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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit mindestens einem länglichen Kontaktteil, das elektrisch leitend ist und zwei Enden aufweist, die in zwei elektrisch leitende Aufnahmekörper eingesteckt sind, um die elektrisch leitenden Aufnahmekörper über das längliche Kontaktteil elektrisch miteinander zu verbinden. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine elektrisch angetriebene Luftzuführvorrichtung zur Luftversorgung eines Brennstoffzellensystems, mit einem Gehäuse, das eine Stromanschlusseinrichtung und eine Steueranschlusseinrichtung umfasst.
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Stand der Technik
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2019 207 438 A1 ist ein elektrisch unterstützter Turbolader mit einem Verdichtergehäuse, einem an das Verdichtergehäuse anschließenden Statorpaket eines mit dem Turbolader gekoppelten Elektromotors und einem an das Statorpaket anschließenden Elektronikgehäuse des Elektromotors bekannt. Aus der europäischen Patentanschrift
EP 3 641 068 B1 ist ein Steckverbinder mit einem Anschlussstecker und einer Anschlussbuchse bekannt, die ein ringförmiges Buchsenteil und einen zumindest teilweise in Inneren des ringförmigen Buchsenteils angeordneten Lamellenkorb umfasst.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steckverbinder mit mindestens einem länglichen Kontaktteil, das elektrisch leitend ist und zwei Enden aufweist, die in zwei elektrisch leitende Aufnahmekörper eingesteckt sind, um die elektrisch leitenden Aufnahmekörper über das längliche Kontaktteil elektrisch miteinander zu verbinden, insbesondere zur Verwendung in oder an einer elektrisch angetriebenen Luftzuführvorrichtung zur Luftversorgung eines Brennstoffzellensystems, mit einem Gehäuse, das eine Stromanschlusseinrichtung und eine Steueranschlusseinrichtung umfasst, herstellungstechnisch und/oder funktionell zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einem Steckverbinder mit mindestens einem länglichen Kontaktteil, das elektrisch leitend ist und zwei Enden aufweist, die in zwei elektrisch leitende Aufnahmekörper eingesteckt sind, um die elektrisch leitenden Aufnahmekörper über das längliche Kontaktteil elektrisch miteinander zu verbinden, dadurch gelöst, dass der Steckverbinder eine Lagereinrichtung für das längliche Kontaktteil umfasst, die Toleranzausgleichsbewegungen des länglichen Kontaktteils relativ zu den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern ermöglicht, wenn die elektrische Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern mit dem länglichen Kontaktteil hergestellt wird, wobei die Lagereinrichtung für das längliche Kontaktteil ein elastisch verformbares Lagerelement umfasst, das mit zwei einander abgewandten Enden zusammen mit jeweils einem der elektrisch leitenden Aufnahmekörper in zwei Gehäuseteilen des Steckverbinders angeordnet ist, wobei das längliche Kontaktteil einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Bei dem Steckverbinder handelt es sich um eine Steckverbindungsvorrichtung, die mehrteilig ausgeführt ist. Die Steckverbindungsvorrichtung wird verkürzt als Steckverbinder bezeichnet. Der Steckverbinder umfasst vorzugsweise mehrere längliche Kontaktteile, insbesondere drei längliche Kontaktteile, die zur Bereitstellung eines 3-Phasen-Wechselstroms dienen, der zum Beispiel über einen Inverter an einer Steueranschlusseinrichtung einer elektrisch angetriebenen Luftzuführvorrichtung ankommt. Über den Steckverbinder wird die Steueranschlusseinrichtung elektrisch mit der Stromanschlusseinrichtung der elektrisch angetriebenen Luftzuführvorrichtung verbunden. Herstellungsbedingt können die Anbaupositionen der Stromanschlusseinrichtung und der Steueranschlusseinrichtung an der elektrisch angetriebenen Luftzuführvorrichtung variieren. Das kann zum Beispiel dazu führen, dass eine Längsachse des länglichen Kontaktelements nicht immer ihre ideale Achsrichtung zwischen den beiden Anschlusseinrichtungen einnehmen kann. Es kann zum Beispiel ein Achsversatz und/oder ein Winkelversatz auftreten, der an sich unerwünscht