DE102020100533A1

DE102020100533A1 - Elektrische Steckverbindung und Klemmeinrichtung für eine elektrische Steckverbindung

Info

Publication number: DE102020100533A1
Application number: DE102020100533.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Maier
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2021-06-24
Also published as: EP4078735A1; WO2021123006A1; US20230018161A1; CN114982074B; CN114982074A; EP4078735C0; EP4078735B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klemmeinrichtung (5) für eine elektrische Steckverbindung (1), die einen elektrischen Steckverbinder (2), einen mit dem Steckverbinder (2) elektrisch und mechanisch verbindbaren elektrischen Gegensteckverbinder (3), und eine Primärverrastung (4) zur Verrastung der Verbindung zwischen dem Steckverbinder (2) und dem Gegensteckverbinder (3) aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Klemmeinrichtung (5) ausgebildet ist, um den Steckverbinder (2) und den Gegensteckverbinder (3) in ihrem verbundenen Zustand ergänzend zu der Verrastung durch die Primärverrastung (4) gegeneinander zu verspannen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmeinrichtung für eine elektrische Steckverbindung, die einen elektrischen Steckverbinder, einen elektrischen Gegensteckverbinder und eine Primärverrastung aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Steckverbindung, aufweisend einen elektrischen Steckverbinder, einen elektrischen Gegensteckverbinder, eine Primärverrastung und eine Klemmeinrichtung.
Eine gattungsgemäße Klemmeinrichtung ist aus der EP 3 028 349 B1 bekannt.
Aus der Elektrotechnik ist eine Vielzahl von elektrischen Steckverbindern bekannt. Elektrischen Steckverbinder dienen bekanntermaßen dazu, elektrische Versorgungssignale und/oder Datensignale an korrespondierende Gegensteckverbinder zu übertragen. Bei einem elektrischen Steckverbinder bzw. einem elektrischen Gegensteckverbinder kann es sich um einen Stecker, einen Einbaustecker, eine Buchse, eine Kupplung oder einen Adapter handeln. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung „Steckverbinder“ bzw. „Gegensteckverbinder“ steht stellvertretend für alle Varianten.
Bekanntermaßen vermögen sich Schwingungen bzw. Vibrationen über die mit den Steckverbindern verbundenen Komponenten, beispielsweise Kabel, auf die Steckverbindung zu übertragen. Durch die auf die Steckverbindung übertragenen Vibrationen kann es schließlich zu einem Abrieb der Kontakte des Steckverbinders und der Gegenkontakte des Gegensteckverbinders kommen, wodurch die Transferimpedanz der Steckverbindung erhöht und die Lebensdauer der Steckverbindung verringert werden kann. Es besteht damit ein Bedarf an Steckverbindungen, die eine hohe Vibrationsfestigkeit aufweisen.
Insbesondere an Steckverbinder für die Kraftfahrzeugindustrie werden hohe Anforderungen bezüglich Robustheit und Sicherheit gestellt. So muss eine Steckverbindung für die Kraftfahrzeugindustrie mitunter besonders hohen mechanische Belastungen standhalten sowie definiert geschlossen bleiben. Es muss gewährleistet sein, dass die elektrische Verbindung nicht unbeabsichtigt, beispielsweise während des Betriebs eines Fahrzeugs, getrennt wird. Ferner müssen die Steckverbinder auch in verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen eine einwandfreie Übertragung von elektrischer Leistung und/oder Daten gewährleisten.
Insbesondere beim autonomen Betrieb von Fahrzeugen und für Assistenzsysteme ist die Gewährleistung der Sicherheit vorrangig.
Besondere Anforderungen an elektrische Steckverbinder werden insbesondere auch im Hochvoltbereich gestellt. Hochvoltsteckverbinder werden im Fahrzeugbereich vor allem bei Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen eingesetzt, um eine Fahrzeugbatterie mit Ladestrom zu versorgen oder um die gespeicherte Energie aus der Batterie zu entnehmen und dem elektrischen Antrieb zuzuführen. Die elektrische Steckverbindung muss dabei dauerhaft und sicher ein Eindringen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen verhindern und eine einwandfreie Übertragung hoher Ströme bei vorzugsweise geringer Transferimpedanz gewährleisten.
Hinzu kommt, dass gerade bei Elektrofahrzeugen ergänzend zu den üblichen Belastungen durch Straßenunebenheiten besonders kritische Vibrationen aufgrund von Schwebungserscheinungen auftreten können, die aus der nicht exakten Drehzahlsynchronisierung der Elektromotoren resultieren. Im Falle eines Hybridfahrzeugs können außerdem weitere Vibrationen durch den Verbrennungsmotor hinzukommen.
Zur Unterdrückung der negativen Effekte der mechanischen Schwingungen wird in der gattungsgemäßen EP 3 028 349 B1 vorgeschlagen, einen Kabelbaumstecker relativ zu einer Schnittstellenbuchse eines Aggregats bzw. eines Elektromotors mechanisch zu stabilisieren. Hierzu wird der Stecker zusätzlich zu dessen primärer Fixierung an der Buchse noch durch ein zweites Fixiermittel an dem Außengehäuse des Aggregats oder Elektromotors selbst festgelegt, an dem auch die Buchse befestigt ist. Die Vibrationen des Aggregats oder Elektromotors wirken somit im besten Fall gleichermaßen auf den Stecker und die Buchse ein, weshalb eine Relativbewegung zwischen dem Stecker und der Buchse in der Regel nicht mehr stattfindet.
Die in der EP 3 028 349 B1 vorgeschlagene Lösung vermag die Relativbewegung zwischen dem Stecker und der Buchse in der Praxis allerdings nicht vollständig und gegebenenfalls auch nicht ausreichend zu unterdrücken. Außerdem muss zunächst einmal überhaupt die Möglichkeit gegeben sein, den Stecker an der die Buchse ausbildenden Struktur zu befestigen - in der Regel ist der Bauraum insbesondere in Elektrofahrzeugen stark begrenzt.
In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Klemmeinrichtung bereitzustellen, um mechanische Belastungen einer elektrischen Steckverbindung, beispielsweise mechanische Belastungen durch Vibrationen, zu reduzieren oder zu unterdrücken.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrische Steckverbindung bereitzustellen, deren Robustheit gegenüber mechanischen Belastungen, insbesondere gegenüber mechanischen Belastungen durch Vibrationen, erhöht ist.
Die Aufgabe wird für die Klemmeinrichtung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der elektrischen Steckverbindung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
Es ist eine Klemmeinrichtung für eine elektrische Steckverbindung vorgesehen. Die elektrische Steckverbindung weist einen elektrischen Steckverbinder, einen mit dem Steckverbinder elektrisch und mechanisch verbindbaren elektrischen Gegensteckverbinder, und eine Primärverrastung zur Verrastung der Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder auf.
Erfindungsgemäß ist die Klemmeinrichtung ausgebildet, um den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder in ihrem verbundenen Zustand ergänzend zu der Verrastung durch die Primärverrastung gegeneinander zu verspannen bzw. zu verpressen.
Vorzugsweise ist die Klemmeinrichtung ausgebildet, um den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder in ihrem verbundenen Zustand unmittelbar gegeneinander zu verspannen.
Dadurch, dass der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder gegeneinander verspannt bzw. verpresst werden, wird die Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder mechanisch stabilisiert. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Kontakte des Steckverbinders und die Gegenkontakte des Gegensteckverbinders infolge mechanischer Belastung, insbesondere infolge von Vibrationen, aneinander reiben. Ein Abrieb an den Kontakten bzw. Gegenkontakten kann folglich erfindungsgemäß vermieden werden, wodurch es zu keiner bleibenden Erhöhung der Transferimpedanz der Steckverbindung kommt. Ferner ist die Lebensdauer der Steckverbindung vorzugsweise erhöht.
Da im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik der elektrische Steckverbinder nicht mit der den Gegensteckverbinder aufweisenden Baugruppe, beispielsweise einem Aggregat/Elektromotor, sondern hingegen unmittelbar mit dem Gegensteckverbinder verspannt wird, eignet sich die erfindungsgemäße Steckverbindung insbesondere auch vorteilhaft, wenn der die Steckverbindung umgebende Bauraum gering ist und eine Befestigung an umgebenden Strukturen nicht möglich ist.
Ferner kann die Steckverbindung durch die unmittelbare Verspannung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder noch besser mechanisch stabilisiert sein, da die Kräfte verglichen mit dem bekannten Stand der Technik auf kurzen und direkten Wegen unmittelbar zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder geleitet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung zumindest ein Klemmelement aufweist das ausgebildet ist, um zur Verspannung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder formschlüssig mit dem Gegensteckverbinder zusammenzuwirken.
