DE202021106965U1 - Connector for a combined electrical connection and data connection - Google Patents
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Abstract
Steckverbinder für eine kombinierte elektrische Verbindung und Datenverbindung zwischen einem Fahrzeug und einer Fahrzeugkomponente mit einer im Außenbereich des Fahrzeugs festlegbaren Steckdose (10), aufweisend eine Einstecköffnung (11), und mit einem Stecker (20), aufweisend einen Einsteckbereich (21), wobei der Einsteckbereich (21) des Steckers (20) in die Einstecköffnung (11) der Steckdose (10) einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussbild (12) der Einstecköffnung (11) über zwölf Kontakte, insbesondere Kontaktbuchsen (14), für die elektrische Verbindung und einen oder mehrere Datenverbinder (15, 16) für die Datenübertragung verfügt. Plug connector for a combined electrical connection and data connection between a vehicle and a vehicle component, with a socket (10) that can be fixed outside of the vehicle, having an insertion opening (11), and with a plug (20), having an insertion area (21), the The plug-in area (21) of the plug (20) can be plugged into the plug-in opening (11) of the socket (10), characterized in that a connection pattern (12) of the plug-in opening (11) has twelve contacts, in particular contact sockets (14), for the electrical Connection and one or more data connectors (15, 16) for data transmission.
Description
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für eine kombinierte elektrische Verbindung und Datenverbindung im Außenbereich eines Fahrzeugs, insbesondere zwischen einem Fahrzeug und einer Fahrzeugkomponente. Die Steckverbindung kann bspw. zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger oder zwischen einem Fahrzeug und einer Fahrzeugmaschine hergestellt werden.The invention relates to a connector for a combined electrical connection and data connection on the outside of a vehicle, in particular between a vehicle and a vehicle component. The plug connection can be made, for example, between a towing vehicle and a trailer or between a vehicle and a vehicle engine.
Steckverbinder für eine rein elektrische Verbindung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden z.B. verwendet, um durch ein Zugfahrzeug gezogene Anhänger an die elektrische Versorgung des Zugfahrzeugs anzuschließen und unter anderem die Blinkerleuchten, das Rücklicht und das Bremslicht an dem Anhänger in Übereinstimmung mit dem Zugfahrzeug zu betreiben. Dazu sind an dem Zugfahrzeug in der Regel in der Nähe der Anhängerkupplung mehrpolige Steckdosen vorhanden, in die ein Stecker des Anhängers zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger eingesteckt wird, wenn der Anhänger an das Zugfahrzeug angekoppelt wird.Connectors for a purely electrical connection are known from the prior art. They are used, for example, to connect trailers towed by a towing vehicle to the towing vehicle's electrical supply and, inter alia, to operate the direction indicators, tail light and brake light on the trailer in accordance with the towing vehicle. For this purpose, multi-pin sockets are present on the towing vehicle, usually near the trailer hitch, into which a plug of the trailer is inserted to produce the electrical connection between the towing vehicle and the trailer when the trailer is coupled to the towing vehicle.
Solche Anhängersteckverbinder sind genormt, um Kompatibilität zwischen Fahrzeugen und Fahrzeugkomponenten unterschiedlicher Hersteller zu gewährleisten. Für Verbindungen zwischen Anhängern und Personenkraftwagen (Pkw), leichten Lastkraftwagen (Lkw) mit 12-V-Bordspannung sind in Europa sind insbesondere 7-polige (ISO 1724) und 13-polige Steckanschlüsse (ISO 11446) üblich. ISO 11446 verdrängt dabei zunehmend ISO 1724 aufgrund ihrer erweiterten Funktionalitäten und dem besseren Verbindungsschutz.Such trailer connectors are standardized to ensure compatibility between vehicles and vehicle components from different manufacturers. In Europe, 7-pin (ISO 1724) and 13-pin plug-in connectors (ISO 11446) are particularly common for connections between trailers and passenger vehicles (cars), light trucks (trucks) with 12 V on-board voltage. ISO 11446 is increasingly displacing ISO 1724 due to its extended functionality and better connection protection.
Bei einem Anhängersteckverbinder gemäß ISO 11446 weist die Steckdose dreizehn Kontaktbuchsen und der Stecker eine entsprechende Anzahl korrespondierender Kontakte in Form von Kontaktpins auf, die in die Kontaktbuchsen einsteckbar und dabei elektrische leitend verbindbar sind. Bei einer solchen Verbindung sind fahrzeugseitig die Kontaktbuchsen und anhängerseitig die Kontakte entsprechend einer vordefinierten Belegung an die jeweiligen elektrischen Leitungen zu den jeweiligen elektrischen Bauteilen, wie Bremslicht, Blinker etc. angeschlossen. Zwölf der dreizehn Kontakte haben eine nach der Normierung fixe Belegung und dienen der Signalübertragung für Blinker links und rechts, Nebelschlussleuchte, Kennzeichenbeleuchtung links und rechts, Bremslicht, Rückfahrleuchte und Stromversorgung. Des Weiteren sind eine Ladeleitung und mehrere Massekontakte vorgesehen. Nur ein Kontakt ist unbelegt und als Reserve für zukünftige Erweiterungen vorgesehen.In a trailer connector according to ISO 11446, the socket has thirteen contact sockets and the plug has a corresponding number of corresponding contacts in the form of contact pins, which can be inserted into the contact sockets and can be connected in an electrically conductive manner. With such a connection, the contact sockets on the vehicle side and the contacts on the trailer side are connected to the respective electrical lines to the respective electrical components, such as brake lights, indicators, etc., according to a predefined assignment. Twelve of the thirteen contacts have a fixed assignment according to standardization and are used to transmit signals for left and right indicators, rear fog lights, left and right license plate lights, brake lights, reversing lights and power supply. Furthermore, a charging line and several ground contacts are provided. Only one contact is unused and intended as a reserve for future extensions.