ist, aber herstellungsbedingt nicht oder nicht ganz ausgeschlossen werden kann. Durch die beanspruchte Lagereinrichtung kann das längliche Kontaktteil in einem begrenzten Umfang bei der Montage des Steckverbinders Toleranzausgleichsbewegungen ausführen, ohne dass die elektrische Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern beeinträchtigt wird. Durch die Lagereinrichtung für das längliche Kontaktteil wird der Toleranzausgleich besonders vorteilhaft auch bei eher geringen oder normal großen Steckkräften ermöglicht. Darüber hinaus kann durch die Lagereinrichtung die Haltbarkeit beziehungsweise Stromtragfähigkeit der elektrischen Kontaktierung verbessert werden. Der elektrisch leitende Aufnahmekörper dient zur Darstellung einer elektrischen Verbindung mit dem länglichen Kontaktteil. Das elastisch verformbare Lagerelement ermöglicht die gewünschten Toleranzausgleichsbewegungen des länglichen Kontaktteils in dem jeweiligen Gehäuseteil. Die Elastizität des elastisch verformbaren Lagerelements ermöglicht Relativbewegungen zwischen dem eher starren länglichen Kontaktteil und dem ebenfalls eher starren Gehäuseteil. Darüber hinaus übt das elastisch verformbare Lagerelement mindestens eine weitere Funktion aus, zum Beispiel eine Dämpfungsfunktion und/oder eine Dichtfunktion. Das längliche Kontaktteil mit dem rechteckigen Querschnitt ist besonders vorteilhaft auch in sehr großen Stückzahlen kostengünstig herstellbar. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das längliche Kontaktteil ein quadratischen Querschnitt. Der rechteckige, insbesondere quadratische, Querschnitt des länglichen Kontaktteils ermöglicht einen Toleranzausgleich in zwei Richtungen. Eine erste Richtung wird zum Beispiel durch ein Verschieben des länglichen Kontaktteils in Richtung einer Längsachse oder Kontaktachse ermöglicht. Eine zweite Richtung wird durch ein Drehen und/oder Verschieben in der Ebene einer Kontaktfläche ermöglicht.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Kontaktteil als Stanzteil oder als Pressteil ausgeführt ist. Das längliche Kontaktteil ist zum Beispiel aus einem geeigneten Blechmaterial gebildet. Das Stanz- oder Pressteil kann so oder so ähnlich wie eine flache Steckfahne ausgeführt sein. So können die Herstellkosten für den Steckverbinder gering gehalten werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Kontaktteil eine flache Gestalt mit zwei einander abgewandten Kontaktflächen aufweist, an den Kontaktzungen der elektrisch leitenden Aufnahmekörper anliegen. Die Kontaktzungen der elektrisch leitenden Aufnahmekörper liegen vorzugsweise an den einander abgewandten Enden der ebenfalls einander abgewandten Kontaktflächen an. So wird auf einfache Art und Weise ein stabiler elektrischer Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern und dem länglichen Kontaktteil hergestellt. Darüber hinaus werden Toleranzausgleichsbewegungen in unterschiedlichen Richtungen ermöglicht. Zum einen wird ein Längenausgleich ermöglicht, wenn die länglichen Kontaktteile zum Beispiel toleranzbedingt unterschiedliche Längenabmessungen aufweisen. Darüber hinaus kann vorteilhaft ein Achsversatz und/oder ein Winkelversatz durch entsprechende Toleranzausgleichsbewegungen ausgeglichen werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Kontaktteil in einer Ebene parallel zu den einander abgewandten Kontaktflächen zum Toleranzausgleich bewegbar ist. Das wird zum Beispiel vorteilhaft dadurch erreicht, dass die Kontaktzungen, die auch als Lamellen bezeichnet werden können, nur an den einander abgewandten Kontaktflächen des länglichen Kontaktteils anliegen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder elektrisch leitende Aufnahmekörper den Kontaktflächen an dem länglichen Kontaktteil zugewandte konvexe Kontaktkonturen aufweist, die so ausgeführt sind und an dem länglichen Kontaktteil anliegen, dass ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern und dem länglichen Kontaktteil auch bei Toleranzausgleichsbewegungen quer zu den einander abgewandten Kontaktflächen aufrechterhalten wird. Zur Darstellung der konvexen Kontaktkontur hat der elektrisch