DE102020204794A1 - electrical plug connection - Google Patents
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Abstract
Elektrische Steckverbindung umfassend ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement, wobei das erste und das zweite Kontaktelement lösbar miteinander verbindbar sind, wodurch das erste und das zweite Kontaktelement im unmittelbaren Kontakt miteinander stehen und einen elektrischen Kontakt zueinander ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kontaktelement eine im Wesentlichen identische Form zueinander aufweisen und formschlüssig miteinander verbindbar sind.Electrical plug connection comprising a first contact element and a second contact element, the first and the second contact element being releasably connectable to one another, whereby the first and the second contact element are in direct contact with one another and form an electrical contact with one another, characterized in that the first and second Contact element have a substantially identical shape to one another and can be positively connected to one another.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung umfassend ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement, wobei das erste und das zweite Kontaktelement lösbar miteinander verbindbar sind. Durch die Verbindung stehen das erste und das zweite Kontaktelement im unmittelbaren Kontakt miteinander und bilden somit einen elektrischen Kontakt zueinander aus.The invention relates to an electrical plug connection comprising a first contact element and a second contact element, the first and the second contact element being releasably connectable to one another. As a result of the connection, the first and the second contact element are in direct contact with one another and thus form electrical contact with one another.
Die elektrische Steckverbindung ist dazu vorgesehen eine lösbare elektrische Verbindung zwischen elektrischen Leitern, beispielsweise Kabeln, bereitzustellen. Das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement sind jeweils mit einem elektrisch leitenden Material, insbesondere einem Metall, beispielsweise Kupfer, oder einer metallischen Legierung, gebildet.The electrical plug connection is intended to provide a detachable electrical connection between electrical conductors, for example cables. The first contact element and the second contact element are each formed with an electrically conductive material, in particular a metal, for example copper, or a metallic alloy.
Elektrische Steckverbindungen in Rede stehenden Art sind dazu vorgesehen, elektronische Komponenten in elektrischen Kontakt miteinander zu verbinden. Beispielsweise ist die elektrische Steckverbindung dazu vorgesehen, Photovoltaik-Elemente in Reihen- und/oder Parallelschaltungen miteinander zu verbinden. Ferner kann die elektrische Steckverbindung dazu vorgesehen sein, ein Elektrofahrzeug mit einer Ladevorrichtung zu verbinden. Insbesondere ist die elektrische Steckverbindung dazu vorgesehen, Ströme von zumindest 5 Ampere, bevorzugt zumindest 30 Ampere, bei Spannungen von zumindest 1 kV zu leiten.Electrical plug connections in the type in question are intended to connect electronic components to one another in electrical contact. For example, the electrical plug connection is provided to connect photovoltaic elements to one another in series and / or parallel circuits. Furthermore, the electrical plug connection can be provided to connect an electric vehicle to a charging device. In particular, the electrical plug connection is provided to conduct currents of at least 5 amps, preferably at least 30 amps, at voltages of at least 1 kV.
Bei herkömmlichen elektrischen Steckverbindungen ist das erste Kontaktelement als Stecker und das zweite Kontaktelement als Buchse ausgebildet. Dabei sind Stecker und Buchse typischerweise unterschiedlich zueinander ausgebildet, wobei der Stecker in die Buchse einführbar ist. Im Betrieb wird der Stecker in die Buchse eingeführt, sodass diese über eine kraftschlüssige Verbindung miteinander verbunden sind. Bei der kraftschlüssigen Verbindung sinkt der elektrische Widerstand mit zunehmender Normalkraft zwischen den in unmittelbarem Kontakt miteinander stehenden Flächen. Folglich wird im Allgemeinen eine kraftschlüssige Verbindung mit hoher Normalkraft erzeugt, um einen niederohmigen elektrischen Widerstand zu erzielen. Somit führt eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Stecker und Buchse dazu, dass eine hohe Kraft zum Trennen der elektrischen Steckverbindung zwischen der Buchse und dem Stecker erforderlich ist. Nachteilig ist somit, dass ein Trennen, insbesondere ein automatisiertes Trennen, der elektrischen Steckverbindung erschwert ist.In conventional electrical plug connections, the first contact element is designed as a plug and the second contact element as a socket. The plug and socket are typically designed differently from one another, the plug being insertable into the socket. During operation, the plug is inserted into the socket so that they are connected to one another via a non-positive connection. In the frictional connection, the electrical resistance decreases with increasing normal force between the surfaces in direct contact with one another. As a result, a non-positive connection with a high normal force is generally produced in order to achieve a low-ohmic electrical resistance. Thus, a non-positive connection between plug and socket means that a high force is required to separate the electrical plug connection between the socket and the plug. It is therefore disadvantageous that disconnection, in particular automated disconnection, of the electrical plug connection is made more difficult.
