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Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung zum elektrischen Verbinden einer ersten elektrischen Leitung mit einer magnetischen Abschirmschicht einer zweiten elektrischen Leitung, sowie eine Kontaktanordnung umfassend die Kontaktvorrichtung, die erste elektrische Leitung und die zweite elektrische Leitung.
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In herkömmlichen elektrischen Leitungen, insbesondere in Starkstromleitungen, wie z.B. elektrischen Ladeleitungen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, werden oftmals starke Magnetfelder erzeugt, welche in der Nähe angeordnete elektrische Bauteile oder Personen nachteilig beeinflussen können. Aus diesem Grund weisen entsprechende herkömmliche elektrischen Leitungen oftmals eine magnetische Abschirmschicht auf, um das bei einem Stromfluss erzeugte Magnetfeld abzuschirmen. Entsprechende herkömmliche magnetische Abschirmschichten können jedoch alleine oftmals nicht ausreichend sein, um das bei einem Stromfluss erzeugte Magnetfeld wirksam, bzw. vollständig abzuschirmen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktvorrichtung bereitzustellen, welche eine besonders wirksame magnetische Abschirmung einer elektrischen Leitung sicherstellt.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine elektrisch leitende Verbindung einer magnetischen Abschirmschicht einer zweiten elektrischen Leitung mit einer ersten elektrischen Leitung, insbesondere Masseleitung, ein wirksames Abführen von Ladungsträgern von der magnetischen Abschirmschicht sichergestellt wird, wodurch sich die magnetischen Abschirmungseigenschaften der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung verbessern.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Kontaktvorrichtung zum elektrischen Verbinden einer ersten elektrischen Leitung mit einer magnetischen Abschirmschicht einer zweiten elektrischen Leitung gelöst, umfassend ein Kontaktgehäuse, welches eine erste Gehäuseöffnung zum Einführen der zweiten elektrischen Leitung in das Kontaktgehäuse, eine zweite Gehäuseöffnung zum Herausführen eines zweiten Leitungsendes der zweiten elektrischen Leitung aus dem Kontaktgehäuse, und eine dritte Gehäuseöffnung zum Einführen der ersten elektrischen Leitung in das Kontaktgehäuse aufweist, und ein Kontaktelement zum elektrischen Verbinden der ersten elektrischen Leitung mit der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung, wobei das Kontaktelement innerhalb des Kontaktgehäuses angeordnet ist, und eine Klemmhülse zum elektrischen Kontaktieren der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung und einen Kontaktstift zum elektrischen Kontaktieren der ersten elektrischen Leitung aufweist, wobei die Klemmhülse ausgebildet ist, die in die Klemmhülse einführbare magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung klemmend zu fixieren, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung und dem Kontaktelement bereitzustellen, und wobei der Kontaktstift in eine Leitungsöse der ersten elektrischen Leitung einführbar ist, um die Leitungsöse mit der Klemmhülse in Kontakt zu bringen und eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung und der Klemmhülse bereitzustellen.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Kontaktvorrichtung ermöglicht sowohl die zweite elektrische Leitung als auch die erste elektrische Leitung, insbesondere Masseleitung, innerhalb des Kontaktgehäuses der Kontaktvorrichtung zu fixieren.
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Das innerhalb des Kontaktgehäuses angeordnete Kontaktelement stellt hierbei eine vorteilhafte elektrisch leitende Verbindung zwischen der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung und der ersten elektrischen Leitung, insbesondere Masseleitung, sicher, wodurch Ladungsträger von der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung wirksam abgeführt werden, und sich dadurch die magnetische Abschirmung der magnetischen Abschirmschicht verbessert.
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Hierbei ist die erste elektrische Leitung insbesondere eine Masseleitung, welche mit einer Masse elektrisch leitend verbunden ist, wobei in einem Fahrzeug die Masse insbesondere der Karosserie des Fahrzeugs entspricht, so dass Ladungsträger von der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung durch das Kontaktelement und durch die erste elektrische Leitung, insbesondere Masseleitung, zu der Masse, insbesondere zu der Karosserie des Fahrzeugs abgeführt werden können.
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Das Kontaktelement umfasst zwei Komponenten, eine Klemmhülse und einen Kontaktstift.
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Die durch die erste Gehäuseöffnung des Kontaktgehäuses in den Innenraum des Kontaktgehäuses eingeführte zweite elektrische Leitung weist eine magnetische Abschirmschicht auf, welche in die Klemmhülse eingeführt wird, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der magnetischen Abschirmschicht und der Klemmhülse des Kontaktelements bereitgestellt wird.
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Hierbei wird insbesondere eine äußere, zweite Isolierungsschicht der zweiten elektrischen Leitung vor dem Einführen der zweiten elektrischen Leitung zumindest abschnittsweise entfernt, damit die Klemmhülse an der magnetischen Abschirmschicht wirksam anliegen kann.
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Somit ist die magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung insbesondere in einem Kontaktbereich der zweiten elektrischen Leitung wirksam freigelegt, so dass die Klemmhülse an der magnetischen Abschirmschicht wirksam anliegen kann.
