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KREUZVERWEISUNG AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
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Diese Patentanmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der lfd. Nr. 61/865.884, eingereicht am 14. August 2013, deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis als in dieses Patent aufgenommen gilt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft allgemein einen elektrischen Verbinder. Genauer gesagt betrifft diese Erfindung einen elektrischen Verbinder, der über eine verbesserte Kabelstabilisierung verfügt.
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Elektrische Verbinder werden verwendet, um elektrische Anschlüsse für die Verbindung zu elektrischen Komponenten aufzunehmen. Typischerweise ist ein elektrischer Anschluss in einem Verbinderkörper untergebracht, und ein Draht ist an den elektrischen Anschluss geschweißt. Ein einzelner Verbinderkörper kann mehrere elektrische Anschlüsse aufnehmen. Der elektrische Verbinder ermöglicht ein bequemes Zusammenfügen der untergebrachten elektrischen Anschlüsse mit den entsprechenden Anschlüssen. Zusätzlich kann der elektrische Verbinder dazu beitragen, die elektrischen Anschlüsse vor Schmutz, Wasser und anderen Umweltmerkmalen zu schützen. Ein elektrischer Verbinder kann Schaden nehmen, wenn er grob gehandhabt wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine übermäßige Zugkraft angewendet wird oder der Draht zu stark verdreht wird. Vorteilhaft wäre ein elektrischer Verbinder, der eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen durch eine solche Handhabung verursachte Schäden aufweist.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder. Der elektrische Verbinder verfügt über einen Verbinderkörper und über einen Anschluss, der an dem Verbinderkörper montiert ist. Ein Draht ist mit dem Anschluss verbunden, und ein Halterohr ist an dem Verbinderkörper montiert und steht in Eingriff mit dem Draht.
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In einer alternativen Ausführungsform des elektrischen Verbinders definiert der Verbinderkörper eine Drahtöffnung, durch die der Draht hindurch verläuft, und das Halterohr weist elastische Streben auf, die den Draht greifen. Die Haltestreben erstrecken sich radial von dem Halterohr in Richtung einer Halterohrachse, die koaxial zu der Drahtöffnung verläuft, und erstrecken sich außerdem axial von einem ersten Ende des Halterohrs in Richtung eines zweiten Endes des Halterohrs.
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Verschiedene Aspekte dieser Erfindung werden für Fachleute auf diesem Gebiet der Technik aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform offensichtlich, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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ist eine Querschnittsansicht eines elektrischen Verbinders nach dem bisherigen Stand der Technik.
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ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders.
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ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 aus .
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ist eine perspektivische Ansicht eines Halterohrs, das in dem in gezeigten elektrischen Verbinder enthalten ist.
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ist eine perspektivische Ansicht des elektrischen Verbinders entlang der Schnittlinie 5-5 aus , welche die Führungs- und Verriegelungsmerkmale des Halterohrs zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Es wird nun Bezug genommen auf die Zeichnungen; dargestellt ist in eine Querschnittsansicht eines elektrischen Verbinders nach dem bisherigen Stand der Technik, allgemein angegeben mit 10. Der elektrische Verbinder nach dem bisherigen Stand der Technik 10 weist einen Verbinderkörper 12 und einen Draht 14 auf Mindestens ein Teil des Drahts 14 weist eine äußere Isolierschicht 16 auf. Der Draht 14 ist mit einem Anschluss 18 verbunden. Eine Dichtung 20 wird zwischen dem Verbinderkörper 12 und der äußeren Isolierschicht 16 bereitgestellt. Der elektrische Verbinder nach dem bisherigen Stand der Technik 10 ist dafür ausgelegt, so mit einem entsprechenden (nicht gezeigten) Verbinder zusammengefügt zu werden, dass der Anschluss 18 in elektrischer Verbindung mit einem entsprechenden (nicht gezeigten) Anschluss steht.
