzw. nur noch in einem geringen Maße zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Öffnung als Loch mit einer umlaufenden Berandung ausgestaltet sein, z.B. als ein Loch mit einer rechteckigen bzw. vieleckigen Begrenzung oder einer elliptischen Begrenzung oder mit einer dreieckigen Begrenzung oder mit einer runden Begrenzung.
Der Steckverbinder kann genau eine Kontaktkammer aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwei, drei oder noch mehr Kontaktkammern im Steckverbinder vorgesehen sind. In jeder Kontaktkammer kann zumindest ein Kontaktelement einsetzbar sein. Es kann vorgesehen sein, dass jedes Kontaktelement verliersicher befestigbar bzw. positionierbar ist in der zugeordneten Kontaktkammer mittels des Primärverriegelungselements und/oder des Sekundärverriegelungselements.
Das Gehäuse kann z.B. elektrisch isolierend ausgebildet sein. Es kann z.B. aus einem Kunststoff bestehen bzw. einen Kunststoff umfassen. Es kann z.B. als einteiliges Element mittels eines Spritzgussprozesses hergestellt sein. Der Steckverbinder weist in diesem Fall letztlich folgende - voneinander separate und zusammenmontierbare - Elemente auf: das Gehäuse sowie das Primärverriegelungselement und das Sekundärverriegelungselement. Wenigstens ein Kontaktelement kann in das Gehäuse eingesetzt werden.
Die wenigstens eine Kontaktkammer kann z.B. im Inneren des Gehäuses angeordnet sein.
Der Steckverbinder kann für die Übertragung hoher Ströme eingerichtet sein bzw. vorgesehen sein, z.B. elektrische Ströme von mehr als 10A, bevorzugt von mehr als 50A, besonders bevorzugt von mehr als 100A und ganz besonders bevorzugt von mehr als 400A.
Dazu kann das wenigstens eine Kontaktelement z.B. einen Leitungsquerschnitt von wenigstens 4mm² oder von wenigstens 8mm² oder von wenigstens 50mm² oder von wenigstens 150mm² oder sogar von wenigstens 400mm² aufweisen.
Das wenigstens eine Kontaktelement kann z.B. als Pin, als Messer oder als federnde Kontaktlamelle bzw. als Lamellenkorb ausgebildet sein. Es ist bevorzugt elektrisch gut leitend ausgebildet. Es umfasst z.B. ein Metall, z.B. Kupfer oder Silber oder eine Kupferlegierung. Es ist ausgebildet um mit einem freien Ende bzw. in einem Kontaktierabschnitt ein Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinders elektrisch zu kontaktieren. Dabei kann das freie Ende dem Gegensteckverbinder zugewandt sein. Es kann dieses Gegenkontaktelement auch mechanisch kontaktieren. Das Kontaktelement ist beispielsweise zumindest abschnittsweise in einem Inneren des Gehäuses angeordnet. Es ist z.B. wenigstens abschnittsweise in einem Inneren der Kontaktkammer angeordnet.
Der Steckverbinder kann eingerichtet sein, Gleichstrom zu übertragen oder er kann eingerichtet sein, Wechselstrom zu übertragen. Ebenso kann der Steckverbinder eingerichtet sein, Gleichstrom und/oder Wechselstrom abwechselnd zu übertragen. Ebenso kann der Steckverbinder eingerichtet sein, Gleichstrom und/oder Wechselstrom gemischt zu übertragen.
Der Steckverbinder kann eine Schirmung aufweisen, die einen unerwünschten Eintrag elektromagnetischer Strahlung verhindert - dadurch kann die EMV-Fähigkeit verbessert sein (EMV = „Elektromagnetische Verträglichkeit“). Diese Schirmung kann mit einem Gegenschirmleiter des Gegensteckverbinders koppelbar sein im zusammengesteckten Zustand von Steckverbinder und Gegensteckverbinder. Der Steckverbinder und/oder eine derartige Schirmung kann auch geerdet ausgebildet sein, d.h.: er kann mit wenigstens einem Element auf einem definierten elektrischen Potenzial, z.B. auf Erdpotenzial („GND“, 0V) liegen.
Dadurch, dass der Steckverbinder für Hochspannungsanwendungen eingerichtet ist wird vorteilhaft bewirkt, dass er zur Übertragung hoher Leistungen verwendbar ist. Durch die Ausgestaltung mit der ersten und der zweiten Öffnung, die für die darin einsetzbaren Verriegelungselemente lediglich einen geringen Durchmesser aufweisen müssen, wird trotz einer kompakten Bauform sichergestellt, dass die notwendigen Kriechstromstrecken an der Außenseite der Wandung im Bereich der ersten und zweiten Öffnung eingehalten werden. Außerdem kann vorteilhaft die Durchschlagfestigkeit erhöht sein, so dass ein elektrischer Überschlag verhindert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine sehr hohe Sicherheit gegenüber einem Bediener ermöglicht werden, ohne eine zusätzliche Isolierwandung bereitstellen zu müssen.
Beispielsweise kann der Steckverbinder für das Anlegen von Spannungen von mehr als 40V eingerichtet sein, z.B. für Spannungen zwischen 100V und 1500V oder für Spannungen zwischen 250V und 1200V.
Die hohe Durchschlagssicherheit kann z.B. dadurch ermöglicht werden, dass bei nicht eingesetztem Primärverriegelungselement bzw. Sekundärverriegelungselement eine ausreichend große Wandstärke gegeben ist. Es kann beispielsweise jedoch auch konstruktiv sichergestellt sein, dass bei eingesetztem Primärverriegelungselement bzw. Sekundärverriegelungselement keine Sichtverbindung zwischen dem Inneren der Kontaktkammer und der Außenseite der Wandung besteht (im Bereich der ersten bzw. zweiten Öffnung).
Insgesamt wird so vorteilhaft eine hochspannungsfeste Primärverriegelung für das Kontaktelement geschaffen und eine hochspannungsfeste Sekundärverriegelung für das Kontaktelement geschaffen, da die Kriechstromstrecken für die Primärverriegelung und für die Sekundärverriegelung ausreichend ausgebildet sind. Es kann mit anderen Worten ein z.B. einteiliger, hochspannungsfester Steckverbinder mit geringen Abmessungen geschaffen werden.
Dadurch, dass die Wandung bei in die erste Öffnung eingesetztem Primärverriegelungselement und bei in die zweite Öffnung eingesetztem Sekundärverriegelungselement entlang der Umlaufrichtung geschlossen ist wird vorteilhaft die Kriechstromstrecke noch weiter erhöht. Dadurch wird die Durchschlagsfestigkeit gegen elektrische Überschläge vom Innenraum der Kontaktkammer zu der Außenseite der Wandung weiter erhöht bzw. kann dadurch bei gleichbleibender Durchschlagsfestigkeit die an das Kontaktelement anlegbare Spannung erhöht werden.
Weiterhin vorteilhaft wird auf diese Weise das Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz, Dreck, Partikeln oder ähnlichen Fremdkörpern bzw. Medien ins Innere der Kontaktkammer wirksam verringert oder sogar ganz unterbunden.