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Der Kontaktstift ist durch eine Leitungsöse der ersten elektrischen Leitung, insbesondere Masseleitung, einführbar, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Klemmhülse und der ersten elektrischen Leitung bereitzustellen. Der durch die Leitungsöse eingeführte Kontaktstift legt hierbei die Leitungsöse derart an dem Kontaktgehäuse fest, dass die Leitungsöse zumindest abschnittweise die Klemmhülse elektrisch leitend kontaktiert. Die Leitungsöse wird insbesondere durch einen Ring-Kabelschuh gebildet, welcher auf ein erstes Leitungsende der ersten elektrischen Leitung insbesondere aufgecrimpt wird.
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Das zweite Leitungsende ist ein Ende, insbesondere ein freies Ende, der zweiten elektrischen Leitung. Das erste Leitungsende ist ein Ende, insbesondere ein freies Ende, der ersten elektrischen Leitung.
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Der Kontaktstift ist insbesondere auch ausgebildet die Leitungsöse an dem Kontaktgehäuse der Kontaktvorrichtung zu fixieren. Insbesondere ist der durch die Leitungsöse eingeführte Kontaktstift in einer Öffnung des Kontaktgehäuses zumindest abschnittsweise aufgenommen, um die Leitungsöse an dem Kontaktgehäuse zu fixieren, insbesondere festzulegen.
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Insbesondere ist die Leitungsöse zwischen der Klemmhülse und dem Kontaktgehäuse durch den Kontaktstift festgelegt, um zum einen eine wirksame Fixierung der Leitungsöse zwischen der Klemmhülse und dem Kontaktgehäuse bereitzustellen und zum anderen die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Klemmhülse und der Leitungsöse bereitzustellen.
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Der Kontaktstift und die Klemmhülse sind insbesondere als zwei separate Bauteile des Kontaktelements ausgebildet.
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Insbesondere ist der Kontaktstift durch eine Öffnung in der Klemmhülse und durch die Leitungsöse führbar, um die Leitungsöse an der Klemmhülse elektrisch leitend festzulegen.
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Die Kontaktvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht eine wirksame seitliche Anbindung der ersten Leitung, insbesondere Masseleitung, an die magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung, welche für eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Leitungen verwendet werden kann. Insbesondere können bestehende Steckertypen weiterhin verwendet werden, wodurch sich Effizienzsteigerung ergeben. Zudem wird durch die Kontaktvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung eine vorteilhafte Fixierung der ersten und zweiten elektrischen Leitung innerhalb des Kontaktgehäuses sichergestellt, so dass eine lange Betriebsdauer der Schnittstelle zwischen der ersten und zweiten elektrischen Leitung sichergestellt wird.
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In einer Ausführungsform weist die Klemmhülse einen ersten Flanschbereich und einen zweiten Flanschbereich auf, welche jeweils einstückig an einer Außenwandung der Klemmhülse angeformt sind, wobei der erste und zweite Flanschbereich jeweils eine Flanschöffnung aufweisen, welche fluchtend zueinander angeordnet sind, wobei der Kontaktstift durch die Flanschöffnungen einführbar ist, um den ersten Flanschbereich und den zweiten Flanschbereich aufeinander zu bewegen und die in die Klemmhülse eingeführte magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung klemmend zu fixieren.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der durch die Flanschöffnungen geführte Kontaktstift bewirkt, dass sich die beiden Flanschbereiche aufeinander zu bewegen, wodurch der Innendurchmesser der Klemmhülse reduziert wird, und eine wirksame Klemmkraft auf die in der Klemmhülse aufgenommene magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung zur klemmenden Fixierung ausgeübt wird.
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Somit ist die Klemmhülse zwischen dem ersten und zweiten Flanschbereich insbesondere zumindest abschnittsweise offen und ermöglicht, bis zu einem gewissen Grad, dass der erste und zweite Flanschbereich auseinander gebogen werden können, um die magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung in die Klemmhülse einzuführen. Anschließend kann durch den Kontaktstift, welcher durch die Flanschöffnungen geführt wird, der erste und zweite Flanschbereich aufeinander zu bewegt, bzw. aufeinander zu gebogen werden, um eine wirksame klemmende Fixierung zu erreichen.
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Der durch die Flanschöffnungen geführte Kontaktstift ist insbesondere endseitig in einer Öffnung des Kontaktgehäuses festgelegt, um eine wirksame Fixierung der Klemmhülse an dem Kontaktgehäuse sicherzustellen.
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Der Kontaktstift ist ausgebildet durch die Flanschöffnungen der Klemmhülse geführt zu werden und ist ausgebildet durch die Leitungsöse der ersten elektrischen Leitung geführt zu werden, wodurch die Leitungsöse an dem ersten und/oder zweiten Flanschbereich der Klemmhülse anliegt, um die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Klemmhülse und der ersten elektrischen Leitung bereitzustellen.
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Insbesondere ist die Leitungsöse zwischen dem zweiten Flanschbereich der Klemmhülse und dem Kontaktgehäuse angeordnet, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem zweiten Flanschbereich und der ersten elektrischen Leitung bereitzustellen.
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Alternativ ist die Leitungsöse insbesondere zwischen dem ersten Flanschbereich der Klemmhülse und einem Kontaktkopf des Kontaktstifts angeordnet, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten Flanschbereich und der ersten elektrischen Leitung bereitzustellen.
