EP3954002A1 - Entladestecker für einen akku eines elektrofahrades - Google Patents

Entladestecker für einen akku eines elektrofahrades

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Publication number
EP3954002A1
EP3954002A1 EP20721445.3A EP20721445A EP3954002A1 EP 3954002 A1 EP3954002 A1 EP 3954002A1 EP 20721445 A EP20721445 A EP 20721445A EP 3954002 A1 EP3954002 A1 EP 3954002A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
contact
plug
mating
housing
Prior art date
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Pending
Application number
EP20721445.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manuel Linseder
Andreas Jakob
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschmann Automotive GmbH
Original Assignee
Hirschmann Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hirschmann Automotive GmbH filed Critical Hirschmann Automotive GmbH
Publication of EP3954002A1 publication Critical patent/EP3954002A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5202—Sealing means between parts of housing or between housing part and a wall, e.g. sealing rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/80—Accessories, e.g. power sources; Arrangements thereof
    • B62M6/90—Batteries
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    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
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    • H01R13/748—Means for mounting coupling parts in openings of a panel using one or more screws
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a connector having a connector and a mating connector that can be plugged together therewith, the connector having a housing and a frame comprising at least one contact chamber in which a contact partner is arranged, the mating connector having a housing and a contact chamber in which at least a contact partner is arranged, has a comprehensive frame, according to the features of the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a discharge connector for a battery of an electric bicycle (e-bike battery).
  • the battery with a nominal voltage of 42 volts (or larger if necessary) should be able to be swiveled into the frame of the bicycle.
  • the contacts must be touch-protected in accordance with the well-known IPXXB standard, since voltages equal to or greater than 42V are applied here. Since this voltage can be present on the pin side (connector) as well as on the socket side (mating connector), the required contact protection applies to both connector partners of the connector.
  • the discharge interface must meet IP67 tightness when plugged in.
  • the invention is based on the object of providing a plug connection comprising a plug connector and a mating plug connector that can be plugged together therewith, provide, which is improved with regard to the process of plugging together under safety aspects.
  • each contact partner of the mating connector is surrounded by a casing which surrounds the contact partner except for the insertion area for an associated contact partner of the connector. While it is provided in a manner known per se that the connector has at least one contact chamber, the contact partner, which is arranged in this contact chamber, according to the invention is set back relative to the free end of the frame of the connector (in order to prevent this at least one contact partner from having a finger, part of the hand, a tool or the like can be touched to ensure contact protection), it is provided in a further inventive way that each contact partner of the mating connector, all contact partners (one contact partner or more than one contact partner) from a frame are surrounded by a sheath.
  • This sheathing protects the contact partner from being touched in order to provide protection against contact with the mating connector.
  • that part of the contact partner that is to be plugged together with the corresponding contact partner of the connector for the purpose of making electrical contact is free to the extent that the contact partner of the connector can be plugged into this plug-in area of the contact partner of the mating connector.
  • some of the contact partners or preferably all of the contact partners can be set back relative to the free protruding peripheral edge of the frame, so that the peripheral edge of the frame is not required prevents contact with the free plug-in area of the at least one contact partner of the mating connector.
  • Both the plug connector and the mating plug connector can be arranged at the end of a cable with at least one electrical conductor each, which is in electrical contact with an associated contact partner. Such an arrangement can be designed to be freely movable. It is also conceivable that the connector and / or the mating connector, preferably both, are each fixed at an intended installation location.
  • One installation location is, for example, a component of a vehicle, in particular an electric bicycle (there for example a frame of the bicycle), the other installation location being the housing, an energy source (such as a battery).
  • the housings of the connector and of the mating connector are either designed so that they can both be plugged together in alignment in the axial direction.
  • the connector Since the battery is often inserted into the frame of electric bicycles or other arrangements in electric bicycles or in general, it is necessary for the connector to be attached at an angle to the mating connector and to be moved further into it. This movement is a kind of swiveling in so that ultimately the connector or its housing is arranged in alignment in the mating connector or its housing when these two elements have been plugged together as intended and have reached their end position.
  • a contact system which has an inclined plug angle of 10 ° (+/- 50%, preferably +/- 25%, preferably +/- 15%, more preferably +/- 5%, in particular exactly 10 °).