Das Klemmelement kann beispielsweise ausgebildet sein, um in ein Rastelement des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders formschlüssig einzugreifen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Klemmelement einen korrespondierenden Vorsprung eines Steckverbindergehäuses und/oder eines Gegensteckverbindergehäuses hintergreift.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung zumindest zwei Klemmelemente aufweist, die jeweils ausgebildet sind, um zur Verspannung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder formschlüssig mit dem Gegensteckverbinder zusammenzuwirken. Vorzugsweise kann außerdem ein drittes Klemmelement oder können sogar noch mehr Klemmelemente, beispielsweise ein viertes Klemmelement, ein fünftes Klemmelement, ein sechstes Klemmelement oder noch mehr Klemmelemente vorgesehen sein.
Die Klemmelemente können vorzugsweise jeweils als separate Bauteile ausgebildet sein.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung zumindest einen ersten Klemmschenkel und einen zweiten Klemmschenkel aufweist. Vorzugsweise kann außerdem ein dritter Klemmschenkel oder können sogar noch mehr Klemmschenkel, beispielsweise ein vierter Klemmschenkel, ein fünfter Klemmschenkel, ein sechster Klemmschenkel oder noch mehr Klemmschenkel vorgesehen sein.
Vorzugsweise kann der Klemmschenkel oder können die Klemmschenkel an deren ersten Enden jeweils eines der Klemmelemente aufweisen oder ausbilden.
Der Klemmschenkel oder die Klemmschenkel können gegebenenfalls auch an beiden Enden jeweils eines der Klemmelemente ausbilden.
Das Klemmelement und/oder der Klemmschenkel kann beispielsweise einen Rücksprung, z. B. eine Nut oder eine Ausnehmung aufweisen, in den ein Rastelement des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders formschlüssig einzugreifen vermag (beispielsweise ein korrespondierender Vorsprung eines Steckverbindergehäuses und/oder eines Gegensteckverbindergehäuses).
Besonders bevorzugt ist das Klemmelement an dem ersten Ende des Klemmschenkels allerdings als Klemmköpfchen ausgebildet. Das Klemmelement kann hierzu beispielsweise einen Vorsprung aufweisen, den ein Rastelement des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders formschlüssig zu hintergreifen vermag (beispielsweise ein Rasthaken oder ein korrespondierender Vorsprung des Steckverbindergehäuses und/oder des Gegensteckverbindergehäuses).
Die Klemmschenkel und/oder Klemmelemente können jeweils unterschiedlich oder identisch ausgebildet sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klemmschenkel jeweils als separate Bauteile ausgebildet sind oder dass die jeweiligen zweiten Enden der Klemmschenkel über einen gemeinsamen Verbindungsbügel miteinander verbunden sind.
Es sei erwähnt, dass der Begriff „Schenkel“ bzw. „Klemmschenkel“ vorliegend im Wesentlichen der Namensgebung des Merkmals dienen und insbesondere nicht andeuten soll, dass unbedingt zwei (oder mehr) Klemmschenkel vorgesehen sind oder dass zwei oder mehr Klemmschenkel unbedingt (über einen Verbindungsbügel) miteinander verbunden sein müssen.
Beispielsweise können alle Klemmschenkel als voneinander unabhängige bzw. separate Bauteile ausgebildet sein. Es kann aber auch nur einer der Klemmschenkel oder ein Teil der Klemmschenkel separat von den restlichen Klemmschenkeln ausgebildet sein, wobei die restlichen Klemmschenkel einteilig ausgebildet sind. Es können außerdem auch mehrere Gruppen von Klemmschenkeln vorgesehen sein, die jeweils einen oder mehrere einteilige Klemmschenkel ausbilden. Beispielsweise können jeweils zwei Klemmschenkel einteilig ausgebildet sein.
Die miteinander verbundenen Klemmschenkel bzw. die einteiligen Klemmschenkel können vorzugsweise über den Verbindungsbügel miteinander verbunden sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Klemmschenkel über den gemeinsamen Verbindungsbügel miteinander verbunden.
Optional kann der Verbindungsbügel gemäß einer ersten Variante der Erfindung eine Auflagefläche zur Auflage auf dem Steckverbinder und/oder auf dem Gegensteckverbinder ausbilden, um zusammen mit den Klemmschenkeln die Verspannung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder zu bewirken.
Es kann gemäß der ersten Variante beispielsweise vorgesehen sein, dass alle Klemmelemente der Klemmschenkel mit dem Gegensteckverbinder verrasten und der Verbindungsbügel gleichzeitig auf dem Steckverbinder aufliegt. Es kann gemäß der ersten Variante beispielsweise auch vorgesehen sein, dass alle Klemmelemente der Klemmschenkel mit dem Steckverbinder verrasten und der Verbindungsbügel gleichzeitig auf dem Gegensteckverbinder aufliegt. Auch eine gemischte Verrastung von Klemmelementen in dem Steckverbinder einerseits und in dem Gegensteckverbinder andererseits kann vorgesehen sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Klemmschenkel und der zweite Klemmschenkel entlang des Verbindungsbügels einander gegenüberliegend angeordnet sind, um den Steckverbinder und/oder den Gegensteckverbinder zangenartig zu umgreifen.
Vorzugsweise sind der erste Klemmschenkel und der zweite Klemmschenkel sowie deren Klemmelemente identisch ausgebildet.
Besonders bevorzugt sind der erste Klemmschenkel und der zweite Klemmschenkel ausgebildet und angeordnet, um den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder gemeinsam zangenartig oder in der Art einer Klammer zu umgreifen und mit ihren Klemmelementen mit dem Gegensteckverbinder formschlüssig zusammenzuwirken, beispielsweise zu verrasten. Gemäß der ersten Variante der Erfindung kann dabei der Verbindungsbügel mit seiner Auflagefläche auf dem Steckverbinder aufliegen. Bereits hierdurch kann eine vorteilhafte Verspannung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verspannung allerdings auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise wie nachfolgend bezüglich der zweiten Variante der Erfindung beschrieben.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der dritte Klemmschenkel derart zu den einander gegenüberliegenden beiden Klemmschenkeln angeordnet ist, dass die Klemmelemente der Klemmschenkel in einer Draufsicht an den Spitzen eines gemeinsamen Dreiecks positioniert sind, um den Steckverbinder und/oder den Gegensteckverbinder an drei Seitenflächen zu umgreifen.
Die Klemmeinrichtung kann vorzugsweise in der Art eines Dreibeins ausgebildet sein. Die Klemmeinrichtung kann den Steckverbinder durch eine vorteilhafte 3-Punkt-Lagerung mit dem Gegensteckverbinder verspannen.
Der Verbindungsbügel kann beispielsweise in einer Draufsicht T-förmig ausgebildet sein, wobei der erste Klemmschenkel und der zweite Klemmschenkel an den gegenüberliegenden Enden des T-förmigen Verbindungsbügels und der dritte Klemmschenkel an dem unteren, dritten Ende des T-förmigen Verbindungsbügels angeordnet sind.
Besonders bevorzugt kann schließlich vorgesehen sein, dass der erste Klemmschenkel und der zweite Klemmschenkel ausgebildet und angeordnet sind, um den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder gemeinsam zangenartig zu umgreifen und mit ihren Klemmelementen mit dem Gegensteckverbinder formschlüssig zusammenzuwirken, beispielsweise zu verrasten, wobei der dritte Klemmschenkel mit seinem Klemmelement ebenfalls mit dem Gegensteckverbinder formschlüssig zusammenwirkt, beispielsweise verrastet ist. Die Verspannung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder kann durch diese „dreibeinige“ Ausgestaltung der Klemmeinrichtung noch deutlich verbessert sein.
Wie bereits erwähnt können optional auch noch weitere Klemmschenkel vorgesehen sein, beispielsweise ein vierter Klemmschenkel, der dem dritten Klemmschenkel gegenüberliegend angeordnet ist oder auch noch weitere Klemmschenkel, beispielsweise auch mehrere Klemmschenkel, die auf derselben Seite des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders anzugreifen vermögen.
Beispielsweise können vier Klemmschenkel über einen kreuzförmigen, gemeinsamen Verbindungsbügel miteinander verbunden sein und den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder an vier Seiten umgreifen. Der kreuzförmige Verbindungsbügel kann dabei auch derart ausgerichtet sein, dass die Klemmschenkel jeweils im Bereich der die Seiten des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders verbindenden Kanten angreifen.
Es können außerdem auch jeweils zwei Klemmschenkel über einen gemeinsamen Verbindungsbügel verbunden sein, in der Art einer Klammer, wobei dann eine, zwei oder mehr „Klammern“ verwendet werden können, um den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder gegeneinander zu verspannen.
Vorzugsweise sind die Klemmschenkel im Hinblick auf eine optimierte Klemmwirkung im größtmöglichen Abstand zueinander angeordnet.