Die deutsche Gebrauchsmusterschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbindung der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass diese unter geringem Material- und Kostenaufwand herstellbar ist, und welche unter besonders geringem Kraftaufwand trennbar ist. Ferner liegt der vorliegenden elektrischen Steckverbindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindung mit besonders geringem elektrischen Widerstand zu ermöglichen. Außerdem soll ein Unterschied zu wettbewerblichen Produkten herbeigeführt werden.The present invention is based on the object of designing and developing an electrical plug connection of the type mentioned at the outset in such a way that it can be produced with little material and cost outlay, and which can be disconnected with a particularly low expenditure of force. Furthermore, the present electrical plug connection is based on the object of enabling an electrical connection with a particularly low electrical resistance. In addition, a difference to competitive products should be brought about.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach weisen das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement eine zueinander im Wesentlichen identische Form auf und sind formschlüssig miteinander verbindbar. Insbesondere ist die Form des ersten Kontaktelements durch Ähnlichkeitsabbildungen in die Form des zweiten Kontaktelements überführbar. Beispielsweise weisen das erste und das zweite Kontaktelement jeweils ein Steckgesicht auf, welches eine identische Form aufweist.According to the invention, the above object is achieved by the features of
Das erste und zweite Kontaktelement können mittels desselben Verfahrens und mittels der selben Werkzeuge herstellbar sein. Insbesondere sind erste und zweite Kontaktelement mittels Spritzguss, Kaltumformung und/oder Fräsen herstellbar. Vorteilhafterweise müssen nicht wie bei herkömmlichen elektrischen Steckverbindungen zwei unterschiedliche Typen von Bauteilen, nämlich Stecker und Buchse, bereitgestellt werden. Stattdessen muss nur ein Typ von Bauteilen bereitgestellt werden, sodass unter Anderem Entwicklungskosten, Herstellungskosten und Lagerungskosten der elektrischen Steckverbindung deutlich reduziert werden.The first and second contact elements can be produced using the same method and using the same tools. In particular, the first and second contact elements can be produced by means of injection molding, cold forming and / or milling. Advantageously, two different types of components, namely plug and socket, do not have to be provided as is the case with conventional electrical plug connections. Instead, only one type of component has to be provided, so that among other things development costs, manufacturing costs and storage costs of the electrical plug connection are significantly reduced.
Gemäß einer Ausführungsform der elektrischen Steckverbindung, sind das erste und das zweite Kontaktelement komplementär zueinander ausgebildet. Die Kontaktelemente, insbesondere die Steckgesichter, sind im verbundenen Zustand der Kontaktelemente miteinander in Eingriff gebracht, sodass diese formschlüssig miteinander verbunden sind. Insbesondere sind dabei die Steckgesichter derart zueinander ausgerichtet, dass diese einander zugewandt und relativ verdreht sind. In diesem Zusammenhang heißt „einander zugewandt“, dass die Haupterstreckungsachsen der Kontaktelemente antiparallel zueinander verlaufen und einander überlappen. In diesem Zusammenhang heißt „zueinander verdreht“, dass die Steckgesichter um die Haupterstreckungsachse der Kontaktelemente relativ zueinander rotiert sind.According to one embodiment of the electrical plug connection, the first and the second contact element are designed to be complementary to one another. The contact elements, in particular the mating faces, are brought into engagement with one another in the connected state of the contact elements, so that they are positively connected to one another. In particular, the mating faces are aligned with one another in such a way that they face one another and are relatively rotated. In this context, “facing one another” means that the main axes of extension of the contact elements run antiparallel to one another and overlap one another. In this context, “rotated relative to one another” means that the mating faces are rotated relative to one another about the main axis of extension of the contact elements.