leitende Aufnahmekörper im Kontaktbereich zum Beispiel eine nach außen gewölbte Krümmung. Das bedeutet dann insbesondere, dass der elektrisch leitende Aufnahmekörper, insbesondere eine entsprechende Kontaktzunge, im Querschnitt zum Beispiel die Gestalt eines Teilkreises aufweist, um die konvexe Kontaktkontur darzustellen. Die so realisierbaren Toleranzausgleichsbewegungen fallen zwar eher klein aus, können aber ausreichen, um einen toleranzbedingt auftretenden Winkelversatz und/oder Achsversatz auszugleichen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende des länglichen Kontaktteils in axialer Richtung so weit von einem axialen Ende des zugeordneten elektrisch leitenden Aufnahmekörpers beabstandet ist, dass längliche Kontaktteile verwendet werden können, die toleranzbedingt unterschiedliche Längen aufweisen. Über die Größe des Abstands zwischen den axialen Enden des länglichen Kontaktteils und des elektrisch leitenden Aufnahmekörpers kann die Größe eines möglichen Längenausgleichs angepasst werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Lagerelement aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist und zusätzlich eine Dichtfunktion und/oder eine Dämpfungsfunktion ausübt. Das elastisch verformbare Lagerelement ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft an das längliche Kontaktteil angespritzt. Bei dem elektrisch isolierenden Material, aus dem das elastisch verformbare Lagerelement gebildet ist, handelt es sich vorzugsweise um ein Kunststoffmaterial, insbesondere um ein Elastomer. Aufgrund seiner Dichtfunktion wird ein unerwünschtes Eindringen eines Mediums zu den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern sicher verhindert. Durch die Dämpfungsfunktion werden Stöße, die ein Lösen oder Unterbrechen der elektrischen Verbindung bewirken könnte, gedämpft.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Lagerelement an seinen Enden Dichtkonturen aufweist. Die Dichtkonturen an den Enden des elastisch verformbaren Lagerelements können zum Beispiel Rippen oder Lamellen umfassen, die zum einen zur Darstellung der Dichtfunktion dienen und zum anderen die elastische Verformbarkeit des Lagerelements verbessern.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Lagerelement zwischen seinen Enden formschlüssig mit dem länglichen Kontaktaktteil verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung umfasst zum Beispiel einen Bund, der an dem länglichen Kontaktteil ausgebildet ist und in eine komplementäre Nut eingreift, die in dem elastisch verformbaren Lagerelement vorgesehen ist. Der Bund ist vorteilhaft, bezogen auf die Längsrichtung des länglichen Kontaktteils, mittig angeordnet. Durch die formschlüssige Verbindung werden Relativbewegungen zwischen dem länglichen Kontaktteil und dem elastisch verformbaren Lagerelement in axialer Richtung verhindert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem länglichen Kontaktteil mindestens eine axiale Sicherung für das elastisch verformbare Lagerelement vorgesehen ist. So kann das elastisch verformbare Lagerelement auf einfache Art und Weise relativ zu dem länglichen Kontaktteil positioniert werden. Die axiale Sicherung umfasst zum Beispiel ein axiales Steckelement, das in einer entsprechenden Ausnehmung des länglichen Kontaktteils angeordnet ist. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass die axiale Sicherung auf einfache Art und Weise vor beziehungsweise nach der Montage des elastisch verformbaren Lagerelements montiert werden kann.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Aufnahmekörper aus einem elektrisch leitenden Blechmaterial gebildet ist und elastisch verformbare Lamellen aufweist, die zur Darstellung der elektrischen Verbindung mit dem länglichen Kontaktteil dienen. So wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass der elektrische Kontakt zwischen dem länglichen Kontaktteil und dem elektrisch leitenden Aufnahmekörper nicht beeinträchtigt wird, und zwar insbesondere auch dann nicht, wenn das längliche Kontaktteil die vorab beschriebenen Toleranzausgleichsbewegungen ausführt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Kontaktteil