Die Klemmeinrichtung ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, kann gegebenenfalls aber auch mehrstückig ausgebildet sein. Wie bereits erwähnt können beispielsweise alle oder ein Teil der Klemmschenkel als unabhängige Bauteile ausgebildet sein. Auch der die Klemmschenkel verbindende Verbindungsbügel kann gegebenenfalls aus einem separaten Bauteil ausgebildet sein.
Die Klemmeinrichtung kann vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt sein. Die Klemmeinrichtung kann beispielsweise im Rahmen eines Spritzgießverfahrens als Kunststoffspritzgussteil gefertigt sein. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung aus einem Metall ausgebildet ist oder zumindest metallische Komponenten aufweist.
Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Steckverbindung, aufweisend einen elektrischen Steckverbinder, einen mit dem Steckverbinder elektrisch und mechanisch verbindbaren elektrischen Gegensteckverbinder, eine Primärverrastung zur Verrastung der Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder, und eine Klemmeinrichtung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen (insbesondere eine Klemmeinrichtung die ausgebildet ist, um den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder in ihrem verbundenen Zustand ergänzend zu der Verrastung durch die Primärverrastung gegeneinander zu verspannen).
In vorteilhafter Weise kann somit eine Steckverbindung bereitgestellt werden, die durch eine Verspannung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder bzw. zwischen deren jeweiligen Gehäusen mechanisch vorteilhaft gegenüber mechanischen Belastungen, insbesondere Vibrationen, stabilisiert ist.
Durch die zusätzliche Verspannung der Steckverbindung an günstigen Positionen können Kräfte und Momente zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder direkter übertragen werden. Hierdurch können relative Bewegungen zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder unterdrückt und damit auch die Belastung der Kontakte während der Verwendung der Steckverbindung (insbesondere sogenannter Schwingungsverschleiß, „Fretting“) verringert werden.
In vorteilhafter Weise kann ein mechanisches Spiel zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder durch die erfindungsgemäße Klemmeinrichtung reduziert werden.
Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung beschrieben wurden sind selbstverständlich auch für die elektrische Steckverbindung vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung genannt wurden, auch auf die elektrische Steckverbindung bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Der Steckverbinder kann ein Steckverbindergehäuse aufweisen. Der Gegensteckverbinder kann ein korrespondierendes Gegensteckverbindergehäuse aufweisen. Das Steckverbindergehäuse und/oder das Gegensteckverbindergehäuse sind vorzugsweise aus einem Kunststoff, besonders bevorzugt aus einem Kunststoffspritzgussteil ausgebildet.
Der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder kann bzw. können weitere, übliche Komponenten einer Steckverbindung aufweisen, insbesondere Kontakte bzw. korrespondierende Gegenkontakte, eine innere Gehäuseschale, einen Kontaktteileträger zur Aufnahme der Kontakte bzw. Gegenkontakte, Stützhülsen, Press- bzw. Crimphülsen, Außenleiterkontaktelemente und/oder Mittel zur elektromagnetischen Schirmung.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung ein von der Primärverrastung unabhängiges Bauteil ist.
Insbesondere wenn die Klemmeinrichtung von der Primärverrastung unabhängig ist kann die Spannkraft zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder besonders hoch ausgelegt werden, da die Steckverbindung durch die Primärverrastung nach wie vor von einem Benutzer der Steckverbindung ohne übermäßigen Kraftaufwand geschlossen werden kann. Die Leichtgängigkeit der Primärverrastung wird somit durch die erfindungsgemäße Verspannung vorzugsweise nicht beeinträchtigt.
Ferner kann die Klemmeinrichtung unabhängig von der Primärverrastung an besonders vorteilhaften Klemmpositionen angreifen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung die Steckverbindung in mehreren Freiheitsgraden kraftschlüssig und formschlüssig verspannt. Vorzugsweise verspannt die Klemmeinrichtung die Steckverbindung in drei Rotationsfreiheitsgraden und in zwei oder drei Translationsfreiheitsgraden.
Vorzugsweise können drei Klemmelemente bzw. Klemmbereiche vorgesehen sein, um die Klemmeinrichtung in drei Rotationsfreiheitsgraden und in zwei Translationsfreiheitsgraden mechanisch zu verspannen.
Besonders bevorzugt wird die Steckverbindung in allen drei Rotationsfreiheitsgraden und in allen drei Translationsfreiheitsgraden verspannt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder Rastelemente aufweist die ausgebildet sind, um zur Verspannung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder einen Formschluss mit den Klemmelementen der Klemmeinrichtung einzugehen.
Bei den Rastelementen handelt es sich vorzugsweise um Vorsprünge oder Rasthaken in einem Steckverbindergehäuse des Steckverbinders und/oder einem Gegensteckverbindergehäuse des Gegensteckverbinders. Die Vorsprünge bzw. Rasthaken können ausgebildet sein, um in korrespondierende Rücksprünge (beispielsweise Nuten oder Ausnehmungen) der Klemmelemente der Klemmschenkel einzudringen oder um die Klemmelemente zu hintergreifen - insbesondere wenn die Klemmelemente als Klemmköpfchen ausgebildet sind.
Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Rastelemente als Rücksprünge in dem Steckverbindergehäuse bzw. Gegensteckverbindergehäuse ausgebildet sind, in die korrespondierende Vorsprünge der Klemmelemente der Klemmschenkel, beispielsweise die Klemmköpfchen, einzudringen vermögen.
Besonders bevorzugt weist der Gegensteckverbinder ein erstes Rastelement auf das ausgebildet und angeordnet ist, um mit einem als Klemmköpfchen oder Klemmhaken ausgebildeten Klemmelement des ersten Klemmschenkels der Klemmeinrichtung einen Formschluss auszubilden bzw. zu verrasten.
Ferner kann der Gegensteckverbinder vorzugsweise ein zweites Rastelement aufweisen das ausgebildet und angeordnet ist, um mit einem als Klemmköpfchen oder Klemmhaken ausgebildeten Klemmelement des zweiten Klemmschenkels der Klemmeinrichtung einen Formschluss auszubilden bzw. zu verrasten.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder ein drittes Rastelement aufweist das ausgebildet und angeordnet ist, um mit einem als Klemmköpfchen oder Klemmhaken ausgebildeten Klemmelement des dritten Klemmschenkels der Klemmeinrichtung einen Formschluss auszubilden bzw. zu verrasten.
Die Rastelemente können alternativ oder zusätzlich auch an dem Steckverbinder ausgebildet sein. Optional können außerdem auch noch weitere Rastelemente des Steckverbinders und/oder Gegensteckverbinders vorgesehen sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder Stützelemente aufweist die ausgebildet sind, um zur Verspannung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder eine durch die Klemmelemente eingeleitete Spannkraft aufzunehmen.
Die Stützelemente können beispielsweise eine Anlagefläche für die Klemmelemente ausbilden, insbesondere für die Klemmköpfchen, um die Spannkraft einzuleiten.
Die Klemmelemente können hierdurch vorteilhaft gegen die Stützelemente drücken.
In einer Weiterbildung der Erfindung, die vorstehend und nachfolgend auch als zweite Variante der Erfindung bezeichnet wird, kann vorgesehen sein, dass jeweils eines der Klemmelemente zur Einleitung der Spannkraft zwischen einem der Rastelemente und einem der Stützelemente angeordnet ist.
Die zweite Variante der Erfindung eignet sich insbesondere in Kombination mit als Klemmköpfchen ausgebildeten Klemmelementen. Die Klemmelemente bzw. die Klemmköpfchen können zur Verspannung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder jeweils formschlüssig zwischen einem zugeordneten Rastelement des Gegensteckverbinders und einem zugeordneten Stützelement des Steckverbinders angeordnet sein. Durch eine geeignete Dimensionierung der Abstände und Geometrien strebt das Klemmelement bzw. das Klemmköpfchen schließlich dazu, das Rastelement und das Stützelement weiter auseinanderzutreiben, was in einer Verspannung der Steckverbindung resultiert.
Die erste Variante und die zweite Variante der Erfindung können vorteilhaft miteinander kombiniert werden oder einzeln für eines oder mehrere Klemmschenkel realisiert sein. Es können grundsätzlich auch noch weitere Varianten zur Verspannung der Steckverbindung vorgesehen sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest der erste Klemmschenkel und der zweite Klemmschenkel der Klemmeinrichtung teilweise oder vollständig elastisch ausgebildet sind derart, dass die Klemmschenkel entgegen einer elastischen Rückstellkraft aufgespreizt sind, wenn die Klemmschenkel den Steckverbinder und/oder den Gegensteckverbinder umgreifen.
