EP2211428A2 - Cable connection device for a power module - Google Patents

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EP2211428A2
EP2211428A2 EP09015176A EP09015176A EP2211428A2 EP 2211428 A2 EP2211428 A2 EP 2211428A2 EP 09015176 A EP09015176 A EP 09015176A EP 09015176 A EP09015176 A EP 09015176A EP 2211428 A2 EP2211428 A2 EP 2211428A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
connection device
contact element
cable connection
module housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09015176A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2211428A3 (en
Inventor
Ludwig Hager
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semikron GmbH and Co KG
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Original Assignee
Semikron GmbH and Co KG
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semikron GmbH and Co KG, Semikron Elektronik GmbH and Co KG filed Critical Semikron GmbH and Co KG
Publication of EP2211428A2 publication Critical patent/EP2211428A2/en
Publication of EP2211428A3 publication Critical patent/EP2211428A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/73—Means for mounting coupling parts to apparatus or structures, e.g. to a wall
    • H01R13/74—Means for mounting coupling parts in openings of a panel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • H01R13/6395—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap for wall or panel outlets

Definitions

  • the invention relates to a cable connection device for a power module having a module housing and in this at least one module contact element and the at least one module contact element associated through hole for inserting a cable contact element of a connection cable, wherein on the outside of the module housing, the through hole assigned, a cable retaining element is provided.
  • the invention has for its object to provide a cable connection device of the type mentioned, which is simple and does not require its own installation space, the power module from a customer need not be opened to a secure, reliable electrical connection between the cable contact element and the module contact element to realize.
  • the cable connection device In the case of the cable connection device according to the invention, therefore, it is not the cable fixing element that primarily serves to secure the connection cable connected to the power module against unintentional release of its cable contact element from the associated module contact element, but instead the electrically insulating spacer element.
  • the cable retaining element serves primarily to produce a water-tightness.
  • the electrically insulating spacer element is mounted after the mechanically fixed connection of the connection cable to the cable contact element.
  • the cable retaining element is arranged on the connecting cable.
  • the electrically insulating spacer element is clamped between the cable contact element and the cable retaining element and the cable contact element with the provided inside the power module, associated module contact element electrically connected. Finally, the cable retaining element is fixed to the module housing.
  • the cable contact element with a cable core of the connection cable can be firmly connected positively and non-positively.
  • This positive and non-positive fixed connection can be realized by a so-called crimping process, in which the cable contact element is electrically connected to the cable core of the connecting cable.
  • the cable fixing element provided on the through hole of the mounting housing can be formed by a cable entry, which has a crimp sleeve section and a mounting flange which can be fastened to the module housing.
  • the mounting flange may be provided in a central region of the crimping sleeve portion or at one end thereof.
  • the mounting flange is formed with mounting holes to the To be able to screw mounting flange in the vicinity of the associated through hole on the module housing, for example.
  • the cable retaining element has a primary part with an externally threaded portion, and that the through hole formed in the module housing is formed with a female thread corresponding to the male threaded portion of the primary part.
  • the primary part can be screwed with its male threaded portion into the internal thread of the through hole.
  • a sealing ring may be provided on the primary part.
  • the electrically insulating spacer element has outer dimensions which are slightly smaller than the clear cross-sectional dimensions of the through hole formed in the mounting housing, because it is then possible to insert the connection cable provided with the spacer element through the corresponding through hole in the module housing and with the cable contact element to connect the associated, provided in the power module module contact element safely and reliably. Subsequently, the cable retaining element is attached to the module housing, so that it is then no longer possible to pull the connection cable out of the module housing.
  • the spacer element is formed by a sleeve which is formed at its front portion with resilient latching fingers which are connected to an abutment of the cable contact element abut, wherein the sleeve rests with its rear end on the cable retaining element.
  • the abutment of the cable contact element may be formed by a circumferential groove or a circumferential shoulder, which is formed on the cable contact element. In the groove, a spring ring may be arranged.
  • the rear end of the sleeve-like spacer member may abut against the inner end face of the male threaded portion of the primary part of the cable fixing member. It is expedient if the rear end of the sleeve-like spacer element has outer dimensions which are adapted to the outer dimensions of the annular inner end face of the male threaded portion or slightly smaller than these.
