WO2012152491A1 - Kabelanschlussvorrichtung, sowie kabelverbinder - Google Patents

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WO2012152491A1 PCT/EP2012/054853 EP2012054853W WO2012152491A1 WO 2012152491 A1 WO2012152491 A1 WO 2012152491A1 EP 2012054853 W EP2012054853 W EP 2012054853W WO 2012152491 A1 WO2012152491 A1 WO 2012152491A1
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cable connector
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Heinz Reichert
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5008—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using rotatable cam
    • 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
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2101/00—One pole

Definitions

  • the invention relates to a cable connection device for a transmission, in particular for a hybrid transmission, for connecting a cable to an electronic component placed in a housing, wherein a conductive connection between the cable and a connector part of the electronic component placed in the housing can be produced via a cable connector.
  • the invention further relates to a cable connector which is suitable for an aforementioned cable connection device.
  • systems are also used, inter alia, for parallel hybrids, in which an electric motor provided parallel to an internal combustion engine of the motor vehicle is integrated in a housing of a motor vehicle transmission in a space-saving manner.
  • the electric motor according to the known possibilities of a parallel hybrid drive for purely electrical operation of a drive train of the motor vehicle, to Bo- east when driving on the internal combustion engine, to recuperate electrical energy during a deceleration of the motor vehicle and to perform start-stop Systems used.
  • To connect the electric motor with a lying outside of the gearbox battery, and possibly other electronic components high voltage cables and corresponding cable connection devices in the field of transmission are used, the latter via a connection of the high voltage cable to the respective electronic components of the electric motor.
  • a cable connection device of a hybrid transmission in which a high-voltage cable is connected to an electronic component of an electric motor placed in a transmission housing.
  • the high-voltage cable is guided via a corresponding opening in the gearbox housing into the interior of the housing, where it is conductively connected via a cable connector to a connection part of the electronic component formed in the gearbox housing.
  • This cable connector is formed by a threaded connection block, via which a connection part of the electronic components in the form of a cable lug and a cable lug of the high-voltage cable via a threaded bolt be brought into contact with each other.
  • the threaded bolt is passed through each corresponding holes in the cable lugs and screwed to the threaded connection block, so that the cable lugs come into contact with each other.
  • the threaded connection block thus forms a receiving point for the high voltage cable and a contact area for the cable lug of the electronic component.
  • this cable connection device should be accessible as easily as possible for connecting a high-voltage cable. It is another object of the present invention to provide a corresponding cable connector for implementing the aforementioned object.
  • a cable connection device connects a cable to an electronic component placed in a housing.
  • a conductive connection between the cable and a, placed in the housing connector part of the electronic component is produced via a cable connector.
  • the cable connector has a receiving point for the cable and a contact area for connecting to the connection part of the electronic component.
  • the housing here is in particular a transmission housing of a hybrid transmission.
  • the cable is preferably a high-voltage cable and the electronic component is starter windings of an electric motor, which is integrated in the transmission housing as part of a parallel hybrid system.
  • the cable is preferably connected via a terminal lug to the cable connector, while rend a connection part of the electronic component is designed in particular as a busbar in the gear housing.
  • the cable connection device according to the invention can also be used for connecting a cable to other hybrid vehicle components, such as an inverter, a battery, a DC / DC converter, etc.
  • a use with large cable cross-sections is generally conceivable in which no suitable plugs are available.
  • the invention now includes the technical teaching that the cable connector is passed through an opening in the housing with a current guide, which is in contact with the connection part of the electronic component within the housing. Outside the housing, the cable connector on a clamping device which fixes the cable in the clamping position releasably on the current guide.
  • the current conductor is designed as an elongate component and has, at opposite ends in each case, the receiving location for the cable and the contact area for connection to the connection part of the electronic component.
  • the current guide is composed of at least one conductive component, wherein in the region of the receiving location, the clamping device is provided for releasably fixing the cable on the current conductor.
  • the housing can be optimally sealed by appropriate seals, such as O-rings, are provided between the opening in the housing and the passed current guide, and other components of the cable connector. Since the cable connector is provided here stationary, these seals are thereby low loads due to at most low relative movements between the housing and Jardinan gleichbautechnik, for example, by vibrations during operation of the transmission subject. Furthermore, a simple connection and disconnection of the cable outside the housing can be done with good accessibility. Finally, the cable connector can be provided with only minor adjustments to the housing.
  • a clamping device is to be understood here as a device by means of which the cable is held at the receiving location by reducing a corresponding gap, by means of which a force-fit connection therefore takes place.
  • releasable fixing is to be understood that the cable is fixed by appropriate operation of the clamping device and a concomitant transfer into the clamping position, but this fixation can be canceled by another operation of the clamping device and return of the same in a starting position.
  • the cable connector is releasably locked in the opening of the housing.
  • the cable connector in this case has a Sperrfinne, which emerges upon insertion of the cable connector with the current conductor in the opening through a passage of a closure element. In a subsequent twisting of the cable connector in the breakthrough this Sperrfinne then engages behind the closure element.
  • the cable connector preferably also has a shoulder that comes into contact with the outer side of the housing when it is being carried out, which, together with the engaging behind the locking fin, ensures that the cable connector is secured in the passage of the housing.
  • this closure element is provided in the housing in the region of the opening and connected to the housing. In principle, however, a placement outside the housing is conceivable.