Durch die elastische Rückstellkraft kann in vorteilhafter Weise ein ergänzender Kraftschluss entlang zumindest eines weiteren Translationsfreiheitsgrades bereitgestellt werden. Die Verspannung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder kann hierdurch weiter verbessert sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung oder die einzelnen Klemmschenkel der Klemmeinrichtung zumindest ausgehend von einer Vormontageposition in eine Verspannposition verschiebbar und/oder verschwenkbar ist bzw. sind, in der die Klemmeinrichtung bzw. die Klemmschenkel den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder miteinander verspannen. Vorzugsweise ist die Klemmeinrichtung oder sind die einzelnen Klemmschenkel in der Vormontageposition verliersicher mit dem Steckverbinder und/oder mit dem Gegensteckverbinder verbunden.
Die Klemmeinrichtung kann bzw. die Klemmschenkel können beispielsweise entlang einer Montagerichtung, vorzugsweise entlang einer geradlinigen Montagerichtung, mit dem Steckverbinder bis zum Erreichen zumindest der Vormontageposition verbindbar sein. Ausgehend von der Vormontageposition kann vorzugsweise eine weiterführende Montagebewegung vorgesehen sein, beispielsweise eine weitere geradlinige Bewegung und ergänzend eine Verkippen/Verdrehen der Klemmeinrichtung oder der Klemmschenkel, bis die Klemmeinrichtung bzw. der jeweilige Klemmschenkel die Verspannposition erreicht hat.
Der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder kann bzw. können Führungskanäle aufweisen, um die Klemmeinrichtung bzw. einen jeweiligen Klemmschenkel bis zum Erreichen der Vormontageposition und/oder ausgehend von der Vormontageposition weiter in die Verspannposition zu führen. Die Führungskanäle können insbesondere ausgebildet sein, um die Klemmschenkel der Klemmeinrichtung zu führen. Die Führungskanäle können einzig in dem Steckverbindergehäuse und/oder in dem Gegensteckverbindergehäuse ausgebildet sein, können allerdings auch durch Lücken bzw. Abstände zwischen dem Steckverbindergehäuse und dem Gegensteckverbindergehäuse ausgebildet sein, wenn der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder verbunden ist.
Zum Schließen der Steckverbindung kann vorgesehen sein, zunächst die Klemmeinrichtung oder die einzelnen Klemmschenkel in der Vormontageposition an dem Steckverbinder zu befestigen. Anschließend kann die Steckverbindung mit dem Gegensteckverbinder auf übliche Weise verbunden werden, beispielsweise durch Verrasten der Primärverrastung. Schließlich kann die Klemmeinrichtung bzw. können die Klemmschenkel in die Verspannposition verbracht werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder ein Riegelelement und der Gegensteckverbinder eine korrespondierende Aufnahme für das Riegelelement aufweist, um einen ergänzenden Formschluss für die Steckverbindung bereitzustellen, wenn der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder verbunden ist.
Zum Verklemmen der Steckverbindung entlang eines dritten translatorischen Freiheitsgrads kann sich insbesondere ein konisch ausgeformtes Riegelelement des Steckverbinders bzw. des Steckverbindergehäuses eignen, das in eine korrespondierende Ausnehmung (z. B. eine konische Ausnehmung) des Gegensteckverbinders bzw. des Gegensteckverbindergehäuses einführbar ist - oder umgekehrt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steckverbindung ein Dichtelement aufweist das ausgebildet ist, um die Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder abzudichten.
Ein Dichtelement kann insbesondere von Vorteil sein, um die Steckverbindung vor Umwelteinflüssen, insbesondere Staub, Schmutz und Flüssigkeiten, abzudichten. Vorzugsweise ist ein elastisches Dichtelement vorgesehen, beispielsweise eine Gummidichtung.
Insbesondere ein elastisches Dichtelement führt in der Regel zu einem großen mechanischen Spiel zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder, was im Hinblick auf die Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung problematisch sein kann - vor allem wenn zusätzliche Fertigungstoleranzen hinzukommen. Demnach eignet sich die Erfindung zur Verwendung mit einer Steckverbindung, die ein Dichtelement aufweist, besonders vorteilhaft.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steckverbindung ein Sicherungselement aufweist das ausgebildet ist, um die Primärverrastung in ihrem die Steckverbindung verrastenden Zustand mechanisch zu sichern.
Durch das Sicherungselement kann sichergestellt sein, dass der elektrische Steckverbinder und der elektrische Gegensteckverbinder sicher in ihrem zusammengesteckten Zustand gehalten werden, da eine Bewegung der Primärverrastung zum Entriegeln des Gegensteckverbinders durch das Sicherungselement blockiert wird. Dieses Prinzip wird mitunter auch als „Gehäuseverriegelung“ oder „Connector Position Assurance“ (CPA) bezeichnet. Die Funktionsweise einer CPA ist grundsätzlich ausreichend bekannt, weshalb auf die technischen Details vorliegend nicht weiter eingegangen wird.
Die Klemmeinrichtung oder zumindest einer der Klemmschenkel kann vorzugsweise einstückig mit dem Sicherungselement ausgebildet oder mit dem Sicherungselement mechanisch oder funktionell verbunden sein.
In vorteilhafter Weise kann die Klemmeinrichtung neben dem Verspannen der Steckverbindung somit gleichzeitig auch die Funktion einer CPA erfüllen. Hierdurch kann gegebenenfalls ein Bauteil der Steckverbindung eingespart werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Primärverrastung einen Arretierbügel aufweist, um die Steckverbindung ausgehend von einer Vorraststellung, in der der Steckverbinder nicht oder zumindest nicht vollständig mit dem Gegensteckverbinder verbunden ist, in eine Verriegelungsstellung zu verbringen, in der der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder verbunden ist.
Derartige Arretierbügel haben sich insbesondere zur Verwendung mit Steckverbindungen für die Hochvolttechnik als besonders geeignet herausgestellt.
Der Arretierbügel weist vorzugsweise zwei über einen Betätigungsbügel verbundene Seitenarme auf. Die Seitenarme können um eine Drehachse drehbar mit zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen des Steckverbinders verbunden sein. Die Seitenarme können hierzu vorzugsweise eine Bohrung zur Aufnahme eines aus dem Steckverbindergehäuse herausragenden Stifts aufweisen, um die Drehachse auszubilden.
Die Seitenarme können mit dem Gegensteckverbinder eine Kulissensteuerung ausbilden. Die Seitenarme können hierzu vorzugsweise eine Kulisse der Kulissensteuerung ausbilden, insbesondere durch einen entsprechenden Schlitz oder eine Nut, in der ein jeweiliger stiftförmiger Kulissenstein des Gegensteckverbindergehäuses zwangsgeführt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Primärverrastung eine Bajonettverbindung und/oder eine Schraubverbindung und/oder eine Rastwippe und/oder einen Arretierschieber und/oder eine Rastverbindung aufweist, um die Steckverbindung ausgehend von einer Vorraststellung, in der der Steckverbinder nicht oder zumindest nicht vollständig mit dem Gegensteckverbinder verbunden ist, in eine Verriegelungsstellung zu verbringen, in der der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder verbunden ist.
Grundsätzlich kommt es auf den Aufbau der Primärverrastung nicht unbedingt an. Die erfindungsgemäße Klemmeinrichtung kann sich zur Verwendung mit einer Steckverbindung mit beliebiger Primärverrastung, bevorzugt allerdings zur Verwendung mit einer Steckverbindung mit einem Arretierbügel, eignen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steckverbindung einen weiterführenden elektrischen Verbinder aufweist, der mit dem Steckverbinder und/oder mit dem Gegensteckverbinder elektrisch und mechanisch verbindbar, insbesondere verschraubbar, ist.
Bei dem weiterführenden elektrischen Verbinder kann es sich beispielsweise wiederum um einen Stecker, um einen Einbaustecker, um eine Buchse, um eine Kupplung oder um einen Adapter handeln.
Der weiterführende Verbinder kann insbesondere mit dem Gegensteckverbinder mechanisch stabil verbunden, vorzugsweise fest verschraubt sein.
Der Steckverbinder, der Gegensteckverbinder und/oder der weiterführende Verbinder können an einem elektrischen Kabel oder an einem Kabelstrang, insbesondere an einer Hochvoltleitung, angeschlossen sein. Besonders bevorzug ist der Steckverbinder als Kabelsteckverbinder ausgebildet.
Der Steckverbinder, der Gegensteckverbinder und/oder der weiterführende Verbinder (vorzugsweise der Gegensteckverbinder und/oder der weiterführende Verbinder) können an einer elektrischen Baugruppe, beispielsweise an einem Aggregat, an einem Elektromotor, an einem Steuergerät, an einem Strom- und/oder Spannungswandler oder an einer Fahrzeugbatterie, angeschlossen sein.