eine Haltegeometrie für die Lagereinrichtung aufweist. So kann die Lagereinrichtung, insbesondere das elastisch verformbare Lagerelement, auf einfache Art und Weise an dem länglichen Kontaktteil, insbesondere in axialer Richtung, positioniert und gehalten werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Steckverbinders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Haltegeometrie für die Lagereinrichtung zwei einander abgewandte Haltenasen umfasst. Die einander abgewandten Haltenasen sind auf einfache Art und Weise an dem länglichen Kontaktteil darstellbar. Die Haltegeometrie ist vorteilhaft asymmetrisch ausgeführt.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein längliches Kontaktteil, einen elektrisch leitenden Aufnahmekörper und/oder eine Lagereinrichtung, insbesondere ein elastisch verformbares Lagerelement, für einen vorab beschriebenen Steckverbinder. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Bei einer elektrisch angetriebenen Luftzuführvorrichtung zur Luftversorgung eines Brennstoffzellensystems, mit einem Gehäuse, das eine Stromanschlusseinrichtung und eine Steueranschlusseinrichtung umfasst, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Stromanschlusseinrichtung durch mindestens einen vorab beschriebenen Steckverbinder elektrisch mit der Steueranschlusseinrichtung verbunden ist. Zur Übertragung von drei Wechselstromphasen umfasst die Verbindung zwischen der Stromanschlusseinrichtung und der Steueranschlusseinrichtung vorteilhaft drei Steckverbinder. Die elektrisch angetriebene Luftzuführvorrichtung wird auch als elektrisch angetriebener Luftverdichter bezeichnet. Ein Inverter kann in das Gehäuse des elektrisch angetriebenen Luftverdichters integriert sein. Der Inverter kann aber auch außerhalb des Gehäuses des elektrisch angetriebenen Luftverdichters separat angeordnet sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Luftzuführvorrichtung mit einem Gehäuse, an beziehungsweise in dem eine Steueranschlusseinrichtung über drei längliche Kontaktteile mit einer Stromanschlusseinrichtung verbunden ist;
- 2 eine perspektivische Darstellung eines länglichen Kontaktteils mit zwei elektrisch leitenden Aufnahmekörpern für einen Steckverbinder;
- 3 ein Blechteil, aus welchem das längliche Kontaktteil in 2 gebildet ist;
- 4 eine schematische Darstellung eines Steckverbinders im Längsschnitt;
- 5 den Steckverbinder aus 4 beim Ausgleich eines Achsversatzes beziehungsweise Winkelversatzes; und
- 6 eine perspektivische Darstellung eines der elektrisch leitenden Aufnahmekörper aus 2.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine Luftzuführvorrichtung 1 perspektivisch dargestellt. Die Luftzuführvorrichtung 1 wird auch als Luftverdichter bezeichnet und dient in einem mobilen Brennstoffzellensystem zur Bereitstellung von verdichteter Luft. Das mobile Brennstoffzellensystem wiederum dient in einem mit dem Brennstoffzellensystem ausgestatteten Kraftfahrzeug zur Bereitstellung von elektrischer Energie, die zum Beispiel über einen Elektromotor in Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug umgewandelt wird.
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Die Luftzuführvorrichtung 1 umfasst ein mehrteiliges Gehäuse 2 mit einem Luftanschluss 3, über den Luft zugeführt wird, und mit einem Luftanschluss 4, über den verdichtete Luft abgeführt wird. Zum Verdichten der Luft umfasst die Luftzuführvorrichtung 1 zum Beispiel ein Verdichterrad, das innerhalb einer Verdichtervolute drehbar ist.
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Der Antrieb des Verdichterrads erfolgt durch einen Elektromotor, der in dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Der Elektromotor umfasst einen Rotor, der innerhalb eines Stators drehbar ist.
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Der Stator des Elektromotors umfasst eine Stromanschlusseinrichtung 5, über welche dem Stator Wechselstrom in drei Phasen zugeführt wird. Die Stromanschlusseinrichtung 5 ist über einen Steckverbinder 10, der drei längliche Kontaktteile 7, 8, 9 umfasst, mit einer Steueranschlusseinrichtung 6 verbunden.