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Alternativ ist die Leitungsöse insbesondere zwischen dem ersten und zweiten Flanschbereich der Klemmhülse angeordnet, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Flanschbereich und der ersten elektrischen Leitung bereitzustellen.
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In einer Ausführungsform ist der Kontaktstift als eine Kontaktschraube mit einem Außengewinde ausgebildet ist, welches in ein Innengewinde einer Gehäusewandung des Kontaktgehäuses einschraubbar ist, oder ist der Kontaktstift als ein Kontaktniet ausgebildet, welcher mit der Klemmhülse, insbesondere dem ersten und zweiten Flanschbereich, und einer Gehäusewandung des Kontaktgehäuses vernietet ist.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass sowohl ein als Kontaktschraube als auch ein als Kontaktniet ausgebildeter Kontaktstift eine wirksame Fixierung des Kontaktelements, insbesondere der Klemmhülse, an dem Kontaktgehäuse sicherstellen.
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In einer Ausführungsform ist die Klemmhülse ausgebildet, die durch den Kontaktstift kontaktierte Leitungsöse der ersten elektrischen Leitung elektrisch leitend zu kontaktieren, wobei insbesondere ein erster und/oder zweiter Flanschbereich der Klemmhülse an der Leitungsöse anliegt.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame leitende Verbindung zwischen der Klemmhülse und der Leitungsöse bereitgestellt wird. Liegt die Leitungsöse der ersten elektrischen Leitung hierbei an dem ersten und/oder zweiten Flanschbereich der Klemmhülse an, kann zudem eine wirksame Fixierung der Leitungsöse an dem Flanschbereich sichergestellt werden.
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In einer Ausführungsform ist die erste Gehäuseöffnung in einem ersten Kontaktstutzen des Kontaktgehäuses geformt, und ist die zweite Gehäuseöffnung in einem zweiten Kontaktstutzen des Kontaktgehäuses geformt, wobei der erste und zweite Kontaktstutzen insbesondere an einander gegenüberliegenden Gehäuseseiten des Kontaktgehäuses angeordnet sind.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die zweite elektrische Leitung durch die erste Gehäuseöffnung wirksam in das Kontaktgehäuse eingeführt werden kann, und dass das zweite Leitungsende der zweiten elektrischen Leitung wirksam aus dem Kontaktgehäuse herausgeführt werden kann, insbesondere ohne die zweite elektrische Leitung abknicken zu müssen.
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In einer Ausführungsform ist die dritte Gehäuseöffnung in einem dritten Kontaktstutzen des Kontaktgehäuses geformt, wobei der dritte Kontaktstutzen insbesondere an einer dem ersten und zweiten Kontaktstutzen abgewandten Gehäuseseite des Kontaktgehäuses angeordnet ist.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die durch die dritte Gehäuseöffnung in das Kontaktgehäuse eingeführte erste Leitung räumlich vorteilhaft von der Seite in elektrisch leitenden Kontakt mit der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung gebracht werden kann.
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Insbesondere sind der erste, zweite und dritte Gehäusestutzen in einer Ebene der Kontaktvorrichtung angeordnet.
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Insbesondere schließt der dritte Gehäusestutzen mit einer den ersten und zweiten Gehäusestutzen verbindenden Linie einen Winkelbereich zwischen 0° und 180° ein, insbesondere einen Bereich zwischen 60° und 120°, insbesondere 90°, oder einen Bereich zwischen 0° und 30°, insbesondere 0°, wobei hierbei ein Winkel von 0° eine parallele Anordnung des dritten Gehäusestutzens gegenüber der den ersten und zweiten Gehäusestutzen verbindende Linie umfasst.
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In einer Ausführungsform ist die erste, zweite und/oder dritte Gehäuseöffnung jeweils durch einen ersten, zweiten und/oder dritten Gehäusedeckel verschlossen, wobei in dem jeweiligen Gehäusedeckel zumindest eine Deckelöffnung angeordnet ist.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der jeweilige Gehäusedeckel einen wirksamen Abschluss des Innenraums des Kontaktgehäuses sicherstellt. Durch die jeweilige Deckelöffnung kann die jeweilige erste, bzw. zweite elektrische Leitung wirksam in den Innenraum des Kontaktgehäuses geführt werden, bzw. herausgeführt werden.
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In einer Ausführungsform ist in die erste, zweite und/oder dritte Gehäuseöffnung jeweils ein erstes, zweites und/oder drittes Dichtelement eingeführt, wobei in dem jeweiligen Dichtelement zumindest eine Dichtelementöffnung angeordnet ist.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das jeweilige Dichtelement einen fluiddichten Abschluss des Innenraums des Kontaktgehäuses sicherstellt. Durch die jeweilige Dichtelementöffnung kann die jeweilige erste, bzw. zweite elektrische Leitung wirksam in den Innenraum des Kontaktgehäuses geführt werden, bzw. herausgeführt werden.
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Insbesondere ist das in der jeweiligen Gehäuseöffnung angeordnete Dichtelement jeweils durch den jeweiligen Gehäusedeckel außenseitig abgeschlossen.