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Es wird nun Bezug genommen auf , die eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders zeigt, allgemein angegeben mit 22. Der elektrische Verbinder 22 weist einen Verbinderkörper 24 auf. Der Verbinderkörper 24 kann aus Metall oder aus einem anderen gewünschten Material gefertigt sein. Der elektrische Verbinder 22 weist eine Anschlussabdeckung 26. Die Anschlussabdeckung 26 kann aus Kunststoff oder aus einem anderen gewünschten Material gefertigt sein. Die Anschlussabdeckung 26 wird bereitgestellt, um zum Schutz der Anschlüsse 28 beizutragen. Der elektrische Verbinder 22 kann drei Anschlüsse 28 aufweisen (zwei sind in sichtbar). Alternativ kann der elektrische Verbinder 22 eine andere Anzahl von Anschlüssen 28 aufweisen. Die Anschlüsse 28 können aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, aber sie können auch aus einem anderen gewünschten Material gefertigt sein. Jeder Anschluss 28 ist mit einem Draht 30 verbunden. Der elektrische Verbinder 22 kann drei Drähte 30 aufweisen, einen für jeden Anschluss 28. Alternativ kann der elektrische Verbinder 22 eine andere Anzahl von Drähten 30 aufweisen.
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Es wird nun Bezug genommen auf , die eine Querschnittsansicht des elektrischen Verbinders 22 entlang der Linie 3-3 aus zeigt (die Anschlussabdeckung 26 wird in der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt). Der Anschluss 28 kann in dem Verbinderkörper 24 durch eine Anschlussschnittstelle 32 positioniert sein, die in dem Verbinderkörper 24 montiert ist. Die Anschlussschnittstelle 32 kann aus Kunststoff oder aus einem anderen gewünschten Material gefertigt sein. Die Anschlussschnittstelle 32 kann dazu dienen, den elektrischen Verbinder 18 in dem Verbinderkörper 24 zu montieren. Der Draht 30 kann eine Schicht aus Drahtisolierung 34 aufweisen. Die Drahtisolierung 34 kann einen leitfähigen Teil 36 des Drahts 30 umgeben. Der Draht 30 kann einen freiliegenden Teil 38 aufweisen, wo der leitfähige Teil 36 nicht von der Drahtisolierung 34 umgeben ist. Der freiliegende Teil 38 kann geschweißt oder sonstwie an dem Anschluss 28 angebracht sein, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Anschluss 28 und dem Draht 30 herzustellen. Der Draht 30 kann durch eine Drahtöffnung 40 in den Verbinderkörper 24 eintreten. Die Drahtöffnung 40 kann eine kreisförmige Querschnittsform oder eine andere gewünschte Form aufweisen. Eine Drahtdichtung 42 kann in der Drahtöffnung 40 positioniert sein, um die Drahtöffnung 40 gegen Schmutz, Wasser und andere Verschmutzungen abzudichten. Bei der Drahtdichtung 42 kann es sich um eine Ringdichtung handeln, die zwischen dem Draht 30 und dem Verbinderkörper 24 zusammendrückt ist.
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Der elektrische Verbinder 22 kann ein Halterohr 44 aufweisen. Das Halterohr 44 kann aus elektrisch isolierendem Kunststoff oder aus einem anderen gewünschten Material gefertigt sein. Das Halterohr 44 kann eine allgemein zylindrische Form oder eine andere gewünschte Form aufweisen. Das Halterohr 44 kann zwischen dem Verbinderkörper 24 und dem Draht 30 positioniert sein und kann allgemein den freiliegenden Teil 38 des Drahts 30 umgeben. Wie in gut zu sehen ist, kann das Halterohr 44 mehrere Haltestreben 46 aufweisen. Bei den Haltestreben 46 kann es sich um nach innen vorstehende, flexible Erweiterungen des Halterohrs 44 handeln. Die Haltestreben 46 können insofern nach innen vorstehen, dass sie sich radial von dem Halterohr 44 bis zu einer Halterohrachse 48 an der Mitte des Halterohrs 44 erstrecken. Zusätzlich können sich die Haltestreben 46 axial von einem ersten Ende 50 des Halterohrs 44 in Richtung eines zweiten Endes 52 des Halterohrs 44 erstrecken. Die Haltestreben 46 können Strebenenden 54 aufweisen, welche die Drahtisolierung 34 wie in gezeigt greifen. Wenn das Halterohr 44 nicht installiert ist (wie in gezeigt), können die Haltestreben 46 einen Innendurchmesser 56 definieren, der kleiner ist als ein Durchmesser des Drahts 30. Wenn das Halterohr 44 an dem Draht 30 installiert ist (wie in gezeigt), können die Haltestreben 46 durch den Draht 30 nach außen gedrückt werden, sodass eine nach innen gerichtete Kraft auf den Draht 30 ausgeübt wird. Auch wenn die Haltestreben 46 so beschrieben worden sind, dass sie den Innendurchmesser 56 definieren, sollte beachtet werden, dass die Haltestreben 46 einen Zwischenraum definieren können, der auf Wunsch eine nicht kreisförmige Form hat. Die Haltestreben 46 können eine Kraft auf den Draht 30 ausüben, um den Draht 30 koaxial zu der Drahtöffnung 40 zu halten. Es ist zu beachten, dass eine Kraft, die auf den Draht 30 ausgeübt wird, um ihn aus der koaxialen Position wegzubewegen, gleichzeitig dazu tendieren würde, mindestens einen der Haltestreben 46 abzulenken, und die abgelenkte Haltestrebe 46 würde eine Strebenkraft gegen diese Ablenkung ausüben.
