WO2020048964A1 - Elektrischer steckverbinder und steckverbindung, hochvoltsystem und verfahren zum verriegeln einer elektrischen steckverbindung - Google Patents

Elektrischer steckverbinder und steckverbindung, hochvoltsystem und verfahren zum verriegeln einer elektrischen steckverbindung Download PDF

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WO2020048964A1
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connector
locking
electrical
securing
securing element
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PCT/EP2019/073443
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Markus Gruendler
Simon STOEHR
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Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector, comprising a connector housing, a Si fuse element and a movable between a basic position and a locking position Be actuating element.
  • the invention also relates to an electrical connector comprising an electrical connector and a corresponding with the electrical connector electrical counter connector.
  • the invention also relates to a high-voltage system, in particular for a motor vehicle, comprising an electrical plug connection.
  • the invention further relates to a method for locking an electrical plug connection consisting of a plug connector and a mating plug connector.
  • electrical connectors in particular also electrical pin sockets, are known from electrical engineering.
  • the electrical connectors are used to transmit electrical energy and / or signals with the widest possible bandwidth, in particular to transmit them to corresponding mating connectors.
  • Electrical connectors have contact devices in numerous embodiments. Pink contacts and / or pin contacts are particularly common. Regardless of the specific design, the various connectors are referred to below as electrical connectors.
  • An electrical connector or an electrical mating connector can be a plug, a built-in connector, a socket, a coupling or an adapter.
  • the term "connector” or “mating connector” used in the context of the invention represents all variants.
  • Connectors for the motor vehicle industry are subject to high demands with regard to their robustness and the safety of the plug connections.
  • a connector with high loads such as mechanical loads, must withstand and remain closed in a defined manner. It must be ensured that the electrical connection is not inadvertently disconnected, for example during the operation of a vehicle.
  • the plug connector must also ensure a perfect transmission of electrical power, signals and / or data even in contaminated, moist and / or chemically aggressive environments. In the autonomous operation of vehicles and for assistance systems in particular, ensuring safety is a priority.
  • Electrical connectors or their connector body can on an electrical line, egg nem harness, a cable or an electrical device such.
  • High-voltage connectors are used in the vehicle sector, especially in electric and / or hybrid vehicles, to supply a high-voltage battery with charging current or to extract the stored energy from the battery.
  • suitable connectors for supply units such as for high-voltage connections.
  • the electrical connector must permanently and safely prevent the ingress of moisture and contaminants and ensure a flawless transmission of the electrical charge current and possibly other electrical signals for controlling the charging process of the high-voltage battery.
  • the present invention has for its object to improve the electrical connectors known from the prior art, in particular to increase their tightness and vibration resistance.
  • the present invention is also based on the object to provide an electrical connector from egg nem connector and a mating connector, which in particular has a high level of tightness and vibration resistance.
  • the present invention is also based on the object of creating a high-voltage system, in particular for a motor vehicle, which has an electrical connector which, in particular, has a high level of tightness and vibration resistance.
  • the present invention is also based on the object to provide an advantageous method for locking a plug consisting of a connector and a mating connector electrical plug connection, which in particular ensures a tight and vibration-proof locking of the plug connection.
  • the electrical connector according to the invention has a connector housing, a genreele element and a movable between a basic position and a locking position actuating element which is designed to lock the electrical connector with a corresponding electrical mating connector.
  • the connector and the mating connector are electrically and mechanically functional for the intended use for power and / or signal transmission.
  • actuating element is in the basic position, this is sometimes referred to below as “open state” or “opened actuating element”. If the actuating element is in the locking position, this is also referred to below as the “closed state” or “closed actuating element”.
  • the connector housing has a locking device for guiding the fuse element between an initial position and a securing position. It is provided that the securing element in the securing position is in engagement with the actuating element in such a way that the actuating element is blocked in the locking position. In particular, it can be provided that the securing element is directly engaged with the actuating element in order to block the actuating element in the locking position. Preferably, the securing element blocks the actuating element not indirectly by blocking a primary latching connection between the actuating element and the connector housing.
  • the securing element engages in a recess or receptacle of the actuating element that is independent of a primary Rastver connection and / or engages behind a section of the actuating element or otherwise directly interlocks in a positive manner.
  • the securing element has at least one latching lug and the locking device has at least one first stop for the at least one latching lug, in order to initially block the securing element in the starting position in the direction of the securing position.
  • first is intended to express in the present case that the securing element is fundamentally blocked in the starting position in the direction of the securing position, insofar as no further (mechanical) measures are taken.
  • a latching nose can also be understood to mean a latching hook, the latching hook possibly having a latching nose.
  • the actuating element has at least one release body which is designed to penetrate into a recess in the locking device and to move the at least one latching lug of the securing element relative to the at least one first stop of the locking device in order to move the securing element, starting from the starting position to release in the securing position.
  • the actuating element and / or the release body are designed to move the locking lug of the securing element, while the release body penetrates into the recess in the locking device. While the release body thus penetrates into the recess in the locking fuse, the latching lug of the securing element can thus advantageously be lifted out of the recess, as a result of which the displacement path can be released into the securing position.
  • the electrical plug connection consisting of an electrical connector and an electrical mating connector, remains closed or locked in a defined manner even under adverse operating conditions.
  • the release body of the actuating element releases the locking element within the locking device or penetrates into the recess in the locking device to move the locking lug accordingly. This allows a defined and tolerance-insensitive actuation of the latch.
  • the at least one release body can be, for example, at least one collar, at least one web and / or at least one pin, which can penetrate in a suitable manner into the recess from the locking device in order to move the at least one latching lug.
  • the connector is suitable for the transmission of electrical data signals with high priority and / or for the transmission of electrical supply signals with risk potential or with high security requirements (such as in the case of a high-voltage connection).
  • the plug connection according to the invention is therefore particularly suitable for use in a vehicle, in particular in a motor vehicle.
  • the at least one release body of the actuating element for releasing the displacement path of the securing element is pressed against the at least one locking lug in order to move the at least one locking lug relative to the at least one first stop of the locking lock, preferably during the release body penetrates into the recess in the locking device.
  • direct actuation of the at least one latching lug through the release body through the recess in the locking device can enable a particularly simple release of the Allow locking device.
  • the at least one release body and the at least one latching lug touch directly during the displacement.
  • the locking device forms a captive device for the securing element (preferably in the starting position of the securing element) and preferably has at least one second stop for this purpose.
  • the at least one latching lug of the securing element is received in the starting position of the securing element between the at least one first stop and the at least one second stop.
  • the at least one second stop can be formed opposite the at least one first stop. This can be realized, for example, by at least one recess in the locking device, the opposite edges or side surfaces of which form the stops.
  • the securing element can thus, for example, already be delivered together with the electrical plug connector in the starting position without fear of loss of the securing element during transport and / or storage of the plug connector.
  • the captive device or the at least one latching lug and / or the at least one second stop are designed in such a way that the securing element can also be removed from the locking device using a defined amount of force, if desired, whereas a accidental falling out is safely avoided.
  • the at least one locking lug can be used on the one hand to protect the hedging element in the starting position against unintentional falling out and on the other hand to block the displacement of the securing element, starting from the starting position into the securing position, as long as the actuating element is not in the locking position.
  • This can be a particular advantage, since the formation of functionally different locking lugs on the securing element can be avoided. This can lead to material savings and to a reduction in the manufacturing effort for the electrical connector.
  • the locking device has at least one third stop which is designed to block the securing element in the securing position, in particular in order to block the displacement path of the securing element from the securing position back to the starting position.
  • the third stop is designed to block the securing element in the securing position, in particular in order to block the displacement path of the securing element from the securing position back to the starting position.
  • the at least one latching lug can therefore advantageously fulfill up to three functions.
  • the at least one locking lug is used initially to block the displacement path of the securing element, starting from the starting position into the securing position.
  • the at least one latching lug can additionally also serve as a protection against loss for the securing element, starting from the starting position, and / or as an additional securing instance for blocking the securing element in the securing position. The use of different locking lugs to fulfill the individual functions can thus be avoided.
  • the locking device has the at least one second stop and the least one third stop.
  • the at least one latching lug has a bevel and / or bevel on its side surface or edge facing away from the at least one first stop of the locking fuse in the starting position of the securing element.
  • an initially stop-related blocking of the displacement path of the securing element can also be released again by using a correspondingly large amount of force if necessary.
  • This can be particularly advantageous in particular to release or pull the securing element secured by means of a captive lock out of the locking device if necessary and / or to bring the securing element back to the starting position, starting from the securing position with a correspondingly defined amount of force wanted. Nevertheless, accidental leaving the positions of the securing element or accidental falling out of the securing element can be avoided. In this way, a reversible blocking of the securing element in the locking device can be provided if necessary.
  • the at least one latching lug has the at least one first stop, the at least one second stop and / or the at least one third stop has a bevel and / or bevel.
  • the at least one locking lug is designed on a spring and / or on an at least partially elastic web in order to provide the reversible blocking described above.
  • the securing element has an end stop which strikes an end face of the locking device when the securing element is in the securing position. In this way, a fitter can easily recognize whether the plug connection is locked and secured.
  • the securing element has a locking tongue which is at least partially received in a corresponding receptacle of the actuating element when the securing element is in the securing position.
  • the securing element in the securing position with the locking tongue is in engagement with the corresponding receptacle of the actuating element in such a way that the actuating element is blocked in the locking position.
  • the locking tongue can be a bolt-like securing body.
  • the locking tongue can in particular be elongated and protrude in the direction of the actuating element from the securing element when the securing element is in the locking device.
  • the securing element can be inserted in the manner of a bolt in the receptacle of the actuating element and thereby prevent movement of the actuating element starting from the locking position back into the basic position.
  • the locking tongue preferably blocks the actuating element in one degree of freedom, in particular essentially orthogonally to the direction of movement of the actuating element.
  • the locking tongue can be designed without any locking mechanisms or locking hooks or locking lugs, in particular since the locking element can be locked in the locking position by the at least one locking lug in combination with, for example, the at least one third stop.
  • a rail guide is provided for guiding the securing element in the locking device, preferably in such a way that the securing element has two guide webs which are guided in corresponding guide grooves in the locking device.
  • two second stops and / or two third stops can be provided for the two latches.
  • any number of latches, stops and release bodies can be provided, which does not necessarily have to match.
  • a locking lug, a first stop and a release body can also be provided.
  • More than two locking lugs, stops and / or release bodies can also be provided, for example three, four or more.
  • the locking tongue extends between the two latches.
  • a symmetrical design of the securing element can be advantageous in order to ensure a comfortable assembly of the connector and in particular to avoid wedging of the securing element in the locking device during insertion or displacement of the securing element from its starting position into the securing position.
  • other geometries are also possible within the scope of the invention, in particular also the use of a single locking catch which is formed between two locking tongues etc.
  • the actuating element is designed as an actuating lever and preferably forms a link guide with at least one, preferably two guide lugs of the electrical mating connector.
  • the actuation lever can, for example, be arranged laterally on the connector, preferably on both sides, and can be pivoted about a defined angular range during actuation from the basic position into the locking position, for example by an angular range of up to 180 degrees, preferably by an angular range of about 90 degrees.
  • an actuating slide can also be provided. By closing the actuating lever or by actuating the actuating lever from the basic position into the locking position, the plug connection can be locked with little effort.
  • the actuating element is locked by a primary latching connection in the locking position with the connector housing, for example by the actuating element engaging behind a latching lug of the connector housing.
  • the actuating element rests in the locking position on a housing part of the connector.
  • the actuating element can have recesses in which the guide means (for example the guide lug) of the mating connector can be received.
  • the actuation lever or the actuating slide can be designed as a backdrop of a link guide, in which we at least one sliding block of the mating connector is positively guided.
  • the mating connector preferably has two sliding blocks or guide lugs which protrude laterally, in particular orthogonally to the mating direction, from the mating connector.
  • the invention also relates to an electrical plug connection, comprising an electrical plug connector according to the above statements and an electrical mating connector corresponding to the electrical connector, the electrical mating connector having at least one guide means which is movable with an actuating element between a basic position and a locking position electrical connector cooperates in such a way that the plug connection assumes a locking position starting from a pre-locking position when the actuating element is moved from the basic position into the locking position.
  • the electrical connector is particularly intended for power electronics in the motor vehicle sector.
  • the invention is not limited to this.
  • the plug connection according to the invention can advantageously be used within the entire electrical engineering or in the entire electronics area.
  • the pre-locking position is preferably an initial position, from which the actuating element for connecting the connector to the mating connector can be operated by a user / fitter or a mounting device. It can be provided that the plug connector and the mating plug connector are already mechanically connected to one another in the latching position, for example are captively connected to one another and / or are in a state in which the electrical plug connection can be delivered in a transport-safe manner.
  • the electrical connector has a toothing and the electrical mating connector has a counter toothing corresponding to the toothing of the electrical plug connector, the toothing and the counter toothing being in engagement with one another in the locking position of the plug connection.
  • the toothing brings about an improvement or optimization with regard to vibration loads on the plug connection.
  • the toothing can absorb mechanical forces in the radial direction and in the cable outlet direction and thereby hold the connector relative to the mating connector.
  • the mating connector is designed as a device connector or pin trough.
  • the electrical mating connector is preferably an electrical pin socket. Electric pin pans are known, inter alia, in the motor vehicle sector.
  • the plug connector is designed as a coupling or plug.
  • connector or mating connector is not important according to the invention. In principle, any type of connector and mating connector can be provided, which can be connected to one another.
  • the formation of a toothing of a coupler for connection with a counter toothing of a pin trough can be particularly suitable for forming a plug connection in the high-voltage range.
  • the electrical plug connection can particularly preferably be designed as a two-pole flat contact plug connection.
  • the mating connector has a connector body for receiving a contact device and a shield, the Connector body for insertion in an opening of a housing part of a housing of an electronics unit is formed.
  • the connector body can be formed in several parts and have at least ei NEN inner connector body and an outer connector body, which are positioned on opposite sides of the housing part, the inner connector body can be fixed independently of the housing part in the housing of the electronics unit and fasteners are provided, to connect the connector bodies to one another in such a way that the housing part is fixed between the connector bodies.
  • the inner connector body of the mating connector is additionally fixed to at least one further section of the housing for attachment to the housing part.
  • the electronics unit can preferably be a high-voltage electronics unit, in particular a high-voltage battery.
  • the inner connector body of the mating connector can be fastened in the housing in any manner, preferably by means of a screw connection or by corresponding screwing points.
  • the inner connector body of the mating connector is first fixed in the housing of the electronics unit and then the housing part, which is preferably designed as a cover, is placed on it.
  • the inner connector body of the mating connector and the housing provided with the opening can be positioned relative to one another in such a way that the housing part, in particular in a design as a cover, can be placed on the housing in a suitable manner, so that the inner connector body of the mating connector can be protrudes an interior of the housing through the opening of the housing part to the outside.
  • the outer connector body of the Ge connector can be placed on the outside of the housing part such that the inner connector body can be connected to the outer connector body with the aid of the fastening means, whereby the housing part, which is located between the two connector bodies, is also fixed.
  • the fastening means are preferably designed to be detachable.
  • the fasteners are formed separately from the outer connector body of the Gegensteckver connector.
  • the outer connector body itself is therefore not a fastening means, in particular not a union nut.
  • fastening means are designed as screw connections.
  • the actuating element of the fastex connector in the basic position in the pre-locking position of the plug connection engages with the guide means of the male connector.