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In einer Ausführungsform weist das Kontaktgehäuse einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen des Kontaktelements auf, wobei der Aufnahmeraum durch eine Gehäusewandung des Kontaktgehäuses begrenzt ist, wobei in der Gehäusewandung eine Aufnahmeöffnung geformt ist, wobei das Kontaktgehäuse einen Kontaktdeckel aufweist, welcher die Aufnahmeöffnung verschließt, um den Aufnahmeraum abzuschließen.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Kontaktelement, insbesondere die Klemmhülse und der Kontaktstift, durch die Aufnahmeöffnung wirksam in den Aufnahmeraum eingeführt werden können, und der Aufnahmeraum durch den Kontaktdeckel anschließend wirksam und insbesondere fluiddicht abgeschlossen werden kann.
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In einer Ausführungsform weist die zweite elektrische Leitung eine Stützhülse auf, welche an der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung in einem Kontaktbereich angeordnet und ausgebildet ist, den Kontaktbereich zu verstärken, wobei der durch die Stützhülse verstärkte Kontaktbereich der magnetischen Abschirmschicht in die Klemmhülse des Kontaktelements einführbar ist.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Stützhülse eine wirksame strukturelle Stabilisierung des Kontaktbereichs sicherstellt.
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In einer Ausführungsform weist die magnetische Abschirmschicht einen zurückgefalteten Endabschnitt auf, und ist die Stützhülse zwischen der magnetischen Abschirmschicht und dem zurückgefalteten Endabschnitt angeordnet, wobei die Klemmhülse den zurückgefalteten Endabschnitt elektrisch leitend kontaktiert.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Stützhülse zur Stabilisierung vorteilhaft zwischen der magnetischen Abschirmschicht und dem zurückgefalteten Endabschnitt angeordnet ist. Der außerhalb der Stützhülse angeordnete zurückgefaltete Endabschnitt stellt hierbei die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der magnetischen Abschirmschicht und der Klemmhülse sicher.
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In einer Ausführungsform weist die zweite elektrische Leitung eine erste Isolationsschicht auf, wobei die erste Isolationsschicht insbesondere zwischen der magnetischen Abschirmschicht und einem elektrischen Leiter der zweiten elektrische Leitung angeordnet ist.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die erste Isolationsschicht einen wirksamen Ausgleich von auf die magnetische Abschirmschicht und/oder den zurückgefalteten Endabschnitt wirkenden Druckspitzen ermöglicht.
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In einer Ausführungsform weist die zweite elektrische Leitung eine zweite Isolationsschicht auf, wobei die zweite Isolationsschicht insbesondere die zweite elektrische Leitung außenseitig abschließt.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die zweite Isolationsschicht einen wirksamen außenseitigen Schutz der zweiten elektrischen Leitung ermöglicht.
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In einer Ausführungsform ist das erste, zweite und/oder dritte Dichtelement, mit dem jeweiligen ersten, zweiten und/oder dritten Gehäusedeckel, und/oder der Kontaktdeckel mit einer Dichtung als Spritzgussbauteil, insbesondere Zweikomponenten-Spritzgussbauteil, geformt.
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Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhafte Fertigung der jeweiligen Bauteile sichergestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst durch eine Kontaktanordnung umfassend eine Kontaktvorrichtung nach dem ersten Aspekt, eine erste elektrische Leitung und eine zweite elektrische Leitung, wobei die zweite elektrische Leitung durch die erste Gehäuseöffnung in das Kontaktgehäuse eingeführt ist, und wobei ein zweites Leitungsende der zweiten elektrischen Leitung durch die zweite Gehäuseöffnung aus dem Kontaktgehäuse herausgeführt ist, wobei die Klemmhülse die magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung klemmend und elektrisch leitend fixiert, wobei die erste elektrische Leitung durch die dritte Gehäuseöffnung in das Kontaktgehäuse eingeführt ist, und wobei der Kontaktstift in die Leitungsöse der ersten elektrischen Leitung eingeführt ist, um die Leitungsöse mit der Klemmhülse in Kontakt zu bringen und eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der ersten elektrischen Leitung und der Klemmhülse bereitzustellen.
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Durch die Kontaktanordnung kann eine wirksame elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung und der ersten elektrischen Leitung bereitgestellt werden.
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In einer Ausführungsform weist die zweite elektrische Leitung eine Stützhülse auf, welche an der magnetischen Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung in einem Kontaktbereich angeordnet und ausgebildet ist, den Kontaktbereich zu verstärken, wobei die Klemmhülse den durch die Stützhülse verstärkten Kontaktbereich der magnetischen Abschirmschicht klemmend und elektrisch leitend fixiert.
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Durch die Stützhülse wird eine vorteilhaft strukturelle Stabilisierung des Kontaktbereichs sichergestellt.
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Alle in Bezug auf die Kontaktvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt angeführten Ausführungsformen gelten ebenso als Ausführungsformen für die Kontaktanordnung gemäß dem zweiten Aspekt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine perspektivische Darstellung eines Bereitstellungsvorgangs einer zweiten elektrischen Leitung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 3 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktanordnung mit einer Kontaktvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 4 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktanordnung mit einer Kontaktvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
- 5 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktanordnung mit einer Kontaktvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
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Die Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung zu vermitteln.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kontaktvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die in der 1 gezeigte Kontaktvorrichtung 100 ist in einer Explosionsdarstellung dargestellt und ist ausgebildet eine erste elektrische Leitung 101, insbesondere Masseleitung, mit einer magnetischen Abschirmschicht 105 einer zweiten elektrischen Leitung 103 zu verbinden.