Unter dem Begriff „geschlossen“ kann hierbei z.B. verstanden werden, dass es keinen direkten bzw. linearen, also entlang einer Geraden verlaufenden Weg von der Außenseite der Wandung zu dem im Inneren der Kontaktkammer angeordneten Kontaktelement gibt.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Primärverriegelungselement die erste Öffnung in der Art eines Deckels abdeckt bzw. überdeckt. Dabei kann dieser Deckel auf der ersten Öffnung aufliegen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Wandung entlang der radialen Richtung betrachtet eine Stufe aufweist, z.B. dergestalt, dass der dem Inneren der Kontaktkammer zugewandte Teil der ersten Öffnung einen geringeren Durchmesser aufweist als derjenige Teil der Öffnung, der der Außenseite der Wandung zugewandt ist. Das Primärverriegelungselement kann dann z.B. derart gestaltet sein, dass es den Teil der Öffnung mit dem geringeren Durchmesser vollständig überdeckt und in dem Teil mit dem größeren Durchmesser zumindest teilweise mit einem deckelartigen Element eintaucht. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Primärverriegelungselement entlang der radialen Richtung betrachtet eine Stufe aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass das Primärverriegelungselement ein Übermaß gegenüber der ersten Öffnung aufweist, so dass es im eingesteckten Zustand in einer Art Presssitz in der ersten Öffnung angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Sichtverbindung bzw. ein Spalt zwischen dem Rand der ersten Öffnung und dem Primärverriegelungselement vermieden.
Für das Sekundärverriegelungselement und die zweite Öffnung sind die oben dargelegten beispielhaften Ausführungsformen des Primärverriegelungselements bzw. der ersten Öffnung analog anwendbar.
Dadurch, dass die Wandung eine Dicke von höchstens 3mm aufweist kann der Steckverbinder besonders kompakt und gleichzeitig stabil gebaut werden und dennoch eine ausreichende Hochspannungsfestigkeit bzw. Durchschlagsfestigkeit und/oder eine ausreichend große Kriechstrecke aufweisen.
Es kann jedoch in anderen Ausführungsformen vorgesehen sein, dass die Wandung eine Dicke von höchstens 3,5mm aufweist. Bevorzugt weist die Wandung eine Dicke von höchstens 2mm auf, besonders bevorzugt von höchstens 1mm und ganz besonders bevorzugt von höchstens 0,5mm. Eine Durchschlagsfestigkeit kann dann zusätzlich zur Wandstärke bzw. Dicke der Wandung durch das Einstecken des Primärverriegelungselements in die erste Öffnung und des Sekundärverriegelungselements in die zweite Öffnung verbessert werden.
Hierbei kann die Dicke z.B. entlang der radialen Richtung bestimmt werden, bevorzugt im Bereich der ersten Öffnung(en) bzw. der zweiten Öffnung(en).
Ein besonders guter Kompromiss hinsichtlich Materialverbrauch und damit Gewicht einerseits sowie Durchschlagfestigkeit andererseits kann z.B. für eine Wandstärke bzw. Dicke der Wandung im Bereich von 1,2mm bis 2,2mm gegeben sein.
Dadurch, dass das in die Kontaktkammer aufnehmbare Kontaktelement im in die Kontaktkammer aufgenommenen Zustand an einer Innenseite der Wandung angeordnet ist wird vorteilhaft bewirkt, dass das Kontaktelement besonders gut gegen Vibrationen beständig ist. Denn es hat in diesem Fall nur ein geringes radiales Spiel. Beispielsweise kann das Kontaktelement mit der Innenseite der Wand zumindest punktuell bzw. abschnittsweise direkt in mechanischem Kontakt stehen.
Dadurch, dass der mit dem Steckverbinder zusammensteckbare Gegensteckverbinder im mit dem Steckverbinder zusammengesteckten Zustand unmittelbar benachbart zu der Außenseite der Wandung angeordnet ist wird eine besonders kompakte und klein bauende Schnittstelle geschaffen.
Der Gegensteckverbinder bzw. sein Gegensteckverbindergehäuse kann z.B. zumindest abschnittsweise in direktem mechanischem Kontakt zu der Außenseite der Wandung stehen.
Beispielsweise kann der Gegensteckverbinder entlang des größten Teils der Außenseite der Wandung unmittelbar benachbart zu dieser Außenseite sein. Mit anderen Worten: die Außenseite der Wandung ist nicht bzw. nur zu einem geringen Ausmaß von einem weiteren Element umgeben, z.B. einem Schirmelement bzw. Schirmblech.
Dadurch, dass die erste Position und die zweite Position entlang der Einsteckrichtung voneinander beabstandet sind wird eine besonders stabile Wandung und eine besonders robuste Verriegelung geschaffen. Denn die Wandung der Kontaktkammer bzw. auch eine Wand des Kontaktelements bzw. ein Kontaktelementgehäuse weist dadurch nicht zu viele Schwächungen, die durch eine Öffnung erzeugt werden, an derselben axialen Position auf. Außerdem wird dadurch das Einsetzen des Primärverriegelungselements und des Sekundärverriegelungselements einfacher, da sich die Elemente im Innern der Kontaktkammer nicht begegnen können. Außerdem können erste und zweite Öffnung auf diese Weise nicht so einfach verwechselt werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die erste Position und die zweite Position in axialer Richtung einen Abstand zueinander aufweisen, der wenigstens einem Durchmesser der ersten Öffnung entlang der Einsteckrichtung entspricht.
Dadurch, dass erfindungsgemäß die erste Position und die zweite Position entlang der Umlaufrichtung zueinander beabstandet sind wird vorteilhaft neben einer axialen Fixierung des Kontaktelements auch eine rotationale Fixierung des Kontaktelements relativ zur Kontaktkammer leichter umsetzbar. Außerdem kann auf diese Weise auch die Montage von Primärverriegelungselement und Sekundärverriegelungselement für einen Monteur verwechslungssicherer gestaltet sein.
Beispielsweise ist die erste Öffnung entlang der Umlaufrichtung betrachtet um wenigstens 30° relativ zur zweiten Öffnung versetzt angeordnet. Bei mehreren ersten und/oder zweiten Öffnungen kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Paar aus einer ersten Öffnung und einer (benachbarten) zweiten Öffnung entlang der Umlaufrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Primärverriegelungselement in einer ersten Steckrichtung quer zur Einsteckrichtung in die erste Öffnung einsetzbar ist, wobei das Sekundärverriegelungselement in einer zweiten Steckrichtung quer zur Einsteckrichtung in die zweite Öffnung einsetzbar ist, wobei die erste Einsetzrichtung und die zweite Einsetzrichtung einen Winkel von wenigstens 30°, bevorzugt von wenigstens 45° und ganz besonders bevorzugt von wenigstens 60° zueinander aufweisen.
Dadurch wird vorteilhaft neben einer axialen Fixierung des Kontaktelements auch eine rotationale Fixierung des Kontaktelements relativ zur Kontaktkammer vereinfacht. Auch kann so der Montagevorgang verwechslungssicherer gestaltet werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der wenigstens einen Kontaktkammer ein Kontaktelement angeordnet ist, wobei das Kontaktelement insbesondere entlang einer axialen Richtung in die Kontaktkammer eingesteckt ist. Dadurch ist der Steckverbinder vorteilhaft direkt elektrisch mit einem Gegensteckverbinder kontaktierbar.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kontaktelement an seiner Kontaktelementaußenseite zumindest einen Hinterschnitt derart aufweist, dass das Primärverriegelungselement nur dann durch die erste Öffnung in die Kontaktkammer einsetzbar ist, wenn sich das Kontaktelement in einer definierten axialen Position befindet.
Die definierte axiale Position lässt einen axialen Spielraum des Kontaktelements von höchstens 5mm, bevorzugt von höchstens 3mm und besonders bevorzugt von höchstens 1mm zu.
Dadurch kann ein Monteur vorteilhaft bei der Montage des Steckverbinders, d.h. beim Einsetzen des Kontaktelements in die Kontaktkammer, auch unter beeinträchtigten Sichtverhältnissen mittels eines haptischen Signals feststellen, ob das Kontaktelement in axialer Richtung korrekt positioniert ist.
