DE202006019971U1

DE202006019971U1 - Elektrische Steckverbindung

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Publication number: DE202006019971U1
Application number: DE202006019971U
Authority: DE
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2006-01-21
Filing date: 2006-01-21
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2016-01-22

Abstract

Elektrische Steckverbindung zwischen einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse (5) und einem Hochstromkontaktpin (20), zwischen welchen eine Trennwand (2) mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten (3, 4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochstromkontaktbuchse (5) oder der Hochstromkontaktpin (20) in einer Öffnung (12) innerhalb der Trennwand (2) aufnehmbar ist und diese auf beiden Flachseiten (3, 4) überragt, und dass die Hochstromkontaktbuchse (5) oder der Hochstromkontaktpin (20) ein durch die Öffnung (12) zumindest teilweise durchführbares Steck-Dreh-Verschlusselement (13) aufweist, welches fest mit der Hochstromkontaktbuchse (5) oder dem Hochstromkontaktpin (20) verbunden ist und diese(n) an der Trennwand (2) festlegend ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung zwischen einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse und einem Hochstromkontaktpin, zwischen welchen eine Trennwand mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten angeordnet ist.
Gegenwärtig werden Verbindungen von Leitungen/Leitungssätzen, insbesondere Plusleitungen von Kraftfahrzeugbatterien, durch Trennbleche hindurch wie folgt hergestellt. Das Trennblech, beispielsweise zwischen Motorraum und Innenraum des Fahrzeuges, weist einen Gewindebolzen auf, der das Trennblech an beiden Flachseiten überragt und auf diesem Gewindebolzen werden die Batterieleitungen beidseitig – meist manuell – mittels aufwändigem Schraubvorgang angeschlagen, wobei die Batterieleitungen am anschlussseitigen Ende mit einer Ringöse versehen sind. Diese wird auf das Gewinde gestülpt und mittels einer Mutter auf dem Gewindebolzen fixiert. Ebenso wird die gegenüberliegende Seite angeschlossen. Häufig kommt es vor der Montage der Anschlüsse zu Beschädigungen an dem empfindlichen Gewindebolzen, wodurch die Montage behindert oder sogar unmöglich wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, einfacher zu montierende Verbindung einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse mit einem Hochstromkontaktpin mit dazwischen liegender Trennwand sowie ein diesbezügliches Verbindungsverfahren vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Hochstromkontaktbuchse, insbesondere eine RADSOK-Kontaktbuchse, oder einen entsprechenden Hochstromkontaktpin durch eine Öffnung in einer Trennwand, insbesondere Trennblech, hindurchzuführen und mittels eines Steck-Dreh-Verschlusselements, beispielsweise einem Bajonettverschluss, festzulegen. Da vor der Montage der elektrischen Verbindung keine überstehenden Elemente an dem Trennblech vorhanden sind, kann eine Beschädigung der Verbindung nahezu ausgeschlossen werden und eine Montage ist immer möglich. Darüber hinaus ist die Montage durch die einfache Steck-Dreh-Bewegung viel einfacher und schneller zu bewerkstelligen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement einstückig mit der Hochstromkontaktbuchse oder mit dem Hochstromkontaktpin ausgebildet ist. Diese Ausführungsvariante vereinfacht den Verbindungsvorgang, da auf einen Verfahrensschritt, nämlich das Verbinden des Steck-Dreh-Verschlusselements mit der Hochstromkontaktbuchse oder mit dem Hochstromkontaktpin, verzichtet werden kann. Insbesondere ist das Steck-Dreh-Verschlusselement endseitig an der Hochstromkontaktbuchse oder an dem Hochstromkontaktpin, etwa in der Art eines Nagelkopfes mit einer zur Öffnung der Trennwand komplementären Form, angeordnet, so dass die Hochstromkontaktbuchse oder der Hochstromkontaktpin zunächst durch die Öffnung innerhalb der Trennwand geführt werden kann und anschließend die Hochstromkontaktbuchse oder der Hochstromkontaktpin durch eine einfache Drehbewegung an der Trennwand festgelegt werden kann. Hierbei ist darauf zu achten, dass eine leitende Verbindung zwischen Trennwand und den leitenden Elementen der Hochstromkontaktbuchse/des Hochstromkontaktpins vermieden wird, falls die Trennwand elektrisch leitend ist (Trennblech).