Gemäß einer Ausführungsform der elektrischen Steckverbindung bilden das erste und zweite Kontaktelement eine Null-Kraft Steckverbindung zueinander aus. Die Null-Kraft Steckverbindung ist durch die formschlüssige elektrische Verbindung gebildet und ist mittels besonders geringer Kraft, insbesondere ohne die Überwindung von Reibungskräften zwischen dem ersten und zweiten Kontaktelement, trennbar. Beispielsweise ist eine erforderliche Kraft zum Trennen der elektrischen Verbindung, eine sogenannte Trennkraft, unabhängig von der Anzahl der miteinander in Kontakt stehenden Kontaktelemente. Somit ermöglicht die vorliegende elektrische Steckverbindung ein mehrpoliges Anschlusselement mit einer Vielzahl von ersten und zweiten Kontaktelementen, bei dem die elektrische Verbindung mittels einer geringen Trennkraft trennbar ist.According to one embodiment of the electrical plug connection, the first and second contact elements form a zero-force plug connection to one another. The zero-force connector is formed by the positive electrical connection and can be separated by means of a particularly low force, in particular without overcoming frictional forces between the first and second contact elements. For example, a force required to separate the electrical connection, a so-called separation force, is independent of the number of contact elements in contact with one another. The present electrical plug connection thus enables a multi-pole connection element with a multiplicity of first and second contact elements, in which the electrical connection can be separated by means of a low separating force.
Gemäß einer Ausführungsform weisen das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement, insbesondere die Steckgesichter der Kontaktelemente, jeweils einen Kugelabschnitt und jeweils zwei Flügelabschnitte auf. Dabei sind die Flügelabschnitte radial um den Kugelabschnitt angeordnet und erstrecken sich entlang der Haupterstreckungsachse des jeweiligen Kontaktelements. Insbesondere weisen die Flügelabschnitte eines selben Kontaktelements einander zugewandte Innenflächen auf. Die Innenflächen verlaufen beispielsweise in einem Winkel von maximal 45°, bevorzugt maximal 25°, oder besonders bevorzugt von maximal 10° zueinander. Im miteinander verbundenen Zustand der Kontaktelemente stehen die Flügelabschnitte des ersten Kontaktelements mit dem Kugelabschnitt des zweiten Kontaktelements in unmittelbarem Kontakt und die Flügelabschnitte des zweiten Kontaktelements stehen mit dem Kugelabschnitt des ersten Kontaktelements in unmittelbarem Kontakt.According to one embodiment, the first contact element and the second contact element, in particular the mating faces of the contact elements, each have a spherical section and two wing sections each. The wing sections are arranged radially around the spherical section and extend along the main extension axis of the respective contact element. In particular, the wing sections of the same contact element have mutually facing inner surfaces. The inner surfaces run, for example, at an angle of a maximum of 45 °, preferably a maximum of 25 °, or particularly preferably a maximum of 10 ° to one another. In the interconnected state of the contact elements, the wing sections of the first contact element are in direct contact with the spherical section of the second contact element and the wing sections of the second contact element are in direct contact with the spherical section of the first contact element.
Gemäß einer Ausführungsform verjüngen sich die Flügelabschnitte in einer Richtung weg von dem jeweiligen Kugelabschnitt des Kontaktelements. Insbesondere sind die Flügelabschnitte dazu ausgebildet, die Kontaktelemente beim miteinander in Verbindung bringen relativ zueinander zu führen. Mit anderen Worten, weisen die Steckgesichter eine selbstzentrierende Geometrie auf, sodass die Kontaktelemente unter Überwindung besonders geringer Reibungskräfte miteinander verbindbar und voneinander lösbar sind.According to one embodiment, the wing sections taper in a direction away from the respective spherical section of the contact element. In particular, the wing sections are designed to guide the contact elements relative to one another when they are brought into connection with one another. In other words, the mating faces have a self-centering geometry, so that the contact elements can be connected to and detached from one another while overcoming particularly low frictional forces.