Zwischen dem Steckverbinder und dem weiterführenden Verbinder, vorzugsweise zwischen dem Gegensteckverbinder und dem weiterführenden Verbinder, kann ein Rahmenteil der elektrischen Baugruppe verlaufen, beispielsweise ein Außengehäuse der elektrischen Baugruppe. Der weiterführende Verbinder kann somit besonders bevorzugt innerhalb der elektrischen Baugruppe angeordnet sein und an die elektrischen Komponenten der elektrischen Baugruppe angeschlossen sein. Der Gegensteckverbinder ist vorzugsweise an dem Außengehäuse der elektrischen Baugruppe angeordnet und somit als Gerätestecker der elektrischen Baugruppe ausgebildet.
Das Querschnittsprofil des Steckverbinders bzw. des Steckverbindergehäuses und/oder des Gegensteckverbinders bzw. des Gegensteckverbindergehäuses kann quadratisch, rechteckig oder zylindrisch ausgebildet sein. Grundsätzlich kann sich die Erfindung zur Verwendung mit einem Steckverbinder(gehäuse) bzw. Gegensteckverbinder(gehäuse) mit beliebigem Querschnittsprofil eignen.
Die erfindungsgemäße Steckverbindung kann besonders vorteilhaft innerhalb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden. Der Begriff „Fahrzeug“ beschreibt dabei jegliches Fortbewegungsmittel, insbesondere Fahrzeuge zu Lande, zu Wasser oder in der Luft, eingeschlossen auch Raumfahrzeuge.
Ein besonders vorteilhaftes Einsatzgebiet ist die Elektromobilität.
Die erfindungsgemäße Steckverbindung eignet sich allerdings für beliebige Anwendungen innerhalb der gesamten Elektrotechnik und ist nicht auf den Einsatz in der Fahrzeugtechnik beschränkt zu verstehen.
Es sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielswiese ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie „erstes“ oder „zweites“ etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.
Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1% oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1 % oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.
Sofern im Rahmen der Erfindung von einem „Formschluss“ gesprochen wird, so sei an dieser Stelle betont, dass hierunter nicht unbedingt ein vollständiger Formschluss bezüglich aller Freiheitsgrade oder Raumrichtungen gemeint sein muss sondern bereits ein Formschluss entlang eines Freiheitsgrades oder einer Raumrichtung ausreichend sein kann.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:

1 eine perspektivische Darstellung einer elektrischen Steckverbindung mit einem Steckverbinder, einem Gegensteckverbinder und einer Primärverrastung gemäß dem Stand der Technik;
2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung mit einem Steckverbinder, einem Gegensteckverbinder, einer Primärverrastung und einer Klemmeinrichtung;
3 eine Seitenansicht der Steckverbindung der 2;
4 eine Draufsicht auf die Steckverbindung der 2;
5 eine perspektivische Einzeldarstellung des Gegensteckverbinders der Steckverbindung der 2;
6 eine weitere perspektivische Einzeldarstellung des Gegensteckverbinders der Steckverbindung der 2;
7 eine perspektivische Einzeldarstellung des Steckverbinders der Steckverbindung der 2;
8 eine weitere perspektivische Einzeldarstellung des Steckverbinders der Steckverbindung der 2;
9 eine perspektivische Einzeldarstellung der Primärverrastung der Steckverbindung der 2;
10 eine perspektivische Einzeldarstellung der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung der Steckverbindung der 2;
11 eine weitere perspektivische Einzeldarstellung der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung der Steckverbindung der 2;
12 eine Detailansicht des Ausschnitts XII der 3 zur Darstellung der Verspannposition der Klemmeinrichtung, in der die Klemmelemente des ersten Klemmschenkels und des zweiten Klemmschenkels mit dem ersten Rastelement und mit dem zweiten Rastelement des Gegensteckverbinders formschlüssig verbunden sind;
13 eine der Detailansicht der 12 entsprechende Darstellung mit der Klemmeinrichtung in ihrer Vormontageposition;
14 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie XIV der 3 zur Darstellung eines Riegelelements des Steckverbinders und einer korrespondierenden Aufnahme des Gegensteckverbinders für einen ergänzenden Formschluss;
15 eine teilweise geschnittene Darstellung entlang der Schnittlinie XV der 4 zu Darstellung der Verspannposition der Klemmeinrichtung, in der das Klemmelement des dritten Klemmschenkels mit dem dritten Rastelement des Gegensteckverbinders formschlüssig verbunden ist;
16 einen Ausschnitt auf das Rastelement des Steckverbinders und das Klemmelement des dritten Klemmschenkels mit der Klemmeinrichtung in der Vormontageposition;
17 die Steckverbindung der 2 mit einem weiterführenden elektrischen Verbinder, einem elektrischen Kabel und einer elektrischen Baugruppe;
18 eine perspektivische Einzeldarstellung einer erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung mit Klemmschenkeln, die jeweils als separate Bauteile ausgebildet sind;
19 eine perspektivische Einzeldarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung mit zwei über einen gemeinsamen Verbindungsbügel verbundenen Klemmschenkeln in der Art einer Klammer und mit einem weiteren, separaten Klemmschenkel;
20 eine perspektivische Einzeldarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung mit einem Klemmschenkel und zwei separaten Klemmelementen;
21 eine weitere erfindungsgemäße Klemmeinrichtung mit einem Klemmschenkel, der an seinen beiden Enden jeweils ein Klemmelement aufweist in einer Vormontageposition; und
22 die Klemmeinrichtung der 21 in der Verspannposition.

1 zeigt eine beispielhafte elektrische Steckverbindung 100 gemäß dem Stand der Technik. Die Steckverbindung 100 weist einen elektrischen Steckverbinder 101 und einen mit dem Steckverbinder 101 elektrisch und mechanisch verbindbaren elektrischen Gegensteckverbinder 102 auf. Die Steckverbindung 100 weist außerdem eine Primärverrastung 103 zur Verrastung der Verbindung zwischen dem Steckverbinder 101 und dem Gegensteckverbinder 102 auf.
Die Primärverrastung 103 ist beispielhaft als Arretierbügel ausgebildet, um die Steckverbindung 100 ausgehend von einer Vorraststellung, in der der Steckverbinder 101 nicht oder zumindest nicht vollständig mit dem Gegensteckverbinder 102 verbunden ist, in eine Verriegelungsstellung zu verbringen, in der der Steckverbinder 101 mit dem Gegensteckverbinder 102 verbunden ist. 1 zeigt den verriegelten Zustand der Steckverbindung 100.
Bei der Verwendung der Steckverbindung 100 können mitunter mechanische Belastungen, insbesondere Vibrationen auftreten, die über die an den Steckverbinder 101 oder an den Gegensteckverbinder 102 angeschlossene Komponenten, beispielsweise Kabel oder elektrische Baugruppen, auf den Steckverbinder 101 und den Gegensteckverbinder 102 übertragen werden. Hierdurch kann es schließlich zu einem Abrieb der Kontakte des Steckverbinders 101 und der Gegenkontakte des Gegensteckverbinders 102 kommen, was sich negativ auf die Transferimpedanz und auf die Lebensdauer der Steckverbindung 100 auswirken kann.
Obwohl die Primärverrastung 103 den Steckverbinder 101 und den Gegensteckverbinder 102 in der Regel sicher und auch fest miteinander verbindet, lässt sich einzig über die Primärverrastung 103 zumeist keine ausreichend gegen Vibrationen stabilisierte Steckverbindung 100 bereitstellen, insbesondere da die Leichtgängigkeit der Primärverrastung 103 für eine komfortable Bedienung der Steckverbindung 100 gewährleistet bleiben muss.
Die 2 bis 17 zeigen eine erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung 1 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Steckverbindung 1 weist einen elektrischen Steckverbinder 2 sowie einen mit dem Steckverbinder 2 elektrisch und mechanisch verbindbaren elektrischen Gegensteckverbinder 3 sowie eine Primärverrastung 4 zur Verrastung der Verbindung zwischen dem Steckverbinder 2 und dem Gegensteckverbinder 3 auf. In den 2 bis 17 sind die inneren Komponenten (beispielsweise die Kontakte und die Gegenkontakte etc.) des Steckverbinders 2 und des Gegensteckverbinders 3 zur einfacheren Darstellung ausgeblendet; somit sind grundsätzlich nur das Steckverbindergehäuse und das Gegensteckverbindergehäuse des Steckverbinders 2 bzw. Gegensteckverbinders 3 dargestellt.
Ergänzend weist die erfindungsgemäße Steckverbindung 1 eine Klemmeinrichtung 5 auf die ausgebildet ist, um den Steckverbinder 2 und den Gegensteckverbinder 3 in ihrem verbundenen Zustand ergänzend zu der Verrastung durch die Primärverrastung 4 gegeneinander zu verspannen. Bei der Klemmeinrichtung 5 handelt es sich um ein von der Primärverrastung 4 unabhängiges Bauteil.