  • the closure element placed inside the housing is advantageously designed as a leg spring, wherein a leg of the leg spring facing away from the cable connector has a trough. In this trough the Sperrfinne comes when twisting the cable guide with simultaneous bias of the leg spring to lie. Due to the bias of the leg spring and the cable connector is biased against the housing, thus ensuring its tight fit. In addition, a continuous contact of the current conductor with the connection part of the electronic component is ensured.
  • the clamping device is designed on a tie rod, which also forms at an opposite end of the aforementioned barrier fins.
  • This tie rod has the advantage that it provides in the above-described locking on the trained Sperrfinne on the one hand for attachment to the housing and on the other forms the basis for the clamping device.
  • the tie rod is formed at least in the region of the clamping device of a plastic material to prevent unwanted conduction of electrical current to the clamping device. In the context of the invention but also a complete design of the tie rod made of a plastic material is conceivable.
  • the clamping device is formed by a rotatably mounted on a U-shaped projection of the tie rod clamping lever, which has a clamping cam.
  • This Klemmnocken reduced at a transfer to a clamping position by turning the clamping lever in the U-shaped approach a gap opening between them and the receiving point, which then leads to the intentional terminals of the cable.
  • the use of a clamping lever has the advantage that a manageable introduction of force for clamping the cable is possible.
  • By the two-sided storage of the clamping lever in the U-shaped approach it is also ensured that the gap opening does not unintentionally widened after transferring the clamping lever in the clamping position.
  • a correspondingly desired force profile can be designed when transferring the clamping lever into the clamping position.
  • a design of the clamping cam with a parabolic-like cross-section is conceivable.
  • a material attachment is preferably provided in the region of an axis of rotation on the clamping lever, which ensures a displacement of the center of gravity of the clamping lever in the vicinity of the axis of rotation to prevent inadvertent or independent release of the clamping connection by, for example, vibrations.
  • the clamping cam is located with a vertex in the clamping position on a plane passing through an axis of rotation of the clamping lever.
  • Such positioning of the clamping cam relative to the axis of rotation of the clamping lever has the advantage that the clamping lever is thus in the clamping position in self-locking, so that its independent snap back is prevented.
  • the clamping device is accommodated in a mounted on the housing connection housing, wherein a cover of the connection housing in the assembled state holds the clamping device in the clamping position. In this case, therefore, this cover blocks snapback and thus unintentional opening of the clamping device, which could occur during operation, for example as a result of impacts, vibrations, etc.
  • a corresponding fixation on the clamped power cable could take place even after the transfer of the clamping lever into the clamping position.
  • the clamping cam is provided at a vertex with a knob.
  • the clamping force acting on the cable in the gap opening of the receiving point can be further increased.
  • a form-fitting connection are designed and also provided for a clamping of the cable in the correct position.
  • the current conductor is surrounded by an insulator at least over a predominant part of its longitudinal extent. This measure ensures reliable insulation of the current-carrying components relative to the housing.
  • This insulator can be designed in particular as a socket in which the other components are added.
  • FIG. 1 is a sectional view of the cable connecting device according to the invention according to a first preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of individual parts of a cable connector of the cable connection device according to FIG. 1;
  • 3A, 3B are views of a closure element of the cable connection device according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a sectional view of a cable connection device according to a second preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 1 is a sectional view of a cable connecting device according to the invention according to a first preferred embodiment of the invention is shown.
  • These Cable connection device is arranged on a hybrid transmission, in the housing 1 a - not shown here - electric motor of a parallel hybrid system is added.
  • An electronic component of this electric machine in particular a stator, is likewise arranged inside the housing 1 and communicates conductively with a cable 2 located outside the housing.
  • the - not further shown - electronic component via a connection part 3, which is indirectly connected via an intermediate cable connector 4 with a cable lug 5 of the cable 2.
  • the cable connector 4 is for this purpose passed through a passage 7 of the housing 1 with a current guide 6, wherein this current guide 6 composed of a current sleeve 8 and a contact disc 9.
  • the current sleeve 8 and the contact disk 9 are in this case in each case as electrically conductive components, preferably made of a metal, and insulated by an insulator in the form of a surrounding sleeve 10 relative to the housing 1.
  • the current sleeve 8 forms on the part of the connection part 3, a contact region 1 1 of the current conductor 6 and the contact disc 9 on the part of the cable lug 5, a receiving point 12 of the current conductor 6.
  • the cable connector 4 further comprises a tie rod 13, via which the cable connector 4 is locked in the opening 7 of the housing 1.
  • the tie rod 13 enters at a lower end with a closure element in the form of a leg spring 14 in operative connection, via which the tie rod 13 and with this the cable connector 4 are biased against the connecting part 3.
  • the operative connection between the tie rod 13 and the spring 14 will now be described in more detail with reference to the perspective view of Fig. 2, as well as the views of the leg spring 14 in Figs. 3A and 3B.
  • the tie rod 13 has at a lower end via a Sperrfinne 15, which is formed by two transversely extending from the tie rod 13 sections.
  • the leg spring 14 has a passage 16 which corresponds in cross section to the diameter of the tie rod 13 in the lower region with the locking fin 15 attached thereto. If the tie rod 13 now at Assembly of the cable connector 4 inserted into the housing 1 through the opening 7, so the Sperrfinne 15 can dive in overlap with the passage 16 through this and thus through the leg spring 14 therethrough. If the cable connector 4 and thus also the tie rod 13 is then rotated, then the Sperrfinne 15 rotates relative to the bushing 16 and can not return through this.
