WO2016202460A2 - Hochspannungsanschlussvorrichtung für eine elektrorheologische vorrichtung - Google Patents

Hochspannungsanschlussvorrichtung für eine elektrorheologische vorrichtung Download PDF

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WO2016202460A2
WO2016202460A2 PCT/EP2016/001020 EP2016001020W WO2016202460A2 WO 2016202460 A2 WO2016202460 A2 WO 2016202460A2 EP 2016001020 W EP2016001020 W EP 2016001020W WO 2016202460 A2 WO2016202460 A2 WO 2016202460A2
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Joachim Funke
Matthias Bruns
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Fludicon Gmbh
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/532—Electrorheological [ER] fluid dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • F16F9/3207—Constructional features
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • 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
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage connection device for an electrorheological
  • Electro-rheological devices are often referred to as
  • Vibration dampers, valves, couplings, actuators or used as pumps contain as drive or control means an electrorheological fluid, which can change its viscosity under the influence of an electric field to solidification, wherein for controlling the
  • the electrorheological devices usually contain a hydraulic cylinder with a piston whose pressure medium chambers are filled with the electrorheological fluid and in which the piston movement by the electrorheological located in the electric field
  • the electrorheological device is a vibration damper for damping the compression and rebound forces of a motor vehicle.
  • the vibration damper inside a pressure medium cylinder which by a piston in an input and an extension chamber is divided and whose movement is controlled by an integrated electrorheological valve.
  • the electro-valve through the outer jacket tube of the electro 'rheö Anlagennnen apparatus and a coaxially internally disposed electrode tube is formed, which are separated by a narrow valve gap, through which the two pressure medium chambers are connected to one another and through which the flow of electrorheological
  • Fluid is controllable.
  • the vibration damper with an external high voltage source via a
  • High voltage cable connects to each other.
  • the outer jacket tube is milled flat on a given surface and with a
  • Electrode tube is enough. There is the
  • the lower part consists of an insulated hard one
  • cylindrical plastic body in the center of a metallic contact element is attached, which is introduced at its lower inner end in a contact bore in the jacket tube and is connected at its upper outer end to the high voltage cable.
  • the metallic shell is annular and has an inward
  • the like is difficult to dismantle.
  • a high-voltage connection device which can be connected plug-in with an electrorheological device via a plug, is known from DE 10 2013 013 488 A1.
  • the high-voltage connector consists of an upper part of a
  • the contact pin is cast in the upper part and can be connected to the upper part with a high voltage source.
  • the contact pin is cast in the upper part and can be connected to the upper part with a high voltage source.
  • the top is in its lower area cylindrically shaped and provided in its upper region with a projecting edge portion, are fixed to the two directed down to the casing tube pole pieces. These two pole shoes are set to two on the
  • Lower part arranged, which contains in its upper region a sealing ring part and in its lower portion a Abdichtstopfenteil, wherein the Abdichtringteil is firmly connected to the upper part and the Abdichtstopfenteil is inserted in the through hole of the outer surface for pressure-tight sealing of the liquid gap.
  • High voltage is connected to the electrode and its opposite pole to the mass of the electrorheological device. Since the high voltage connector must often be attached to hard to reach vehicle parts, such as the shock absorbers, this can easily rotate around the central contact pin. Accordingly, it is necessary that the center pin is fixed so that the weakly mounted ground terminals do not become loose or damaged.
  • the invention is therefore based on the object, a
  • Connection socket in a simple way mechanically firmly connected to the electrorheological device, so that it can be advantageously attached to high hydraulic pressures up to 200 bar pressure-tight at this.
  • High voltage in the high voltage plug or on the housing of the electrorheological device can come.
  • a special embodiment of the invention with a simple metal sleeve as a connection socket has the advantage that it is easily attached to a simple through-hole of the
  • electrorheological device can be attached and it is pressure-tight and mechanically firmly connected to the electrorheological device by a vorappelbaren easy welding or soldering.
  • connection socket is pre-assembled, so that even before commissioning with the high voltage, the tightness and the electrical contact with the electrode can be easily checked in advance.
  • the formation of the lower part as insulating insert sleeve has the advantage that it is easy to produce as a plastic injection zg tellteil and by simply mating with the lower
  • connectable shell has the advantage that it covers all electrically conductive parts of the high voltage connector by its cup-shaped plastic part insulating.
  • grounding elements and the truncated against this upper contact st iftteil is advantageously ensured that the insertion is preceded by the ground before the high voltage, so that the use of a high voltage in vehicle technology is permitted.
  • the pot-shaped upper part coaxially surrounds both the lower part and the connection socket, a very compact high-voltage plug can be constructed at least in the height, which can therefore be mounted directly on an electrorheological vibration damper in the wheel housing of a vehicle. Due to the compact design, it is possible at the same time, the upper part of the
  • controllable high voltage transformer with an output voltage up to 5000 V, to the electrorheological
  • High-voltage plug has the advantage that not only the high-voltage plug, but also a high-voltage transformer connected thereto are plugged and rotatably connected to the electrorheological device both electrically and mechanically. At the same time
  • a plurality of rotational angle positions on the electrorheological device for connection selectable, so that it can be attached to hard to reach vehicle parts or to existing mounting holes of the shock absorber without costly adaptations.
  • An additional particular embodiment of the invention with a relatively long inner sleeve in cup-shaped Plastic part has the advantage that thereby arranged therein upper contact pin part is reliably protected against inadvertent contact of the high voltage.
  • the inner bush can also be used with friction or
  • FIG. 1 shows a sectional side view of a high-voltage connection device on an electrorheological vehicle damper;
  • FIG. a perspective sectional view in
  • High voltage connection device and a top view on the top part.
  • Fig. 1 of the drawing is a
  • High voltage terminal device shown in section, which consists essentially of a high-voltage connector 1, which is fixed in a connection socket 2, wherein the connection socket 2 at an electrorheological
  • Vibration damper 3 is attached as an electrorheological device.
  • the sectional view is shown in an inserted state ' in the one.
  • Upper part 4 of the high-voltage connector 1 is not completely axially plugged onto the connection socket 2 and a lower part 5.
  • the electrorheological device contains as outer housing part a grounded metallic outer tube 11 as a ground potential under which a valve gap 12 extends in which the flowing through
  • electrorheological fluid is controllable.
  • a metallic cylinder tube 13 is arranged, which radially bounds the valve gap 12 and at the same time serves as an electrode 13 for the high voltage.
  • a metallic cylinder tube 13 is arranged, which radially bounds the valve gap 12 and at the same time serves as an electrode 13 for the high voltage.
  • Socket 2 provided in a
  • connection socket 2 is preferably made of a steel alloy, from which the outer tube 11 is made, both of which may also be made of stainless steel, aluminum or other suitable metal.
  • the connector 2 is designed as a specially shaped metal sleeve, which is flush with the inner wall of the outer tube 11 in the lower region and protrudes vertically upwards about 8 to 15 mm above the outer tube 11, wherein the through hole 14 a
  • the metal sleeve 2 has inside a stepped bore, in the lower
  • Region 15 has a diameter of about 4 to 8 mm and in the upper region 16 has a slightly larger diameter of about 6 to 10 mm.
  • On the outer wall contains the Metal sleeve 2 below an extended cylindrical portion 17 of preferably 12 mm and in the upper part of a reduced cylindrical portion 18 of about 10 mm
  • a guide ring 19 is preferably still left, which serves to guide the upper part 4 during the insertion process. Furthermore, has the
  • the lower part 5 of the high-voltage connector 1 is positively inserted, which is shown in its final insertion position.
