DE102016100339B4

DE102016100339B4 - Elektrischer steckverbinder und elektrische kontaktverbindung

Info

Publication number: DE102016100339B4
Application number: DE102016100339.5A
Authority: DE
Inventors: Christian KRAXENBERGER
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-01-12
Also published as: DE102016100339A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder (1), insbesondere für ein Fahrzeug, zur elektrischen Verbindung von geschirmten elektrischen Leitungen. Der Steckverbinder (1) weist ein erstes Steckverbinderteil (6), das mit einem ersten Leitungsende (2) elektrisch verbunden ist, und ein mit dem ersten Steckverbinderteil (6) lösbar koppelbaren, zweites Steckverbinderteil (7) auf, das mit einem zweiten Leitungsende (4) elektrisch verbunden ist. Erfindungsgemäß sind in dem ersten Steckverbinderteil (6) eine erste Schirmhülse (8) mit einem Aufnahmeabschnitt (10) und in dem zweiten Steckverbinderteil (7) eine zweite Schirmhülse (9) mit einem federnd ausgebildeten Einsteckabschnitt (11) angeordnet, wobei der Aufnahmeabschnitt (10) und der Einsteckabschnitt (11) bei gekoppeltem erstem und zweitem Steckverbinderteil (6, 7) ineinandergesteckt sind. Die Erfindung betrifft ferner eine aus dem Steckverbinder (1) und einer Überwurfkappe gebildete elektrische Kontaktverbindung.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere für ein Fahrzeug, zur elektrischen Verbindung von geschirmten elektrischen Leitungen. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Kontaktverbindung, die wenigstens einen solchen elektrischen Steckverbinder aufweist. Die Erfindung eignet sich insbesondere für ein Hochvoltsystem eines Fahrzeugs, also für Anwendungen in einem Spannungsbereich von mindestens 60 V.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind bereits Steckverbinder für Fahrzeuge bekannt, die sich insbesondere für Hochvoltsysteme eines Fahrzeugs eignen.
Beispielsweise offenbart die DE 20 2010 013 978 U1 einen lösbaren Steckverbinder zur elektrischen Kontaktierung von Hochvoltleitungen. Darin ist beschrieben, dass aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) eine durchgehende Schirmung der elektrischen Leitungen und elektrischer Kontakte sichergestellt werden muss. Zu diesem Zweck bestehen solche Hochvoltleitungen häufig aus einem Kabel mit einem Schirmgeflecht, das mit einem Steckverbinderteil verbunden wird, wobei ein Kontaktbereich zwischen dem Steckverbinderteil und dem Kabel zusätzlich mit einer metallischen Schirmhülse versehen wird. Zur Aufnahme des Steckverbinderteils mit Schirmhülse ist ein entsprechend komplementär gestaltetes, aufnehmendes Steckverbinderteil vorgesehen. Diese Schirmhülse ist in ein Gehäuse eingeschraubt oder eingepresst. Zur Fixierung des Steckverbinderteils mit Schirmhülse in dem aufnehmenden Steckverbinderteil ist ein Verriegelungselement vorgesehen. Bei dem Verriegelungselement handelt es sich zum Beispiel um einen in einer Nut der Schirmhülse aufgenommenen geschlitzten Sprengring, der bei der Montage des Steckverbinderteils in diese Nut eingepresst wird und sich in der Endstellung in eine in dem aufnehmenden Steckverbinderteil vorhandene korrespondierende Nut entspannt und so die beiden Bauteile in Axialrichtung gegeneinander fixiert. Obwohl damit eine gut funktionierende, lösbare Steckverbindung für Hochvoltsysteme erreicht wird, besteht der Wunsch nach einer konstruktiv einfacheren sowie hinsichtlich Montierbarkeit des Steckverbinders einfacheren Ausgestaltung der Steckverbindung.
Ein Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der US 7 540 775 B2 bekannt. Des Weiteren ist in der US 2013/0084741 A1 eine elektromagnetische Abschirmungsvorrichtung zur elektromagnetischen Abschirmung einer Kraftübertragungsanordnung beschrieben. Dieses weist ein elektromagnetisch zu schirmendes Leiterelement auf, wobei die Abschirmungsvorrichtung im Wesentlichen die Form einer Hülse hat, die Hülse einen geschwächten Abschnitt umfasst, der sich zumindest teilweise zusammenziehen kann.