  • the Sperrfinne 15 also moves along a lower leg of the leg spring 14 until it comes to rest on either side in a trough 17, as indicated by dashed lines in Fig. 1.
  • the leg spring 14 and the tie rod 13 is biased in the direction of the connection part 3 and pushes the current sleeve 8 by means of an intermediate spring member 18 on the connector part 3. In this way a continuous contact between the connector part 3 and the current sleeve 8 is ensured.
  • a clamping device 20 which by a in
  • U-shaped projection 19 rotatably mounted clamping lever 21 is formed.
  • this clamping lever 21 has near its axis of rotation via a clamping cam 22 which reduces a gap opening between itself and the receiving point 12 when rotating the clamping lever 21 from an open position into the clamping position shown in FIG.
  • the gap opening between the clamping cam 22 and the receiving point 12 is reduced such that the positioned in this area cable lug 5 of the cable 2 is pressed onto the contact disc 9 and fixed non-positively in this position.
  • the contact disk 9 Since the contact disk 9 is pressed onto the current sleeve 8 by the clamping force applied by the clamping cam 22, an electrically conductive connection between the connecting part 3 via the current sleeve 8 and the contact disk 9 to the cable lug 5 and thus to the cable 2 is ensured.
  • the strength of the clamping force is defined by the contour of the clamping cam 22, which is parabolic in this case.
  • the clamping cam 22 In order to prevent unwanted snapping back of the clamping lever 21 after fixing the cable lug 5, the clamping cam 22 is arranged relative to the clamping lever 21, that a vertex 23 of the clamping cam 22 in the clamping position shown in Fig. 1 on a through the axis of rotation of the clamping lever 21st extending level lies.
  • the clamping lever 21 is also held in the clamping position by a cover 24 of a connection housing, which is not further illustrated here and serves to receive the clamping lever 21 and other parts of the cable connector 4.
  • FIG. 4 shows a second preferred embodiment of a cable connection device according to the invention.
  • a nub 27 is provided on a clamping cam 25 at the apex 26 thereof, which in the clamping position of the clamping lever 21 shown in FIG. 4 engages in a bore 28 of the cable lug 5.
  • a positive connection between the cable lug 5 and the clamping cam 25 is also formed.
  • an electrically conductive connection can be formed between the respective cable and a connection part of an electronic component, without an oil-tightness of a housing of the respective hybrid transmission being impaired.
  • this connection is easily accessible by the inventive design of a cable connector, so that a simple connection and disconnection of the cable can be made.
  • the application of the cable connection device according to the invention in the range of other hybrid components comes into consideration, such as inverters, batteries, DC / DC converters, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kabelanschlussvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Hybridgetriebe, zur Verbindung eines Kabels (2) mit einer in einem Gehäuse (1) platzierten Elektronikkomponente, wobei über einen Kabelverbinder (4) eine leitende Verbindung zwischen dem Kabel (2) und einem in dem Gehäuse (1) platzierten Anschlussteil (3) der Elektronikkomponente herstellbar ist, wobei ferner der Kabelverbinder (4) durch einen Durchbruch (7) im Gehäuse (1) mit einem Stromführer (6) hindurchgeführt ist, welcher innerhalb des Gehäuse (1) mit dem Anschlussteil (3) in Kontakt steht, wobei der Kabelverbinder (4) außerhalb des Gehäuses (1) eine Klemmvorrichtung (20) aufweist, die in Klemmstellung das Kabel (2) lösbar auf dem Stromführer (6) fixiert. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Kabelverbinder, welcher für eine vorgenannte Kabelanschlussvorrichtung geeignet ist.

Description

Kabelanschlussvorrichtunq, sowie Kabelverbinder
Die Erfindung betrifft eine Kabelanschlussvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Hybridgetriebe, zur Verbindung eines Kabels mit einer in einem Gehäuse platzierten Elektronikkomponente, wobei über einen Kabelverbinder eine leitende Verbindung zwischen dem Kabel und einem in dem Gehäuse platzierten Anschlussteil der Elektronikkomponente herstellbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Kabelverbinder, welcher für eine vorgenannte Kabelanschlussvorrichtung geeignet ist.
Im Rahmen der Hybridisierung von Kraftfahrzeugen kommen insbesondere bei parallelen Hybriden unter anderem auch Systeme zum Einsatz, bei welchen eine parallel zu einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges vorgesehene E-Maschine platzsparend in ein Gehäuse eines Kraftfahrzeuggetriebes integriert ist. An dieser Stelle wird die E-Maschine gemäß der bekannten Möglichkeiten eines parallelen Hybridantriebes zum rein elektrischen Betreiben eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges, zum Bo- osten beim Fahren über die Verbrennungskraftmaschine, zum Rekuperieren elektrischer Energie bei einem Abbremsvorgang des Kraftfahrzeuges und zum Ausführen von Start-Stopp-Systemen verwendet. Zur Verbindung der E-Maschine mit einer außerhalb des Getriebegehäuses liegenden Batterie, sowie gegebenenfalls anderen elektronischen Komponenten kommen Hochspannungskabel und entsprechende Kabelanschlussvorrichtungen im Bereich des Getriebes zur Anwendung, wobei über letztere eine Verbindung der Hochspannungskabel mit den jeweiligen Elektronikkomponenten der E-Maschine vorgenommen werden.
