WO2011069568A1

WO2011069568A1 - Elektrischer steckkontakt

Info

Publication number: WO2011069568A1
Application number: PCT/EP2010/005583
Authority: WO
Inventors: Anna Jacob; Michael Knödler
Original assignee: Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-09-11
Publication date: 2011-06-16
Also published as: US20120282795A1; DE102009056972A1; EP2510583A1; CN102763282A; CN102763282B; US8814597B2; EP2510583B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckkontakt mit - einer Leitung mit einem Isolationsabschnitt, einem Fixierabschnitt und einem Kontaktierungsabschnitt, - einer die Leitung zumindest teilweise umschließenden Leitungsschirmung, - einem am Ende der Leitung im Kontaktierungsabschnitt die Leitung elektrisch kontaktierenden Stecker, - einer mit dem Stecker verrastenden, im Kontaktier- und Fixierabschnitt angeordneten Isolierhalterung zur Isolierung des Steckers gegenüber einem elektrisch leitenden Umgehäuse, - eine die Leitung im Fixierabschnitt zumindest teilweise umschließende, mit der Leitung fixierbare Sekundärverriegelungshülse, wobei zur Schirmungsübergabe von der Leitungsschirmung an das Umgehäuse Schirmungsübergabemittel vorgesehen sind.

Description

Elektrischer Steckkontakt

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckkontakt gemäß Anspruch 1 sowie ein System nach Anspruch 8.

Solche Steckkontakte werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen

eingesetzt. Die Bestrebungen der Automobilbranche laufen darauf hinaus, Bautei le für möglichst viele Serien mit den unterschiedlichen

Anforderungen einzusetzen, sodass häufig modulare Konzepte angestrebt werden. Gleichzeitig besteht die Vorgabe, eine möglichst geringe

Bauteilevielfalt mit möglichst wenig verschiedenen Materialien

umzusetzen. Auf der anderen Seite sol l die Montage möglichst einfach und gleichzeitig sicher sein, sodass Fehler bei der Montage vermieden werden.

Bei gattungsgemäßen elektri schen Steckkontakten besteht außerdem der Bedarf für deren Eignung zum Einbau im Motorraum, was besondere Anforderungen im Hinblick auf Dichtheit, Bauraumoptimierung und Integration sowie einfache onfektionierbarkeit mit sich bringt.

Darüber hinaus besteht das technische Problem, dass auf Grund der hohen Ströme beträchtliche Leitungsquerschnitte vorgesehen werden müssen.

Ein weiteres technisches Problem stellen die beim Betrieb von

Fahrzeugen auftretenden Vibrationen und Stöße dar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen elektrischen Steckkontakt vorzusehen, der bei Vermeidung der vorgenannten

technischen Probleme gleichzeitig Qualitäts- und/oder Kostenvorteile bietet.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbi ldungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fal len auch sämtliche

Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den

Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen. Bei

angegebenen Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten

Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart gelten und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, einen, insbesondere in einem Umgehäuse mit weiteren, vorzugsweise baugleichen, elektrischen

Steckkontakten vorkonfektionierbar auszugestalten, indem eine lösbare Anbindung von elektrischen oder elektronischen Geräten, die für den Betrieb eines Fahrzeugs mit elektrischen oder elektrisch unterstütztem Antrieb benötigt werden, ermöglicht wird. Der elektrische Steckkontakt verfolgt dabei ein modulares Konzept, indem mehrere, vorzugsweise identische oder korrespondierende, elektrische Steckkontakte in einem Umgehäuse vorkonfektionierbar sind, wobei eine durchgehende

Schirmanbindung vorgesehen ist. Der elektrische Steckkontakt ist als geradl iniger Steckkontakt ausgebildet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die, insbesondere federnd ausgebildeten, Schirmübergabemittel, insbesondere umfangsgeschlossen, vorzugsweise als Federkranz ausgebildet, im

Fixierabschnitt anzuordnen. Durch die Anordnung der

Schirmübergabemittel im Fixierabschnitt kann die Schirmübergabe auf einfache, Platz sparende Weise, insbesondere durch ein einziges, gesondertes Bauteil erfol gen .