  • the cable holding element can have a secondary part which can be screwed to the primary part and a clamping sleeve, and can be provided for a connecting cable which has a shield which is electrically insulated from the central cable core and an outer insulation.
  • the shield of the connection cable forms a closed EMC shield.
  • a strain relief of the connecting cable is achieved by such a design.
  • the cable connection device has through the electrically insulating spacer element between the cable contact element and the cable retaining element the advantages that a mechanical securing of the connector between the module contact element and the associated cable contact element is effected, that insulation creepage distances also under shock and vibration loads and movements on the connection cable be ensured, and that at the Forming the spacer element with resilient latching fingers assembly is made possible even after a crimping process, by means of which the cable core is firmly connected to the cable contact element.
  • FIG. 1 shows a design of the cable connection device 10 for a power module 12, of which the module housing 14 is drawn in sections.
  • the module housing 14 is formed with through holes 16.
  • the through holes 16 are formed as threaded holes, ie with an internal thread 18.
  • the reference numeral 20 denotes a module contact element, which is designed as a contact pin, which is screwed to a partially drawn load terminal 22 of the power module 12 and thus electrically connected firmly connected.
  • the module contact element 20 is contacted with a sleeve-type cable contact element 24, i. electrically connected, which is mechanically fixed, electrically conductively connected to a central cable core 26 of a partially drawn connection cable 28.
  • This connection can be a crimp connection.
  • the cable retaining element 32 On the outer side 30 of the module housing 14, a cable retaining element 32 is provided, assigned to the respective through hole 16.
  • the cable retaining element 32 has a primary part 34 and a secondary part 36 and in its interior a (not shown) clamping sleeve.
  • the primary part 34 has an externally threaded portion 38 with which the primary part 34 is screwed into the through hole 16 formed with the internal thread 18.
  • For screwing in the primary part 34 this is formed with a hexagonal collar 40 defined width across flats.
  • the outer threaded portion 38 is located on the opposite in relation to the hexagonal collar 40 outside a second outer threaded portion 38 opposite, which is provided for screwing the secondary part 34.
  • the cable connection device 10 has an electrically insulating spacer element 44 between the cable contact element 24 and the cable retention element 32.
  • the spacer element 44 has outer dimensions that are slightly smaller than the clear cross-sectional dimensions of the respective through hole 16 formed in the mounting housing 14, so that it is easily possible to insert the connecting cable 28 provided with the spacer 44 into the respective through hole 16, around the sleeve-like cable contact element 24 to connect with the pin-like module contact element 20.
  • the primary part 34 of the arranged on the connecting cable 28 cable retaining element 32 is screwed with its male threaded portion 38 in the internal thread 18 of the through hole 16, wherein provided on the primary part 34 sealing member 46 which is formed by a ring seal, a seal of the module housing 14 causes.
  • the secondary part 36 is screwed to the primary part 34 in a conventional manner to effect a trigger fuse.
  • the electrically insulating spacer element 44 is formed by a sleeve 48 which is formed at its front portion with resilient latching fingers 50 which abut against an abutment 52 formed by a circumferential shoulder. With its rear end 54, the sleeve 48 is located on the spacer element 44, ie on the annular inner end face 56 of the primary part 34 of the cable retaining element 32 at.
  • the electrically insulating spacer element 44 thus prevents unwanted Moving the cable contact element 24 in relation to the module contact element 20, that is, an unintentional release of this contact connection.
  • connection cable 28 is provided not only with a central cable core 26 but also with a shield which is electrically connected to the cable retaining element 32 and thus to the module housing 14, the electrically insulating spacer element 44 also prevents a short circuit between the shield and the cable contact element 24, because this is prevented from displacement to the shield through the electrically insulated spacer element 44.
  • the abutment 52 of the cable contact element 24 for the electrically insulating spacer element 44 may for example also be formed by a circumferential groove into which the resilient latching fingers 50 are located. Yet another possibility, for example, is that the abutment 52 is formed by a spring ring open on one side, which is engaged in the circumferential groove formed in the cable contact element 24.
  • FIG. 2 illustrates perspectively a portion of a connecting cable 28 with a cable core 26, a shield 58 which surrounds the cable core 26 and is electrically insulated from this.
  • An outer insulation 60 encloses the shield 58 of the connection cable 28.
  • connection cable 28 extends through a cable retaining element 32, which has a crimp sleeve section 62 and a module housing 14 (see FIG FIG. 1 ) has attachable mounting flange 64.
  • the mounting flange 64 is provided at one end of the crimping sleeve portion 62.
  • FIG. 3 illustrates the FIG. 3 an embodiment of the cable retaining element 32, wherein the mounting flange 64 is provided in a central region of the crimping sleeve portion 62.
  • the mounting flange 64 is formed with a circumferential groove 66 which is provided for a (not shown) sealing member which produces a seal between the cable retaining member 32 and a module housing.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