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Das Halterohr 44 kann dazu beitragen, den leitfähigen Teil 36 des Drahts 30 von dem Verbinderkörper 24 zu isolieren, indem eine elektrisch nicht leitfähige Barriere zwischen dem Verbinderkörper 24 und dem freiliegenden Teil 38 des Drahts 30 bereitgestellt wird. Zusätzlich kann das Halterohr 44 dazu beitragen, die Position des Drahts 30 relativ zu dem Verbinderkörper 24 beizubehalten, und kann den Draht 30 in einer koaxial zu der Drahtöffnung 40 angeordneten Position halten.
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Das Halterohr 44 kann auch eine Zugentlastung für den elektrischen Verbinder 22 bereitstellen. Es ist zu beachten, dass wenn an dem Draht 30 gezogen wird oder der Draht relativ zu dem Verbinderkörper 24 verdreht wird, hierdurch eine Kraft ausgeübt werden kann, die eine Belastung für die Verbindung zwischen dem Draht 30 und dem Anschluss 28 oder für die Verbindung zwischen dem Anschluss 28 und der Anschlussschnittstelle 32 darstellen könnte. Allerdings kann diese Kraft an die Haltestreben 46 übertragen werden, wodurch eine Entlastung von einer Kraft erzielt wird, die ansonsten an den Anschluss 28 übertragen werden kann. Zusätzlich trägt das Halterohr 44 dazu bei, eine Bewegung des Drahts 30 relativ zu dem Verbinderkörper 24 zu verhindern. Dies trägt dazu bei, eine mögliche Belastung der Drahtdichtung 42 zu reduzieren, und trägt dazu bei, eine Beschädigung der Drahtdichtung 42 oder eine Bewegung der Drahtdichtung 42 relativ zu dem Verbinderkörper 24 zu verhindern.
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Der elektrische Verbinder 22 kann einen Dichtungshalter 58 aufweisen. Der Dichtungshalter 58 kann aus Kunststoff oder aus einem anderen gewünschten Material gefertigt sein. Der Dichtungshalter 58 kann in die Drahtöffnung 40 eingeschnappt werden, um dazu beizutragen, die Drahtdichtung 42 in Position zu halten. Der Dichtungshalter 58 kann einen Griff 60 aufweisen, der sich von dem Dichtungshalter 58 bis in die Drahtöffnung 40 erstreckt. Während der Montage des elektrischen Verbinders 22 kann die Drahtdichtung 42 auf dem Griff 60 platziert werden, bevor der Dichtungshalter 58 in die Drahtöffnung 40 eingesetzt wird. Die Drahtdichtung 42 kann aus einem elastischen Material gefertigt sein, beispielsweise Gummi, und kann in einem Zwischenraum 62 zusammengedrückt sein, der zwischen dem Draht 30, dem Verbinderkörper 24 und dem ersten Ende 50 des Halterohrs 44 definiert ist. Für den Fall, dass sich die Drahtdichtung 42 von dem Griff 60 löst, trägt das Halterohr 44 dazu bei, die Drahtdichtung 42 in der ordnungsgemäßen Position zwischen dem Verbinderkörper 24 und dem Draht 30 zu halten, indem die Drahtdichtung 42 in dem besagten Zwischenraum 62 eingeklemmt bleibt.