  • the actuating lever of the connector has two side legs, which are arranged laterally on the connector and are connected along the back of the connector via a web.
  • the side legs of the actuating lever can have lateral recesses which, in the locking position of the plug connection, accommodate two guide lugs projecting on both sides from the outer plug connector body.
  • the toothing and / or the counter toothing are arranged around a central axis of the respective connector.
  • Such an arrangement is particularly suitable for absorbing radial forces by means of the toothing or counter toothing.
  • the toothing and / or counter-toothing is arranged in a partial ring or ring shape around the central axis of the respective connector.
  • a partially ring-shaped toothing or counter-toothing has proven to be particularly suitable, since a sufficiently vibration-proof toothing can then be provided by comparatively little effort, for example material and manufacturing effort.
  • the toothing and the counter toothing can in each case at least along a circumferential section of 10 degrees, preferably 30 degrees, particularly preferably 60 degrees and very particularly preferably 120 degrees, for example also 150 degrees, 180 degrees,
  • the toothing and the counter toothing when they are in engagement with one another, are positively and / or non-positively engaged, are preferably elastically pressed together.
  • an elastic pressing when plugging the plug connection by actuation of the actuating element has been found to be particularly suitable in order to provide a high level of vibration security of the plug connector.
  • a sufficiently high force can be introduced by a user or by a Montagevor device, for example using a physical lever arm, for pressing the toothings.
  • the teeth of the toothing and / or the counter toothing taper outwards, the teeth of the toothing and the teeth of the counter toothing preferably having a different pitch.
  • the toothing can be pressed particularly well in the locking position of the plug-in connection, with simple "threading" of the teeth into one another at the same time.
  • the plug connection can have a high level of vibration and holding force, almost independently of the manufacturing tolerances.
  • the shielding of the mating connector has a cylindrical section and a plurality of shielding tabs adjoining the cylindrical section.
  • the shielding tabs of the mating connector can have radially protruding contact points which are positioned such that the contact points contact the housing part in the region of the opening.
  • the shield of the mating connector is connected to the inner connector body of the mating connector.
  • the contact device of the mating connector is received in the inner connector body, preferably connected to the inner connector body in a form-fitting manner and in particular is clipped.
  • the contact device of the mating connector has at least one, preferably two, four or more inner conductor parts, which are preferably designed as pin contacts and / or pin contacts.
  • the connector can be designed to correspond to this.
  • the connector can be used in a special way for the transmission of electrical current, for. B. suitable for charging a battery.
  • the inner conductor parts of the connector ders and mating connector for power supply. It can be provided that in an embodiment with two inner conductor parts, one inner conductor part is connected to the electrical negative pole or the ground and the other inner conductor part is connected to an electrical positive pole of the supply voltage.
  • the inner conductor parts are each positioned in pairs in such a way that a pair of inner conductor parts are connected to the negative electrical pole and a pair of inner conductor parts are connected to the positive electrical pole of the supply voltage such that one inner conductor part each corresponding mating connector can be inserted between a pair of inner conductor parts of the electrical connector. This can result in a particularly reliable transmission of the currents.
  • the connector body of the mating connector has a positioning device such that the connector body of the mating connector can only be connected to one another in a defined orientation.
  • the connector with the mating connector forms a coding device such that the connector and the mating connector can only be connected to one another in a defined orientation.
  • the mating connector has a partially ring-shaped guide which is designed to enable a connection of the mating connector to the connector.
  • the connector can preferably have a 45 degree to 135 degree outlet, particularly preferably a 90 degree outlet.
  • the guide can preferably be Chromel det on the outer connector body of the mating connector.
  • the electrical mating connector can also have a closed, ring-shaped guide.
  • the counter-toothing of the counter-connector is arranged in a partially ring-shaped manner and opposite the partially ring-shaped guide with respect to a central axis of the counter-connector, the counter-toothing preferably being oriented in the direction of the outlet of the connector when the connector is closed. This can result in a particularly stable and vibration-proof plug connection.
  • the invention also relates to a mating connector, in particular a device connector or an electrical pin tray for power electronics in the motor vehicle sector, for use in an electrical connector according to the above statements.
  • the invention also relates to a high-voltage system, in particular for a motor vehicle, comprising an electrical plug connection according to the above statements, and a housing of a high-voltage telecommunication unit, in particular a high-voltage battery, with a housing part on which a Ge connector for connection to the connector can be determined.
  • the invention relates to a high-voltage line set, comprising an electrical plug-in connector according to the above statements and a prefabricated cable with a corresponding electrical mating connector.
  • the electrical plug connection can advantageously be used in real time for the transmission of large amounts of data, for example from different optical cameras, sensors or navigation sources. Possible areas of application are in particular autonomous driving, driver assistance systems, navigation, infotainment, the Internet and mobile communication.
  • the invention is particularly suitable for use in high-voltage technology and in particular for the transmission of motor and / or charging power for hybrid and electric motors.
  • the invention may be suitable for use with voltages up to 1,000 volts at continuous currents up to 450 amps or more.
  • the invention further relates to a method for locking an existing from a connector and egg nem mating connector electrical connector, according to which the connector is brought from a latching position into a locking position by an actuation supply element of the connector is moved from a basic position to a locking position, wherein the actuator of the connector cooperates with a guide means of the mating connector accordingly. It is provided that at least one release body of the actuating element penetrates into a recess of a locking device of the plug connector and displaces at least one latching lug of a securing element relative to at least one first stop of the locking device in order to move the securing element starting from a Release ner starting position in a securing position when the actuating element is in the locking position. After its release, the securing element is moved from the starting position into the securing position and brought into engagement with the actuating element in such a way that the actuating element is blocked in the locking position.
  • the actuating element in particular an actuating lever
  • it can be provided, for example, that it penetrates via an actuating collar into the recess in the locking safety device of the connector housing.
  • the actuating collar can then press against the at least one locking lug of the securing element in order to release the securing element which is still blocked at this point in time as soon as the actuating lever is in the locking position.
  • the hedging element is thus released in the locking position of the actuating element and can be pushed forward in the direction of the actuating element.
  • the securing element can penetrate into a recess or opening in the actuating lever and can thus prevent the actuating lever from opening again.
  • the method according to the invention makes it particularly easy to close and lock the electrical plug connection. Furthermore, there is a robust, in particular vibration-proof, tight and reliable connection between the connector and the mating connector.
  • the securing element can first be fixed in the starting position, after which the actuating element releases the securing element, after which
  • the securing element is moved into the securing position and the actuating element is locked by the locking tongue, after which preferably
  • Figure 1 is an electrical connector comprising a connector and a mating connector in a perspective view
  • Figure 2 shows an embodiment of the electrical mating connector in an exploded view, with an inner connector body, a housing part and an outer connector body;
  • Figure 3 shows an embodiment of an electrical connector corresponding to the mating connector of Figure 2 in a perspective view
  • Figure 4 shows a perspective section of a toothing of the connector, which is pressed with a Ge toothing of the mating connector
  • Figure 5 shows the connector of Figure 3 and the mating connector of Figure 2 in a perspective view in a pre-locking position
  • Figure 6 shows the connector of Figure 3 and the mating connector of Figure 2 in a perspective view in a locking position
  • FIG. 7 shows a basic illustration of a high-voltage system housing of a high-voltage electronic unit, in particular a high-voltage battery and a high-voltage line set. showing an electrical mating connector and a prefabricated cable with a corresponding connector;
  • Figure 8 shows the connector of Figure 3 with the actuator and the locking device in a further perspective view
  • Figure 9 shows the connector of Figure 3 in a further perspective view with hidden operating lever
  • Figure 10 is an enlarged view of section X of Figure 9;
  • Figure 1 1 is a perspective view of an actuating lever of an inventive
  • Figure 12 is an enlarged view of section XII of Figure 11;
  • FIG. 13 shows a perspective individual illustration of a securing element of an inventive device
  • Figure 14 shows the securing element of Figure 13 in a second view
  • Figure 15 shows the securing element of Figure 13 in a third view
  • FIG. 16 shows a perspective partial section of an electrical connector with a securing element inserted in the starting position within the locking device for a connector that has not yet been locked
  • FIG. 17 shows a perspective partial section of an electrical connector with a securing element inserted in the starting position within the locking device when the connector is locked;
  • Figure 18 is a partial perspective section of an electrical connector with a hedging element in the securing position.
  • Figure 19 shows a further partial section of an electrical connector with a securing element in the securing position to illustrate a locking tongue of the securing element, which is received for blocking the actuating lever in a corresponding receptacle of the actuating element.
  • Figure 1 shows in simplified form an embodiment of the electrical connector 1, comprising a connector 2 and a connectable to the connector 2 mating connector 3.
  • the connector 2 is formed in the embodiment as a coupling and the mating connector 3 as a pin tray.
  • the type of connector 2 or mating connector 3 is not important in the context of the invention.
  • Figure 1 a state of the connector 1 is shown for better illustration, in the connector of the 2 and mating connector 3 are not mechanically connected and are not yet in the pre-locking position.
  • the connector 2 has a movable actuating element 4 between a basic position P 0 and a locking position PT, which in the exemplary embodiment is designed as an actuating lever 4.
  • the actuating lever 4 has two side legs 4.1, which are connected to one another via a web 4.2 (cf. FIGS. 1, 8 and 11).
  • the actuating element can also be designed differently, for example as an actuating slide.
  • the actuating lever 4 is in the unconnected state of the connector 1 of Figure 1 to save space in the locking position P ⁇ and is located on the connector housing 5 of the connector 2. Before the plug connection 1 is mechanically connected, it is therefore necessary to first move the actuating lever 4 into the basic position P 0 .
  • the actuating element or the actuating lever 4 is designed to cooperate with a guide means 6 of the mating connector 3 in such a way that the plug connection 1 assumes a locking position (see FIG. 5) starting from a pre-locking position (see FIG. 6) when the actuating element or the actuating lever 4 is moved from the basic position P 0 into the locking position P ⁇ be.
  • the guide means 6 is designed as two guide lugs 6 which protrude laterally from the mating connector 3.
  • the side legs 4.1 of the actuating lever 4 each have lateral recesses 7.
  • the guide lugs 6 form the sliding blocks of a sliding block guide resulting with the actuating lever 4.
  • the connector 2 has a toothing 9 and the mating connector 3 a with the toothing 9 of the connector 2 corresponding counter toothing 8.
  • the toothing 9 and the Ge counter toothing 8 are in the locked position (see FIG. 6) of the connector 1 with each other.
  • the teeth 9 and the counter teeth 8 are each arranged around a central axis A, B of the corresponding connector 2, 3. It has proven to be advantageous that the toothing 9 and the counter-toothing 8 are each only partially annular around the central axis A, B of the respective To arrange connector 2, 3 around, since this can simplify the structure of the electrical connector 1, while a high level of vibration security can still be guaranteed. Naturally, however, a completely annular or closed arrangement of the toothing 9 and / or the counter toothing 8 is also possible.
  • a partially annular guide 10 of the mating connector 3 is also provided, which is designed to enable a connection of the mating connector 3 with the Steckver binder 2, which has a 90 degree outlet in the embodiment.
  • the counter-toothing 8 of the mating connector 3 of the partially annular guide 10 is arranged opposite one another with respect to the central axis A of the mating connector 3 and points in the direction of the outlet of the connector 2 when the connector 1 is closed.
  • Figure 2 shows a further embodiment of a mating connector 3 in the form of a pin trough in more detail.
  • the mating connector 3 of FIG. 2 is particularly suitable for connection with the further connector 2 shown in FIG. 3, the features of which essentially correspond to those of the connector 2 of FIG. 1, which is why a description of the same is omitted.
  • the electrical connector 2 and the electrical mating connector 3 are particularly suitable for use for power electronics in the motor vehicle or electronics sector.
  • the electrical connector 1 is in the embodiment as a connector 1 for the Hochvoltbe rich, preferably as part of a high-voltage line set and this in turn preferably as part of a high-voltage system.
  • the embodiment is not to be understood as limited to this.
  • the electrical mating connector 3 has a multi-part connector body, which in the exemplary embodiment is composed of an inner connector body 11 and an outer connector body by 12.
  • the inner connector body 1 1 is not shown in Figures 1, 5 and 6 Darge.
  • the inner connector body 1 1 receives a contact device 13.
  • the contact device 13 can be connected in any way to the inner connector body 11.
  • the contact device 13 is inserted into the inner plug-in connector body 1 1 and is there preferably positively, in particular hooked or clipped.
  • power connections 14 are provided in the manner of connecting lugs in order to be able to make contact with the contact device 13, for example with an electronic unit 15 (see FIG. 7), which will be described below.
  • the power connections 14 are connected to inner conductor parts 16, which are designed to transmit electrical current to correspondingly designed inner conductor parts 17 (see FIG. 1) of the plug connector 2.
  • the contact device 13 can be designed to transmit electrical currents and / or data at any frequencies and / or data rates. In the exemplary embodiment it is provided that the contact device 13 can be used for the high-voltage range for use with high voltages, in particular 220 volts and greater, preferably 400 to 1000 volts.
  • the contact device 13 has a circular outer circumference.
  • the shape of the contact device 13 can be of any design, for example square or rectangular.
  • a circular outer circumference, in particular also a concentric or symmetrical structure of the contact device 13 has been found to be suitable.
  • the inner conductor parts 16 of the contact device 13 can (as shown in FIG. 2) be plate-shaped or also as pin and / or pin contacts (as shown in FIG. 1). Other configurations are possible within the scope of the invention.
  • the inner connector body 11 has an electromagnetic shield 18.
  • electromagnetic interference signals can be generated, which the electronics, for. B. in a motor vehicle, especially the local electronic controls such. B. an engine control, can interfere.
  • the embodiment shows a particularly suitable embodiment of the shield 18.
  • the shield 18 has a cylindrical portion 19 and a plurality of adjoining the cylindrical portion 19 shielding tabs 20.
  • the connector 2 is preferably designed in such a way that it also has a shield (not shown) which at least partially radially contacts the shielding tabs 20.
  • the shielding tabs 20 are preferably resilient to produce a good connec tion with the shielding of the connector 2.
  • the shield 18 is connected to the inner connector body 11 in the exemplary embodiment.
  • the inner connector body 1 1 and the shield 18 are inserted together into an opening 21 egg nes housing part 22 of a housing 23.
  • the housing 23 can accommodate an electronics unit 15 (see FIG. 7).
  • the electronics unit 15 is preferably designed as a high-voltage electronics unit, in particular as a high-voltage battery 15.
  • a particularly advantageous connection of the inner connector body 1 1 with the housing 23 or the housing part 22 results from the fact that the inner connector body 1 1 is first fixed in the housing 23 Ge.
  • the determination can be made in any way. In the exemplary embodiment, it is shown in principle in FIG. 7 that the inner connector body 11 is fixed at screw-on points 24.
  • the inner connector body 11 can be designed accordingly for this purpose (not shown in detail). It is advantageous if the inner connector body 11 is first fixed in the housing 23 and then the housing part 22 provided with the opening 21 is set up or the inner connector body 11 is inserted into the opening 21.
  • the inner connector body 1 1 is fixed at a correspondingly suitable position in the housing 235, so that the opening 21 and the contact device 13 inserted into the inner connector body 1 1 are concentrically aligned with one another, so that the contact device 13 defines the opening 21 from an in nenraum of the housing 23 can penetrate to the outside.