Zudem sind aus der DE 10 2004 014 512 A1 und der DE 20 2012 005 202 U1 ungeschirmte Kabelverschraubungen mit Überwurfkappen bekannt.
Beschreibung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Möglichkeit zur Ausbildung einer elektrischen Steckverbindung zu schaffen, die eine gute elektromagnetische Verträglichkeit bei gleichzeitig einfacher Montierbarkeit ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
Ein erfindungsgemäßer elektrischer Steckverbinder, insbesondere für ein Fahrzeug, zur elektrischen Verbindung von geschirmten elektrischen Leitungen, insbesondere von Hochvoltleitungen, weist ein erstes Steckverbinderteil, das mit einem ersten Leitungsende elektrisch verbunden ist, und ein mit dem ersten Steckverbinderteil lösbar koppelbares, zweites Steckverbinderteil auf, das mit einem zweiten Leitungsende elektrisch verbunden ist. Eines der beiden Steckverbinderteile kann einen männlichen Stecker und das andere eine weibliche Buchse aufweisen, die zusammensteckbar sind. Die eine oder mehreren elektrischen Leitungen, die über den Steckverbinder verbunden werden sollen, können einen elektrischen Leiter, zum Beispiel auch Litzenleiter, eine Umhüllung und eine Schirmung in Form von zum Beispiel einem Schirmgeflecht oder ähnlichem aufweisen.
In dem ersten Steckverbinderteil ist eine erste Schirmhülse mit einem Aufnahmeabschnitt und in dem zweiten Steckverbinderteil eine zweite Schirmhülse mit einem federnd ausgebildeten Einsteckabschnitt angeordnet. Dabei sind der Aufnahmeabschnitt und der Einsteckabschnitt bei gekoppeltem erstem und zweitem Steckverbinderteil vorzugsweise automatisch, das heißt allein durch das Koppeln der Steckverbinderteile, ineinandergesteckt. Unter Schirmhülse kann in diesem Zusammenhang ein zur elektromagnetischen Schirmung eingerichtetes Element verstanden werden, das einen Teil der Leitung, insbesondere des jeweiligen Leitungsendes, und/oder eines Kontaktbereichs zwischen den Steckverbinderteilen zumindest teilweise umgibt. Die Schirmhülse muss aber nicht zwingend umlaufend geschlossen sein, sondern kann auch geschlitzt, mehrfach geschlitzt oder gitterartig ausgebildet sein. Idealerweise erstrecken sich die ineinander steckbaren Schirmhülsen zwischen einer Schirmung der jeweiligen elektrischen Leitung und einem Kontaktierungsbereich der beiden Steckverbinderteile, so dass eine durchgängige Schirmung geschaffen wird. Die Schirmhülsen sind vorzugsweise in das jeweilige Steckverbinderteil integriert oder eingebettet, beispielsweise durch Ein- oder Umspritzen eines Metallgitters oder ähnlichem.
Erfindungsgemäß weist für eine möglichst zuverlässige Kontaktierung zwischen den ineinander gesteckten Schirmhülsen der Einsteckabschnitt der zweiten Schirmhülse ein nach außen gebogenes, hakenförmiges axiales Ende zum Kontaktieren einer Innenwand des zylinderförmigen Aufnahmeabschnitts der ersten Schirmhülse auf. Insbesondere kann das äußerste axiale Ende einzelner Gitterelemente hakenförmig nach außen gebogen sein.
Mit der erfindungsgemäßen Konfiguration des Steckverbinders lassen sich gleich mehrere Vorteile erreichen. So sind die erste und zweite Schirmhülse so ausgeformt und zueinander sowie zu den beiden Steckverbinderteilen angeordnet, dass sie gemeinsam, das heißt zeitgleich, mit dem Koppeln der beiden Steckverbinderteile automatisch ineinandergesteckt sind. Dies bewirkt eine besonders einfache Montage durch bloßes Zusammenstecken ohne weitere Hilfsmittel, wie zum Beispiel einen in der DE 20 2010 013 978 U1 vorgeschlagenen Sprengring. Darüber hinaus wird mit den konstruktiv einfachen Schirmhülsen eine im Wesentlichen durchgängige Schirmung einer durch den Steckverbinder geschaffenen Steckverbindung für eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erreicht. Insbesondere in Übergangsbereichen zwischen einer elektrischen Leitung, einem Stecker (zum Beispiel erstes Steckverbinderteil), einem Gegenstecker (zum Beispiel zweites Steckverbinderteil) und einer weiteren elektrischen Leitung ist eine durchgängige Schirmung möglich. Somit lässt sich insbesondere eine 180°-Steckverbindung mit durchgängiger Schirmung schaffen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste und/oder die zweite Schirmhülse zumindest abschnittsweise als Metallgitter aus einem zur Schirmung geeigneten, elektrisch leitfähigen Metall ausgeführt sind. Unter Gitter kann in diesem Zusammenhang eine Anordnung länglicher Teile, wie etwa Stäbe, Streifen oder ähnlichem, in vorzugsweise gleichmäßigen Abständen verstanden werden. Wenn zum Beispiel der Einsteckbereich der zweiten Schirmhülse als Metallgitter ausgeführt ist, lässt sich dieser einfach in radialer Richtung an den Aufnahmebereich der ersten Schirmhülse andrücken.
