DE202009004983U1

DE202009004983U1 - Elektrischer Steckverbinder

Info

Publication number: DE202009004983U1
Application number: DE202009004983U
Authority: DE
Original assignee: REMA Lipprandt GmbH and Co KG
Current assignee: REMA Lipprandt GmbH and Co KG
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2019-07-04

Abstract

Elektrischer Steckverbinder (100), insbesondere Ladesteckverbinder für Fahrzeuge,
mit einem eine Mehrzahl von Steckkontakten (0, E, L1, L2, L3) umfassenden Stecker (3),
mit einer eine Mehrzahl von Hülsenkontakten (9) umfassenden Dose (5), in welche der Stecker (3) unter elektrischer Kontaktierung der Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) mit zugeordneten Hülsenkontakten (9) in Steckrichtung (S) ein steckbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) und/oder die Hülsenkontakte (9) derart angeordnet und/oder ausgestaltet sind, dass die elektrische Kontaktierung der Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) mit den jeweils zugeordneten Hülsenkontakten (9) während des Einsteckvorganges zeitversetzt erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere Ladesteckverbinder für Fahrzeuge, mit einem eine Mehrzahl von Steckkontakten umfassenden Stecker, mit einer eine Mehrzahl von Hülsenkontakten umfassenden Dose, in welche der Stecker unter elektrischer Kontaktierung der Steckkontakte mit zugeordneten Hülsenkontakten in Steckrichtung einsteckbar ist.
Derartige Steckverbinder sind insbesondere zum Anschluss der Fahrakkumulatoren von Fahrzeugen an geeignete Ladestationen von zunehmender Bedeutung. Diese elektrischen Steckverbinder verfügen über isolierte Kontakte, die auf eine bidirektionale Leistungsübertragung ausgelegt sind, so dass Energie sowohl vom Netz in das Fahrzeug, als auch vom Fahrzeug ins Netz gespeist werden kann. Neben den vier Leistungskontakten (L1, L2, L3 und Nullleiter) sind auch ein Schutzleiter sowie zwei Signalkontakte vorgesehen, über die Daten bezüglich beispielsweise des Akkumulators, des Ladezustandes etc. zwischen dem Stecker und der Dose übertragen werden können.
Moderne Akkumulatoren, beispielsweise auf Lithiumpolymertechnik basierend, lassen hohe Ladeströme zu. Damit nicht unerwünschte elektrische Übergangswiderstände zur Beschädigung oder gar Zerstörung des elektrischen Steckverbinders führen, muss für eine intensive elektrische Kontaktierung zwischen den Steckkontakten des Steckers und den Hülsenkontakten der Dose im übersteckten Zustand gesorgt werden. Die Hülsenkontakte müssen hierzu mit ausreichendem mechanischem Andruck an den jeweils zugeordneten Steckkontakten anliegen, was zu einer erheblichen Reibung während des Übersteckvorganges führt und diesen wesentlich erschwert. Insbesondere bei den oben genannten Steckverbindern ergeben sich aufgrund der Vielzahl der beim Steckvorgang übersteckten Kontakte Steckkräfte, die die bei diesem Anwendungsbeispiel als akzeptabel angesehene 80 N leicht überschreiten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten elektrischen Steckverbinder derart weiter zu entwickeln, dass die zum Überstecken von Stecker und Dose erforderlichen Kräfte reduziert sind, ohne dass hierdurch die Qualität der elektrischen Kontaktierung beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 wiedergegebenen elektrischen Steckverbinder gelöst.
Dadurch, dass die Steckkontakte und/oder die Hülsenkontakte derart angeordnet und/oder ausgestaltet sind, dass die elektrische Kontaktierung der Steckkontakte mit den jeweils zugeordneten Hülsenkontakten während des Einsteckvorganges zeitversetzt erfolgt, muss der besonders hohe, beim Überstecken anfallende, mechanische Anfangswiderstand jeweils nur einfach und nicht wie beim Stand der Technik zeitgleich kumulativ aufgewendet werden. Der Übersteckvorgang ist aufgrund dieser Maßnahme daher erheblich erleichtert.
Bei einem konstruktiv bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen, elektrischen Steckverbinders sind die Steckkontakte und die jeweils zugeordneten Hülsenkontakte derart angeordnet, dass in Steckrichtung gesehen ihre freien Enden unterschiedliche Abstände aufweisen. Aufgrund dieser technisch einfach zu realisierenden Maßnahme treffen die jeweils einander zugeordneten Steck- und Hülsenkontakte beim Überstecken nacheinander aufeinander, was schließlich zu der Erleichterung des Übersteckens führt.