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Innenflächen der Flügelabschnitte gekrümmt ausgebildet, wobei der Krümmungsradius der Innenflächen zumindest Abschnittsweise einem Krümmungsradius des Kugelabschnitts entspricht. Beispielsweise entsteht zwischen dem Flügelabschnitt des einen Kontaktelements und dem Kugelabschnitt des jeweils anderen Elements ein Linienkontakt oder ein Flächenkontakt. Vorteilhafterweise wird dadurch ein besonders geringer elektrischer Kontaktwiderstand zwischen Kontaktelementen erreicht.According to one embodiment, the inner surfaces of the wing sections are designed to be curved, the radius of curvature of the inner surfaces at least in sections corresponding to a radius of curvature of the spherical section. For example, a line contact or a surface contact is created between the wing section of the one contact element and the spherical section of the respective other element. This advantageously achieves a particularly low electrical contact resistance between contact elements.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektrische Steckverbindung ein Gehäuse, welches dazu eingerichtet ist mittels einer Anpresskraft das erste und das zweite Kontaktelement gegeneinander zu pressen. Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Kontaktelement mit einer Anpresskraft von zumindest 20 Newton, bevorzugt zumindest 30 Newton, an das zweite Kontaktelement angepresst. Das Gehäuse umfasst beispielsweise ein Klemmelement, ein Schraubelement, einen Riegel oder einen Bajonettverschluss, wodurch die Anpresskraft aufrechterhalten wird. Insbesondere wirkt die Anpresskraft entlang der Haupterstreckungsachse des ersten und zweiten Kontaktelements. Vorteilhafterweise sinkt der elektrische Kontaktwiderstand zwischen erstem und zweitem Kontaktelement mit steigender Anpresskraft. Beispielsweise beträgt der Kontaktwiderstand bei einer Anpresskraft von 20 N maximal 6 Milliohm.According to one embodiment, the electrical plug connection comprises a housing which is set up to press the first and the second contact element against one another by means of a pressing force. According to one embodiment, the first contact element is pressed against the second contact element with a contact pressure of at least 20 Newtons, preferably at least 30 Newtons. The housing comprises, for example, a clamping element, a screw element, a bolt or a bayonet lock, whereby the pressing force is maintained. In particular, the contact pressure acts along the main axis of extension of the first and second contact elements. Advantageously, the electrical contact resistance between the first and second contact element decreases as the contact pressure increases. For example, the contact resistance with a contact force of 20 N is a maximum of 6 milliohms.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Kontaktelemente eine Codierung auf, mittels der zusammengehörige Kontaktelemente einander zuordenbar sind. Beispielsweise sind die Kontaktelemente mittels farblicher Markierungen oder mittels Symbolen codiert. Alternativ können die Kontaktelemente mittels der Geometrie der Steckgesichter codiert sein, sodass nur einander zugehörige Kontaktelemente miteinander eine formschlüssige Verbindung eingehen. Vorteilhafterweise wird somit das Risiko des Verbindens von nicht zusammengehörigen Kontaktelementen vermindert.According to one embodiment, the contact elements have a coding by means of which contact elements that belong together can be assigned to one another. For example, the contact elements are coded using colored markings or symbols. Alternatively, the contact elements can be coded by means of the geometry of the plug faces, so that only contact elements belonging to one another enter into a form-fitting connection with one another. The risk of connecting contact elements that do not belong together is thus advantageously reduced.
Gemäß einer Ausführungsform weisen das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement jeweils eine Spule auf, wobei ein Strom, welcher die Steckverbindung durchfließt die Spulen durchfließt. Aufgrund des die Spulen durchfließenden Stroms entstehen Magnetfelder. Diese Magnetfelder sind so orientiert, dass in einem miteinander verbundenen Zustand der Kontaktelemente zwischen den Kontaktelementen eine anziehende magnetische Kraft wirkt.According to one embodiment, the first contact element and the second contact element each have a coil, with a current flowing through the plug connection flowing through the coils. The current flowing through the coils creates magnetic fields. These magnetic fields are oriented in such a way that, when the contact elements are connected to one another, an attractive magnetic force acts between the contact elements.