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Die Steueranschlusseinrichtung 6 ist zum Beispiel mit einem Kabelabgang 40 kombiniert, der, wie durch drei angedeutete abgehende Kabel angedeutet ist, an einen separat angeordneten und in 1 nicht dargestellten Inverter angeschlossen ist. Der Inverter kann aber auch in das Gehäuse 2 der Luftzuführvorrichtung 1 integriert sein. Dann entfällt der Kabelabgang 40.
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In den 4 und 5 ist der Steckverbinder 10 mit dem länglichen Kontaktteil 8 im Längsschnitt dargestellt. Das längliche Kontaktteil 8 hat einen rechteckigen Querschnitt. Durch eine Bemaßungslinie 38 ist eine Länge des länglichen Kontaktteils 8 angedeutet. Das längliche Kontaktteil 8 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders, der an seinen einander abgewandten Enden 14, 24 mit einer Fase versehen ist.
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Die Enden 14, 24 des länglichen Kontaktteils 8 sind in elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 11, 21 angeordnet. Über das längliche Kontaktteil 8 sind die elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11, 21 elektrisch miteinander verbunden.
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Von dem elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11 geht zum Beispiel einer der Kabelabgänge der Steueranschlusseinrichtung 6 aus. Von dem elektrisch leitenden Aufnahmekörper 21 geht zum Beispiel eine in 1 angedeutete Stromleitung 39 aus. Die Stromleitung 39 ist zum Beispiel an eine nicht dargestellte Statorwicklung des Stators des elektromotorischen Antriebs der Luftzuführvorrichtung 1 angeschlossen.
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Die elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11, 21 sind jeweils in einer Isolierbuchse 12, 22 aus einem Kunststoffmaterial angeordnet. Die Isolierbuchse 12, 22 hat die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels, der den elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11, 12 umgibt. Die Isolierbuchse 12, 22 wiederum ist in einem Gehäuseteil 13, 23 angeordnet, das einen Aufnahmeraum für die Isolierbuchse 12, 22 mit dem elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11, 21 umfasst.
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Die Isolierbuchse 12 ist an beiden Enden offen. Die Isolierbuchse 22 ist an ihrem in den 4 und 5 linken Ende geschlossen ausgeführt. Die elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11, 21 sind fest in den jeweils zugeordneten Isolierbuchsen 12, 22 angeordnet. Eine Verbindung zwischen den Isolierbuchsen 12, 22 und den zugeordneten elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 11, 21 ist stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig ausgeführt.
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Der Steckverbinder 10 umfasst eine Lagereinrichtung 20 für das längliche Kontaktteil 8 in den Gehäuseteilen 13, 23, die den beiden Anschlusseinrichtungen 5, 6 des in 1 dargestellten Gehäuses 2 der Luftzuführvorrichtung 1 zugeordnet sind.
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Die Lagereinrichtung 20 dient darüber hinaus dazu, die Steckverbindung 10 gegenüber äußeren Medieneinflüssen abzudichten. Darüber hinaus wird mit der Lagereinrichtung 20 die Zuverlässigkeit der elektrischen Kontaktierung in dem Steckverbinder 10 erhöht.
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Die Lagereinrichtung 20 ist aus einem elastisch verformbaren Material gebildet. So wird ein elastisch verformbares Lagerelement 19 geschaffen, das im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Längszylindermantels aufweist.
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Das elastisch verformbare Lagerelement 19 ist mit einander abgewandten Enden 15, 25 in Zwischenräumen 16, 26 angeordnet, die innen von dem länglichen Kontaktteil 8 und außen von den Gehäuseteilen 13, 23 begrenzt werden. Die Zwischenräume 16, 26 sind in ihrer Größe und Gestalt so bemessen, dass ein in 5 veranschaulichter Achsversatz 35 und/oder Winkelversatz 36 durch die Lagereinrichtung 20 ausgeglichen werden kann, ohne dass dabei oder dadurch die elektrische Verbindung zwischen den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 11, 21 mit dem länglichen Kontaktteil 8 in irgendeiner Weise beeinträchtigt oder gar unterbrochen wird.