Für eine noch einfachere Montage und noch zuverlässigere Kontaktierung zwischen den Schirmhülsen ist es von Vorteil, wenn die erste und/oder zweite Schirmhülse eine Mehrzahl von umlaufenden Metallfedern aufweisen, die in Längsrichtung des Steckverbinders im Wesentlichen zueinander parallel angeordnet sind. Zum Beispiel ist es möglich, dass die zweite Schirmhülse umlaufende Metallfedern aufweist, die sich beim Ineinanderstecken gegen die Innenwand der zylinderförmigen ersten Schirmhülse andrücken. Die Metallfedern lassen sich auf einfache Weise zum Beispiel durch Stanzen und/oder Biegen, insbesondere als Stanz-/Biegeteil, fertigen.
Für ein einfaches Ineinanderstecken und eine konstruktiv einfache Ausgestaltung des Steckverbinders weist die erste Schirmhülse einen Zylinderabschnitt mit einer Innenwand auf, wobei ein axiales Ende der darin eingesteckten zweiten Schirmhülse diese Innenwand elektrisch kontaktiert. Das heißt, dass der Außendurchmesser der zweiten Schirmhülse und der Innendurchmesser der ersten Schirmhülse so aufeinander abgestimmt sind, dass die Schirmhülse ineinandergesteckt werden können. Dabei kann zumindest die zweite Schirmhülse federnd ausgestaltet sein, so dass diese durch Zusammendrücken in die erste Schirmhülse eingeführt werden kann und darin durch anschließendes Entspannen gegen die Innenwand drücken kann.
Noch weiter verbessern lässt sich die Kontaktierung zwischen den Schirmhülsen, wenn die den Einsteckabschnitt ausbildenden Metallfedern der zweiten Schirmhülse zum Andrücken an den Aufnahmeabschnitt in radialer Richtung nach außen vorgespannt sind. Auch die Montage ist dann besonders einfach, weil die zweite Schirmhülse vor dem Ineinanderstecken einfach nur zusammengedrückt wird und nach dem Ineinanderstecken einfach losgelassen wird, wodurch sich die Metallfedern radial in Richtung ihrer Vorspannung nach außen bewegen.
Für eine noch bessere Schirmung durch Anlage an dem Leitungsschirm sowie eine stabile Anbringung an der Leitung ist es von Vorteil, wenn die erste Schirmhülse und/oder zweite Schirmhülse zumindest abschnittsweise einen sich an die Leitung außen anschmiegenden Trichterabschnitt aufweisen. Dadurch wird eine gute Schirmung erreicht. Zudem ist es auch möglich, eine Überwurfkappe in die Schirmhülsen einzustecken, die dort dann kraft- und formschlüssig gehalten wird.
Für eine einfache Fertigung des Steckverbinders hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die erste und/oder die zweite Schirmhülse in ein Gehäusematerial des ersten und/oder zweiten Steckverbinderteils eingebettet sind.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Überwurfkappe zur Anbringung an einem vorstehend beschriebenen elektrischen Steckverbinder, insbesondere für ein Fahrzeug, der ein erstes Steckverbinderteil und ein zweites Steckverbinderteil aufweist. Die Überwurfkappe, die zum Beispiel als Dichtkappe und/oder Dämpfungselement dient, weist ein Kappengehäuse zum Aufstecken auf ein Leitungsende und einen an dem Kappengehäuse angebrachten Dichtungsabschnitt, insbesondere Silikonabschnitt, auf, durch den das Leitungsende hindurch führbar ist. Erfindungsgemäß verfügt die Überwurfkappe über eine in das Kappengehäuse und/oder den Silikonabschnitt integrierte Schirmhülse, die das Leitungsende zumindest teilweise umgibt und mit einer Schirmhülse des ersten und/oder zweiten Steckverbinderteils ineinander steckbar ist.