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Der Verbinderkörper 24, der Dichtungshalter 58 und die Drahtdichtung 42 können aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein und können unterschiedlich auf Temperaturänderungen reagieren. Wenn sich der elektrische Verbinder 22 erwärmt, kann sich die Drahtdichtung 42 ausdehnen. Wenn die Drahtdichtung 42 durch den Verbinderkörper 24 und den Dichtungshalter 58 eingezwängt ist, kann sie sich durch den Zwischenraum 62 in Richtung des Anschlusses 28 ausdehnen. Wenn sich die Drahtdichtung 42 zu stark ausdehnt, übt sie unter Umständen nicht mehr genügend Druck auf den Verbinderkörper 24 aus, um eine ausreichende Dichtung zu erhalten. Das Halterohr 44 trägt dazu bei, diese Versagensart zu verhindern, indem begrenzt wird, wie weit sich die Drahtdichtung 42 ausdehnen kann. Wenn sich die Drahtdichtung 42 so weit ausdehnt, dass sie den Zwischenraum 62 ausfüllt, stößt sie auf das erste Ende 50 des Halterohrs 44 und wird daran gehindert, sich weiter entlang der Drahtöffnung 40 auszudehnen. Eine weitere Ausdehnung der Drahtdichtung 42 wird daher nicht dazu führen, dass der auf den Verbinderkörper 24 ausgeübte Druck nachlässt. Das Halterohr 44 trägt dazu bei, dass die Drahtdichtung 42 für die Lebensdauer des elektrischen Verbinders 22 gleichmäßig zusammengedrückt wird.
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Bezugnehmend auf wird ersichtlich, dass die Anschlussschnittstelle 32 Führungen 64 aufweisen kann und das Halterohr 44 entsprechende Nuten 66 aufweisen kann. Die Führungen 64 und die damit zusammenwirkenden Nuten 66 können als Positionsmerkmal dienen, welches während der Montage eine ordnungsgemäße Positionierung des Halterohrs 44 relativ zu dem Verbinderkörper 24 unterstützt. Das Positionsmerkmal unterstützt die ordnungsgemäße Positionierung des Halterohrs 44, indem die Möglichkeit, das Halterohr 44 an nicht ordnungsgemäßen Positionen zu installieren, eingeschränkt wird. Das Halterohr 44 kann in die Führungen 64 greifen und daran gehindert werden, vollständig in die Drahtöffnung 40 eingesetzt zu werden, wenn das Halterohr 44 nicht korrekt ausgerichtet ist. Wenn sich das Halterohr 44 in der ordnungsgemäßen Position relativ zu dem Verbinderkörper 24 befindet, können die Führungen 64 in die Nuten 66 eintreten, und das Halterohr 44 kann vollständig in die Drahtöffnung 40 eingesetzt werden. Zusätzlich kann das Positionsmerkmal dazu beitragen, ein zu tiefes Einsetzen des Halterohrs 44 in den Verbinderkörper 24 zu verhindern, da die Führungen 64 in die Enden der Nuten 66 greifen, um eine weitere Bewegung des Halterohrs 44 in den Verbinderkörper 24 zu verhindern. Die Anschlussschnittstelle 32 kann außerdem eine Lasche 68 aufweisen, und das Halterohr 44 kann einen damit zusammenwirkenden Schlitz 70 aufweisen. Die Lasche 68 und der damit zusammenwirkende Schlitz 70 können als Rohrsperre dienen, welche dazu beiträgt, das Halterohr 44 in dem Verbinderkörper 24 in Position zu halten. Wenn das Halterohr 44 ordnungsgemäß in dem Verbinderkörper 24 positioniert ist, kann die Lasche 68 in dem Schlitz 70 angeordnet werden. Die Lasche 68 kann in eine Seitenwand des Schlitzes 70 greifen, um zu verhindern, dass das Halterohr 44 aus dem Verbinderkörper 24 herausgezogen werden kann. Die dargestellten Ausführungsformen des Positionsmerkmals und der Rohrsperre weisen damit zusammenwirkende Merkmale an dem Halterohr 44 und der Anschlussschnittstelle 32 auf. Allerdings ist zu beachten, dass diese Merkmale auf Wunsch auch in anderen Komponenten des elektrischen Verbinders 22 enthalten sein können.
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Das Prinzip und die Betriebsweise dieser Erfindung sind in ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert und dargestellt worden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass diese Erfindung auch auf andere Weise realisiert werden kann als dies hier konkret erläutert und dargestellt worden ist, ohne den Geist und Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