Ein derartiger Hinterschnitt kann z.B. durch eine Öffnung an einer Kontaktelementwand gegeben sein.
Dadurch, dass das Primärverriegelungselement und/oder das Sekundärverriegelungselement mit einer anderen Farbe oder Oberflächenstruktur gestaltet ist als die Wandung der Kontaktkammer kann vorteilhaft bei oder nach der Montage in einfacher Weise optisch oder haptisch festgestellt werden, ob das Primärverriegelungselement und/oder das Sekundärverriegelungselement korrekt in die entsprechende Öffnung eingesetzt wurde.
Für Hochspannungssteckverbinder kann z.B. aufgrund gesetzlicher oder normativer Vorschriften vorgegeben sein, dass das Gehäuse des Steckverbinders bzw. berührbare Teile des Steckverbinders eine Signalfarbe aufweisen. So kann ein Bediener gewarnt sein, dass besondere Vorsicht gegenüber einem elektrischen Schlag zu beachten ist.
Die korrekte Endposition des Primärverriegelungselements bzw. des Sekundärverriegelungselements kann z.B. bei Hochspannungssteckverbindern dazu beitragen, die sicherheitsrelevanten Kriechstrecken zu erhöhen bzw. eine sicherheitsrelevante Durchschlagsfestigkeit gegenüber einer Berührung der Außenseite der Wandung zu bewirken. Sind nun das Primärverriegelungselement und/oder das Sekundärverriegelungselement mit einer gegenüber der Wandung anderen Farbe, z.B. einer Farbe mit deutlichem Kontrast gestaltet oder weisen sie eine vollkommen unterschiedliche Topografie auf, z.B. eine Riffelung, Noppen oder dergleichen, so kann ein Monteur bei der Montage dieser Verriegelungselemente erheblich leichter feststellen, ob diese Elemente korrekt eingesetzt sind und so das Berühren der Außenseite der Wandung z.B. im bestromten Zustand des Steckverbinders gefahrlos möglich ist. Beispielsweise kann die Signalfarbe orange oder rot sein. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn das Primärverriegelungselement und/oder das Sekundärverriegelungselement z.B. in einer oder mehreren der Farben Grün, Violett, Blau, Gelb oder Braun gestaltet ist.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Wandung an der ersten Position zwei oder mehr in Umlaufrichtung voneinander beabstandete erste Öffnungen aufweist. Das Primärverriegelungselement kann ein Basiselement aufweisen, wobei von dem Basiselement eine Anzahl von freitragenden Armen abragt, die der Anzahl der ersten Öffnungen entspricht. Die Wandung der Kontaktkammer ist dabei derart gestaltet, dass im vollständig eingesetzten Zustand des Primärverriegelungselements das Basiselement bündig bzw. im Wesentlichen bündig mit der Wandung abschließt.
Durch das Vorsehen mehrerer Arme wird vorteilhaft die axiale Fixierung des Kontaktelements in der Kontaktkammer verbessert. Einerseits können so die Ausreißkräfte, z.B. durch Zug an einer am Kontaktelement befestigten Leitung entgegen der Einsetzrichtung des Kontaktelements in die Kontaktkammer auf mehrere Stellen verteilt werden, wodurch ein Flächendruck reduziert wird. Gleichzeitig kann dadurch auch ein Verkippen bzw. Verkanten des Kontaktelements in der Kontaktkammer bei Anwendung von Ausreißkräften vermieden werden bzw. reduziert werden.
Durch das bündige Abschließen das Basiselements mit der Wandung wird vorteilhaft eine besonders glatte, stufenlose Oberfläche bewirkt. Dadurch ist ein besonders einfaches Zusammenstecken mit dem Gegensteckverbinder möglich. Außerdem ist eine derartige glatte Wandung weniger anfällig für das Ablagern von Schmutz oder Dreck.
Dabei kann der Begriff „bündig“ bzw. „glatt“ nicht ausschließen, dass im bzw. am Basiselement kleinere Strukturen vorgesehen sind, die als Entfernungselement dienen können, um das Primärverriegelungselement wieder aus der ersten Öffnung bzw. den ersten Öffnungen entfernen zu können. Derartige Entfernungselemente können z.B. Öffnungen, griffartige Strukturen zum Anbringen eines Auszugswerkzeugs oder auch Abragungen sein. Diese sind jedoch auf einen geringen Teil der Fläche des Basiselements beschränkt.
In gleicher Weise kann auch das Sekundärverriegelungselement gestaltet sein: es kann ein weiteres Basiselement aufweisen sowie eine Anzahl von mehreren weiteren freitragenden Armen, die am weiteren Basiselement angeordnet sind und von diesem abragen. Diese freitragenden weiteren Arme können in eine entsprechende Anzahl zweiter Öffnungen eingesetzt werden. Das weitere Basiselement kann ebenfalls bündig mit der Wandung abschließen in seinem vollständig eingesetzten Zustand.
Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1: einen schematischen Querschnitt durch einen Steckverbinder sowie durch einen mit dem Steckverbinder zusammensteckbaren Gegensteckverbinder;
2a: eine perspektivische Ansicht auf einen Steckverbinder aus dem Stand der Technik;
2b: einen Querschnitt durch den Steckverbinder aus 2a;
3a: eine perspektivische Ansicht auf einen weiteren Steckverbinder;
3b: eine geschnittene Detailansicht des Steckverbinders aus 3a;
3c: eine weitere geschnittene Detailansicht des Steckverbinders aus 3a.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Steckverbinder 1 zum Zusammenstecken entlang einer Einsteckrichtung E mit einem Gegensteckverbinder 60 sowie durch einen mit dem Steckverbinder 1 zusammensteckbaren Gegensteckverbinder 60. Dabei ist ein xyz-Koordinatensystem zur besseren Orientierung eingezeichnet, wobei hier die x-Richtung der Längsrichtung bzw. einer axialen Richtung und die z-Richtung der Höhenrichtung bzw. einer radialen Richtung entspricht und die y-Richtung einer Breitenrichtung, die hier aus der Bildebene heraus ragt.