Die Verbindungskräfte werden gleichmäßig sowohl auf die Hochstromkontaktbuchse oder den Hochstromkontaktpin und auf die Trennwand verteilt, wenn das Steck-Dreh-Verschlusselement von der Hochstromkontaktbuchse oder von dem Hochstromkontaktpin durchsetzt ist. Dabei umschließt das Steck-Dreh-Verschlusselement die Hochstromkontaktbuchse oder den Hochstromkontaktpin bevorzugt ringförmig.
Durch die Maßnahme, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement eine zur Öffnung komplementär geformte Auskragung aufweist, die nach Durchführung durch die Öffnung und radialer Drehbewegung auf einer der Flachseiten der Trennwand aufliegt, wird eine möglichst großflächige und stabile Verbindung der Hochstromkontaktbuchse/des Hochstromkontaktpins mit der Trennwand erreicht.
Es ist von besonderem Vorteil für die Montage und Festigkeit der oben genannten Verbindung, wenn das Steck-Dreh-Verschlusselement ein auf der gegenüberliegenden Flachseite angeordnetes Anschlagelement aufweist. Hierdurch wird die Trennwand zwischen der komplementär zur Öffnung geformten Auskragung und dem Anschlagelement eingeklemmt.
Von besonderem Vorteil ist es dabei, dass die Kontaktfläche zwischen dem Anschlagelement und gegenüberliegender Flachseite die Öffnung vollständig umschließen kann.
Hierdurch ist es auch möglich, mit Vorteil die Kontaktfläche gedichtet auszubilden, sei es durch einen in die Kontaktfläche integrierten Dichtring oder indem das Anschlagelement zumindest teilweise aus Dichtmaterial gebildet ist.
Eine besonders einfache Montage wird ermöglicht, wenn die Öffnung im Wesentlichen kreisförmig mit zwei gegenüberliegenden, die Kreisfläche überragenden Aussparungen gebildet ist, wobei diese Ausformung besonders stabil und ohne gesteigerte Verletzungsgefahr für den Monteur ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, einen Kabelschirm in der Zuleitung zu der Hochstromkontaktbuchse/dem Hochstromkontaktpin mitzuführen und über einen ringförmigen Pol durch die erfindungsgemäße elektrische Verbindung durchzuführen und entsprechend an der gegenüberliegenden Seite weiterzuführen. Hierdurch werden elektromagnetische Störungen eliminiert, indem ein so genannter Faradayscher Käfig erzeugt wird, der sowohl Störungen von außen abhält als auch Signale der Elektronik innerhalb des Gehäuses abschirmt. Der Kabelschirm kann auch vorteilhaft als Schirmfolie ausgebildet sein.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine elektrische Verbindung zwischen einer Hochstromkontaktbuchse und einem Hochstromkontaktpin mit dazwischen liegender Trennwand durch Einbringen einer Öffnung in die Trennwand oder Bereitstellen einer Trennwand mit Öffnung hergestellt. Hiernach wird ein mit der Hochstromkontaktbuchse oder einem Hochstromkontaktpin, vorzugsweise einstückig, vorgesehenes Steck-Dreh-Verschlusselement in die Öffnung eingeführt, wonach die Fixierung des Steck-Dreh-Verschlusselements durch Rotation desselben relativ zu der Öffnung erfolgt.
Daraufhin kann die elektrische Verbindung durch Einstecken des Hochstromkontaktpins in die Hochstromkontaktbuchse oder umgekehrt erfolgen.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind aus den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Es zeigen:
1: Eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hochstromkontaktpins über einer Trennwand mit einer Öffnung,
2: eine perspektivische Darstellung eines Teils des erfindungsgemäßen Hochstromkontaktpins in gestecktem, nicht gedrehtem Zustand,
3: eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Hochstromkontaktpins in gestecktem, verdrehtem Zustand,
4: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Hochstromkontaktbuchse,
5: eine geschnittene Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung,
6: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung und
7: eine perspektivische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung.
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit gleicher Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In 1 ist im oberen Bereich ein Stecker 19 gezeigt, der aus einem Gehäuse 21, einem Gehäusedeckel 22 sowie einem damit verbundenen Steck-Dreh-Verschlusselement 13 gebildet ist. Ferner weist der Stecker, wie in 5 und 7 im Schnitt zu erkennen, elektrische Verbindungselemente zur Kontaktierung des Hochstromkontaktpins 20 mit einer zu verbindenden Leitung 23, wobei die Leitung 23 im Inneren des Gehäuses 21 mit Kontaktelementen vercrimpt ist. Auf Grund der teilweise hohen Stromstärken sind die Leitungsquerschnitte entsprechend hoch.