  • the housing part 22 is
  • is is
  • the outer connector body 12 When the inner connector body 11 is pushed through the opening 21, the outer connector body 12 is then attached to an outside of the housing part 22. This is shown in the explosion view of FIG. 2.
  • the outer connector body 12 and the inner connector body 11 are fixed with the aid of fastening means 25 in such a way that the housing part 22 is also fixed between the connector bodies 11, 12.
  • the fastening means are designed as screw connections, in particular as threaded screws 25.
  • the inner connector body 1 1 has at least two, in the embodiment four, symmetrically about a central axis A of the mating connector 3 angeord designated sockets 26.
  • the bushings are removable det in the embodiment as threaded bushings 26.
  • the outer connector body 12 has correspondingly at least two, in the gameforementionedsbei four arranged symmetrically about the central axis A of the mating connector 3 through holes 27.
  • the housing part 22 has bores 28 which are aligned with the threaded bushings 26 or the through bores 27.
  • seals which are designed as O-rings 29 are also provided in order to seal the bores 28 in the housing part 22.
  • the O-rings 29 are inserted into the threaded bushings 26.
  • the threaded bushings 26 preferably have corresponding depressions for this purpose.
  • a seal 30 is also provided for sealing the opening 21.
  • a sealing ring 30 is used for this purpose, which is positioned between the outside of the housing part 22 and the outer connector body 12 and rotates around the opening 21 (only shown in FIG. 2).
  • the shielding tabs 20 and / or alternatively (but not shown) the cylindrical section 19 of the shield 18 have contact points 31 which are positioned such that the contact points 31 cover the housing part 22 in the region of the opening 21 to contact.
  • the contact points 31 preferably protrude radially beyond the shielding tabs 20.
  • the contact points 31 establish a reliable electrical connection between the shield 18 and the housing part 22, which is preferably electrically conductive, in particular as a sheet metal part or also as a cast part.
  • the connector bodies 11, 12 have a positioning device 32 such that the connector bodies 11, 12 can only be connected to one another in a defined orientation.
  • the positioning device 32 has at least one, in the exemplary embodiment several, preferably three to four positioning grooves 33 and corresponding positioning lugs 34.
  • the positioning grooves 33 on the inner connector body 11 are formed and extend in the axial direction between two shielding tabs 20.
  • the outer connector body 12 has corresponding positioning lugs 34 which, when the outer connector body 12 is correctly attached to the inner connector body 11 is, in the axial direction A durably inserted into the corresponding positioning grooves 33.
  • the connector body 11, 12 can only be connected to one another in exactly one orientation.
  • the electrical connector 2 with the electrical connector 3 forms a coding device 35 (see FIG. 2) such that the connector 2 and the mating connector 3 can only be connected to one another in a defined orientation. In the exemplary embodiment it is provided that the electrical connector 2 and the electrical mating connector 3 can only be connected to one another in exactly one orientation.
  • a coding element 36 of the coding device 35 assigned to the outer connector body 12 is shown in FIG. 2 and a corresponding counter-coding element 37 for receiving the coding element 36 shown in Figure 3.
  • Such mechanical codings to connect electrical connectors 2 and electrical mating connectors 3 are generally known from the prior art.
  • teeth 9 and 8 counter teeth are shown while they are in the locking position of the connector 1 with each other. It can be provided, as shown in the exemplary embodiment, that the toothing 9 and the counter toothing 8 are positively and non-positively engaged, preferably are elastically pressed together. For this purpose, it can be advantageous if the teeth of the toothing 9 and the teeth of the counter toothing 8 taper outwards, the teeth of the toothing 9 and the teeth of the counter toothing 8 preferably having a different pitch (different angles ⁇ and ⁇ ) , which can advantageously enable pressing.
  • the individual teeth of the toothing 9 and / or the counter toothing 8 can have bevels or chamfers, as shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 shows the electrical plug connection 1 in a perspective, partially sectioned view in the pre-locking position.
  • the electrical connector 1 is shown in the locked position. It can be seen that the actuating element or the actuating lever 4 of the connector 2 in the basic position P 0 in the pre-latching position of the connector 1 is in engagement with the guide means or with the guide lugs 6 of the mating connector 3.
  • the actuating lever 4 is actuated from the basic position P 0 to the locking position P T , the electrical plug connection 1 can be closed reliably and easily by the force or link guide thereby provided. Due to the physical lever arm, a strong compression of the toothing 9 in the counter toothing 8 can be made possible with comparatively little effort.
  • the invention also relates to a high-voltage system, in particular for a motor vehicle, comprising an electrical plug connection 1 according to the above statements.
  • a housing 23 of a high-voltage unit in particular a high-voltage battery, can be provided with a housing part 22 on which the mating connector 3 is fixed and with a plug connector 2 for connection to the mating connector 3.
  • Figure 7 shows a basic structure of a high-voltage system with the electrical connector 2 and the electrical mating connector 3. Also shown is the housing 23, which accommodates the electronics unit 15, which is preferably a high-voltage electronics unit, in particular a high-voltage battery 15. The high-voltage battery 15 is connected to the power connections 14 of the electrical mating connector 3 via lines 38.
  • the housing part 22 is preferably a cover of the housing 23.
  • the electrical connector 2 is shown in FIG. 7 as part of a prefabricated cable 39, ie the prefabricated cable 39 has the electrical connector 2.
  • FIG. 8 shows the electrical connector 2 according to the invention in an isometric overall view
  • FIG. 9 shows a further view of the connector 2 with the actuating lever 4 hidden.
  • the electrical connector 2 has on its connector housing 5 a locking device 40 for guiding the securing element 41 described below (cf. Figures 13 to 19) between a starting position S 0 (see FIGS. 16 and 17) and a securing position ST (see FIGS. 18 and 19).
  • the locking device 40 is shown enlarged in FIG. 10 and is described in more detail below with regard to its features.
  • FIGS 16 to 19 show the inventive method for locking the connector 1 in different states.
  • FIG. 16 shows a sectional view through the electrical connector 2 of FIG. 8 with a securing element 41 inserted into the locking device 40.
  • the securing element 41 is in the starting position S 0 in FIG. 16.
  • the actuating lever 4 is also recognizable and has not yet been completely closed or has been brought into the locking position PT.
  • the securing element is shown in FIGS. 13 to 15 in different isometric views and has at least one locking lug 42, in the present case two locking lugs 42.
  • the Rastna sen 42 are resiliently arranged at the ends of respective elastic webs 43.
  • the combination of locking lug 42 and elastic web 43 can optionally also be referred to as a locking hook.
  • the locking device 40 (see, inter alia, FIG. 10) has at least a first stop 44 corresponding to the locking lugs 42, in the present case two first stops 44, in order to initially block the securing element 41 in the starting position S 0 in the direction of the securing position ST, as shown in Fi gur 16.
  • the actuating element 4 is shown in Figure 1 1 in an isometric view; FIG. 12 shows the enlarged section XII for better clarification.
  • the actuating element 4 has at least one release body, in the present case two actuating collars 45, which are designed to penetrate into a recess 46 in the locking device 40 and the locking lugs 42 of the securing element 41 relative to the at least one first stop 44 of the locking device 40 slide ver to release the displacement of the securing element 41 starting from the starting position S 0 in the securing position ST, as shown in Figure 17.
  • the actuating collars 45 press directly against the latching lugs 42 to release the displacement path of the securing element 41 and thereby bend the elastic webs 43 downward.
  • egg ne rail guide is provided in the embodiment.
  • the securing element 41 has two guide webs 47 which are guided in corresponding guide grooves 48 in the locking device 40.
  • the locking device 40 also forms a captive device for the securing element 41 and for this purpose has two second stops 49.
  • FIGS. 18 and 19 show the securing element 41 in the securing position ST on the basis of two sectional views through the electrical connector 2.
  • the securing element 41 In the securing position ST, the securing element 41 is in engagement with the actuating element or actuating lever 4 in such a way that it locks in the locking position PT is.
  • the securing element 41 has a locking tongue 50 for this purpose, which is at least partially accommodated in a corresponding receptacle 51 of the actuating lever 4 (cf. in particular also FIG. 11 and FIG. 12) when the securing element is located 41 is in the securing position ST.
  • the locking device 40 in the exemplary embodiment has two third stops 52, which are designed to initially block the securing element 41 in the securing position ST, in order to block the displacement path of the securing element 41 from the securing position ST back into its starting position S 0 .
  • the latching lugs 42 of the securing element 41 have at least one first stop 44 of the locking device 40 facing away from them in their starting position S 0 Side surface on a bevel 53 or chamfer.
  • the locking device 40 can thus be designed to be reversible.
  • the securing element 41 in the exemplary embodiment can also be completely removed from the locking fuse 40, starting from the starting position S 0 , if necessary.
  • the securing element 41 also has an end stop 54 which strikes an end face of the locking device 40 in the securing position ST.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder (2), aufweisend ein Steckverbindergehäuse (5), ein Sicherungselement (41) und ein zwischen einer Grundposition (P0) und einer Verriegelungsposition (P1) bewegliches Betätigungselement (4), das ausgebildet ist, um den elektrischen Steckverbinder (2) mit einem korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder (3) zu verriegeln. Das Steckverbindergehäuse (5) weist eine Verriegelungssicherung (40) zur Führung des Sicherungselements (41) zwischen einer Ausgangsposition (S0) und einer Sicherungsposition (S1) auf. Das Sicherungselement (41) steht in der Sicherungsposition (S1) derart in Eingriff mit dem Betätigungselement (4), dass das Betätigungselement (4) in der Verriegelungsposition (P1) blockiert ist. Das Sicherungselement (41) weist wenigstens eine Rastnase (42) und die Verriegelungssicherung (40) wenigstens einen ersten Anschlag (44) für die wenigstens eine Rastnase (42) auf, um das Sicherungselement (41) zunächst in der Ausgangsposition (S0) in Richtung auf die Sicherungsposition (S1) zu blockieren, wobei das Betätigungselement (4) wenigstens einen Freigabekörper (45) aufweist, der ausgebildet ist, um in eine Ausnehmung (46) in der Verriegelungssicherung (40) einzudringen und die wenigstens eine Rastnase (42) des Sicherungselements (41) relativ zu dem wenigstens einen ersten Anschlag (44) der Verriegelungssicherung (40) zu verschieben, um den Verschiebeweg des Sicherungselements (41), ausgehend von der Ausgangsposition (S0) in die Sicherungsposition (S1), freizugeben.

Description

Elektrischer Steckverbinder und Steckverbindung, Hochvoltsvstem und Verfahren zum Verriegeln einer elektrischen Steckverbindung
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, aufweisend ein Steckverbindergehäuse, ein Si cherungselement und ein zwischen einer Grundposition und einer Verriegelungsposition bewegliches Be tätigungselement.
Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Steckverbindung, umfassend einen elektrischen Steck verbinder sowie einen mit dem elektrischen Steckverbinder korrespondierenden elektrischen Gegen steckverbinder.
Die Erfindung betrifft auch ein Hochvoltsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Steckverbindung.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verriegeln einer aus einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder bestehenden elektrischen Steckverbindung.
Aus der Elektrotechnik sind eine Vielzahl an elektrischen Steckverbindern, insbesondere auch elektri sche Stiftwannen, bekannt. Die elektrischen Steckverbinder dienen bekanntermaßen dazu, elektrische Energie und/oder Signale mit einer möglichst großen Bandbreite zu übertragen, insbesondere an korres pondierende Gegensteckverbinder zu übertragen.
Elektrische Steckverbinder weisen Kontakteinrichtungen in vielzähligen Ausführungsformen auf. Gängig sind insbesondere Pinkontakte und/oder Stiftkontakte. Unabhängig von der konkreten Bauart werden die verschiedenen Steckverbinder nachfolgend als elektrische Steckverbinder bezeichnet.
Bei einem elektrischen Steckverbinder bzw. einem elektrischen Gegensteckverbinder kann es sich um einen Stecker, einen Einbaustecker, eine Buchse, eine Kupplung oder einen Adapter handeln. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung "Steckverbinder" bzw. "Gegensteckverbinder" steht stellvertretend für alle Varianten.
Insbesondere an Steckverbinder für die Kraftfahrzeugindustrie werden hohe Anforderungen hinsichtlich deren Robustheit und der Sicherheit der Steckverbindungen gestellt. So muss eine Steckverbindung mit unter hohen Belastungen, beispielsweise mechanischen Belastungen, standhalten, sowie definiert ge schlossen bleiben. Es muss gewährleistet sein, dass die elektrische Verbindung nicht unbeabsichtigt, beispielsweise während des Betriebs eines Fahrzeugs, getrennt wird. Ferner müssen die Steckverbinder auch in verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen eine einwandfreie Über tragung von elektrischer Leistung, Signalen und/oder Daten gewährleisten. Insbesondere beim autonomen Betrieb von Fahrzeugen und für Assistenzsysteme ist die Gewährleistung der Sicherheit vorrangig.
Elektrische Steckverbinder bzw. deren Steckverbinderkörper können an einer elektrischen Leitung, ei nem Kabelbaum, einem Kabel oder einer elektrischen Einrichtung, wie z. B. einem Gehäuse eines elekt ronischen bzw. elektrischen Geräts verbaut sein.
Besondere Anforderungen an elektrische Steckverbinder werden insbesondere auch im Hochvoltbereich gestellt. Hochvoltsteckverbinder werden im Fahrzeugbereich, vor allem bei Elektro- und/oder Hybridfahr zeugen eingesetzt, um eine Hochspannungsbatterie mit Ladestrom zu versorgen oder die gespeicherte Energie aus der Batterie zu entnehmen. So werden beispielsweise für Hochvoltverbindungen geeignete Steckverbinder für Versorgungseinheiten, wie z. B. eine Ladebox in einer Garage oder einem Carport oder auch bei Stromtankstellen, eingesetzt, um eine Hochspannungsbatterie eines Fahrzeugs mit Lade strom zu versorgen. Der elektrische Steckverbinder muss dabei dauerhaft und sicher ein Eindringen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen verhindern und eine einwandfreie Übertragung des elektrischen La destroms und gegebenenfalls anderer elektrischer Signale für eine Steuerung des Ladevorgangs der Hochspannungsbatterie gewährleisten.
Der Einsatz von elektrischen Steckverbindern zum Übertragen einer vergleichsweise großen elektrischen Antriebsenergie (oder auch Bremsenergie) bei Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen erfordert spezifisch gestaltete elektrische Hochvoltsteckverbinder. Es ist ferner zu berücksichtigen, dass durch Wechselströ me und/oder Schaltflanken mit hohen Gleichspannungen elektromagnetische Störsignale generiert wer den, die die Elektronik in einer elektronischen Steuerung, beispielsweise innerhalb eines Kraftfahrzeugs, stören können. Eine effiziente elektromagnetische Abschirmung, insbesondere der elektrischen Steck verbinder, die im Hochvoltbereich in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, ist daher von Vorteil, um eine Beeinträchtigung von Steuergeräten innerhalb des Fahrzeugs zu vermeiden. Es werden daher entspre chend hohe Anforderungen an die Abschirmung der elektrischen Steckverbinder gestellt.