Der Steckverbinder 1 weist ein Gehäuse 2 mit wenigstens einer Kontaktkammer 3 auf. Das Gehäuse 2 ist hier becherartig ausgebildet. Die wenigstens eine Kontaktkammer 3 ist im Gehäuses 2 angeordnet. Die Kontaktkammer 3 ist hier im Wesentlichen vollständig vom Gehäuse 2 umschlossen. Die wenigstens eine Kontaktkammer 3 ist zur Aufnahme eines Kontaktelements 20 eingerichtet. In der wenigstens einen Kontaktkammer 3 ist - hier entlang der Einsteckrichtung E - ein Kontaktelement 20 mit einer Kontaktelementaußenseite 21 bzw. einer Außenseite 21 des Kontaktelements 20 angeordnet bzw. eingesetzt bzw. eingesteckt. Die wenigstens eine Kontaktkammer 3 weist eine die Einsteckrichtung E umlaufende Wandung 5 auf. Diese Wandung 5 ist hier an einem dem Gegensteckverbinder 60 zugewandten Ende 4 der Kontaktkammer 3 ausgebildet und reicht bis zu einem Boden 32 des becherartigen Gehäuses 2. In der Wandung 5 ist entlang der Einsteckrichtung E, die hier mit der axialen Richtung x übereinstimmt, betrachtet an einer ersten Position P1 eine erste Öffnung 6 vorgesehen. In der Wandung 5 ist entlang der Einsteckrichtung E betrachtet an einer zweiten Position P2 wenigstens eine zweite Öffnung 7 vorgesehen. In die erste Öffnung 6 ist ein Primärverriegelungselement 8 für das in die Kontaktkammer 3 aufnehmbare bzw. hier aufgenommene Kontaktelement 20 einsetzbar. In 1 ist ein derartiges Primärverriegelungselement 8 lösbar eingesetzt bzw. eingesteckt, d.h. zerstörungsfrei wieder entnehmbar. In die zweite Öffnung 7 ist ein Sekundärverriegelungselement 9 für das in die Kontaktkammer 3 aufnehmbare bzw. aufgenommene Kontaktelement 20 einsetzbar. In 1 ist ein derartiges Sekundärverriegelungselement 9 lösbar eingesetzt bzw. eingesteckt, d.h. zerstörungsfrei wieder entnehmbar. Eine Außenseite 10 der Wandung 5 ist bei in die erste Öffnung 6 eingesetztem Primärverriegelungselement 8 und bei in die zweite Öffnung 7 eingesetztem Sekundärverriegelungselement 9 (also wie in 1 dargestellt) berührsicher gegen elektrische Überschläge, sogenannte Durchschläge, vom Inneren 12 der Kontaktkammer 3, insbesondere entlang einer Umlaufrichtung U um die Einsteckrichtung E herum. Es versteht sich, dass eine Durchschlagsicherheit auch durch eine entsprechend große Wandungsstärke d bzw. Dicke d der Wandung 5 bewirkt werden kann. Durch das Einsetzen des Primärverriegelungselements 8 in die erste Öffnung 6 und des Sekundärverriegelungselements 9 in die zweite Öffnung 7 kann jedoch auch bei einer geringen Dicke d der Wandung 5 (z.B. 0,7mm bis 1,3mm) ein Durchschlag vermieden werden.
Der Steckverbinder 1 kann für den Betrieb bei hohen Strömen im Bereich von 10A bis 1200A eingerichtet sein. Bevorzugt ist er für Ströme von wenigstens 50A oder wenigstens 100A ausgelegt. Dazu kann ein Querschnitt des wenigstens einen Kontaktelements 20 von z.B. wenigstens 4mm² oder wenigstens 10mm² oder wenigstens 50mm² vorgesehen sein. Auch sind Querschnitte von bis zu 200mm² oder auch bis zu 400mm² möglich, um eine ausreichende Tragfähigkeit für derart hohe Ströme aufzuweisen. Das Kontaktelement 20 kann z.B. Metall aufweisen, z.B. Kupfer.
Der Steckverbinder 1 kann auch für den Betrieb mit hohen Spannungen eingerichtet sein, z.B. Spannungen von wenigstens 40V, bevorzugt von wenigstens 100V, besonders bevorzugt von wenigstens 200V oder wenigstens 400V und ganz besonders bevorzugt von wenigstens 500V. Es kann vorgesehen sein, dass Spannungen von bis zu 1000V an den Steckverbinder 1 bzw. das Kontaktelement 20 betriebssicher angelegt werden können. Durch das Zusammenwirken der ersten Öffnung 6 mit dem Primärverriegelungselement 8 und der zweiten Öffnung 7 mit dem Sekundärverriegelungselement 9 ist selbst bei derartigem Hochspannungsbetrieb die Außenseite 10 betriebssicher gegen einen elektrischen Überschlag vom Inneren 12 der Kontaktkammer 3. Mit anderen Worten: die Kriechstrecken bzw. Luftstrecken zwischen dem Inneren 12 der Kontaktkammer 3 bzw. einer Innenseite 11 der Wandung 5 und seiner Außenseite 10 der Wandung 5 sind dadurch ausreichend groß, um einen elektrischen Überschlag zu verhindern - die Außenseite 10 der Wandung 5 kann somit gefahrlos berührt werden. Eine weitere, zusätzliche Isolierwandung ist nicht notwendig.
Die Wandung 5 ist - wie in 1 ersichtlich ist - bei in die erste Öffnung 6 eingesetztem Primärverriegelungselement 8 bzw. durch dieses und bei in die zweite Öffnung 7 eingesetztem Sekundärverriegelungselement 9 bzw. durch dieses entlang der Umlaufrichtung U geschlossen. Dies begünstigt einen Überschlagschutz vom Inneren 12 der Kontaktkammer 3 auf die Außenseite 10 der Wandung 5. Die beiden Verriegelungselemente 8, 9 wirken somit in der Art eines Stopfens oder eines Deckels. Es kann auch vorgesehen sein, dass die ersten und/oder zweiten Öffnungen 6, 7 in der Wandung 5 entlang der radialen Richtung R wenigstens eine oder genau eine Stufe aufweisen. Mit anderen Worten: die Öffnungen 6, 7 können entlang der radialen Richtung R zwei oder mehr unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Primärverriegelungselement 8 und/oder Sekundärverriegelungselement 9 können dann mit ihrem nach außen gewandten Ende zumindest teilweise in die erste Öffnung 6 bzw. in die zweite Öffnung 7 eintauchen bzw. teilweise versenkt werden. Durch die Stufe ist dann eine Sichtverbindung vom Inneren 12 der Kontaktkammer 3 zur Außenseite 12 der Wandung 5 unterbrochen. Dadurch kann die Durchschlagsfestigkeit verbessert werden. Zudem erhöht eine derartige Stufe vorteilhaft auch die Kriechstromstrecke.
Die Stufe kann z.B. derart ausgebildet sein, dass sie sich entlang der radialen Richtung R betrachtet beispielsweise in einem Bereich von 25% bis 75% der Dicke d der Wandung 5 befindet und sich an dieser Stelle der Durchmesser der Öffnung ändert. Beträgt somit beispielsweise die Dicke d 2mm, so kann die Stufe entlang der radialen Richtung R von außen nach innen betrachtet in einer Tiefe der Wandung 5 von 0,5mm bis 1,5mm angeordnet sein. In dieser Tiefe ändert sich somit zumindest abschnittsweise der Durchmesser der ersten bzw. zweiten Öffnung 6, 7.
Der Durchmesser der ersten Öffnung 6 bzw. der zweiten Öffnung 7 kann durch die Stufe umlaufend verändert sein oder er kann lediglich bereichsweise, z.B. höchstens 270° umlaufend, verändert sein. Die Veränderung des Durchmessers kann dabei z.B. zwischen 10% und 70% betragen, bevorzugt zwischen 15% und 50%. Die Veränderung des Durchmessers kann z.B. auf den radial weiter außen liegenden Durchmesser bezogen werden. Der Durchmesser kann sich vergrößern oder verringern.
Die Wandung 5 kann hier eine Dicke d von höchstens 4mm aufweist, bevorzugt von höchstens 3mm, besonders bevorzugt von höchstens 2mm oder höchstens 1mm und ganz besonders bevorzugt von höchstens 0,5mm. Ein besonders guter Kompromiss zwischen Materialverbrauch und Durchschlagfestigkeit kann z.B. für eine Dicke d der Wandung 5 im Bereich von 1,2mm und 2,2mm gegeben sein.
Das in die Kontaktkammer 3 aufnehmbare Kontaktelement 20 ist im in die Kontaktkammer 3 aufgenommenen Zustand an einer Innenseite 11 der Wandung 5 angeordnet, wie in 1 zu erkennen ist.
Der mit dem Steckverbinder 1 zusammensteckbare Gegensteckverbinder 60 kann z.B. im mit dem Steckverbinder 1 zusammengesteckten Zustand (hier nicht dargestellt) unmittelbar benachbart zu der Außenseite 10 der Wandung 5 angeordnet sein. Dabei kann z.B. über weite Teile der Wandung 5 auf eine die Wandung 5 umgebende Schirmung verzichtet werden.