Mit Vorteil sind die Schirmübergabemittel bei einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung mit einem freien Federende,

insbesondere die Leitungsschirmung überlappend, entgegen einer

Steckrichtung S gerichtet. Auf diese Weise wird die Schirmwirkung sozusagen mindest verdoppelt und damit sichergestellt, dass an der problematischen Schirmübergabe eine optimale Schirmung erfolgt.

Indem der Leiter und/oder die Leitungsschirmung und/oder die

Schirmübergabemittel und/oder die Isolierungshülse und/oder die

Sekundärverriegelungshülse in Steckrichtung S und/oder axial fluchtend angeordnet sind, ist der elektrische Steckkontakt auf einfache Weise und sicher montierbar und gleichzeitig vorkonfektionierbar.

Des Weiteren ist mit Vorteil bei der vorl iegenden Erfindung eine, insbesondere am Umfang des Leitungsmantels dichtend anl iegende, Dichtung zur Abdichtung des Fixierungs- und/oder

ontaktierungsabschnitts gegenüber dem Isolationsabschnitt vorgesehen. Zur besseren Abdichtung weist die Dichtung mit Vorteil mindestens zwei Ringwülste auf, um eine optimale Abdichtung zu gewährleisten.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind an einer in Steckrichtung S weisenden Stirnseite der Isolierhalterung

Ausrichtungserkennungsmittel zur Erkennung der Ausrichtung des elektrischen Steckkontakts in einer Rotationsrichtung R gegenüber dem Umgehäuse vorgesehen. Diese Ausführungsform dient insbesondere dann, wenn mehrere elektrische Steckkontakte nebeneinander angeordnet sind, zur Unterscheidung und entsprechend richtigen Montage der elektrischen Steckkontakte mit dem zugehörigen Gegenstecker.

Soweit mindestens eine Rippe zur Ausrichtung des elektrischen

Steckkontakts gegenüber mindestens einer korrespondierenden Nut des Umgehäuses am Umfang der Isol ierhalterung vorgesehen ist, kann das Umgehäuse korrespondierend codiert werden, um ein Verdrehen des elektrischen Steckkontakts in Rotationsrichtung R zu verhindern. Indem im Umgehäuse beziehungsweise in den jedem elektrischen Steckkontakt zugeordneten Kammern die Nut in Rotationsrichtung R am Umfang verteilt oder zumindest in anderer Position angeordnet ist, kann trotz identischer Ausgestaltung des elektrischen Steckkontakts

beziehungsweise der elektrischen Steckkontakte eine Unterscheidung der elektrischen S teckkontakte aufgrund deren Lage, insbesondere erkennbar durch die Ausrichtungserkennungsmittel , vorgesehen sein.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein System aus einem Umgehäuse mit mindestens einer, vorzugsweise zwei, noch bevorzugter mindestens drei , idealer Weise genau drei , Kammern und in der/den Kammer(n) des Umgehäuses aufnehmbaren, vorbeschriebenen elektrischen

Steckkontakt(en).

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems sind zu den Rippen der elektrischen Steckkontakte korrespondierende Nuten in

Umfangsrichtung der Kammern an unterschiedlichen Positionen angeordnet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie an Hand der Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fi g. 1 : Eine geschnittene, perspektivische Darstellung eines

erfindungsgemäßen Systems aus einem Umgehäuse und drei erfindungsgemäßen elektrischen Steckkontakten,

Fi g. 2 : eine geschnittene, perspektivische Darstellung eines

Umgehäuses mit einer Isolierhalterung,

Fig. 3 a: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen

Steckkontakts mit einer Isolierhalterung in nicht gestecktem Zustand,

Fig. 3 b : eine Seitenansicht des elektrischen Steckkontakts mit

gesteckter Isolierhalterung und

Fi g. 4 : eine geschnittene Aufsicht auf das Umgehäuse mit einem eingelegten elektrischen Steckkontakt. In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen

Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Figur 1 sind drei elektrische Steckkontakte 1, , 1" in einem die elektrischen Steckkontakte 1, , 1" in Kammern 13, 13', 13" eines

Umgehäuses 10 aufgenommen (siehe Figur 2). Leitungen 2, 2', 2" der elektrischen Steckkontakte 1, , 1" sind für hohe Stromstärken zwischen etwa 60 A und etwa 150 A ausgelegt. Die Leitungen 2, 2', 2" sind gleichzeitig das Kernelement des elektrischen Steckkontakts. Die

Leitungen 2, 2', 2" von einem nicht dargestellten Leitungssatz enden in dem elektrischen Steckkontakt 2, 2', 2", wo sie jeweils mit einem zugeordneten Stecker 4, 4', 4" elektrisch leitend verbunden sind. Im vorliegenden Fall durch Aufnahme der Leitungsenden 2e, 2e', 2e" in korrespondierende Sacklöcher 4s, 4s', 4s" der Stecker 4, 4', 4".

Die elektrischen Steckkontakte 1, 1', 1" sind jeweils in einen

Isolationsabschnitt 2e, 2e', 2e", einen Fixierabschnitt 2f, 2f, 2f" und einem Kontaktierungsabschnitt 2k, 2k', 2k" unterteilt, die sich teilweise überlagern können. Der Fixierabschnitt 2f, 2f, 2f ist jeweils zwischen dem Isolationsabschnitt 2e, 2e', 2e" und dem Kontaktierungsabschnitt 2k, 2k', 2k", in einer Steckrichtung S betrachtet, angeordnet. Im

Isolationsabschnitt 2e, 2e', 2e" ist die jeweilige Leitung 2, 2', 2" isoliert.

Bei der Leitung 2, 2', 2" handelt es sich jeweils um ein Co-Axial-Kabel mit einer äußeren Mantelisolierung, einer radial innerhalb der äußeren Mantelisolierung angeordneten, als Schirmgeflecht ausgebildeten

Leitungsschirmung 3, 3', 3", eine radial innerhalb der Leitungsschirmung 3 , 3 ' , 3" befindlichen Zwi schenisol ierung und der im Betrieb stromführenden, zentrischen Ader.

Der in Figur 3a und 3b gezeigte elektrische Steckkontakt 1 ist im

Fix ierabschnitt 2f abisoliert, wodurch am Übergang zwischen dem

Fixierabschnitt 2f und dem Isolationsabschnitt 2e eine Umfangsschulter 1 4 gebildet wird. Im Fixierabschnitt ist damit von der Leitung 2 nur mehr die zentrische Ader und die Zwischenisolierung, wobei sich von der Schulter 14 über einen Teilbereich des Fixierabschnitts 2f das

Schirmgeflecht ohne die äußere Mantelisolierung beziehungsweise dem Kabelmantel erstreckt, um eine Schirmübergabe in diesem Bereich vorzunehmen.

Das Schirmgeflecht wird durch einen elektri sch leitenden Federkranz 7 m it freien Federenden 7f kontaktiert, wobei die freien Federenden 7f entgegen der Steckrichtung S die Umfangsschulter 1 4 überragen .

Der Federkranz 7 liegt mit seiner in Steckrichtung S liegenden Stirnseite 7s an einer auf die abisolierte Leitung 2 im Fixierabschnitt 2f

aufgeklippte Sekundärverriegelungshülse 6 an . Die

Sekundärverriegelungshülse 6 ist durch eine Metallhülse 1 5 auf der Leitung 2 aufgecrimpt, damit die Sekundärverriegelungshülse 6 nicht axial verrutscht und fest auf der Leitung 2 sitzt.

Die Metallhül se 1 5 kann gleichzeitig als Kontaktmittler zwischen dem Schirmgeflecht der Leitung 2 und dem Federkranz 7 dienen. Die

Sekundärverriegelungshülse 6 liegt mit einem Absatz 1 6 auf einer Oberseite 5o auf der Isolierhalterung 5 auf, wodurch die Bewegung der Leitung 2 in Steckrichtung S begrenzt wird (siehe Figur 4). Die Isolierhalterung 5 wiederum ist in Steckrichtung S begrenzt durch eine Umfangsschulter 5u, die an einem Anschlag 1 7 des Umgehäuses 1 0 zur Anlage kommt.