In 1 ist weiterhin unterhalb des Steckers 19 eine Trennwand 2 mit einer Öffnung 12 gezeigt, durch die der Stecker 19 zum Teil durchgesteckt werden soll. Entsprechend der Form des Steck-Dreh-Verschlusselements 13 mit seiner Auskragung 14 und dem Anschlagelement 15 weist die im Wesentlichen kreisrunde Öffnung 12 zwei gegenüberliegende Aussparungen 12.1 und 12.2 auf, die komplementär zu den Schultern 14.1 und 14.2 der Auskragung 14 geformt sind. Wesentlich ist dabei, dass die Auskragung 14 kleinere Außenabmessungen aufweist als die Öffnung 12, so dass die Auskragung 14 durch die Öffnung 12 gesteckt werden kann, wobei der kleinste Innendurchmesser der Öffnung 12 kleiner sein muss als der größte Außendurchmesser der Auskragung 14. Auf diese Weise ist es möglich, das die Schultern 14.1 und 14.2 die Öffnung 12 in dem Bereich des kleinsten Innendurchmessers der Öffnung 12 hintergreifen, wodurch eine wirkungsvolle Verbindung zwischen der Trennwand 2 und dem Stecker 19 verwirklicht wird.
Indem der Hochstromkontaktpin 20 das Steck-Dreh-Verschlusselement 13 durchsetzt und mit Abstand zu diesem angeordnet ist, wird eine leitende Verbindung zwischen der als Trennblech häufig leitend ausgestalteten Trennwand 2 und dem Hochstromkontaktpin 20 vermieden.
In 2 ist der Stecker 19 bis zum Auflaufen des Anschlagelements 15 auf die Flachseite 3 der Trennwand 2 (siehe 5) eingeschoben bzw. durchgesteckt und im nächsten Schritt, der in 3 gezeigt ist, wird der Stecker 19 – hier um 90° – gegenüber der Trennwand 2 verdreht, so dass die Auskragung 14 des Steck-Dreh-Verschlusselements 13 die Trennwand 2 an der Flachseite 4 hintergreift. Ein Herausziehen des Steckers 19 aus der Öffnung 12 ist damit nicht mehr möglich. Im Anschluss daran kann die in 4 gezeigte Buchse 9, bestehend aus Hochstromkontaktbuchse 5, die Hochstromkontaktbuchse 5 umgebende Außenhülle 6 sowie Gehäuse 7 und Deckel 8 auf den Stecker 19 gesteckt werden, bis diese gegenseitig verrasten und die Stirnfläche der Buchse 5 an der Auskragung 14 anschlägt.
Die Hochstromkontaktbuchse 5 gemäß 4 ist als sogenannte RADSOK-Kontaktbuchse ausgestaltet, da diese sich insbesondere zum Einsatz bei elektrischen Strömen mit Stromstärken von > 100 Ampere eignet. Die gezeigte Hochstromkontaktbuchse 5 ist an sich bekannt und umschließt durch hyperbolisch durch Verdrehung der gezeigten Leiterbahnen ausgebildete Kontaktflächen den Hochstromkontaktpin 20.
In 5 ist die Buchse 9 mit einer an dem Steck-Dreh-Verschlußelement 13 angebrachten Rastnase 52 durch Rastelement 11 dem Stecker 19 verrastet und hierdurch stehen Leitung 10 und Leitung 23 in elektrischer Verbindung, während das Trennblech 2 von den elektrisch leitenden Elementen des Steckers 19/der Buchse 9 beabstandet ist.
In 6 und 7 sind die eben beschriebenen Bauteile einmal in Seitenansicht und einmal in perspektivischer geschnittener Ansicht dargestellt, wobei in 7 insbesondere die durch Rastelement 11 hergestellte Rastverbindung zwischen Stecker 19 und Buchse 9 zu erkennen ist.
Indem das Anschlagelement 15 aus Dichtmaterial, beispielsweise Gummi gebildet ist, wird Feuchtigkeitseintritt von dem meist kalten und feuchten Motorraum in das Wageninnere verhindert und eine zusätzliche Verdrehsicherung des Steckers 19 gewährleistet. Die Dichtung kann als vollflächige, die Stirnfläche/Kontaktfläche 16 des Anschlagelements 15 abschließende Dichtscheibe/Dichtung 51 ausgestaltet sein.
Ein weiterer Vorteil besteht bei der gezeigten Ausgestaltung darin, dass Stecker 19 und Buchse 9 flächig auf beiden Flachseiten 3 und 4 der Trennwand 2 aufliegen und damit eine sichere und dauerhafte Verbindung gewährleistet ist. Durch die bauartbedingte Ausgestaltung ist eine erheblich Platz sparendere Unterbringung des Steckers möglich, zumal auf Spezialwerkzeuge an den meist schlecht zugänglichen Stellen verzichtet werden kann.
3 zeigt zusätzlich für die fehlerfreie Kontaktierung der Leitungssätze im „Steckgesicht" angeordnete Kodierrippen 53, 54, die in korrespondierende Kodierausnehmungen 55, 56 (siehe 4) in der Buchse laufen und damit die Sicherheit der Steckverbindung weiter erhöhen.