Die erste Position P1 und die zweite Position P2 sind entlang der Einsteckrichtung E bzw. entlang der axialen Richtung x voneinander beabstandet. Dabei beträgt die Beabstandung hier wenigstens einen Durchmesser D der ersten Öffnung 6 entlang der Einsteckrichtung E.
Die erste Position P1 und die zweite Position P2 sind entlang der Umlaufrichtung U zueinander beabstandet. Die erste Öffnung 6 kann z.B. entlang der Umlaufrichtung U betrachtet um wenigstens 30° relativ zur zweiten Öffnung 7 versetzt angeordnet sein. In der Darstellung gemäß 1 beträgt der Versatz 180°, d.h., die beiden Öffnungen 6, 8 sind an einander gegenüberliegenden Seiten der Wandung 5 angeordnet.
Das Primärverriegelungselement 8 ist in einer ersten Steckrichtung R1 quer zur Einsteckrichtung E in die erste Öffnung 6 einsetzbar bzw. in 1 in die erste Öffnung 6 eingesetzt bzw. eingesteckt bzw. in der ersten Öffnung 6 angeordnet. Es ragt durch die erste Öffnung 6 hindurch ins Innere 12 der Kontaktkammer 3. Es kann zumindest abschnittsweise, in 1 vollständig, durch das Innere 12 hindurchragen. Das Primärverriegelungselement 8 greift in 1 mit seinem freien Ende in eine der ersten Öffnung 6 gegenüberliegenden, hier sacklochartig ausgebildeten Ausnehmung 33 der Wandung 5 ein, wo es gegen eine Verlagerung in axialer Richtung x gesichert ist. Es versteht sich, dass statt der sacklochartigen Ausnehmung 33 auch eine Durchgangsöffnung vorgesehen sein kann.
Das Sekundärverriegelungselement 9 ist in einer zweiten Steckrichtung R2 quer zur Einsteckrichtung E in die zweite Öffnung 7 einsetzbar bzw. in 1 in die zweite Öffnung 7 eingesetzt bzw. eingesteckt bzw. in der zweiten Öffnung 7 angeordnet. Es ragt durch die zweite Öffnung 7 hindurch ins Innere 12 der Kontaktkammer 3. Es kann zumindest abschnittsweise, in 1 vollständig, durch das Innere 12 hindurchragen. Das Sekundärverriegelungselement 9 greift in 1 mit seinem freien Ende in eine der zweiten Öffnung 7 gegenüberliegenden, hier sacklochartig ausgebildeten weitere Ausnehmung 34 der Wandung 5 ein, wo es gegen eine Verlagerung in axialer Richtung x gesichert ist. Es versteht sich, dass statt der sacklochartigen Ausnehmung 34 auch eine Durchgangsöffnung vorgesehen sein kann.
Die erste Einsetzrichtung R1 und die zweite Einsetzrichtung R2 können einen Winkel von wenigstens 30 °, bevorzugt von wenigstens 45° und besonders bevorzugt von wenigstens 60° zueinander aufweisen. In 1 beträgt dieser Winkel 180°.
Das Kontaktelement 20 weist an seiner Kontaktelementaußenseite 21 zumindest einen Hinterschnitt 24 auf, der das Primärverriegelungselement 8 hintergreift und so gegen eine axiale Verlagerung entgegen der Einsteckrichtung E sichert. Das Kontaktelement 20 weist an seiner Kontaktelementaußenseite 21 weiterhin zumindest einen weiteren Hinterschnitt 25 auf, der das Sekundärverriegelungselement 9 hintergreift. Auf diese Weise wird eine weitere, redundante Sicherung gegen eine axiale Verlagerung entgegen der Einsteckrichtung E bewirkt. Dabei können Hinterschnitt 24 und weiterer Hinterschnitt 25 derart ausgestaltet sein, dass neben einer axialen Verlagerung auch eine Verdrehung entlang der Umlaufrichtung U verhindert wird, wenn das Primärverriegelungselement 8 und das Sekundärverriegelungselement 9 eingesteckt sind.
Der Hinterschnitt 24 kann derart ausgebildet sein, dass das Primärverriegelungselement 8 nur dann durch die erste Öffnung 6 in die Kontaktkammer 3 einsetzbar ist, wenn sich das Kontaktelement 20 in einer definierten axialen Position befindet. Die definierte axiale Position kann z.B. einen axialen Spielraum des Kontaktelements 20 von höchstens 5mm, bevorzugt von höchstens 3mm und besonders bevorzugt von höchstens 1mm zulassen. Dies kann z.B. durch eine Ausnehmung in der Kontaktelementaußenseite 21 bewirkt werden, die entlang der axialen Richtung x beidseitig berandet ist.
In gleicher Weise kann der weitere Hinterschnitt 25 derartig ausgebildet sein, dass das Sekundärverriegelungselement 25 nur dann durch die zweite Öffnung 7 in die Kontaktkammer 3 einsetzbar ist, wenn sich das Kontaktelement 20 in der definierten axialen Position befindet.
Das Primärverriegelungselement 8 weist ein Basiselement 14 auf, wobei von dem Basiselement 14 eine Anzahl von freitragenden Armen 15 abragt, die z.B. der Anzahl der ersten Öffnungen 6 entsprechen kann (im Schnittbild der 1 ist lediglich ein Arm 15 dargestellt sowie eine erste Öffnung 6). Die Wandung 5 der Kontaktkammer 3 kann derart gestaltet sein, dass im vollständig eingesetzten Zustand des Primärverriegelungselements 8 das Basiselement 14 bündig mit der Wandung 5 abschließt. Dazu kann die Wandung 5 eine Einkerbung bzw. Stufe auf der Außenseite 10 aufweisen, in die das Basiselement 14 eintauchen kann, so dass es bündig oder zumindest fast bzw. annährend bündig mit der Wandung 5 abschließt. Eine kleine Stufe (z.B. 0,05mm bis 0,2mm oder höchstens 20%, bevorzugt höchstens 10% der Dicke d der Wandung 5) radial nach innen oder radial nach außen kann als „annährend bündig“ bzw. „im Wesentlichen bündig“ angesehen werden. Ebenso können die ersten Öffnungen 6 bzw. die genau eine erste Öffnung 6 mit einer Stufe gestaltet sein. In 1 ist aus Gründen der besseren Visualisierung das Basiselement 15 erhaben über der Außenseite 10 der Wandung 5 dargestellt.
In gleicher Weise kann auch das Sekundärverriegelungselement 9 ein weiteres Basiselement 16 und einen oder mehrere freitragende Arme 17 aufweisen. Auch hier können Stufen bzw. Einkerbungen in der Wandung 5 im Bereich der zweiten Öffnung(en) 7 vorgesehen sein.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die beiden Verriegelungselemente 8, 9 lediglich in der Art eines Riegels ausgebildet sind.
Am vom Gegensteckverbinder 60 abgewandten Ende des Steckverbinders 1 ist das Kontaktelement 20 an eine erste Leitung 70 elektrisch angeschlossen, z.B. über eine Crimpverbindung. Die erste Leitung 70 weist dabei von innen nach außen betrachtet einen ersten Innenleiter 71 auf, der von einer ersten Innenisolierung 72 umgeben ist. Die erste Innenisolierung 72 ist von einem ersten Schirmleiter 73 umgeben, der z.B. als elektrische leitendes Schirmgeflecht ausgebildet ist. Ganz außen ist der erste Schirmleiter 73 von einer Außenisolierung 74 umgeben.