Durch Verwendung der Klemmeinrichtung 5 kann die Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung 1 erhöht werden, wodurch ein Abrieb an den Kontakten bzw. Gegenkontakten des Steckverbinders 2 bzw. des Gegensteckverbinders 3 ausreichend vermieden werden kann.
Die in den 2 bis 19 dargestellte elektrische Steckverbindung 1 ist vorzugsweise zur Übertragung von hohen Strömen bei hohen Spannungen bzw. als Hochvoltsteckverbindung ausgebildet und eignet sich insbesondere vorteilhaft zur Verwendung in Fahrzeugen, beispielsweise in Elektrofahrzeugen. Grundsätzlich kann sich die erfindungsgemäße Steckverbindung 1 allerdings für beliebige Anwendungen bzw. die erfindungsgemäße Klemmeinrichtung 5 zur Verwendung mit einer beliebigen Steckverbindung 1 eignen. Die dargestellten Steckverbindertypen sind lediglich beispielhaft zu verstehen.
Die 3 bis 11 zeigen die Steckverbindung 1 in verschiedenen Ansichten und Einzeldarstellungen.
Die nur beispielhaft dargestellte Primärverrastung 4 der Steckverbindung 1 ist als Arretierbügel mit zwei über einen Betätigungsbügel 6 verbundenen Seitenarmen 7 ausgebildet (vgl. insbesondere die Einzeldarstellung in 9). Mittels des Arretierbügels bzw. der Primärverrastung 4 kann die Steckverbindung 1 ausgehend von einer in den Figuren nicht gezeigten Vorraststellung, in der der Steckverbinder 2 nicht oder zumindest nicht vollständig mit dem Gegensteckverbinder 3 verbunden ist, in eine Verriegelungsstellung verbracht und dort optional verrastet werden.
Die Seitenarme 7 sind um eine Drehachse A drehbar mit zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen des Steckverbinders 2 verbunden. Die Drehachse A wird durch zwei seitlich aus dem Steckverbindergehäuse des Steckverbinders 2 herausragende Stifte 8 (vgl. insbesondere die 2 und 7) gebildet, die in einer korrespondierenden Bohrung 9 des jeweiligen Seitenarms 7 aufgenommen sind. Die Seitenarme 7 des Arretierbügels bilden außerdem mit dem Gegensteckverbinder 3 eine Kulissensteuerung 10 aus (vgl. insbesondere 3). Die Kulisse ist in den Seitenarmen 7 durch einen entsprechenden Längsschlitz 11 gebildet, in dem ein Kulissenstein 12 des Gegensteckverbinders 3 (vgl. insbesondere die 5 und 6) zwangsgeführt ist.
Grundsätzlich kann die Primärverrastung 4 auch in einer von dem Ausführungsbeispiel abweichenden Art ausgebildet sein und beispielsweise eine Bajonettverbindung, eine Schraubverbindung, eine Rastwippe und/oder eine Rastverbindung aufweisen. Bei dem Arretierbügel handelt es sich lediglich um eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Primärverrastung 4, die sich insbesondere für Hochvoltsteckverbindungen gut eignen kann.
Die 10 und 11 zeigen eine erfindungsgemäße Klemmeinrichtung 5 in zwei perspektivischen Einzeldarstellungen. Die Klemmeinrichtung 5 weist einen ersten Klemmschenkel 13, einen zweiten Klemmschenkel 14 und einen dritten Klemmschenkel 15 auf. Grundsätzlich können in einer vereinfachten Ausführung der Erfindung auch bereits der erste Klemmschenkel 13 und der zweite Klemmschenkel 14 ausreichend sein. Optional können auch noch weitere Klemmschenkel vorgesehen sein.
Die Klemmschenkel 13, 14, 15 sind mit ihren jeweiligen zweiten Enden über einen gemeinsamen Verbindungsbügel 16 miteinander verbunden. Der Verbindungsbügel 16 ist in einer Draufsicht T-förmig ausgebildet, wobei der erste Klemmschenkel 13 und der zweite Klemmschenkel 14 an den gegenüberliegenden Enden des T-förmigen Verbindungsbügels 16 und der dritte Klemmschenkel 15 an dem unteren, dritten Ende des T-förmigen Verbindungsbügels 16 angeordnet sind.
An ihren ersten Enden weisen die Klemmschenkel 13, 14, 15 jeweils ein Klemmelement 17, 17' auf das ausgebildet ist, um zur Verspannung des Steckverbinders 2 mit dem Gegensteckverbinder 3 formschlüssig mit dem Steckverbinder 2 bzw. mit dem Gegensteckverbinder 3 zusammenzuwirken. Die Klemmelemente 17 der ersten beiden Klemmschenkel 13, 14 sind beispielhaft als Klemmköpfchen und das Klemmelement 17' des dritten Klemmschenkels 15 beispielhaft als Klemmhaken ausgebildet.
Der erste Klemmschenkel 13 und der zweite Klemmschenkel 14 sind entlang des Verbindungsbügels 16 einander gegenüberliegend angeordnet, um den Steckverbinder 2 und den Gegensteckverbinder 3 zangenartig zu umgreifen (vgl. insbesondere 2). Der dritte Klemmschenkel 15 ist derart zu den aneinander gegenüberliegenden beiden Klemmschenkeln 13, 14 angeordnet, dass die Klemmelemente 17, 17' aller Klemmschenkel 13, 14, 15 in einer Draufsicht an den Spitzen eines gemeinsamen Dreiecks D positioniert sind (in 10 strichliniert angedeutet), um den Steckverbinder 2 bzw. den Gegensteckverbinder 3 an drei Seitenflächen zu umgreifen, was ebenfalls gut in 2 erkennbar ist.
Die Klemmeinrichtung 5 vermag die Steckverbindung 1 schließlich in mehreren Freiheitsgraden kraftschlüssig und formschlüssig zu verspannen. Bereits aufgrund der drei Klemmschenkel 13, 14, 15 mit den jeweiligen Klemmelementen 17, 17' ist eine Verspannung in drei Rotationsfreiheitsgraden und zwei Translationsfreiheitsgraden möglich.
Zur Verspannung der Steckverbindung 1 weist der Gegensteckverbinder 3 ein erstes Rastelement 18 und ein zweites Rastelement 19 auf (vgl. insbesondere die 2, 5 und 6), die entsprechend mit dem Klemmelement 17 des ersten Klemmschenkels 13 und mit dem Klemmelement 17 des zweiten Klemmschenkels 14 formschlüssig zusammenwirken, indem die Rastelemente 18, 19 das jeweilige Klemmköpfchen bzw. das jeweilige Klemmelement 17 hintergreifen. Beispielhaft zeigen die 3 und der in 12 vergrößerte Ausschnitt die formschlüssige Verbindung des als Klemmköpfchen ausgebildeten Klemmelements 17 des ersten Klemmschenkels 13 mit dem ersten Rastelement 18 des Gegensteckverbinders 3. Der erste Klemmschenkel 13 (und auch der zweite Klemmschenkel 14) weist beispielhaft einen Rücksprung bzw. eine Ausnehmung hinter dem Klemmköpfchen 17 auf, in die ein korrespondierender Vorsprung des korrespondierenden Rastelements 18, 19 einzurasten vermag.
Es kann gemäß einer ersten Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung 5 den Steckverbinder 2 mit dem Gegensteckverbinder 3 in Kombination mit dem Verbindungsbügel 16 verspannt. Der Verbindungsbügel 16 kann hierzu mit einer Auflagefläche auf der Oberseite des Steckverbinders 2 aufliegen.