  • the lower part 5 of the high voltage connector 1 is as
  • Inserting sleeve 5 is formed, which consists of an electrically insulating hard plastic and both bottom and top of the sleeve-shaped connector socket. 2
  • the outer shape of the insertion sleeve 5 is adapted to the inner shape of the connection socket 2. It has the upper outstanding
  • Einsteckhülsenteil a projecting ring member 21 which rests in the upper part of the inside of the metal sleeve 2 and ends at the centering bevel 20 with an oblique annular surface.
  • the slope of the annular surface causes the
  • Einsteckhülsenteil is tapered down in diameter and contains, preferably not several
  • Insertion sleeve 5 is left in the lower region of the connector 2 still an annular groove in which a first O-ring 23 is inserted to seal the damper chamber 41.
  • Contact pin part 8 preferably has a diameter of about 2 to 5 mm.
  • Interior 25 of the insertion 5 is a
  • Contact pin part 8 of the two-part contact pin 7 is arranged. This protrudes down about 1 to 2 mm from the
  • this contact nose 26 may also be a compression spring
  • Ring web 36 which is fitted in the lower inner region 25 and causes a Einsteckbegrenzung upward and is limited by a second O-ring 27 for sealing upwards.
  • the lower contact pin part 8 In the upper inner region 24 of the insertion 5 ends the. lower contact pin part 8 and closes off approximately with the top surface of the insertion sleeve 5 from.
  • the lower contact pin part 8 In the upper inner region 24 of the insertion sleeve 5, the lower contact pin part 8 includes a connecting part 28, which is designed as a ' spring bushing.
  • This connecting part 28 is internally marked by a bore and has on its outer walls via four longitudinal axial slots which form four spring tongues 29, by which this connection part 28 is contact-secure with an upper contact pin part 9 connectable.
  • This lower contact pin part 8 is made of an electrically conductive metal, preferably of a non-oxidizing
  • the upper part 4 of the connector 1 is arranged above the connector 2 and above the lower part 5, the upper part 4 of the connector 1 is arranged.
  • This consists essentially of a downwardly open cup-shaped plastic part 30 in which the metallic ground terminal elements 10 are cast.
  • the upper part 4 can be seen in detail from FIG. 2 and FIG. 3 of the drawing.
  • the cup-shaped plastic part 30 is plastic
  • the upper part 4 contains an inner bushing 31, which is fixed by a bottom part 32 with the cylindrical
  • Outer wall 33 of the upper part 4 is connected.
  • the inner bushing 31 projects preferably 5 to 7.5 mm axially in the
  • the cylindrical outer wall 33 points at its downwardly directed edge on an inner beveled chamfer edge 34, which led to
  • the two mass connection elements 10 are arranged opposite one another and mechanically fixedly connected to them by the injection molding process.
  • Ground terminal elements 10 consist of two electrically independent ground terminal parts, which are arranged tangentially to the inner circumferential surface 35.
  • each ground connection element 10 consists of two radially arranged spring elements 6, a central contact part 39 and an outwardly guided terminal contact 37, all
  • Ground terminal elements 10 are arranged opposite 180 °, wherein the four spring elements 6 are preferably formed as leaf springs, and rectangular or
  • a horizontal slot 43 is provided by the at
  • connection socket 2 connects to the upper cylindrical portion 18. It can the electrical connection can not be affected by a rotational movement during the AufSteckvorgangs or during operation, since the spring elements 6 always rest firmly with their radial spring tension on the metal sleeve of the connection socket 2.
  • the spring elements 6 can also be formed from bent plates or axially formed brackets which abut against the outer jacket surface of the metal sleeve 2 by means of a spring force.
  • Plastic part 30 corresponds.
  • the length also depends on the axial dimensions of the
  • High voltage is disconnected by removing the high voltage connector 1.
  • the insertion state shown in Fig. 1 of the drawing therefore shows a plug-in operation in which the
  • High voltage plug 1 is electrically connected to the metal sleeve 2 during the insertion process just with its ground terminal elements 10. At the same time meets the upper contact pin part 9 straight with the spring tongues 29 of the lower contact pin part 8, in which then the high voltage to the electrode 13 is transferable.
  • the upper contact pin part 9 consists of a metallic round bolt, which protrudes axially as far down to the connecting part 28 of the lower contact pin part 8 that it is axially shorter than the downwardly directed spring elements. 6 The length of the round bolt is matched to the axial length of the connection socket 2.
  • Contact pin part 9 can be fixed as an independent plug-in part or fixed in the inner sleeve 31 of the upper part 4.
  • the upper contact pin part 9 can also be connected to a high-voltage transformer part connected to the upper part 4.
  • the upper part 4 with a Hochnapssstrafoteil, not shown to
  • Plug connector 1 are attached.
  • the two ground terminal elements 10 and then also the high voltage through the upper contact pin part 9 are connected in advance with the electrorheological device.
  • the electrorheological device Although only two ground terminal elements 10 are illustrated, embodiments with one or three and more can also be used
  • Ground terminal elements 10 are provided.
  • High-voltage connection device is carried out as follows:
  • connection socket 2 in the bore perpendicular to the outer tube 11 and preferably welded or soldered to the outer tube 11 pressure-tight.
  • connection socket 2 could also be electrically conductively connected to the outer tube 11 by means of a threaded connection.
  • the insertion sleeve is prepared as a lower part 5, by in this the lower
  • the lower contact pin part 8 inserted from below and fixed by means of the annular web 36 in this in the lower inner region 25 becomes.
  • the lower contact pin part 8 may also be firmly and pressure-tightly connected to the insertion sleeve 5.
  • the lower contact pin part 8 projects with its contact nose 26, preferably 1 mm, out of the lower inner region 25 of the insertion sleeve 5, while the lower contact pin part 8 in the upper inner region 24 of the insertion sleeve 5 terminates approximately with this.
  • This preassembled lower part 5 is then used to connect the high-voltage connector 1 in the
  • Connection socket 2 inserted so far until the clamping hooks 22 of the insertion 5 snaps on exit from the socket 2 at the inner edge and thereby fix the lower part 5 to the connection socket 2.
  • connection socket 2 pushed and thereby fixed to this.
  • the chamfer edge 34 serves to guide the
  • This third O-ring 42 serves to completely seal the high-voltage plug 1 against external influences.
  • the upper part 4 is still about 1 to 2 mm further on the lower part. 5
  • Plastic part 30 rests.
  • independent redundant ground connection elements 10 are integrated, can already be determined at this moment via a test circuit, not shown, whether the
  • Ground connection is made electrically conductive.
  • each ground connection element 10 with an equal size
  • Test voltage are applied, which in case of a deviation of the test currents an error in the ground connection
  • Test circuit is preferably in a above the
  • High-voltage connector 1 arranged not shown high-voltage part installed, over the outer
  • Vibration damper can rest.
  • the upper contact pin part 9 than formed separate component or connected in the center of the upper part 4 with this.
  • Oberteil .4 protrudes the upper contact pin member 9 preferably about 5 mm out of this upwards and contains at its upper outer wall part two opposite axial
  • High voltage socket of the high voltage part can be inserted and the electrical connection to the high voltage
  • the upper part 4 of the high-voltage connector 1 may also be firmly connected to the high voltage part, so that both can be plugged together on the lower part 5 for connecting the high voltage.