Unter einer Schirmhülse lässt sich in diesem Zusammenhang im Prinzip dasselbe wie oben beschrieben verstehen, wobei sich die Ausformung, die geometrischen Abmessungen etc. der Schirmhülsen zwischen den Steckverbinderteilen und der Überwurfkappe unterscheiden können. Die Schirmhülse ist vorzugsweise in die Überwurfkappe integriert oder eingebettet, beispielsweise durch Ein- oder Umspritzen eines Metallgitters oder ähnlichem. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schirmhülse zumindest abschnittsweise als Metallgitter aus einem zur Schirmung geeigneten, elektrisch leitfähigen Metall ausgeführt ist. Unter Gitter kann in diesem Zusammenhang eine Anordnung länglicher Teile, wie etwa Stäbe, Streifen oder ähnlichem, in vorzugsweise gleichmäßigen Abständen verstanden werden. Die Schirmhülse ist vorzugsweise mit einem Massepunkt verbunden, beispielweise durch Schrauben oder Löten.
Die erfindungsgemäße Überwurfkappe ermöglicht vorteilhafterweise eine einfache Montage, eine gute Schirmung sowie eine damit gute elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und eine gute Abdichtung gegen Staub und Feuchtigkeit bei gleichzeitig geringer Reibkorrosion, insbesondere im Zusammenwirken mit den Steckverbinderteilen. Durch das Ineinanderstecken der Überwurfkappe und der Schirmhülse des Steckverbinderteils sind die Schirmhülsen kraft- und/oder formschlüssig miteinander und vorzugsweise auch mit dem Leitungsschirm verbunden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Überwurfkappe sieht vor, dass die Schirmhülse zumindest abschnittsweise eine Mehrzahl von umlaufenden Metallfedern aufweist, die in Längsrichtung des Steckverbinders beziehungsweise der Leitung zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet sind. Die Metallfedern sind an den axialen Enden idealerweise zumindest leicht nach außen gebogen sowie abgerundet, um den Leitungsschirm nicht zu beschädigen. Dadurch wird ein (Auf-)Scheuern des Leitungsschirms und/oder einer Umhüllung der Leitung vermieden. Die Metallfedern sind vorzugsweise auf den Leitungsschirm hin vorgespannt und üben damit eine Anpresskraft auf diesen aus. Dadurch wird die Bewegung zwischen der Leitungsschirmung und einer unterhalb angeordneten Umhüllung eingeschränkt. Es hat sich gezeigt, dass damit die Funktionssicherheit einer mit der Überwurfkappe ausgestatteten Steckkontaktverbindung verbessert wird, da weniger Bewegung in deren Kontaktierungsbereich eingeleitet wird.
Für ein besonders gutes Andrücken der Schirmhülse an die Leitung beziehungsweise den Leitungsschirm hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schirmhülse trichterförmig mit einem sich an die Leitung, insbesondere einen Leitungsschirm, außen anschmiegenden Trichterabschnitt ausgeführt ist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine elektrische Kontaktverbindung, insbesondere für ein Fahrzeug, zwischen einem geschirmten ersten Leitungsende und einem geschirmten zweiten Leitungsende. Erfindungsgemäß weist die Kontaktverbindung einen Steckverbinder in einer oder mehreren der vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten auf.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktverbindung sieht eine Überwurfkappe in einer oder mehreren der vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten vor, wobei die Überwurfkappe mit einer Schirmhülse des Steckverbinders zusammengesteckt ist.