Ferner ist zu beachten, dass elektrische Steckverbindungen für die Automobilindustrie bzw. für Fahrzeu ge den während des Betriebs der Fahrzeuge auftretenden - mitunter hohen - Vibrationsbelastungen mechanisch und elektrisch sicher standhalten müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Steckverbinder zu verbessern, insbesondere deren Dichtigkeit und Vibrationssicherheit zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbindung aus ei nem Steckverbinder sowie einem Gegensteckverbinder bereitzustellen, die insbesondere eine hohe Dichtigkeit und Vibrationssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 11 gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Hochvoltsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches einen elektrischen Steckverbinder aufweist, der insbesondere eine hohe Dichtigkeit und Vibrationssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zum Verrie geln einer aus einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder bestehenden elektrische Steck verbindung bereitzustellen, das insbesondere eine dichte und vibrationssichere Verriegelung der Steck verbindung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst.
Der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder weist ein Steckverbindergehäuse, ein Sicherungsele ment und ein zwischen einer Grundposition und einer Verriegelungsposition bewegliches Betätigungs element auf, das ausgebildet ist, um den elektrischen Steckverbinder mit einem korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder zu verriegeln.
Wenn der elektrische Steckverbinder mit dem korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder verriegelt ist, sind der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder elektrisch und mechanisch funktional für die vorgesehene Verwendung zur Leistungs- und/oder Signalübertragung verbunden.
Wenn sich das Betätigungselement in der Grundposition befindet wird dies nachfolgend mitunter als "ge öffneter Zustand" oder "geöffnetes Betätigungselement" bezeichnet. Wenn sich das Betätigungselement in der Verriegelungsposition befindet wird dies nachfolgend auch als "geschlossener Zustand" oder "ge schlossenes Betätigungselement" bezeichnet.
Erfindungsgemäß weist das Steckverbindergehäuse eine Verriegelungssicherung zur Führung des Si cherungselements zwischen einer Ausgangsposition und einer Sicherungsposition auf. Es ist vorgese hen, dass das Sicherungselement in der Sicherungsposition derart in Eingriff mit dem Betätigungsele ment steht, dass das Betätigungselement in der Verriegelungsposition blockiert ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement mit dem Betätigungselement unmit telbar in Eingriff steht, um das Betätigungselement in der Verriegelungsposition zu blockieren. Vorzugs weise blockiert das Sicherungselement das Betätigungselement damit nicht mittelbar durch das Blockie ren einer primären Rastverbindung zwischen dem Betätigungselement und dem Steckverbindergehäuse. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement in eine von einer primären Rastver bindung unabhängige Ausnehmung oder Aufnahme des Betätigungselements eingreift und/oder einen Abschnitt des Betätigungselements hintergreift oder auf sonstige Weise unmittelbar formschlüssig si chert.
Erfindungsgemäß kann somit sichergestellt sein, dass der elektrische Steckverbinder und der elektrische Gegensteckverbinder sicher in der Verriegelungsstellung gehalten wird, da eine Bewegung des Betäti gungselements von der Verriegelungsposition zurück in die Grundposition blockiert ist. Dieses Prinzip wird mitunter auch als "Gehäuseverriegelung" oder "Connector Position Assurance" (CPA) bezeichnet.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass das Sicherungselement wenigstens eine Rastnase und die Verriegelungssicherung wenigstens einen ersten Anschlag für die wenigstens eine Rastnase aufweist, um das Sicherungselement zunächst in der Ausgangsposition in Richtung auf die Sicherungsposition zu blockieren.
Mit dem Begriff "zunächst" soll vorliegend zum Ausdruck gebracht werden, dass das Sicherungselement in der Ausgangsposition in Richtung auf die Sicherungsposition grundsätzlich blockiert ist, insofern keine weiteren (mechanischen) Maßnahmen ergriffen werden.
Unter einer Rastnase kann auch ein Rasthaken verstanden werden, wobei der Rasthaken ggf. eine Rastnase aufweisen kann.
Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass das Betätigungselement wenigstens einen Freigabekörper aufweist, der ausgebildet ist, um in eine Ausnehmung in der Verriegelungssicherung einzudringen und die wenigstens eine Rastnase des Sicherungselements relativ zu dem wenigstens einen ersten Anschlag der Verriegelungssicherung zu verschieben, um den Verschiebeweg des Sicherungselements, ausge hend von der Ausgangsposition, in die Sicherungsposition freizugeben.
Vorzugsweise sind das Betätigungselement und/oder der Freigabekörper ausgebildet, um die Rastnase des Sicherungselements zu verschieben, während der Freigabekörper in die Ausnehmung in der Verrie gelungssicherung eindringt. Während der Freigabekörper somit in die Ausnehmung in der Verriegelungs sicherung eindringt, kann die Rastnase des Sicherungselements somit vorteilhaft aus der Ausnehmung herausgehoben werden, wodurch der Verschiebeweg in die Sicherungsposition freigegeben werden kann. Durch Verwendung des Sicherungselements kann somit einerseits sichergestellt werden, dass die aus elektrischem Steckverbinder und elektrischem Gegensteckverbinder bestehende elektrische Steckver bindung selbst unter widrigen Einsatzbedingungen definiert geschlossen bzw. verriegelt bleibt.
Ferner kann nach einer manuellen (oder sonstigen) Montage der Steckverbindung bzw. nach dem Be wegen des Betätigungselements in die Verriegelungsposition mittels des Sicherungselements sicherge stellt werden, dass der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder korrekt verriegelt bzw. verrastet sind. Eine nicht korrekt verrastete Steckverbindung kann insbesondere dadurch erkennbar sein, dass sich das Sicherungselement mangels Freigabe durch das korrekt positionierte Betätigungselement nicht in die Sicherungsposition verbringen lässt.
Eine (unbeabsichtigte) Beeinträchtigung der Dichtheit und/oder Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung kann erfindungsgemäß somit nahezu ausgeschlossen werden.
Es ist ferner ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass der Freigabekörper des Betätigungselements das Verriegelungselement innerhalb der Verriegelungssicherung freigibt bzw. in die Ausnehmung in der Ver riegelungssicherung eindringt, um die Rastnase entsprechend zu verschieben. Hierdurch ist eine defi nierte und toleranzunempfindliche Betätigung der Rastnase möglich.
Bei dem wenigstens einen Freigabekörper kann es sich beispielsweise um wenigstens einen Kragen, um wenigstens einen Steg und/oder um wenigstens einen Stift handeln, der auf geeignete Weise in die Aus nehmung der Verriegelungssicherung eindringen kann, um die wenigstens eine Rastnase zu verschie ben.
Aufgrund der hohen Vibrationssicherheit und Dichtigkeit der erfindungsgemäßen Steckverbindung eignet sich die Steckverbindung zur Übertragung von elektrischen Datensignalen mit hoher Priorität und/oder zur Übertragung von elektrischen Versorgungssignalen mit Gefährdungspotential bzw. mit hohen Sicher heitsanforderungen (wie z. B. im Falle einer Hochvoltverbindung). Die erfindungsgemäße Steckverbin dung eignet sich demnach besonders zur Verwendung in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraft fahrzeug.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Freigabekörper des Betätigungselements zur Freigabe des Verschiebewegs des Sicherungselements gegen die wenigs tens eine Rastnase gedrückt wird, um die wenigstens eine Rastnase relativ zu dem wenigstens einen ersten Anschlag der Verriegelungssicherung zu verschieben, vorzugsweise während der Freigabekörper in die Ausnehmung in der Verriegelungssicherung eindringt.
Insbesondere eine direkte Betätigung der wenigstens einen Rastnase durch den Freigabekörper durch die Ausnehmung in der Verriegelungssicherung hindurch kann eine besonders einfache Freigabe der Verriegelungssicherung ermöglichen. Der wenigstens eine Freigabekörper und die wenigstens eine Rastnase berühren sich in diesem Falle somit unmittelbar während des Verschiebens.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass die Verriegelungssicherung eine Verliersicherung für das Sicherungselement (vorzugsweise in der Ausgangsposition des Siche rungselements) ausbildet und hierzu vorzugsweise wenigstens einen zweiten Anschlag aufweist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Rastnase des Sicherungselements in der Ausgangsposition des Sicherungselements zwischen dem wenigstens einen ersten Anschlag und dem wenigstens einen zweiten Anschlag aufgenommen ist.
Der wenigstens eine zweite Anschlag kann dem wenigstens einen ersten Anschlag gegenüberliegend ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise durch wenigstens eine Ausnehmung in der Verriegelungssi cherung realisiert sein, deren gegenüberliegende Kanten bzw. Seitenflächen die Anschläge ausbilden.
Ein Herausfallen oder unberechtigtes Entnehmen des Sicherungselements aus der Verriegelungssiche rung kann somit verhindert werden, selbst wenn sich das Sicherungselement in der Ausgangsposition befindet. Das Sicherungselement kann somit beispielsweise zusammen mit dem elektrischen Steckver binder bereits in der Ausgangsposition ausgeliefert werden, ohne dass ein Verlust des Sicherungsele ments bei Transport und/oder Lagerung des Steckverbinders zu befürchten wäre.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verliersicherung bzw. die wenigstens eine Rastnase und/oder der wenigstens eine zweite Anschlag derart ausgebildet sind, dass sich das Sicherungselement unter Ein satz eines definierten Kraftaufwands - falls gewünscht - auch aus der Verriegelungssicherung entneh men lässt, wohingegen ein zufälliges Herausfallen sicher vermieden wird.
In vorteilhafter Weise kann die wenigstens eine Rastnase einerseits dazu verwendet werden, das Siche rungselement in der Ausgangsposition gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen zu schützen und ande rerseits den Verschiebeweg des Sicherungselements, ausgehend von der Ausgangsposition in die Si cherungsposition zu blockieren, solange sich das Betätigungselement nicht in der Verriegelungsposition befindet. Dies kann ein besonderer Vorteil sein, da die Ausbildung funktionell verschiedener Rastnasen an dem Sicherungselement vermieden werden kann. Dies kann zu Materialeinsparungen sowie zu Ver ringerung des Herstellungsaufwands für den elektrischen Steckverbinder führen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem auch vorgesehen sein, dass die Verriegelungssi cherung wenigstens einen dritten Anschlag aufweist, der ausgebildet ist, das Sicherungselement in der Sicherungsposition zu blockieren, insbesondere um den Verschiebeweg des Sicherungselements von der Sicherungsposition zurück in die Ausgangsposition zu blockieren. Somit kann beispielsweise auch ein zufälliges bzw. unbeabsichtigtes Herausfallen oder Entfernen des Sicherungselements vermieden werden, wenn sich das Sicherungselement bereits in der Sicherungspo sition befindet. Diese Weiterbildung kann von Vorteil sein, da ein unbeabsichtigtes Entfernen des Siche rungselements aus der Sicherungsposition schließlich dazu führen könnte, dass das Betätigungselement nicht mehr ausreichend gesichert ist und sich die elektrische Steckverbindung unbeabsichtigt löst.
In vorteilhafter Weise kann die wenigstens eine Rastnase also bis zu drei Funktionen erfüllen. Erfin dungsgemäß dient die wenigstens eine Rastnase zunächst zur Blockierung des Verschiebewegs des Si cherungselements, ausgehend von der Ausgangsposition in die Sicherungsposition. Die wenigstens eine Rastnase kann zusätzlich aber auch als Verliersicherung für das Sicherungselement, ausgehend von der Ausgangsposition, und/oder als zusätzliche Sicherungsinstanz zur Blockierung des Sicherungselements in der Sicherungsposition dienen. Die Verwendung verschiedener Rastnasen zur Erfüllung der einzelnen Funktionen kann somit vermieden werden.
Vorzugsweise weist die Verriegelungssicherung den wenigstens einen zweiten Anschlag und den we nigstens einen dritten Anschlag auf.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Rastnase an ihrer in der Aus gangsposition des Sicherungselements dem wenigstens einen ersten Anschlag der Verriegelungssiche rung abgewandten Seitenfläche bzw. Kante eine Abschrägung und/oder Fase aufweist.
Insbesondere bei Verwendung einer abgeschrägten Seitenfläche bzw. einer Fase einer Kante kann eine zunächst anschlagsbedingte Blockierung des Verschiebewegs des Sicherungselements durch Einsatz eines entsprechend großen Kraftaufwands im Bedarfsfälle auch wieder gelöst werden. Dies kann insbe sondere von Vorteil sein, um das mittels Verliersicherung gesicherte Sicherungselement im Bedarfsfall aus der Verriegelungssicherung wieder zu lösen bzw. herauszuziehen und/oder um das Sicherungsele ment, ausgehend von der Sicherungsposition unter einem entsprechend definierten Kraftaufwand zurück in die Ausgangsposition zu verbringen, falls gewünscht. Gleichwohl kann ein zufälliges Verlassen der Positionen des Sicherungselements oder ein zufälliges Herausfallen des Sicherungselements vermieden werden. Auf diese Weise lässt sich eine im Bedarfsfall reversible Blockierung des Sicherungselements in der Verriegelungssicherung bereitstellen.
Es kann vorgesehen sein, dass zusätzlich oder alternativ zu einer Abschrägung und/oder Fase der we nigstens einen Rastnase der wenigstens eine erste Anschlag, der wenigstens eine zweite Anschlag und/oder der wenigstens eine dritte Anschlag eine Abschrägung und/oder Fase aufweist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, die wenigstens eine Rastnase an einem Fe derarm und/oder auf einem zumindest teilweise elastischen Steg auszubilden, um die vorstehend be schriebene reversible Blockierung bereitzustellen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement einen Endanschlag aufweist, der an einer Stirnseite der Verriegelungssicherung anschlägt, wenn das Siche rungselement sich in der Sicherungsposition befindet. Hierdurch kann ein Monteur auf einfache Weise erkennen, ob die Steckverbindung verriegelt und gesichert ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement eine Ver schlusszunge aufweist, die in einer korrespondierenden Aufnahme des Betätigungselements zumindest teilweise aufgenommen ist, wenn sich das Sicherungselement in der Sicherungsposition befindet.
Es kann somit vorgesehen sein, dass das Sicherungselement in der Sicherungsposition mit der Ver schlusszunge derart in Eingriff mit der korrespondierenden Aufnahme des Betätigungselements steht, dass das Betätigungselement in der Verriegelungsposition blockiert ist.
Bei der Verschlusszunge kann es sich um einen riegelartigen Sicherungskörper handeln. Die Ver schlusszunge kann insbesondere länglich ausgebildet sein und in Richtung des Betätigungselements aus dem Sicherungselements herausragen, wenn sich das Sicherungselement in der Verriegelungssicherung befindet.
Das Sicherungselement kann in der Art eines Riegels in die Aufnahme des Betätigungselements einge schoben werden und hierdurch eine Bewegung des Betätigungselements ausgehend von der Verriege lungsposition zurück in die Grundposition verhindern.
Vorzugsweise blockiert die Verschlusszunge das Betätigungselement in einem Freiheitsgrad, insbeson dere im Wesentlichen orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Betätigungselements.
In vorteilhafter Weise kann die Verschlusszunge ohne jegliche Verriegelungsmechanismen oder Rastha ken bzw. Rastnasen ausgebildet sein, insbesondere da eine Verrastung des Sicherungselements in der Sicherungsposition durch die wenigstens eine Rastnase in Kombination mit beispielsweise dem wenigs tens einen dritten Anschlag erfolgen kann.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zur Führung des Sicherungselements in der Verriege lungssicherung eine Schienenführung vorgesehen ist, vorzugsweise derart, dass das Sicherungselement zwei Führungsstege aufweist, die in korrespondierenden Führungsnuten der Verriegelungssicherung ge führt sind.