1: Verbindung
2: Trennwand
3: Flachseite
4: Flachseite
5: Hochstromkontaktbuchse
6: Außenhülse
7: Gehäuse
8: Deckel
9: Buchse
10: Leitung
11: Rastelement
12: Öffnung
12.1: Aussparung
12.2: Aussparung
13: Steck-Dreh-Verschlusselement
14: Auskragung
14.1: Schulter
14.2: Schulter
15: Anschlagelement
16: Kontaktfläche
19: Stecker
20: Hochstromkontaktpin
21: Gehäuse
22: Deckel
23: Leitung
50: Dichtring
51: Dichtung
52: Rastnase
53: Kodierrippe
54: Kodierrippe
55: Kodierausnehmung
56: Kodierausnehmung

Claims

Elektrische Steckverbindung zwischen einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse (5) und einem Hochstromkontaktpin (20), zwischen welchen eine Trennwand (2) mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten (3, 4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochstromkontaktbuchse (5) oder der Hochstromkontaktpin (20) in einer Öffnung (12) innerhalb der Trennwand (2) aufnehmbar ist und diese auf beiden Flachseiten (3, 4) überragt, und dass die Hochstromkontaktbuchse (5) oder der Hochstromkontaktpin (20) ein durch die Öffnung (12) zumindest teilweise durchführbares Steck-Dreh-Verschlusselement (13) aufweist, welches fest mit der Hochstromkontaktbuchse (5) oder dem Hochstromkontaktpin (20) verbunden ist und diese(n) an der Trennwand (2) festlegend ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement (13) einstückig mit der Hochstromkontaktbuchse (5) oder mit dem Hochstromkontaktpin (20) ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement (13) von der Hochstromkontaktbuchse (5) oder von dem Hochstromkontaktpin (20) durchsetzt ist.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement (13) eine zur Öffnung (12) komplementär geformte Auskragung (14) aufweist, die nach Durchführung durch die Öffnung (12) und radialer Drehbewegung auf einer der Flachseiten (3, 4) der Trennwand (2) aufliegt.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement (13) ein auf der gegenüberliegenden Flachseite (3, 4) angeordnetes Anschlagelement (15) aufweist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (16) zwischen Anschlagelement (15) und gegenüberliegender Flachseite (3, 4) die Öffnung (12) vollständig umschließt.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (16) gedichtet, insbesondere als Dichtung (51) ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kontaktfläche (16) ein, vorzugsweise umfangsgeschlossener, Dichtring integriert ist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (15) zumindest teilweise aus Dichtmaterial gebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochstromkontaktpin (20) zur Abdichtung der Schnittstelle zwischen dem Steck-Dreh-Verschlusselement (13) und einem den Hochstromkontaktpin (20) umgebenden Gehäuse (21) von einem Dichtring (50) umschlossen ist.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement (13) und/oder das Gehäuse (21) eine Rastnase (52) zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen der Rastnase (52) und einem an einem die Hochstromkontaktbuchse (5) umgebenden Gehäuse (7) angeordneten Rastelement (11) aufweist.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steck-Dreh-Verschlusselement (13) und/oder das Gehäuse (21) mindestens eine innenliegende und/oder außenliegende Kodierrippe (53, 54) aufweist.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (12) im wesentlichen kreisförmig mit mindestens zwei am Umfang angeordneten, die Kreisfläche überragenden Aussparungen (12.1, 12.2) ausgebildet ist.