DE102008031090A1

DE102008031090A1 - Erdungsstecker für ein Abschirmkabel

Info

Publication number: DE102008031090A1
Application number: DE102008031090A
Authority: DE
Inventors: Slobodan Canton Pavlovic; David Linden Menzies
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2009-06-10
Also published as: US7503776B1; CN101521318B; CN101521318A

Abstract

Erdungsstecker für ein Abschirmkabel mit einem äußeren Isoliermantel, einer Vielfalt von paarweisen elektrischen Leitern und einer die paarweisen elektrischen Leiter umgebenden leitfähigen Abschirmung, wobei der Erdungsstecker einen Steckerkörper mit einer Durchgangsöffnung einschließt. Eine leitfähige Erdungsschelle ist innerhalb der Öffnung des Steckerkörpers angeordnet. Die leitfähige Erdungsschelle weist eine innere Oberfläche auf, welche einen freigelegten Teil einer leitfähigen Abschirmung eines Abschirmkabels aufnimmt, und eine äußere Oberfläche, welche eine elektrische Erdung aufnimmt.

Description

Hintergrund
Hierin sind verschiedene Ausführungsformen eines Erdungssteckers beschrieben. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen betreffen insbesondere einen verbesserten Erdungsstecker für ein Abschirmkabel.
Es besteht oft ein Bedarf zur Erdung der Abschirmung eines elektrischen Abschirmkabels. Diese erfolgt typischerweise dadurch, dass die äußeres Isolierschicht entfernt wird, um die Abschirmung freizulegen, die röhrenförmige Abschirmung in Längsrichtung aufgeschnitten oder gespalten wird und an einen der aufgeschnittene Teile oder Laschen der Abschirmung eine elektrisch leitfähige Klemmvorrichtung befestigt wird. Die Abschirmung ist typischerweise sehr dünn und aus relativ empfindlichen Aluminium, so dass die bereits geschnittene Abschirmung für das Reißen während der Handhabung anfällig ist.
Eine existierende Erdungsvorrichtung besteht aus einem umflochtenen Band, das an einem Ende mittels Ultraschall zu einem elektrisch leitfähigen Rohr verschweißt ist. Das andere Ende kann mit einer Klemme verbunden sein, wobei die Klemme so konstruiert ist, dass sie auf eine Lasche der Abschirmung aufgeschrumpft ist. Es ist daher wünschenswert eine verbesserte Erdungsverbindung für ein Abschirmkabel bereitzustellen.
Zusammenfassung
Die vorliegende Anmeldung beschreibt verschiedene Ausführungsformen eines Erdungssteckers für ein Abschirmkabel mit einer äußeren Isolierschicht, einer Vielzahl von paarweisen elektrischen Leitern und einer die paarweisen elektrischen Leiter umgebenden leitfähigen Abschirmung. Eine Ausführungsform des Erdungssteckers schließt einen Steckerkörper mit einer darin gebildeten Durchgangsöffnung ein. Innerhalb der Öffnung des Steckerkörpers ist ein leitfähiger Erdungssockel angebracht. Der Erdungssockel besitzt eine innere Oberfläche, welche in einen offen liegenden Teil der leitfähigen Abschirmung des Abschirmkabels eingreift, und eine äußere, elektrisch geerdete Oberfläche.
Eine andere Ausführungsform des Erdungssteckers schließt einen aus leitfähigem Material gebildeten Steckerkörper ein. Der Steckerkörper besitzt eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche, wovon die äußere Oberfläche eine elektrische Erdung aufnimmt. Ein leitfähiger Ring nimmt einen frei liegenden Teil der leitfähigen Abschirmung des Abschirmkabels auf und greift ferner in die innere Oberfläche des Steckerkörpers ein.