Durch die Verwendung einer Schienenführung kann insbesondere ein komfortables Verschieben des Si cherungselements und definiertes "Einfädeln" der Verschlusszunge in die Aufnahme des Betätigungs elements erfolgen. In einer Weiterbildung der Erfindung können insbesondere zwei Rastnasen und zwei erste Anschläge für die zwei Rastnasen sowie zwei Freigabekörper zur Verschiebung der Rastnasen vorgesehen sein.
In analoger Weise können zwei zweite Anschläge und/oder zwei dritte Anschläge für die zwei Rastnasen vorgesehen sein.
Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl Rastnasen, Anschläge und Freigabekörper vorgesehen sein, die auch nicht unbedingt übereinstimmen muss. Beispielsweise kann auch lediglich eine Rastnase, ein erster Anschlag sowie ein Freigabekörper vorgesehen sein. Auch mehr als zwei Rastnasen, Anschläge und/oder Freigabekörper können vorgesehen sein, beispielsweise drei, vier oder mehr.
Die Verwendung von zwei Rastnasen, zwei ersten Anschlägen und zwei Freigabekörpern hat sich aller dings als besonders geeignet herausgestellt, um in einfacher Weise eine robuste Verriegelungssicherung bereitzustellen.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass sich die Verschlusszunge zwischen den zwei Rastna sen erstreckt.
Insbesondere eine symmetrische Gestaltung des Sicherungselements kann von Vorteil sein, um eine komfortable Montage des Steckverbinders zu gewährleisten und insbesondere ein Verkeilen des Siche rungselements in der Verriegelungssicherung während des Einschiebens oder Verschiebens des Siche rungselements von dessen Ausgangsposition in die Sicherungsposition zu vermeiden. Es sind aber auch andere Geometrien im Rahmen der Erfindung möglich, insbesondere auch die Verwendung einer einzi gen Rastnase, die zwischen zwei Verschlusszungen ausgebildet ist etc.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass das Betätigungselement als Betätigungshebel ausgebildet ist und vorzugsweise mit wenigstens einer, vorzugsweise zwei Führungs nasen des elektrischen Gegensteckverbinders eine Kulissenführung ausbildet.
Insbesondere die Verwendung eines Betätigungshebels hat sich als geeignet herausgestellt. Der Betäti gungshebel kann beispielsweise seitlich an dem Steckverbinder angeordnet sein, vorzugsweise beidsei tig, und um einen definierten Winkelbereich während der Betätigung von der Grundposition in die Verrie gelungsposition schwenkbar sein, beispielsweise um einen Winkelbereich von bis zu 180 Grad, vor zugsweise um einen Winkelbereich von ca. 90 Grad.
Es kann aber auch ein Betätigungsschieber vorgesehen sein. Durch das Schließen des Betätigungshebels bzw. durch Betätigung des Betätigungshebels von der Grundposition in die Verriegelungsposition kann über einen geringen Kraftaufwand eine Verriegelung der Steckverbindung bewirkt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement durch eine primäre Rastverbindung in der Ver riegelungsposition mit dem Steckverbindergehäuse verrastet, beispielsweise indem das Betätigungsele ment hinter einer Rastnase des Steckverbindergehäuses einrastet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement in der Verriegelungsposition an einem Gehäu seteil des Steckverbinders anliegt.
Grundsätzlich können auch mehrere Betätigungselemente und/oder mehrere Führungsmittel vorgesehen sein.
Das Betätigungselement kann Ausnehmungen aufweisen, in denen das Führungsmittel (zum Beispiel die Führungsnase) des Gegensteckverbinders aufgenommen werden kann. Insbesondere kann der Betäti gungshebel oder der Betätigungsschieber als Kulisse einer Kulissenführung ausgebildet sein, in der we nigstens ein Kulissenstein des Gegensteckverbinders zwangsgeführt ist.
Vorzugsweise weist der Gegensteckverbinder zwei Kulissensteine oder Führungsnase auf, die seitlich, insbesondere orthogonal zur Steckrichtung aus dem Gegensteckverbinder herausragen.
Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Steckverbindung, umfassend einen elektrischen Steckverbin der gemäß den vorstehenden Ausführungen sowie einen mit dem elektrischen Steckverbinder korres pondierenden elektrischen Gegensteckverbinder, wobei der elektrische Gegensteckverbinder wenigstens ein Führungsmittel aufweist, das mit einem zwischen einer Grundposition und einer Verriegelungspositi on beweglichen Betätigungselement des elektrischen Steckverbinders derart zusammenwirkt, dass die Steckverbindung ausgehend von einer Vorraststellung eine Verriegelungsstellung einnimmt, wenn das Betätigungselement von der Grundposition in die Verriegelungsposition bewegt wird.
Die elektrische Steckverbindung ist insbesondere für die Leistungselektronik im Kraftfahrzeugbereich vorgesehen. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Steckverbindung innerhalb der gesamten Elektrotechnik bzw. im gesamten Elektronikbereich vorteilhaft eingesetzt werden.
Bei der Vorraststellung handelt es sich vorzugsweise um eine Initialposition, ausgehend von der sich das Betätigungselement zur Verbindung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder von einem Be nutzer/Monteur oder einer Montagevorrichtung betätigen lässt. Es kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder in der Vorraststellung bereits mechanisch miteinander verbunden sind, beispielsweise unverlierbar miteinander verbunden sind und/oder sich in einem Zustand befinden, in dem die elektrische Steckverbindung transportsicher ausge liefert werden kann.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der elektrische Steckverbinder eine Verzahnung auf weist und der elektrische Gegensteckverbinder eine mit der Verzahnung des elektrischen Steckverbin ders korrespondierende Gegenverzahnung aufweist, wobei die Verzahnung und die Gegenverzahnung in der Verriegelungsstellung der Steckverbindung miteinander in Eingriff stehen.
Im Verlauf der Betätigung des Betätigungselements von der Grundposition in die Verriegelungsposition greift die Verzahnung somit in die korrespondierende Gegenverzahnung ein. Die Zähne der Verzahnun gen werden somit in Steckrichtung axial ineinander geschoben, während das Betätigungselement betä tigt wird.
Die Verzahnung bewirkt eine Verbesserung bzw. Optimierung bezüglich Vibrationsbelastungen der Steckverbindung. Die Verzahnung kann in radialer Richtung sowie in Kabelabgangsrichtung mechani sche Kräfte aufnehmen und dadurch den Steckverbinder relativ zu dem Gegensteckverbinder stillhalten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder als Geräte steckverbinder oder Stiftwanne ausgebildet ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem elektrischen Gegensteckverbinder um eine elektrische Stiftwanne. Elektrische Stiftwannen sind unter anderem im Kraftfahrzeugbereich bekannt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass der Steckverbinder als Kupplung oder Stecker ausgebildet ist.
Auf die Art des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders kommt es erfindungsgemäß allerdings nicht an. Grundsätzlich können beliebige Arten von Steckverbindern und Gegensteckverbindern vorgesehen sein, die miteinander verbindbar sind.
Die Ausbildung einer Verzahnung eines Kupplers zur Verbindung mit einer Gegenverzahnung einer Stiftwanne kann sich insbesondere zur Ausbildung einer Steckverbindung im Hochvolt-Bereich eignen. Besonders bevorzugt kann die elektrische Steckverbindung als zweipolige Flachkontaktsteckverbindung ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder einen Steck verbinderkörper zur Aufnahme einer Kontakteinrichtung und eine Abschirmung aufweist, wobei der Steckverbinderkörper zum Einsetzen in einer Öffnung eines Gehäuseteils eines Gehäuses einer Elektro nikeinheit ausgebildet ist. Der Steckverbinderkörper kann mehrteilig ausgebildet sein und wenigstens ei nen inneren Steckverbinderkörper und einen äußeren Steckverbinderkörper aufweisen, die auf gegen überliegenden Seiten des Gehäuseteils positioniert sind, wobei der innere Steckverbinderkörper unab hängig von dem Gehäuseteil im Gehäuse der Elektronikeinheit festlegbar ist und wobei Befestigungsmit tel vorgesehen sind, um die Steckverbinderkörper derart miteinander zu verbinden, dass das Gehäuseteil zwischen den Steckverbinderkörpern festgelegt ist.
Es kann also vorgesehen sein, dass der innere Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders zusätz lich zu einer Befestigung an dem Gehäuseteil noch an wenigstens einem weiteren Abschnitt des Gehäu ses festgelegt ist.
Durch die beschriebene Weiterbildung lässt sich der Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders einfach und zuverlässig mit dem Gehäuseteil des Gehäuses der Elektronikeinheit verbinden. Es wird somit in einfacher Weise eine definierte Positionierung des elektrischen Steckverbinderkörpers erreicht, derart dass der elektrische Steckverbinder zuverlässig und sicher mit dem elektrischen Gegensteckver binder verbunden werden kann.
Bei der Elektronikeinheit kann es sich vorzugsweise um eine Hochvoltelektronikeinheit, insbesondere ei ne Hochspannungsbatterie, handeln.
Die Befestigung des inneren Steckverbinderkörpers des Gegensteckverbinders in dem Gehäuse kann in beliebiger Art und Weise, vorzugsweise durch eine Verschraubung bzw. durch entsprechende An schraubpunkte, erfolgen.
Von Vorteil kann es sein, wenn der innere Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders zunächst in dem Gehäuse der Elektronikeinheit festgelegt und dann das Gehäuseteil, welches vorzugsweise als De ckel ausgebildet ist, aufgesetzt wird.
Der innere Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders und das mit der Öffnung versehene Gehäu seteil können dabei derart zueinander positioniert sein, dass das Gehäuseteil, insbesondere in einer Aus führung als Deckel, in geeigneter Weise auf das Gehäuse aufgesetzt werden kann, so dass der innere Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders von einem Innenraum des Gehäuses durch die Öffnung des Gehäuseteils nach außen übersteht. Anschließend kann der äußere Steckverbinderkörper des Ge gensteckverbinders auf die Außenseite des Gehäuseteils derart aufgesetzt werden, so dass der innere Steckverbinderkörper mit Hilfe der Befestigungsmittel mit dem äußeren Steckverbinderkörper verbindbar ist, wodurch das Gehäuseteil, welches sich zwischen den beiden Steckverbinderkörpern befindet, mit festgelegt wird. Vorzugsweise sind die Befestigungsmittel lösbar ausgebildet.
Vorzugsweise sind die Befestigungsmittel von dem äußeren Steckverbinderkörper des Gegensteckver binders separat ausgebildet. Bei dem äußeren Steckverbinderkörper selbst handelt es sich somit nicht um ein Befestigungsmittel, insbesondere nicht um eine Überwurfmutter.
Es kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsmittel als Schraubverbindungen ausgebildet sind.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement des Steckver binders in der Grundposition in der Vorraststellung der Steckverbindung mit dem Führungsmittel des Ge gensteckverbinders in Eingriff steht.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Betätigungshebel des Steckverbinders zwei Seiten schenkel aufweist, die seitlich an dem Steckverbinder angeordnet und entlang des Rückens des Steck verbinders über einen Steg verbunden sind. Die Seitenschenkel des Betätigungshebels können seitliche Ausnehmungen aufweisen, die in der Vorraststellung der Steckverbindung zwei beidseitig aus dem äu ßeren Steckverbinderkörper herausragende Führungsnasen aufnehmen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung und/oder die Gegen verzahnung um eine Mittelachse des jeweiligen Steckverbinders herum angeordnet sind.
Eine derartige Anordnung eignet sich besonders, um radiale Kräfte mittels der Verzahnung bzw. Gegen verzahnung aufzunehmen.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung und/oder Gegenverzahnung teilring förmig oder ringförmig um die Mittelachse des jeweiligen Steckverbinders angeordnet ist.
Als besonders geeignet hat sich eine teilringförmige Verzahnung bzw. Gegenverzahnung herausgestellt, da dann durch vergleichsweise geringen Aufwand, beispielsweise Material- und Fertigungsaufwand, eine ausreichend vibrationssichere Verzahnung bereitgestellt werden kann.
Im Falle der teilringförmigen Verzahnung kann die Verzahnung und die Gegenverzahnung jeweils zu mindest entlang eines Umfangsabschnitts von 10 Grad, vorzugsweise von 30 Grad, besonders bevorzugt von 60 Grad und ganz besonders bevorzugt von 120 Grad, beispielsweise auch 150 Grad, 180 Grad,
210 Grad, 240 Grad, 270 Grad, 300 Grad, 330 Grad bis hin zu 360 Grad, ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung und die Gegenver zahnung, wenn diese miteinander in Eingriff stehen, formschlüssig und/oder kraftschlüssig in Eingriff ste hen, vorzugsweise elastisch ineinander verpresst sind. Insbesondere ein elastisches Verpressen beim Zusammenstecken der Steckverbindung durch Betäti gung des Betätigungselements hat sich als besonders geeignet herausgestellt, um eine hohe Vibrations sicherheit der gesteckten Steckverbindung bereitzustellen. Dadurch, dass zum Verbinden der Steckver bindung ein Betätigungselement verwendet wird, kann von einem Benutzer oder von einer Montagevor richtung eine ausreichend hohe Kraft, beispielsweise unter Ausnutzung eines physikalischen Hebelarms, zum Verpressen der Verzahnungen eingebracht werden.
In einer Ausgestaltung kann ferner vorgesehen sein, dass sich die Zähne der Verzahnung und/oder der Gegenverzahnung nach außen verjüngen, wobei die Zähne der Verzahnung und die Zähne der Gegen verzahnung vorzugsweise eine voneinander abweichende Steigung aufweisen.
Insbesondere wenn die Zähne der Verzahnung und die Zähne der Gegenverzahnung voneinander ab weichende Steigungen aufweisen, lässt sich die Verzahnung in der Verriegelungsstellung der Steckver bindung besonders gut verpressen, bei gleichzeitig einfachem "Einfädeln" der Zähne ineinander. Die Steckverbindung kann in diesem Fall nahezu unabhängig von den Fertigungstoleranzen eine hohe Vibra tionssicherheit und Haltekraft aufweisen.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Abschirmung des Gegensteckverbinders einen zylindrischen Abschnitt und mehrere sich an den zylindrischen Abschnitt anschließende Abschirmungslaschen auf weist.
Die Abschirmungslaschen des Gegensteckverbinders können radial vorstehende Kontaktpunkte aufwei sen, die derart positioniert sind, dass die Kontaktpunkte das Gehäuseteil im Bereich der Öffnung kontak tieren.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Abschirmung des Gegensteckverbinders mit dem inneren Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders verbunden ist.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Kontakteinrichtung des Gegensteckverbinders im inneren Steckverbinderkörper aufgenommen, vorzugsweise mit dem inneren Steckverbinderkörper formschlüssig verbunden und insbesondere verclipst ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Kontakteinrichtung des Gegensteckverbinders wenigstens eine, vorzugsweise zwei, vier oder mehr Innenleiterteile aufweist, die vorzugsweise als Pinkontakte und/oder Stiftkontakte ausgebildet sind. Der Steckverbinder kann hierzu korrespondieren ausgebildet sein.