The cable connection device (10) has a cable contact element (24) that is at a distance from a cable holding element (32) by an electrically insulating distance piece element (44). The cable contact element is firmly connected with a cable core (26) of a connecting cable (28) in a form-fir and force-fit manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kabelanschlusseinrichtung für ein Leistungsmodul, das ein Modulgehäuse und in diesem mindestens ein Modulkontaktelement und ein dem mindestens einen Modulkontaktelement zugeordnetes Durchgangsloch zum Durchstecken eines Kabelkontaktelementes eines Anschlusskabels aufweist, wobei an der Außenseite des Modulgehäuses, dem Durchgangsloch zugeordnet, ein Kabelfesthaltelement vorgesehen ist.The invention relates to a cable connection device for a power module having a module housing and in this at least one module contact element and the at least one module contact element associated through hole for inserting a cable contact element of a connection cable, wherein on the outside of the module housing, the through hole assigned, a cable retaining element is provided.

In der Leistungselektronik werden Kabelanschlüsse üblicherweise im Inneren des Leistungsmoduls oder in einem eigenen, dafür vorgesehenen Anschlusskasten realisiert. Für die Montage im Inneren des Leistungsmoduls ist es erforderlich, dass das Modulgehäuse vom Anwender geöffnet wird. Das stellt unter dem Gesichtspunkt der Garantiegewährleistung Probleme dar. Ein separater Anschlusskasten bedingt einen eigenen, dafür vorgesehenen Einbauraum mit eigener Öffnung. Auch das stellt einen erheblichen Nachteil dar. Auch allgemein bekannte Leistungssteckkontakte benötigen infolge der notwendigen mechanischen Sicherung gegen ein Lösen des Anschlusskabels eine Zugänglichkeit zum Modulgehäuse. Eine mechanische Sicherung des jeweiligen Anschlusskabels ist erforderlich, um ein Loslösen des Kabelkontaktelementes vom Mödulkontaktelement zu verhindern. Insbesondere bei Anschlusskabeln, die nicht nur eine Kabelseele sondern außerdem auch eine von der Kabelseele elektrisch isolierte Abschirmung besitzen, ist ein Sicherungselement unverzichtbar. Hierbei ist beim Lösen des Kabelkontaktelementes von dem zugehörigen Modulkontaktelement ein Kurzschluss zwischen der Abschirmung und dem Kabelkontaktelement und somit ein Kurzschluss mit der Kabelseele oftmals infolge einer möglichen Verschiebung zwischen der Kabelseele und dem Außenmantel schwierig zu verhindern.In power electronics, cable connections are usually implemented inside the power module or in a dedicated terminal box. For mounting inside the power module it is necessary that the module housing is opened by the user. This represents problems from the point of view of the warranty guarantee. A separate terminal box requires its own, designated installation space with its own opening. This also represents a considerable disadvantage. Also known power plug contacts require access to the module housing due to the necessary mechanical protection against loosening the connecting cable. A mechanical securing of the respective connection cable is required to prevent detachment of the cable contact element from Mödulkontaktelement. In particular, in connection cables that have not only a cable core but also a shielded from the cable core electrically insulated shielding, a security element is indispensable. In this case, a short circuit between the shield and the cable contact element and thus a short circuit to the cable core is often difficult to prevent due to a possible displacement between the cable core and the outer sheath when loosening the cable contact element of the associated module contact element.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kabelanschlusseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach ausgebildet ist und die keinen eigenen Einbauraum benötigt, wobei das Leistungsmodul von einem Kunden nicht geöffnet zu werden braucht, um eine sichere, zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Kabelkontaktelement und dem Modulkontaktelement zu verwirklichen.In view of these circumstances, the invention has for its object to provide a cable connection device of the type mentioned, which is simple and does not require its own installation space, the power module from a customer need not be opened to a secure, reliable electrical connection between the cable contact element and the module contact element to realize.

Diese Aufgabe wird bei einer Kabelanschlusseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kabelkontaktelement vom Kabelfesthaltelement durch ein elektrisch isolierendes Abstandshalterelement beabstandet ist.This object is achieved in a cable connection device of the aforementioned type according to the invention in that the cable contact element is spaced from the cable fixing element by an electrically insulating spacer element.

Bei der erfindungsgemäßen Kabelanschlusseinrichtung dient also nicht das Kabelfesthalteelement primär zur Sicherung des an das Leistungsmodul angeschlossenen Anschlusskabels gegen ein ungewolltes Lösen seines Kabelkontaktelementes von dem zugehörigen Modulkontaktelement, sondern das elektrisch isolierende Abstandhalterelement. Das Kabelfesthalteelement dient primär dazu, eine Wasserdichtigkeit herzustellen.In the case of the cable connection device according to the invention, therefore, it is not the cable fixing element that primarily serves to secure the connection cable connected to the power module against unintentional release of its cable contact element from the associated module contact element, but instead the electrically insulating spacer element. The cable retaining element serves primarily to produce a water-tightness.

Bei der erfindungsgemäßen Kabelanschlusseinrichtung wird das elektrisch isolierende Abstandshalterelement nach der mechanisch festen Verbindung des Anschlusskabels mit dem Kabelkontaktelement angebracht. Vorher wird an dem Anschlusskabel das Kabelfesthalteelement angeordnet. Nach dem Einstecken des Kabelkontaktelementes in das Modulgehäuse wird das elektrisch isolierende Abstandshalterelement zwischen dem Kabelkontaktelement und dem Kabelfesthalteelement eingeklemmt und das Kabelkontaktelement mit dem im Inneren des Leistungsmoduls vorgesehenen, zugehörigen Modulkontaktelement elektrisch verbunden. Abschließend wird das Kabelfesthalteelement am Modulgehäuse fixiert.In the cable connection device according to the invention, the electrically insulating spacer element is mounted after the mechanically fixed connection of the connection cable to the cable contact element. Before, the cable retaining element is arranged on the connecting cable. After inserting the cable contact element into the module housing, the electrically insulating spacer element is clamped between the cable contact element and the cable retaining element and the cable contact element with the provided inside the power module, associated module contact element electrically connected. Finally, the cable retaining element is fixed to the module housing.

Erfindungsgemäß kann das Kabelkontaktelement mit einer Kabelseele des Anschlusskabels form- und kraftschlüssig fest verbunden sein. Diese form- und kraftschlüssige feste Verbindung kann durch einen so genannten Crimp-Vorgang verwirklicht sein, bei welchem das Kabelkontaktelement mit der Kabelseele des Anschlusskabels elektrisch verbunden wird.According to the invention, the cable contact element with a cable core of the connection cable can be firmly connected positively and non-positively. This positive and non-positive fixed connection can be realized by a so-called crimping process, in which the cable contact element is electrically connected to the cable core of the connecting cable.