Aufgrund der fortschreitenden Digitalisierung auch bei Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeugkomponenten besteht ein zunehmender Bedarf, neben einer elektrischen Verbindung zu dem Fahrzeug auch eine Datenverbindung, z.B. für die Übertragung von Bild- oder Videomaterial einer Rückfahrkamera, vorzusehen. In den USA sind bereits elektrische Steckverbinder zwischen Pkw und Anhängern bekannt, welche zur zusätzlichen Daten- oder Videoübertragung geeignet sind (Norm SAE J 3008). Die zusätzliche Datensteckverbindung wird separat neben der bekannten Steckverbindung zur Übertragung der Lichtfunktionen etc. platziert, sodass letztere kompatibel mit Steckverbindungen ohne die zusätzliche Datensteckverbindung bleibt.Due to the ongoing digitization of motor vehicles and motor vehicle components, there is an increasing need to provide not only an electrical connection to the vehicle but also a data connection, e.g. for the transmission of image or video material from a reversing camera. Electrical connectors between cars and trailers that are suitable for additional data or video transmission are already known in the USA (standard SAE J 3008). The additional data connector is placed separately next to the known connector for transmitting the light functions etc., so that the latter remains compatible with connectors without the additional data connector.
Auf dem europäischen Markt besteht das Problem, dass die herkömmliche Steckverbindung zur Übertragung von Signalen und Stromversorgung zum Anhänger gemäß ISO 11446 bei werksseitig verbauten Anhängerkupplungen teilweise direkt in einer Öffnung im Kugelhals verbaut wird oder eine zusätzliche, separate Datensteckverbindung aus Platzmangel nicht im für die Steckverbindung vorgesehenen Bauraum untergebracht werden kann.The problem on the European market is that the conventional plug connection for transmitting signals and power supply to the trailer in accordance with ISO 11446 is sometimes installed directly in an opening in the ball neck for factory-fitted trailer hitches, or an additional, separate data plug connection is not provided for the plug connection due to lack of space Space can be accommodated.
Hier schlägt die
Das Integrieren eines zusätzlichen Kontaktes oder einer zusätzlichen Kontaktbuchse ist allerdings nicht immer möglich. Im Falle eines dreizehn-poligen Steckverbinders gemäß ISO 11446 besteht hier zum Beispiel die Schwierigkeit, dass, anders als bei einem sieben-poligen Stecker gemäß ISO 7638, bei er normentsprechenden Verteilung der Kontakte oder Kontaktbuchsen kein Platz für einen zusätzlichen Kontakt bzw. -buchse frei ist. Zwar ist gemäß ISO 11446 der zwölfte Pol unbelegt, wird ihm jedoch einfach eine neue Funktion zugewiesen, führt dies zu Inkompatibilität mit allen am Markt verfügbaren Fahrzeugkomponenten.However, the integration of an additional contact or an additional contact socket is not always possible. In the case of a thirteen-pin connector according to ISO 11446, for example, there is the problem that, unlike a seven-pin connector according to ISO 7638, there is no space for an additional contact or socket when the contacts or contact sockets are distributed in accordance with the standard is. Although the twelfth pole is not assigned according to ISO 11446, simply assigning it a new function leads to Incompatibility with all vehicle components available on the market.
Auch erfordert ein Datenverbinder häufig mehr Platz als ein einfacher elektrischer Steckkontakt. Isolierte Leiterpaare in Kabeln, insbesondere in Datenkabeln, weisen üblicherweise einen geringen Abstand auf und sind häufig verdrillt. Die Dicke der einzelnen isolierten Leiter, und damit auch des gesamten Kabels, beeinflussen insbesondere auch die maximale Länge des Kabels, über die eine zuverlässige Datenübertragung möglich ist. Für Steckverbinder, die teilweise mehrere tausendmal gesteckt werden, ist mitunter eine Optimierung der Haptik und/oder der Haltbarkeit erforderlich. Damit geht häufig eine Verdickung der Steckkontakte einher, um den Ansprüchen der Anwender zu genügen. Dickere Steckkontakte werden auch notwendig, wenn sie Leiter unterschiedlicher Durchmesser miteinander verbinden sollen, bspw. um die Gesamtlänge des Kabels bei der Datenübertragung zu erhöhen. Hierdurch ist also der Platzbedarf für den entsprechenden Datenverbinder häufig größer als bei elektrischen Kontakten und Kontaktbuchsen.Also, a data connector often requires more space than a simple electrical plug contact. Isolated pairs of conductors in cables, particularly data cables, are typically closely spaced and often twisted. The thickness of the individual insulated conductors, and thus also of the entire cable, particularly influences the maximum length of the cable over which reliable data transmission is possible. For connectors, some of which are plugged in thousands of times, it is sometimes necessary to optimize the feel and/or durability. This is often accompanied by a thickening of the plug contacts in order to meet user requirements. Thicker plug contacts are also necessary if they are to connect conductors of different diameters, e.g. to increase the overall length of the cable for data transmission. As a result, the space required for the corresponding data connector is often greater than with electrical contacts and contact sockets.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Steckverbinder für eine kombinierte elektrische und Datenverbindung zwischen einem Fahrzeug und einer Fahrzeugkomponente bereitzustellen, der neben einer zwölf-poligen elektrischen Signalübertragung über mindestens einen zusätzlichen Datenverbinder eine geschirmte Datenübertragung ermöglicht, ohne dass eine zusätzliche Anhängersteckdose am Fahrzeug benötigt wird.The object of the invention is therefore to provide a connector for a combined electrical and data connection between a vehicle and a vehicle component which, in addition to twelve-pole electrical signal transmission, enables shielded data transmission via at least one additional data connector without requiring an additional trailer socket on the vehicle .