Andere Vorteile des elektrischen Hochspannungssteckers werden für den Fachmann beim Lesen im Lichte der begleitenden Zeichnungen aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Erdungssteckers, welcher mit einem Paar von Hochspannungskabeln und mit einer Gehäusevorrichtung verbunden ist;
2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Erdungssteckers;
3 ist eine vergrößerte zerlegte Ansicht des in 1 und 2 dargestellten Erdungssteckers;
4 ist eine vergrößerte zerlegte Ansicht eines Teils des in 1 bis 3 dargestellten Erdungssteckers;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Erdungssteckers, welcher mit einem Paar von Hochspannungskabeln verbunden ist;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des in 5 dargestellten Erdungssteckers, welcher mit einem Paar von Hochspannungskabeln verbunden ist;
7 ist eine zerlegte Ansicht des in 5 dargestellten Erdungssteckers.
Detaillierte Beschreibung
Nimmt man nun auf die Zeichnungen Bezug, so ist in 1 eine erste Ausführungsform eines Erdungssteckers für ein Abschirmkabel dargestellt, welcher durchgehend mit 10 bezeichnet ist, und der als an einen Erdleiter oder eine Gehäusevorrichtung 12 befestigt, abgebildet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Gehäusevorrichtung 12 ein Hochspannungsbatteriegehäuse. Die Gehäusevorrichtung 12 kann wahlweise irgendeine andere erwünschter Erdungsanschlussklemme oder eine Gehäusevorrichtung sein.
Der dargestellte Stecker 10 ist als mit einem Paar Hochspannungsabschirmkabeln 14 verbunden dargestellt, wie Kabel zum Verbinden einer Hochspannungsbatterie mit einer Stromquelle oder einem Ladegerät (nicht dargestellt). Der Stecker 10 kann wahlweise mit einzelnen Kabeln verwendet werden. Bei der in 4 als Beispiel dargestellten Ausführungsform schließt jedes Paar der Abschirmkabel 14 einen äußeren Isoliermantel 16, eine Vielfalt von paarweisen elektrischen Leitern 10 und eine, die paarweisen elektrischen Leiter 10 umgebende, leitfähige Abschirmung 20 ein. Jedes der Kabel 14 endet in flachen, ringförmigen Anschlussklemmen 22. In 4 ist am besten dargestellt, dass ein umlaufender Teil des Isoliermantels 16 entfernt worden ist, wodurch ein Teil 21 der leitfähigen Abschirmung 20 freigelegt wird. Der hierin beschriebene Erdungsstecker 10 kann selbstverständlich mit irgendeinem erwünschten Typ von Hochspannungsabschirmkabeln verwendet werden.
Bezug nehmend auf 3 kann der Stecker 10 einen Steckerkörper 24 einschließen, welcher aus einem nicht leitenden Material gebildet ist und durchgehende erste bzw. zweite Öffnungen 52 und 54 aufweist. Der dargestellte Steckerkörper 24 schließt einen ersten Körperteil 28 und einen zweiten Körperteil 30 ein. Der zweite Körperteil 30 ist mit dem ersten Körperteil im Wesentlichen identisch.