Aus der DE 10 2008 034 354 A1 ist eine Kabelanschlussvorrichtung eines Hybridgetriebes bekannt, bei welcher ein Hochspannungskabel mit einer in einem Getriebegehäuse platzierten Elektronikkomponente einer E-Maschine verbunden ist. Hierbei ist das Hochspannungskabel über eine entsprechende Öffnung im Getriebegehäuse in das Innere des Gehäuses geführt und dort über einen Kabelverbinder leitend mit einem in dem Getriebegehäuse ausgebildeten Anschlussteil der Elektronikkomponente in Verbindung gebracht. Dieser Kabelverbinder ist dabei durch einen Gewindeanschlussblock gebildet, über welchen ein Anschlussteil der Elektronikkomponenten in Form eines Kabelschuhs und ein Kabelschuh des Hochspannungskabels über einen Gewindebolzen miteinander leitend in Kontakt gebracht werden. Hierzu wird der Gewindebolzen durch hierzu jeweils korrespondierende Bohrungen in den Kabelschuhen hindurchgeführt und mit dem Gewindeanschlussblock verschraubt, so dass die Kabelschuhe miteinander in Kontakt treten. Der Gewindeanschlussblock bildet somit eine Aufnahmestelle für das Hochspannungskabel und einen Kontaktbereich für den Kabelschuh der Elektronikkomponente aus.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kabelanschlussvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei welcher eine möglichst geringe Beeinträchtigung bestehender Komponenten nötig ist und hierbei zudem Dichtigkeitsprobleme im Bereich des jeweiligen Gehäuse vermieden werden. Zudem sollte diese Kabelanschlussvorrichtung möglichst problemlos zum Anschließen eines Hochspannungskabels zugänglich sein. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen entsprechenden Kabelverbinder zum Umsetzen der vorgenannten Aufgabe zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben dabei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Eine für die Lösung der Aufgabe geeignete Ausführung eines Kabelverbinders geht aus dem nebengeordneten Anspruch 5 hervor.
Gemäß der Erfindung verbindet eine Kabelanschlussvorrichtung ein Kabel mit einer in einem Gehäuse platzierten Elektronikkomponente. Hierbei wird über einen Kabelverbinder eine leitende Verbindung zwischen dem Kabel und einem, in dem Gehäuse platzierten Anschlussteil der Elektronikkomponente hergestellt. Der Kabelverbinder weist dabei eine Aufnahmestelle für das Kabel und einen Kontaktbereich zum Verbinden mit dem Anschlussteil der Elektronikkomponente auf. Das Gehäuse ist hierbei insbesondere ein Getriebegehäuse eines Hybridgetriebes. Zudem handelt es sich im Sinne der Erfindung bei dem Kabel bevorzugt um ein Hochspannungskabel und bei der Elektronikkomponente um Startorwicklungen einer E-Maschine, welche im Rahmen eines Parallelhybridsystems in das Getriebegehäuse integriert ist. Das Kabel wird dabei bevorzugt über einen endseitigen Kabelschuh mit dem Kabelverbinder verbunden, wäh- rend ein Anschlussteil der Elektronikkomponente insbesondere als Stromschiene im Getriebegehäuse ausgestaltet ist. Allerdings kann die erfindungsgemäße Kabelanschlussvorrichtung auch zur Verbindung eines Kabels mit anderen Hybrid-Fahrzeug- komponenten zur Anwendung kommen, wie beispielsweise einem Wechselrichter, einer Batterie, einem DC/DC-Wandler, etc. Zudem ist generell eine Verwendung bei großen Kabelquerschnitten denkbar, bei welchen keine geeigneten Stecker verfügbar sind.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass der Kabelverbinder durch einen Durchbruch im Gehäuse mit einem Stromführer hindurchgeführt ist, welcher innerhalb des Gehäuses mit dem Anschlussteil der Elektronikkomponente in Kontakt steht. Außerhalb des Gehäuses weist der Kabelverbinder eine Klemmvorrichtung auf, die das Kabel in Klemmstellung lösbar auf dem Stromführer fixiert. Der Stromführer ist als längliches Bauteil ausgeführt und weist an jeweils entgegengesetzten Enden die Aufnahmestelle für das Kabel und den Kontaktbereich zum Verbinden mit dem Anschlussteil der Elektronikkomponente auf. Hierbei setzt sich der Stromführer aus zumindest einem leitenden Bauteil zusammen, wobei im Bereich der Aufnahmestelle die Klemmvorrichtung zum lösbaren Fixieren des Kabels auf dem Stromführer vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Kabelverbinders und dessen Hindurchführung durch das Gehäuse ist es möglich, die Aufnahmestelle für das Kabel außerhalb des Gehäuse zu platzieren, so dass das Kabel zum Herstellen der Verbindung nicht durch das Gehäuse hindurchgeführt werden muss. Hierbei kann das Gehäuse optimal abgedichtet werden, indem zwischen dem Durchbruch im Gehäuse und dem hindurchgeführten Stromführer, sowie weiteren Bauteilen des Kabelverbinders entsprechende Dichtungen, beispielsweise O-Ringe, vorgesehen werden. Da der Kabelverbinder hierbei stationär vorgesehen ist, sind diese Dichtungen dabei geringen Belastungen aufgrund höchstens geringer Relativbewegungen zwischen Gehäuse und Kabelanschlussbaueinheit, beispielsweise durch Schwingungen bei Betrieb des Getriebes, unterworfen. Ferner kann eine einfache Anbindung und Abkopplung des Kabels außerhalb des Gehäuses mit guter Zugänglichkeit erfolgen. Schließlich lässt sich der Kabelverbinder mit lediglich geringen Anpassungen am Gehäuse vorsehen. Im Sinne der Erfindung ist unter einer Klemmvorrichtung hierbei eine Vorrichtung zu verstehen, mittels welcher das Kabel durch Verringerung eines entsprechenden Spalts an der Aufnahmestelle gehalten wird, mittels welcher also eine Kraftschlüssige Verbindung erfolgt. Unter lösbarem Fixieren ist zu verstehen, dass das Kabel durch entsprechende Betätigung der Klemmvorrichtung und einer hiermit einhergehenden Überführung in die Klemmstellung fixiert wird, diese Fixierung aber durch eine anderweitige Betätigung der Klemmvorrichtung und Rückführung der selbigen in eine Ausgangsposition wieder aufhebbar ist.