  • the housing parts were in turn with Inlet bevels designed so that the connector can be swiveled in.
  • the contacts are individually encapsulated according to the invention. Contact with the standard finger is therefore excluded.
  • the encapsulation of the pins means that the socket contacts cannot sit in a closed contact chamber as usual.
  • the contact chambers for the sockets were housed in individual domes, with the chambers being cut out at certain points in order to be able to accommodate the stiffening ribs of the geometry of the encapsulation of the pins.
  • a sealing element has a sealing element in a free end region of the frame of the connector and a bevel that interacts with the sealing element during the mating process in a free end region of the frame of the mating connector.
  • the presence of the bevel has the advantage that the connector can be moved further into the mating connector after it has been inserted.
  • the bevel thus achieves a defined guidance during the assembly process. This guidance is further reinforced in that a deformable sealing element is arranged in the free end region of the frame of the connector.
  • this sealing element can initially slide over the bevel up to the inner contour of the frame of the mating connector, so that the plug-in or pivoting process is significantly improved with a defined guide, the sealing element also having a Sealing the inner area (within the frame of the connector and the mating connector) of the connector causes.
  • the plug connector and / or the mating plug connector has a latching element for the purpose of its latching fixing at its intended installation location. This makes it possible to mount both the connector and / or the mating connector quickly and easily and in the correct position in the housing of the installation location, for example the frame of the electric bike, and / or in the housing of the further installation location, for example the housing of a battery.
  • the housing of the connector has a flange in which at least one opening is arranged and / or the housing of the mating connector has a flange in which at least one opening is arranged.
  • the connector and / or the mating connector has a sealing element which, after definition is arranged at its intended installation location between the installation location and the housing of the connector or the mating connector.
  • the invention thus relates to a connector or a mating connector, having at least one contact partner, preferably several contact partners, the connector or the mating connector being pivotably arranged on a base, characterized in that each contact partner is encapsulated for the purpose of protection against accidental contact in the unmated state.
  • a plug connection 1 which shows a connector 2 and a mating connector 3 that can be plugged together.
  • the two elements 2, 3 of the plug connection 1 are each arranged at the end of a single-core or multi-core cable 4.
  • a housing of the connector 2 not designated closer, has a flange 5, which has at least one opening 6, here in this embodiment an opening 6 at the ends of the rectangular flange 5, with which the housing of the connector 2 at its installation location, for example can be set using screws.
  • This at least one opening 6 can, but does not have to be present. In particular, it can be omitted if the connector 2 has at least one Latching element, a bond, a press fit or the like is fixed at its installation location.
  • the housing of the plug connector 2 has a circumferential frame 7, at least one contact chamber 8, in this exemplary embodiment 5 contact chambers 8, being arranged within the frame 7.
  • a contact partner 9 is arranged in each contact chamber 8. It is shown that each contact partner 9 is set back from the free end of the circumferential frame 7 and the webs formed within it to form the at least one contact chamber 8, so that the end of the contact partner 9 opposite the front end of the housing of the connector 2 in the area of the circumferential Frame 7 cannot be touched with a hand, finger or the like.
  • This mating connector 3 also has a housing which has a flange 10 (can have, but, as with the connector 2, does not have to have). Analogous to the flange of the connector 2, the flange 10 of the mating connector 3 also has an opening 11 at each of its four corners. Furthermore, there is a circumferential frame 12 which forms a single contact chamber 13 into which the circumferential frame 7 with its contact chambers and contact partners of the connector 2 can be inserted.
  • At least one contact partner protrudes from the base from which the frame 12 extends.
  • each of the contact partners 14 is surrounded by a casing 15.
  • This respective sheathing 15 surrounds a contact partner 14 almost completely, but except for the plug-in area for the corresponding contact partner 9 of the connector 2.
  • Each casing 15 is preferably designed in such a way that it surrounds the outer surface and the end face of the respective contact partner 14 facing away from the bottom at the same time however, on the end face remote from the bottom, an opening for inserting the contact partner of the connector 2 is left open.