  • High voltage plug 1 to integrate in the high voltage part with its controllable Hochnapssstrafo, whereby a particularly compact design of both parts can be achieved.
  • the ground terminal elements IQ of the upper part 4 may be connected to the inner circumference of the socket 2, although the ground terminal elements 10 of the upper part 4 are connected to the outer periphery of the lower part 5.
  • Connection socket 2 in diameter continuously

Abstract

Hochspannungsanschlussvorrichtung für eine elektrorheologische Vorrichtung (3), die einen Hochspannungsstecker (1) mit einem isolierenden Oberteil (4), einem isolierenden Unterteil (5) und einen zentralen metallischen Kontaktstift (7) umfasst, wobei das Unterteil in einem geerdeten Teil der elektrorheologischen Vorrichtung (3) fixierbar ist und das Oberteil (4) Masseanschlusselemente (10) enthält und mit dem Unterteil (5) axial verbindbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem geerdeten Teil der elektrorheologischen Vorrichtung zusätzlich eine metallische Anschlussbuchse (2) befestigt ist, und dass das Oberteil (4) topfförmig ausgebildet ist und sowohl das Unterteil (5) als auch die Anschlussbuchse (2) in eingestecktem Zustand koaxial umschließt und radial zur Anschlussbuchse (2) angeordnete Federelemente (6) als Masseanschlusselemente (10) enthält, die an der Anschlussbuchse (2) radial anliegen, und dass der metallische Kontaktstift (7) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei der untere Kontaktstiftteil (8) im Unterteil (5) fixiert ist und der obere Kontaktstiftteil (9) im Oberteil (4) angeordnet ist, wobei die Federelemente (6) axial so im Oberteil (4) angeordnet sind, dass beim Einsteckvorgang des Oberteils (4) auf die Anschlussbuchse (2) und das Unterteil (5) die Federelemente (6) zeitlich erst mit der Anschlussbuchse (2) kontaktieren, während nachfolgend dann der obere Kontaktstiftteil (9) mit dem unteren Kontaktstiftteil (8) kontaktierbar ist.

Description

Hochspannungsanschlussvorrichtung .für eine
elektrorheologische Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs- anschlussvorrichtung für eine elektrorheologische
Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Elektrorheologische Vorrichtungen werden häufig als
Schwingungsdämpfer, Ventile, Kupplungen, Aktoren oder als Pumpen verwendet. Dabei enthalten diese als Antriebs- oder Steuermittel eine elektrorheologische Flüssigkeit, die ihre Viskosität unter Einfluss eines elektrischen Feldes bis zur Erstarrung verändern kann, wobei zur Steuerung der
Viskosität eine Hochspannung bis ca. 5.000 V erforderlich ist. Die elektrorheologischen Vorrichtungen enthalten dabei meist einen hydraulischen Zylinder mit einem Kolben, dessen Druckmittelkammern mit der elektrorheologischen Flüssigkeit befüllt sind und bei denen die Kolbenbewegung durch die im elektrischen Feld befindliche elektrorheologische
Flüssigkeit gesteuert wird. Dazu weisen die
elektrorheologischen Vorrichtungen einen
Hochspannungsanschluss auf, der mit einer in der
elektrorheologischen Vorrichtung angeordneten Elektrode verbunden ist, durch die das elektrische Feld in der elektrorheologischen Flüssigkeit erzeugt wird.
Aus der US 7,997,392 B2 ist eine derartige
elektrorheologische Vorrichtung bekannt, die einen
Hochspannungsanschluss als anschraubbare Kabeleinführung enthält. Bei der elektrorheologischen Vorrichtung handelt es sich um einen Schwingungsdämpfer zur Dämpfung der Ein- und Ausfederkräfte eines Kraftfahrzeugs. Dazu enthält der Schwingungsdämpfer innen einen Druckmittelzylinder, der durch einen Kolben in eine Ein- und eine Ausfahrkammer unterteilt ist und dessen Bewegung durch ein integriertes elektrorheologisches Ventil gesteuert wird. Dabei wird das elektrorheologische Ventil durch das äußere Mantelrohr der elektro'rheölogischen Vorrichtung und ein koaxial dazu innen angeordnetes Elektrodenrohr gebildet, die durch einen schmalen Ventilspalt voneinander getrennt sind, durch die die beiden Druckmittelkammern miteinander verbunden sind und durch die der Durchfluss der elektrorheologischen
Flüssigkeit steuerbar ist. Zur Steuerung ist deshalb am äußeren Mantelrohr der Hochspannungsanschluss als feste Kabeleinführung angeschraubt, der den Schwingungsdämpfer mit einer externen Hochspannungsquelle über ein
Hochspannungskabel miteinander verbindet. Zum Anschluss des Hochspannungskabels ist das äußere Mantelrohr an einer vorgegebenen Oberfläche plan gefräst und mit einer
Durchgangsbohrung versehen, die radial bis zum
Elektrodenrohr reicht. Dabei besteht der
Hochspannungsanschluss aus einem zentralen zylindrischen Unterteil, das in die Bohrung eingeführt wird und einem dazu koaxialen metallischen Oberteil, das auf dem planen Oberflächenteil der äußeren Mantelfläche aufliegt. Dabei besteht das Unterteil aus einem isolierten harten
zylindrischen Kunststoffkörper, in dessen Zentrum ein metallisches Kontaktelement befestigt ist, das an seinem unteren inneren Ende in eine Kontaktbohrung im Mantelrohr eingebracht wird und an seinem oberen äußeren Ende mit dem Hochspannungskabel verbunden ist. Zur Abdichtung des
Unterteils ist der Kunststoffkörper mit zwei außen
angebrachten Dichtungsschlitzen versehen, in die zwei
Dichtungen eingelegt sind. Zur Befestigung des
Hochspannungsanschlusses ist das metallische Oberteil ringförmig ausgebildet und besitzt eine nach innen
gerichtete ringförmige Aussparung, in die das Unterteil eingepasst ist. Die mit einem Metallschirm umgebene Kabeldurchführung des Hochspannungskabels ist
offensichtlich elektrisch mit dem metallischen Oberteil verbunden, das durch zwei beabstandete Durchgangsbohrungen in zwei Gewindebohrungen im äußeren Mantelrohr an diesem befestigt ist. Dabei stellen die beiden Gewindeschrauben gleichzeitig einen Massekontakt des
Hochspannungsanschlusses zum geerdeten Mantelrohr her, das als Gegenpol zur Elektrode geschaltet ist. Ein derartiger Hochspannungsanschluss ist nur mit Hilfe von
Gewindebohrungen und einer planen Auflagefläche aufwendig am Mantelrohr zu befestigen und für Prüfzwecke und
dergleichen nur schwer wieder demontierbar.
Eine Hochspannungsanschlussvorrichtung, die über einen Stecker steckbar mit einer elektrorheologischen Vorrichtung verbindbar ist, ist aus der DE 10 2013 013 488 AI bekannt. Dabei wird der Stecker der
Hochspannungsanschlussvorrichtung in eine im äußeren
Mantelrohr der elektrorheologischen Vorrichtung
eingebrachte Durchgangsbohrung eingesteckt und so am äußeren Mantelrohr fixiert. Der Hochspannungsstecker besteht dabei aus einem Oberteil aus einem
Hartplastikmaterial und einem Unterteil aus einem
dichtenden Weichplastikmaterial und einem zentralen
Kontaktstift zur Übertragung einer Hochspannung bis ca.