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Durch die zweite elektrische Leitung 103 wird Strom geleitet, insbesondere Strom mit einer hohen Stromstärke. Insbesondere ist die zweite elektrische Leitung 103 in einem Fahrzeug verbaut. Insbesondere ist die zweite elektrische Leitung 103 als eine Ladeleitung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ausgebildet, wobei Strom von einer externen Ladestation durch die zweite elektrische Leitung 103 einer Batterie des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zugeführt wird.
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Der durch die zweite elektrische Leitung 103 geleitete Strom, insbesondere mit einer hohen Stromstärke, erzeugt ein Magnetfeld, welches in der Nähe der zweiten elektrischen Leitung 103 befindliche elektrische Bauteile unter Umständen stören kann, bzw. Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs unter Umständen beeinträchtigen kann.
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Aus diesem Grund setzt sich die vorliegende Offenbarung das Ziel, wenn Strom durch die zweite elektrische Leitung 103 geleitet wird, ein durch den Strom erzeugtes Magnetfeld abzuschirmen, bzw. die Auswirkungen des erzeugten Magnetfelds zu reduzieren.
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Entsprechend weist die zweite elektrische Leitung 103 eine magnetischen Abschirmschicht 105 auf, welches insbesondere aus Kupfer besteht, und ausgebildet ist, das durch die zweite elektrische Leitung 103 erzeugte Magnetfeld abzuschirmen. Insbesondere bei hohen Stromstärken des durch die zweite elektrische Leitung 103 geleiteten Stroms kann die magnetische Abschirmschicht 105 alleine unter Umständen nur eine reduzierte Abschirmung des erzeugten Magnetfelds bereitstellen.
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Aus diesem Grund ermöglicht die Kontaktvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung die magnetische Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 mit der ersten elektrischen Leitung 101 elektrisch zu verbinden, um in der magnetischen Abschirmschicht 105 erzeugte Ladungen abzuführen.
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Hierbei ist die erste elektrische Leitung 101 insbesondere als eine Masseleitung ausgebildet, welche elektrisch leitend mit einer Masse, insbesondere einer in 1 nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs verbunden ist, um in der magnetischen Abschirmschicht 105 erzeugte Ladungen abzuführen. Dadurch kann eine besonders wirksame magnetische Abschirmung durch die magnetische Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 sichergestellt werden.
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Wie aus der 1 hervorgeht, ist die zweite elektrische Leitung 103 insbesondere als eine mehradrige zweite elektrische Leitung 103 mit einer Mehrzahl von elektrischen Leitern 107, insbesondere Kupferleitern, zum Leiten von elektrischem Strom ausgebildet. Die elektrischen Leiter 107 sind außenseitig von einer ersten Isolationsschicht 109 umgeben, wobei sich außenseitig an die erste Isolationsschicht 109 die magnetische Abschirmschicht 105 anschließt, und wobei sich außenseitig an die magnetische Abschirmschicht 105 eine zweite Isolationsschicht 111 anschließt.
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Wie in den nachfolgenden Figuren im Detail erklärt wird, ist die magnetische Abschirmschicht 105 zumindest abschnittsweise zurückgefaltet und ist eine in der 1 nur schematisch dargestellte Stützhülse 113 an der abschnittsweise zurückgefalteten magnetische Abschirmschicht 105 angeordnet, um den Kontaktbereich 115 der magnetischen Abschirmschicht 105 mit der Kontaktvorrichtung 100 mechanisch zu stabilisieren.
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Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist die äußere, zweite Isolationsschicht 111 im Kontaktbereich 115 entfernt worden, um einen wirksamen elektrisch leitenden Kontakt zwischen der magnetischen Abschirmschicht 105 und der Kontaktvorrichtung 100 sicherzustellen.
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Wie aus der 1 ferner ersichtlich ist, ist an einem zweiten Leitungsende 117 der zweiten elektrischen Leitung 103, in welchem die zurückgefaltete magnetische Abschirmschicht 105 nicht mehr vorhanden ist, die erste Isolationsschicht 109 und auch die zweite Isolationsschicht 111 entfernt, so dass an dem zweiten Leitungsende 117 die elektrischen Leiter 107 freigelegt sind.
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Die Kontaktvorrichtung 100 weist ein Kontaktgehäuse 119 mit einer ersten Gehäuseöffnung 121, einer zweiten Gehäuseöffnung 123 und einer dritten Gehäuseöffnung 125 auf. Aus darstellungstechnischen Gründen ist in der 1 nur die zweite Gehäuseöffnung 123 gezeigt.
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Die erste Gehäuseöffnung 121 ist in einem ersten Kontaktstutzen 127 des Kontaktgehäuses 119 geformt. Die zweite Gehäuseöffnung 123 ist in einem zweiten Kontaktstutzen 129 des Kontaktgehäuses 119 geformt. Die dritte Gehäuseöffnung 125 ist in einem dritten Kontaktstutzen 131 des Kontaktgehäuses 119 geformt.
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Die zweite elektrische Leitung 103 wird durch die erste Gehäuseöffnung 121 in das Kontaktgehäuse 119 eingeführt und das zweite Leitungsende 117 der zweiten elektrischen Leitung 103 wird durch die zweite Gehäuseöffnung 123 aus dem Kontaktgehäuse 119 herausgeführt.