Die Verspannung kann allerdings auch unabhängig von (oder zusätzlich zu) der Verspannung durch den Verbindungsbügel 16 erfolgen. Zur Verspannung kann beispielsweise gemäß einer bevorzugten, in den Ausführungsbeispielen gezeigten, zweiten Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass der Steckverbinder 2 Stützelemente 20, 21, 22 aufweist die ausgebildet sind, um zur Verspannung des Steckverbinders 2 mit dem Gegensteckverbinder 3 eine durch die Klemmelemente 17, 17' eingeleitete Spannkraft aufzunehmen. Dabei ist das Klemmelement 17 des ersten Klemmschenkels 13 zur Einleitung der Spannkraft zwischen dem ersten Rastelement 18 und einem ersten Stützelement 20 angeordnet (vgl. insbesondere 2) und das Klemmelement 17 des zweiten Klemmschenkels 14 zur Einleitung der Spannkraft zwischen dem zweiten Rastelement 19 und einem zweiten Stützelement 21 angeordnet. Das erste Stützelement 20 und das zweite Stützelement 21 sind dabei jeweils annähernd L-förmig ausgebildet. Die beiden Stützelemente 20, 21 bilden eine Anlagefläche für die Klemmelemente 17 bzw. für die Klemmköpfchen aus. Die Klemmelemente 17 können hierdurch vorteilhaft gegen die zugeordneten Stützelemente 20, 21 drücken. Die Klemmelemente 17 bzw. die Klemmköpfchen sind zur Verspannung des Steckverbinders 2 mit dem Gegensteckverbinder 3 jeweils formschlüssig zwischen dem ihnen zugeordneten Rastelement 18, 19 des Gegensteckverbinders 3 und einem ihnen zugeordneten Stützelement 20, 21 des Steckverbinders 2 angeordnet. Durch eine geeignete Dimensionierung der Abstände und Geometrien strebt das Klemmelement 17 bzw. das Klemmköpfchen schließlich dazu, das zugeordnete Rastelement 18, 19 und das Stützelement 20, 21 weiter auseinanderzutreiben, was in einer Verspannung der Steckverbindung 1 resultiert.
Um die Verspannung noch zu verbessern weist der Gegensteckverbinder 3 außerdem ein drittes Rastelement 23 auf (vgl. 5) das ausgebildet ist, um mit dem Klemmelement 17' des dritten Klemmschenkels 15 formschlüssig zusammenzuwirken. Die Verrastung des dritten Rastelements 23 mit dem Klemmelement 17' des dritten Klemmschenkels 15 ist besonders gut in dem Teilschnitt der 15 dargestellt, der entlang Schnittlinie XV der 4 verläuft. Das Klemmelement 17' des dritten Klemmschenkels 15 ist beispielhaft als Klemmhaken ausgebildet. Das Klemmelement 17' des dritten Klemmschenkels 15 ist zur Einleitung der Spannkraft zwischen dem dritten Rastelement 23 und einem dritten Stützelement 22 angeordnet (vgl. insbesondere 15). Das dritte Stützelement 22 bildet eine Anlagefläche für das Klemmelement 17' aus. Das Klemmelement 17' kann hierdurch vorteilhaft gegen das dritte Stützelement 22 drücken, woraus die Verspannung des Steckverbinders 2 mit dem Gegensteckverbinder resultiert.
Optional kann vorgesehen sein, dass zumindest der erste Klemmschenkel 13 und der zweite Klemmschenkel 14 der Klemmeinrichtung 5 teilweise oder vollständig elastisch ausgebildet sind derart, dass die Klemmschenkel 13, 14 entgegen einer elastischen Rückstellkraft F (vgl. 2 und 10) aufgespreizt sind, wenn die Klemmschenkel 13, 14 den Steckverbinder 2 und den Gegensteckverbinder 3 umgreifen.
Für einen ergänzenden Formschluss für die Steckverbindung 1 kann außerdem vorgesehen sein, dass der Steckverbinder 2 ein Riegelelement 24 (vgl. 8 und 14) und der Gegensteckverbinder 3 eine korrespondierende Aufnahme 25 für das Riegelelement 24 (vgl. 6 und 14) aufweist. Die Verbindung des Riegelelements 24 mit der Aufnahme 25 ist besonders gut anhand des Schnitts entlang der Schnittlinie XIV der 3 in 14 dargestellt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Klemmeinrichtung 5 zumindest ausgehend von einer Vormontageposition (in den 13 und 16 dargestellt) in eine Verspannposition (vgl. beispielsweise 12 und 15) verschiebbar und/oder verschwenkbar ist, in der die Klemmeinrichtung 5 den Steckverbinder 2 und den Gegensteckverbinder 3 miteinander verspannt. Eine beispielhafte Bewegungsabfolge zur Bewegung der Klemmeinrichtung 5 ausgehend von der Vormontageposition in die Verspannposition ist in den 13 und 16 durch entsprechende Pfeile angedeutet. Vorzugsweise ist die Klemmeinrichtung 5 in der Vormontageposition verliersicher mit dem Steckverbinder 2 verbunden.
Optional kann die Steckverbindung 1 außerdem ein Sicherungselement 26 aufweisen (auch als „Gehäuseverriegelung“ oder „Connector Position Assurance, CPA“ bekannt), das ausgebildet ist, um die Primärverrastung 4 in ihrem die Steckverbindung 1 verrastenden Zustand mechanisch zu sichern. Besonders bevorzugt ist die Klemmeinrichtung 5 einstückig mit dem Sicherungselement 26 ausgebildet oder zumindest mechanisch und/oder funktionell mit dem Sicherungselement 26 verbunden. Vorzugsweise vermag die Klemmeinrichtung 5 damit gleichermaßen die Funktion des Sicherungselements 26 als auch die Verspannung der Steckverbindung 1 zu übernehmen. Ein entsprechendes Sicherungselement 26 ist auf beispielhafte, schematische Weise strichliniert in 2 angedeutet.
Zur Verbindung des Steckverbinders 2 mit dem Gegensteckverbinder 3 kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder 2 mit der vormontierten Klemmeinrichtung 5 mit dem Gegensteckverbinder 3 zusammengesteckt wird, wonach anschließend die Primärverrastung 4 verrastet wird. Schließlich kann das optionale Sicherungselement 26 in seine Sicherungsposition zur Sicherung der Primärverrastung 4 verbracht werden und/oder die Klemmeinrichtung 5 in ihre Verspannposition verbracht werden.
Die Steckverbindung 1 kann vorzugsweise ein Dichtelement aufweisen (in den Figuren nicht näher dargestellt), um die Verbindung zwischen dem Steckverbinder 2 und dem Gegensteckverbinder 3 abzudichten. Die erfindungsgemäße Klemmeinrichtung 5 kann sich besonders vorteilhaft zur Verwendung mit einer ein Dichtelement aufweisenden Steckverbindung 1 eignen, da eine derartige Steckverbindung 1 in der Regel besonders anfällig für eine mechanische Belastung sein kann.
17 zeigt beispielhaft eine vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Steckverbindung 1. Die Steckverbindung 1 ist dabei in ihrem geschlossenen und gesicherten sowie verspannten Zustand gezeigt.
Der Steckverbinder 2 ist mit einem elektrischen Kabel 27 oder einem Kabelstrang verbunden. Der Gegensteckverbinder 3 ist mit einem weiterführenden elektrischen Verbinder 28 verbunden und hierfür beispielhaft mit dem weiterführenden Verbinder 28 verschraubt. Entsprechende Schrauben 29 sind in 17 angedeutet. Zwischen dem Gegensteckverbinder 3 und dem weiterführenden Verbinder 28 ist ein Rahmenteil bzw. ein Außengehäuse 30 einer elektrischen Baugruppe 31 vorgesehen. Der weiterführende Verbinder 28 ist somit an der Innenwandung des Außengehäuses 30 der elektrischen Baugruppe 31 angeordnet. Bei der elektrischen Baugruppe 31 kann es sich beispielsweise um ein Aggregat, um einen Elektromotor, um ein Steuergerät, um einen Strom- oder Spannungswandler, um eine Fahrzeugbatterie oder um eine sonstige elektrische Baugruppe handeln. Ausgehend von dem weiterführenden Verbinder 28 können entsprechende Leitungen 32 zu den elektrischen Bauteilen bzw. Komponenten der elektrischen Baugruppe 31 verlaufen.
Grundsätzlich kann der Gegensteckverbinder 3 allerdings auch unmittelbar mit einem elektrischen Kabel 27 oder einer sonstigen elektrischen Komponente verbunden sein. Beispielsweise kann außerdem auch der Steckverbinder 2 mit einem weiterführenden Verbinder 28 verbunden sein.
Der in 17 dargestellte Anwendungsfall ist lediglich beispielhaft zu verstehen.
Ergänzend ist in 18 eine perspektivische Einzeldarstellung einer erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung 5 mit drei Klemmschenkeln 13, 14, 15 gezeigt, die jeweils als separate Bauteile ausgebildet sind. Eine erfindungsgemäße Verspannung der Steckverbindung 1 kann in vorteilhafter Weise somit auch durch die Verwendung von voneinander unabhängigen Klemmschenkeln 13, 14, 15 realisiert werden, insbesondere wenn die Klemmelemente 17, 17' zum Einbringen der Spannkraft jeweils zwischen eines der Rastelemente 18, 19, 23 und eines der Stützelemente 20, 21, 22 eingebracht werden.
Grundsätzlich können beispielsweise auch einige der Klemmschenkel miteinander verbunden oder miteinander einstückig ausgebildet sein, während andere Klemmschenkel als unabhängige Bauteile ausgebildet sind. 19 zeigt beispielhaft eine perspektivische Einzeldarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung 5 mit zwei über einen gemeinsamen Verbindungsbügel 16 verbundenen Klemmschenkeln 13, 14 in der Art einer Klammer und mit einem weiteren, separaten Klemmschenkel 15.