Im Unterschied hierzu muss bei der DE 10 2008 034 354 A1 das Kabel durch das Getriebegehäuse hindurchgeführt und innerhalb des Getriebegehäuses eine leitende Verbindung mit dem Anschlussteil der Elektronikkomponente hergestellt werden. Hierbei gestaltet sich zum einen eine Abdichtung des Getriebegehäuses schwierig, da hierbei die Hindurchführung des Kabels abgedichtet werden muss. Zwar ist im Falle der DE 10 2008 034 354 A1 in der Hindurchführung ein O-Ring platziert, welcher einen Zwischenraum zwischen dem Kabel und dem Durchbruch des Getriebegehäuses abdichtet, dieser O-Ring kann aber durch bei Betrieb auftretenden Bewegungen des üblicherweise lang ausgeführten Kabels verschoben werden, was eine Öldichtigkeit des Getriebegehäuses gefährdet. Zudem ist der Verbindungsbereich zwischen Kabel und Anschlussteil der Elektronikkomponente schwer zugänglich, da dieser innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen ist. Für ein Anschließen und ein Abkoppeln des Kabels muss daher jeweils zunächst das Getriebegehäuse geöffnet werden, was einen beträchtlichen Aufwand darstellt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kabelverbinder in dem Durchbruch des Gehäuses lösbar arretiert. Insbesondere verfügt der Kabelverbinder hierbei über eine Sperrfinne, welche bei Einführen des Kabelverbinders mit dem Stromführer in den Durchbruch durch eine Durchführung eines Verschlusselements taucht. Bei einem darauffolgenden Verdrehen des Kabelverbinders in dem Durchbruch hintergreift diese Sperrfinne dann das Verschlusselement. Mittels einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, den Kabelverbinder auf einfache Art und Weise am Gehäuse zu befestigen, indem dieser in den Durchbruch eingesetzt und anschließend über die Sperrfinne am Gehäuse durch Hintergreifen des Verschlusselements festgesetzt wird. Bevorzugt verfügt der Kabelverbinder hierbei zudem über einen bei der Durchführung an einer Außenseite des Gehäuses zur Anlage kommenden Absatz, welcher gemeinsam mit der hintergreifenden Sperrfinne für ein Festsetzen des Kabelverbinders in der Durchführung des Gehäuses sorgt. Insbesondere ist dieses Verschlusselement dabei im Gehäuse im Bereich des Durchbruchs vorgesehen und mit dem Gehäuse verbunden. Prinzipiell ist aber auch eine Platzierung außerhalb des Gehäuses denkbar.
Das innerhalb des Gehäuse platzierte Verschlusselement ist dabei vorteilhafterweise als Schenkelfeder ausgeführt, wobei ein dem Kabelverbinder abgewandter Schenkel der Schenkelfeder über ein Mulde verfügt. In dieser Mulde kommt die Sperrfinne bei Verdrehung des Kabelführers unter gleichzeitiger Vorspannung der Schenkelfeder zum Liegen. Durch die Vorspannung der Schenkelfeder wird auch der Kabelverbinder gegen das Gehäuse vorgespannt und damit dessen fester Sitz gewährleistet. Zudem wird auch ein ständiger Kontakt des Stromführers mit dem Anschlussteil der Elektronikkomponente sichergestellt.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kabelverbinders ist die Klemmvorrichtung an einem Zuganker ausgestaltet, welcher zudem an einem entgegengesetzten Ende die vorgenannte Sperrfinne ausbildet. Das Vorsehen dieses Zugankers hat dabei den Vorteil, dass dieser bei der vorstehend beschriebenen Arretierung über die ausgebildete Sperrfinne zum Einen für die Befestigung am Gehäuse sorgt und zum Anderen die Basis für die Klemmvorrichtung ausbildet. Bevorzugt ist der Zuganker zumindest im Bereich der Klemmvorrichtung aus einem Kunststoffmaterial gebildet, um eine ungewollte Leitung von elektrischem Strom zur Klemmvorrichtung zu verhindern. Im Rahmen der Erfindung ist aber auch eine vollständige Gestaltung des Zugankers aus einem Kunststoffmaterial denkbar.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Klemmvorrichtung durch einen an einem U-förmigen Ansatz des Zugankers drehbar gelagerten Klemmhebel gebildet, welcher über einen Klemmnocken verfügt. Dieser Klemmnocken vermindert bei einer Überführung in eine Klemmstellung durch Drehen des Klemmhebels im U-förmigen Ansatz eine Spaltöffnung zwischen sich und der Aufnahmestelle, welches dann zum gewollten Klemmen des Kabels führt. Die Verwendung eines Klemmhebels hat dabei den Vorteil, dass eine handhabbare Krafteinleitung zum Klemmen des Kabels möglich ist. Durch die beidseitige Lagerung des Klemmhebels in dem U-förmigen Ansatz wird dabei zudem gewährleistet, dass sich die Spaltöffnung nach Überführen des Klemmhebels in die Klemmstellung nicht ungewollt aufweitet. Entsprechend der Gestaltung des Querschnitts des Klemmnockens kann bei Überführung des Klemmhebels in die Klemmstellung ein entsprechend gewünschter Kraftverlauf gestaltet werden. Insbesondere ist eine Gestaltung des Klemmnockens mit einem parabellartigen Querschnitt denkbar. Schließlich ist an dem Klemmhebel bevorzugt im Bereich einer Drehachse eine Materialanbringung vorgesehen, welche für eine Verlagerung des Bauteilschwerpunkts des Klemmhebels in die Nähe der Drehachse sorgt, um unbeabsichtigtes bzw. selbstständiges Lösen der Klemmverbindung durch beispielsweise Vibrationen zu vermeiden.
