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Der vorliegende Gegenstand bezieht sich allgemein auf Steckverbinder für Leistungsverbindersysteme. Leistungsanschlüsse werden verwendet, um eine Leistungsverbindung zwischen Komponenten in Hochleistungsanwendungen, wie beispielsweise in Elektro- oder Hybridfahrzeugen, zwischen der Batterie und anderen Komponenten, wie z.B. dem Elektromotor, dem Wechselrichter, der Ladevorrichtung und dergleichen, herzustellen. Aufgrund der Hochleistungsanforderungen umfassen die elektrischen Verbinder jedoch typischerweise viele Kontakte, um die Strombelastbarkeit der Schaltungen zu erhöhen. Viele Kontaktpunkte führen zu hohen Verbindersteckkräften. Bekannte Leistungsanschlüsse, die mit vielen Kontaktpunkten ausgelegt sind, sind komplex zu bilden und montieren, was erhebliche Werkzeugkosten erfordern kann, was die Gesamtkosten für die Herstellung der Leistungsanschlüsse erhöht. Ferner sind bekannte Leistungsanschlüsse, die mit vielen Kontaktpunkten ausgelegt sind, typischerweise groß, was es schwierig macht, sie fingersicher und berührungssicher zu machen, was bei bestimmten Anwendungen, wie beispielsweise Automobilanwendungen, erforderlich sein kann.
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Es besteht weiterhin ein Bedarf an einem Leistungsverbindersystem mit einer Hochleistungsverbindung, das kompakt und einfach zu bearbeiten ist und/oder berührungssicher ausgeführt werden kann.
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Die Lösung des Problems wird durch ein Leistungsverbindersystem bereitgestellt, wie hierin offenbart, das einen Header-Verbinder (Verteiler- oder Kopfverbinder) mit einem Header-Gehäuse (Verteiler- oder Kopfgehäuse) umfasst, das an einem Rahmen montiert ist. Das Header-Gehäuse hält einen Header-Anschluss (Verteiler- oder Kopfanschluss) mit einer Mehrzahl von Kontaktelementen, die in einer Stapelanordnung Seite an Seite angeordnet sind. Jedes Kontaktelement weist ein Paar Federarme auf, die eine Buchse an einem Steckende des Kontaktelements definieren. Die Buchsen der Kontaktelemente sind so ausgerichtet, dass sie eine Zungenbuchse des Header-Anschlusses definieren. Das Leistungsverbindersystem umfasst einen Steckverbinder mit einem Steckergehäuse, das einen Zungenanschluss hält. Der Zungenanschluss hat ein Steckende und ein Kabelende. Das Steckende wird während des Zusammensteckens in die Steckrichtung in die Zungenbuchse des Header-Anschlusses aufgenommen, um den Zungenanschluss elektrisch mit dem Header-Anschluss zu verbinden.
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Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In denen zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Leistungsverbindersystems, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ausgebildet ist, mit einem Steckverbinder und einem Header-Verbinder davon in einem montierten und zusammengesteckten Zustand.
- 2 eine perspektivische Ansicht des Leistungsverbindersystems mit dem Steckverbinder und dem Header-Verbinder in einem nicht zusammengesteckten Zustand.
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Leistungsverbindersystems, die Steckanschlüsse und Header-Anschlüsse der Verbinder zeigt.
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Leistungsverbindersystems, die die Steckanschlüsse und die Header-Anschlüsse zeigt.
- 5 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von unten.
- 6 eine Schnittansicht des Steckverbinders.
- 7 eine perspektivische Ansicht des Header-Verbinders gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 8 eine Querschnittsansicht des Header-Verbinders.
- 9 eine Draufsicht auf den Header-Verbinder von oben.