Diese Aufgabe wird durch einen Steckverbinder für eine kombinierte elektrische Verbindung und Datenverbindung zwischen einem Fahrzeug und einer Fahrzeugkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a connector for a combined electrical connection and data connection between a vehicle and a vehicle component having the features of
Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe „Dose“ und „Stecker“ als die beiden Steckelemente einer Steckverbindungseinrichtung sind in ihrer Funktion komplementär zueinander und können auch vertauscht werden, d.h. dass diejenigen Konstruktionsmerkmale, welche im vorliegenden Zusammenhang für eine Steckdose bzw. Stecker beschrieben und dargestellt werden, auch umgekehrt bei dem jeweils anderen der beiden Steckelemente vorgesehen sein können. Lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung werden auch nachfolgend die Begriffe „Steckdose“ und „Stecker“ für jeweils eines der eine Steckverbindung bildenden Steckelemente verwendet.The terms "socket" and "plug" used in this description as the two plug-in elements of a plug-in connection device are complementary in their function and can also be interchanged, i.e. those design features which are described and illustrated in the present context for a socket or plug , Also vice versa can be provided in the other of the two plug-in elements. Merely to simplify the description, the terms “socket” and “plug” are also used below for one of the plug-in elements forming a plug-in connection.
Für einen Steckverbinder gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass der Steckverbinder über eine im Außenbereich des Fahrzeugs festlegbare Steckdose, aufweisend eine Einstecköffnung, und einen Stecker, aufweisend einen Einsteckbereich verfügt, wobei der Einsteckbereich des Steckers in die Einstecköffnung der Steckdose einsteckbar ist. Ein Anschlussbild der Einstecköffnung weist zwölf Kontaktbuchsen für die elektrische Verbindung und einen oder mehrere Datenverbinder für die Datenübertragung auf.For a connector according to
Beide Steckelemente, also Stecker und Steckdose, haben einen Körper, der jeweils eine Kabelanschlussseite und eine Steckelementanschlussseite aufweist. Die Kabelanschlussseite ist zum Anschließen elektrischer Leitungen und Datenkabeln ausgebildet. Dafür können die Kontakte kabelanschlussseitig als Löt-, Crimp- oder Steckkontakte ausgebildet sein.Both plug-in elements, ie plug and socket, have a body that has a cable connection side and a plug-in element connection side. The cable connection side is designed for connecting electrical lines and data cables. For this purpose, the contacts on the cable connection side can be in the form of soldering, crimping or plug-in contacts.
Die Steckelementanschlussseiten bezeichnen die ineinander steckbaren Stirnseiten von Stecker und Steckdose. Letztere weisen jeweils einen Kontaktträger mit Öffnungen zur Aufnahme von Kontakten bzw. Kontaktbuchsen und Datenverbindern auf. Die Öffnungen sind als (vorzugsweise gerade bzw. geradlinig verlaufende) Durchgangsöffnungen in dem Kontaktträger in einer Axialrichtung des Steckverbinders parallel in einem Kontaktabstand verlaufend entsprechend dem Anschlussbild angeordnet.The plug-in element connection sides designate the end sides of the plug and socket that can be plugged into one another. The latter each have a contact carrier with openings for accommodating contacts or contact sockets and data connectors. The openings are arranged as through-openings (preferably straight or running in a straight line) in the contact carrier in an axial direction of the plug connector, running parallel with a contact spacing corresponding to the connection pattern.
Das Anschlussbild bezeichnet eine festgelegte Positionierung der Kontaktbuchsen und Datenverbinder in der Einstecköffnung der Steckdose oder die der Kontakte und Datenverbinder im Einsteckbereich des Steckers. Nur wenn die Anschlussbilder des Steckers und der Steckdose korrespondieren respektive komplementär zueinander ausgebildet und angeordnet sind, sind sie ineinander einsteckbar. Die festgelegte Belegung, d.h. Zuordnung von Funktionalitäten, der Kontaktbuchsen und Datenverbinder in der Einstecköffnung bzw. der Kontakte und Datenverbinder im Einsteckbereich wird als Anschlussbelegung bezeichnet. Nur bei korrespondierendem Anschlussbild und korrespondierender Anschlussbelegung ist eine Signalübertragung zwischen den komplementären Kontakten und Kontaktbuchsen sowie eine Datenübertragung zwischen komplementären Teilen eines Datensteckverbinders möglich.The connection diagram refers to a fixed positioning of the contact sockets and data connectors in the plug-in opening of the socket or the contacts and data connectors in the plug-in area of the plug. They can only be plugged into one another if the connection patterns of the plug and the socket correspond or are designed and arranged in a complementary manner to one another. The specified assignment, i.e. assignment of functionalities, of the contact sockets and data connectors in the insertion opening or of the contacts and data connectors in the insertion area is referred to as the connection assignment. A signal transmission between the complementary contacts and contact sockets and a data transmission between complementary parts of a data connector is only possible with a corresponding connection diagram and corresponding connection assignment.