In den Spulen bildet sich bei einem Stromfluss durch diese, gemäß der Lenz'schen Regel, ein Magnetfeld. Im Verbundenen Zustand der Kontaktelemente sind die Spulen in Reihe geschaltet. Bei Stromfluss werden in den Spulen zwei Magnetfelder erzeugt, zwischen denen die anziehende magnetische Kraft wirkt. Diese anziehende magnetische Kraft wirkt entlang der Haupterstreckungsachsen der Kontaktelemente, sodass die Steckgesichter mittels der anziehenden magnetischen Kraft gegeneinandergepresst werden.When a current flows through the coils, a magnetic field forms in accordance with Lenz's rule. When the contact elements are connected, the coils are connected in series. When current flows, two magnetic fields are generated in the coils, between which the attractive magnetic force acts. This attractive magnetic force acts along the main axes of extension of the contact elements, so that the mating faces are pressed against one another by means of the attractive magnetic force.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement jeweils ein ferrimagnetisches Element, wobei die ferrimagnetischen Elemente so angeordnet sind, dass diese jeweils die von den Spulen erzeugten Magnetfelder verstärken. Insbesondere sind die ferrimagnetischen Elemente zumindest teilweise in der Spule des zugehörigen Kontaktelements angeordnet. Beispielsweise umfasst der Kugelabschnitt das ferrimagnetische Element. Vorteilhafterweise wird mittels der ferrimagnetischen Elemente die magnetische Anziehungskraft zwischen den Kontaktelementen erhöht.According to one embodiment, the first contact element and the second contact element each comprise a ferrimagnetic element, the ferrimagnetic elements being arranged in such a way that they are each generated by the coils Strengthen magnetic fields. In particular, the ferrimagnetic elements are at least partially arranged in the coil of the associated contact element. For example, the spherical section comprises the ferrimagnetic element. The magnetic force of attraction between the contact elements is advantageously increased by means of the ferrimagnetic elements.
Gemäß einer Ausführungsform erhöht sich die anziehende magnetische Kraft zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement mit steigendem Strom, wodurch der elektrische Kontaktwiderstand zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement mit steigendem Strom sinkt. Insbesondere wirkt die anziehende magnetische Kraft parallel zur Anpresskraft.According to one embodiment, the attractive magnetic force between the first and the second contact element increases with increasing current, whereby the electrical contact resistance between the first and the second contact element decreases with increasing current. In particular, the attractive magnetic force acts parallel to the contact pressure.
Gemäß einer Ausführungsform wirkt beim Trennen des unmittelbaren Kontakts zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement in einem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement ein Magnetfeld, welches das Risiko des Entstehens eines Trennfunkens reduziert. Vorteilhafterweise wird somit eine Verletzungsgefahr und Brandgefahr beim Trennen der elektrischen Steckverbindung während eines hohen Stromflusses verringert.According to one embodiment, when the direct contact between the first and the second contact element is separated, a magnetic field acts in an area between the first and the second contact element, which reduces the risk of a separating spark occurring. This advantageously reduces the risk of injury and fire when the electrical plug connection is disconnected during a high current flow.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektrische Steckverbindung eine Trenneinheit, welche dazu eingerichtet ist den direkten Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement bei Eintritt eines vordefinierten oder vordefinierbaren Ereignisses zu trennen. Die Trenneinheit kann ein nachrüstbares Element sein, welches an elektrischen Steckverbindungen installierbar ist. Alternativ kann die Trenneinheit integraler Bestandteil der elektrischen Steckverbindung sein. Das Ereignis kann mittels einer Mechanik, Materialeigenschaften einzelner Elemente der Trenneinheit oder mittels eines Algorithmus vordefiniert oder vordefinierbar sein.According to one embodiment, the electrical plug connection comprises a disconnection unit which is set up to disconnect the direct contact between the first and the second contact element when a predefined or predefinable event occurs. The separation unit can be a retrofittable element that can be installed on electrical plug connections. Alternatively, the separation unit can be an integral part of the electrical plug connection. The event can be predefined or predefinable by means of a mechanism, material properties of individual elements of the separating unit or by means of an algorithm.
Beispielsweise umfasst die Trenneinheit einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist ein Sensorsignal auszugeben.For example, the separation unit comprises a sensor which is set up to output a sensor signal.
Der Sensor ist beispielsweise ein Temperatursensor und das vordefinierte oder vordefinierbare Ereignis ist die Ausgabe eines Sensorsignals, welches dem Überschreiten eines kritischen Temperaturwerts entspricht. Der kritische Temperaturwert ist beispielsweise eine Temperatur der elektrischen Steckverbindung oder eine Temperatur welche an einem zu den Kontaktelementen beabstandeten Ort detektiert ist. Insbesondere entspricht die kritische Temperatur der Temperatur eines Brandes. Die kritische Temperatur kann 250°C, insbesondere 350°C, betragen. Der Sensor kann einen Bimetall-Streifen umfassen, welcher dazu eingerichtet ist sich beim Überschreiten einer kritischen Temperatur zu deformieren, wobei das Sensorsignal aus der Deformation des Bimetall-Streifens resultiert.The sensor is, for example, a temperature sensor and the predefined or predefinable event is the output of a sensor signal which corresponds to the exceeding of a critical temperature value. The critical temperature value is, for example, a temperature of the electrical plug connection or a temperature which is detected at a location spaced apart from the contact elements. In particular, the critical temperature corresponds to the temperature of a fire. The critical temperature can be 250.degree. C., in particular 350.degree. The sensor can comprise a bimetal strip which is set up to deform when a critical temperature is exceeded, the sensor signal resulting from the deformation of the bimetal strip.