- 10 eine perspektivische Ansicht des Header-Verbinders von unten, die Leistungsbusse zeigt, die für die Kopplung mit den Header-Anschlüssen bereit sind.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Leistungsverbindersystems 100, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gebildet ist, in einem montierten und zusammengesteckten Zustand. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Leistungsverbindersystems 100 in einem nicht zusammengesteckten Zustand. Das Leistungsverbindersystem 100 umfasst einen Header-Verbinder 102 und einen Steckverbinder 104, der dazu ausgelegt ist, mit dem Header-Verbinder 102 zusammengesteckt zu werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Leistungsverbindersystem 100 ein Hochleistungsverbindersystem, das zur Übertragung von Leistung zwischen verschiedenen Komponenten als Teil einer Hochleistungsschaltung verwendet wird. In einer bestimmten Anwendung ist das Leistungsverbindersystem 100 ein Batteriesystem, wie beispielsweise ein Batteriesystem eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybrid-Elektrofahrzeugs; das Leistungsverbindersystem 100 ist jedoch nicht dazu vorgesehen, auf solche Batteriesysteme beschränkt zu sein.
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Der Steckverbinder 104 ist dazu ausgelegt, elektrisch mit einer Komponente 110 verbunden zu werden, beispielsweise über eines oder mehrere Leistungskabel 106. So kann der Steckverbinder 104 beispielsweise elektrisch mit einer Batterie, einer Ladevorrichtung, einem Wechselrichter, einem Elektromotor oder einem anderen Typ von Komponente verbunden werden. Der Header-Verbinder 102 ist dazu ausgelegt, elektrisch mit einer Komponente 112 verbunden zu werden, beispielsweise über eine Leistungssammelschiene 108 (hierin auch als ein Leistungsbus 108 bezeichnet); der Header-Verbinder 102 kann jedoch auch durch eine andere Einrichtung, wie beispielsweise einen Anschluss, einen Leistungsdraht oder einen anderen Verbinder, elektrisch mit der Komponente 112 verbunden werden. So kann der Header-Verbinder 102 beispielsweise elektrisch mit einer Batteriepackung verbunden werden, beispielsweise über eine Batterieverteilungseinheit, eine manuell bedienbare Trennvorrichtung, eine Ladevorrichtung, einen Wechselrichter, einen Elektromotor oder einen anderen Typ von Komponente. Die Batterieverteilungseinheit kann die Leistungskapazität und Funktionalität des Leistungsverbindersystems 100 verwalten, beispielsweise durch Messen von Strom und Regulieren der Leistungsverteilung der Batteriepackung.
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Das Leistungsverbindersystem 100 ist ein rechtwinkliges Verbindersystem, bei dem die Verbinder 102, 104 in eine Richtung rechtwinklig zu den Leistungsdrähten zusammengesteckt werden. Optional kann der Steckverbinder 104 zum Trennen der Hochleistungsschaltung einer oder mehrerer der Komponenten, wie beispielsweise der Batteriepackung, des Elektromotors, des Wechselrichters oder anderer Komponenten des Fahrzeugs, beispielsweise zu Wartungs-, Reparatur- oder anderen Zwecken, lösbar mit dem Header-Verbinder 102 gekoppelt werden. Im zusammengesteckten Zustand werden einer oder mehrere Header-Anschlüsse 114 (2) des Header-Verbinders 102 mit den entsprechenden Steckanschlüssen 116 (in 3 gezeigt) des Steckverbinders 104, z. B. an Kontaktflächen davon, zusammengesteckt. Eine größere Anzahl von Anschlüssen 114 und/oder 116 erhöht die Strombelastbarkeit des Systems 100. Optional kann jeder Steckanschluss 116 an ein entsprechendes Leistungskabel 106 angeschlossen werden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform können der Header-Verbinder 102 und/oder der Steckverbinder 104 eine HVIL(High Voltage Interlock)-Schaltung umfassen, um die Hochspannungsleistungsschaltung beim Öffnen und Schließen oder Zusammenstecken und aus der Steckverbindung Lösen der Verbinder 102, 104 zu steuern. So können beispielsweise beide Verbinder 102, 104 entsprechende HVIL-Anschlüsse umfassen. Die HVIL-Schaltung kann elektrisch mit der Komponente 112 und/oder der Komponente 110 verbunden sein. In einer beispielhaften Ausführungsform nützt der Steckverbinder 104 einen Hebel 118, um die Verbinder 102, 104, die die Hochspannungsschaltung und die HVIL-Schaltung beim Lösen aus der Steckverbindung/Zusammenstecken der Verbinder 102, 104 öffnen/schließen können, zusammenzustecken oder aus der Steckverbindung zu lösen. Die HVIL-Schaltung kann während des Lösens aus der Steckverbindung geöffnet werden, um die Hochspannungsschaltung abzuschalten, bevor die Anschlüsse 116, 114 geöffnet oder aus der Steckverbindung gelöst werden, was die Wahrscheinlichkeit von Schäden, wie z.B. durch Lichtbögen, verringern kann. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die hochspannungsleitenden Oberflächen der Verbinder 102, 104 fingerfest und berührungssicher.