Kurze Figurenbeschreibung
Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
1 einen Steckverbinder mit zwei an Leitungsenden angebrachten Steckverbinderteilen, die zwei ineinander steckbare Schirmhülsen aufweisen, in einer Explosionsdarstellung,
2 zwei ineinander gesteckte Schirmhülsen von zwei Steckverbinderteilen als Einzelbauteile in einer perspektivischen Ansicht,
3 die Schirmhülsen aus 2 in einer seitlichen Teilschnittansicht,
4 eine gitterförmige zweite Schirmhülse mit einem aus Metallfedern gebildeten Einsteckbereich in einer perspektivischen Ansicht,
5 einen Steckverbinder mit zwei an Leitungsenden angebrachten Steckverbinderteilen, die zwei ineinander steckbare Schirmhülsen aufweisen, und zwei endseitig angeordneten Überwurfkappen in einer Explosionsdarstellung,
6 eine an einem Leitungsende angebrachte Überwurfkappe mit einem Kappengehäuse, einem Dichtungsabschnitt und einer Schirmhülse in einer perspektivischen Ansicht,
7 eine Überwurfkappe in einer Vorderansicht,
8 zwei ineinander gesteckte Schirmhülsen von zwei Steckverbinderteilen mit jeweils einer endseitig eingesteckten Schirmhülse von zwei Überwurfkappen als Einzelbauteile in einer perspektivischen Ansicht, und
9 eine Steckverbindung mit gekoppelten ersten und zweiten Steckverbinderteilen und jeweils endseitig aufgesteckten Überwurfkappen.
Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer Explosionsdarstellung einen elektrischen Steckverbinder 1, der sich insbesondere für den Einsatz in einem Hochvoltsystem eines Fahrzeugs eignet. Der Steckverbinder 1 ist zur elektrischen Verbindung von elektrisch und/oder elektromagnetisch geschirmten Leitungen vorgesehen. Hier ist der Steckverbinder 1 beispielhaft als 180°-Steckverbinder ausgeführt.
Es ist erkennbar, dass der Steckverbinder 1 ein geschirmtes erstes Leitungsende 2, das ein erstes elektrisches Kontaktelement 3 aufweist, und ein geschirmtes zweites Leitungsende 4, das ein zweites elektrisches Kontaktelement 5 aufweist, miteinander verbindet. Hierzu verfügt der Steckverbinder 1 über ein erstes Steckverbinderteil 6, das mit dem ersten Leitungsende 2 elektrisch verbunden ist, und über ein zweites Steckverbinderteil 7, das mit dem zweiten Leitungsende 4 elektrisch verbunden ist. Das erste und das zweite Steckverbinderteil 6, 7 sind lösbar, das heißt demontierbar, miteinander koppelbar, nämlich zum Beispiel zusammensteck- und aneinander verriegelbar. Im gekoppelten Zustand sind die beiden Leitungsenden 2 und 4 über die beiden Kontaktelemente 3 und 5 in einem (nicht näher bezeichneten) Kontaktierungsbereich elektrisch verbunden. Dieses miteinander Koppeln ist in 1 durch eine gestrichelte Linie mit Richtungspfeil angedeutet.
Aus 1 geht weiter hervor, dass in dem ersten Steckverbinderteil 6 eine erste Schirmhülse 8 und in dem zweiten Steckverbinderteil 7 eine zweite Schirmhülse 9 angeordnet sind. Die Schirmhülsen 8, 9 sind aus einem elektrisch leitfähigen Metallwerkstoff gefertigt und ineinander steckbar, so dass sich eine im Wesentlichen durchgängige Schirmung zwischen den Leitungsenden 2, 4 über den (nicht bezeichneten) Kontaktierungsbereich ergibt. Die Schirmhülsen 8, 9 umgeben dabei die äußersten Leitungsenden 2 und 4 sowie die daran angebrachten Kontaktelemente 3 und 5 schirmend. Durch das Ineinanderstecken der Schirmhülsen 8, 9 beim Koppeln der Steckverbinderteile 6, 7 sind die Kontaktelemente 3, 5 auch im gekoppelten Zustand schirmend umgeben.
Zum Ineinanderstecken verfügt die erste Schirmhülse 8 über einen Aufnahmeabschnitt 10, der hier im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Die zweite Schirmhülse 9 weist hierzu einen Einsteckabschnitt 11 auf, dessen Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 10 der ersten Schirmhülse 8 angepasst ist. Zudem sind die beiden Schirmhülsen 8, 9 so bemessen und zueinander angeordnet, dass diese gemeinsam mit dem Koppeln der Steckverbinderteile 6, 7 ineinander gesteckt werden. Obwohl dies in der hier gezeigten Explosionsdarstellung nur andeutungsweise erkennbar ist, sind die beiden Schirmhülsen 8, 9 in das jeweilige Steckverbinderteil 6, 7 integriert, nämlich eingespritzt, das heißt in ein Kunststoffmaterial der Steckverbinderteile 6, 7 eingebettet.