5000 V. Dabei ist der Kontaktstift im Oberteil eingegossen und kann auf dem Oberteil mit einer Hochspannungsquelle verbunden werden. Im unteren Bereich des Oberteils
erstreckt sich der Kontaktstift bis in die
Durchgangsbohrung und besitzt an seiner unteren Spitze eine eingelassene Schraubenfeder, die sich durch die Bohrung und einen Flüssigkeitsspalt auf ein darunter angeordnetes
Elektrodenrohr abstützt und auf dieses die Hochspannung überträgt. Das Oberteil ist in seinem unteren Bereich zylinderförmig ausgebildet und in seinem oberen Bereich mit einem auskragenden Randteil versehen, auf das zwei nach unten auf das Mantelrohr gerichtete Polschuhe befestigt sind. Diese beiden Polschuhe werden auf zwei auf der
äußeren Mantelfläche aufgeschweißte Kontaktstifte
aufgesteckt und bilden dadurch eine Masseverbindung mit dem geerdeten Mantelrohr der elektrorheologischen Vorrichtung. Axial unterhalb des Oberteils ist das weichelastische
Unterteil angeordnet, das in seinem oberen Bereich einen Abdichtungsringteil und in seinem unteren Bereich einen Abdichtstopfenteil enthält, wobei das Abdichtringteil mit dem Oberteil fest verbunden ist und der Abdichtstopfenteil in der Durchgangsbohrung der äußeren Mantelfläche zur druckfesten Abdichtung des Flüssigkeitsspaltes eingesteckt wird. Zur Verbindung der Hochspannung mit der elektro¬ rheologischen Vorrichtung wird der Hochspannungsstecker mit dem Abdichtstopfenteil des Unterteils in die
Durchgangsbohrung und gleichzeitig die beiden Polschuhe auf die beiden Massestifte aufgesteckt, so dass die
Hochspannung mit der Elektrode und dessen Gegenpol mit der Masse der elektrorheologischen Vorrichtung verbunden wird. Da der Hochspannungsstecker häufig an schwer zugänglichen Fahrzeugteilen, wie den Stoßdämpfern angebracht werden muss, kann sich dieser leicht um den zentralen Kontaktstift verdrehen. Dementsprechend ist es erforderlich, dass der zentrale Kontaktstift fixiert wird, damit sich die schwach aufgezogenen Masseklemmen nicht lösen oder nicht beschädigt werden . Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen
Hochspannungsanschluss für eine elektrorheologische . .
Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass sichergestellt ist, dass bei angeschlossener
Hochspannung stets eine Verbindung zur Masse des Gehäuses der elektrorheologischen Vorrichtung . besteht und die
Hochspannung einfach mit der elektrorheologischen
Vorrichtung verbindbar und auch leicht wieder lösbar ist. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung hat durch die an der elektrorheologischen
Vorrichtung angeordnete Anschlussbuchse zum Einstecken des Hochspannungssteckers den Vorteil, dass dadurch der
Hochspannungsstecker elektrisch kontaktsicher und
mechanisch gut an der elektrorheologischen Vorrichtung fixierbar ist und trotzdem leicht mit dieser verbunden und von dieser wieder gelöst werden kann. Dabei ist die
Anschlussbuchse auf einfache Art mechanisch fest mit der elektrorheologischen Vorrichtung verbindbar, so dass diese vorteilhaft gegen hohe hydraulische Drücke bis zu 200 bar druckdicht an dieser befestigt werden kann.
Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass durch den zweiteiligen Kontaktstift für die Hochspannungsübertragung die in der elektrorheologischen Vorrichtung liegende
Anschaltung der Elektrode mit der extern herangeführten Hochspannung erst durch den oberen Kontaktstiftteil
erfolgt, so dass es beim Einsteckvorgang des
Hochspannungssteckers nicht zu Berührungen mit der
Hochspannung im Hochspannungsstecker oder am Gehäuse der elektrorheologischen Vorrichtung kommen kann. Dadurch wird vorteilhafterweise gleichzeitig gewährleistet, dass die Hochspannung zeitlich nach der Anschaltung des Massepols beim Einsteckvorgang erfolgt, so dass die Hochspannung nicht an einem nicht geerdeten Geräteteil anschließbar ist. Eine besondere Ausführung der Erfindung mit einer einfachen Metallhülse als Anschlussbuchse hat .den Vorteil, dass diese leicht an einer einfachen Durchgangsbohrung der
elektrorheologischen Vorrichtung anbringbar ist und daran durch einen einfach vornehmbaren Schweiß- oder Lötvorgang druckdicht und mechanisch fest mit der elektrorheologischen Vorrichtung verbindbar ist. Eine weitere besonderen Ausführung des
Hochspannungssteckers mit einem separat einsteckbaren
Unterteil hat den Vorteil, dass dieser mit einem nicht angeschalteten unteren Kontaktstiftteil in der
Anschlussbuchse vormontierbar ist, so dass bereits vor der Inbetriebnahme mit der Hochspannung die Dichtigkeit und die elektrische Kontaktierung mit der Elektrode leicht vorab überprüfbar sind. Dabei hat insbesondere die Ausbildung des Unterteils als isolierende Einsteckhülse den Vorteil, dass diese einfach als Kunststoffsprit zgießteil herstellbar ist und durch einfaches Zusammenstecken mit dem unteren
Kontaktstiftteil leicht vormontierbar ist. Dabei kann vorteilhafterweise durch einfaches Einstecken der
Einsteckhülse in die Anschlussbuchse diese gegenüber dem darunterliegenden Ventilspalt abgedichtet und in dieser fixiert werden. Gleichzeitig wird dadurch der
Hochspannungsstecker mit seiner anschaltbaren Hochspannung gegenüber dem Gehäuse der elektrorheologischen Vorrichtung isoliert. Eine weitere besondere Ausführung der Erfindung mit einem zeitlich separat am Schluss des Montiervorgangs
anschaltbaren Oberteil hat den Vorteil, dass dieser durch sein topfförmiges Kunststoffteil alle elektrisch leitenden Teile des Hochspannungssteckers isolierend abdeckt. Durch die im Oberteil angeordneten Masseanschlusselemente und den gegenüber diesen verkürzten oberen Kontakt st iftteil wird vorteilhaft sichergestellt, dass beim Einsteckvorgang zeitlich vor der Hochspannung der Massepol durchgeschaltet wird, so dass die Verwendung einer Hochspannung auch in der Fahrzeugtechnik zulässig ist. Da das topfförmige Oberteil sowohl das Unterteil als auch die Anschlussbuchse koaxial umschließt ist mindestens in der Bauhöhe ein sehr kompakter Hochspannungsstecker ausführbar, der deshalb direkt an einem elektrorheologischen Schwingungsdämpfer im Radkasten eines Fahrzeugs anbaubar ist. Durch die kompakte Ausführung ist es gleichzeitig möglich, das Oberteil des
Hochspannungssteckers vorteilhafterweise in einen
steuerbaren Hochspannungstrafo mit einer Ausgangsspannung bis 5000 V zu integrieren, um die elektrorheologische
Vorrichtung ohne hochspannungsführende externe Leitungen in kompakter Ausbildung hochspannungssicher zu steuern.