In Weiterbildung der Erfindung liegt der Klemmnocken mit einem Scheitelpunkt in der Klemmstellung auf einer durch eine Drehachse des Klemmhebels verlaufenden Ebene. Eine derartige Positionierung des Klemmnockens relativ zu der Drehachse des Klemmhebels hat den Vorteil, dass sich der Klemmhebel damit in der Klemmstellung in Selbsthemmung befindet, so dass dessen selbstständiges Zurückschnappen verhindert ist. Als hierzu alternative oder aber auch ergänzende Maßnahme ist die Klemmvorrichtung in einem auf dem Gehäuse aufgesetzten Anschlussgehäuse aufgenommen, wobei ein Deckel des Anschlussgehäuses im montierten Zustand die Klemmvorrichtung in der Klemmstellung hält. Dieser Deckel blockiert also in diesem Fall ein Zurückschnappen und damit ein ungewolltes Öffnen der Klemmvorrichtung, welches im Betrieb beispielsweise durch Stöße, Vibrationen, etc. auftreten könnte. Als weitere Maßnahme gegen ungewolltes Lösen der Klemmvorrichtung könnte auch nach Überführung des Klemmhebels in die Klemmstellung eine entsprechende Fixierung an dem festgeklemmten Stromkabel erfolgen.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmnocken an einem Scheitelpunkt mit einer Noppe versehen. Hierdurch lässt sich die, auf das in der Spaltöffnung der Aufnahmestelle befindliche Kabel wirkende Klemmkraft nochmals steigern. Zudem kann in Kombination mit einer entsprechenden Bohrung am Kabel, insbesondere am Kabelschuh, zusätzlich zu der kraftschlüssigen auch eine formschlüssige Verbindung ausgestaltet werden und zudem für eine Klemmung des Kabels in der richtigen Position gesorgt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Stromführer zumindest über eine überwiegenden Teil seiner Längserstreckung von einem Isolator umgeben. Durch diese Maßnahme wird eine zuverlässige Isolierung der stromführenden Bauteile gegenüber dem Gehäuse gewährleistet. Dieser Isolator kann dabei insbesondere als Buchse gestaltet sein, in welcher die übrigen Bauteile aufgenommen sind.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch die Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Figuren nimmt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Kabelanschlussvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von Einzelteilen eines Kabelverbinders der Kabelanschlussvorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3A, 3B Ansichten eines Verschlusselements der Kabelanschlussvorrichtung gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Kabelanschlussvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kabelanschlussvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Diese Kabelanschlussvorrichtung ist an einem Hybridgetriebe angeordnet, in dessen Gehäuse 1 eine - vorliegend nicht weiter dargestellte - E-Maschine eines Parallelhybridsystems aufgenommen ist. Eine Elektronikkomponente dieser E-Maschine, insbesondere ein Stator, ist dabei ebenfalls innerhalb des Gehäuse 1 angeordnet und steht mit einem außerhalb des Gehäuses liegenden Kabel 2 leitend in Verbindung. Zu diesem Zweck verfügt die - nicht weiter dargestellte - Elektronikkomponente über einen Anschlussteil 3, der über einen zwischenliegenden Kabelverbinder 4 mit einem Kabelschuh 5 des Kabels 2 mittelbar verbunden ist.
Der Kabelverbinder 4 ist hierzu mit einem Stromführer 6 durch einen Durchbruch 7 des Gehäuse 1 hindurchgeführt, wobei sich dieser Stromführer 6 aus einer Stromhülse 8 und einer Kontaktscheibe 9 zusammensetzt. Die Stromhülse 8 und die Kontaktscheibe 9 sind hierbei jeweils als elektrisch leitende Bauteile, vorzugsweise aus einem Metall, ausgeführt und über einen Isolator in Form einer umliegenden Buchse 10 gegenüber dem Gehäuse 1 isoliert. Die Stromhülse 8 bildet dabei seitens des Anschlussteils 3 einen Kontaktbereich 1 1 des Stromführers 6 und die Kontaktscheibe 9 seitens des Kabelschuhs 5 eine Aufnahmestelle 12 des Stromführers 6 aus.
Der Kabelverbinder 4 weist des Weiteren einen Zuganker 13 auf, über welchen der Kabelverbinder 4 in dem Durchbruch 7 des Gehäuse 1 arretiert ist. Zu diesem Zweck tritt der Zuganker 13 an einem unteren Ende mit einem Verschlusselement in Form einer Schenkelfeder 14 in Wirkverbindung, über welche der Zuganker 13 und mit diesem der Kabelverbinder 4 gegen den Anschlussteil 3 vorgespannt sind. Die Wirkverbindung zwischen dem Zuganker 13 und der Feder 14 wird nun unter Hinzunahme der perspektivischen Ansicht aus Fig. 2, sowie den Ansichten der Schenkelfeder 14 in Fig. 3A und 3B näher beschrieben.