Ein Kontakt bezeichnet hier einen elektrischen Kontakt zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen elektrischen Bauteilen. Eine Kontaktbuchse bezeichnet einen äußeren Kontakt in einer gesteckten Verbindung, die entsteht, wenn ein Kontaktpin in eine Kontaktbuchse geschoben wird. Durch den Steckvorgang entsteht eine elektrisch leitende Verbindung.A contact refers here to an electrical contact for establishing an electrical connection between electrical components. A female contact is an external contact in a mated connection that occurs when a contact pin is pushed into a female contact. The plug-in process creates an electrically conductive connection.
Ein Datensteckverbinder bezeichnet hier aus einen bspw. weiblichen Teil und eine zu dem bspw. weiblichen Teil komplementären bspw. männlichen Teil. Weiblicher und männlicher Teil, respektive die beiden zueinander komplementären Teile, werden der Einfachheit halber beide als Datenverbinder bezeichnet. Die Einstecköffnung der Steckdose kann also sowohl über weibliche als auch männliche Teile eines Datensteckverbinders verfügen. Der Einsteckbereich des passenden Steckers ist entsprechend mit komplementären Teilen ausgestattet. Der Datensteckverbinder kann zum Beispiel als Teil eines Koaxial- und/oder Datenbussteckverbinders ausgebildet sein. Ineinandergesteckt stellen sie eine Datenverbindung bereit.A data connector here refers to an e.g. female part and to the e.g. female part complementary e.g. male part. For the sake of simplicity, the female and male parts, or the two mutually complementary parts, are both referred to as data connectors. The insertion opening of the socket can therefore have both female and male parts of a data connector. The plug-in area of the matching plug is accordingly equipped with complementary parts. The data connector can be formed, for example, as part of a coaxial and/or data bus connector. Plugged into each other, they provide a data connection.
Erfindungsgemäß bevorzugt kann vorgesehen sein, dass jede der zwölf Kontaktbuchsen der Einstecköffnung der Steckdose für eine Signalübertragung gemäß der Anschlussbelegung der zwölf belegten Kontakte (Pole) eines dreizehn-poligen Steckverbinders, bevorzugt nach ISO 11446 genormt, eingerichtet ist. Das Anschlussbild der erfindungsgemäßen Einstecköffnung bildet dann eine proprietäre Einstecköffnung. Gegenüber dem üblichen dreizehn-poligen Steckverbinder wird der zwölfte unbelegte Pol weggelassen. Der Abstand zwischen den übrigen zwölf Polen wird verringert. So entsteht in der Einstecköffnung Platz für einen oder mehrere Datenverbinder.According to the invention, it can preferably be provided that each of the twelve contact sockets of the plug-in opening of the socket outlet is set up for signal transmission according to the connection assignment of the twelve occupied contacts (poles) of a thirteen-pole plug connector, preferably standardized according to ISO 11446. The connection pattern of the plug-in opening according to the invention then forms a proprietary plug-in opening. Compared to the usual thirteen-pin connector, the twelfth unused pin is left out. The distance between the remaining twelve poles is reduced. This creates space for one or more data connectors in the insertion opening.
Entsprechend verfügt der erfindungsgemäße Steckverbinder auch über einen Stecker, dessen Einsteckbereich komplementär zu der vorgehend beschriebenen Steckdose bzw. deren Einstecköffnung bspw. ausgebildet ist. Ein solcher Einsteckbereich verfügt über zwölf Kontakte für eine Signalübertragung gemäß der Anschlussbelegung der zwölf belegten Pole eines dreizehn-poligen Steckverbinders, bevorzugt entsprechend nach ISO 11446, und einen oder mehrere Datenverbinder für die Datenübertragung. Die Kontakte und die Datenverbinder sind dann entsprechend dem Anschlussbild der Einstecköffnung des komplementären Steckers derart angeordnet, dass die Kontakte (insbesondere Kontaktbuchsen) und Datenverbinder der Steckdose mit den entsprechenden Kontakten (insbesondere Kontaktpins) und Datenverbindern des in die Steckdose eingesteckten Steckers elektrisch leitend verbunden sind. Bei den Datenverbindern kann es sich wieder um komplementäre weibliche oder männliche Teile eines Datensteckverbinders handeln. Der Einsteckbereich des Steckers verfügt dann entsprechend über eine zu der Anzahl weiblicher Teile der Einstecköffnung einer erfindungsgemäßen Steckdose korrespondierende Anzahl männlicher Teile und eine zu der Anzahl männlicher Teile der Einstecköffnung der erfindungsgemäßen Steckdose korrespondierende Anzahl weiblicher Teile desselben Datensteckverbinders. So wird eine kombinierte elektrische Verbindung und Datenverbindung zwischen Stecker und Steckdose geschaffen.Correspondingly, the plug connector according to the invention also has a plug whose plug-in area is designed to complement the previously described socket or its plug-in opening, for example. Such a plug-in area has twelve contacts for signal transmission according to the connection assignment of the twelve occupied poles of a thirteen-pin connector, preferably in accordance with ISO 11446, and one or more data connectors for data transmission. The contacts and the data connector are then arranged according to the connection diagram of the insertion opening of the complementary plug in such a way that the contacts (in particular contact sockets) and data connector of the socket are electrically conductively connected to the corresponding contacts (in particular contact pins) and data connectors of the plug inserted into the socket. The data connectors can again be complementary female or male parts of a data connector. The plug-in area of the plug then has a number of male parts corresponding to the number of female parts of the plug-in opening of a socket according to the invention and a number of female parts of the same data connector corresponding to the number of male parts of the plug-in opening of the socket according to the invention. This creates a combined electrical connection and data connection between the plug and socket.