In 2 sind die beiden bei gekoppelten Steckverbinderteilen 6, 7 ineinander gesteckten Schirmhülsen 8, 9 als Einzelbauteile dargestellt. Es ist erkennbar, dass der Einsteckabschnitt 11 der zweiten Schirmhülse 9 in dem zylinderförmigen Aufnahmeabschnitt 10 der ersten Schirmhülse 8 aufgenommen ist. Aus 2 geht auch hervor, dass die erste Schirmhülsen 8 am axialen Ende einen ersten Trichterabschnitt 12 und die zweite Schirmhülse 9 am axialen Ende einen zweiten Trichterabschnitt 13 aufweisen. Die Trichterabschnitte 12, 13 sind geometrisch so auf die Leitungsenden 2, 4 und/oder die Leitung abgestimmt, dass sie sich an die Leitung außen anschmiegen. Es ist auch erkennbar, dass die erste Schirmhülse 8 über ein erstes Metallgitter 14 und die zweite Schirmhülse 9 über ein zweites Metallgitter 15 verfügen. Somit sind die Schirmhülsen 8, 9, wie oben beschrieben, aus dem elektrisch leitfähigen Metallwerkstoff ausgebildet.
3 zeigt die beiden ineinander gesteckten Schirmhülsen 8, 9 in einem Teilschnitt. Darin ist zu erkennen, dass das Metallgitter 15 der zweiten Schirmhülse 9 zumindest abschnittsweise aus einer Mehrzahl von umlaufenden Metallfedern 16 besteht, die in einer Längsrichtung L des Steckverbinders 1 zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet sind. Ein axiales Ende der Metallfedern 16 kontaktiert jeweils eine Innenwand 17 des zylinderförmigen Aufnahmeabschnitts 10 der ersten Schirmhülse 8, so dass zwischen diesen eine elektrische Verbindung besteht. Um diese Verbindung möglichst zuverlässig zu gestalten, sind axiale Enden der Metallfedern 16 hakenförmig ausgestaltet, nämlich durch Biegen der äußersten axialen Enden nach außen hin zu der Innenwand 17.
Wie in 3 erkennbar, sind die Metallfedern 16 jedoch zweifach gebogen, nämlich in Längsrichtung L zunächst in radialer Richtung nach innen und dann an den axialen Enden in radialer Richtung nach außen. Neben dem abschnittsweisen Verengen der Trichterabschnitte 12, 13 erweitern sich diese in Längsrichtung L benachbart dazu, um dadurch jeweils einen Einsteckbereich 18 und 19 für jeweils eine (hier nicht dargestellte, siehe 5 bis 9) Überwurfkappe 20 und 21 zu schaffen. Dies wird weiter unten noch genauer erläutert.
In 4, die die zweite Schirmhülse 9 mit dem Metallgitter 15 in einer perspektivischen Ansicht zeigt, ist die hakenförmige Ausgestaltung der Metallfedern 16 des Metallgitters 15 der zweiten Schirmhülse 9 erkennbar. Zudem geht hieraus der Trichterabschnitt 13 nochmals anschaulicher hervor.
5 zeigt in einer Explosionsdarstellung den vorstehend erläuterten Steckverbinder 1 mit in Längsrichtung L endseitig angeordneten Überwurfkappen 20 und 21, die hier als eine Art Dichtkappe und/oder Dämpfungselement funktionieren. Der Steckverbinder 1 und die Überwurfkappen 20, 21 bilden gemeinsam eine elektrische Kontaktverbindung mit Schirmung und Dichtung aus. Die Überwurfkappe 20 verfügt über eine dritte Schirmhülse 22 und die Überwurfkappe 21 verfügt über eine vierte Schirmhülse 23, die je ein Metallgitter 24 (drittes Metallgitter) beziehungsweise 25 (viertes Metallgitter) aufweisen. Die Metallgitter 24, 25 der Schirmhülsen 22, 23 weisen jeweils eine Mehrzahl von (nicht näher bezeichneten) umlaufend angeordneten Metallfedern auf, die auf die Leitung hin zugespannt sind.