Bei der erfindungsgemäßen Kabelanschlusseinrichtung kann das am Durchgangsloch des Montagegehäuses vorgesehene Kabelfesthalteelement von einer Kabeleinführung gebildet sein, die einen Crimp-Hülsenabschnitt und einen am Modulgehäuse befestigbaren Montageflansch aufweist. Dabei kann der Montageflansch in einem mittleren Bereich des Crimp-Hülsenabschnittes oder an einem Ende desselben vorgesehen sein. Der Montageflansch ist mit Befestigungslöchern ausgebildet, um den Montageflansch in der Nachbarschaft des zugehörigen Durchgangsloches am Modulgehäuse beispielsweise festschrauben zu können.In the case of the cable connection device according to the invention, the cable fixing element provided on the through hole of the mounting housing can be formed by a cable entry, which has a crimp sleeve section and a mounting flange which can be fastened to the module housing. In this case, the mounting flange may be provided in a central region of the crimping sleeve portion or at one end thereof. The mounting flange is formed with mounting holes to the To be able to screw mounting flange in the vicinity of the associated through hole on the module housing, for example.

Eine andere Möglichkeit besteht erfindungsgemäß darin, dass das Kabelfesthalteelement ein Primärteil mit einem Außengewindeabschnitt aufweist, und dass das im Modulgehäuse ausgebildete Durchgangsloch mit einem dem Außengewindeabschnitt des Primärteils entsprechenden Innengewinde ausgebildet ist. Das Primärteil ist mit seinem Außengewindeabschnitt in das Innengewinde des Durchgangsloches einschraubbar. Zur Abdichtung des Primärteils in Bezug zum Modulgehäuse kann am Primärteil ein Dichtungsring vorgesehen sein.Another possibility according to the invention is that the cable retaining element has a primary part with an externally threaded portion, and that the through hole formed in the module housing is formed with a female thread corresponding to the male threaded portion of the primary part. The primary part can be screwed with its male threaded portion into the internal thread of the through hole. For sealing the primary part in relation to the module housing, a sealing ring may be provided on the primary part.

Bevorzugt ist es, wenn das elektrisch isolierende Abstandshalterelement Außenabmessungen aufweist, die geringfügig kleiner sind als die lichten Querschnittsabmessungen des im Montagegehäuse ausgebildeten Durchgangsloches, weil es dann möglich ist, das mit dem Abstandshalterelement versehene Anschlusskabel durch das entsprechende Durchgangsloch im Modulgehäuse hindurch einzustecken und das Kabelkontaktelement mit dem zugehörigen, im Leistungsmodul vorgesehenen Modulkontaktelement sicher und zuverlässig zu verbinden. Anschließend wird das Kabelfesthalteelement am Modulgehäuse befestigt, so dass es dann nicht mehr möglich ist, das Anschlusskabel aus dem Modulgehäuse herauszuziehen.It is preferred if the electrically insulating spacer element has outer dimensions which are slightly smaller than the clear cross-sectional dimensions of the through hole formed in the mounting housing, because it is then possible to insert the connection cable provided with the spacer element through the corresponding through hole in the module housing and with the cable contact element to connect the associated, provided in the power module module contact element safely and reliably. Subsequently, the cable retaining element is attached to the module housing, so that it is then no longer possible to pull the connection cable out of the module housing.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn bei der erfindungsgemäßen Kabelanschlusseinrichtung das Abstandshalterelement von einer Hülse gebildet ist, die an ihrem Vorderabschnitt mit federnden Rastfingern ausgebildet ist, die an einem Widerlager des Kabelkontaktelementes anliegen, wobei die Hülse mit ihrem rückseitigen Ende am Kabelfesthalteelement anliegt. Das Widerlager des Kabelkontaktelementes kann von einer umlaufenden Rinne oder einer umlaufenden Schulter gebildet sein, die am Kabelkontaktelement ausgebildet ist. In der Rinne kann ein Federring angeordnet sein.It has proven to be advantageous if in the cable connection device according to the invention, the spacer element is formed by a sleeve which is formed at its front portion with resilient latching fingers which are connected to an abutment of the cable contact element abut, wherein the sleeve rests with its rear end on the cable retaining element. The abutment of the cable contact element may be formed by a circumferential groove or a circumferential shoulder, which is formed on the cable contact element. In the groove, a spring ring may be arranged.

Das rückseitige Ende des hülsenartigen Abstandshalterelementes kann an der Innenstirnseite des Außengewindeabschnittes des Primärteiles des Kabelfesthalteelementes anliegen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn das rückseitige Ende des hülsenartigen Abstandselementes Außenabmessungen besitzt, die an die Außenabmessungen der ringförmigen Innenstirnseite des Außengewindeabschnittes angepasst bzw. geringfügig kleiner als diese sind.The rear end of the sleeve-like spacer member may abut against the inner end face of the male threaded portion of the primary part of the cable fixing member. It is expedient if the rear end of the sleeve-like spacer element has outer dimensions which are adapted to the outer dimensions of the annular inner end face of the male threaded portion or slightly smaller than these.

Erfindungsgemäß kann das Kabelfesthalteelement ein mit dem Primärteil verschraubbares Sekundärteil und eine Klemmhülse aufweisen, und für ein Anschlusskabel vorgesehen sein, das eine von der zentralen Kabelseele elektrisch isolierte Abschirmung und eine Außenisolierung aufweist. Bei einer solchen Ausbildung bildet die Abschirmung des Anschlusskabels eine geschlossene EMV-Abschirmung. Außerdem wird durch eine derartige Ausbildung eine Zugentlastung des Anschlusskabels erreicht.According to the invention, the cable holding element can have a secondary part which can be screwed to the primary part and a clamping sleeve, and can be provided for a connecting cable which has a shield which is electrically insulated from the central cable core and an outer insulation. In such an embodiment, the shield of the connection cable forms a closed EMC shield. In addition, a strain relief of the connecting cable is achieved by such a design.