Die ersten und zweiten Körperteile 28 und 30 schließen einen ersten Flansch 32 und einen zweiten Flansch 34 ein, wovon jeder eine Vielzahl von Öffnungen 36 zur Aufnahme von Befestigungselementen 38 aufweist. Die Befestigungselemente 38 können irgendwelche Befestigungselemente sein, wie die in 2 dargestellten Nieten. Wahlweise können auf Wunsch beliebige Befestigungselemente verwendet werden, wie zum Beispiel Schraubverbindungen und dergleichen. Ein Mittelteil 40 des ersten Körperteils 28 schließt eine zweite Öffnung 42 zur Befestigung des Erdungssteckers 10 auf einem Bolzen 44 einer Gehäusevorrichtung 12 ein, wie am besten aus 1 ersichtlich. Der erste Körperteil 28 kann ein nach außen gerichtetes Muffenteil 46 zur Aufnahme und Unterstützung eines Teils eines der beiden Kabelpaare 14 einschließen
Ein erstes halbzylindrisches Teil 48 ist zwischen dem ersten Flansch 32 und dem Mittelteil 40 definiert. Auf ähnliche Weise ist ein zweites halbzylindrisches Teil 50 zwischen dem zweiten Flansch 34 und dem Mittelteil 40 definiert. Bei der dargestellten Ausführungsform schließt die Öffnung 26 eine erste Öffnung 52 ein, gebildet im ersten halbzylindrischen Teil 48, und eine zweite Öffnung 54, gebildet im zweiten halbzylindrischen Teil 50. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die erste Stufe 56 im ersten Flansch 32 definiert und zur Aufnahme einer Erdungsschelle 60 strukturiert und gestaltet, wie hierin nachstehend im Detail beschrieben. Auf ähnliche Weise ist im zweiten Flansch 34 eine zweite Stufe 58 definiert und zur Aufnahme einer Erdungsschelle 60 strukturiert und gestaltet. Auf einer inneren Oberfläche der ersten und zweiten halbzylindrischen Teile 48 und 58 können benachbart zu den ersten und zweiten Öffnungen 52 bzw. 54 Rippen gebildet werden. Der erste Körperteil 28 kann aus Kunststoff gebildet werden wie zum Beispiel aus Hochtemperaturpolyamid (PA), Polyphthalamid (PPA) oder einem anderen erwünschten hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Material.
Die Erdungsschelle 60 kann innerhalb der ersten und zweiten Öffnung 52 und 54 des Steckerkörpers 24 angeordnet sein. Die Erdungsschelle 60 besitzt eine innere Oberfläche 62, welche den freigelegten Teil 21 der Abschirmung 20 eines jeden Paars der Abschirmkabel 14 aufnimmt und damit in Kontakt steht. Die Erdungsschelle 60 schließt auch eine äußere Oberfläche 64 ein, welche in eine Gehäusevorrichtung 12 eingreift.
Die Erdungsschelle 60 schließt weiterhin ein Mittelteil mit einer Öffnung 68 ein, welches auf die zweite Öffnung 42 des ersten und zweiten Körperteils 28 und 30 axial ausgerichtet ist. Zwischen einem ersten Flansch 76 und dem Mittelteil 66 ist ein erstes halb-zylindrisches Teil 72 definiert. Auf ähnliche Weise ist ein zweites halbzylindrisches Teil 72 zwischen einem zweiten Flansch 78 und dem Mittelteil 66 definiert. Bei der dargestellten Ausführungsform definieren eine innere Oberfläche der ersten und zweiten halbzylindrischen Teile 70 und 72 eine Vielzahl von Rippen 74, um den freigelegten Teil 21 der Kabelabschirmung 20 aufzunehmen. Die Erdungsschelle 60 kann auf Wunsch aus einem beliebigen leitfähigen Material gebildet werden, wie zum Beispiel aus mit leitfähigen Fasern und/oder leitfähigen Teilchen gefülltem Silikonkautschuk. Beispiele von leitfähigen Fasern und/oder leitfähigen Teilchen schließen Silber, Kupfer, Nickel, mit Nickel galvanisiertes Kupfer, mit Nickel platiertes Glas, Stahl sowie irgendwelche andere erwünschte leitfähige Fasern und/oder leitfähige Teilchen ein.
Der Erdungsstecker 10 sorgt vorteilhafterweise für einen 360 Grad umlaufenden Kontakt zwischen der Erdungsschelle 60 und dem freigelegten Teil 21 der Abschirmung 20. Die Erdungsschelle 60 befindet sich weiterhin im Kontakt mit der Gehäusevorrichtung 12, wodurch sie die Erdungsverbindung optimiert. Bei der dargestellten Ausführungsform greift zum Beispiel die äußere Oberfläche 64 in eine Seite des Steckers 10 ein (z. B. die äußere Oberfläche 64, welche aus dem zweiten Körperteil 30 heraus ragt, wenn man 1 betrachtet) und befindet sich in Kontakt mit einem ersten Teil 12A der Gehäusevorrichtung 12. Eine äußere Oberfläche 64 auf einer gegenüber liegende Seite des Steckers 10 (z. B. die äußere Oberfläche 64, welche aus dem ersten Körperteil 28 heraus ragt, wenn man 1 betrachtet) nimmt einem zweiten Teil 12B der Gehäusevorrichtung 12 auf und befindet sich damit in Kontakt.