In einer Ausführungsform des Steckverbinders kann es vorgesehen sein, dass jeder Datenverbinder für die Datenübertragung über eine elektrisch leitfähige Außenbuchse zur elektrischen Abschirmung der Datenübertragung in dem Datensteckverbinder verfügt.In one embodiment of the connector, it can be provided that each data connector for data transmission has an electrically conductive outer socket for electrically shielding the data transmission in the data connector.
Elektromagnetische (Stör-)Strahlung, die auf die Datenübertragung einwirken kann, muss zuverlässig abgeschirmt werden, um Fehler bei der Datenübertragung zu vermeiden. Dafür werden für die Datenübertragung genutzte Datenleitungen geschirmt. Eine solche geschirmte Datenleitung ist mit mindestens einem ersten isolierten Leiter und einem zweiten isolierten Leiter zur Datenübertragung und einer zumindest die ersten und zweiten isolierten Leiter umgebenden Leitungsschirmung ausgebildet. Der Datenverbinder ist zum Anschließen einer solchen geschirmten Datenleitung derart ausgebildet, dass er eine erste Anschlussführung für den ersten isolierten Leiter, eine zweite Anschlussführung für den zweiten isolierten Leiter und ein Schirmungsanschluss für die Leitungsschirmung aufweist.Electromagnetic (interfering) radiation that can affect data transmission must be reliably shielded to avoid data transmission errors. The data lines used for data transmission are shielded for this purpose. Such a shielded data line is formed with at least a first insulated conductor and a second insulated conductor for data transmission and a line shield surrounding at least the first and second insulated conductors. The data connector is designed for connecting such a shielded data line in such a way that it has a first connection guide for the first insulated conductor, a second connection guide for the second insulated conductor and a shielding connection for the line shielding.
Vorzugsweise sind die leitfähigen Außenbuchsen derart ausgebildet, dass bei einem in die Einstecköffnung der Steckdose eingesteckten Stecker die Außenbuchsen der komplementären Teile eines Datenverbinders ineinandergreifen, elektrisch leitend miteinander verbunden sind und einen gradlinigen Verbindungskanal bilden. So kann eine durchgehende Abschirmung gewährleistet werden.The conductive outer sockets are preferably designed in such a way that when a plug is inserted into the insertion opening of the socket outlet, the outer sockets of the complementary parts of a data connector interlock, are electrically conductively connected to one another and form a straight connection channel. This ensures continuous shielding.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist jeder Datenverbinder dazu eingerichtet, einen durchgehenden Datenkanal zu bilden, der als ein Koaxialkanal oder zwei-adrige oder mehr-adrigen Datenleitungen ausgebildet ein kann. Ein Datenkanal ist hier als Oberbegriff für Datenkabel oder -leitungen, Drähte, Lichtwellenleiter und auch mehrere Leitungen, z. B. Datenbusse zu verstehen, die zur Datenübertragung genutzt werden können. Über den Datenkanal ist eine bidirektionale Kommunikation möglich. Da der Anwendungsbereich der Erfindung insbesondere das Übertragen von Videomaterial (bspw. von einer Rückfahrkamera) umfasst, kann mindestens ein Datenkanal als Koaxialkanal ausgebildet. In diesem Fall kann der Datenverbinder als Koaxialstecker ausgebildet sein.In one embodiment of the invention, each data connector is set up to form a continuous data channel, which can be in the form of a coaxial channel or two-wire or multi-wire data lines. A data channel is used here as a generic term for data cables or lines, wires, fiber optic cables and also multiple lines, e.g. B. to understand data buses that can be used for data transmission. Bidirectional communication is possible via the data channel. Since the area of application of the invention includes, in particular, the transmission of video material (for example from a reversing camera), at least one data channel can be designed as a coaxial channel. In this case, the data connector can be designed as a coaxial plug.
Ein weiterer Datenkanal kann bevorzugt als zwei- oder mehr-adriger Datenbus ausgebildet sein. Über solch einen Datenbus könnten weitere Daten und Signale zwischen Fahrzeug und Fahrzeugkomponente übertragen werden. So könnten zum Beispiel Zusatzfunktionen wie Radar- oder Lidarsensoren, Radsensoren (Luftdruck), oder ein neuartiges Bremssystem an der Fahrzeugkomponente realisiert und/oder über eine entsprechende Steuerung vom Fahrzeug aus gesteuert werden.Another data channel can preferably be in the form of a two-wire or multi-wire data bus. Additional data and signals could be transmitted between the vehicle and vehicle components via such a data bus. For example, additional functions such as radar or lidar sensors, wheel sensors (air pressure), or a new type of braking system could be implemented on the vehicle component and/or controlled from the vehicle using a corresponding controller.