Die erfindungsgemäße Kabelanschlusseinrichtung weist durch das elektrisch isolierende Abstandshalterelement zwischen dem Kabelkontaktelement und dem Kabelfesthalteelement die Vorteile auf, dass eine mechanische Sicherung der Steckverbindung zwischen dem Modulkontaktelement und dem zugehörigen Kabelkontaktelement bewirkt wird, dass Isolations-Kriechstrecken auch unter Schock- und Vibrationsbelastungen und bei Bewegungen am Anschlusskabel sichergestellt werden, und dass bei der Ausbildung des Abstandshalterelementes mit federnden Rastfingern die Montage auch nach einem Crimpprozess ermöglicht wird, mittels welchem die Kabelseele mit dem Kabelkontaktelement fest verbunden wird.The cable connection device according to the invention has through the electrically insulating spacer element between the cable contact element and the cable retaining element the advantages that a mechanical securing of the connector between the module contact element and the associated cable contact element is effected, that insulation creepage distances also under shock and vibration loads and movements on the connection cable be ensured, and that at the Forming the spacer element with resilient latching fingers assembly is made possible even after a crimping process, by means of which the cable core is firmly connected to the cable contact element.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung verdeutlichten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Kabelanschlusseinrichtung.Further details, features and advantages will become apparent from the following description of a clarified in the drawing embodiment of the cable connection device according to the invention.

Es zeigen:

Figur 1
perspektivisch eine Ausbildung der Kabelanschlusseinrichtung in Kombination mit einem abschnittweise gezeichneten Modulgehäuse eines Leistungsmoduls,
Figur 2
eine perspektivische Ansicht einer Ausbildung eines Kabelfesthalteelementes sowie eines abgeschnitten gezeichneten Anschlusskabels, und
Figur 3
perspektivisch eine der Figur 2 prinzipiell ähnliche Ausbildung des Kabelfesthalteelementes in einer Längsschnittdarstellung.
Show it:
FIG. 1
in perspective, an embodiment of the cable connection device in combination with a section-wise drawn module housing of a power module,
FIG. 2
a perspective view of an embodiment of a cable retaining element and a truncated drawn connecting cable, and
FIG. 3
in perspective, one of FIG. 2 In principle, similar design of the cable retaining element in a longitudinal sectional view.

Figur 1 zeigt eine Ausbildung der Kabelanschlusseinrichtung 10 für ein Leistungsmodul 12, von welchem das Modulgehäuse 14 abschnittweise gezeichnet ist. Das Modulgehäuse 14 ist mit Durchgangslöchern 16 ausgebildet. Die Durchgangslöcher 16 sind als Gewindelöcher, d.h. mit einem Innengewinde 18, ausgebildet. FIG. 1 shows a design of the cable connection device 10 for a power module 12, of which the module housing 14 is drawn in sections. The module housing 14 is formed with through holes 16. The through holes 16 are formed as threaded holes, ie with an internal thread 18.

Mit der Bezugsziffer 20 ist ein Modulkontaktelement bezeichnet, das als Kontaktstift ausgebildet ist, der mit einem abschnittweise gezeichneten Lastanschluss 22 des Leistungsmoduls 12 verschraubt und somit elektrisch leitend fest verbunden ist.The reference numeral 20 denotes a module contact element, which is designed as a contact pin, which is screwed to a partially drawn load terminal 22 of the power module 12 and thus electrically connected firmly connected.

Das Modulkontaktelement 20 ist mit einem hülsenartigen Kabelkontaktelement 24 kontaktiert, d.h. elektrisch leitend verbunden, das mit einer zentralen Kabelseele 26 eines abschnittweise gezeichnete Anschlusskabels 28 mechanisch fest, elektrisch leitend verbunden ist. Bei dieser Verbindung kann es sich um eine Crimp-Verbindung handeln.The module contact element 20 is contacted with a sleeve-type cable contact element 24, i. electrically connected, which is mechanically fixed, electrically conductively connected to a central cable core 26 of a partially drawn connection cable 28. This connection can be a crimp connection.

An der Außenseite 30 des Modulgehäuses 14 ist dem jeweiligen Durchgangsloch 16 zugeordnet ein Kabelfesthalteelement 32 vorgesehen. Das Kabelfesthalteelement 32 weist ein Primärteil 34 und ein Sekundärteil 36 und in seinem Inneren eine (nicht gezeichnete) Klemmhülse auf. Das Primärteil 34 weist einen Außengewindeabschnitt 38 auf, mit welchem das Primärteil 34 in das mit dem Innengewinde 18 ausgebildete Durchgangsloch 16 eingeschraubt ist. Zum Einschrauben des Primärteiles 34 ist dieses mit einem Sechskantbund 40 definierter Schlüsselweite ausgebildet. Dem Außengewindeabschnitt 38 liegt auf der in Bezug zum Sechskantbund 40 abgewandten Außenseite ein zweiter Außengewindeabschnitt 38 gegenüber, der zum Aufschrauben des Sekundärteiles 34 vorgesehen ist. Nach dem Aufschrauben des Sekundärteiles 36, wozu der Sechskantbund 42 des Sekundärteiles 36 dient, wird im Inneren des Kabelfesthalteelementes 32 eine von der Kabelseele 26 elektrisch isolierte (nicht gezeichnete) Abschirmung des Anschlusskabels 28 über das Kabelfesthalteelement 32, das aus Metall besteht, mit dem Modulgehäuse 14 elektrisch leitend verbunden.On the outer side 30 of the module housing 14, a cable retaining element 32 is provided, assigned to the respective through hole 16. The cable retaining element 32 has a primary part 34 and a secondary part 36 and in its interior a (not shown) clamping sleeve. The primary part 34 has an externally threaded portion 38 with which the primary part 34 is screwed into the through hole 16 formed with the internal thread 18. For screwing in the primary part 34 this is formed with a hexagonal collar 40 defined width across flats. The outer threaded portion 38 is located on the opposite in relation to the hexagonal collar 40 outside a second outer threaded portion 38 opposite, which is provided for screwing the secondary part 34. After screwing on the secondary part 36, to which the hexagonal collar 42 of the secondary part 36 is used, in the interior of the cable retaining element 32 is a 26 isolated from the cable core 26 (not shown) shielding of the connecting cable 28 via the cable retaining element 32, which consists of metal, with the module housing 14 electrically connected.