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Wie aus der 1 ersichtlich ist sind die erste und zweite Gehäuseöffnung 121, 123 insbesondere an gegenüberliegenden Seiten des Kontaktgehäuses 119 angeordnet, damit die zweite elektrische Leitung 103 ohne ein Abknicken durch das Kontaktgehäuse 119 geführt werden kann.
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Wie aus der 1 ersichtlich ist, wird die erste, zweite und dritte Gehäuseöffnung 121, 123, 125 jeweils durch einen ersten, zweiten und dritten Gehäusedeckel 133, 135, und 137 verschlossen. Insbesondere ist in der ersten, zweiten und dritten Gehäuseöffnung 121, 123, 125 jeweils ein erstes, zweites und drittes Dichtelement 139, 141, und 143 angeordnet.
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In dem ersten Gehäusedeckel 133 und in dem ersten Dichtelement 139 ist jeweils eine Deckelöffnung 145 und eine Dichtelementöffnung 147 angeordnet durch welche die zweite elektrische Leitung 103 in das Kontaktgehäuse 119 geführt werden kann.
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In dem zweiten Dichtelement 141 ist eine Mehrzahl von Dichtelementöffnungen 147 angeordnet durch welche die einzelnen elektrischen Leiter 107 der zweiten elektrischen Leitung 103 aus dem Kontaktgehäuse 119 herausgeführt werden können. In dem zweiten Gehäusedeckel 135 ist eine Deckelöffnung 145 oder eine Mehrzahl von Deckelöffnungen 145 angeordnet, durch welche das zweite Leitungsende 117 der zweiten elektrischen Leitung 103 aus dem Kontaktgehäuse 119 herausgeführt werden kann.
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Auch in dem dritten Gehäusedeckel 137 und in dem dritten Dichtelement 143 ist jeweils eine Deckelöffnung 145 und eine Dichtelementöffnung 147 angeordnet durch welche die erste elektrische Leitung 101 in das Kontaktgehäuse 119 geführt werden kann.
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Insbesondere kann der jeweilige Gehäusedeckel 133, 135, 137 und das jeweilige Dichtelement 139, 141, 143 auch einstückig, insbesondere durch ein Zwei-Komponenten-Spitzgussbauteil geformt sein.
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Das Kontaktgehäuse 119 weist einen Aufnahmeraum 151 zum Aufnehmen eines Kontaktelements 153 der Kontaktvorrichtung 100 auf. Hierbei wird der Aufnahmeraum 151 durch eine Gehäusewandung 155 des Kontaktgehäuses 119 begrenzt. In der Gehäusewandung 155 ist eine Aufnahmeöffnung 157 geformt, durch welche das Kontaktelement 153 in den Aufnahmeraum 151 eingeführt wird, wobei die Aufnahmeöffnung 157 anschließend durch einen Kontaktdeckel 158 verschlossen wird.
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Insbesondere weist der Kontaktdeckel 158 eine Dichtung auf, welche insbesondere umlaufend an dem Kontaktdeckel 158 geformt ist. Insbesondere kann der Kontaktdeckel 158 mit der Dichtung auch einstückig, insbesondere als ein Zwei-Komponenten-Spitzgussbauteil geformt sein.
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Das Kontaktelement 153 weist eine Klemmhülse 159 auf, welche ausgebildet ist, die in die Klemmhülse 159 einführbare magnetische Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 klemmend zu fixieren, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der magnetischen Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 und dem Kontaktelement 153 bereitzustellen.
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Das Kontaktelement 153 weist einen ersten und zweiten Flanschbereich 161, 162 auf, welche jeweils einstückig an eine Außenwandung der Klemmhülse 159 angeformt sind und jeweils eine Flanschöffnung 163 aufweisen, welche fluchtend zueinander angeordnet sind.
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Ein Kontaktstift 165, insbesondere eine Kontaktschraube oder ein Kontaktniet, ist durch die fluchtend zueinander angeordneten Flanschöffnungen 163 führbar, insbesondere schraubbar, um den ersten und zweiten Flanschbereich 161, 162 aufeinander zu bewegen, und die in der Klemmhülse 159 aufgenommene magnetische Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 klemmend zu fixieren. Die in der magnetische Abschirmschicht 105 angeordnete Stützhülse 113 stützt hierbei die zweite elektrische Leitung 103.
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Der Kontaktstift 165, insbesondere die Kontaktschraube oder der Kontaktniet, weist hierbei insbesondere ein Außengewinde auf, welche in ein Innengewinde der Gehäusewandung 155 des Kontaktgehäuses 119 einschraubbar ist, um eine kraftschlüssige Verbindung bereitzustellen. Alternativ kann der Kontaktstift 165 auch als ein Kontaktniet ausgebildet sein, welcher insbesondere mit der Gehäusewandung 155 des Kontaktgehäuses 119 vernietet ist, um insbesondere eine formschlüssige Verbindung bereitzustellen.
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Somit wird durch den Kontaktstift 165, insbesondere Kontaktschraube oder Kontaktniet eine stabile klemmende Fixierung der magnetischen Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 mittels der Klemmhülse 159 des Kontaktelements 153 sichergestellt.
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Der Kontaktstift 165, insbesondere Kontaktschraube oder Kontaktniet, ermöglicht jedoch auch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktelement 153 und der ersten elektrischen Leitung 101, insbesondere Masseleitung.