Um nicht sowohl die Stecker, als auch die Dosen konstruktiv ändern zu müssen, um die Erfindung zu verwirklichen, sieht eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform des elektrischen Steckverbinders vor, dass die freien Enden der Steckkontakte etwa wie im Stand der Technik in einer Ebene liegen und die freien Enden der Hülsenkontakte in Steckrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Maßnahme hat darüber hinaus den Vorteil, dass bereits bestehende Ladevorrichtungen, an welchen üblicherweise die Stecker vorgesehen sind, unverändert weiter verwendet werden können und lediglich beispielsweise Neufahrzeuge mit der geändert ausgestalteten Dose versehen werden müssen, um den erfindungsgemäßen Steckverbinder zu verwirklichen.
Die Erfindung betrifft daher auch insbesondere die Dose eines elektrischen Steckverbinders, mit einer Mehrzahl von Hülsenkontakten, die zum Steckgesicht der Dose hin freie Enden aufweisen, wobei die Hülsenkontakte derart angeordnet sind, dass die freien Enden in Steckrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
Um die sichere elektrische Kontaktierung zu gewährleisten, ist es auch bekannt, an jedem Hülsenkontakt eine Federanordnung vorzusehen, die eine elastische Kraft auf die Hülsenanordnungen ausübt, die im Sinne einer Durchmesserreduzierung der Hülsen wirkt, mit anderen Worten: Die einem Aufspreizen der Hülsen entgegenwirkt.
In der Zeichnung ist – schematisch – ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Steckverbinders dargestellt. Es zeigen:
1 die Anschlussdosen von einer Ladestation und von einem Fahrzeug, kurz vor der Verbindung mit Hilfe eines an seinen beiden Enden Stecker umfassenden Ladekabels;
2 eine Dose gemäß 1 in einer Aufsicht auf das Steckgesicht;
3 die Anschlussdose gemäß 2 in einer Seitenansicht;
4 – schematisch – die Anordnung der mittleren Reihe von Hülsenkontakten in 2 in einer Ansicht von oben sowie
5 – schematisch – einen Hülsenkontakt in einer Ansicht gemäß 4 von links.
Der als Ganzes mit 100 bezeichnete elektrische Steckverbinder ist zum Anschluss eines Fahrzeugs 1, in 1 lediglich ausschnittsweise dargestellt, an eine Ladestation 2, in 1 ebenfalls nur ausschnittsweise dargestellt, vorgesehen. Sie umfasst einen Stecker 3, der an einem elektrischen Anschlusskabel 4 montiert ist. Bei der in 1 dargestellten Anordnung ist an beiden Enden des elektrischen Anschlusskabels 4 jeweils ein Stecker 3 vorgesehen. Dementsprechend umfassen sowohl das Fahrzeug 1, als auch die Ladestation 2 jeweils eine Dose 5. Es ist jedoch in der Praxis ebenfalls denkbar, dass ladestationsseitige Ende des elektrischen Anschlusskabels 4 fest mit der Ladestation zu verdrahten.
Der Stecker 3 umfasst eine Mehrzahl, im dargestellten Ausführungsbeispiel 4 elektrische Leistungskontakte L1, L2, L3 und 0 sowie einen Schutzleiter E. Darüber hinaus sind zwei Steckkontakte S1, S2 zur Übertragung von Daten vorgesehen.
Die Steckkontakte L1, L2, L3, 0, E, S1, S2 sind umgeben von einem Gehäuse 6. Die das Steckgesicht 7 bildende Stirnseite 8 des Gehäuses 6 steht soweit über die Steckkontakte vor, dass diese berührungssicher gegenüber der Stirnseite 8 zurückverlagert sind.
Die Dose 5 des elektrischen Steckverbinders 100 umfasst zu den Steckkontakten 0, E, L1, l2, L3, S1, S2 komplementäre Hülsenkontakte 9, 10, wobei mit „9” die Leistungshülsenkontakte, mit „10” die der Datenübertragung dienenden Hülsenkontakte bezeichnet sind.
Die Hülsenkontakte 9, 10 sind in einem Gehäuse 11 angeordnet, dessen Steckgesicht 12 komplementär zum Steckgesicht 7 ausgebildet ist. Das Gehäuse 11 umgibt die Hülsenkontakte 9, 10 wiederum berührungssicher.
Um zu vermeiden, dass bei nicht an die Dose 5 angeschlossenem Stecker 3 Verunreinigungen in das Gehäuse 11 des Steckers 3 eindringen können, ist an dem Gehäuse 11 eine Verschlussklappe 13 um eine Achse A verschwenkbar angelenkt, mit welcher da Gehäuse 11 stirnseitig wahlweise verschließbar ist.
Wie insbesondere in 4 angedeutet ist, sind die Steckkontakte L1, E, 0 (wie auch die Steckkontakte L2, L3, S1, S2) stiftförmig mit angefaster Stirnseite 14 ausgebildet.
Die diesen Steckkontakten zugeordneten Hülsenkontakte 9, 10, von welchen lediglich die in 2 mittlere horizontale Reihe in 4 dargestellt ist, umfassen eine etwa zylindrische Hülse 15, deren sich an die vordere Stirnseite 16 anschließender Bereich 17 radial geschlitzt ist (s. 5). Im geschlitzten Bereich 17 ist eine ringförmige Federanordnung 18 vorgesehen.
Wie in 4 schematisch dargestellt ist, liegen die freien Enden (Stirnseiten 14) der Steckkontakte 0, E, L1 etwa auf einer gemeinsamen Ebene X-X, wohingegen die zugeordneten Hülsenkontakte 9 in Steckrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Aufgrund dieser Maßnahme werden beim Überstecken des Steckers 3 und der Dose 5 die Steckkontakte erst nacheinander in Kontakt mit dem jeweils zugeordneten Hülsenkontakt gebracht, wodurch sich die zum Überstecken erforderliche Kraft gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert.