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Durch die einstückige oder einteilige Ausführung des elastisch verformbaren Lagerelements 19 wird darüber hinaus eine Schutzfunktion für das längliche Kontaktteil 8 zwischen den beiden Gehäuseteilen 13, 23 geschaffen. Das elastisch verformbare Lagerelement 19 ist zwischen seinen Enden 14, 24 mit einem Bund ausgestattet, der zur Darstellung einer formschlüssigen Verbindung 29 mit dem elastisch verformbaren Lagerelement 19 dient. Durch die formschlüssige Verbindung 29 werden Relativbewegungen zwischen dem länglichen Kontaktteil 8 und der Lagereinrichtung 20, insbesondere Relativbewegungen in axialer Richtung, verhindert.
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Die Lagereinrichtung 20 umfasst darüber hinaus zwei axiale Sicherungen 18, 28 für die Enden 15, 25 des elastisch verformbaren Lagerelements 19. Die axialen Sicherungen 18, 28 umfassen zum Beispiel Steckelemente, die in entsprechenden Ausnehmungen des länglichen Kontaktteils 8 aufgenommen sind.
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Die Enden 15, 25 des elastisch verformbaren Lagerelements 19 sind als Füllkörper mit nach außen abstehenden Rippen 41, 42 ausgeführt. Durch die Rippen 41, 42, die auch als Lamellen ausgeführt sein können, wird in Kombination mit der elastischen Verformbarkeit sichergestellt, dass die Lagereinrichtung 20 auch dann in Kontakt mit den Gehäuseteilen 13, 23 bleibt, wenn ein in 5 dargestellter Achsversatz 35 oder Winkelversatz 36 auftritt.
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Innen liegt das vorzugsweise aus einem Vollmaterial gebildete elastisch verformbare Lagerelement 19 an dem länglichen Kontaktteil 8 an. Außen verformen sich die Enden 15, 25 des elastisch verformbaren Lagerelements 19, wie man in 5 sieht. Das Ende 25 des elastisch verformbaren Lagerelements 19 ist in 5 unten deutlich stärker zusammengedrückt als in 5 oben. Umgekehrt ist das Ende 15 des elastisch verformbaren Lagerelements 19 in 5 oben deutlich stärker zusammengedrückt als in 5 unten.
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Das elastisch verformbare Lagerelement 19 ist aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie einem Elastomer, gebildet. So kann vorteilhaft die Einhaltung von Luft- und Kriechstrecken mit der Steckverbindung 10 sichergestellt werden. Darüber hinaus wird durch die Gestalt und die elastische Verformbarkeit des elastisch verformbaren Lagerelements 19 an seinen Enden 15, 25 eine ausreichende Abdichtung sichergestellt, und zwar auch dann, wenn sich das längliche Kontaktteil 8 schräg stellt, wie in 5 veranschaulicht ist. Das Schrägstellen des länglichen Kontaktteils 8 erfolgt vorteilhaft in einem elastischen Bereich, so dass auf das längliche Kontaktteil 8 eine Rückstellkraft aufgebracht wird, die eine zuverlässige Stromführung zwischen den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 11, 21 über das längliche Kontaktteil 8 ermöglicht.
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In 4 ist durch eine Bemaßungslinie 38 eine Länge des länglichen Kontaktteils 8 angedeutet. Die einander abgewandten Enden 14, 24 des länglichen Kontaktteils 8 sind von den axialen Enden der elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11, 21 in axialer Richtung beabstandet. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass längliche Kontaktteile 7 mit unterschiedlichen Längen 38 montiert werden können.
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In 4 entspricht die Bemaßungslinie 38 einer Längsachse des länglichen Kontaktteils 9, die in 4 mit Längsachsen der Gehäuseteile 13, 23 koaxial ist. Aufgrund von Fertigungstoleranzen können aber Abweichungen dieser an sich gewünschten Koaxialität auftreten.