Die Steckverbindung kann sich in besonderer Weise zur Übertragung von elektrischem Strom, z. B. zum Aufladen einer Batterie eignen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Innenleiterteile des Steckverbin- ders und Gegensteckverbinders zur Stromversorgung dienen. Es kann vorgesehen sein, dass bei einer Ausgestaltung mit zwei Innenleiterteilen ein Innenleiterteil an dem elektrischen Minuspol bzw. der Masse und das andere Innenleiterteil an einem elektrischen Pluspol der Speisespannung anliegt. Bei einer Aus gestaltung mit vier Innenleiterteilen kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Innenleiterteile jeweils paarweise derart positioniert sind, dass ein Paar von Innenleiterteilen mit dem elektrischen Minuspol und ein Paar von Innenleiterteilen mit dem elektrischen Pluspol der Speisespannung verbunden sind derart, dass jeweils ein Innenleiterteil eines korrespondierenden Gegensteckverbinders jeweils zwischen ein Paar von Innenleiterteilen des elektrischen Steckverbinders eingeschoben werden kann. Dadurch kann sich eine besonders zuverlässige Übertragung der Ströme ergeben.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders eine Positio nierungseinrichtung aufweisen derart, dass die Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders nur in einer definierten Orientierung miteinander verbindbar sind.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder eine Codierein richtung ausbildet derart, dass der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder nur in einer definierten Orientierung miteinander verbindbar sind.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder eine teilring förmig ausgebildete Führung aufweist, die ausgebildet ist, um eine Verbindung des Gegensteckverbin ders mit dem Steckverbinder zu ermöglichen. Vorzugsweise kann der Steckverbinder einen 45 Grad- Abgang bis 135 Grad-Abgang, besonders bevorzugt einen 90 Grad-Abgang aufweisen.
Insbesondere bei Steckverbindungen, die in der Leistungselektronik im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden, ist eine zuverlässige und robuste Kontaktierung des elektrischen Steckverbinders mit dem Ge gensteckverbinder besonders bedeutsam. Die Ausbildung einer Führung, insbesondere eines Führungs rings an dem elektrischen Gegensteckverbinder hat sich als besonders geeignet herausgestellt, um den elektrischen Steckverbinder zuverlässig anzubinden.
Die Führung kann vorzugsweise am äußeren Steckverbinderkörper des Gegensteckverbinders ausgebil det sein. Insofern der Steckverbinder einen Abgang aufweist, der parallel zur Längsachse des elektri schen Gegensteckverbinders verläuft bzw. der in Steckrichtung verläuft, kann der elektrische Gegen steckverbinder auch eine geschlossene, ringförmig ausgebildete Führung aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Gegenverzahnung des Gegensteckverbinders teilringförmig und bezüglich einer Mittelachse des Gegensteckverbinders der teilringförmigen Führung gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die Gegenverzahnung vorzugsweise in Richtung des Abgangs des Steckverbinders ausgerichtet ist, wenn die Steckverbindung geschlossen ist. Hierdurch kann sich eine besonders stabile und vibrationssichere Steckverbindung ergeben.
Die Erfindung betrifft auch einen Gegensteckverbinder, insbesondere einen Gerätestecker oder eine elektrische Stiftwanne für die Leistungselektronik im Kraftfahrzeugbereich, zur Verwendung in einer elektrischen Steckverbindung gemäß den vorstehenden Ausführungen.
Es sei darauf hingewiesen, dass Merkmale betreffend den Gegensteckverbinder gleichfalls vorteilhaft für den Steckverbinder umsetzbar sein können - und umgekehrt. Dies betrifft insbesondere einen zweiteili gen bzw. mehrteiligen Aufbau, die Abschirmung, die Kontakteinrichtung, die Verzah
nung/Gegenverzahnung, die Verriegelungssicherung sowie die Ausbildung des Gehäuseteils und des bzw. der Steckverbinderkörper.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Hochvoltsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Steckverbindung gemäß den vorstehenden Ausführungen, sowie ein Gehäuse einer Hochvol telektronikeinheit, insbesondere eine Hochspannungsbatterie, mit einem Gehäuseteil, an dem ein Ge gensteckverbinder zur Verbindung mit dem Steckverbinder festlegbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung einen Hochvoltleitungssatz, aufweisend einen elektrischen Steckverbin der gemäß den vorstehenden Ausführungen und ein konfektioniertes Kabel mit einem korrespondieren den elektrischen Gegensteckverbinder.
Erfindungsgemäß kann die elektrische Steckverbindung vorteilhaft zur Übertragung hoher Datenmengen, beispielsweise von verschiedenen optischen Kameras, Sensoren oder Navigationsquellen in Echtzeit verwendbar sein. Mögliche Anwendungsgebiete sind insbesondere autonomes Fahren, Fahrerassistenz systeme, Navigation, Infotainment, Internet und mobile Kommunikation. Ganz besonders eignet sich die Erfindung allerdings zur Verwendung in der Hochvolttechnologie und insbesondere zur Übertragung von Motor- und/oder Ladeleistung für hybride und elektrische Motoren. Die Erfindung kann sich zur Verwen dung mit Spannungen von bis zu 1 .000 Volt bei kontinuierlichen Strömen von bis zu 450 Ampere oder mehr eignen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Verriegeln einer aus einem Steckverbinder und ei nem Gegensteckverbinder bestehenden elektrischen Steckverbindung, wonach die Steckverbindung ausgehend von einer Vorraststellung in eine Verriegelungsstellung gebracht wird, indem ein Betäti gungselement des Steckverbinders von einer Grundposition in eine Verriegelungsposition bewegt wird, wobei das Betätigungselement des Steckverbinders mit einem Führungsmittel des Gegensteckverbin ders entsprechend zusammenwirkt. Es ist vorgesehen, dass wenigstens ein Freigabekörper des Betäti gungselements in eine Ausnehmung einer Verriegelungssicherung des Steckverbinders eindringt und wenigstens eine Rastnase eines Sicherungselements relativ zu wenigstens einem ersten Anschlag der Verriegelungssicherung verschiebt, um den Verschiebeweg des Sicherungselements ausgehend von ei- ner Ausgangsposition in eine Sicherungsposition freizugeben, wenn sich das Betätigungselement in der Verriegelungsposition befindet. Nach dessen Freigabe wird das Sicherungselement von der Ausgangs position in die Sicherungsposition bewegt und derart in Eingriff mit dem Betätigungselement gebracht, dass das Betätigungselement in der Verriegelungsposition blockiert wird.
Beim Schließen des Betätigungselements, insbesondere eines Betätigungshebels, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dieser über einen Betätigungskragen in die Ausnehmung der Verriegelungssiche rung des Steckverbindergehäuses eindringt. Der Betätigungskragen kann dann gegen die wenigstens ei ne Rastnase des Sicherungselements drücken, um das zu diesem Zeitpunkt noch blockierte Sicherungs element freizugeben, sobald sich der Betätigungshebel in der Verriegelungsposition befindet. Das Siche rungselement ist somit in der Verriegelungsposition des Betätigungselements freigegeben und kann nach vorne in Richtung des Betätigungselements geschoben werden. Dabei vermag das Sicherungselement in eine vorgesehene Ausnehmung bzw. Öffnung des Betätigungshebels einzudringen und kann somit ein erneutes Öffnen des Betätigungshebels verhindern.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich die elektrische Steckverbindung besonders einfach schließen und verriegeln. Ferner ergibt sich eine robuste, insbesondere vibrationssichere, dichte und zu verlässige Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder.
Es kann sich hinsichtlich des Verriegelungsvorgangs der Steckverbindung insbesondere der folgende Ablauf ergeben:
zunächst kann das Sicherungselement in der Ausgangsposition festgelegt sein, wonach das Betätigungselement das Sicherungselement freigibt, wonach
das Sicherungselement in die Sicherungsposition verschoben wird und dabei das Betätigungs element durch die Verschlusszunge verriegelt, wonach vorzugsweise
die wenigstens eine Rastnase, besonders bevorzugt zwei Rastnasen, in der Sicherungsposition des Sicherungselements hinter dem wenigstens einen dritten Anschlag einhaken derart, dass das Sicherungselement zumindest nicht ohne definierten Kraftaufwand in die Ausgangsposition zurück geschoben werden kann.
Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder beschrieben wur den, sind selbstverständlich auch für die Steckverbindung, den Gegensteckverbinder, das Hochvoltsys tem, den Hochvoltleitungssatz und das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft umsetzbar - und umge kehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder genannt wurden, auch auf die Steckverbindung, den Gegensteckverbinder, das Hoch voltsystem, den Hochvoltleitungssatz und das erfindungsgemäße Verfahren bezogen verstanden werden - und umgekehrt. Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine ande ren Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und um gekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen dabei bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegen den Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Die Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind aber auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:
Figur 1 eine elektrische Steckverbindung, umfassend einen Steckverbinder und einen Gegensteck verbinder in einer perspektivischer Darstellung;
Figur 2 eine Ausführungsform des elektrischen Gegensteckverbinders in einer Explosionsdarstel lung, mit einem inneren Steckverbinderkörper, einem Gehäuseteil und einem äußeren Steckverbinderkörper;
Figur 3 eine Ausführungsform eines dem Gegensteckverbinder der Figur 2 korrespondierenden elektrischen Steckverbinders in einer perspektivischer Darstellung;
Figur 4 einen perspektivischen Ausschnitt einer Verzahnung des Steckverbinders, die mit einer Ge genverzahnung des Gegensteckverbinders verpresst ist;
Figur 5 den Steckverbinder der Figur 3 und den Gegensteckverbinder der Figur 2 in einer perspekti vischen Darstellung in einer Vorraststellung;
Figur 6 den Steckverbinder der Figur 3 und den Gegensteckverbinder der Figur 2 in einer perspekti vischen Darstellung in einer Verriegelungsstellung;
Figur 7 eine prinzipmäßige Darstellung eines Hochvoltsystemgehäuses einer Hochvoltelektroni keinheit, insbesondere einer Hochspannungsbatterie und einem Hochvoltleitungssatz, auf- weisend einen elektrischen Gegensteckverbinder und ein konfektioniertes Kabel mit einem korrespondierenden Steckverbinder;
Figur 8 den Steckverbinder der Figur 3 mit dem Betätigungselement und der Verriegelungssiche rung in einer weiteren perspektivischen Ansicht;
Figur 9 den Steckverbinder der Figur 3 in einer weiteren perspektivischen Ansicht mit ausgeblende tem Betätigungshebel;
Figur 10 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts X der Figur 9;
Figur 1 1 eine perspektivische Einzeldarstellung eines Betätigungshebels eines erfindungsgemäßen
Steckverbinders;
Figur 12 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts XII der Figur 11 ;
Figur 13 eine perspektivische Einzeldarstellung eines Sicherungselement eines erfindungsgemäßen
Steckverbinders in einer ersten Ansicht;
Figur 14 das Sicherungselement der Figur 13 in einer zweiten Ansicht;
Figur 15 das Sicherungselement der Figur 13 in einer dritten Ansicht;
Figur 16 einen perspektivischen Teilschnitt eines elektrischen Steckverbinders mit einem in Aus gangsposition eingesetzten Sicherungselement innerhalb der Verriegelungssicherung bei einer noch nicht verriegelten Steckverbindung;
Figur 17 einen perspektivischen Teilschnitt eines elektrischen Steckverbinders mit einem in Aus gangsposition eingesetzten Sicherungselement innerhalb der Verriegelungssicherung bei verriegelter Steckverbindung;
Figur 18 einen perspektivischen Teilschnitt eines elektrischen Steckverbinders mit einem Siche rungselement in Sicherungsposition; und
Figur 19 einen weiteren Teilschnitt eines elektrischen Steckverbinders mit einem Sicherungselement in Sicherungsposition zur Darstellung einer Verschlusszunge des Sicherungselements, die zur Blockierung des Betätigungshebels in eine korrespondierende Aufnahme des Betäti gungselements aufgenommenen ist. Figur 1 zeigt vereinfacht eine Ausführungsform der elektrischen Steckverbindung 1 , umfassend einen Steckverbinder 2 und einen mit dem Steckverbinder 2 verbindbaren Gegensteckverbinder 3. Der Steck verbinder 2 ist im Ausführungsbeispiel als Kupplung und der Gegensteckverbinder 3 als Stiftwanne aus gebildet. Auf die Art des Steckverbinders 2 bzw. des Gegensteckverbinders 3 kommt es im Rahmen der Erfindung allerdings nicht an.
In Figur 1 ist zur besseren Darstellung ein Zustand der Steckverbindung 1 gezeigt, in dem Steckverbin der 2 und Gegensteckverbinder 3 mechanisch nicht verbunden sind und sich noch nicht in der Vorrast stellung befinden.
Der Steckverbinder 2 weist ein zwischen einer Grundposition P0 und einer Verriegelungsposition PT be wegliches Betätigungselement 4 auf, das im Ausführungsbeispiel als Betätigungshebel 4 ausgebildet ist. Der Betätigungshebel 4 weist im Ausführungsbeispiel zwei Seitenschenkel 4.1 auf, die über einen Steg 4.2 (vgl. Figuren 1 , 8 und 1 1 ) miteinander verbunden sind. Grundsätzlich kann das Betätigungselement aber auch hiervon abweichend ausgebildet sein, beispielsweise als Betätigungsschieber.
Der Betätigungshebel 4 befindet sich in dem unverbundenen Zustand der Steckverbindung 1 der Figur 1 platzsparend in der Verriegelungsposition P^ und liegt an dem Steckverbindergehäuse 5 des Steckver binders 2 an. Bevor die Steckverbindung 1 mechanisch verbunden wird, ist es somit erforderlich, den Be tätigungshebel 4 zunächst in die Grundposition P0 zu verbringen.
Das Betätigungselement bzw. der Betätigungshebel 4 ist ausgebildet, um mit einem Führungsmittel 6 des Gegensteckverbinders 3 derart zusammenzuwirken, dass die Steckverbindung 1 ausgehend von ei ner Vorraststellung (vgl. Figur 5) eine Verriegelungsstellung (vgl. Figur 6) einnimmt, wenn das Betäti gungselement bzw. der Betätigungshebel 4 von der Grundposition P0 in die Verriegelungsposition P^ be wegt wird. Im Ausführungsbeispiel ist das Führungsmittel 6 als zwei Führungsnasen 6 ausgebildet, die seitlich von dem Gegensteckverbinder 3 abstehen. Zur Aufnahme der Führungsnasen 6 weisen die Sei tenschenkel 4.1 des Betätigungshebels 4 jeweils seitliche Ausnehmungen 7 auf. Die Führungsnasen 6 bilden im Ausführungsbeispiel die Kulissensteine einer zusammen mit dem Betätigungshebel 4 resultie renden Kulissenführung aus.
Der Steckverbinder 2 weist eine Verzahnung 9 auf und der Gegensteckverbinder 3 eine mit der Verzah nung 9 des Steckverbinders 2 korrespondierende Gegenverzahnung 8. Die Verzahnung 9 und die Ge genverzahnung 8 stehen in der Verriegelungsstellung (vgl. Figur 6) der Steckverbindung 1 miteinander in Eingriff.
Die Verzahnung 9 und die Gegenverzahnung 8 sind jeweils um eine Mittelachse A, B des entsprechen den Steckverbinders 2, 3 herum angeordnet. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Verzah nung 9 und die Gegenverzahnung 8 jeweils nur teilringförmig um die Mittelachse A, B des jeweiligen Steckverbinders 2, 3 herum anzuordnen, da hierdurch der Aufbau der elektrischen Steckverbindung 1 vereinfacht werden kann, wobei dennoch eine hohe Vibrationssicherheit gewährleistet sein kann. Natür lich ist aber auch eine vollständig ringförmige bzw. geschlossene Anordnung der Verzahnung 9 und/oder der Gegenverzahnung 8 möglich.