Die Position des Steckers 4 wird durch Einrasten eines radial nach innen gerichteten, an der Stirnseite 5s angeordneten Ringabschnitts 1 8 in eine korrespondierende Ringnut 1 9 des Steckers 4 einrastbar fixiert, indem der Ringabschnitt 1 8 am Umfang unterbrochen ist und damit federnd ausgebildet ist.

Die Isolierhalterung 5 begrenzt mit Ihrer Oberseite 5 o gleichzeiti g die Bewegung der Isolierhalterung 5 entgegen der Steckrichtung S, indem die Oberseite 5o mit einem Federabschnitt 20, dessen freies Federende an der Oberseite 5o l iegt, die Bewegung entgegen der Steckrichtung S begrenzt wird, indem der Federarm 20 beim Einstecken der Isolierhalterung 5 in die Kammer 1 3 des Umgehäuses einrastet, und zwar an einer

korrespondierend ausgestalteten Schulter 21 (siehe Figur 2 und Figur 4).

Der Federarm 20 wird nach dem Einstecken der Leitung 2 gemäß Figuren 3a und 3b durch die Sekundärverriegelungshülse 6, insbesondere deren Absatz 1 6 verriegelt, sodass ein Herausziehen der Isolierhalterung 5 bei gesteckter Leitung 2 durch die Sekundärverriegelungshül se 6 verhindert wird.

Gleichzeitig rastet die Sekundärverriegelungshülse 6 mit einer Rastnase 22 in eine korrespondierende Ausnehmung 23 der Isol ierhalterung 5 ein, sodass auch ein Herausziehen der Sekundärverriegel ungshülse 6 und damit ein Herausziehen der Leitung 2 nicht mehr mögl ich ist. Oberhalb des Federkranzes 7 ist eine Dichtung 8 dichtend auf die äußere Mantelisol ierung der Leitung 2 aufgeschoben und die Dichtung 8 liegt mit drei Umfangsrippen 8r dichtend an der Kammerinnenwand 24 an.

Wie in Figur 1 dargestellt, ist das dort gezeigte System aus einem

Umgehäuse 1 0 und drei elektrischen Steckkontakten 1 , Γ , 1 "

vormontierbar und im montierten Zustand ist von der Stirnseite 5 s her von Außen leicht erkennbar, welcher Steckkontakt mit welchem

Gegenstecker korrespondiert, da die Orientierung der j eweil igen Rippe 1 1 erkennbar ist. Die Rippe 1 1 ist gleichzeitig als Codierrippe 1 1 für den Gegenstecker verwendbar.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schirmübergabemittel , insbesondere des Federkranzes 7 ist die innere Ader der Leitung 2 vollständig geschirmt, da die Schirmübergabe am gesamten Umfang der Leitung und insbesondere entgegen der Steckrichtung S nach Hinten versetzt erfolgt, sodass eine unmittelbare Schirmübergabe von der Leitungsschirmung 3 über den Federkranz 7 und die Kammerinnenwand 4 erfolgt, die metal l i sch oder metal lisiert ausgebildet ist. Um die

Schirmung noch weiter zu perfektioni eren, ist einer vorteilhaften

Ausführungsform die in Steckrichtung S gerichtete Stirnseite 8s der Dichtung 8 metallisiert. Elektrischer Steckkontakt e z u g s z e i c h e n l i s t , Γ, 1" Elektrischer Steckkontakt