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Die erste elektrische Leitung 101 weist einen in 1 nicht dargestellten Innenleiter 167 auf, welcher außenseitig durch eine Isolierungsschicht 169 umschlossen ist. Hierbei ist ein erstes Leitungsende 171 der ersten elektrischen Leitung 101, insbesondere der Innenleiter 167, als eine Leitungsöse 173 ausgebildet. Die Leitungsöse 173 ist hierbei insbesondere durch ein Kabelschuh gebildet, welcher auf das erste Leitungsende 171 der ersten elektrischen Leitung 101 aufgecrimpt ist.
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Der Kontaktstift 165 ist hierbei in die Leitungsöse 173 der ersten elektrischen Leitung 101 einführbar, um die Leitungsöse 173 an der Klemmhülse 159, insbesondere an den Flanschbereichen 161, 162 zu positionieren, und eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktelement 153 und der ersten elektrischen Leitung 101 bereitzustellen.
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In dem montierten Zustand liegt die Leitungsöse 173 insbesondere auf dem ersten Flanschbereich 161 des Kontaktelements 153 auf und wird durch einen Kontaktkopf 175 des Kontaktstifts 165 an dem Kontaktelement 153 fixiert. Alternativ kann die Leitungsöse 173 auch zwischen dem ersten Flanschbereich 161 und dem zweiten Flanschbereich 162 aufgenommen und fixiert werden. Alternativ kann die Leitungsöse 173 auch zwischen dem zweiten Flanschbereich 162 und dem Kontaktgehäuse 119 aufgenommen und fixiert werden.
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Somit kann eine wirksame elektrisch leitfähige Verbindung von der magnetischen Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 durch die Klemmhülse 159 des Kontaktelements 153 und durch den ersten Flanschbereich und/oder zweiten Flanschbereich 161, 162 des Kontaktelements 153 zu der Leitungsöse 173 der ersten elektrischen Leitung 101 bereitgestellt werden und elektrische Ladungen können von der magnetischen Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 durch die erste elektrische Leitung 101, insbesondere Masseleitung, wirksam abgeführt werden.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Bereitstellungsvorgangs einer zweiten elektrischen Leitung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Der in 2 dargestellte Bereitstellungsvorgang umfasst die Bereitstellungsschritte (A), (B), (C) und (D).
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Wie bereits in Bezug auf die 1 im Detail ausgeführt wurde und beispielsweise für den Bereitstellungsschritt (A) in der 2 gezeigt ist, weist die zweite elektrische Leitung 103 einen elektrischen Leiter 107 auf, welcher außenseitig durch eine erste Isolationsschicht 109 umschlossen ist, wobei sich außenseitig an die erste Isolationsschicht 109 die magnetische Abschirmschicht 105, insbesondere eine Kupferschicht, anschließt, und wobei die magnetische Abschirmschicht 105 außenseitig durch eine zweite Isolationsschicht 111 umschlossen ist.
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Wie bereits aus der 1 hervorgeht und auch beispielsweise für den Bereitstellungsschritt (A) in der 2 gezeigt ist, ist im Bereich eines zweiten Leitungsendes 117 der zweiten elektrischen Leitung 103 die zweite Leitung 103 vollständig abisoliert, so dass im Bereich des zweiten Leitungsendes 117 der elektrischer Leiter 107 freigelegt ist, welcher insbesondere aus einer Mehrzahl von Einzelleitungen oder aus einer einzigen Leitung besteht.
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Wie bereits aus der 1 hervorgeht und auch beispielsweise für den Bereitstellungsschritt (A) in der 2 gezeigt ist, ist im Bereich des Kontaktbereichs 115 der zweiten elektrischen Leitung 103 lediglich die äußere, zweite Isolationsschicht 111 entfernt worden, so dass im Kontaktbereich 115 die magnetische Abschirmschicht 105 der zweiten elektrischen Leitung 103 freigelegt ist.
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Allerdings ist in der 1 und auch in der 2 nicht dargestellt, dass sich die magnetische Abschirmschicht 105 über den Kontaktbereich 115 zumindest abschnittsweise hinaus erstreckt, und sich die magnetische Abschirmschicht 105 somit zumindest abschnittsweise in das zweite Leitungsende 117 der zweiten elektrischen Leitung 103 hineinerstreckt.
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Wie für den Bereitstellungsschritt (B) in der 2 gezeigt ist wird eine Stützhülse 113 auf die magnetische Abschirmschicht 105 aufgesteckt, so dass im Kontaktbereich 115 die Stützhülse 113 auf der magnetischen Abschirmschicht 105 aufliegt.
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Aus dem Bereitstellungsschritt (C) der 2 geht hervor, dass ein über den Kontaktbereich 115 in Richtung des zweiten Leitungsendes 117 überstehender Endabschnitt 105-1 der magnetischen Abschirmschicht 105 auf die Stützhülse 113 zurückgefaltet wird, und die Stützhülse 113 außenseitig bedeckt, wie für den Bereitstellungsschritt (D) gezeigt ist.