Im Ausführungsbeispiel ist ferner eine teilringförmig ausgebildete Führung 10 des Gegensteckverbinders 3 vorgesehen, die ausgebildet ist, um eine Verbindung des Gegensteckverbinders 3 mit dem Steckver binder 2, der im Ausführungsbeispiel einen 90 Grad-Abgang aufweist, zu ermöglichen. Vorliegend ist die Gegenverzahnung 8 des Gegensteckverbinders 3 der teilringförmigen Führung 10 bezüglich der Mittel achse A des Gegensteckverbinders 3 gegenüberliegend angeordnet und weist in Richtung des Abgangs des Steckverbinders 2, wenn die Steckverbindung 1 geschlossen ist.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Gegensteckverbinders 3 in der Ausbildung als Stiftwanne in detaillierterer Darstellung. Der Gegensteckverbinder 3 der Figur 2 eignet sich insbesondere zur Ver bindung mit dem in Figur 3 dargestellten weiteren Steckverbinder 2, dessen Merkmale im Wesentlichen denen des Steckverbinders 2 der Figur 1 entsprechen, weshalb auf eine erneute Beschreibung dersel ben verzichtet wird.
Der elektrische Steckverbinder 2 und der elektrische Gegensteckverbinder 3 eignen sich insbesondere zur Verwendung für die Leistungselektronik im Kraftfahrzeug- oder Elektronikbereich.
Die elektrische Steckverbindung 1 ist im Ausführungsbeispiel als Steckverbindung 1 für den Hochvoltbe reich, vorzugsweise als Bestandteil eines Hochvoltleitungssatzes und dieser wiederum vorzugsweise als Bestandteil eines Hochvoltsystems, ausgebildet. Das Ausführungsbeispiel ist hierauf jedoch nicht be schränkt zu verstehen.
Der elektrische Gegensteckverbinder 3 weist einen mehrteiligen Steckverbinderkörper auf, der sich im Ausführungsbeispiel aus einem inneren Steckverbinderkörper 1 1 und einem äußeren Steckverbinderkör per 12 zusammensetzt. Der innere Steckverbinderkörper 1 1 ist in den Figuren 1 , 5 und 6 nicht darge stellt.
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, nimmt der innere Steckverbinderkörper 1 1 eine Kontakteinrichtung 13 auf. Die Kontakteinrichtung 13 kann in beliebiger Weise mit dem inneren Steckverbinderkörper 1 1 verbunden sein. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kontakteinrichtung 13 in den inneren Steckverbin derkörper 1 1 eingesteckt und dort vorzugsweise formschlüssig, insbesondere eingehakt bzw. eingeclipst ist. Im Ausführungsbeispiel sind Stromanschlüsse 14 in der Art von Anschlussfahnen vorgesehen, um eine Kontaktierung der Kontakteinrichtung 13, beispielsweise mit einer nachfolgend noch beschriebenen Elektronikeinheit 15 (vgl. Figur 7) vornehmen zu können.
Die Stromanschlüsse 14 sind im Ausführungsbeispiel mit Innenleiterteilen 16 verbunden, die ausgebildet sind, um elektrischen Strom an entsprechend korrespondierend ausgebildete Innenleiterteile 17 (vgl. Fi gur 1 ) des Steckverbinders 2 zu übertragen.
Es kann eine beliebige Anzahl Innenleiterteile 16, 17 und beliebige Geometrien der Innenleiterteile 16, 17 vorgesehen sein.
Die Kontakteinrichtung 13 kann ausgebildet sein, um elektrische Ströme und/oder Daten mit beliebigen Frequenzen und/oder Datenraten zu übertragen. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kon takteinrichtung 13 für den Hochspannungsbereich zur Verwendung mit hohen Spannungen, insbesonde re 220 Volt und größer, vorzugsweise 400 bis 1000 Volt, verwendbar ist.
Im Ausführungsbeispiel weist die Kontakteinrichtung 13 einen kreisförmigen Außenumfang auf. Die Form der Kontakteinrichtung 13 kann jedoch beliebig ausgebildet sein, beispielsweise auch quadratisch oder rechteckig. Ein kreisförmiger Außenumfang, insbesondere auch ein konzentrischer bzw. symmetrischer Aufbau der Kontakteinrichtung 13 hat sich jedoch als geeignet herausgestellt.
Die Innenleiterteile 16 der Kontakteinrichtung 13 können (wie in Figur 2 dargestellt) plattenförmig oder auch als Pin- und/oder Stiftkontakte ausgebildet sein (wie in Figur 1 dargestellt). Auch andere Ausgestal tungen sind im Rahmen der Erfindung möglich.
Der innere Steckverbinderkörper 1 1 weist eine elektromagnetische Abschirmung 18 auf. Insbesondere durch Wechselströme und/oder Schaltvorgänge einer Gleichspannung können elektromagnetische Stör signale generiert werden, die die Elektronik, z. B. in einem Kraftfahrzeug, insbesondere die dortigen elektronischen Steuerungen, wie z. B. eine Motorsteuerung, stören können. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine besonders geeignete Ausführung der Abschirmung 18. Die Abschirmung 18 weist einen zylind rischen Abschnitt 19 und mehrere sich an den zylindrischen Abschnitt 19 anschließende Abschirmungs laschen 20 auf. Der Steckverbinder 2 ist vorzugsweise derart gestaltet, dass dieser ebenfalls über eine Abschirmung (nicht dargestellt) verfügt, welche die Abschirmungslaschen 20 wenigstens teilweise radial kontaktiert. Die Abschirmungslaschen 20 sind vorzugsweise federnd ausgebildet, um eine gute Verbin dung mit der Abschirmung des Steckverbinders 2 herzustellen.
Die Abschirmung 18 ist im Ausführungsbeispiel mit dem inneren Steckverbinderkörper 1 1 verbunden.
Der innere Steckverbinderkörper 1 1 und die Abschirmung 18 werden gemeinsam in eine Öffnung 21 ei nes Gehäuseteils 22 eines Gehäuses 23 eingesteckt. Das Gehäuse 23 kann eine Elektronikeinheit 15 aufnehmen (vgl. Figur 7). Die Elektronikeinheit 15 ist im Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Hochvoltelektronikeinheit, insbesondere als Hochspannungsbatte rie 15 ausgebildet.
Eine besonders vorteilhafte Verbindung des inneren Steckverbinderkörpers 1 1 mit dem Gehäuse 23 bzw. dem Gehäuseteil 22 ergibt sich dadurch, dass der innere Steckverbinderkörper 1 1 zunächst in dem Ge häuse 23 festgelegt wird. Die Festlegung kann in beliebiger Art und Weise erfolgen. Im Ausführungsbei spiel ist in Figur 7 prinzipmäßig dargestellt, dass der innere Steckverbinderkörper 1 1 an Anschraubpunk ten 24 festgelegt ist. Der innere Steckverbinderkörper 1 1 kann hierzu entsprechend ausgestaltet sein (nicht näher dargestellt). Von Vorteil ist es, wenn der innere Steckverbinderkörper 1 1 zunächst in dem Gehäuse 23 festgelegt wird und anschließend das mit der Öffnung 21 versehene Gehäuseteil 22 aufge setzt bzw. der innere Steckverbinderkörper 1 1 in die Öffnung 21 eingesteckt wird. Der innere Steckver binderkörper 1 1 wird hierzu an einer entsprechend geeigneten Position in dem Gehäuse 235 festgelegt, so dass die Öffnung 21 und die in den inneren Steckverbinderkörper 1 1 eingesetzte Kontakteinrichtung 13 miteinander konzentrisch fluchten, so dass die Kontakteinrichtung 13 die Öffnung 21 von einem In nenraum des Gehäuses 23 nach außen durchdringen kann.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil 22 als Deckel des Gehäuses 23 ausgebil det ist.
Wenn der innere Steckverbinderkörper 1 1 durch die Öffnung 21 durchgesteckt ist, wird anschließend an einer Außenseite des Gehäuseteils 22 der äußere Steckverbinderkörper 12 angesetzt. Dies ist in der Ex plosionsdarstellung der Figur 2 dargestellt. Die Festlegung des äußeren Steckverbinderkörpers 12 und des inneren Steckverbinderkörper 1 1 erfolgt mit Hilfe von Befestigungsmitteln 25 derart, dass auch das Gehäuseteil 22 zwischen den Steckverbinderkörpern 1 1 , 12 festgelegt ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel als Schraubverbindungen, insbesondere als Gewindeschrauben 25 ausgebildet.
Im Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, dass der innere Steckverbinderkörper 1 1 wenigstens zwei, im Ausführungsbeispiel vier, symmetrisch um eine Mittelachse A des Gegensteckverbinders 3 angeord nete Buchsen 26 aufweist. Die Buchsen sind im Ausführungsbeispiel als Gewindebuchsen 26 ausgebil det. Der äußere Steckverbinderkörper 12 weist korrespondierend wenigstens zwei, im Ausführungsbei spiel vier symmetrisch um die Mittelachse A des Gegensteckverbinders 3 angeordnete Durchgangsboh rungen 27 auf.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil 22 Bohrungen 28 aufweist, die mit den Gewindebuchsen 26 bzw. den Durchgangsbohrungen 27 fluchten. Im Ausführungsbeispiel sind ferner Dichtungen, die als O-Ringe 29 ausgeführt sind, vorgesehen, um die Bohrungen 28 im Gehäuseteil 22 abzudichten. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die O-Ringe 29 in die Gewindebuchsen 26 eingelegt werden. Vorzugsweise weisen die Gewindebuchsen 26 hierzu entsprechende Vertiefungen auf.
Zum Abdichten der Öffnung 21 ist analog ebenfalls eine Dichtung 30 vorgesehen. Im Ausführungsbei spiel dient hierzu ein Dichtring 30, der zwischen der Außenseite des Gehäuseteils 22 und dem äußeren Steckverbinderkörper 12 positioniert ist und um die Öffnung 21 umläuft (nur in Figur 2 dargestellt).
Wie sich der Figur 2 entnehmen lässt, weisen die Abschirmungslaschen 20 und/oder alternativ (jedoch nicht dargestellt) der zylindrische Abschnitt 19 der Abschirmung 18 Kontaktpunkte 31 auf, die derart posi tioniert sind, dass die Kontaktpunkte 31 das Gehäuseteil 22 im Bereich der Öffnung 21 kontaktieren. Vorzugsweise ragen die Kontaktpunkte 31 hierzu radial über die Abschirmungslaschen 20 hinaus. Durch die Kontaktpunkte 31 wird eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen der Abschirmung 18 und dem Gehäuseteil 22, welches vorzugsweise elektrisch leitend, insbesondere als Blechteil oder auch als Gussteil, ausgebildet ist, hergestellt.
Wie sich der Figur 2 entnehmen lässt, weisen die Steckverbinderkörper 1 1 , 12 eine Positionierungsein richtung 32 auf derart, dass die Steckverbinderkörper 1 1 , 12 nur in einer definierten Orientierung mitei nander verbindbar sind. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Positionierungseinrichtung 32 wenigstens eine, im Ausführungsbeispiel mehrere, vorzugsweise drei bis vier Positionierungsnuten 33 und damit korrespondierende Positionierungsnasen 34 aufweist.
Im Ausführungsbeispiel sind die Positionierungsnuten 33 am inneren Steckverbinderkörper 1 1 ausgebil det und verlaufen in Axialrichtung zwischen zwei Abschirmungslaschen 20. Der äußere Steckverbinder körper 12 weist hierzu korrespondierende Positionierungsnasen 34 auf, die, wenn der äußere Steckver binderkörper 12 korrekt an den inneren Steckverbinderkörper 1 1 angesetzt ist, in Axialrichtung A verlau fend in die entsprechenden Positionierungsnuten 33 eingeschoben werden. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Steckverbinderkörper 1 1 , 12 nur in genau einer Orientierung miteinander verbind bar sind.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der elektrische Steckverbinder 2 mit dem elektrischen Ge gensteckverbinder 3 eine Codiereinrichtung 35 (vgl. Figur 2) ausbildet derart, dass der Steckverbinder 2 und der Gegensteckverbinder 3 nur in einer definierten Orientierung miteinander verbindbar sind. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der elektrische Steckverbinder 2 und der elektrische Gegen steckverbinder 3 nur in genau einer Orientierung miteinander verbindbar sind.
Ein dem äußeren Steckverbinderkörper 12 zugeordnetes Codierelement 36 der Codiereinrichtung 35 ist in Figur 2 und ein korrespondierendes Gegencodierelement 37 zur Aufnahme des Codierelements 36 ist in Figur 3 dargestellt. Derartige mechanische Codierungen, um elektrische Steckverbinder 2 und elektri sche Gegensteckverbinder 3 miteinander zu verbinden, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.
In Figur 4 sind Verzahnung 9 und Gegenverzahnung 8 dargestellt, während diese in der Verriegelungs stellung der Steckverbindung 1 miteinander in Eingriff stehen. Dabei kann vorgesehen sei, wie im Aus führungsbeispiel dargestellt, dass die Verzahnung 9 und die Gegenverzahnung 8 formschlüssig und kraftschlüssig in Eingriff stehen, vorzugsweise elastisch ineinander verpresst sind. Hierzu kann es von Vorteil sein, wenn sich die Zähne der Verzahnung 9 und die Zähne der Gegenverzahnung 8 nach außen hin verjüngen, wobei die Zähne der Verzahnung 9 und die Zähne der Gegenverzahnung 8 vorzugsweise eine voneinander abweichende Steigung (unterschiedliche Winkel a und ß) aufweisen, was eine Ver- pressen vorteilhaft ermöglichen kann.
Für ein besseres Einführen der Verzahnung 9 in die Gegenverzahnung 8 können die einzelnen Zähne der Verzahnung 9 und/oder der Gegenverzahnung 8 Abschrägungen bzw. Fasen aufweisen, wie in Figur 4 dargestellt.
Die Figur 5 zeigt die elektrische Steckverbindung 1 in einer perspektivischen, teilgeschnittenen Ansicht in Vorraststellung. In Figur 6 ist die elektrische Steckverbindung 1 in Verriegelungsstellung dargestellt. Es ist erkennbar, dass das Betätigungselement bzw. der Betätigungshebel 4 des Steckverbinders 2 in der Grundposition P0 in der Vorraststellung der Steckverbindung 1 mit dem Führungsmittel bzw. mit den bei den Führungsnasen 6 des Gegensteckverbinders 3 in Eingriff steht. Bei einer Betätigung des Betäti gungshebels 4 von der Grundposition P0 in die Verriegelungsposition PT kann die elektrische Steckver bindung 1 durch die dadurch bereitgestellte Zwangs- bzw. Kulissenführung verlässlich und einfach ge schlossen werden. Aufgrund des physikalischen Hebelarms kann bereits mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand eine starke Verpressung der Verzahnung 9 in der Gegenverzahnung 8 ermöglicht werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Hochvoltsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Steckverbindung 1 gemäß den vorstehenden Ausführungen. Dabei kann insbesondere, wie in Figur 7 dargestellt, ein Gehäuse 23 einer Hochvolteinheit, insbesondere einer Hochspannungsbatterie, mit einem Gehäuseteil 22, an dem der Gegensteckverbinder 3 festgelegt ist, und mit einem Steckverbin der 2 zur Verbindung mit dem Gegensteckverbinder 3 vorgesehen sein.