, 2\ 2" Leitung

e, 2e\ 2e" Leitungsenden

i Isolationsabschnitt

f Fixierabschnitt

k ontaktierungsabschnitt

Leitungsschirmung

, 4', 4" Stecker

s, 4s', 4s" Sacklöcher

Isolierhalterung

s Stirnseite

o Oberseite

Sekundärverriegelungshülse

Schirmungsübergabemittel, Federkranzf freies Federende

s Stirnseite

Dichtung

r Umfangsrippe

s Stirnseite

Ausrichtungserkennungsmittel

0 Umgehäuse

1 Rippe

2 Nut Kammern

Umfangsschulter Metal lhülse

Absatz

Anschlag

Ringabschnitt Ri ngnut

Federarm

Schulter

Rastnase

Ausnehmung Kammerinnenwand

Claims

Elektrischer Steckkontakt P at e n t an s p r ü c h e

1. Elektrischer Steckkontakt (1) mit:

einer Leitung (2) mit einem Isolationsabschnitt (2i), einem Fixierabschnitt (2f) und einem Kontaktierungsabschnitt (2K), einer die Leitung (2) zumindest teilweise umschließenden Leitungsschirmung (3),

einem am Ende der Leitung (2) im Kontaktierungsabschnitt (2K) die Leitung (2) elektrisch kontaktierenden Stecker (4), einer mit dem Stecker (4) verrastenden, im Kontaktier- (2K) und Fixierabschnitt (2f) angeordneten Isolierhalterung (5) zur Isolierung des Steckers (4) gegenüber einem elektrisch leitenden Umgehäuse (10),

eine die Leitung (2) im Fixierabschnitt (2f) zumindest teilweise umschließende, mit der Leitung (2) fixierbare Sekundärverriegelungshülse (6) , wobei

zur Schirmungsübergabe von der Leitungsschirmung (3) an das Umgehäuse (10) Schirmungsübergabemittel (7) vorgesehen sind. Elektrischer Steckkontakt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die, insbesondere federnd ausgebi ldeten,

Schirmübergabemittel, insbesondere umfangsgeschlossen,

vorzugswei se als Federkranz (7) ausgebildet, im Fixierabschnitt (2f) angeordnet sind .

Elektrischer Steckkontakt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Schirmübergabemittel (7) mit einem freien Federende (7f), insbesondere die Leitungsschirmung (3 ) überlappend, entgegen ei ner Steckrichtung S gerichtet sind.

Elektrischer Steckkontakt nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Leiter (2, 2 ' , 2") und/oder die Leitungsschirmung (3 , 3 ' , 3") und/oder die Schirmübergabemittel (7) und/oder die

Isolierhalterung (5 ) und/oder die Sekundärverriegelungshül se (6) in Steckrichtung S fluchtend angeordnet sind.

Elektrischer Steckkontakt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine, insbesondere am Umfang der Leitung (2, 2 ' , 2") oder des Leitungsmantels dichtend anliegende, Dichtung (8) zur

Abdichtung des Fixierungs- (2f) und/oder Kontaktierungsabschnitts (2k) gegenüber dem Isolationsabschnitt (2i) vorgesehen ist.

Elektrischer Steckkontakt nach ei nem der vorherigen Ansprüche, bei dem an einer in Steckrichtung S weisenden Stirnseite (5s) der Isolierhalterung (5) Ausrichtungserkennungsmittel (9) zur

Erkennung der Ausrichtung des elektrischen Steckkontakts ( 1 ) in einer Rotationsrichtung R gegenüber dem Umgehäuse ( 1 0) vorgesehen sind. Elektrischer Steckkontakt nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem mindestens eine Rippe (11) zur Ausrichtung des

elektrischen Steckkontakts (1, Γ, 1") gegenüber mindestens einer korrespondierenden Nut (12) des Umgehäuses (10) am Umfang der Isolierhalterung (5) vorgesehen ist.

System aus einem Umgehäuse (10) mit mindestens einer,

vorzugsweise zwei, noch bevorzugter mindestens drei, idealerweise genau drei, Kammern (13, 13', 13") und in der/den Kammer(n) (13, 13', 13") des Umgehäuses (10) aufnehmbaren elektrischen

Steckkontakt(en) (1, 1', 1") nach einem der vorhergehenden

Ansprüche.

System nach Anspruch 8, bei dem zu den Rippen der elektrischen Steckkontakte (1, , 1") korrespondierende Nuten (12) in

Umfangsrichtung der Kammern (13, 13', 13") an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.