Wie bereits erwähnt kann im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, dass einzelne oder alle Klemmelemente 17, 17' unabhängig von einem Klemmschenkel 13, 14, 15 verwendet werden. Dies ist in der perspektivischen Einzeldarstellung in 20 beispielhaft für die beiden Klemmelemente 17 gezeigt. Die Klemmelemente 17 können zum Einbringen der Spannkraft jeweils zwischen eines der Rastelemente 18, 19 und eines der Stützelemente 20, 21 eingebracht werden. Grundsätzlich kann auch das Klemmelement 17' ohne einen Klemmschenkel 15 verwendet werden; die 20 soll lediglich eine weitere Variante der Erfindung beispielhaft verdeutlichen.
Schließlich zeigen die 21 und 22 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung 5. Das Funktionsprinzip ist dabei lediglich anhand der Darstellung eines einzelnen Klemmschenkels 13, 14 zusammen mit einem Teil des Steckverbinders 2 und des Gegensteckverbinders 3 ausschnittsweise gezeigt. 21 zeigt die Klemmeinrichtung 5 bzw. den Klemmschenkel 13, 14 in seiner Vormontageposition und 22 in seiner Verspannposition.
Der Klemmschenkel 13, 14 weist gemäß dem Ausführungsbeispiel der 21 und 22 an jedem seiner Enden ein entsprechendes Klemmelement 17 auf. Das Klemmelement 17 vermag mit dem Rastelement 18, 19 des Gegensteckverbinders 3 in der Verspannposition formschlüssig zusammenzuwirken. Ferner weist auch der Steckverbinder 2 korrespondierende Rastelemente 18, 19 auf.
Der Klemmschenkel 13, 14 kann entlang der in den 21 und 22 markierten Drehachse ausgehend von der Vormontageposition in die Verspannposition verdrehbar sein. Der Klemmschenkel 13, 14 kann entlang der Drehachse an dem Steckverbinder 2 oder an dem Gegensteckverbinder 3 drehbar gelagert sein, dies ist allerdings nicht unbedingt erforderlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3028349 B1 [0003, 0010, 0011]

Claims

Klemmeinrichtung (5) für eine elektrische Steckverbindung (1), die einen elektrischen Steckverbinder (2), einen mit dem Steckverbinder (2) elektrisch und mechanisch verbindbaren elektrischen Gegensteckverbinder (3), und eine Primärverrastung (4) zur Verrastung der Verbindung zwischen dem Steckverbinder (2) und dem Gegensteckverbinder (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (5) ausgebildet ist, um den Steckverbinder (2) und den Gegensteckverbinder (3) in ihrem verbundenen Zustand ergänzend zu der Verrastung durch die Primärverrastung (4) gegeneinander zu verspannen.
Klemmeinrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (5) zumindest ein Klemmelement (17, 17') aufweist das ausgebildet ist, um zur Verspannung des Steckverbinders (2) mit dem Gegensteckverbinder (3) formschlüssig mit dem Gegensteckverbinder (3) zusammenzuwirken.
Klemmeinrichtung (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (5) zumindest zwei Klemmelemente (17, 17'), vorzugsweise drei Klemmelemente (17, 17') aufweist, die jeweils ausgebildet sind, um zur Verspannung des Steckverbinders (2) mit dem Gegensteckverbinder (3) formschlüssig mit dem Gegensteckverbinder (3) zusammenzuwirken.
Klemmeinrichtung (5) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (5) zumindest einen ersten Klemmschenkel (13) und einen zweiten Klemmschenkel (14), und vorzugsweise außerdem einen dritten Klemmschenkel (15) aufweist, an deren ersten Enden jeweils eines der Klemmelemente (17, 17') ausgebildet ist.
Klemmeinrichtung (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmschenkel (13, 14, 15) jeweils als separate Bauteile ausgebildet sind oder dass die jeweiligen zweiten Enden der Klemmschenkel (13, 14, 15) über einen gemeinsamen Verbindungsbügel (16) miteinander verbunden sind.
Klemmeinrichtung (5) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Klemmschenkel (13) und der zweite Klemmschenkel (14) entlang des Verbindungsbügels (16) einander gegenüberliegend angeordnet sind, um den Steckverbinder (2) und/oder den Gegensteckverbinder (3) zangenartig zu umgreifen.
Klemmeinrichtung (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Klemmschenkel (15) derart zu den einander gegenüberliegenden beiden Klemmschenkeln (13, 14) angeordnet ist, dass die Klemmelemente (17, 17') der Klemmschenkel (13, 14, 15) in einer Draufsicht an den Spitzen eines gemeinsamen Dreiecks (D) positioniert sind, um den Steckverbinder (2) und/oder den Gegensteckverbinder (3) an drei Seitenflächen zu umgreifen.
Elektrische Steckverbindung (1), aufweisend einen elektrischen Steckverbinder (2), einen mit dem Steckverbinder (2) elektrisch und mechanisch verbindbaren elektrischen Gegensteckverbinder (3), eine Primärverrastung (4) zur Verrastung der Verbindung zwischen dem Steckverbinder (2) und dem Gegensteckverbinder (3), und eine Klemmeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Elektrische Steckverbindung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (5) die Steckverbindung (1) in mehreren Freiheitsgraden kraftschlüssig und formschlüssig verspannt, vorzugsweise in drei Rotationsfreiheitsgraden und in zwei Translationsfreiheitsgraden .
Elektrische Steckverbindung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegensteckverbinder (3) Rastelemente (18, 19, 23) aufweist die ausgebildet sind, um zur Verspannung des Steckverbinders (2) mit dem Gegensteckverbinder (3) einen Formschluss mit den Klemmelementen (17, 17') der Klemmeinrichtung (5) einzugehen.
Elektrische Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (2) Stützelemente (20, 21, 22) aufweist die ausgebildet sind, um zur Verspannung des Steckverbinders (2) mit dem Gegensteckverbinder (3) eine durch die Klemmelemente (17, 17') eingeleitete Spannkraft aufzunehmen.
Elektrische Steckverbindung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eines der Klemmelemente (17, 17') zur Einleitung der Spannkraft zwischen einem der Rastelemente (18, 19, 23) und einem der Stützelemente (20, 21, 22) angeordnet ist.
Elektrische Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Klemmschenkel (13) und der zweite Klemmschenkel (14) der Klemmeinrichtung (5) teilweise oder vollständig elastisch ausgebildet sind derart, dass die Klemmschenkel (13, 14) entgegen einer elastischen Rückstellkraft aufgespreizt sind, wenn die Klemmschenkel (13, 14) den Steckverbinder (2) und/oder den Gegensteckverbinder (3) umgreifen.
Elektrische Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (5) zumindest ausgehend von einer Vormontageposition, in der die Klemmeinrichtung (5) vorzugsweise verliersicher mit dem Steckverbinder (2) verbunden ist, in eine Verspannposition verschiebbar und/oder verschwenkbar ist, in der die Klemmeinrichtung (5) den Steckverbinder (2) und den Gegensteckverbinder (3) miteinander verspannt.
Elektrische Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (2) ein Riegelelement (24) und der Gegensteckverbinder (3) eine korrespondierende Aufnahme (25) für das Riegelelement (24) aufweist, um einen ergänzenden Formschluss für die Steckverbindung (1) bereitzustellen, wenn der Steckverbinder (2) mit dem Gegensteckverbinder (3) verbunden ist.
Elektrische Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherungselement (23) vorgesehen und ausgebildet ist, um die Primärverrastung (4) in ihrem die Steckverbindung (1) verrastenden Zustand mechanisch zu sichern, wobei die Klemmeinrichtung (5) vorzugsweise einstückig mit dem Sicherungselement (23) ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärverrastung (4) a) einen Arretierbügel mit zwei über einen Betätigungsbügel (6) verbundenen Seitenarmen (7) aufweist, wobei die Seitenarme (7) um eine Drehachse (A) drehbar mit zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen des Steckverbinders (2) verbunden sind und mit dem Gegensteckverbinder (3) eine Kulissensteuerung (10) ausbilden; und/oder b) eine Bajonettverbindung aufweist; und/oder c) eine Schraubverbindung aufweist; und/oder d) eine Rastwippe aufweist; und/oder e) eine Rastverbindung aufweist, um die Steckverbindung (1) ausgehend von einer Vorraststellung, in der der Steckverbinder (2) nicht oder zumindest nicht vollständig mit dem Gegensteckverbinder (3) verbunden ist, in eine Verriegelungsstellung zu verbringen, in der der Steckverbinder (2) mit dem Gegensteckverbinder (3) verbunden ist.