Es ist denkbar, dass mindestens ein Datenverbinder und der zugehörige Datenkanal dazu eingerichtet ist, analoge Signale, wie zum Beispiel Videomaterial einer Rückfahrkamera, zu übertragen. Stattdessen oder zusätzlich kann mindestens ein Datenverbinder und der zugehörige Datenkanal für eine Übertragung digitaler Signale, wie Sensormesswerte oder digitale Videosignale, ausgebildet sein.It is conceivable that at least one data connector and the associated data channel are set up to transmit analog signals, such as video material from a reversing camera. Instead or in addition, at least one data connector and the associated data channel can be designed for the transmission of digital signals, such as sensor readings or digital video signals.
Für den Fall, dass nur das Fahrzeug, nicht aber die Fahrzeugkomponente für eine kombinierte elektrische Verbindung und Datenverbindung eingerichtet ist, kann über einen entsprechenden Steckverbindungsadapter dennoch eine Verbindung zwischen Fahrzeug-Steckdose und Fahrzeugkomponenten-Stecker hergestellt werden. Entsprechend bezieht sich die Erfindung auch auf den zuvor beschriebenen Steckverbinder mit Steckverbindungsadapter, der insbesondere an der Steckdose des Steckverbinders festlegbar ist.In the event that only the vehicle but not the vehicle component is set up for a combined electrical connection and data connection, a connection between the vehicle socket and the vehicle component plug can still be established using a corresponding plug connection adapter. Correspondingly, the invention also relates to the connector with plug connection adapter described above, which can be fixed in particular to the socket of the connector.
Die Erfindung umfasst auch einen Steckverbindungsadapter für die Steckdose eines Steckverbinders der vorgehend beschriebenen Art. Ein solcher Steckverbindungsadapter weist einen Grundkörper und eine daran angeordnete Primär-Kontaktanordnung, insbesondere eine Primär-Kontaktbuchsenanordnung, mit einem ersten Anschlussbild zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit korrespondierenden Kontakten eines Steckers einer Fahrzeugkomponente auf. An dem Grundkörper ist eine der Primär-Kontaktanordnung axial gegenüberliegende Sekundär-Kontaktanordnung mit Sekundär-Kontakten, insbesondere Sekundär-Kontaktpins, zur Verbindung mit einer Steckdose der vorbeschriebenen Art angeordnet, wobei die Kontakte der Sekundär-Kontaktanordnung und die Kontakte der Primär-Kontaktanordnung über eine elektrische Verbindungsanordnung miteinander verbunden sind. Ggf. kann der Steckverbindungsadapter in der Sekundäranordnung auch einen Datenverbinder aufweisen, der mit dem oder den Datenverbindern in der Einstecköffnung der Steckdose (entsprechend deren Anschlussbild) korrespondiert. Hierdurch wird erreicht, dass der Stecker sich sicher in die Steckdose einstecken lässt und die Datenverbinder in der Steckdose gegen einen Feuchtigkeitseintritt zuverlässig abgedichtet sind. Eine elektrische Verbindung zu der Primär-Kontaktanordnung ist aber erfindungsgemäß nicht vorgesehenen. Entsprechend sind erfindungsgemäß bevorzugt auch keine Datenverbinder in Primär-Kontaktanordnung des Steckverbindungsadapters vorgesehen.The invention also includes a plug connection adapter for the socket of a plug connector of the type described above. Such a plug connection adapter has a base body and a primary contact arrangement arranged thereon, in particular a primary contact socket arrangement, with a first connection pattern for establishing an electrical connection with corresponding contacts of a plug a vehicle component. On the base body is a secondary contact arrangement axially opposite the primary contact arrangement with secondary contacts, in particular secondary contact pins, for connection to a socket of the type described above, the contacts of the secondary contact arrangement and the contacts of the primary contact arrangement being connected via a electrical connection arrangement are connected to each other. If necessary, the plug-in connection adapter in the secondary arrangement can also have a data connector that corresponds to the data connector or connectors in the plug-in opening of the socket (according to its connection pattern). This ensures that the plug can be securely plugged into the socket and the data connector in the socket is reliably sealed against the ingress of moisture. However, an electrical connection to the primary contact arrangement is not provided according to the invention. Correspondingly, no data connectors are provided in the primary contact arrangement of the plug-in connection adapter according to the invention.