Um ein ungewolltes Loslösen des Kabelkontaktelementes 24 von dem Modulkontaktelement 20 im zusammengebauten Zustand der Kabelanschlusseinrichtung 10 sicher zu verhindern, weist die Kabelanschlusseinrichtung 10 zwischen dem Kabelkontaktelement 24 und dem Kabelfesthalteelement 32 ein elektrisch isolierendes Abstandshalterelement 44 auf. Das Abstandshalterelement 44 besitzt Außenabmessungen, die geringfügig kleiner sind als die lichten Querschnittsabmessungen des jeweiligen im Montagegehäuse 14 ausgebildeten Durchgangsloches 16, so dass es problemlos möglich ist, das mit dem Abstandselement 44 versehene Anschlusskabel 28 in das jeweilige Durchgangsloch 16 einzustecken, um das hülsenartige Kabelkontaktelement 24 mit dem stiftartigen Modulkontaktelement 20 zu verbinden. Anschließend wird das Primärteil 34 des am Anschlusskabel 28 angeordneten Kabelfesthalteelementes 32 mit seinem Außengewindeabschnitt 38 in das Innengewinde 18 des Durchgangsloches 16 eingeschraubt, wobei ein am Primärteil 34 vorgesehenes Dichtungselement 46, das von einer Ringdichtung gebildet ist, eine Abdichtung des Modulgehäuses 14 bewirkt. Anschließend wird das Sekundärteil 36 mit dem Primärteil 34 in an sich bekannter Weise verschraubt, um eine Abzug-Sicherung zu bewirken.In order to reliably prevent unintentional detachment of the cable contact element 24 from the module contact element 20 in the assembled state of the cable connection device 10, the cable connection device 10 has an electrically insulating spacer element 44 between the cable contact element 24 and the cable retention element 32. The spacer element 44 has outer dimensions that are slightly smaller than the clear cross-sectional dimensions of the respective through hole 16 formed in the mounting housing 14, so that it is easily possible to insert the connecting cable 28 provided with the spacer 44 into the respective through hole 16, around the sleeve-like cable contact element 24 to connect with the pin-like module contact element 20. Subsequently, the primary part 34 of the arranged on the connecting cable 28 cable retaining element 32 is screwed with its male threaded portion 38 in the internal thread 18 of the through hole 16, wherein provided on the primary part 34 sealing member 46 which is formed by a ring seal, a seal of the module housing 14 causes. Subsequently, the secondary part 36 is screwed to the primary part 34 in a conventional manner to effect a trigger fuse.

Das elektrisch isolierende Abstandshalterelement 44 ist von einer Hülse 48 gebildet, die an ihrem Vorderabschnitt mit federnden Rastfingern 50 ausgebildet ist, die an einem von einer umlaufenden Schulter gebildeten Widerlager 52 anliegen. Mit ihrem rückseitigen Ende 54 liegt die Hülse 48 am Abstandshalterelement 44, d.h. an der ringförmigen Innenstirnseite 56 des Primärteiles 34 des Kabelfesthalteelementes 32 an. Das elektrisch isolierende Abstandshalterelement 44 verhindert folglich ein ungewolltes Verschieben des Kabelkontaktelementes 24 in Bezug zum Modulkontaktelement 20, d.h. ein ungewolltes Lösen dieser Kontaktverbindung.The electrically insulating spacer element 44 is formed by a sleeve 48 which is formed at its front portion with resilient latching fingers 50 which abut against an abutment 52 formed by a circumferential shoulder. With its rear end 54, the sleeve 48 is located on the spacer element 44, ie on the annular inner end face 56 of the primary part 34 of the cable retaining element 32 at. The electrically insulating spacer element 44 thus prevents unwanted Moving the cable contact element 24 in relation to the module contact element 20, that is, an unintentional release of this contact connection.

Ist das Anschlusskabel 28 nicht nur mit einer zentralen Kabelseele 26 sondern außerdem auch mit einer Abschirmung versehen, die mit dem Kabelfesthalteelement 32 und somit mit dem Modulgehäuse 14 elektrisch leitend verbunden ist, so verhindert das elektrisch isolierende Abstandshalterelement 44 außerdem auch einen Kurzschluss zwischen der Abschirmung und dem Kabelkontaktelement 24, weil dieses an einer Verschiebung zur Abschirmung hin durch das elektrisch isolierte Abstandshalterelement 44 gehindert wird.If the connection cable 28 is provided not only with a central cable core 26 but also with a shield which is electrically connected to the cable retaining element 32 and thus to the module housing 14, the electrically insulating spacer element 44 also prevents a short circuit between the shield and the cable contact element 24, because this is prevented from displacement to the shield through the electrically insulated spacer element 44.