Bezug nehmend auf 5 bis 7 ist eine zweite Ausführungsform eines generell mit 80 bezeichneten Erdungssteckers für ein Abschirmkabel dargestellt. Der dargestellte Stecker 80 ist als an einem Paar Hochspannungsabschirmkabeln 14 befestigt dargestellt. Der Stecker 80 kann wahlweise mit einem einzigen Kabel verwendet werden. Wie hierin vorstehend beschrieben und am besten in 4 dargestellt, schließt jedes der dargestellten Paare von Abschirmkabeln 14 einen äußeren Isoliermantel 16, eine Vielfalt von paarweisen elektrischen Leitern 18 und eine die paarweisen elektrischen Leiter 18 umgebende leitfähige Abschirmung 20 ein. Wie am besten in 6a dargestellt, ist der umlaufende Teil des Isoliermantels 16 entfernt worden, um den Teil 21 der leitfähigen Abschirmung 20 freizulegen.
Wie am besten in 7 dargestellt, schließt der Steckerkörper 82 einen ersten Teil 84 und einen zweiten Teil 86 ein. Der erste Körperteil 84 (der obere Teil beim Betrachten von 7) schließt ein Paar von im Wesentlichen parallelen halbzylindrischen Teilen 88 ein, welche zur Aufnahme von jeweils einem Teil des Paars von Abschirmkabeln 14 strukturiert und gestaltet sind. Jeder der halbzylindrischen Teile 88 schließt eine quer verlaufende, umlaufende Nut 90 für die Aufnahme eines O-Rings 92 ein, wie nachstehend im Detail beschrieben.
Der zweite Körperteil 86 (der untere Teil beim Betrachten von 7) schließt ein Paar von im Wesentlichen parallelen halbzylindrischen Teile 86 ein, welche zur Aufnahme von jeweils einem Teil des Paars von Abschirmkabeln 14 strukturiert und gestaltet sind. Jeder der halbzylindrischen Teile 86 schließt eine quer verlaufende, umlaufende Nut 91 für die Aufnahme eines O-Rings 92 ein. Der dargestellte zweite Körperteil 86 schließt zwei Paar nach auswärts überstehende (nach oben abstehende beim Betrachten von 7) Befestigungsarme 94 ein. Der zweite Körperteil 86 kann wahlweise eine beliebige Zahl von nach auswärts überstehenden Befestigungsarmen 94 einschließen.
Der erste Körperteil 84 schließt auch eine Vielfalt von Öffnungen 96 zur Aufnahme aller Befestigungsarme 94 ein. Um den überstehenden Teil der leitfähigen Abschirmung 20 ist ein O-Ring angebracht. Der O-Ring 92 kann zum Zweck der einfacheren Installation einen Schlitz 93 einschließen. Der O-Ring 92 kann aus irgendeinem erwünschten leitfähigen Material geformt sein, wie zum Beispiel aus mit leitfähigen Fasern und/oder leitfähigen Teilchen gefülltem Silikonkautschuk. Beispiele von leitfähigen Fasern und/oder leitfähigen Teilchen schließen Silber, Kupfer, Nickel, mit Nickel galvanisiertes Kupfer, mit Nickel platiertes Glas, Stahl sowie irgendwelche andere erwünschte leitfähige Fasern und/oder leitfähige Teilchen ein.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Körperteile 84 und 86 aus leitfähigem Material gebildet, wie zum Beispiel aus Stahl. Die ersten und zweiten Körperteile 84 und 86 können wahlweise aus mit leitfähigen Fasern und/oder Teilchen gefülltem Kunststoffmaterial gebildet werden. Beispiele für derartige leitfähige Kunststoffmaterialien schließen hochtemperaturbeständiges thermoplastisches PA, PPA oder andere erwünschte, mit leitfähigen Fasern und/oder Teilchen gefüllte Materialien ein. Beispiele von leitfähigen Fasern und/oder leitfähigen Teilchen schließen Silber, Kupfer, Nickel, mit Nickel galvanisiertes Kupfer, mit Nickel platiertes Glas, Stahl sowie irgendwelche andere erwünschte leitfähige Fasern und/oder leitfähige Teilchen ein. Die ersten und zweiten Körperteile 84 und 86 können auch aus irgendeinem andere erwünschten leitfähigen Metall oder Nichtmetall gebildet werden.