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Der Header-Verbinder 102 umfasst ein Header-Gehäuse 120 mit einem Steckende 122. Das Header-Gehäuse 120 hält einen oder mehrere der Header-Anschlüsse 114. Optional können die Header-Anschlüsse 114 Gabelanschlüsse mit Buchsen sein, die durch Federarme auf beiden Seiten der Buchsen definiert sind, um mit beiden Seiten des Steckanschlusses 116 zusammengesteckt zu werden, wie nachstehend näher beschrieben; jedoch können in alternativen Ausführungsformen auch andere Typen von Header-Anschlüssen verwendet werden. Die Header-Anschlüsse 114 können zum Schutz der Header-Anschlüsse 114 ummantelt sein. So können die Header-Anschlüsse 114 beispielsweise Abdeckungen oder Berührungsschutzelemente 124 haben, so dass die Header-Anschlüsse 114 berührungssicher sind. Das Header-Gehäuse 120 umfasst einen Flansch 126 zur Montage des Header-Gehäuses 120 an einer anderen Komponente, wie beispielsweise einem Rahmen oder einer anderen Tragstruktur. Optional kann das Header-Gehäuse 120 horizontal montiert sein, wobei jedoch in alternativen Ausführungsformen andere Ausrichtungen möglich sind. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Header-Gehäuse 120 Führungselemente 128 zum Führen des Zusammensteckens des elektrischen Verbinders 104 mit dem Header-Verbinder 102. Die Führungselemente 128 können beispielsweise Rippen, Säulen, Schlitze, Kodierungselemente oder andere Typen von Führungselementen sein.
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Der Steckverbinder 104 umfasst ein Steckergehäuse 130, das dazu ausgelegt ist, mit dem Header-Gehäuse 120 gekoppelt zu werden. Das Steckergehäuse 130 umfasst ein Steckende 132 und ein Kabelende 134. Die Leistungskabel 106 erstrecken sich von dem Kabelende 134. Das Steckende 132 ist mit dem Steckende 122 des Header-Gehäuses 120 verbunden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Gehäuse 130 ein rechtwinkliges Gehäuse, das die Leistungskabel 106 und die Steckanschlüsse 116 (in 3 gezeigt) rechtwinklig zu einer Steckrichtung entlang einer Steckachse 136 hält. Die Leistungskabel 106 sind in einem rechten Winkel bezüglich der Steckachse 136 angeordnet. Andere Ausrichtungen sind in alternativen Ausführungsformen möglich.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Hebel 118 drehbar mit dem Gehäuse 130 gekoppelt. Der Hebel 118 ist dazu ausgelegt, mit dem Header-Gehäuse 120 in Angriff zu gelangen, wie beispielsweise an entsprechenden Führungselementen 128, um den Steckverbinder 104 an dem Header-Verbinder 102 zu befestigen. Optional kann der Hebel 118 einen Schlitz umfassen, der entsprechende Führungselemente 128 zum Steuern des Zusammensteckens und aus der Steckverbindung Lösens des Steckverbinders 104 mit dem Header-Verbinder 102 aufnimmt. Wenn der Hebel 118 beispielsweise in die geschlossene Stellung gedreht wird, kann das Gehäuse 130 auf das Header-Gehäuse 120 hinuntergezogen werden. Umgekehrt kann das Gehäuse 130 beim Heben des Hebels 118 von dem Header-Gehäuse 120 weggedrückt und aus der Steckverbindung mit dem Header-Gehäuse 120 gelöst werden. Die Hochleistungsschaltung und die HVIL-Schaltung des Leistungsverbindersystems 100 können geöffnet und geschlossen werden, wenn der Steckverbinder 104 aus der Steckverbindung mit dem Header-Verbinder 102 gelöst bzw. mit diesem zusammengesteckt wird.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Leistungsverbindersystems 100, die die Steckanschlüsse 116 und die Header-Anschlüsse 114 zeigt. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Leistungsverbindersystems 100, die die Steckanschlüsse 116 und die Header-Anschlüsse 114 zeigt. Das Header-Gehäuse 120 und das Steckergehäuse 130 sind zur Veranschaulichung der Steckanschlüsse 116 und der Header-Anschlüsse 114 entfernt.