100: Steckverbinder
0: Nullleiter
1: Fahrzeug
2: Ladestation
3: Stecker
4: elektrisches Anschlusskabel
5: Dosen
6: Gehäuse
7: Steckgesicht
8: Stirnseite
9: Hülsenkontakt
10: Hülsenkontakt
11: Gehäuse
12: Steckgesicht
13: Verschlussklappe
14: vordere Stirnseite
15: Hülsen
16: vordere Stirnseite
17: Bereich
18: ringförmige Federanordnung
A: Achse
E: Schutzkontakt
L1: Leistungskontakt
L2: Leistungskontakt
L3: Leistungskontakt
S: Steckrichtung
X-X: Ebene

Claims

Elektrischer Steckverbinder (100), insbesondere Ladesteckverbinder für Fahrzeuge, mit einem eine Mehrzahl von Steckkontakten (0, E, L1, L2, L3) umfassenden Stecker (3), mit einer eine Mehrzahl von Hülsenkontakten (9) umfassenden Dose (5), in welche der Stecker (3) unter elektrischer Kontaktierung der Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) mit zugeordneten Hülsenkontakten (9) in Steckrichtung (S) ein steckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) und/oder die Hülsenkontakte (9) derart angeordnet und/oder ausgestaltet sind, dass die elektrische Kontaktierung der Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) mit den jeweils zugeordneten Hülsenkontakten (9) während des Einsteckvorganges zeitversetzt erfolgt.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) und die jeweils zugeordneten Hülsenkontakte (9) derart angeordnet sind, dass in Steckrichtung (S) gesehen ihre freien Stirnseiten (14, 16) unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen.
Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (14) der Steckkontakte (0, E, L1, L2, L3) etwa in einer Ebene (X-X) liegen und die Stirnseiten (16) der Hülsenkontakte (9) in Steckrichtung (S) versetzt zueinander angeordnet sind.
Dose (5) eines elektrischen Steckverbinders (100), mit einer Mehrzahl von Hülsenkontakten (9), die zum Steckgesicht (12) der Dose (5) hin freie Stirnseiten (16) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenkontakte (9) derart angeordnet sind, dass die Stirnseiten (16) in Steckrichtung (S) versetzt zueinander angeordnet sind.