Ferner kann der Sensor ein Feuchtigkeitssensor sein. Das vordefinierte oder vordefinierbare Ereignis kann die Ausgabe eines Sensorsignals sein, welches dem überschreiten eines kritischen Feuchtigkeitswerts entspricht.Furthermore, the sensor can be a humidity sensor. The predefined or predefinable event can be the output of a sensor signal which corresponds to the exceeding of a critical humidity value.
Der Sensor kann ein Strom- oder Spannungssensor sein. Das Ereignis kann die Ausgabe eines Sensorsignals sein, welches dem überschreiten eines kritischen Strom- und/oder Spannungswerts entspricht.The sensor can be a current or voltage sensor. The event can be the output of a sensor signal which corresponds to the exceeding of a critical current and / or voltage value.
Das vordefinierte oder vordefinierbare Ereignis kann die Betätigung einer Schaltvorrichtung durch einen Benutzer sein. Dabei kann die Schaltvorrichtung dazu eingerichtet sein mittels eines Schaltsignals die Trennung der Kontaktelemente auszulösen. Die Schaltvorrichtung kann unmittelbar an den Kontaktelementen oder beabstandet zu den Kontaktelementen angeordnet sein. Das Schaltsignal ist beispielsweise ein elektrisches, ein mechanisches oder ein drahtlos übertragenes Signal. Entsprechend ist die Schaltvorrichtung beispielsweise ein elektrischer Schalter, ein mechanischer Schalter oder ein sonstiger Signalgeber.The predefined or predefinable event can be the actuation of a switching device by a user. In this case, the switching device can be set up to trigger the separation of the contact elements by means of a switching signal. The switching device can be arranged directly on the contact elements or at a distance from the contact elements. The switching signal is, for example, an electrical, a mechanical or a wirelessly transmitted signal. Correspondingly, the switching device is, for example, an electrical switch, a mechanical switch or some other signal transmitter.
Insbesondere kann die Trenneinheit eine Mehrzahl von Sensoren oder eine Kombination von Sensoren und einer Schaltvorrichtung umfassen. Das Ereignis kann dann die Ausgabe von mehreren vordefinierten oder vordefinierbaren Werten der Sensorsignale und/oder des Schaltsignals sein.In particular, the separation unit can comprise a plurality of sensors or a combination of sensors and a switching device. The event can then be the output of several predefined or predefinable values of the sensor signals and / or the switching signal.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Trenneinheit einen Schalter, welcher bei Eintritt eines vordefinierten oder vordefinierbaren Ereignisses die Richtung des Stromflusses durch eine der Spulen umkehrt. Insbesondere kann der Schalter dazu eingerichtet sein, bei Ausgabe des Sensorsignals die Polung einer der Spulen zu wechseln. Durch die Umkehrung des Stromflusses in einer der Spulen, bilden die Spulen einander entgegengesetzte Magnetfelder aus. Die einander entgegengesetzten Magnetfelder führen zu einer abstoßenden magnetischen Kraft zwischen dem ersten und zweiten Kontaktelement, welche den elektrischen Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement trennt.According to one embodiment, the isolating unit comprises a switch which, when a predefined or predefinable event occurs, reverses the direction of the current flow through one of the coils. In particular, the switch can be set up to change the polarity of one of the coils when the sensor signal is output. By reversing the current flow in one of the coils, the coils form opposing magnetic fields. The opposing magnetic fields lead to a repulsive magnetic force between the first and second contact element, which separates the electrical contact between the first and the second contact element.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Trenneinheit an dem Gehäuse befestigt, welche das erste und zweite Kontaktelement umgibt. Die Trenneinheit übt bei Eintritt des vordefinierten oder vordefinierbaren Ereignisses die Trennkraft auf das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement aus. Beispielsweise umfasst die Trenneinheit eine vorgespannte Feder, welche die Kontaktelemente bei Eintritt des Ereignisses voneinander trennt.According to one embodiment, the separating unit, which surrounds the first and second contact elements, is fastened to the housing. When the predefined or predefinable event occurs, the separating unit exerts the separating force on the first contact element and the second contact element. For example, the separating unit comprises a pretensioned spring which separates the contact elements from one another when the event occurs.