Das Widerlager 52 des Kabelkontaktelementes 24 für das elektrisch isolierende Abstandshalterelement 44 kann beispielsweise auch von einer umlaufenden Nut gebildet sein, in welche die federnden Rastfinger 50 hinein stehen. Noch eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, dass das Widerlager 52 von einem einseitig offenen Federring gebildet ist, der in die im Kabelkontaktelement 24 ausgebildete umlaufende Nut eingerastet ist.The abutment 52 of the cable contact element 24 for the electrically insulating spacer element 44 may for example also be formed by a circumferential groove into which the resilient latching fingers 50 are located. Yet another possibility, for example, is that the abutment 52 is formed by a spring ring open on one side, which is engaged in the circumferential groove formed in the cable contact element 24.

Figur 2 verdeutlich perspektivisch einen Abschnitt eines Anschlusskabels 28 mit einer Kabelseele 26, einer Abschirmung 58, welche die Kabelseele 26 umschließt und von dieser elektrisch isoliert ist. Eine Außenisolation 60 umschließt die Abschirmung 58 des Anschlusskabels 28. FIG. 2 illustrates perspectively a portion of a connecting cable 28 with a cable core 26, a shield 58 which surrounds the cable core 26 and is electrically insulated from this. An outer insulation 60 encloses the shield 58 of the connection cable 28.

Das Anschlusskabel 28 erstreckt sich durch ein Kabelfesthalteelement 32, das einen Crimp-Hülsenabschnitt 62 und einen an einem Modulgehäuse 14 (siehe Figur 1) befestigbaren Montageflansch 64 aufweist. Bei der Ausbildung gemäß Figur 2 ist der Montageflansch 64 an einem Ende des Crimp-Hülsenabschnittes 62 vorgesehen. Demgegenüber verdeutlicht die Figur 3 eine Ausbildung des Kabelfesthalteelementes 32, bei welchem der Montageflansch 64 in einem mittleren Bereich des Crimp-Hülsenabschnittes 62 vorgesehen ist. Der Montageflansch 64 ist mit einer umlaufenden Rinne 66 ausgebildet, die für ein (nicht gezeichnetes) Dichtungselement vorgesehen ist, das zwischen dem Kabelfesthalteelement 32 und einem Modulgehäuse eine Abdichtung herstellt.The connection cable 28 extends through a cable retaining element 32, which has a crimp sleeve section 62 and a module housing 14 (see FIG FIG. 1 ) has attachable mounting flange 64. In the Training according to FIG. 2 the mounting flange 64 is provided at one end of the crimping sleeve portion 62. In contrast, illustrates the FIG. 3 an embodiment of the cable retaining element 32, wherein the mounting flange 64 is provided in a central region of the crimping sleeve portion 62. The mounting flange 64 is formed with a circumferential groove 66 which is provided for a (not shown) sealing member which produces a seal between the cable retaining member 32 and a module housing.

Bezugsziffernliste:List of reference numerals:

1010
Kabelanschlusseinrichtung (für 12)Cable connection device (for 12)
1212
Leistungsmodulpower module
1414
Modulgehäuse (von 12)Module housing (from 12)
1616
Durchgangslöcher (in 14)Through holes (in 14)
1818
Innengewinde (von 16)Internal thread (of 16)
2020
Modulkontaktelement (für 22)Module contact element (for 22)
2222
Lastanschlusselement (von 12)Load connection element (from 12)
2424
Kabelkontaktelement (von 28 an 26)Cable contact element (from 28 to 26)
2626
Kabelseele (von 28)Cable core (from 28)
2828
Anschlusskabel (für 12)Connection cable (for 12)
3030
Außenseite (von 14)Outside (from 14)
3232
Kabelfesthalteelement (an 28)Cable retaining element (at 28)
3434
Primärteil (von 32)Primary part (of 32)
3636
Sekundärteil (von 32)Secondary section (from 32)
3838
Außengewindeabschnitt (von 34 für 18)Male threaded section (from 34 for 18)
4040
Sechskantbund (von 34)Hexagonal collar (from 34)
4242
Sechskantbund (von 36)Hexagonal collar (from 36)
4444
elektrisch isolierendes Abstandshalterelement (zwischen 24 und 32)electrically insulating spacer element (between 24 and 32)
4646
Dichtungselement (an 34)Sealing element (at 34)
4848
Hülse (von 44)Sleeve (from 44)
5050
federnde Rastfinger (von 48)resilient snap fingers (from 48)
5252
Widerlager (an 48 für 50)Abutment (at 48 for 50)
5454
rückseitiges Ende (von 48)back end (from 48)
5656
ringförmige Innenstirnseite (von 34)annular inner face (from 34)
5858
Abschirmung (von 28)Shielding (from 28)
6060
Außenisolation (von 28)'Exterior insulation (from 28) '
6262
Crimp-Hülsenabschnitt (von 32)Crimp sleeve section (from 32)
6464
Montageflansch (an 62)Mounting flange (at 62)
6666
umlaufende Rinne (in 64 für 46)circumferential gutter (in 64 for 46)

Claims (10)