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Die Steckanschlüsse 116 sind mit den Leistungskabeln 106 verbunden. So können die Steckanschlüsse 116 beispielsweise mit den Leistungskabeln 106 verschweißt sein. Der Steckanschluss 116 kann in einer alternativen Ausführungsform durch andere Mittel, wie z.B. Crimpen, mit dem Leistungskabel 106 verbunden sein. In der gezeigten Ausführungsform sind die Steckanschlüsse 116 Zungenanschlüsse, die einen Zungenabschnitt oder einen Messerabschnitt umfassen. Die Steckanschlüsse 116 werden im Folgenden als Zungenanschlüsse 116 bezeichnet. Jeder Zungenanschluss 116 ist allgemein plan (zumindest entlang des Zungen- oder Messerabschnitts) und erstreckt sich zwischen einem Steckende 200 und einem Kabelende 202.
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Der Zungenanschluss 116 umfasst eine erste und eine zweite Seite 204, 206, die sich entlang einer Längsachse 208 zwischen einer Spitze 210 des Zungenanschlusses 116 und dem Kabelende 202 erstrecken. Der Zungenanschluss 116 umfasst einen vorderen Rand 212 und einen hinteren Rand 214 an der unteren bzw. oberen Seite des Zungenanschlusses 116. Der vordere Rand 212 ist der Rand des Zungenanschlusses 116, der in einen oder mehreren der Header-Anschlüsse 114 gesteckt wird.
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Die Header-Anschlüsse 114 sind dazu ausgelegt, elektrisch mit den Zungenanschlüssen 116 verbunden zu werden. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Header-Anschlüsse 114 auch elektrisch mit den Leistungsbussen 108 des Header-Verbinders 102 verbunden (in 2 gezeigt). In alternativen Ausführungsformen können die Header-Anschlüsse 114 jedoch mit den Leistungsbussen 108 integral gebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform sind die Header-Anschlüsse 114 Doppelenden-Gabelanschlüsse und können nachstehend als Gabelanschlüsse 114 bezeichnet werden.
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Jeder der Header-Anschlüsse 114 umfasst eine Reihe von Kontaktelementen 160, die in einer gestapelten Anordnung Seite an Seite vorgesehen sind. Jedes Kontaktelement 160 umfasst einen Hauptkörper 220 zwischen einem ersten Steckende 222 und einem zweiten Steckende 224. Die Kontaktelemente 160 umfassen jeweils ein Paar Federarme 226, die eine Buchse 228 an dem ersten Steckende 222 definieren und ein Paar Federarme 230, die eine Buchse 232 an dem zweiten Steckende 224 definieren. Wenn die Kontaktelemente 160 zusammengestapelt werden, um den Header-Anschluss 114 zu definieren, sind die Buchsen 228 der Kontaktelemente 160 innerhalb des Header-Anschlusses 114 in Ausrichtung, um eine Zungenbuchse 234 an dem ersten Steckende 222 zu definieren. Die Zungenbuchse 234 an dem ersten Steckende 222 ist dazu ausgelegt, den vorderen Rand 212 des Zungenanschlusses 116 aufzunehmen. Auf ähnliche Weise sind die Buchsen 232 der einzelnen Kontaktelemente 160 innerhalb des Header-Anschlusses 114 in Ausrichtung, um eine Sammelschienenbuchse 236 an dem zweiten Steckende 224 zu definieren, die dazu ausgelegt ist, ein Steckende 238 des entsprechenden Leistungsbusses 108 aufzunehmen. In der gezeigten Ausführungsform definieren die Federarme 226 der Kontaktelemente 160 in jedem Header-Anschluss 114 einen ersten Gabelkontakt 223 an dem ersten Steckende 222 und definieren die Federarme 230 der Kontaktelemente 160 einen zweiten Gabelkontakt 225 an dem zweiten Steckende 224.