Der Steckverbinder 1 der 1 weist weiterhin in der Nähe des Bodens 32 des becherartigen Gehäuses 2 ein Schirmblech 13 auf, welches hier beispielhaft an der Innenseite des Gehäuses 2 geführt wird und somit von der Außenseite 10 der Wandung beabstandet die Wandung 5 ringförmig umgibt. Das Schirmblech 13 weist jedoch lediglich eine geringe Erstreckung entlang der axialen Richtung x auf, z.B. höchstens 5mm oder höchstens 3mm oder höchstens 1mm.
Dieses Schirmblech 13 ist mit dem ersten Schirmleiter 73 der ersten Leitung 70 elektrisch verbunden. Das Schirmblech 13 ist eingerichtet, zum Anschließen an ein Gegenschirmblech 63 des Gegensteckverbinders 60.
Der Gegensteckverbinder 60 weist ein Gegensteckverbindergehäuse 61 auf, in dem ein Gegenkontaktelement 62 angeordnet ist. Dieses kann im zusammengesteckten Zustand von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 60 mit dem Kontaktelement 20 des Steckverbinders 1 kontaktiert werden. Das Gegensteckverbindergehäuse 61 kann z.B. aus Kunststoff gestaltet sein oder Kunststoff umfassen. Dieses Gegensteckverbindergehäuse 61 ist hier an seinem dem Steckverbinder 1 zugewandten Ende becherförmig gestaltet und ist derart gestaltet, dass es die Wandung 5 der Kontaktkammer 3 des Steckverbinders 1 in sein Inneres aufnehmen kann. Am vom Steckverbinder 1 abgewandten Ende ist das Gegenkontaktelement 62 an eine zweite Leitung 80 elektrisch angeschlossen, z.B. über eine Crimpverbindung. Die zweite Leitung 80 weist dabei von innen nach außen betrachtet einen zweiten Innenleiter 81 auf, der von einer zweiten Innenisolierung 82 umgeben ist. Die zweite Innenisolierung 82 ist von einem zweiten Schirmleiter 83 umgeben, der z.B. als elektrische leitendes Schirmgeflecht ausgebildet ist. Ganz außen ist der zweite Schirmleiter 83 von einer zweiten Außenisolierung 84 umgeben.
Der zweite Schirmleiter 83 der 1 ist elektrisch mit dem Gegenschirmblech 63 verbunden. Das Gegenschirmblech 63 ist hier beispielhaft an der Außenseite des becherförmigen Gegensteckverbindergehäuses 61 angeordnet, so dass es im zusammengesteckten Zustand mit dem Steckverbinder 1 dessen Schirmblech 13 elektrisch kontaktiert.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die gesamte elektrische Strecke von der ersten Leitung 70 bzw. dem ersten Anschlusskabel bzw. dem ersten Kabelbaum über die Steckverbinder-Gegensteckverbinder-Schnittstelle bis hin zur zweiten Leitung 80 eine durchgehende Schirmung aufweist und somit ein Eintrag elektromagnetischer Strahlung und/oder ein Austrag elektromagnetischer Strahlung möglichst gering gehalten wird. Grundsätzlich ist jedoch auch ein derartiges System ohne Schirmleiter 73, 83 bzw. ohne Schirmblech 13 bzw. Gegenschirmblech 63 denkbar.
2a zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen Steckverbinder 1 aus dem Stand der Technik. Das Gehäuse 2 weist einen Hebel 30 auf: Durch diesen kann die Kraft, die ein Monteur beim Zusammenstecken des Steckverbinders 1 mit einem Gegensteckverbinder 60 aufbringen muss reduziert werden.
In dem Gehäuse 2 sind hier zwei Kontaktkammern 3 angeordnet. Im Inneren 12 der Kontaktkammern 3 ist jeweils ein Kontaktelement 20 angeordnet. Jede Kontaktkammer 3 weist eine Wandung 5 auf, an deren Innenseite 11 das Kontaktelement 20 angeordnet ist. In der Wandung 5 jeder Kontaktkammer 3 sind jeweils zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 41, hier in der Form von Schlitzen eingebracht, die notwendig sind, um eine in 2b dargestellte, elastisch reversibel auslenkbare Primärverrastungslanze 42 freizuschneiden. Durch die beiden Aussparungen 41 bzw. Schlitze ist eine Durchschlagfestigkeit einer am Kontaktelement 20 anliegenden (Hoch)Spannung von der Innenseite 11 der Wandung 5 zur Außenseite 10 der Wandung 5 nicht sicher gewährleistet. Um dennoch eine Berührsicherheit der Kontaktkammer 3 bzw. des Gehäuses 2 zu ermöglichen ist die Wandung 5 von einer radial außerhalb liegenden, umlaufend geschlossenen Isolierwandung 46 umgeben. Diese Isolierwandung wiederum ist entlang fast ihrer gesamten axialen Länge umlaufend von einem Schirmblech 13 umgeben.
2b zeigt einen Querschnitt durch den Steckverbinder aus 2a. Innerhalb der Isolierwandung sind die beiden, einander diametral gegenüberliegenden Primärverrastungslanzen 42 bzw. Primärrastlanzen bzw. Rastlanzen zu erkennen, die aus der Wandung 5 freigeschnitten sind. Isolierwandung 46 und Wandung 5 laufen entgegen der Einsteckrichtung E betrachtet in einer gemeinsamen Wurzel 47 zusammen. Die Primärverrastungslanzen 42 bzw. Primärrastlanzen bzw. Rastlanzen hintergreifen einen Hinterschnitt 24 auf einer Außenseite des Kontaktelements 20, ungefähr auf Höhe einer als Lamellenkäfig 22 ausgebildeten Kontaktierstelle für ein in das Kontaktelement 20 einsteckbares Gegenkontaktelement (hier nicht dargestellt).
Die Primärverrastungselemente bzw. die Primärverrastungslanzen 42 bzw. Primärrastlanzen bzw. die Rastlanzen sichern auf diese Weise das Kontaktelement 20 bei der Montage gegen eine axiale Verlagerung entgegen der Einsteckrichtung E. An seinem vorderen Ende ist das Kontaktelement 20 durch einen in der Wandung 5 ausgebildeten (axialen) Anschlag 43 gegen ein Herausrutschen aus der Kontaktkammer 3 entlang der axialen Richtung x gesichert.
Das Gehäuse 2 weist weiterhin eine Gehäuseaußenwand 18 auf, die die Kontaktkammern 3 becherartig umgibt und die auch außerhalb der Isolierwandung 46 und des Schirmblechs 13 verläuft. Im Bereich des Bodens 32 des Gehäuses 2 ist eine Radialdichtung 31 angeordnet, welche die Wurzel 47 aus Isolierwandung 46 und Wandung 5 umgibt. Die Radialdichtung 31 soll im zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders 1 mit dem Gegensteckverbinder 60 das Eindringen von z.B. Feuchtigkeit, Staub und Schmutz in das Innere des Steckverbinders 1 verhindern.
3a zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen weiteren Steckverbinder 1. Das Gehäuse 2 weist hier zwei Kontaktkammern 3 mit jeweils einer Wandung 5 auf. In jeder der beiden Wandungen 5 sind jeweils zwei erste Öffnungen 6 (siehe auch 3b) an einer ersten Position P1 sowie eine zweite Öffnung 7 an einer zweiten Position P2 eingebracht, wobei die zweite Position P2 näher am Boden 32 des Gehäuses 2 liegt als die erste Position P1. Erste Öffnungen 6 und zweite Öffnung 7 sind entlang der Umlaufrichtung U um ca. 30° bis 45° relativ zueinander verdreht. In die ersten Öffnungen 6 ist ein Primärverriegelungselement 8 entlang einer ersten Steckrichtung R1 eingesteckt. In die zweite Öffnung 7 ist ein Sekundärverriegelungselement 9 entlang einer zweiten Steckrichtung R2 eingesteckt, wobei die beiden Steckrichtungen R1, R2 um einen Winkel von ca. 30° bis 45° relativ zueinander gedreht sind. Der zweiten Öffnung 7 liegt diametral eine weitere Öffnung 48 in der Wand gegenüber, so dass das Sekundärverriegelungselement 9 in diese weitere Öffnung 48 eingreifen kann und so gegen eine Verlagerung entlang der axialen Richtung x oder gegen ein Verkippen gesichert ist. Die weitere Öffnung 48 weist hier eine deutlich kleinere Fläche in der Wandung 5 auf als die zweite Öffnung 7.