Wie aus der perspektivischen Ansicht aus Fig. 2 hervorgeht, verfügt der Zuganker 13 an einem unteren Ende über eine Sperrfinne 15, welche durch zwei sich quer von dem Zuganker 13 erstreckende Abschnitte gebildet ist. Aus den Ansichten in Fig. 3A und 3B ist zu erkennen, dass die Schenkelfeder 14 über eine Durchführung 16 verfügt, welche im Querschnitt dem Durchmesser des Zugankers 13 im unteren Bereich mit der daran angegliederten Sperrfinne 15 entspricht. Wird der Zuganker 13 nun bei Montage des Kabelverbinders 4 in dem Gehäuse 1 durch den Durchbruch 7 eingeführt, so kann die Sperrfinne 15 bei Überdeckung mit der Durchführung 16 durch diese und damit auch durch die Schenkelfeder 14 hindurch tauchen. Wird der Kabelverbinder 4 und damit auch der Zuganker 13 daraufhin verdreht, so verdreht sich auch die Sperrfinne 15 relativ zu der Durchführung 16 und kann nicht mehr durch diese zurück. Während des Verdrehens des Zugankers 13 wandert die Sperrfinne 15 zudem entlang eines unteren Schenkels der Schenkelfeder 14, bis sie beiderseits in einer Mulde 17 zum Liegen kommt, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet. Durch die sich hierbei einstellende Vorspannung der Schenkelfeder 14 wird auch der Zuganker 13 in Richtung des Anschlussteils 3 vorgespannt und drückt die Stromhülse 8 mittels eines zwischenliegenden Federelements 18 auf den Anschlussteil 3. Hierdurch wird ein ständiger Kontakt zwischen dem Anschlussteil 3 und der Stromhülse 8 gewährleistet. Zudem wird durch die Vorspannung des Kabelverbinders 4 in dem Durchbruch 7 auch eine Dichtheit des Gehäuse 1 in Kombination mit entsprechend vorgesehenen O-Ringen zwischen Buchse 10 und Durchbruch 7, zwischen Buchse 10 und Stromhülse 8 und zwischen Stromhülse 8 und Zuganker 13 gewährleistet.
An einem der Finne 15 entgegengesetzten Ende führt der Zuganker 13 ferner an einem U-förmigen Ansatz 19 eine Klemmvorrichtung 20, welche durch einen im
U-förmigen Ansatz 19 drehbar gelagerten Klemmhebel 21 gebildet ist. Insbesondere aus Fig. 1 ist dabei ersichtlich, dass dieser Klemmhebel 21 nahe seiner Drehachse über einen Klemmnocken 22 verfügt, der bei Drehen des Klemmhebels 21 aus einer geöffneten Position in die in Fig. 1 dargestellte Klemmstellung eine Spaltöffnung zwischen sich und der Aufnahmestelle 12 verringert. Bei Erreichen der Klemmstellung ist die Spaltöffnung zwischen dem Klemmnocken 22 und der Aufnahmestelle 12 derart verringert, dass der in diesem Bereich positionierte Kabelschuh 5 des Kabels 2 auf die Kontaktscheibe 9 gedrückt und kraftschlüssig in dieser Position fixiert ist. Da hierbei durch die durch den Klemmnocken 22 aufgebrachte Klemmkraft auch die Kontaktscheibe 9 auf die Stromhülse 8 gedrückt wird, wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Anschlussteil 3 über die Stromhülse 8 und die Kontaktscheibe 9 zum Kabelschuh 5 und damit zum Kabel 2 sichergestellt. Die Stärke der Klemmkraft wird dabei über die Kontur des Klemmnockens 22 definiert, welche vorliegend parabellförmig gestaltet ist. Um nun ein ungewolltes Zurückschnappen des Klemmhebels 21 nach Fixierung des Kabelschuhs 5 zu verhindern, ist der Klemmnocken 22 derart relativ am Klemmhebel 21 angeordnet, dass ein Scheitelpunkt 23 des Klemmnockens 22 in der in Fig. 1 dargestellten Klemmstellung auf einer durch die Drehachse des Klemmhebels 21 verlaufenden Ebene liegt. Hierdurch wird eine Selbsthemmung des Klemmhebels 21 erzielt, welche das ungewollte Lösen während des Betriebs, beispielsweise aufgrund von Vibrationen oder Stößen, verhindert. Um die Sicherheit allerdings weiter zu erhöhen, wird der Klemmhebel 21 in der Klemmstellung zudem durch einen Deckel 24 eines Anschlussgehäuses gehalten, welches vorliegend nicht weiter dargestellt ist und zur Aufnahme des Klemmhebels 21 und weiteren Teilen des Kabelverbinders 4 dient.