Eine weitere besonderen Ausführung der Erfindung mit den beiden radial angeordneten Federelementen als
Masseanschlusselemente im Oberteil des
Hochspannungssteckers hat den Vorteil, dass dadurch nicht nur der Hochspannungsstecker, sondern auch ein damit verbundener Hochspannungstrafo steck- und drehbar mit der elektrorheologischen Vorrichtung sowohl elektrisch als auch mechanisch verbindbar sind. Dabei sind gleichzeitig
vorteilhafterweise mehrere Drehwinkelpositionen an der elektrorheologischen Vorrichtung zur Verbindung auswählbar, so dass diese auch an schwer zugänglichen Fahrzeugteilen oder an vorhandenen Befestigungslücken des Stoßdämpfers ohne aufwendige Adaptierungen anbringbar ist.
Eine zusätzliche besondere Ausführung der Erfindung mit einer relativ langen Innenbuchse im topfförmigen Kunststoffteil hat den Vorteil, dass dadurch der darin angeordnete obere Kontaktstiftteil gegen unbeabsichtigte Berührungen der Hochspannung sicher geschützt ist.
Gleichzeitig bildet die Innenbuchse im Oberteil
vorteilhafterweise eine Führung beim Einsteckvorgang und einen zusätzlichen Isolationsschutz gegenüber den
benachbarten Masseanschlusselementen, da diese eine seitliche Verringerung der Isolationsabstände verhindert. Dabei kann die Innenbuchse auch mit Reib- oder
Schnappelementen verbunden sein, die vorteilhafterweise eine sichere Fixierung im Unterteil des
Hochspannungssteckers bewirken.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen : ein Schnittbild in Seitenansicht einer Hochspannungsanschlussvorrichtung an einem elektrorheologisehen Fahrzeugdämpfer ; ein perspektivisches Schnittbild in
Seitenansicht eines Oberteils in der
HochSpannungsanschlussVorrichtung, und eine Draufsicht auf das Oberteil.
In Fig. 1 der Zeichnung ist eine
Hochspannungsanschlussvorrichtung im Schnitt dargestellt, die im Wesentlichen aus einem Hochspannungsstecker 1 besteht, der in einer Anschlussbuchse 2 fixiert ist, wobei die Anschlussbuchse 2 an einem elektrorheologischen
Schwingungsdämpfer 3 als elektrorheologische Vorrichtung befestigt ist. Die Schnittdarstellung ist dabei in einem Einsteckzustand gezeigt,' in der ein. Oberteil 4 des Hochspannungssteckers 1 noch nicht vollständig axial auf die Anschlussbuchse 2 und ein Unterteil 5 aufgesteckt ist. Die elektrorheologische Vorrichtung enthält als äußeres Gehäuseteil ein geerdetes metallisches Außenrohr 11 als Massepotential unter dem ein Ventilspalt 12 verläuft in dem die durchströmende
elektrorheologische Flüssigkeit steuerbar ist. Im
zwischenliegenden Bereich ist ein metallisches Zylinderrohr 13 angeordnet, das den Ventilspalt 12 radial begrenzt und das gleichzeitig als Elektrode 13 für die Hochspannung dient . Zur Verbindung der Massekontakte des Hochspannungssteckers 1 mit dem Schwingungsdämpfer 3 ist in der metallischen Zylinderaußenwand 11 des Dämpfers 3 eine metallische
Anschlussbuchse 2 vorgesehen, die in einer
Durchgangsbohrung 14 eingepasst ist und vorzugsweise mit den Bohrungswänden des Außenrohrs 11 druckdicht verschweißt oder verlötet ist. Dabei besteht die Anschlussbuchse 2 vorzugsweise aus einer Stahllegierung, aus der auch das Außenrohr 11 gefertigt ist, wobei beide auch aus Edelstahl, Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall bestehen können. Die Anschlussbuchse 2 ist als speziell ausgeformte Metallhülse ausgebildet, die im unteren Bereich mit der Innenwandung des Außenrohrs 11 bündig abschließt und senkrecht nach oben ca. 8 bis 15 mm über das Außenrohr 11 hinausragt, wobei die Durchgangsbohrung 14 einen
Durchmesser von ca. 8 bis 15 mm aufweist. Die Metallhülse 2 besitzt innen eine abgestufte Bohrung, die im unteren
Bereich 15 einen Durchmesser von ca. 4 bis 8 mm und im oberen Bereich 16 einen etwas größeren Durchmesser von ca. 6 bis 10 mm aufweist. An der Außenwandung enthält die Metallhülse 2 unten einen erweiterten zylindrischen Bereich 17 von vorzugsweise 12 mm und im oberen Bereich einen verkleinerten zylindrischen Bereich 18 von ca. 10 mm
Durchmesser.
Am oberen zylindrischen Bereich 18 ist vorzugsweise noch ein Führungsring 19 belassen, der zur Führung des Oberteils 4 beim Einsteckvorgang dient. Desweiteren besitzt die
Metallhülse 2 an ihrer oberen Spitze noch eine konische Zentrierneigung als Zentrierfase 20, auf der die
Federelemente 6 des Oberteils 4 beim AufSteckvorgang auf den oberen zylindrischen Bereich 18 aufgleiten.
In der Innenbohrung der Metallhülse 2 ist das Unterteil 5 des Hochspannungssteckers 1 formschlüssig eingesteckt, das in seiner endgültigen Einstecklage dargestellt ist. Das Unterteil 5 des Hochspannungssteckers 1 ist dabei als
Einsteckhülse 5 ausgebildet, die aus einem elektrisch isolierenden Hart kunststoff besteht und sowohl unten als auch oben aus der hülsenförmigen Anschlussbuchse 2
herausragt. Im Inneren der Metallhülse 2 ist die Außenform der Einsteckhülse 5 an die Innenform der Anschlussbuchse 2 angepasst. Dabei besitzt der obere herausragende
Einsteckhülsenteil ein auskragendes Ringteil 21, das im oberen Bereich innen auf der Metallhülse 2 aufliegt und an der Zentrierfase 20 mit einer schrägen Ringfläche endet. Die Schräge der Ringfläche bewirkt dabei, dass die
Federelemente 6 leicht auf die Anschlussbuchse 2 aufgleiten können.
Der unten aus der Anschlussbuchse 2 herausragende
Einsteckhülsenteil ist nach unten im Durchmesser verjüngend ausgebildet und enthält, vorzugsweise mehrere nicht
dargestellte Längsschlitze bis zum Beginn der hülsenförmigen Anschlussbuchse 2, wobei zwischen den
Schlitzen Klemmhaken 22 angeordnet sind, die die
Einsteckhülse 5 nach außen schnappend an der
Anschlussbuchse 2 fixieren. Am Außenumfang der
Einsteckhülse 5 ist im unteren Bereich der Anschlussbuchse 2 noch eine Ringnut belassen, in der ein erster O-Ring 23 zur Abdichtung des Dämpferraums 41 eingelegt ist.
Im Zentrum der Einsteckhülse 5 ist eine durchgehende axiale Bohrung angeordnet, in der der untere Teil des
Kontaktstiftes 7 als unterer Kontaktstiftteil 8
formschlüssig eingesteckt ist. Dieser untere
Kontakt stiftteil 8 hat vorzugsweise einen Durchmesser von ca. 2 bis 5 mm. Im oberen Innenbereich 24 und unteren
Innenbereich 25 der Einsteckhülse 5 ist eine
Durchmessererweiterung von jeweils ca. 2 bis 4 mm
eingebracht, die oben zur Führung des Oberteils 4 und unten zur Abdichtung des unteren Kontaktstiftteils 8 dient.