Es sind verschiedene Adapter zur Verbindung mit Fahrzeugkomponenten-Steckern gemäß unterschiedlicher Normen denkbar. Ist der Stecker der Fahrzeugkomponente bspw. gemäß ISO 11446 ausgebildet, so entsprechen die Primär-Kontakte (bspw. Kontaktbuchsen) der Primär-Kontaktanordnung in Anschlussbild und -belegung einer Steckdose nach ISO 11446. Die der Primär-Kontaktanordnung axial gegenüberliegende Sekundär-Kontaktanordnung verfügt über Sekundär-Kontakte und ggf. optional auch einen Datenverbinder zur Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Steckdose für eine kombinierte elektrische Verbindung und Datenverbindung. Es ist allerdings auch denkbar, dass der Stecker der Fahrzeugkomponente bspw. siebenpolig gemäß ISO 1724 ausgebildet ist, mit den entsprechenden Anschlussbildern.Various adapters are conceivable for connection to vehicle component plugs according to different standards. If the plug of the vehicle component is designed according to ISO 11446, for example, the primary contacts (e.g. contact sockets) of the primary contact arrangement correspond to the connection pattern and assignment of a socket according to ISO 11446. The secondary contact arrangement, which is axially opposite the primary contact arrangement, has Secondary contacts and optionally also a data connector for connection to a socket according to the invention for a combined electrical connection and data connection. However, it is also conceivable that the plug of the vehicle component is designed, for example, with seven pins in accordance with ISO 1724, with the corresponding connection diagrams.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Primär-Kontaktanordnung des Steckverbindungsadapters für eine Signalübertragung gemäß der Anschlussbelegung der zwölf belegten Pole eines dreizehn-poligen-Steckverbinders gemäß ISO 11446 eingerichtet. Die Sekundär-Kontaktanordnung bildet ein Anschlussbild entsprechend dem der Einstecköffnung der erfindungsgemäßen Steckdose. Über die Verbindungsanordnung sind Primär-Kontakte und Sekundär-Kontakte gleicher Anschlussbelegung miteinander verbunden.According to a preferred embodiment, the primary contact arrangement of the plug-in connection adapter is set up for signal transmission in accordance with the connection assignment of the twelve occupied poles of a thirteen-pin plug connector in accordance with ISO 11446. The secondary contact arrangement forms a connection pattern corresponding to that of the plug-in opening of the socket according to the invention. Primary contacts and secondary contacts with the same connection assignment are connected to one another via the connection arrangement.
Hierfür ist innerhalb des Grundkörpers des Steckverbindungsadapters ein Kontaktträger mit einer elektrischen Verbindungsanordnung angeordnet bzw. einteilig mit dem Grundkörper ausgebildet, bspw. durch Umspritzen von Kontakten der diese jeweils elektrische leitenden Verbindungen der Verbindungsanordnung . Um das Anschlussbild eines genormten Steckers in das Anschlussbild der erfindungsgemäßen Steckdose zu übersetzen, ist je einer der zwölf belegten Primär-Kontakte (Kontaktbuchsen) mit einem in der Belegung korrespondierenden Sekundär-Kontakt elektrisch leitend verbunden.For this purpose, a contact carrier with an electrical connection arrangement is arranged within the base body of the plug-in connection adapter or is formed in one piece with the base body, for example by overmoulding contacts of the respective electrically conductive connections of the connection arrangement. In order to translate the connection diagram of a standardized plug into the connection diagram of the socket according to the invention, one of the twelve occupied primary contacts (contact sockets) is electrically conductively connected to a secondary contact with a corresponding assignment.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei Verbinden der Sekundär-Kontaktanordnung mit einer erfindungsgemäßen Steckdose in der Primär-Kontakt(buchsen)anordnung für den dreizehn-poligen-Stecker einer Fahrzeugkomponente eine elektrische Stromversorgung für die Fahrzeugkomponente zur Verfügung gestellt.In a preferred embodiment of the invention, when the secondary contact arrangement is connected to a socket according to the invention in the primary contact (socket) arrangement for the thirteen-pin plug of a vehicle component, an electrical power supply is provided for the vehicle component.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.Further features, advantages and possible applications of the invention also result from the following description of an exemplary embodiment and the drawing. All of the features described and/or illustrated form the subject matter of the present invention, either alone or in any combination, regardless of how they are summarized in the claims or their back-references.
Es zeigen:
-
1 eine Frontalansicht der Stirnseite der Steckdose eines dreizehn-poligen Steckerverbinders gemäß dem Stand der Technik; -
2 einen Belegungsplan eines dreizehn-poligen Steckerverbinders gemäß ISO 11446; -
3 eine Frontalansicht der Stirnseite der Steckdose eines erfindungsgemäßen Steckerverbinders in einer Ausführungsform; -
4 eine Frontalansicht der Stirnseite des Steckers eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in einer Ausführungsform; -
5 eine Frontalansicht der Sekundär-Kontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Steckverbindungsadapters in einer Ausführungsform.
-
1 a front view of the end face of the socket of a thirteen-pin plug connector according to the prior art; -
2 an assignment plan of a thirteen-pin connector according to ISO 11446; -
3 a front view of the end face of the socket of a plug connector according to the invention in one embodiment; -
4 a front view of the end face of the plug of a connector according to the invention in one embodiment; -
5 a front view of the secondary contact arrangement of a plug connection adapter according to the invention in one embodiment.