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Die Federarme 226, 230 sind auslenkbar, um den Zungenanschluss 116 bzw. den Leistungsbus 108 aufzunehmen. Im zusammengesteckten Zustand sind die Federarme 226, 230 gegen den Zungenanschluss 116 bzw. den Leistungsbus 108 federvorgespannt. Die Federarme 226 sind auf beiden Seiten der Buchse 228 angeordnet, um mit der ersten und zweiten Seite 204, 206 des Zungenanschlusses 116 in Angriff zu gelangen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform definiert jeder Federarm 226 eine Kontaktfläche 240 an einem oder nahe einem distalen Ende des Federarmes 226. Die Kontaktflächen 240 können durch Erhebungen oder Vorsprünge an den distalen Enden der Federarme 226 definiert sein. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst jeder Gabelkontakt 223, der durch mehrere zusammengestapelte Federarme 226 definiert ist, mehrere Kontaktpunkte mit dem Zungenanschluss 116. So definiert beispielsweise jede Kontaktfläche 240 an einem Federarm 226 in dem Stapel einen anderen Kontaktpunkt mit dem Zungenanschluss 116. Die Bereitstellung mehrerer Kontaktelemente 160 in jedem Header-Anschluss 114 führt zu mehreren Kontaktpunkten zwischen dem Zungenanschluss 116 und dem Header-Verbinder 102.
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Die Gabelkontakte 225 an dem zweiten Steckende 224 (z.B. die Leistungsbussteckseite) jedes Header-Anschlusses 114 stellen mehrere Kontaktpunkte mit dem Leistungsbus 108 bereit. So definiert beispielsweise jeder Federarm 230 eine Kontaktfläche 240 an oder nahe einem distalen Ende des Federarmes 230. Die Kontaktflächen 240 der mehreren Federarme 230 in dem Stapel definieren verschiedene Kontaktpunkte mit dem Leistungsbus 108. Die Bereitstellung mehrerer Kontaktelemente 160 in jedem Header-Anschluss 114 führt zu mehreren Kontaktpunkten zwischen dem Leistungsbus 108 und dem Header-Verbinder 102. Das Erhöhen der Anzahl von Kontaktelementen 160 in jedem Header-Anschluss 114 und/oder das Erhöhen der Anzahl der Header-Anschlüsse 114 erhöht das Ausmaß der Strombelastbarkeit des Header-Verbinders 102.
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Optional können Gabelkontakte 223, 225 eines einzelnen Header-Anschlusses 114 identisch sein, wobei der Zungenanschluss 116 zum Einstecken in die Zungenbuchse 234 und der Leistungsbus 108 zum Einstecken in die Sammelschienenbuchse 236 ausgelegt ist. Die Header-Anschlüsse 114 sind einfach herzustellen und zu montieren. Die Kontaktelemente 160 können beispielsweise gestanzt und geformt werden und es kann jegliche beliebige Anzahl von Kontaktelementen 160 innerhalb jedes der Header-Anschlüsse 114 zusammen angeordnet sein.
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5 ist eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders 104 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von unten. 6 ist eine Schnittansicht des Steckverbinders 104. Das Steckergehäuse 130 hält mehrere Zungenanschlüsse 116 in einer Steckerkammer 138. Die Steckerkammer 138 ist an einer Unterseite 140 des Steckergehäuses 130 offen, um die Zungenanschlüsse 116 freizulegen. Abschnitte des Header-Verbinders 102 (in 2 gezeigt) können durch die Unterseite 140 in die Steckerkammer 138 aufgenommen werden. So können die Header-Anschlüsse 114 (in 2 gezeigt) beispielsweise zur elektrischen Verbindung mit den Zungenanschlüssen 116 in die Steckerkammer 138 aufgenommen werden. Das Steckergehäuse 130 umfasst Anschlusstragwände 142, die die Zungenanschlüsse 116 tragen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Steckverbinder 104 Steckerabdeckungs- oder Berührungsschutzelemente 144, so dass die Zungenanschlüsse 116 berührungssicher sind. Die Steckerberührungsschutzelemente 144 (hierin auch einfach als Berührungsschutzelemente 144 bezeichnet) können beispielsweise Brücken oder Balken sein, die sich über die Unterseite der Zungenanschlüsse 116 erstrecken. Die Steckerberührungsschutzelemente 144 sind aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise Kunststoff, gebildet. Die Steckerberührungsschutzelemente 144 sind relativ zu Abschnitten des Steckergehäuses 130 so positioniert, dass Lücken oder Zwischenräume klein genug sind, um berührungssicher zu sein.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Steckverbinder 104 eine Abschirmung 146 zum elektrischen Abschirmen des Steckverbinders 104. Optional kann die Abschirmung 146 zumindest teilweise in der Steckerkammer 138 so positioniert sein, dass die Abschirmung 146 die Steckerkammer 138 und/oder die Zungenanschlüsse 116 umgibt. Die Abschirmung 146 kann elektrisch mit der elektrischen Abschirmung der Leistungskabel 106 verbunden sein. Die Abschirmung 146 kann dazu ausgelegt sein, elektrisch mit dem Header-Verbinder 102 verbunden zu werden. Optional kann der Steckverbinder 104 eine Dichtung 148 in oder um die Steckerkammer 138 herum umfassen. Die Dichtung 148 kann mit dem Header-Verbinder 102 in Angriff gelangen, um eine Umgebungsdichtung zwischen dem Steckverbinder 104 und dem Header-Verbinder 102 zu schaffen.
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Die Anschlusstragwände 142 definieren Anschlusshohlräume 170 (6), die die Zungenanschlüsse 116 aufnehmen. An der Unterseite der Anschlusshohlräume 170 sind die Anschlusstragwände 142 von den Zungenanschlüssen 116 beabstandet angeordnet. So ist beispielsweise ein Raum innerhalb eines entsprechenden Anschlusshohlraums 170 sowohl entlang der ersten als auch der zweiten Seite 204, 206 des Zungenanschlusses 116 vorgesehen, der sich innerhalb des Anschlusshohlraums 170 nahe dem vorderen Rand 212 befindet. Die erste und zweite Seite 204, 206 des Zungenanschlusses 116 sind innerhalb der Steckerkammer 138, wie beispielsweise in den Anschlusshohlräumen 170, freiliegend. Der Anschlusshohlraum 170 ist so bemessen, dass er einen Abschnitt des Header-Verbinders 102 in den Räumen entlang den Seiten 204, 206 des Zungenanschlusses 116 aufnimmt. So können die Header-Anschlüsse 114 des Header-Verbinders 102 beispielsweise in den Anschlusshohlraum 170 aufgenommen werden, um mit der ersten und zweiten Seite 204, 206 des Zungenanschlusses 116 in Angriff zu gelangen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Steckerberührungsschutzelemente 144 an der Unterseite des Anschlusshohlraums 170 vorgesehen. So sind die Steckerberührungsschutzelemente 144 beispielsweise außerhalb von (z.B. unter dem vorderen Rand 212) vorgesehen. Optional können die Steckerberührungsschutzelemente 144 mit den Anschlusstragwänden 142 integriert gebildet sein. Alternativ können die Berührungsschutzelemente 144 von den Anschlusstragwänden 142 getrennte Teile sein und in den Anschlusshohlraum 170 eingebracht werden, wo die Berührungsschutzelemente 144 mit den Anschlusstragwänden 142 gekoppelt sind. Die Berührungsschutzelemente 144 sind von den Anschlusstragwänden 142 um einen Abstand 172 beabstandet angeordnet. Die Breite des Abstands 172 ist schmal genug, um den Steckverbinder 104 berührungssicher zu machen. So kann beispielsweise der Abstand 172 so eng sein, dass eine Prüfsonde 174 den Zungenanschluss 116 nicht berühren kann. Somit kann kein Abschnitt der Leistungsschaltung von einem Benutzer berührt werden, was den Steckverbinder 104 berührungssicher macht.
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In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Steckerberührungsschutzelement 144 ein Longitudinalelement 176, das sich in Längsrichtung entlang und direkt unter dem Zungenanschluss 116 erstreckt. Abhängig von der Länge des Longitudinalelements 176 kann das Berührungsschutzelement 144 eines oder mehrere Lateralelemente 178 zur Verstärkung oder Abstützung des Longitudinalelements 176 umfassen. In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Lateralelemente 178 rechtwinklig zu den Longitudinalelementen 176. Die Lateralelemente 178 erstrecken sich zwischen den Longitudinalelementen 176 und den Anschlusstragwänden 142. Die Lateralelemente 178 verstärken und stützen das Longitudinalelement 176. So kann das Longitudinalelement 176 beispielsweise nicht in einem ausreichenden Ausmaß Seite an Seite gedrückt werden, um den Abstand 172 zu ändern, so dass der Steckverbinder 104 den Berührungssicherheitstest nicht besteht.
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7 ist eine perspektivische Ansicht des Header-Verbinders 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 8 ist eine Querschnittsansicht des Header-Verbinders 102. 9 ist eine Draufsicht auf den Header-Verbinder 102 von oben. Der Header-Verbinder 102 ist dazu ausgelegt, an einem Rahmen 150 oder einer anderen Tragstruktur montiert zu werden. Optional kann der Header-Verbinder 102 elektrisch mit dem Rahmen 150 masseverbunden sein. Das Header-Gehäuse 120 definiert eine Header-Kammer 152, die dazu ausgelegt ist, einen Abschnitt des Steckverbinders 104 aufzunehmen (in 2 gezeigt). So kann die Header-Kammer 152 beispielsweise durch Ummantelungswände 154 des Header-Gehäuses 120 definiert sein.
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Die Header-Anschlüsse 114 werden von dem Header-Gehäuse 120 gehalten. Die Header-Anschlüsse 114 können von Anschlusstragwänden 156 gehalten werden. Die Anschlusstragwände 156 können die Header-Berührungsschutzelemente 124 definieren, um den Header-Verbinder 102 berührungssicher zu bilden. Die Anschlusstragwände 156 können beispielsweise entlang Seiten und/oder Enden der Header-Anschlüsse 114 vorgesehen sein.
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In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Header-Anschlüsse 114 jeweils durch eine Stapelanordnung der Kontaktelemente 160 definiert. Optional umfasst der Header-Verbinder 102 mehrere Header-Anschlüsse 114. Die Header-Anschlüsse 114 können verschiedene Schaltungen definieren oder Teil gemeinsamer Schaltungen sein. So können beispielsweise die beiden Header-Anschlüsse 114, die dazu ausgelegt sind, mit dem gleichen Zungenanschluss 116 elektrisch verbunden zu werden, Teil einer gemeinsamen Schaltung sein und können die Header-Anschlüsse 114, die dazu ausgelegt sind, mit verschiedenen Zungenanschlüssen 116 zusammengesteckt zu werden, unterschiedliche Schaltungen definieren. Optional erhöht die Bereitstellung mehrerer Header-Anschlüsse 114 die Strombelastbarkeit bzw. -kapazität des Header-Verbinders 102. Der Header-Verbinder 102 umfasst in 7 vier Header-Anschlüsse 114, kann aber in anderen Ausführungsformen auch weniger oder mehr Header-Anschlüsse 114 umfassen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Header-Verbinder 102 eine Abschirmung 162, die von dem Header-Gehäuse 120 gehalten wird. Die Abschirmung 162 dient dem elektrischen Abschirmen der Header-Anschlüsse 114. Die Abschirmung 162 ist in der Header-Kammer 152 vorgesehen und kann sich zu der Unterseite des Header-Verbinders 102 erstrecken, um eine elektrische Verbindung mit dem Rahmen 150 herzustellen. Die Abschirmung 162 kann beispielsweise mit dem Rahmen 150 masseverbunden sein.
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8 zeigt die Header-Anschlüsse 114, die in dem Header-Gehäuse 120 von den Anschlusstragwänden 156 gehalten werden. Die Anschlusstragwände 156 definieren Anschlusshohlräume 180, die die Header-Anschlüsse 114 halten (z.B. die Kontaktelemente 160, die jeden der Header-Anschlüsse 114 definieren). Der Leistungsbus 108 erstreckt sich in die Unterseite des Anschlusshohlraums 180, um mit den unteren Steckenden der Header-Anschlüsse 114 in Angriff zu gelangen. Die Anschlusstragwände 156 erstrecken sich entlang beider Seiten jedes Header-Anschlusses 114 zu dem oberen Steckende des Header-Anschlusses 114. Die Anschlusstragwände 156 definieren die Header-Berührungsschutzelemente 124 entlang der Seiten der Header-Anschlüsse 114. Die Header-Berührungsschutzelemente 124 erstrecken sich auch entlang der Oberseiten der Header-Anschlüsse 114.
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Das Header-Gehäuse 120 definiert eine obere Öffnung 182 und Seitenöffnungen 184, die den Zugang zu dem Anschlusshohlraum 180 ermöglichen. Das Header-Berührungsschutzelement 124 ist an der oberen Öffnung 182 vorgesehen, um ein versehentliches Berühren der Header-Anschlüsse 114 zu verhindern. Das Header-Berührungsschutzelement 124 ist an den Seiten entlang der Seitenöffnungen 184 vorgesehen, um ein versehentliches Berühren der Header-Anschlüsse 114 zu verhindern. Die obere Öffnung 182 und die Seitenöffnungen 184 haben jeweils die Abstände 186, 188. Optional können die Abstände 186, 188 gleich sein. Die Abstände 186, 188 können jedoch in alternativen Ausführungsformen unterschiedlich sein. Die Abstände 186, 188 sind schmal genug, um sicherzustellen, dass die Prüfsonde 174 nicht mit dem Header-Anschluss 114 in Angriff gelangen kann, was den Header-Verbinder 102 berührungssicher macht.
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10 ist eine perspektivische Ansicht des Header-Verbinders 102 von unten, die die Leistungsbusse 108 zeigt, die für die Kopplung mit den Header-Anschlüssen 114 vorgesehen sind (siehe 8). Die Anschlusshohlräume 180 können an der Unterseite offen sein, um die Steckenden 238 der Leistungsbusse 108 aufzunehmen.
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Es ist zu verstehen, dass die vorstehende Beschreibung darstellend und nicht einschränkend zu verstehen ist. So können beispielsweise die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen (und/oder Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Darüber hinaus können viele Änderungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von deren Offenbarungsbereich abzuweichen. Abmessungen, Materialtypen, Ausrichtungen der verschiedenen Komponenten sowie die Anzahl und Position der verschiedenen hierin beschriebenen Komponenten dienen dazu, Parameter bestimmter Ausführungsformen zu definieren, sind keineswegs einschränkend und stellen lediglich beispielhafte Ausführungsformen dar. Viele andere Ausführungsformen und Änderungen innerhalb des Geistes und Offenbarungsumfangs derAnsprüche werden dem Fachmann nach Durchsicht der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein. Der Offenbarungsumfang der Erfindung sollte daher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Ansprüche festgelegt werden.