Innerhalb der axialen Bohrung ist der untere
Kontaktstiftteil 8 des zweiteiligen Kontaktstiftes 7 angeordnet. Dieser ragt unten ca. 1 bis 2 mm aus der
Einsteckhülse 5 heraus und stützt sich dabei mit seiner abgerundeten Kontaktnase 26 auf der Elektrode 13 ab und stellt damit den elektrischen Kontakt zur Hochspannung her. In dieser Kontaktnase 26 kann auch eine Druckfeder
integriert sein, die den unteren Kontaktstiftteil 8 mit seiner Druckkraft kontaktsicher mit der Elektrode 13 verbindet. Innerhalb der unteren Durchmessererweiterung der Einsteckhülse 5 besitzt der eingesteckte untere
Kontaktstiftteil 8 noch einen ringförmig umlaufenden '
Ringsteg 36, der im unteren Innenbereich 25 eingepasst ist und eine Einsteckbegrenzung nach oben bewirkt und durch einen zweiten O-Ring 27 zur Abdichtung nach oben begrenzt wird. Im oberen Innenbereich 24 der Einsteckhülse 5 endet der. untere Kontakt stiftteil 8 und schließt dabei etwa mit der Deckfläche der Einsteckhülse 5 ab. Im oberen Innenbereich 24 der Einsteckhülse 5 enthält der untere Kontaktstiftteil 8 einen Verbindungsteil 28, der als 'Federbuchse ausgebildet ist. Dieser Verbindungsteil 28 ist innen durch eine Bohrung gekennzeichnet und verfügt an seinen Außenwänden über vier axiale Längsschlitze, die vier Federzungen 29 bilden, durch die dieser Verbindungsteil 28 kontaktsicher mit einem oberen Kontaktstiftteil 9 verbindbar ist. Dieser untere Kontaktstiftteil 8 besteht aus einem elektrisch leitenden Metall, vorzugsweise aus einer nichtoxidierenden
Stahllegierung, Kupfer oder Messing.
Oberhalb der Anschlussbuchse 2 und oberhalb des Unterteils 5 ist das Oberteil 4 des Anschlusssteckers 1 angeordnet. Dieses besteht im Wesentlichen aus einem nach unten offenen topfförmigen Kunststoffteil 30, in dem die metallischen Masseanschlusselemente 10 eingegossen sind. Das Oberteil 4 ist im Einzelnen aus Fig. 2 und Fig. 3 der Zeichnung näher ersichtlich. Das topfförmige Kunst stoffteil 30 ist
vorzugsweise aus einem formstabilen und elektrisch gut isolierenden Kunststoff im KunststoffSpritzgießverfahren hergestellt und ca. 10 bis 15 mm hoch und besitzt
vorzugsweise einen Außendurchmesser von ca. 15 bis 20 mm. Im Zentrum enthält das Oberteil 4 eine Innenbuchse 31, die durch ein Bodenteil 32 fest mit der zylinderförmigen
Außenwand 33 des Oberteils 4 verbunden ist. Dabei ragt die Innenbuchse 31 vorzugsweise 5 bis 7,5 mm axial in den
Innenraum und bildet dadurch eine vollständige radiale Abdeckung des oberen Kontaktstiftteils 9, damit dieser auch im abgezogenen Zustand vor unbeabsichtigten Berührungen geschützt ist. Die zylinderförmige Außenwand 33 weist dabei an ihrem nach unten gerichteten Rand einen innen abgeschrägten Fasenrand 34 auf, der zum geführten
Aufgleiten beim AufSteckvorgang auf die Anschlussbuchse 2 dient. Dadurch wird das Oberteil 4 durch eine Klemmkraft an der Anschlussbuchse 2 fixiert.
Zwischen der inneren Mantelfläche 35 der Außenwand 33 und dem Bodenteil 32 sind die beiden Massenanschlusselemente 10 gegenüberliegend angeordnet und mechanisch fest mit diesen durch den Spritzgießvorgang verbunden. Die beiden
Masseanschlusselemente 10 bestehen aus zwei elektrisch unabhängigen Masseanschlussteilen, die tangential zu der inneren Mantelfläche 35 angeordnet sind. Dabei besteht jedes Masseanschlusselement 10 aus zwei radial angeordneten Federelementen 6, einem mittleren Kontaktteil 39 und einem nach außen geführten Anschlusskontakt 37, die alle
elektrisch miteinander verbunden sind. Die beiden
Masseanschlusselemente 10 sind dabei 180° gegenüberliegend angeordnet, wobei die vier Federelemente 6 vorzugsweise wie Blattfedern ausgebildet sind, und rechteckige oder
quadratische Blechplatten darstellen und tangential zur Metallhülse der Anschlussbuchse 2 ausgerichtet sind.
Zwischen dem eingegossenen Teil und dem nach oben
herausragenden Teil der einzelnen Federelemente 6 ist ein horizontaler Schlitz 43 vorgesehen, durch den beim
Herstellungsprozess ein Einlaufen von Spritzgussmasse in den federnden Bereich verhindert wird. Dadurch bleibt der federnde Teil der Federelemente 6 frei beweglich und kann federelastisch an der Anschlusshülse 2 anliegen. Zur sicheren elektrischen Kontaktgabe sind die beiden
Blattfedern 6 eines Masseanschlusselements 10 mit einer radialen Federkraft beaufschlagt, die diese radial und elektrisch mit. der Anschlussbuchse 2 an dessen oberem zylindrischen Bereich 18 verbindet. Dabei kann die elektrische Verbindung nicht durch eine Drehbewegung während des AufSteckvorgangs oder während des Betriebs beeinträchtigt werden, da die Federelemente 6 stets fest mit ihrer radialen Federspannung an der Metallhülse der Anschlussbuchse 2 anliegen. Die Federelemente 6 können alternativ aber auch aus gebogenen Platten oder axial ausgebildeten Bügeln gebildet werden, die mittels einer Federkraft an der äußeren Mantelfläche der Metallhülse 2 anliegen.
Axial erstrecken sich die Federelemente 6 in einer Länge, die etwa der Hälfte der Höhe des topfartigen
Kunststoffteils 30 entspricht. Dabei hängt die Länge gleichfalls auch von den axialen Abmessungen der
Metallhülse 2 und der Kontaktstiftteile 8,9 ab, da durch die Masseanschlusselemente 10 beim Ein- und Ausstecken gewährleistet werden soll, dass die Masseverbindung bereits zeitlich vor der Durchschaltung der Hochspannung erfolgen muss und gleichzeitig noch bestehen soll, wenn die
Hochspannung durch Abziehen des Hochspannungssteckers 1 abgeschaltet wird.