Figur 7 zeigt einen prinzipmäßigen Aufbau eines Hochvoltsystems mit dem elektrischen Steckverbinder 2 und dem elektrischen Gegensteckverbinder 3. Dargestellt ist auch das Gehäuse 23, welches die Elektro nikeinheit 15, bei der es sich vorzugsweise um eine Hochvoltelektronikeinheit, insbesondere eine Hoch spannungsbatterie 15 handelt, aufnimmt. Die Hochspannungsbatterie 15 ist über Leitungen 38 mit den Stromanschlüssen 14 des elektrischen Gegensteckverbinders 3 verbunden. Bei dem Gehäuseteil 22 handelt es sich dabei vorzugsweise um einen Deckel des Gehäuses 23. Der elektrische Steckverbinder 2 ist in Figur 7 als Teil eines konfektionierten Kabels 39 dargestellt, d. h. das konfektionierte Kabel 39 weist den elektrischen Steckverbinder 2 auf.
Figur 8 zeigt den erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder 2 in einer isometrischen Gesamtdar stellung und Figur 9 eine weitere Ansicht des Steckverbinders 2 bei ausgeblendetem Betätigungshebel 4. Der elektrische Steckverbinder 2 weist an seinem Steckverbindergehäuse 5 eine Verriegelungssicherung 40 zur Führung des nachfolgend noch beschriebenen Sicherungselements 41 (vgl. Figuren 13 bis 19) zwischen einer Ausgangsposition S0 (vgl. Figuren 16 und 17) und einer Sicherungsposition ST (vgl. Figu ren 18 und 19) auf. Die Verriegelungssicherung 40 ist in Figur 10 vergrößert dargestellt und wird hinsicht lich ihrer Merkmale nachfolgend noch näher beschrieben.
Die Figuren 16 bis 19 zeigen das erfindungsgemäße Verfahren zum Verriegeln der Steckverbindung 1 in verschiedenen Zuständen.
Figur 16 zeigt eine Schnittdarstellung durch den elektrischen Steckverbinder 2 der Figur 8 mit einem in die Verriegelungssicherung 40 eingesetzten Sicherungselement 41 . Das Sicherungselement 41 befindet sich in Figur 16 in der Ausgangsposition S0. Der Betätigungshebel 4 ist ebenfalls erkennbar und noch nicht vollständig geschlossen bzw. in die Verriegelungsposition PT verbracht worden.
Das Sicherungselement ist in den Figuren 13 bis 15 in isometrischer Darstellung in verschiedenen An sichten gezeigt und weist wenigstens eine Rastnase 42, vorliegend zwei Rastnasen 42, auf. Die Rastna sen 42 sind federnd an den Enden jeweiliger elastischer Stege 43 angeordnet. Die Kombination aus Rastnase 42 und elastischem Steg 43 kann ggf. auch als Rasthaken bezeichnet werden.
Die Verriegelungssicherung 40 (vgl. u. a. Figur 10) weist korrespondierend zu den Rastnasen 42 wenigs tens einen ersten Anschlag 44, vorliegend zwei erste Anschläge 44 auf, um das Sicherungselement 41 zunächst in der Ausgangsposition S0 in Richtung auf die Sicherungsposition ST ZU blockieren, wie in Fi gur 16 dargestellt.
Das Betätigungselement 4 ist in Figur 1 1 in isometrischer Einzeldarstellung dargestellt; Figur 12 zeigt den vergrößerten Ausschnitt XII zur besseren Verdeutlichung. Das Betätigungselement 4 weist wenigs tens einen Freigabekörper, vorliegend zwei Betätigungskragen 45, auf, die ausgebildet sind, um in eine Ausnehmung 46 in der Verriegelungssicherung 40 einzudringen und die Rastnasen 42 des Sicherungs elements 41 relativ zu dem wenigstens einen ersten Anschlag 44 der Verriegelungssicherung 40 zu ver schieben, um den Verschiebeweg des Sicherungselements 41 ausgehend von der Ausgangsposition S0 in die Sicherungsposition ST freizugeben, wie in Figur 17 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel drücken die Betätigungskragen 45 zur Freigabe des Verschiebewegs des Sicherungselements 41 direkt gegen die Rastnasen 42 und biegen hierdurch die elastischen Stege 43 nach unten. Zur Führung des Sicherungselements 41 in der Verriegelungssicherung 40 ist im Ausführungsbeispiel ei ne Schienenführung vorgesehen. Hierzu weist das Sicherungselement 41 zwei Führungsstege 47 auf, die in korrespondierenden Führungsnuten 48 der Verriegelungssicherung 40 geführt sind.
Wie in Figur 16 erkennbar ist, bildet die Verriegelungssicherung 40 ferner eine Verliersicherung für das Sicherungselement 41 aus und weist hierzu zwei zweite Anschläge 49 auf.
Die Figuren 18 und 19 zeigen das Sicherungselement 41 in der Sicherungsposition ST anhand von zwei Schnittdarstellungen durch den elektrischen Steckverbinder 2. In der Sicherungsposition ST steht das Si cherungselement 41 derart in Eingriff mit dem Betätigungselement bzw. Betätigungshebel 4, dass dieses in der Verriegelungsposition PT blockiert ist. Wie insbesondere in Figur 19 gut erkennbar ist, weist das Sicherungselement 41 hierzu eine Verschlusszunge 50 auf, die in einer korrespondierenden Aufnahme 51 des Betätigungshebels 4 (vgl. insbesondere auch Figur 1 1 und Figur 12) zumindest teilweise aufge nommen ist, wenn sich das Sicherungselement 41 in der Sicherungsposition ST befindet.
Des Weiteren weist die Verriegelungssicherung 40 im Ausführungsbeispiel zwei dritte Anschläge 52 auf, die ausgebildet sind, um das Sicherungselement 41 in der Sicherungsposition ST zunächst zu blockieren, um den Verschiebeweg des Sicherungselements 41 von der Sicherungsposition ST zurück in dessen Ausgangsposition S0 zu versperren.
Um dennoch eine gewollte Entsicherung bzw. ein gewolltes Herausziehen des Sicherungselements 41 und schließlich auch eine Freigabe des Betätigungshebels 4 erreichen zu können, weisen die Rastnasen 42 des Sicherungselements 41 an ihrer in der Ausgangsposition S0 dem wenigstens einen ersten An schlag 44 der Verriegelungssicherung 40 abgewandten Seitenfläche eine Abschrägung 53 bzw. Fase auf. Die Verriegelungssicherung 40 kann somit reversibel ausgebildet sein.
Aufgrund der Abschrägung 53 lässt sich das Sicherungselement 41 im Ausführungsbeispiel außerdem auch ausgehend von der Ausgangsposition S0 im Bedarfsfälle wieder vollständig aus der Verriegelungs sicherung 40 entnehmen.
Insbesondere um dem Monteur eine Rückmeldung hinsichtlich einer korrekt gesicherten Steckverbin dung 1 geben zu können, weist das Sicherungselement 41 außerdem einen Endanschlag 54 auf, der in der Sicherungsposition ST an einer Stirnseite der Verriegelungssicherung 40 anschlägt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Elektrischer Steckverbinder (2), aufweisend ein Steckverbindergehäuse (5), ein Sicherungsele ment (41) und ein zwischen einer Grundposition (P0) und einer Verriegelungsposition (P^ bewegli ches Betätigungselement (4), das ausgebildet ist, um den elektrischen Steckverbinder (2) mit ei nem korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder (3) zu verriegeln, wobei das Steck verbindergehäuse (5) eine Verriegelungssicherung (40) zur Führung des Sicherungselements (41) zwischen einer Ausgangsposition (S0) und einer Sicherungsposition (S^ aufweist, und wobei das Sicherungselement (41) in der Sicherungsposition (S^ derart in Eingriff mit dem Betätigungsele ment (4) steht, dass das Betätigungselement (4) in der Verriegelungsposition (P^ blockiert ist, und wobei das Sicherungselement (41) wenigstens eine Rastnase (42) und die Verriegelungssicherung (40) wenigstens einen ersten Anschlag (44) für die wenigstens eine Rastnase (42) aufweist, um das Sicherungselement (41) zunächst in der Ausgangsposition (S0) in Richtung auf die Siche rungsposition (S^ ZU blockieren, und wobei das Betätigungselement (4) wenigstens einen Frei gabekörper (45) aufweist, der ausgebildet ist, um in eine Ausnehmung (46) in der Verriegelungssi cherung (40) einzudringen und die wenigstens eine Rastnase (42) des Sicherungselements (41) relativ zu dem wenigstens einen ersten Anschlag (44) der Verriegelungssicherung (40) zu ver schieben, um den Verschiebeweg des Sicherungselements (41), ausgehend von der Ausgangspo sition (S0) in die Sicherungsposition (S^, freizugeben.
2. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der wenigstens eine Freigabekörper (45) des Betätigungselements (4) zur Freigabe des Verschie bewegs des Sicherungselements (41) gegen die wenigstens eine Rastnase (42) gedrückt wird, um die wenigstens eine Rastnase (42) relativ zu dem wenigstens einen ersten Anschlag (44) der Ver riegelungssicherung (40) zu verschieben.
3. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Verriegelungssicherung (40) eine Verliersicherung für das Sicherungselement (41) ausbildet und hierzu vorzugsweise wenigstens einen zweiten Anschlag (49) aufweist.
4. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Verriegelungssicherung (40) wenigstens einen dritten Anschlag (52) aufweist, der ausgebildet ist, das Sicherungselement (41) in der Sicherungsposition (S^ zu blockieren, insbesondere um den Verschiebeweg des Sicherungselements (41) von der Sicherungsposition (S^ zurück in die Ausgangsposition (S0) zu blockieren.
5. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die wenigstens eine Rastnase (42) an ihrer in der Ausgangsposition (S0) des Sicherungselements (41) dem wenigstens einen ersten Anschlag (44) der Verriegelungssicherung (40) abgewandten Seitenfläche eine Abschrägung (53) und/oder Fase aufweist.
6. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Sicherungselement (41) eine Verschlusszunge (50) aufweist, die in einer korrespondierenden Aufnahme (51) des Betätigungselements (4) zumindest teilweise aufgenommen ist, wenn sich das Sicherungselement (41) in der Sicherungsposition (P^ befindet.
7. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zur Führung des Sicherungselements (41) in der Verriegelungssicherung (40) eine Schienenfüh rung vorgesehen ist, vorzugsweise derart, dass das Sicherungselement (41) zwei Führungsstege (47) aufweist, die in korrespondierenden Führungsnuten (48) der Verriegelungssicherung (40) ge führt sind.
8. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zwei Rastnasen (42) und zwei erste Anschläge (44) für die zwei Rastnasen (42) sowie zwei Frei gabekörper (45) zur Verschiebung der Rastnasen (42) vorgesehen sind.
9. Elektrischer Steckverbinder (2) nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich die Verschlusszunge (50) zwischen den zwei Rastnasen (42) erstreckt.
10. Elektrischer Steckverbinder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Betätigungselement als Betätigungshebel (4) ausgebildet ist und vorzugsweise mit wenigstens einer Führungsnase (6) des elektrischen Gegensteckverbinders (3) eine Kulissenführung ausbil det.
11. Elektrische Steckverbindung (1 ), umfassend einen elektrischen Steckverbinder (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 sowie einen mit dem elektrischen Steckverbinder (2) korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder (3), wobei der elektrische Gegensteckverbinder (3) wenigstens ein Führungsmittel (6) aufweist, das mit einem zwischen einer Grundposition (P0) und einer Verrie gelungsposition (PT) beweglichen Betätigungselement (4) des elektrischen Steckverbinders (2) derart zusammenwirkt, dass die Steckverbindung (1 ) ausgehend von einer Vorraststellung eine Verriegelungsstellung einnimmt, wenn das Betätigungselement (4) von der Grundposition (P0) in die Verriegelungsposition (P^ bewegt wird.
12. Elektrische Steckverbindung (1 ) nach Anspruch 1 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der elektrische Steckverbinder (2) eine Verzahnung (9) aufweist und der elektrische Gegensteck verbinder (3) eine mit der Verzahnung (9) des elektrischen Steckverbinders (2) korrespondierende Gegenverzahnung (8) aufweist, wobei die Verzahnung (9) und die Gegenverzahnung (8) in der Verriegelungsstellung der Steckverbindung (1 ) miteinander in Eingriff stehen.
13. Elektrische Steckverbindung (1 ) nach Anspruch 1 1 oder 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Gegensteckverbinder (3) einen Steckverbinderkörper zur Aufnahme einer Kontakteinrichtung (13) und eine Abschirmung (18) aufweist, wobei der Steckverbinderkörper zum Einsetzen in eine Öffnung (21 ) eines Gehäuseteils (22) eines Gehäuses (23) einer Elektronikeinheit (15) ausgebildet ist, und wobei der Steckverbinderkörper mehrteilig ausgebildet ist und wenigstens einen inneren Steckverbinderkörper (11 ) und einen äußeren Steckverbinderkörper (12) aufweist, die auf gegen überliegenden Seiten des Gehäuseteils (22) positioniert sind, wobei der innere Steckverbinderkör per (11 ) unabhängig von dem Gehäuseteil (22) im Gehäuse (23) der Elektronikeinheit (15) festleg bar ist und wobei Befestigungsmittel (25) vorgesehen sind, um die Steckverbinderkörper (11 , 12) derart miteinander zu verbinden, dass das Gehäuseteil (22) zwischen den Steckverbinderkörpern (11 , 12) festgelegt ist.
14. Hochvoltsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen elektrischen Steckverbin der (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, sowie ein Gehäuse (23) einer Hochvoltelektroni keinheit (15), insbesondere eine Hochspannungsbatterie, mit einem Gehäuseteil (22), an dem ein Gegensteckverbinder (3) zur Verbindung mit dem Steckverbinder (2) festgelegt ist.
15. Verfahren zum Verriegeln einer aus einem Steckverbinder (2) und einem Gegensteckverbinder (3) bestehenden elektrischen Steckverbindung (1 ), wonach die Steckverbindung (1 ) ausgehend von einer Vorraststellung in eine Verriegelungsstellung gebracht wird, indem ein Betätigungselement (4) des Steckverbinders (2) von einer Grundposition (P0) in eine Verriegelungsposition (P^ bewegt wird, wobei das Betätigungselement (4) des Steckverbinders (2) mit einem Führungsmittel (6) des Gegensteckverbinders (3) entsprechend zusammenwirkt, und wobei wenigstens ein Freigabekör per (45) des Betätigungselements (4) in eine Ausnehmung (46) einer Verriegelungssicherung (40) des Steckverbinders (2) eindringt und wenigstens eine Rastnase (42) eines Sicherungselements (41 ) relativ zu wenigstens einem ersten Anschlag (44) der Verriegelungssicherung (40) verschiebt, um den Verschiebeweg des Sicherungselements (41 ) ausgehend von einer Ausgangsposition (S0) in eine Sicherungsposition (S^ freizugeben, wenn sich das Betätigungselement (4) in der Verrie gelungsposition (PT ) befindet, und wobei das Sicherungselement (41 ) nach dessen Freigabe von der Ausgangsposition (S0) in die Sicherungsposition (S^ bewegt wird und derart in Eingriff mit dem Betätigungselement (4) gebracht wird, dass das Betätigungselement (4) in der Verriegelungsposi tion (P,) blockiert wird.
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