Alle Öffnungen 6, 7, 48 sind in 3a als von der Wandung 5 umrandete Löcher ausgebildet. Die Außenseite 10 der Wandung 5 bildet zusammen mit eingesetztem Primärverriegelungselement 8 und eingesetztem Sekundärverriegelungselement 9 eine im Wesentlichen glatte, durchgehende Fläche aus. Denn beide Verriegelungselemente 8, 9 schließen im Wesentlichen bündig mit der Außenseite 10 der Wandung 5 ab, mit Ausnahme kleiner Entnahmeöffnungen im Basiselement 14 zum Entfernen des Primärverriegelungselements 8.
Im Bereich des Bodens 32 des Gehäuses 2 umläuft ein Schirmblech 13 ringartig jede der beiden Kontaktkammern 3 bzw. deren Wandungen 5. Die axiale Erstreckungslänge des Schirmblechs 13 ist jedoch sehr gering, z.B. weniger als 15mm, bevorzugt weniger als 10mm und ganz besonders bevorzugt weniger als 5mm.
Dadurch, dass die Wandung 5 entlang der Umlaufrichtung U im Wesentlichen vollständig geschlossen ist sind die Kriechstrecken bzw. Freiluftstrecken ausreichend groß dimensioniert. Daher kommt es selbst beim Anlegen einer (Hoch)Spannung an die jeweils in den Kontaktkammern 3 angeordneten Kontaktelemente 20 nicht zu einem elektrischen Überschlag von der Innenseite 11 der Wandung 5 zu ihrer Außenseite 10. Eine zusätzliche, die Wandung 5 umgebende Isolierwandung (wie z.B. in 2a, 2b) ist daher verzichtbar. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung des Steckverbinders 1 erheblich. Zusätzlich können die Abmessungen des Gehäuses 2 z.B. entlang der y-Richtung und entlang der z-Richtung erheblich verringert werden.
3b zeigt eine geschnittene Detailansicht durch eine der beiden Kontaktkammern 3 des Steckverbinders 1 aus 3a auf Höhe der ersten Position P1. Das Primärverriegelungselement 8 weist das bereits in 3a dargestellte Basiselement 14 auf. Dieses ist z.B. kreissegmentförmig gebogen, so dass es bündig bzw. im Wesentlichen bündig mit der Außenseite 10 der Wandung 5 abschließen kann. Die Wandung 5 ist an der ersten Position leicht nach innen zurückgezogen bzw. weist eine Stufe oder eine Einkerbung auf, um für das Basiselement 14 Platz zu schaffen. Vom Basiselement 14 ragen hier zwei freitragende Arme 15 ab, welche im Inneren 12 der Kontaktkammer 3 einen Hinterschnitt 24 des Kontaktelements 20 hintergreifen und dieses so gegen eine Verlagerung entgegen der axialen Richtung x bzw. entgegen der Einsteckrichtung E hindern. Die Arme 15 sind durch je eine erste Öffnung 6 hindurchgesteckt. Die beiden ersten Öffnungen 6 sind durch die Arme 15 jeweils annährend vollständig ausgefüllt. Sie werden in radialer Richtung betrachtet von dem Basiselement 14 vollständig abgedeckt, so dass kein direkter bzw. linearer Weg von der Außenseite 10 der Wandung 5 zur Innenseite 11 der Wandung 5 führt.
An der Innenseite 11 der Wandung 5 sind den ersten Öffnungen 6 gegenüberliegend jeweils sacklochartige Ausnehmungen 33 bzw. sind jeweils Vertiefungen angeordnet. In diese können die Arme 15 mit ihren freien Enden eingreifen. Auf diese Weise sind die Arme 15 gegen eine axiale Verlagerung oder ein Verkippen gesichert.
Die beiden Hinterschnitte 24 in der Kontaktelementaußenseite 21 können z.B. lochartig ausgeführt sein, so dass das Primärverriegelungselement 8 nur dann vollständig in die Wandung 5 eingesetzt werden kann, wenn diese Hinterschnitt-Öffnungen entlang der ersten Steckrichtung R1 betrachtet mit den ersten Öffnungen 6 fluchten. Auf diese Weise kann eine korrekte axiale Positionierung des Kontaktelements 20 an einer definierten axialen Position sichergestellt werden.
Die Wandung 5 weist eine Signalfarbe, im dargestellten Ausführungsbeispiel Orange, auf, um so einen Bediener auf mögliche Gefahren durch (Hoch)Spannung hinzuweisen. Um sicher erkennen zu können, ob das Primärverriegelungselement 8 korrekt eingesetzt ist und damit auch eine Berührsicherheit gegeben ist, weist das Primärverriegelungselement 8 eine andere Farbe auf als die Farbe der Wandung 5. Das Primärverriegelungselement 8 kann z.B. grün, blau, gelb, rot, braun oder magentafarben sein oder eine andere Farbe aufweisen, die einen möglichst großen Kontrast zur Farbe der Wandung 5 aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Primärverriegelungselement 8 z.B. auf seiner nach außen weisenden Fläche, z.B. am Basiselement 14, eine andere Struktur bzw. Topografie aufweist, z.B. eine Riffelung oder Noppen. So kann haptisch erkannt werden, ob das Primärverriegelungselement 8 korrekt eingesetzt ist.
3c zeigt eine weitere geschnittene Detailansicht durch eine der beiden Kontaktkammern 3 des Steckverbinders 1 aus 3a auf Höhe der zweiten Position P2. Das durch die zweite Öffnung 7 hindurchgesteckte Sekundärverriegelungselement 9 hintergreift einen weiteren Hinterschnitt 25 des Kontaktelements 20. Auch dieser weitere Hinterschnitt 25 kann lochartig ausgebildet sein, so dass bei eingestecktem Sekundärverriegelungselement 9 eine axiale Verlagerung in beide Richtungen entlang der x-Achse verhindert wird oder nur eng begrenzt möglich ist. Das Sekundärverriegelungselement 9 weist ein weiteres Basiselement 16 sowie einen einzigen freitragenden Arm 17 auf, der mit seinem freien Ende die weitere Öffnung 48 auf der gegenüberliegenden Seite der Wandung 5 durchgreift und im Wesentlichen vollständig oder sogar vollständig verschließt. Der weitere Arm 17 füllt die zweite Öffnung 7 fast vollständig aus. Das weitere Basiselement 16 deckt in der Art eines Deckels oder Stopfens die verbleibenden Zwischenräume zwischen zweiter Öffnung 7 und weiterem Arm 17 ab, so dass kein direkter bzw. linearer Pfad bzw. keine Sichtverbindung von der Außenseite 10 zur Innenseite 11 der Wandung 5 besteht. Die Wandung 5 ist im Bereich der zweiten Öffnung 7 etwas nach innen versetzt, sie weist eine Stufe bzw. Einkerbung auf. Hier ist der Durchmesser der zweiten Öffnung 7 radial innenliegend geringer als radial außen liegend. Im vollständig eingesetzten Zustand schließt das weitere Basiselement 16 im Wesentlichen bündig mit der Außenseite 10 der Wandung 5 ab, d.h. es ergibt sich hier nur eine sehr geringe Stufe, in diesem Fall ins Innere der Wandung 5, die weniger als 20% der Dicke d der Wandung 5 ausmacht, bevorzugt weniger als 10%.