Des Weiteren geht aus Fig. 4 eine zweite bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kabelanschlussvorrichtung hervor. Im Unterschied zu der im Vorfeld beschriebenen Variante ist in diesem Fall an einem Klemmnocken 25 an dessen Scheitelpunkt 26 eine Noppe 27 vorgesehen, welche in der in Fig. 4 dargestellten Klemmstellung des Klemmhebels 21 in eine Bohrung 28 des Kabelschuhs 5 einfasst. Durch dieses Einfassen wird neben der kraftschlüssigen Verbindung über die Klemmkraft des Klemmnockens 25 auch noch eine formschlüssige Verbindung zwischen Kabelschuh 5 und Klemmnocken 25 ausgebildet. Damit wird die Gefahr eines ungewollten Herausrutschens des Kabels 2 aus der Aufnahmestelle 12 deutlich vermindert. Zudem kann hierdurch gewährleistet werden, dass das Kabel 2 in einer richtigen Position geklemmt wird.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Kabelanschlussvorrichtung kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem jeweiligen Kabel und einem Anschlussteil einer Elektronikkomponente ausgebildet werden, ohne dass hierbei eine Öldichtigkeit eines Gehäuses des jeweiligen Hybridgetriebes beeinträchtigt wird. Zudem ist diese Verbindung durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Kabelverbinders gut zugänglich, so dass eine einfache Anbindung und Abkopplung des Kabels vorgenommen werden kann. Neben der Anwendung im Bereich eines Hybridgetriebes kommt jedoch auch die Anwendung der erfindungsgemäßen Kabelanschlussvorrichtung im Bereich anderer Hybridkomponenten in Betracht, wie Wechselrichter, Batterien, DC/DC-Wandler, etc. Bezuqszeichen
Gehäuse
Kabel
Anschlussteil
Kabelverbinder
Kabelschuh
Stromführer
Durchbruch
Stromhülse
Kontaktscheibe
Buchse
Kontaktbereich
Aufnahmestelle
Zuganker
Schenkelfeder
Sperrfinne
Durchführung
Mulde
Federelement
U-förmiger Ansatz
Klemmvorrichtung
Klemmhebel
Klemmnocken
Scheitelpunkt
Deckel
Klemmnocken
Scheitelpunkt
Noppe
Bohrung

Claims

Patentansprüche
1 . Kabelanschlussvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Hybridgetriebe, zur Verbindung eines Kabels (2) mit einer in einem Gehäuse (1 ) platzierten Elektronikkomponente, wobei über einen Kabelverbinder (4) eine leitende Verbindung zwischen dem Kabel (2) und einem in dem Gehäuse (1 ) platzierten Anschlussteil (3) der Elektronikkomponente herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelverbinder (4) durch einen Durchbruch (7) im Gehäuse (1 ) mit einem Stromführer (6) hindurchgeführt ist, welcher innerhalb des Gehäuses (1 ) mit dem Anschlussteil (3) in Kontakt steht, wobei der Kabelverbinder (4) außerhalb des Gehäuses (1 ) eine Klemmvorrichtung (20) aufweist, die in Klemmstellung das Kabel (2) lösbar auf dem Stromführer (6) fixiert.
2. Kabelanschlussvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelverbinder (4) in dem Durchbruch (7) des Gehäuses (1 ) lösbar arretiert ist.
3. Kabelanschlussvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelverbinder (4) über eine Sperrfinne (15) verfügt, welche bei Einführen des Kabelverbinders (4) mit dem Stromführer (6) in den Durchbruch (7) durch eine Durchführung (16) eines Verschlusselements taucht und bei Verdrehen des Kabelverbinders (4) im Durchbruch (7) das Verschlusselement hintergreift.
4. Kabelanschlussvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement als im Gehäuse (1 ) platzierte Schenkelfeder (14) ausgeführt ist, wobei ein dem Kabelverbinder (4) abgewandter Schenkel der Schenkelfeder (14) über eine Mulde (17) verfügt, in welcher die Sperrfinne (15) bei Verdrehen des Kabelverbinders (4) unter Vorspannung der Schenkelfeder (14) zum Liegen kommt.
5. Kabelverbinder (4), mit einer Aufnahmestelle (12) für ein Kabel (2) und mit einem Kontaktbereich (1 1 ) zum Verbinden mit einem Anschlussteil (3) einer Elektronikkomponente, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestelle (12) und der Kontaktbereich (1 1 ) an jeweils entgegengesetzten Ende eines länglichen Stromführers (6) ausgebildet sind, welcher sich aus mindestens einem leitendenden Bauteil zusammensetzt, wobei im Bereich der Aufnahmestelle (12) eine Klemmvorrichtung (20) zum lösbaren Fixieren des Kabels (2) auf dem Stromführer (6) ausgestaltet ist.
6. Kabelverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (20) an einem Zuganker (13) ausgestaltet ist, welcher zudem an einem entgegengesetzten Ende eine Sperrfinne (15) ausbildet.
7. Kabelverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (20) durch einen an einem U-förmigen Ansatz (19) des Zugankers (13) drehbar gelagerten Klemmhebel (21 ) gebildet ist, welcher über einen Klemmnocken (22; 25) verfügt, der bei Überführung in eine Klemmstellung durch Drehen des Klemmhebels (21 ) eine Spaltöffnung zwischen sich und der Aufnahmestelle (12) des Stromführers (6) vermindert.
8. Kabelverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmnocken (22; 25) mit einem Scheitelpunkt (23; 26) in der Klemmstellung auf einer durch eine Drehachse des Klemmhebels (21 ) verlaufenden Ebene liegt.
9. Kabelverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmnocken (25) an einem Scheitelpunkt (26) mit einer Noppe (27) versehen ist.
10. Kabelverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwerpunkt des Klemmhebels (21 ) nahe einer Drehachse des Klemmhebels (21 ) positioniert ist.
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