Gemäß einer Ausführungsform weisen das erste und das zweite Kontaktelement jeweils einen Crimpanschluss auf, mittels dem die Kontaktelemente an einen elektrischen Leiter anschließbar sind.According to one embodiment, the first and the second contact element each have a crimp connection, by means of which the contact elements can be connected to an electrical conductor.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 ,2 und3 in schematischer Darstellung unterschiedliche Perspektiven ein erstes oder zweites Kontaktelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
4 in schematischer Schnittdarstellung eine elektrische Steckverbindung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
5 in schematischer Explosionsansicht ein erstes oder zweites Kontaktelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
6 und7 in schematischer Darstellung ein erstes oder zweites Kontaktelement gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, -
8 ,9 ,10 ,11 und 12 unterschiedliche beispielhaft bemaßte Darstellungen eines ersten oder zweiten Kontaktelements gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, -
13 in schematischer perspektivischer Darstellung ein Crimpanschluss gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des ersten oder zweiten Kontaktelements, -
14 und 15 beispielhaft bemaßte Darstellungen des Crimpanschluss, -
16 und 17 beispielhaft bemaßte Darstellungen einer Kugel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des ersten oder zweiten Kontaktelements, -
18 . in schematischer perspektivischer Darstellung ein erstes Gehäuseteil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des ersten oder zweiten Kontaktelements, -
19 und 20 beispielhaft bemaßte Darstellungen des ersten Gehäuseteils, -
21 . in schematischer perspektivischer Darstellung ein zweites Gehäuseteil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des ersten oder zweiten Kontaktelements, -
22 und23 beispielhaft bemaßte Darstellungen des zweiten Gehäuseteils, -
24 in schematischer Schnittdarstellung das erste Kontaktelement gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit dem ersten und zweiten Gehäuseteil, -
25 in schematischer Schnittdarstellung das erste und zweite Kontaktelement gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit dem ersten und zweiten Gehäuseteil, -
26 in schematischer Seitenansicht das erste und zweite Kontaktelement, jeweils mit dem ersten und zweiten Gehäuseteil, im verbundenen Zustand, -
27 in schematischer Schnittansicht das erste oder zweite Kontaktelement gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, -
28 und29 in schematischer Schnittansicht das erste oder zweite Kontaktelement gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei zur Verbesserung der Übersichtlichkeit keine Spule dargestellt ist, -
30 und31 in schematischer Schnittansicht eine Kugel mit ferrimagnetischem Element und Spule gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Kontaktelements, -
32 und33 in schematischer perspektivischer Ansicht die Kugel mit ferrimagnetischem Element und Spule gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Kontaktelements, -
34 in schematischer perspektivischer Ansicht die Spule gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Kontaktelements, -
35 in schematischer Schnittansicht senkrecht zur Stirnseite des Kontaktelements die Kugel, die Spule und das ferrimagnetische Element gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Kontaktelements.
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1 ,2 and3 a schematic representation of different perspectives of a first or second contact element according to a first embodiment, -
4th a schematic sectional illustration of an electrical plug connection according to a first embodiment, -
5 a schematic exploded view of a first or second contact element according to a second exemplary embodiment, -
6th and7th in a schematic representation a first or second contact element according to the second embodiment, -
8th ,9 ,10 ,11 and12th different exemplary dimensioned representations of a first or second contact element according to the second embodiment, -
13th in a schematic perspective illustration a crimp connection according to the second exemplary embodiment of the first or second contact element, -
14th and15th exemplary dimensioned representations of the crimp connection, -
16 and17th exemplary dimensioned representations of a ball according to the second embodiment of the first or second contact element, -
18th . in a schematic perspective illustration a first housing part according to the second embodiment of the first or second contact element, -
19th and20th exemplary dimensioned representations of the first housing part, -
21 . in a schematic perspective illustration a second housing part according to the second embodiment of the first or second contact element, -
22nd and23 exemplary dimensioned representations of the second housing part, -
24 in a schematic sectional view the first contact element according to the second embodiment with the first and second housing part, -
25th in a schematic sectional view the first and second contact element according to the second embodiment with the first and second housing part, -
26th in a schematic side view the first and second contact element, each with the first and second housing part, in the connected state, -
27 in a schematic sectional view the first or second contact element according to a third embodiment, -
28 and29 in a schematic sectional view the first or second contact element according to the third embodiment, no coil being shown to improve clarity, -
30th and31 a schematic sectional view of a ball with a ferrimagnetic element and coil according to the third embodiment of the contact element, -
32 and33 in a schematic perspective view the ball with ferrimagnetic element and coil according to the third embodiment of the contact element, -
34 in a schematic perspective view the coil according to the third embodiment of the contact element, -
35 in a schematic sectional view perpendicular to the end face of the contact element, the ball, the coil and the ferrimagnetic element according to the third embodiment of the contact element.