Der Erdungsstecker 80 sieht zwischen dem O-Ring und dem freigelegten Teil der Abschirmung 20 vorteilhafterweise einen 360 Grad umlaufenden Kontakt vor. Der O-Ring steht ferner mit den Nuten 90 und 92 des ersten und zweiten Körperteils 84 bzw. 86 in Kontakt und optimiert dadurch die Erdungsverbindung zwischen der Kabelabschirmung 20 und dem Steckerkörper 82.
Sobald die ersten und zweiten Körperteile 84 und 86 aneinander befestigt sind, werden die Befestigungsarme nach auswärts gedreht oder gebogen, wobei sie, wie in 5 dargestellt, die ersten und zweiten Körperteile 84 und 86 miteinander verbinden.
Der Steckerkörper 82 kann einen durch den Steckerkörper hindurch gehenden Befestigungsschlitz oder eine Öffnung 98 zur Befestigung des Erdungssteckers 80 an einem Bolzen einschließen, wie den in 1 dargestellten Bolzen 44 der Gehäusevorrichtung 12. Die Öffnung 98 kann zur Befestigung des Erdungssteckers 80 an einer Gehäusevorrichtung wahlweise ein Befestigungselement aufnehmen, wie eine Gewindesicherung (nicht dargestellt).
Ist der Steckerkörper 82 an eine Gehäusevorrichtung 12 montiert, befindet er sich weiterhin in Kontakt mit der Gehäusevorrichtung 12, wodurch er die Erdungsverbindung von der Kabelabschirmung 20, über den O-Ring 92 durch den Steckerkörper 82 zur Gehäusevorrichtung optimiert.
Das Prinzip und die Funktionsweise des Erdungssteckers für ein Abschirmkabel ist in seinen verschiedenen Ausführungsformen beschrieben worden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der hierin beschriebene Erdungsstecker anders als speziell dargestellt und beschrieben ausgeführt werden kann, ohne vom Umfang abzuweichen.

Claims

Erdungsstecker für ein Abschirmkabel mit einem äußeren Isoliermantel, einer Vielfalt von paarweisen elektrischen Leitern und einer die paarweisen elektrischen Leiter umgebenden leitfähigen Abschirmung, der Erdungsstecker umfassend: einen Steckerkörper mit einer Durchgangsöffnung; und eine innerhalb der Öffnung des Steckerkörpers angeordnete leitfähige Erdungsschelle, wobei die Erdungsschelle eine innere Oberfläche aufweist, welche einen freigelegten Teil der leitfähigen Abschirmung eines Abschirmkabels aufnimmt, und eine äußere Oberfläche, welche einen elektrischen Erdleiter aufnimmt.
Erdungsstecker nach Anspruch 1, wobei der Steckerkörper aus einem nicht-leitfähigen Material gebildet ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 1, wobei die leitfähige Erdungsschelle aus einem elastischen Material gebildet ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 3, wobei die leitfähige Erdungsschelle aus Silikon gebildet ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 3, wobei die innere Oberfläche der leitfähigen Erdungsschelle eine im Wesentliche zylindrische Öffnung zur Aufnahme des Abschirmkabels definiert, und wobei eine innere Oberfläche der im Wesentlichen zylindrischen Öffnung eine um umlaufende erhabene Rippe einschließt, welche sich im um 360 Grad umlaufenden Kontakt mit dem freigelegten Teil der leitfähigen Abschirmung befindet.
Erdungsstecker nach Anspruch 1, wobei der Erdungsstecker für ein Paar von Abschirmkabeln bestimmt ist, und wobei die innere Oberfläche der leitfähigen Erdungsschelle einen freigelegten Teil der leitfähigen Abschirmung von je einem Paar der Abschirmkabel aufnimmt.
Erdungsstecker nach Anspruch 6, wobei der Steckerkörper eine erste und zweite Seite einschließt, ein Teil der leitfähigen Erdungsschelle aus einer Öffnung in jeder der ersten und zweiten Seite herausragt und freigelegte Teile der Erdungs schelle definiert, wobei jedes der freigelegten Teile eine elektrische Erdung aufnimmt.
Erdungsstecker nach Anspruch 1, wobei die elektrische Erdung eine Gehäusevorrichtung ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 1, wobei der Teil der leitfähigen Abschirmung um den ganzen Umfang des Abschirmkabels freigelegt ist, und wobei sich die Erdungsschelle im 360 Grad umlaufenden Kontakt mit dem freigelegten Teil der leitfähigen Abschirmung befindet.
Erdungsstecker für ein Abschirmkabel mit einem äußeren Isoliermantel, einer Vielfalt von paarweisen elektrischen Leitern und einer die paarweisen elektrischen Leiter umgebenden leitfähigen Abschirmung, der Erdungsstecker umfassend: einen Steckerkörper aus leitfähigem Material mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche, wobei die äußere Oberfläche einen elektrischen Erdleiter aufnimmt; und einen leitfähigen Ring, welcher einen freigelegten Teil einer leitfähigen Abschirmung eines Abschirmkabels und die innere Oberfläche des Steckerkörpers aufnimmt.
Erdungsstecker nach Anspruch 10, wobei der Steckerkörper aus leitfähigem Material gebildet ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 10, wobei der leitfähige Ring aus elastischem Material geformt ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 12, wobei der leitfähige Ring aus Silikon geformt ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 12, wobei der leitfähige Ring einen Schlitz einschließt.
Erdungsstecker nach Anspruch 10, wobei der Erdungsstecker für ein Paar von Abschirmkabeln bestimmt ist, und der Erdungsstecker ein Paar leitfähige Ringe einschließt, und wobei die innere Oberfläche der leitfähigen Ringe einen freigelegten Teil der leitfähigen Abschirmung von je einem Paar der Abschirmkabel aufnimmt.
Erdungsstecker nach Anspruch 10, wobei die elektrische Erdung eine Gehäusevorrichtung ist.
Erdungsstecker nach Anspruch 10, wobei der Teil der leitfähigen Abschirmung um den ganzen Umfang des Abschirmkabels herum freigelegt ist, und wobei sich der leitfähige Ring im 360 Grad umlaufenden Kontakt mit dem freigelegten Teil der leitfähigen Abschirmung befindet.
Erdungsstecker nach Anspruch 10, wobei die innere Oberfläche der Steckerkörperschelle eine im Wesentlichen zylindrische Öffnung zur Aufnahme des Abschirmkabels definiert.
Erdungsstecker nach Anspruch 18, wobei eine innere Oberfläche der im Wesentlichen zylindrischen Öffnung eine rundum laufende Nut einschließt, welche im 360 Grad rundum laufenden Kontakt mit einer äußeren Oberfläche des leitfähigen Rings steht.
Erdungsstecker nach Anspruch 19, wobei die in der inneren Oberfläche des Steckerkörpers rundum laufende Nut einen von der äußeren Oberfläche des Steckerkörpers rundum laufenden, nach auswärts gerichteten Grat definiert und ein Teil des umlaufenden Grats einen elektrische Erdleiter aufnimmt.