Der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Einsteckzustand zeigt deshalb einen Steckvorgang, bei dem der
Hochspannungsstecker 1 während des Einsteckvorgangs gerade mit seinen Masseanschlusselementen 10 elektrisch mit der Metallhülse 2 verbunden ist. Gleichzeitig trifft der obere Kontaktstiftteil 9 gerade mit den Federzungen 29 des unteren Kontaktstiftteils 8 zusammen, bei dem dann die Hochspannung auf die Elektrode 13 übertragbar ist. Dazu besteht der obere Kontaktstiftteil 9 aus einem metallischen Rundbolzen, der axial soweit nach unten zum Verbindungsteil 28 des unteren Kontaktstiftteil 8 ragt, dass dieser axial kürzer ist als die nach unten gerichteten Federelemente 6. Dabei ist die Länge des Rundbolzens auf die axiale Länge der Anschlussbuchse 2 abgestimmt. Der obere
Kontaktstiftteil 9 kann dabei als selbständiges Steckteil oder fest in der Innenbuchse 31 des Oberteils 4 befestigt sein. Der obere Kontaktstiftteil 9 kann aber auch, an einem mit dem Oberteil 4 verbundenen Hochspan-nungstrafoteil angeschlossen sein. Vorzugsweise ist das Oberteil 4 mit einem nicht dargestellten Hochspannungstrafoteil zur
Steuerung der elektrorheologischen Vorrichtung verbunden und kann gemeinsam mit diesem auf das Unterteil 5 des
Anschlusssteckers 1 aufgesteckt werden. Dadurch werden vorab die beiden Masseanschlusselemente 10 und dann auch die Hochspannung durch den oberen Kontakt stiftteil 9 mit der elektrorheologischen Vorrichtung verbunden. Obwohl nur zwei Masseanschlusselemente 10 dargestellt sind, können auch Ausbildungen mit einem oder drei und mehr
Masseanschlusselementen 10 vorgesehen werden.
Die Montage und Anschaltung der
Hochspannungsanschlussvorrichtung erfolgt dabei wie folgt:
Zur Montage der Anschlussbuchse 2 wird zunächst eine
Durchgangsbohrung 14 von ca. 8 bis 15 mm in das Außenrohr 11 des Schwingungsdämpfers gebohrt. Dann wird die
Anschlussbuchse 2 in die Bohrung senkrecht zum Außenrohr 11 eingesetzt und vorzugsweise mit dem Außenrohr 11 druckdicht verschweißt oder verlötet. Die Anschlussbuchse 2 könnte aber auch mittels einer Gewindeverbindung elektrisch leitend mit dem Außenrohr 11 verbunden werden.
Als nächsten Montageschritt wird die Einsteckhülse als Unterteil 5 vorbereitet, indem in diese der untere
Kontaktstiftteil 8 von unten eingeschoben und mittels des Ringstegs 36 in dieser im unteren Innenbereich 25 fixiert wird. Der untere Kontakt stiftteil 8 kann aber auch fest und druckdicht mit der Einsteckhülse 5 verbunden sein. Dabei ragt der untere Kontaktstiftteil 8 mit seiner Kontaktnase 26 vorzugsweise 1 mm aus dem unteren Innenbereich 25 der Einsteckhülse 5 heraus, während der untere Kontaktstiftteil 8 im oberen Innenbereich 24 der Einsteckhülse 5 mit dieser etwa abschließt. Dieses vormontierte Unterteil 5 wird dann zur Anschaltung des Hochspannungssteckers 1 in die
Anschlussbuchse 2 soweit eingesteckt, bis die Klemmhaken 22 der Einsteckhülse 5 beim Austritt aus der Anschlussbuchse 2 an deren Innenrand einschnappen und dadurch das Unterteil 5 an der Anschlussbuchse 2 fixieren.
Zur Verbindung des Hochspannungssteckers 1 mit seinem
Unterteil 5 wird dann als nächster Montageschritt das
Oberteil 4 mit seinem topfförmigen Kunststoffteil 30 von oben auf das Unterteil 5 und die diese umgebende
Anschlussbuchse 2 aufgeschoben und dadurch an dieser fixiert. Dabei dient der Fasenrand 34 zur Führung des
Oberteils 4 auf den unteren zylindrischen Bereich 17 der Anschlussbuchse 2 beim Einsteckvorgang. Zuvor wurde noch ein dritter O-Ring 42 auf die Anschlussbuchse 2 zwischen dem Führungsring 19 der Metallhülse und dem unteren
zylindrischen Bereich 17 aufgeschoben. Dieser dritte O-Ring 42 dient dazu, den Hochspannungsstecker 1 komplett gegen äußere Einflüsse abzudichten. Das Oberteil 4 wird dabei noch etwa 1 bis 2 mm weiter auf das Unterteil 5
aufgeschoben, als dies in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist, wobei dann das Ringteil 21 der Einsteckhülse 5 auf der Unterseite des Bodenteils 32 des topfförmigen
Kunststoffteils 30 aufliegt.
Während dieses Einsteckvorgangs schieben sich zunächst die vier plattenförmigen radialen Federelemente 6 auf die Zentrierfase 20 der Anschlussbuchse 2 und stellen damit den Massekontakt zur elektrorheologischen Vorrichtung in Form des Schwingungsdämpfers her. Da im Oberteil 4 zwei
unabhängige redundante Masseanschlusselemente 10 integriert sind, kann in diesem Moment bereits über einen nicht dargestellten Prüfkreis festgestellt werden, ob die
Masseverbindung elektrisch leitend erfolgt ist. Dazu kann jedes Masseanschlusselement 10 mit einer gleichgroßen
Prüfspannung beaufschlagt werden, die bei einer Abweichung der Prüfströme einen Fehler in der Masseverbindung
signalisiert oder die Hochspannung abschaltet. Dieser
Prüfkreis wird vorzugsweise in einem über dem
Hochspannungsstecker 1 angeordneten nicht dargestellten Hochspannungsteil eingebaut, der über die äußeren
Anschlusskontakte 37 mit dem Hochspannungsstecker 1
verbindbar ist.
Zeitlich nach den Masseanschlusselementen 10 erfolgt beim Einsteckvorgang die Anschaltung der elektrischen
Hochspannung des oberen Kontaktstiftteils 9 mit dem unteren Kontaktstiftteil 8 in dem steckbaren Verbindungsteil 28 zwischen beiden. Dazu ist vorgesehen, dass der obere
Kontakt st iftteil 9 vorzugsweise axial etwas kürzer
ausgebildet ist als die Federelemente 6 bzgl. einer
gemeinsamen horizontalen Linie 40, so dass die
Federelemente 6 die Masseverbindung zeitlich vor der
Hochspannungsverbindung im Anschlussstecker 1 herstellen. Dadurch ist sichergestellt, dass sowohl beim
Einsteckvorgang als auch beim Aussteckvorgang die
Hochspannung nicht ohne eine Masseverbindung am
Schwingungsdämpfer anliegen kann.