Gemäß dem Stand der Technik werden insbesondere für Anhängersteckdosen dreizehn-polige Steckverbinder mit einem Anschlussbild gemäß
Ihre Einstecköffnung ist mit einem Deckel 5 abdichtend abdeckbar. Die Steckdose 1 weist in der Einstecköffnung einen Kontaktträger 3 auf, der mit den eingelassenen Kontaktbuchsen 4 die Pole eines Anschlussbilds 2 bildet. Jedem Pol ist eine Funktion zugeordnet. Ein entsprechender Belegungsplan gemäß ISO 11446 ist in
- 1
- Fahrtrichtungsanzeiger links
- 2
- Nebelschlusslicht
- 3
- Masse für Kontakt 1
bis 8 - 4
- Fahrtrichtungsanzeiger rechts
- 5
- Rechte Schlussleuchte, Umrissleuchte, Begrenzungsleuchte und Kennzeichenleuchte
- 6
- Bremsleuchten
- 7
- Linke Schlussleuchte, Umrissleuchte, Begrenzungsleuchte und Kennzeichenleuchte
- 8
- Rückfahrleuchte
- 9
- Stromversorgung Dauerplus
- 10
- Stromversorgung über Zündschalter
- 11
- Masse für Kontakt 10
- 12
- Reserviert für zukünftige Anwendungen
- 13
- Masse für Kontakt 9
- 1
- Direction indicator on the left
- 2
- rear fog light
- 3
- Ground for
contact 1 to 8 - 4
- Direction indicator on the right
- 5
- Right tail lamp, clearance lamp, side lamp and license plate lamp
- 6
- brake-lights
- 7
- Left tail light, clearance light, clearance light and license plate light
- 8th
- reversing light
- 9
- Power supply continuous plus
- 10
- Power supply via ignition switch
- 11
- Ground for
contact 10 - 12
- Reserved for future use
- 13
- Ground for
contact 9
In
Zusätzlich zu den Kontaktbuchsen 14 sind ebenfalls ein erster Datenverbinder 15 und zweiter Datenverbinder 16 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei insbesondere um einen ersten Datenverbinder 15 zur Herstellung einer Ethernet Verbindung und einen zweiten Datenverbinder 16, der als Koaxialsteckverbinderteil zur Herstellung einer koaxialen Verbindung ausgebildet ist.In addition to the
Die Kontaktbuchsen 14 sind im Vergleich mit der Anordnung der Kontaktbuchsen 4 gemäß Stand der Technik mit verringertem Abstand in einem Bereich der Einstecköffnung angeordnet, um in einem anderen Bereich Platz für den ersten 15 und zweiten Datenverbinder 16 zu schaffen. Somit werden innerhalb desselben Bauraumes die zwölf belegten Kontaktbuchsen 4 (im Sinne von Normbuchsen mit Funktionen gemäß ISO 11446) und ein System zur Datenübertragung bestehend aus erstem Datenverbinder 15 und zweitem Datenverbinder 16 vereint. Der unbelegte Kontakt aus
Ein erfindungsgemäßer Stecker 20 ist in
In der Einstecköffnung des Steckverbindungsadapters 30 ist eine Primär-Kontaktbuchsenanordnung mit einem ersten Anschlussbild zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit korrespondierenden Kontakten eines genormten Steckers einer Fahrzeugkomponente angeordnet. Sie könnte bspw. als Steckdose 1 entsprechend der in
Der in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Steckdose gemäß dem Stand der TechnikState-of-the-art socket
- 22
- Anschlussbild gemäß ISO 11446Connection diagram according to ISO 11446
- 33
- Kontaktträgercontact carrier
- 44
- Kontaktbuchsen für eine elektrische VerbindungContact sockets for an electrical connection
- 55
- Deckel lid
- 1010
- erfindungsgemäße Steckdosesocket according to the invention
- 1111
- Einstecköffnunginsertion opening
- 1212
- erfindungsgemäßes Anschlussbild (der Steckdose)inventive connection diagram (of the socket)
- 1313
- Kontaktträgercontact carrier
- 1414
- Kontaktbuchsen für die elektrische VerbindungContact sockets for the electrical connection
- 1515
- erster Datenverbinderfirst data connector
- 1616
- zweiter Datenverbinder second data connector
- 2020
- erfindungsgemäßer Steckerconnector according to the invention
- 2121
- Einsteckbereich (Stecker)plug-in area (plug)
- 2222
- erfindungsgemäßes Anschlussbild (des Steckers)connection diagram according to the invention (of the plug)
- 2323
- Kontaktträgercontact carrier
- 2424
- Kontaktpins für die elektrische VerbindungContact pins for the electrical connection
- 2525
- erster Datenverbinderfirst data connector
- 2626
- zweiter Datenverbinder second data connector
- 3030
- erfindungsgemäßer Steckverbindungsadapterconnector adapter according to the invention
- 3131
- Einsteckbereich (Steckverbindungsadapter)Plug-in area (connector adapter)
- 3232
- Anschlussbild der Sekundär-KontaktanordnungConnection diagram of the secondary contact arrangement
- 3333
- Kontaktträgercontact carrier
- 3434
- Sekundär-Kontakte für die elektrische VerbindungSecondary contacts for electrical connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- WO 2020/0126556 A [0007]WO 2020/0126556 A [0007]
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DE (1) | DE202021106965U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230182590A1 (en) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | Robert Theodore Derstadt | Charging adapter and mobile power supply |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020126556A1 (en) | 2018-12-19 | 2020-06-25 | Wabco Gmbh | Plug-in connector apparatus for a vehicle for transmitting data between coupled vehicles, and system and vehicle comprising said plug-in connector apparatus |
-
2021
- 2021-12-21 DE DE202021106965.1U patent/DE202021106965U1/en active Active
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WO2020126556A1 (en) | 2018-12-19 | 2020-06-25 | Wabco Gmbh | Plug-in connector apparatus for a vehicle for transmitting data between coupled vehicles, and system and vehicle comprising said plug-in connector apparatus |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |