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Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsstecker, der in einer Steckrichtung mit einem Gegenstecker wiederholt zusammensteckbar ausgestaltet ist, mit einem Gehäuse und mindestens einer Teil eines Steckergesichts bildenden und einteilig handhabbaren Kontaktanordnung, die wenigstens ein elektrisches Kontaktelement, einen das Kontaktelement zumindest abschnittsweise umgebenden Isolationskörper und ein um den Isolationskörper angeordnetes Abschirmelement umfasst, und die in das Gehäuse des Steckers eingeschoben und in und entgegen der Steckrichtung und verrastet ist.
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Hochspannungsstecker mit Kontaktanordnungen sind bekannt und werden beispielsweise im Automobilbereich, insbesondere für Automobile mit Hybridantrieb verwendet. Die elektrische Antriebsenergie wird beispielsweise über solche Stecker an den Elektromotor des Fahrzeugs geleitet. Einen derartigen Stecker zeigt beispielsweise die
US 2003/0207607 A1 .
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Oftmals liegt die Betriebsspannung eines solchen Motors im Hochvoltbereich und beispielsweise bei 800 Volt. Um die Motoren mit einer hohen Leistung betreiben zu können, müssen die durch den Hochspannungsstecker gebildeten Steckverbindungen hohe Ströme von bis zu 250 Ampere oder mehr leiten können. Alternativ können diese Stecker auch rückgewonnene Energie, zum Beispiel Bremsenergie, zum Energiespeicher leiten.
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Da die Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs wesentlich von der Qualität der Steckverbindung abhängt und im Betrieb des Fahrzeugs mechanische Kräfte auf den Hochspannungsstecker beziehungsweise auf die mit der Kontaktanordnung verbundenen Leitungen wirken, muss die Kontaktanordnung sicher im Gehäuse fixiert sein. Vielfach wird eine besonders sichere Fixierung der Kontaktanordnung im Gehäuse gefordert, da insbesondere durch das Gewicht der Leitungen und durch im Betrieb des Fahrzeugs hervorgerufene Vibrationen die Kontaktanordnung aus dem Gehäuse des Hochspannungssteckers gezogen zu werden droht.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Hochspannungsstecker bereitzustellen, dessen Kontaktanordnung gegen ein Herausziehen aus dem Gehäuse des Steckers entgegen der Steckrichtung gesichert ist.
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Diese Aufgabe wird für den eingangs genannten Hochspannungsstecker dadurch gelöst, dass das Steckergesicht eine Sicherungsplatte aufweist, an der die Kontaktanordnung befestigt und wenigstens entgegen der Steckrichtung gesichert ist.
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Diese Aufgabe wird für den eingangs genannten Hochspannungsstecker dadurch gelöst, dass das Steckergesicht eine Sicherungsplatte aufweist, an der die Kontaktanordnung befestigt und wenigstens entgegen der Steckrichtung gesichert ist.
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Durch die Befestigung der Kontaktanordnung unmittelbar am Gehäuse und über die Sicherungsplatte ist die Kontaktanordnung doppelt gegen ungewollte Verschiebungen insbesondere entgegen der Steckrichtung aus dem Stecker heraus gesichert, wodurch Redundanzanforderungen erfüllt sind. Sollte eine der beiden Befestigungen versagen, ist die Position der Kontaktanordnung im Gehäuse weiterhin durch die verbleibende Befestigung gewährleistet.
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Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen, wobei die konstruktiven Maßnahmen und deren Wirkungen lediglich beispielhaft für nur einen Kontaktanordnung beschrieben sind. Selbstverständlich kann der Hochspannungsstecker mehrere Kontaktanordnungen umfassen.
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In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Sicherungsplatte auf die Kontaktanordnung einwirkende und entgegen der Steckrichtung weisende Zugkräfte wenigstens teilweise von der Kontaktanordnung aufnehmen und in das Gehäuse einleiten. Die Kontaktanordnung kann sich also nicht nur über die Verankerung der Kontaktanordnung im Gehäuse, sondern zusätzlich auch über die Sicherungsplatte am Gehäuse abstützen. Somit ist gewährleistet, dass die Verankerung der Kontaktanordnung im Gehäuse durch die doppelte Fixierung entweder höheren Zugkräften widerstehen kann oder dass die Kontaktanordnung auch dann noch im Gehäuse fixiert ist, wenn entweder die unmittelbare Verankerung im Gehäuse oder die mittelbare Fixierung über die Sicherungsplatte versagen sollten.
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Um die Sicherungsplatte einfach montieren zu können, kann sie mit der Kontaktanordnung verrastet sein und an einem in Steckrichtung weisenden Abschnitt des Gehäuses anliegen. Die Sicherungsplatte ist somit einfach in das Gehäuse des Steckers einsetzbar und an der Kontaktanordnung befestigbar. Beispielsweise kann die Sicherungsplatte entgegen der Steckrichtung auf eine Front- oder Stirnfläche des Gehäuses aufgelegt und als eine Stirnplatte des Steckers mit der Kontaktanordnung verrastet sein. Von der Kontaktanordnung an die Sicherungsplatte geleitete Zugkräfte werden großflächig an das Steckergehäuse weitergeleitet, wenn die Sicherungsplatte großflächig an dem einen in Steckrichtung weisenden Abschnitt des Gehäuses oder an mehreren solcher Abschnitte aufliegt.
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Ferner kann die Sicherungsplatte eine Öffnung aufweisen, durch die das elektrische Kontaktelement für ein Gegenkontaktelement zugänglich ist. Die Sicherungs- oder Stirnplatte bestimmt zusammen mit der wenigstens einen Kontaktanordnung wesentlich die Ausgestaltung des Steckergesichts. Das Kontaktelement kann dabei eine Buchse oder auch als ein Kontaktstift ausgebildet sein und womöglich durch die Öffnung der montierten Sicherungsplatte ragen.
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Zur Befestigung der Sicherungsplatte an der Kontaktanordnung kann die Sicherungsplatte über wenigstens ein Rastorgan verfügen, welches mit einem Gegenrastorgan der Kontaktanordnung verrastet sein und die Zugkräfte von der Kontaktanordnung an die Sicherungsplatte leiten kann. Das Rastorgan kann beispielsweise als eine Rastmulde zur Aufnahme eines an der Kontaktanordnung befestigten Rasthakens ausgebildet sein. Ein solcher an der Kontaktanordnung befestigter Rasthaken, der beispielsweise an einem sich in Steckrichtung erstreckenden Rastarm vorgesehen sein kann, kann jedoch ein Einschieben der Kontaktanordnung in das Gehäuse erschweren. Folglich ist es vorteilhafter, wenn das an der Kontaktanordnung vorgesehene Gegenrastorgan als eine Rastaufnahme und das an der Sicherungsplatte ausgestaltete Rastorgan als ein im montierten Zustand in das Gehäuse reichender Rastarm ausgebildet ist. Weist das freie Ende des Rastarms einen Rastvorsprung oder Rasthaken auf, so kann dieser im montierten Zustand in die Rastaufnahme eingreifen oder diese entgegen der Steckrichtung hintergreifen und die Zugkräfte aufnehmen.
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Die Anordnung der Rastaufnahme in der Kontaktanordnung darf wegen der hohen elektrischen Spannungen aus Sicherheitsgründen jedoch nicht dazu führen, dass die elektrische Isolation des Kontaktelements beeinträchtigt wird. Daher ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Rastorgan und dem Kontaktelement eine hochspannungsfeste Isolierstrecke angeordnet ist. Diese kann in einfacher Weise als Teil des Isolationskörpers ausgeformt sein.
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Um eine redundante Sicherung der Lage der Kontaktanordnung im Gehäuse zu gewährleisten, wäre eine Verrastung der Sicherungsplatte mit dem im Gehäuse verankerten Abschirmelement unzureichend. Ein Zusammenbrechen der mechanischen Struktur des Abschirmelementes würde sowohl dessen Verankerung im Gehäuse als auch dessen Befestigung an der Sicherungsplatte beeinträchtigen. Folglich ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sicherungsplatte durch das Abschirmelement hindurch mit dem Isolationskörper verrastet ist. Verformt sich das beispielsweise aus einem gestanzten oder geprägten Blech bestehende Abschirmelement unter der Zugkraft, kann der beispielsweise aus Kunststoff bestehende Isolationskörper die Zugkräfte weiterhin an die Sicherungsplatte abgeben.
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Damit die Sicherungsplatte mit dem im Inneren des Abschirmelements angeordneten Isolationskörpers verrasten kann, kann das Abschirmelement eine Rastöffnung aufweisen. Ist die Sicherungsplatte mit dem den Rastvorsprung aufweisenden Rastarm ausgebildet, kann der Isolationskörper ein Gegenrastelement in Form einer Rastaufnahme, zum Beispiel in Form einer Rastmulde oder eines Rücksprungs, für den Rastvorsprung aufweisen, die durch die Rastöffnung für den Rastvorsprung zugänglich ist. Dei Rastöffnung kann beispielsweise das Gegenrastelement überlappen.
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Da aus dem Hochspannungsstecker und dem Gegenstecker gebildete Steckverbindungen im Betrieb des Automobils rauen Witterungsbedingungen unterliegen und beispielsweise Spritzwasser ausgesetzt sein können, ist eine Abdichtung der Steckverbindung außerordentlich wichtig. Um eine solche Abdichtung gewährleisten zu können, kann das Gehäuse des Steckers eine Dichtungskammer aufweisen, in der ein Dichtelement zum Abdichten der Steckverbindung angeordnet sein kann. Um zu verhindern, dass das Dichtelement während der Montage des Steckers aus der Dichtungskammer herausfällt, kann die Sicherungsplatte zumindest abschnittsweise in Steckrichtung hinter dem Dichtelement angeordnet sein und dessen Lage in Steckrichtung sichern. Hierzu kann wenigstens ein Randabschnitt der Sicherungsplatte die Dichtungskammer in Steckrichtung teilweise verschließen.
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Um eine durchgängige Dichtung zu gewährleisten, kann die Dichtungskammer durch eine ringförmige Aufnahme für einen Gehäuseabschnitt des Gegensteckers ausgebildet sein. Das Dichtelement kann in der ringförmigen Aufnahme angeordnet und insbesondere ebenfalls ringförmig ausgestaltet sein. Zwischen dem Rand der Stirn- bzw. Sicherungsplatte und dem Gehäuse kann ein ebenfalls ringförmig ausgeformter Spalt verbleiben, durch den der Gehäuseabschnitt des Gegensteckers in die Dichtungskammer einsetzbar ist. Ragt das Dichtelement in die ringförmige Aufnahme und drückt der in die Aufnahme eingesetzte Gehäuseabschnitt des Gegensteckers das Dichtelement gegen das Gehäuse des Steckers, ist die Steckverbindung gegen eindringendes Wassers geschützt.
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Um das Kontaktelement und den Isolationskörper aneinander befestigen zu können, kann das Kontaktelement mit einem Befestigungsabschnitt ausgestaltet sein. Im Bereich des Befestigungsabschnitts kann der Außendurchmesser des Kontaktelements geringer sein als außerhalb des Befestigungsabschnitts. Greift der Isolationskörper in den Befestigungsabschnitt ein, so ist dessen Verschieblichkeit in und entgegen der Steckrichtung zumindest begrenzt. Um die Lage des Isolationskörpers zum Kontaktelement in und entgegen der Steckrichtung zu fixieren, kann der Befestigungsabschnitt in und entgegen der Steckrichtung von zwei im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung verlaufenden und aufeinander zu weisenden Anschlagflächen für den Isolationskörper begrenzt sein. Liegt der Isolationskörper gleichzeitig an beiden Anschlagflächen an, so ist er in und entgegen der Steckrichtung nicht mehr verschiebbar.
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Ist nicht nur das Kontaktelement mit dem Isolationskörper sondern auch der Isolationskörper mit dem Abschirmelement verrastet und in und entgegen der Steckrichtung fixiert, so entsteht eine einteilig handhabbare bauliche Einheit in Form der Kontaktanordnung. Zur Befestigung des Abschirmelements auf dem Isolationskörper kann das auf den Isolationskörper aufsetzbare oder aufgesetzte Abschirmelement nach innen vorspringende Rastelemente aufweisen. Die nach innen vorspringenden Rastelemente können in einer quer zur Steckrichtung verlaufenden radialen Richtung elastisch auslenkbar und mit vorspringenden Rastnocken des im Abschirmelement angeordneten Isolationskörpers in Anschlag gebracht werden. Insbesondere können die Rastelemente paarweise den Rastnocken in und entgegen der Steckrichtung umgreifen und somit die relative Position des Isolationskörpers zum Abschirmelement fixieren.
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Ferner kann das Abschirmelement nach außen vorspringende Rastelemente aufweisen, die Rastvorsprünge einer im Gehäuse vorgesehenen Kontaktaufnahme für die Kontaktanordnung in und entgegen der Steckrichtung umgreifen. Wenigstens ein Rastelement der Paare von nach innen oder nach außen vorspringende Rastelemente kann dabei quer zur Steckrichtung bzw. in der radialen Richtung elastisch auslenkbar sein, damit der Isolationskörper in das Abschirmelement und die Kontaktanordnung in Kontaktaufnahme einsetzbar sein können.
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Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hochspannungssteckers;
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2 eine schematische Schnittdarstellung des Hochspannungssteckers des Ausführungsbeispiels der 1;
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3 einen vergrößerten Ausschnitt der Schnittdarstellung der 2;
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4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung; und
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5 eine Schnittdarstellung der Kontaktanordnung des Ausführungsbeispiels der 4.
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Zunächst sind Aufbau und Funktion eines erfindungsgemäßen Hochspannungssteckers mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben.
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1 zeigt den Hochspannungsstecker 1 schematisch in einer perspektivischen Vorderansicht entgegen einer Steckrichtung S, in der der Hochspannungsstecker 1 mit einem Gegenstecker zusammensteckbar ist. Der Hochspannungsstecker 1 ist mit einem Gehäuse 2 ausgestattet, das eine sich in Steckrichtung S öffnende Aufnahme O für den Gegenstecker umfasst. Quer zur Steckrichtung ist die Aufnahme O von einem sich in Steckrichtung S erstreckenden Kragen 4 umgeben, der ein Steckergesicht 5 umrahmt. Alternativ kann das Steckergesicht 5 auch nicht vom Kragen 4 umrahmt und beispielsweise einen in Steckrichtung S vorstehende Frontabschnitt des Steckers 1 ausbilden.
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In der Aufnahme O sind zwei elektrische Kontaktelemente 6, 6' angeordnet, die sich in Steckrichtung S erstrecken. Die Kontaktelemente 6, 6' sind als Kontaktbuchsen zur Aufnahme jeweils eines Kontaktstiftes ausgebildet. Alternativ können die Kontaktelemente 6, 6' auch anders und insbesondere als Kontaktstifte ausgebildet sein. Auf die Kontaktelemente 6, 6' sind zu deren Positionssicherung entgegen der Steckrichtung S Sicherungskappen 8, 8' aufgesetzt.
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Ferner ist der Hochspannungsstecker 1 mit einer Sicherungsplatte 10 gezeigt, die entgegen der Steckrichtung S in die Aufnahme O eingesetzt ist und als Stirnplatte des Steckers 1 den Hintergrund des Steckergesichts 5 ausformt. Die Sicherungsplatte 10 ist mit Kontaktöffnungen 12, 12' ausgebildet, durch welche die Kontaktelemente 6, 6' zugänglich sind und im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ragen. Die Sicherungsplatte 10 liegt auf einem hier nicht sichtbaren und in Steckrichtung S weisenden und in der Aufnahme O angeordneten Abschnitt des Gehäuses 2 auf.
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2 zeigt das Ausführungsbeispiel des in der 1 dargestellten Hochspannungssteckers 1 in einer durch die Kontaktelemente 6, 6' verlaufenden Schnittebene geschnitten. Die Schnittebene verläuft zumindest durch eine parallel zur Steckrichtung S angeordnete Längsachse L des Kontaktelements 6. Das Kontaktelement 6' ist außerhalb dessen Längsachse geschnitten dargestellt. Für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels der 1 entsprechen, werden dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 1 sowie auf das Kontaktelement 6 eingegangen.
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Das Kontaktelement 6 ist abschnittsweise quer zur Steckrichtung S von einem Isolationskörper 14 umgeben. Der Isolationskörper 14 erstreckt sich von einem in Steckrichtung S weisenden Kontaktabschnitt 16 des Kontaktelements 6 entgegen der Steckrichtung S und überragt einen entgegen der Steckrichtung S weisenden Leitungsabschnitt 18, der mit einem geschirmten Hochspannungsleiter 20 elektrisch leitend verbunden ist.
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Der Isolationskörper 14 kann aus einem elektrisch isolierenden Material und zum Beispiel aus Keramik oder aus Kunststoff gefertigt sein, wobei das Kontaktelement 6 mit dem Kunststoff umspritzt sein kann. Besonders einfach können das Kontaktelement 6 und der Isolierkörper 14 zusammengefügt werden, wenn der Isolierkörper 14 als ein separates Bauteil ausgebildet ist, in das das Kontaktelement 6 eingesteckt werden kann. Ferner können der Isolierkörper 14 und das Kontaktelement 6 beispielsweise miteinander verklebt oder verschraubt werden. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind sie miteinander verrastet.
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Der Leitungsabschnitt 18 kann beispielsweise mit dem Hochspannungsleiter 20 verlötet oder kraftschlüssig, beispielsweise mit Hilfe einer durch den Leitungsabschnitt 18 geschraubten Schraube, verbunden sein. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Leitungsabschnitt 18 mit dem Hochspannungsleiter 20 vercrimpt.
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Um den Isolationskörper 14 ist ein Abschirmelement 22 angeordnet, das sich in Steckrichtung S vom Kontaktabschnitt 16 bis zumindest zu einem entgegen der Steckrichtung S weisenden Ende 24 des Isolationskörpers 14 erstreckt. Das Abschirmelement 22 ist aus einem elektrisch leitenden Material und beispielsweise aus einem geprägten Stanzblech gefertigt und mit einer Abschirmung 26 des Hochspannungsleiters 20 elektrisch verbunden.
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Der am Kontaktelement 6 befestigte Isolationskörper 14 und das Abschirmelement 22 sind miteinander verrastet und bilden zusammen ein einteilig handhabbares Bauteil bzw. eine bauliche Einheit in Form einer Kontaktanordnung 28 aus. Die Kontaktanordnung 28 kann, insbesondere wenn sie mit dem Hochspannungsleiter 20 verbunden ist, als Einheit in Steckrichtung S in das Gehäuse 2 eingeschoben werden.
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Die in das Gehäuse 2 eingesetzt dargestellte Kontaktanordnung 28 ist über das Abschirmelement 22 mit dem Gehäuse 2 verrastet. Durch die Verrastung ist die Kontaktanordnung 28 gegen eine ungewollte Relativbewegung zum Gehäuse 2 in und entgegen der Steckrichtung S gesichert. Weitere Details zur Verrastung der Kontaktanordnung 28 über das Abschirmelement 22 sind in den folgenden Figuren gezeigt.
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Die Sicherungsplatte 10 ist in die Aufnahme O eingesetzt dargestellt. Über ein Rastorgan 30 ist die Sicherungsplatte 10 mit der Kontaktanordnung 28 verrastet. Das Rastorgan 30 ist als ein einstückig mit der Sicherungsplatte 10 ausgeformter Rastarm 32 dargestellt, der sich entgegen der Steckrichtung S erstreckt und dessen freies Ende mit einem zum Kontaktelement 6 weisenden Rastvorsprung 34 ausgebildet ist. Der Rastvorsprung 34 greift in den Isolationskörper 14 ein und ist so mit diesem verrastet, wobei er durch eine im Abschirmelement 22 vorgesehene Rastöffnung 36 hindurchreicht. Quer zur Steckrichtung S überdeckt die Rastöffnung 36 ein Gegenrastelement 38 des Isolationskörpers 14 in Form einer Stufe, die der Rastvorsprung 34 entgegen der Steckrichtung S hintergreift.
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Wirkt nun eine entgegen die Steckrichtung S weisende Zugkraft K auf den Hochspannungsleiter 20, so wird diese Zugkraft K zumindest teilweise durch das Abschirmelement 22 direkt in das Gehäuse 2 eingeleitet, so dass die Kontaktanordnung 28 nicht entgegen der Steckrichtung S aus dem Gehäuse 2 gezogen werden kann. Sollte die Verrastung des Abschirmelements 22 ungenügend stark sein, um der Zugkraft K zu widerstehen, so wird die Zugkraft K zumindest teilweise vom Isolationskörper 14 in das Rastorgan 30 eingeleitet, welches die Zugkraft K über die Sicherungsplatte 10 in das Gehäuse 2 einleitet. Dabei kann die Sicherungsplatte 10 als eine Reservehalterung oder als eine zusätzliche Fixierung der Kontaktanordnung 28 im Gehäuse 2 ausgebildet sein.
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Der das Steckergesicht 5 umgebende Kragen 4 begrenzt eine Dichtungskammer 40, in der ein Dichtelement 42 angeordnet ist. Zwischen der Kontaktanordnung 28 und dem Kragen 4 ist eine weitere Kammerwand 44 vorgesehen, die sich in Steckrichtung S erstreckt und die die Dichtungskammer 40 zur Kontaktanordnung 28 hin begrenzt. Das Dichtelement 42 liegt an der Kammerwand 44 an. Zwischen dem Kragen 4 und der Kammerwand 44 verbleibt eine ringförmige Dichtaufnahme 46 für einen Gehäuseabschnitt des Gegensteckers, in der das ebenfalls ringförmig ausgestaltete Dichtelement 42 angeordnet ist.
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Die Sicherungs- oder Stirnplatte 10 ragt quer zur Steckrichtung S bis über die Kammerwand 44 und sichert die Position des Dichtelements 42 in Steckrichtung S. Auch zwischen der Sicherungsplatte 10 und dem Kragen 4 verbleibt ein ringförmiger Spalt, durch den der Gehäuseabschnitt des Gegensteckers durchsteckbar ist.
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3 zeigt das Ausführungsbeispiel der 2, wobei der Bereich um das Rastorgan 30 vergrößert dargestellt ist.
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3 zeigt die Verrastung der Sicherungsplatte 10 mit dem Isolationskörper 14 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 vergrößert. Die Sicherungsplatte 10 liegt an einem in der Aufnahme O des Gehäuses 2 angeordneten und in Steckrichtung S weisenden Abschnitt 48, der als eine Grund- oder Stirnfläche des Hochspannungssteckers 1 ausgebildet ist, auf. Deren Rastarm 32 erstreckt sich im Wesentlichen entgegen der Steckrichtung S und ist in der gezeigten Rastposition zum Isolationskörper 14 hin geneigt. In der Rastposition ist der Rastarm 32 in seiner Ruheposition oder nur geringfügig aus dieser elastisch vom Isolationskörper weg ausgelenkt.
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Der sich auf den Isolationskörper 14 zu erstreckende Rastvorsprung 34 ist widerhakenförmig und in Steckrichtung S geneigt ausgebildet. Insbesondere dessen entgegen der Steckrichtung S weisende Seite ist als eine Einführschräge 50 ausgeformt. Die Einführschräge 50 liegt zu Beginn des Aufsetzvorgangs der Sicherungsplatte 10 an der Kontaktanordnung 28 und beispielsweise am Abschirmelement 22 an.
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Wird die Sicherungsplatte 10 nun weiter entgegen der Steckrichtung S in die Aufnahme O eingeführt, so wird der Rastarm 32 bedingt durch die verkippte Einführschräge 50 quer zur Steckrichtung S von der Kontaktanordnung 28 weg elastisch ausgelenkt. Bei Erreichen der Sicherungsposition, in der die Sicherungsplatte 10 als Stirnplatte des Gesichtes 5 des Steckers 1 zumindest auf der Stirnfläche 48 aufliegt, weicht der Rastarm 32 der eigenen Federkraft folgend aus der Auslenkposition in die Rast- bzw. Ruheposition aus und der Rastvorsprung 34 wird durch die Rastöffnung 36 gedrückt. Eine in Steckrichtung S weisende Haltefläche 52 des Rastvorsprungs 34 liegt am Gegenrastelement 38 an, das im hier gezeigten Ausführungsbeispiel stufenförmig und mit einer entgegen der Steckrichtung S weisenden Anlagefläche 56 für die Haltefläche 52 ausgeformt ist.
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Zwischen dem Rastvorsprung 34 und dem Kontaktelement 6 verbleibt eine hochspannungsfeste Isolierstrecke I im Isolationskörper 14. Dabei ist die Isolierung der am Kontaktelement 6 anliegenden hohen Spannungen von beispielsweise bis zu 800 Volt durch den unverletzten beziehungsweise zumindest im Bereich des Gegenrastelements 38 durchgängigen Isolationskörper 14 gewährleistet.
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Wirken entgegen der Steckrichtung S gerichtete Zugkräfte K auf die Kontaktanordnung 28, so drückt die Anlagefläche 56 des Isolationskörpers 14 verstärkt gegen die Haltefläche 52, welche die Zugkraft K durch den Rastarm 32 in die Sicherungsplatte 10 und folglich in die Stirnfläche 48 des Gehäuses 2 einleitet. Da die Haltefläche 52 und die Anlagefläche 56 quer zur Steckrichtung S orientiert sind, wirken auf den Rastarm 32 keine quer zur Steckrichtung S wirkenden Kräfte. Alternativ können die Haltefläche 52 und die Anlagefläche 56 auch so ausgerichtet sein, dass der Rastarm 32 unter Einwirkung der Zugkraft K in Richtung auf den Isolationskörper 14 gezogen wird. Hierzu kann die Haltefläche 52 zur Sicherungsplatte 10 und die Anlagefläche 56 zum Isolationskörper 14 geneigt verlaufen.
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Auch die Verrastung des Abschirmelements 22 mit dem Gehäuse 2 ist in der 3 gut erkennbar. Insbesondere ist ersichtlich, dass das Abschirmelement 22 nach außen vorspringende Rastelemente 58, 58' aufweist, die sich entgegen oder in Steckrichtung S erstreckende freie Enden aufweisen. Die freien Enden liegen im eingesetzten Zustand der Kontaktanordnung 28 im Gehäuse 2 an Vorsprüngen des Gehäuses 2 an und sichern so die Lage der Kontaktanordnung 28 in und entgegen der Steckrichtung S.
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Die Position der Kontaktanordnung 28 im Gehäuse 2 ist also sowohl durch das Abschirmelement 22 als auch durch den Isolationskörper 14 und die Sicherungsplatte 10 gesichert. Das Abschirmelement 22 verrastet direkt mit dem Gehäuse 2 – auf den Isolationskörper 14 entgegen der Steckrichtung S wirkenden Zugkräfte K werden alternativ oder zusätzlich über die Sicherungsplatte 10 in das Gehäuse 2 eingeleitet.
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4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung 28 in einer perspektivischen Darstellung. Für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels der bisherigen Figuren entsprechen, werden dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zum bisherigen Ausführungsbeispiel eingegangen.
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4 zeigt die Kontaktanordnung 28 bevor sie in das Gehäuse 2 eingesteckt ist. Der Hochspannungsleiter 20 ist mit dem Kontaktelement 6 vercrimpt und dessen Abschirmung 26 ist mit dem Abschirmelement 22 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist die Sicherungskappe 8 auf das Kontaktelement 6 aufgesetzt gezeigt. In der dargestellten Konfiguration ist die Kontaktanordnung 28 zusammen mit dem Hochspannungsleiter 20 einstückig handhabbar und in Steckrichtung S in das Gehäuse 2 des Hochspannungssteckers 1 einsteckbar.
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Die Rastelemente 58, 58' sind in dieser Darstellung gut zu erkennen. Mehrere Rastelemente 58 bzw. 58' sind in Steckrichtung S voneinander beabstandet auf dem Umfang des im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Abschirmelements 22 angeordnet, wobei die sich in Steckrichtung S erstreckenden Rastelemente 58' in Steckrichtung S vor den Rastelementen 58 angeordnet sind. Die sich entgegen der Steckrichtung S erstreckenden Rastelemente 58 sind im Bereich freier Enden 60 von Rastlaschen 62 des Abschirmelements 22 angeordnet. Die Rastlaschen 62 sind in einer quer zu Steckrichtung S verlaufenden radialen Richtung elastisch verformbar, einstückig mit dem Abschirmelement 22 ausgebildet und beispielsweise abschnittsweise aus diesem ausgestanzt.
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Analog zu den nach außen vorspringenden Rastelementen 58, 58' weist das Abschirmelement 22 weitere Rastelemente 64, 64', die ins Innere des Abschirmelements 22 vorspringen und mit dem Isolationskörper 14 verrasten.
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Das in Steckrichtung S weisenden Ende des Abschirmelements 22 ist mit Kontaktlaschen 66 zur Kontaktierung eines Abschirmelements des Gegensteckers ausgebildet. Die Kontaktlaschen 66 sind elastisch auslenkbar und nach innen gewölbt. Alternativ können die Kontaktlaschen 66 auch nach außen gewölbt ausgestaltet sein.
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5 zeigt das Ausführungsbeispiel der 4 entlang der Längsachse L des Kontaktelements 6 geschnitten.
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Die nach innen vorspringenden Rastelements 64, 64' liegen in und entgegen der Steckrichtung S beidseitig an einem quer zur Steckrichtung S nach außen vorspringenden Rastnocken 68 des Isolationskörpers 14 an.
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Der Isolationskörper 14 ist in einen Befestigungsabschnitt 70 des Kontaktelements 6 an diesem befestigt. Im Bereich des Befestigungsabschnitts 70 ist der Außendurchmesser des Kontaktelements 6 geringer als beispielsweise im Bereich des Leitungsabschnitts 18. Der Befestigungsabschnitt 70 erstreckt sich zumindest abschnittsweise über den Kontaktabschnitt 16 zwischen im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung S verlaufenden und aufeinander zu weisenden Anschlagflächen 72, 72'. Das in Steckrichtung S weisende Ende des Isolationskörpers 14 greift in den Befestigungsabschnitt 70 ein und liegt an den Anschlagflächen 72, 72' an. Das in Steckrichtung S weisende Ende 74 des Isolationskörpers 14 kann beispielsweise mehrere sich in Steckrichtung S erstreckende und um den Umfang des Isolationskörpers 14 verteilte Rastzungen aufweisen, die elastisch quer zur Steckrichtung S bzw. in der radialen Richtung auslenkbar sind, wenn das Kontaktelement 6 in Steckrichtung S in den Isolationskörper 14 eingesetzt und verrastet wird.