In 6, die die an dem zweiten Leitungsende 4 angebrachte, zweite Überwurfkappe 21 in einer perspektivischen Ansicht exemplarisch zeigt, ist erkennbar, dass die Überwurfkappe 21 auf das zweite Leitungsende 4 aufgeschoben ist. Die erste Überwurfkappe 20 und die zweite Überwurfkappe 21 sind im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet. Die Überwurfkappen 20, 21 verfügen über jeweils ein zylinderförmiges Kappengehäuse 26 beziehungsweise 27, die eine (nicht näher bezeichnete) radiale Durchgangsöffnung zum Aufstecken auf das jeweilige Leitungsende 3, 4 aufweisen. Die Kappengehäuse 26, 27 sind aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff ausgebildet. Insbesondere zur Längswasserabdichtung verfügen die Überwurfkappen 20, 21 über je einen Dichtungsabschnitt 28 beziehungsweise 29, der sich in Längsrichtung L an das jeweilige Kappengehäuse 26, 27 anschließt und damit verbunden ist. Die beiden Dichtungsabschnitte 28, 29 sind balgförmig aus Silikon, einem Silikon enthaltenden, einem TPE, EPDM oder für Abdichtungszwecke geeigneten Werkstoff ausgebildet. In die Überwurfkappen 20, 21 sind die Schirmhülsen 22, 23 integriert.
Die Schirmhülsen 22, 23 erstrecken sich in Längsrichtung L über das jeweilige Kappengehäuse 26, 27 sowie den jeweiligen Dichtungsabschnitt 28, 29 hinweg. Aus 6 geht hervor, dass die Metallgitter 24, 25 abschnittsweise trichterförmig mit je einem Trichterabschnitt 30, 31 ausgebildet sind. Dadurch sind die endseitig freigelegten Metallgitter 24, 25 der Überwurfkappen 22, 23 in die oben beschriebenen Schirmhülsen 8, 9 einsteckbar, so dass sich eine in Längsrichtung L durchgängige Abschirmung ausbilden lässt. Dabei schmiegen sich die Metallgitter 24, 25 an einen (nicht näher bezeichneten) Leitungsschirm des jeweiligen Leitungsendes 2, 4 an. Durch das Einstecken axialer Enden der Metallgitter 24, 25 in die Schirmhülsen 8, 9 werden die Metallgitter 24, 25 an den Leitungsschirm angedrückt. Somit sind die Metallgitter 24, 25 kraft- und/oder formschlüssig an den Leitungsenden 2, 4 angebracht. Dies sorgt auch für eine gute Schirmung und verringert daneben auch die Bewegungsmöglichkeit zwischen Leitungsschirm und Metallgitter 24, 25 sowie Leitungsumhüllung, so dass die Neigung zu Reibkorrosion verringert wird.
In 7 ist exemplarisch die Überwurfkappe 23 in einer Vorderansicht dargestellt. Es ist erkennbar, dass die äußersten axialen Enden der Metallfedern der Metallgitter 24, 25 abgerundet sind, um den Leitungsschirm vor Beschädigungen durch Reibung zu schützen.
Aus 8, die die zwei ineinander gesteckten Schirmhülsen 8, 9 der zwei Steckverbinderteile 6, 7 mit den jeweils endseitig darin eingesteckten Schirmhülsen 22, 23 der zwei Überwurfkappen 20, 21 als Einzelbauteile in einer perspektivischen Ansicht. In dieser Darstellung ist gut erkennbar, dass sich durch das Ineinanderstecken der verschiedenen Schirmhülsen 8, 9, 22, 23 eine in Längsrichtung L durchgängige Abschirmung ergibt. Die Trichterformen der Schirmhülsen 6, 7, 22, 23 ermöglichen einen Kraft- und/oder Formschluss dieser Komponenten miteinander. Zwischen allen Schirmhülsen 6, 7, 22, 23 besteht ein elektrischer Kontakt, wobei wenigstens eine Schirmhülse 6, 7, 22, 23 einen (nicht gezeigten) externen Masseanschluss kontaktiert.