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In 5 ist veranschaulicht, wie mit dem Steckverbinder 10 sowohl ein Achsversatz 35 als auch ein Winkelversatz 36 ausgeglichen werden kann. In 5 ist das längliche Kontaktteil 8 leicht schräg gestellt, so dass das in 5 rechte Ende 14 tiefer angeordnet ist als das in 5 linke Ende 24 des länglichen Kontaktteils 8.
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Dieses Schrägstellen oder Verkippen des länglichen Kontaktteils 8 wird zum einen durch konvexe Kontaktkonturen 17, 27 in den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 11, 21 ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich sind die elektrisch leitenden Aufnahmekörper 11, 21 teilweise elastisch verformbar.
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In den 2 und 3 ist ein längliches Kontaktteil 48 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Das längliche Kontaktteil 48 entspricht dem länglichen Kontaktteil 8 in den 4 und 5. Allerdings ist das längliche Kontaktteil 48 mit seiner rechteckigen Gestalt relativ flach ausgeführt.
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Das längliche Kontaktteil 48 ist als Stanzteil 45 mit einer in 2 oberen Kontaktfläche 46 und einer in 2 unteren Kontaktfläche 47 ausgeführt. Auf die einander abgewandten Enden des länglichen Kontaktteils 48 sind elektrisch leitende Aufnahmekörper 51, 61 aufgesteckt, die den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 11, 21 in den 4 und 5 entsprechen.
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In 2 sind durch Doppelpfeile 54, 55, 56 Toleranzausgleichsbewegungen angedeutet, die das längliche Kontaktteil 48 relativ beziehungsweise in oder im elektrischen Kontakt mit den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 51, 61 ausführen kann. Die flache Geometrie des länglichen Kontaktteils 48 mit seinen einander abgewandten Kontaktflächen 46 und 47 ermöglicht einen Toleranzausgleich durch Verschieben, wie durch den Doppelpfeil 54 angedeutet ist.
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Das durch den Doppelpfeil 54 angedeutete Verschieben erfolgt vorzugsweise in Längsrichtung des länglichen Kontaktelements 48. Durch den Doppelpfeil 55 ist angedeutet, dass auch Verschiebungen quer zur Längsrichtung des länglichen Kontaktteils 48 möglich sind, ohne dass der elektrische Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 51, 61 und dem länglichen Kontaktteil 48 beeinträchtigt oder gar unterbrochen wird.
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Durch den Doppelpfeil 56 ist angedeutet, dass sich das längliche Kontaktteil 48 auch im begrenzten Umfang relativ zu den elektrisch leitenden Aufnahmekörpern 51, 61 verdrehen kann. Dabei verformen sich Lamellen 72, die von einer Basis 71 ausgehen, was in 2 beispielhaft an dem elektrisch leitenden Aufnahmekörper 51 dargestellt ist.
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In 3 ist das längliche Kontaktteil 48 in einer Draufsicht auf die Kontaktfläche 46 dargestellt. Das rechteckige längliche Kontaktteil 48 weist an seinen Längsseiten eine Haltegeometrie 64 mit zwei Haltenasen 65, 66 auf. In 2 sieht man, dass die Haltegeometrie auch nur die eine Haltenase 65 umfassen kann.
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Die Haltegeometrie dient zur Darstellung eines Formschlusses zwischen dem länglichen Kontaktteil 48 und der Lagereinrichtung, die in den 4 und 5 mit 20 bezeichnet ist. Die beiden Haltenasen 65, 66 sind, wie man in 3 sieht, asymmetrisch angeordnet. Dadurch wird die Herstellung des länglichen Kontaktteils 48 durch Stanzen vereinfacht.
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In 6 ist der elektrisch leitende Aufnahmekörper 51 alleine perspektivisch dargestellt. Der elektrisch leitende Aufnahmekörper 51 ist aus einem Blechteil 70 mit einer Basis 71 gebildet. Von der Basis 71 des Blechteils 70 gehen Lamellen oder Kontaktzungen 72 aus. Die freien Enden der Lamellen oder Kontaktzungen 72 sind leicht gebogen, um konvexe Kontaktkonturen darzustellen, mit denen die Kontaktzungen oder Lamellen 72 an den Kontaktflächen des länglichen Kontaktteils zur Anlage kommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019207438 A1 [0002]
- EP 3641068 B1 [0002]