Kabelanschlusseinrichtung für ein Leistungsmodul (12), das ein Modulgehäuse (14) und in diesem mindestens ein Modulkontaktelement (20) und ein dem mindestens einen Modulkontaktelement (20) zugeordnetes Durchgangsloch (16) zum Durchstecken eines Kabelkontaktelementes (24) eines Anschlusskabels (28) aufweist, wobei an der Außenseite (30) des Modulgehäuses (14), dem Durchgangsloch (16) zugeordnet, ein Kabelfesthaltelement (32) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kabelkontaktelement (24) vom Kabelfesthalteelement (32) durch ein elektrisch isolierendes Abstandshalterelement (44) beabstandet ist.Cable connection device for a power module (12) having a module housing (14) and in this at least one module contact element (20) and the at least one module contact element (20) associated through hole (16) for inserting a cable contact element (24) of a connecting cable (28) in which a cable holding element (32) is provided on the outside (30) of the module housing (14), associated with the through hole (16),
characterized,
in that the cable contact element (24) is spaced from the cable retaining element (32) by an electrically insulating spacer element (44). Kabelanschlusseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kabelkontaktelement (24) mit einer Kabelseele (26) des Anschlusskabels (28) form- und kraftschlüssig fest verbunden ist.Cable connection device according to claim 1,
characterized,
that the cable contact element (24) with a cable core (26) of the connecting cable (28) is positively and non-positively firmly connected. Kabelanschlusseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das am Durchgangsloch (16) des Modulgehäuses (14) vorgesehene Kabelfesthalteelement (32) von einer Kabeleinführung gebildet ist, die einen Crimp-Hülsenabschnitt (62) und einen am Modulgehäuse (14) befestigbaren Montageflansch (64) aufeist.Cable connection device according to claim 1,
characterized,
in that the cable holding element (32) provided on the through hole (16) of the module housing (14) is formed by a cable entry, which has a crimp sleeve section (62) and a mounting flange (64) which can be fastened to the module housing (14). Kabelanschlusseinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Montageflansch (64) in einem mittleren Bereich des Crimp-Hülsenabschnittes (62) vorgesehen ist.Cable connection device according to claim 3,
characterized,
in that the mounting flange (64) is provided in a central region of the crimping sleeve section (62). Kabelanschlusseinrichtung nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet,
dass der Montageflansch (64) an einem Ende des Crimp-Hülsenabschnittes (62) vorgesehen ist.Cable connection device according to claim 3
characterized,
in that the mounting flange (64) is provided at one end of the crimping sleeve portion (62). Kabelanschlusseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kabelfesthalteelement (32) ein Primärteil (34) mit einem Außengewindeabschnitt (38) aufweist, und dass das im Modulgehäuse (14) ausgebildete Durchgangsloch (16) mit einem dem Außengewindeabschnitt (38) des Primärteils (34) entsprechenden Innengewinde (18) ausgebildet ist.Cable connection device according to claim 1,
characterized,
in that the cable fixing element (32) has a primary part (34) with an externally threaded portion (38), and in that the through hole (16) formed in the module housing (14) is formed with an internal thread (18) corresponding to the male threaded portion (38) of the primary part (34) is. Kabelanschlusseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elektrisch isolierende Abstandshalterelement (44) Außenabmessungen besitzt, die geringfügig kleiner sind als die lichten Querschnittsabmessungen des mindestens einen im Modulgehäuse (14) ausgebildeten Durchgangsloches (16).Cable connection device according to one of claims 1 to 6,
characterized,
in that the electrically insulating spacer element (44) Has outer dimensions which are slightly smaller than the clear cross-sectional dimensions of the at least one in the module housing (14) formed through hole (16). Kabelanschlusseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elektrisch isolierende Abstandshalterelement (44) von einer Hülse (48) gebildet ist, die an ihrem Vorderabschnitt mit federnden Rastfingern (50) ausgebildet ist, die an einem Widerlager (52) des Kabelkontaktelementes (24) anliegen, und die Hülse (48) mit ihrem rückseitigen Ende am Kabelfesthalteelement (32) anliegt.Cable connection device according to one of claims 1 to 7,
characterized,
in that the electrically insulating spacer element (44) is formed by a sleeve (48) which is formed at its front section with resilient latching fingers (50) which rest against an abutment (52) of the cable contact element (24) and the sleeve (48). with its rear end against the cable retaining element (32). Kabelanschlusseinrichtung nach Anspruch 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das rückseitige Ende des hülsenartigen Abstandshalterelementes (44) an der ringförmigen Innenstirnseite (56) des Außengewindeabschnittes (38) des Primärteiles (34) des Kabelfesthalteelementes (32) anliegt.Cable connection device according to claim 7 and 8,
characterized,
in that the rear end of the sleeve-like spacer element (44) bears against the annular inner end face (56) of the male threaded portion (38) of the primary part (34) of the cable retaining element (32). Kabelanschlusseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kabelfesthalteelement (32) ein mit dem Primärteil (34) verschraubbares Sekundärteil (36) und eine Klemmhülse aufweist, und für ein Anschlusskabel (28) vorgesehen ist, das eine von der Kabelseele (26) elektrisch isolierte Abschirmung (58) und eine Außenisolation (60) aufweist.Cable connection device according to one of claims 6 to 9,
characterized,
in that the cable holding element (32) has a secondary part (36) which can be screwed to the primary part (34) and a clamping sleeve, and is provided for a connecting cable (28) which has a shield (58) which is electrically insulated from the cable core (26) and an external insulation (60).
EP09015176.2A 2009-01-23 2009-12-08 Cable connection device for a power module Withdrawn EP2211428A3 (en)

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