In 9 ist die durch den Steckverbinder 1 und die endseitig daran angebrachten Überwurfkappen 20, 21 ausgebildete elektrische Kontaktverbindung mitsamt den zugehörigen Gehäusen in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Es ist erkennbar, dass die Überwurfkappen an den Steckverbinderteilen 6, 7 über jeweils eine (nicht näher bezeichnete) lösbare Rastverbindung befestigt sind.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinder
2: erstes Leitungsende
3: erstes Kontaktelement
4: zweites Leitungsende
5: zweites Kontaktelement
6: erstes Steckverbinderteils
7: zweites Steckverbinderteils
8: erste Schirmhülse
9: zweite Schirmhülse
10: Aufnahmeabschnitt
11: Einsteckabschnitt
12: erster Trichterabschnitt
13: zweiter Trichterabschnitt
14: erstes Metallgitter
15: zweites Metallgitter
16: Mehrzahl von Metallfedern
17: Innenwand
18: erster Einsteckbereich
19: zweiter Einsteckbereich
20: erste Überwurfkappe
21: zweite Überwurfkappe
22: dritte Schirmhülse
23: vierte Schirmhülse
24: drittes Metallgitter
25: viertes Metallgitter
26: erstes Kappengehäuse
27: zweites Kappengehäuse
28: erster Dichtungsabschnitt
29: zweiter Dichtungsabschnitt
30: dritter Trichterabschnitt
31: vierter Trichterabschnitt
L: Längsrichtung des Steckverbinders / der Kontaktverbindung

Claims

Elektrischer Steckverbinder (1), insbesondere für ein Fahrzeug, zur elektrischen Verbindung von geschirmten elektrischen Leitungen, mit – einem ersten Steckverbinderteil (6), das mit einem ersten Leitungsende (2) elektrisch verbindbar ist, und – einem mit dem ersten Steckverbinderteil (6) lösbar koppelbaren, zweiten Steckverbinderteil (7), das mit einem zweiten Leitungsende (4) elektrisch verbindbar ist, wobei in dem ersten Steckverbinderteil (6) eine erste Schirmhülse (8) mit einem Aufnahmeabschnitt (10) und in dem zweiten Steckverbinderteil (7) eine zweite Schirmhülse (9) mit einem federnd ausgebildeten Einsteckabschnitt (11) angeordnet sind, wobei der Aufnahmeabschnitt (10) und der Einsteckabschnitt (11) bei gekoppeltem erstem und zweitem Steckverbinderteil (6, 7) ineinandergesteckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckabschnitt (11) der zweiten Schirmhülse (9) ein nach außen gebogenes, hakenförmiges axiales Ende zum Kontaktieren einer Innenwand (17) des zylinderförmigen Aufnahmeabschnitts (10) der ersten Schirmhülse (8) aufweist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Schirmhülse (8, 9) zumindest abschnittsweise als Metallgitter (14, 15) ausgeführt sind.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Schirmhülse (8, 9) eine Mehrzahl von umlaufenden Metallfedern (16) aufweisen, die in Längsrichtung (L) des Steckverbinders (1) zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet sind.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schirmhülse (8) und/oder zweite Schirmhülse (9) zumindest abschnittsweise einen sich an die Leitung außen anschmiegenden Trichterabschnitt (12, 13) aufweisen.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schirmhülse (8) in ein Gehäusematerial des ersten Steckverbinderteils (6) eingebettet ist und/oder die zweite Schirmhülse (9) in ein Gehäusematerial des zweiten Steckverbinderteils (7) eingebettet ist.
Elektrische Kontaktverbindung, insbesondere für ein Fahrzeug, zwischen einem geschirmten ersten Leitungsende (2) und einem geschirmten zweiten Leitungsende (4), gekennzeichnet durch einen Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis
Kontaktverbindung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Überwurfkappe (20, 21) zur Anbringung an dem elektrischen Steckverbinder (1), mit einem Kappengehäuse (26, 27) zum Aufstecken auf ein Leitungsende (2, 4) und einem an dem Kappengehäuse (26, 27) angebrachten Dichtungsabschnitt (28, 29), durch den das Leitungsende (2, 4) hindurch führbar ist.
Kontaktverbindung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine in das Kappengehäuse (26, 27) und/oder den Dichtungsabschnitt (28, 29) integrierte Schirmhülse (22, 23), die das Leitungsende (2, 4) zumindest teilweise umgibt und mit einer Schirmhülse (8, 9) des jeweiligen ersten oder zweiten Steckverbinderteils (6, 7) ineinander steckbar ist.
Kontaktverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmhülse (22, 23) zumindest abschnittsweise eine Mehrzahl von umlaufenden Metallfedern aufweist, die in Längsrichtung (L) des Steckverbinders (1) zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet sind.
Kontaktverbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmhülse (22, 23) trichterförmig mit einem sich an die Leitung außen anschmiegenden Trichterabschnitt (30, 31) ausgeführt ist.