Die
Der Crimpanschluss
Die
Im miteinander verbundenen Zustand umfasst das erste Kontaktelement
Die elektrische Steckverbindung
Die
Die
Die
Die
Die Steckverbindung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst ein erstes und ein zweites Kontaktelement
Das Kontaktelement
Die elektrische Steckverbindung
Die Spule
Die
Die
Die
Die Schalterkontakte
Die
Die
Die
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.With regard to further advantageous embodiments of the device according to the invention, reference is made to the general part of the description and to the appended claims in order to avoid repetition.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.Finally, it should be expressly pointed out that the above-described exemplary embodiments of the device according to the invention only serve to explain the teaching claimed, but do not restrict them to the exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Erstes KontaktelementFirst contact element
- 22
- Zweites KontaktelementSecond contact element
- 33
- Elektrische SteckverbindungElectrical plug connection
- 44th
- CrimpanschlussCrimp termination
- 55
- KugelabschnittSpherical section
- 66th
- FlügelabschnittWing section
- 77th
- HaupterstreckungsachseMain axis of extension
- 88th
- InnenflächeInner surface
- 99
- TrägerkörperCarrier body
- 1010
- KugelBullet
- 1111
- SicherungsstiftLocking pin
- 1212th
- SicherungslochSafety hole
- 1313th
- Hohlraumcavity
- 1414th
- Vorderes KontaktendeFront contact end
- 1515th
- Hinteres KontaktendeRear end of contact
- 1616
- HauptabschnittMain section
- 1717th
- Gehäusecasing
- 1818th
- Erster GehäuseteilFirst housing part
- 1919th
- VerriegelungszungeLocking tongue
- 2020th
- VerriegelungsöffnungLocking opening
- 2121
- Zweiter GehäuseteilSecond housing part
- 2222nd
- Öffnungopening
- 2323
- TrenneinheitSeparation unit
- 2424
- SpuleKitchen sink
- 2525th
- TrennkraftSeparation force
- 2626th
- AnpresskraftContact pressure
- 2727
- Kabelcable
- 2828
- Ferrimagnetisches ElementFerrimagnetic element
- 2929
- Magnetische KraftMagnetic force
- 3030th
- SchalterkontaktSwitch contact
- 3131
- LeitkontaktLead contact
- 3232
- Schaltercounter
- 3333
- Erster SpulenabschnittFirst coil section
- 3434
- Zweiter SpulenabschnittSecond coil section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 202017004941 U1 [0005]DE 202017004941 U1 [0005]
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204794.4A DE102020204794A1 (en) | 2020-04-15 | 2020-04-15 | electrical plug connection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204794.4A DE102020204794A1 (en) | 2020-04-15 | 2020-04-15 | electrical plug connection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020204794A1 true DE102020204794A1 (en) | 2021-10-21 |
Family
ID=77919494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020204794.4A Ceased DE102020204794A1 (en) | 2020-04-15 | 2020-04-15 | electrical plug connection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020204794A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2038284U (en) | 1988-09-24 | 1989-05-24 | 康平原 | Auto-jump type plug of power supply when overheated |
DE102009033168A1 (en) | 2009-07-13 | 2011-02-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Contact device for producing detachable electrical connection between e.g. electrical conductors, in vehicle, has contact elements whose wedge surfaces are in contact with one another under force application |
DE102016114179A1 (en) | 2016-08-01 | 2018-02-01 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Hermaphroditic contact element |
DE202017004941U1 (en) | 2017-09-24 | 2019-01-08 | Hartmuth F. Thaler | Scalable contact |
-
2020
- 2020-04-15 DE DE102020204794.4A patent/DE102020204794A1/en not_active Ceased
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