Das Sekundärverriegelungselement 9 kann z.B. durch Druck auf das freie Ende des weiteren Arms 17 durch die weitere Öffnung 48 hindurch aus der Kontaktkammer 3 gelöst werden. Die weitere Öffnung 48 weist ebenfalls eine Stufe auf. In gleicher Weise weist auch das freie Ende des weiteren Arms 17 eine komplementäre Stufe auf. Dabei ist bei der weiteren Öffnung 48 der Durchmesser radial innen liegend größer als der Durchmesser radial außen liegend. Auf diese Weise ist zumindest bei eingesetztem Sekundärverriegelungselement 9 ein direkter bzw. linearer Pfad bzw. eine Sichtverbindung vom Innern 12 der Kontaktkammer 3 zur Außenseite 12 der Wandung 5 unterbunden.
Um sicher erkennen zu können, ob das Sekundärverriegelungselement 9 korrekt eingesetzt ist und damit auch eine Berührsicherheit gegeben ist, weist das Sekundärverriegelungselement 9 eine andere Farbe auf als die Farbe der Wandung 5. Das Sekundärverriegelungselement 9 kann z.B. grün, blau, gelb, rot, braun oder magentafarben sein oder eine andere Farbe aufweisen, die einen möglichst großen Kontrast zur Farbe der Wandung 5 aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Sekundärverriegelungselement 9 z.B. auf seiner nach außen weisenden Fläche, z.B. am Basiselement 16, eine andere Struktur bzw. Topografie aufweist, z.B. eine Riffelung oder Noppen. So kann haptisch erkannt werden, ob das Sekundärverriegelungselement 9 korrekt eingesetzt ist.
Grundsätzlich kann das Sekundärverriegelungselement 9 auch mehrere weitere Arme 17 an einem gemeinsamen weiteren Basiselement 16 aufweisen, die dann durch mehrere zweite Öffnungen 7 eingesteckt werden. In gleicher Weise kann das Primärverriegelungselement grundsätzlich auch lediglich einen einzigen Arm 15 aufweisen.
Abschließend sei angemerkt, dass der Steckverbinder 1 für die Anwendung bzw. Verwendung in Kraftfahrzeugen bzw. bei Invertern, Motoren, Steuergeräten, Batterien, Ladegeräten oder Generatoren gedacht bzw. geeignet bzw. eingerichtet ist bzw. sein kann. Jedoch ist der Steckverbinder 1 auf derartige Anwendungen bzw. Verwendungen nicht beschränkt.

Claims

Steckverbinder zum Zusammenstecken entlang einer Einsteckrichtung (E) mit einem Gegensteckverbinder (60), der Steckverbinder (1) aufweisend: -- ein Gehäuse (2) mit wenigstens einer Kontaktkammer (3); wobei die wenigstens eine Kontaktkammer (3) im Gehäuses (2) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Kontaktkammer (3) zur Aufnahme eines Kontaktelements (20) eingerichtet ist, wobei die wenigstens eine Kontaktkammer (3) eine die Einsteckrichtung (E) umlaufende Wandung (5) aufweist, wobei in der Wandung (5) entlang der Einsteckrichtung (E) betrachtet an einer ersten Position (P1) eine erste Öffnung (6) vorgesehen ist, wobei in der Wandung (5) entlang der Einsteckrichtung (E) betrachtet an einer zweiten Position (P2) wenigstens eine zweite Öffnung (7) vorgesehen ist, wobei in die erste Öffnung (6) ein Primärverriegelungselement (8) für das in die Kontaktkammer (3) aufnehmbare Kontaktelement (20) einsetzbar ist, wobei in die zweite Öffnung (7) ein Sekundärverriegelungselement (9) für das in die Kontaktkammer (3) aufnehmbare Kontaktelement (20) einsetzbar ist, wobei eine Außenseite (10) der Wandung (5) bei in die erste Öffnung (6) eingesetztem Primärverriegelungselement (8) und bei in die zweite Öffnung (7) eingesetztem Sekundärverriegelungselement (9) entlang einer Umlaufrichtung (U) um die Einsteckrichtung (E) herum berührsicher gegen elektrische Überschläge vom Inneren (12) der Kontaktkammer (3) ist, wobei die erste Position (P1) und die zweite Position (P2) entlang der Umlaufrichtung (U) zueinander beabstandet sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei der Steckverbinder (1) für Hochspannungsanwendungen eingerichtet ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (5) bei in die erste Öffnung (6) eingesetztem Primärverriegelungselement (8) und bei in die zweite Öffnung (7) eingesetztem Sekundärverriegelungselement (9) entlang der Umlaufrichtung (U) geschlossen ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (5) eine Dicke (d) von höchstens 3mm aufweist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in die Kontaktkammer (3) aufnehmbare Kontaktelement (20) im in die Kontaktkammer (3) aufgenommenen Zustand an einer Innenseite (11) der Wandung (5) angeordnet ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mit dem Steckverbinder (1) zusammensteckbare Gegensteckverbinder (60) im mit dem Steckverbinder (1) zusammengesteckten Zustand unmittelbar benachbart zu der Außenseite (10) der Wandung (5) angeordnet ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Position (P1) und die zweite Position (P2) entlang der Einsteckrichtung (E) voneinander beabstandet sind.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Öffnung (6) entlang der Umlaufrichtung (U) betrachtet um wenigstens 30° relativ zur zweiten Öffnung (7) versetzt angeordnet ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Primärverriegelungselement (8) in einer ersten Steckrichtung (R1) quer zur Einsteckrichtung (E) in die erste Öffnung (6) einsetzbar ist, wobei das Sekundärverriegelungselement (9) in einer zweiten Steckrichtung (R2) quer zur Einsteckrichtung (E) in die zweite Öffnung (7) einsetzbar ist, wobei die erste Einsetzrichtung (R1) und die zweite Einsetzrichtung (R2) einen Winkel von wenigstens 30°.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der wenigstens einen Kontaktkammer (3) ein Kontaktelement (20) angeordnet ist.
Steckverbinder dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Kontaktelement (20) an seiner Kontaktelementaußenseite (21) zumindest einen Hinterschnitt (24) derart aufweist, dass das Primärverriegelungselement (8) nur dann durch die erste Öffnung (6) in die Kontaktkammer (3) einsetzbar ist, wenn sich das Kontaktelement (20) in einer definierten axialen Position befindet, wobei die definierte axiale Position einen axialen Spielraum des Kontaktelements (20) von höchstens 5mm zulässt.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Primärverriegelungselement (8) und/oder das Sekundärverriegelungselement (9) mit einer anderen Farbe oder Oberflächenstruktur gestaltet ist als die Wandung (5) der Kontaktkammer (3).
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (5) an der ersten Position (P1) zwei oder mehr in Umlaufrichtung voneinander beabstandete erste Öffnungen (6) aufweist, wobei das Primärverriegelungselement (8) ein Basiselement (14) aufweist, wobei von dem Basiselement (14) eine Anzahl von freitragenden Armen (15) abragt, die der Anzahl der ersten Öffnungen (6) entspricht, wobei die Wandung (5) der Kontaktkammer (3) derart gestaltet ist, dass im vollständig eingesetzten Zustand des Primärverriegelungselements (8) das Basiselement (14) im Wesentlichen bündig mit der Wandung (3) abschließt.