Um eine menschliche Berührung mit der Hochspannung in jedem Fall auszuschließen, ist der obere Kontakt stiftteil 9 als separates Bauteil ausgebildet oder im Zentrum des Oberteils 4 mit diesem verbunden. Bei einer Befestigung mit dem
Oberteil .4 ragt der obere Kontaktstiftteil 9 vorzugsweise etwa 5 mm aus diesem nach oben heraus und enthält an seinem oberen Außenwandteil zwei gegenüberliegende axiale
Führungsstege 38, die in eine nicht dargestellte
Hochspannungsbuchse des Hochspannungsteils einsteckbar sind und die elektrische Verbindung mit der Hochspannung
herstellen. Das Oberteil 4 des Hochspannungssteckers 1 kann aber auch fest mit dem Hochspannungsteil verbunden sein, so dass beide gemeinsam auf das Unterteil 5 zur Anschaltung der Hochspannung aufsteckbar sind. Durch den dann im
Inneren des Oberteils 4 angeordneten oberen
Kontaktstiftteils 9 mit seiner verkürzten Ausführung zu den Masseanschlusselementen 10 ist auch dann sichergestellt, dass eine menschliche Berührung der Hochspannung
ausgeschlossen ist und eine masselose Anschaltung der
Hochspannung verhindert wird. Bei einer besonderen
Ausführung der Hochspannungsanschlussvorrichtung ist insbesondere vorgesehen, das Oberteil 4 des
Hochspannungssteckers 1 in das Hochspannungsteil mit seinem steuerbaren Hochspannungstrafo zu integrieren, wodurch eine besonders kompakte Ausführung beider Teile erreichbar ist. Dabei wird gleichzeitig die Verwendung eines
Hochspannungskabels zwischen dem Hochspannungsstecker 1 und dem Hochspannungstrafo vermieden. In dieser Ausführung können die Masseanschlusselemente IQ des Oberteils 4 mit dem Innenumfang der Anschlussbuchse 2 verbunden sein, obwohl die Masseanschlusselemente 10 des Oberteils 4 mit dem Außenumfang des Unterteils 5 verbunden sind. In diesem Fall wird am Innenumfang der Zentrierphase 20 der
Anschlussbuchse 2 ein im Durchmesser kontinuierlich
reduzierter Rand vorgesehen.

Claims

Hochspannungsanschlussvorrichtung für eine elektrorheologische Vorrichtung Patentansprüche :
1. Hochspannungsanschlussvorrichtung für eine
elektrorheologische Vorrichtung (3), die einen
Hochspannungsstecker (1) mit einem isolierenden Oberteil
(4) , einem isolierenden Unterteil (5) und einen zentralen metallischen Kontaktstift ( 7 ) umfasst, wobei das Unterteil in einem geerdeten Teil der elektrorheologischen
Vorrichtung (3) fixierbar ist und das Oberteil (4)
Masseanschlusselemente (10) enthält und mit dem Unterteil
(5) axial verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem geerdeten Teil der elektrorheologischen Vorrichtung zusätzlich eine metallische Anschlussbuchse (2) befestigt ist, und dass das Oberteil (4) topfförmig ausgebildet ist und sowohl das Unterteil (5) als auch die Anschlussbuchse (2) in eingestecktem Zustand koaxial umschließt und radial zur Anschlussbuchse (2) angeordnete Federelemente (6) als Masseanschlusselemente (10) enthält, die an der
Anschlussbuchse (2) radial anliegen, und dass der
metallische. Kontaktstift (7) mindestens zweiteilig
ausgebildet ist, wobei der untere Kontakt stiftteil (8) im Unterteil. (.5)- fixiert ist und der obere Kontaktstiftteil
(9) im Oberteil (4) angeordnet ist , wobei die Federelemente
(6) axial so im Oberteil (4) angeordnet sind, dass beim Einsteckvorgang des Oberteils (4) auf . die Anschlussbuchse (2) und das Unterteil (5) die Federelemente (6) zeitlich erst mit der Anschlussbuchse (2) kontaktieren, während nachfolgend dann der obere Kontaktstiftteil (9) mit dem unteren Kontaktstiftteil (8) kontaktierbar ist.
2. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (4) mehrere
Masseanschlusselemente (10) enthält.
3. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbuchse als Metallhülse (2) ausgebildet ist, die eine Zentrierneigung aufweist, die sich in konischer Form bis zum oberen Ende erstreckt und axial darunter einen zylindrischen Bereich (18) enthält, auf dem die Federelemente (6) des Oberteils ( 4 ) aufliegen .
4. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (2) innen eine Durchmesserabstufung enthält, die im oberen Bereich (16) einen Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des Unterteils (5) in diesem Bereich entspricht und in seinem unteren Bereich (15) einen verringerten
Innendurchmesser aufweist, der dem verringerten
Außendurchmesser des Unterteils (5) in diesem Bereich entspricht.
5. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das '
Unterteil (5) des Hochspannungssteckers (1) als
Einsteckhülse ausgebildet ist, die außen axial zwei im Durchmesser abgestufte Bereiche aufweist, die an dem
Innendurchmesser der Metallhülse (2) formschlüssig
angepasst sind und am oberen Ende einen auskragenden
Ringteil (21) enthält, der auf dem oberen Rand der
Metallhülse (2) aufliegt und im unteren Bereich aus der Metallhülse (2) hinausragt und in diesem Bereich mindestens zwei Klemmhaken (22) enthält, die am unteren Ende der
Metallhülse (2) zur Fixierung an dieser einschnappbar sind.
6. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckhülse (5) innen eine axial durchgehende zentrale Bohrung enthält, dessen mittlerer Innenbereich einen Durchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des Kontaktstifts (7) in diesem Bereich entspricht und dessen oberer Innenbereich (24) und dessen unterer Innenbereich (25) einen vergrößerten Durchmesser aufweisen.
7. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Übertragung der Hochspannung vorgesehene untere
Kontaktstiftteil (8) in der durchgehenden zentralen Bohrung der Einsteckhülse einsteckbar so fixiert ist, dass dieser oben mit der Einsteckhülse (5) abschließt und unten aus dieser bis zur Elektrode (13) herausragt, wobei der untere Kontaktstiftteil (8) im oberen Innenbereich (24) der
Einsteckhülse (5) ein Verbindungsteil (28) zur Verbindung mit dem oberen Kontaktstiftteil (9) enthält und außerhalb des unteren Innenbereichs (25) der Einsteckhülse (5) eine Kontaktnase (26) aufweist, die mit der gegenüberliegenden Elektrode (13) elektrisch verbunden ist.
8. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Oberteil (4) ein topfförmiges nach unten offenes
Kunststoffteil (30) mit einer Innenbuchse (31) und einem Bodenteil (32) enthält, in dem zwei unabhängige metallische Masseanschlusselemente (10) integriert sind.
9. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Masseanschlusselemente (10) jeweils einen mittleren Kontaktteil (39) mit zwei seitlich abstehenden
Federelementen (6) enthalten, wobei die Federelemente (6) zueinander einen Winkel aufweisen, der tangential und radial auf den Außenumfang der Einsteckhülse (2)
ausgerichtet ist und die im eingesteckten Zustand mit einer vorgegebenen Federkraft an der Einsteckhülse (5) anliegen.
10. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der mittlere
Kontaktteil (39) der Masseanschlusselemente (10) mit einem außerhalb des topfförmigen Kunststoffteils (30)
angeordneten Anschlusskontakt (37) verbunden ist.
11. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Masseanschlusselemente (10) radial gegenüberliegend
angeordnet sind.
12. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach einem der
Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Innenbuchse (31) des Oberteils (4) der obere
Kontaktstiftteil (9) angeordnet ist, dessen unteres Ende gegenüber dem unteren Ende der Innenbuchse (31) soweit nach oben versetzt ist, dass dieser gegen äußere menschliche Berührung geschützt ist.
13. Hochspannungsanschlussvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Federelemente (6) in axialer Richtung unterhalb des unteren Endes des oberen Kontakt stiftteils (9) enden, wobei diese so angeordnet sind, dass die Massekontaktverbindung beim Einsteckvorgang zeitlich vor der Hochspannungsverbindung erfolgt und beim Aussteckvorgang zeitlich nach der
Hochspannungsverbindung getrennt wird.
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