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Somit ist die Stützhülse 113 gemäß dem Bereitstellungsschritt (D) zwischen der magnetischen Abschirmschicht 105 und dem zurückgefalteten Endabschnitt 105-1 der magnetischen Abschirmschicht 105 angeordnet und stellt eine wirksame strukturelle Stabilisierung des Kontaktbereichs 115 der zweiten elektrischen Leitung 103 sicher.
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Die in der 1 dargestellte Klemmhülse 159 kann somit den zurückgefalteten Endabschnitt 105-1 der magnetischen Abschirmschicht 105 in dem Kontaktbereich 115 der zweiten elektrischen Leitung 103 vorteilhaft elektrisch leitend kontaktieren.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kontaktanordnung mit einer Kontaktvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Die in 3 dargestellte Kontaktanordnung 200 zeigt die in 1 dargestellte Kontaktvorrichtung 100 zusammen mit der ersten elektrischen Leitung 101 und der zweiten elektrischen Leitung 103 im zusammengefügten Zustand.
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In der 3 ist lediglich der die Aufnahmeöffnung 157 verschließende Kontaktdeckel 158 nicht dargestellt, so dass das in dem Aufnahmeraum 151 angeordnete Kontaktelement 153 vorteilhaft dargestellt ist.
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Aus der 3 ist ersichtlich, dass die Klemmhülse 159 des Kontaktelements 153 die magnetische Abschirmschicht 105, insbesondere den zurückgefalteten Endbereich 105-1 der magnetischen Abschirmschicht 105, im Kontaktbereich 115 klemmend fixiert und elektrisch leitend kontaktiert.
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Die Leitungsöse 173 der ersten elektrischen Leitung 101, insbesondere Masseleitung, ist an dem ersten, bzw. zweiten Flanschbereich 161, 162 durch einen in 3 nicht dargestellten Kontaktstift 165 fixiert, so dass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten, bzw, zweiten Flanschbereich 161, 162 des Kontaktelements 153 und der ersten elektrischen Leitung 101 bereitgestellt wird.
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Insbesondere wird die Leitungsöse 173 zwischen dem unteren zweiten Flanschbereich 162 und dem Kontaktgehäuse 119 durch das Einführen des Kontaktstifts 165 in die Flanschöffnung 163 fixiert.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kontaktanordnung mit einer Kontaktvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Die in 4 dargestellte Kontaktanordnung 200 entspricht der in 3 dargestellten Kontaktanordnung 200 mit dem Unterscheid, dass die Aufnahmeöffnung 157 durch den Kontaktdeckel 158 verschlossen ist.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kontaktanordnung mit einer Kontaktvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Die in 5 dargestellte Kontaktanordnung 200 zeigt die in der 4 dargestellte Kontaktanordnung 200 in einer Schnittdarstellung.
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Für Details zu der Kontaktanordnung 200 wird auf die detaillierten Ausführungen in Bezug auf die vorangegangenen Figuren verwiesen.
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Aus der 5 ist ersichtlich, dass die Klemmhülse 159 des Kontaktelements 153 in dem Kontaktbereich 115 die durch die Stützhülse 113 stabilisierte magnetische Abschirmschicht 105, 105-1 der zweiten elektrischen Leitung 103 klemmend fixiert und elektrisch leitend kontaktiert.
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Aus der 5 ist ferner ersichtlich, wie die zwischen dem unteren, zweiten Flanschbereich 162 und dem Kontaktgehäuse 119 positionierte Leitungsöse 173 der ersten elektrischen Leitung 101 durch den Kontaktstift 165, welcher durch die Flanschöffnungen 163 des ersten und zweiten Flanschbereichs 161, 162 geführt ist, fixiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kontaktvorrichtung
- 101
- Erste elektrische Leitung
- 103
- Zweite elektrische Leitung
- 105
- Magnetische Abschirmschicht der zweiten elektrischen Leitung
- 105-1
- Endabschnitt der magnetischen Abschirmschicht
- 107
- Elektrischer Leiter
- 109
- Erste Isolationsschicht
- 111
- Zweite Isolationsschicht
- 113
- Stützhülse
- 115
- Kontaktbereich
- 117
- Zweites Leitungsende
- 119
- Kontaktgehäuse
- 121
- Erste Gehäuseöffnung
- 123
- Zweite Gehäuseöffnung
- 125
- Dritte Gehäuseöffnung
- 127
- Erster Kontaktstutzen
- 129
- Zweiter Kontaktstutzen
- 131
- Dritter Kontaktstutzen
- 133
- Erster Gehäusedeckel
- 135
- Zweiter Gehäusedeckel
- 137
- Dritter Gehäusedeckel
- 139
- Erstes Dichtelement
- 141
- Zweites Dichtelement
- 143
- Drittes Dichtelement
- 145
- Deckelöffnung
- 147
- Dichtelementöffnung
- 151
- Aufnahmeraum
- 153
- Kontaktelement
- 155
- Gehäusewandung
- 157
- Aufnahmeöffnung
- 158
- Kontaktdeckel
- 159
- Klemmhülse
- 161
- Erster Flanschbereich
- 162
- Zweiter Flanschbereich
- 163
- Flanschöffnung
- 165
- Kontaktstift
- 167
- Innenleiter der ersten elektrischen Leitung
- 169
- Isolierungsschicht der ersten elektrischen Leitung
- 171
- Erstes Leitungsende der ersten elektrischen Leitung
- 173
- Leitungsöse
- 175
- Kontaktkopf