  • FIG 6 a further embodiment of the mating connector 3 is shown. It can be seen that the housing of the mating connector 3 has a sealing element 16 below its flange 10. The housing of the mating connector 3 is provided with the reference number 17 in this FIG. A latching element 18 is arranged on one side of the housing 17. This latching element 18 is arranged within a frame-like recess formed by the housing 17. By means of the at least one latching element 18, the mating connector 3 can be fixed as intended at its installation location. The same configuration as the mating connector 3 can also be provided for the connector 2.
  • FIG. 7 a sectional illustration through the mating connector 3 is shown.
  • the mating connector 3 is at its installation location 20 has been determined as intended by means of the locking element 18.
  • the outer contour of the housing 17 is sealed off from the inner contour of the installation location 20 by means of the sealing element 16.
  • the contact partner 14 is surrounded by the casing 15, the end of the contact partner 14 pointing in the plug-in direction (ie its end face) being set back relative to the end face of the casing.
  • the opening of the installation location 20 has a bevel 21 in order to facilitate attachment and assembly. This chamfer 21 effects a simplified insertion of the mating connector 3 in the installation location 20.
  • the peripheral end of the housing 17 facing the cable 4 is also provided with a corresponding chamfer or bevel. This is also shown in FIG.
  • the bevel 21 which can be chosen quite generously, a required area for pressing the sealing element 16, in particular the O-ring, is created in order to arrange the connector 2 or mating connector 3 in the installation location 20 with almost no play or completely.
  • plug connection 1 according to the invention with its correspondingly designed connector 2 and the correspondingly designed mating connector 3 can be plugged together in different ways. Not shown, but basically possible, it is that the connector 2 in its longitudinal axis is aligned with the longitudinal axis of the mating connector 3 and is then moved into it.
  • connector 2 and mating connector 3 are moved obliquely to one another (here angle of 5 °) and plugged together.
  • angle of 5 ° is available a part of the housing of the connector 2 (also again designed like a frame) over a front end of the installation location 20, in which the connector 2 has been arranged, in front.
  • the mating connector 3 is also arranged with its housing in its associated installation location 20. Referring to FIG. 7, according to FIG. 8, the mating connector 3 is fixed in the installation location 20 by means of its latching element 18, specifically with the interposition of the sealing element 16.
  • the connector 2 or the mating connector 3 are only fixed in the installation location 20 by means of a locking element (in particular by means of the locking element 18) without a sealing element being arranged in a sealing and / or play-compensating and / or tolerance-compensating manner.
  • the sealing element 16 could not have this special form of a lip seal in the form of an O-ring, but rather have a different form of a lip seal.
  • the circumferential end face, opposite end of the housing of the mating connector 3 has a circumferential bevel 22.
  • This bevel 22 of the mating connector 3 corresponds to an end-face bevel of a circumferential frame of the housing of the connector 2.
  • the corresponding bevels of the connector 2 and the mating connector 3 can slide on each other when they are attached and when they are subsequently pivoted in.
  • the direction from which the connector 2 is attached to the mating connector 3 (or vice versa) is irrelevant, since both bevels are present all around.
  • the housings of connector 2 and mating connector 3 have have a symmetrical cross-section with respect to their axle (such as square, round or the like).
  • the plug connection of the exemplary embodiment allows the above-described oblique plug-in angle of, for example, 15 ° only in one axis. In the other axis, this plug-in connection only allows different diagonal plug-in angles (smaller or larger 15 °, such as only 5 °). In such cases, the housings of plug connector 2 and mating plug connector 3 have an asymmetrical cross section with respect to their plug-in axis (such as, for example, rectangular, oval or the like).
  • the pivoting should take place from a defined direction (as shown in FIGS. 7 to 9) due to a corresponding design of the housing.
  • the swiveling-in process following the attachment is also supported by a sealing element 23 in the front end region of the protruding frame of the connector 2.
  • the connector 2 can slide over the bevel 22 when it is pivoted and then slide over the inner contour of the frame of the housing of the mating connector 3. This not only facilitates the pivoting-in process, but the inner region of the plugged-together plug connection 1 is effectively sealed by means of the sealing element 23 in order to achieve longitudinal watertightness or to support this.
  • FIGS. 10, 9 and 8 when looking at FIGS. 10, 9 and 8 differently (that is, in this chronological order compared to the individual consideration as described above), it can be seen that the connector 2 can initially be attached at a larger angle with respect to the mating connector 3. This is shown as an example in FIG. 10 at the angle 15 °. If the front ends of the connector 2 and the mating connector 3 come into contact (FIG. 9), it is still possible that these two elements do not have to be aligned with one another. In Figure 9 it is shown that after the attachment ( Figure 10) the angle was reduced and is further reduced in the subsequent pivoting process (Figure 8), so that ultimately after the completion of the plugging process, the connector 2 is plugged together with the mating connector 3 as intended to form an operational connector 1. This is shown in FIGS. 11 and 12.
  • FIG. 13 again shows different views of the mating connector 3 according to the invention and FIG. 14 shows different views of the associated connector 2 according to the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Steckverbindung (1), aufweisend einen Steckverbinder (2) und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder (3), wobei der Steckverbinder (2) ein Gehäuse aufweist, das einen Flansch (5) sowie einen zumindest eine Kontaktkammer (8), in der ein Kontaktpartner (9) angeordnet ist, umfassenden Rahmen (7) aufweist, wobei der Gegensteckverbinder (3) ein Gehäuse sowie einen eine Kontaktkammer (13), in der zumindest ein Kontaktpartner (14) angeordnet ist, umfassenden Rahmen (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktpartner (14) des Gegensteckverbinders (3) von einer Ummantelung (15) umgeben ist, die den Kontaktpartner (14) bis auf den Einsteckbereich für einen zugehörigen Kontaktpartner (9) des Steckverbinders (2) umgibt.

Description

Entladestecker für einen Akku eines Elektrofahrades
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, aufweisend einen Steckverbinder und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder, wobei der Steckverbinder ein Gehäuse sowie einen zumindest eine Kontaktkammer, in der ein Kontaktpartner angeordnet ist, umfassenden Rahmen aufweist, wobei der Gegensteckverbinder ein Gehäuse sowie einen eine Kontaktkammer, in der zumindest ein Kontaktpartner angeordnet ist, umfassenden Rahmen aufweist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Entladestecker für einen Akku eines Elektrofahrrades (E-Bike Akku). Der Akku mit einer Nennspannung von 42 Volt (oder ggfs größer) soll in den Rahmen des Fahrrades einschwenkbar sein. Zusätzlich müssen die Kontakte berührgeschützt nach der bekannten Norm IPXXB sein, da hier Spannungen gleich oder größer 42V anliegen. Da sowohl auf der Stiftseite (Steckverbinder) als auch auf der Buchsenseite (Gegensteckverbinder) diese Spannung anliegen kann, gilt der geforderte Berührschutz für beide Steckpartner der Steckverbindung. Weiters muss die Entladeschnittstelle im gesteckten Zustand eine Dichtheit nach IP67 erfüllen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung, aufweisend einen Steckverbinder und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder, bereitzustellen, die hinsichtlich des Vorganges des Zusammensteckens unter Sicherheitsaspekten verbessert ist.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jeder Kontaktpartner des Gegensteckverbinders von einer Ummantelung umgeben ist, die den Kontaktpartner bis auf den Einsteckbereich für einen zugehörigen Kontaktpartner des Steckverbinders umgibt. Während in an sich bekannter Weise vorgesehen ist, dass der Steckverbinder zumindest eine Kontaktkammer aufweist, wobei der Kontaktpartner, der in dieser Kontaktkammer angeordnet ist, erfindungsgemäß gegenüber dem freien Ende des Rahmens des Steckverbinders zurückgesetzt ist (um zu verhindern, dass dieser zumindest eine Kontaktpartner mit einem Finger, einem Teil der Hand, einem Werkzeug oder dergleichen berührt werden kann, um einen Berührschutz sicherzustellen), ist in weiterer erfindungsgemäßer Weise vorgesehen, dass jeder Kontaktpartner des Gegensteckverbinders, wobei alle Kontaktpartner (ein Kontaktpartner oder mehr als ein Kontaktpartner) von einem Rahmen umgeben sind, von einer Ummantelung umgeben ist. Diese Ummantelung schützt den Kontaktpartner vor Berührung, um auch bei dem Gegensteckverbinder einen Berührschutz zu realisieren. Allerdings ist derjenige Teil des Kontaktpartners, der mit dem korrespondierenden Kontaktpartner des Steckverbinders zwecks elektrischer Kontaktierung zusammengesteckt werden soll, dahingehend frei, dass in diesem Steckbereich des Kontaktpartners des Gegensteckverbinders der Kontaktpartner des Steckverbinders eingesteckt werden kann. Auch bei dieser Anordnung des Gegensteckverbinders kann, muss aber nicht, ein Teil der Kontaktpartner oder vorzugsweise alle Kontaktpartner gegenüber dem freien abstehenden umlaufenden Rand des Rahmens zurückgesetzt sein, damit der umlaufende Rand des Rahmens eine Berührung des freien Einsteckbereich des zumindest einen Kontaktpartners des Gegensteckverbinders verhindert.
Sowohl der Steckverbinder als auch der Gegensteckverbinder können am Ende eines Kabels mit zumindest jeweils einem elektrischen Leiter, der mit einem zugehörigen Kontaktpartner elektrisch kontaktiert ist, angeordnet sein. Eine solche Anordnung kann frei beweglich ausgeführt sein. Es ist auch denkbar, dass der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder, vorzugsweise beide, jeweils an einem bestimmungsgemäßen Einbauort festgelegt sind. Der eine Einbauort ist beispielsweise ein Bestandteil eines Fahrzeuges, insbesondere eines Elektrofahrrades (dort zum Beispiel ein Rahmen des Fahrrades), wobei der andere Einbauort das Gehäuse eine Energiequelle (wie zum Beispiel einem Akku) ist. Die Gehäuse des Steckverbinders sowie des Gegensteckverbinders sind entweder dazu ausgestaltet, dass sie beide fluchtend in axialer Richtung zusammengesteckt werden können. Da bei Elektrofahrrädern der Akku oftmals in den Rahmen eingesetzt wird oder auch bei sonstigen Anordnungen bei Elektrofahrrädern bzw. allgemein, ist es erforderlich, dass der Steckverbinder schräg an den Gegensteckverbinder angesetzt und in diesen weiter hinein bewegt wird. Diese Bewegung ist eine Art einschwenken, sodass letztendlich der Steckverbinder, bzw. sein Gehäuse, fluchtend in dem Gegensteckverbinder, bzw. dessen Gehäuse, angeordnet ist, wenn diese beiden Elemente bestimmungsgemäß zusammengesteckt worden sind und ihre Endlage erreicht haben.
Um die Schwenkbarkeit der Steckverbindung möglich zu machen, wurde ein Kontaktsystem gewählt, welches einen Schrägsteckwinkel von 10° (+/- 50 %, vorzugsweise +/- 25%, vorzugsweise +/- 15%, weiter vorzugsweise +/- 5%, insbesondere genau 10°) zulässt. Die Gehäuseteile wiederum wurden mit Einlaufschrägen so gestaltet, dass die Steckverbindung eingeschwenkt werden kann. Um trotz der freistehenden Stiftkontakte einen Berührschutz nach IPXXB zu gewährleisten, sind nach der Erfindung die Kontakte einzeln gekapselt. Eine Berührung mit dem Normfinger ist somit ausgeschlossen. Die Einkapselung der Stifte hat zur Folge, dass die Buchsenkontakte nicht wie gewohnt in einer geschlossenen Kontaktkammer sitzen können. Die Kontaktkammer für die Buchsen wurden in einzelnen Domen untergebracht, wobei die Kammern an gewissen Stellen ausgespart wurden, um die Versteifungsrippen der Geometrie der Einkapselung der Stifte aufnehmen zu können.
Für diesen vorstehend beschriebenen Einsteck- bzw. Einschwenkvorgang ist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem freien Endbereich des Rahmens des Steckverbinders ein Dichtelement und in einem freien Endbereich des Rahmens des Gegensteckverbinders eine mit dem Dichtelement beim Zusammensteckvorgang zusammenwirkende Abschrägung aufweist. Das Vorhandensein der Abschrägung hat den Vorteil, dass der Steckverbinder nach dem Einsetzen an den Gegensteckverbinder geführt in diesen weiter hinein bewegt werden kann. Die Abschrägung erzielt somit eine definierte Führung während des Zusammensteckvorganges. Diese Führung wird dadurch weiter verstärkt, dass in dem freien Endbereich des Rahmens des Steckverbinders ein verformbares Dichtelement angeordnet ist. Die äußere Kontur dieses Dichtelementes kann zunächst über die Abschrägung hinweggleiten bis hin in die innere Kontur des Rahmens des Gegensteckverbinders, sodass dadurch der Einsteck- bzw. Einschwenkvorgang deutlich verbessert wird mit einer definierten Führung, wobei das Dichtelement nach dem erfolgten Einstecken bzw. Einschwenken auch eine Dichtung des Innenbereiches (innerhalb der Rahmen des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders) der Steckverbindung bewirkt. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder ein Rastelement zwecks seiner rastenden Festlegung an seinem bestimmungsgemäßen Einbauort aufweist. Dadurch ist es möglich, in dem Gehäuse des Einbauort des, beispielsweise dem Rahmen des Elektrofahrrades, und/oder in dem Gehäuse des weiteren Einbauortes, beispielsweise dem Gehäuse eines Akkus, sowohl den Steckverbinder und/oder den Gegensteckverbinder schnell und einfach sowie lagerichtig zu montieren.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse des Steckverbinders einen Flansch, in dem zumindest eine Öffnung angeordnet ist, aufweist und/oder das Gehäuse Gegensteckverbinders einen Flansch, in dem zumindest eine Öffnung angeordnet ist, aufweist. Dadurch ist es möglich, das Gehäuse des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders einfach, schnell und dauerhaft am Einbauort mittels einer Schraubverbindung anzuordnen (mittels des Flansches wird eine definierte und lagerichtige Anordnung am Einbauort sichergestellt) und festzulegen (mittels einer Schraube, die durch die jeweilige Öffnung durchgeführt werden kann). Anstelle einer Schraubverbindung kann auch eine Verbindung mittels Nieten zum Einsatz kommen.
Um die dauerhafte Festlegung des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders an seinem jeweiligen Einbauort zu unterstützen und auch die Betriebssicherheit am Einbauort zu gewährleisten, ist in Weiterbildung der Erfindung zusätzlich noch vorgesehen, dass der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder ein Dichtelement aufweist, welches nach Festlegung an seinem bestimmungsgemäßen Einbauort zwischen dem Einbauort und dem Gehäuse des Steckverbinders oder des Gegensteckverbinders angeordnet ist. Durch die rastende Festlegung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders an seinem Einbauort im Zusammenwirken mit dem Dichtelement erfolgt nicht nur die gewünschte Abdichtung, sondern auch eine dauerhafte Festlegung, die zur Erhöhung der Betriebssicherheit beiträgt.
Die Erfindung betrifft somit einen Steckverbinder oder einen Gegensteckverbinder, aufweisend zumindest einen Kontaktpartner, vorzugsweise mehrere Kontaktpartner, wobei der Steckverbinder oder der Gegensteckverbinder schwenkbar an einer Basis angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Kontaktpartner zwecks Berührschutz im ungesteckten Zustand gekapselt ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steckverbindung ist im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
In den Figuren 1 bis 5 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, eine Steckverbindung 1 gezeigt, die einen Steckverbinder 2 und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder 3 zeigt. Die beiden Elemente 2,3 der Steckverbindung 1 sind jeweils am Ende eines ein- oder mehradrigen Kabels 4 angeordnet.
In den Figuren 2 und 3 sind Detailansichten des Steckverbinders 2 dargestellt. Ein nicht nähhr bezeichnetes Gehäuse des Steckverbinders 2 weist einen Flansch 5 auf, der zumindest eine Öffnung 6, hier bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine Öffnung 6 an den Enden des rechteckigen Flansch 5, aufweist, mit der das Gehäuse des Steckverbinders 2 an seinem Einbauort zum Beispiel mittels Schrauben festgelegt werden kann. Diese zumindest eine Öffnung 6 kann, muss aber nicht vorhanden sein. Insbesondere kann sie dann entfallen, wenn der Steckverbinder 2 über zumindest ein Rastelement, eine Verklebung, eine Presspassung oder dergleichen an seinem Einbauort festgelegt wird.
Weiterhin weist das Gehäuse des Steckverbinders 2 einen umlaufenden Rahmen 7 auf, wobei innerhalb des Rahmens 7 zumindest eine Kontaktkammer 8, bei diesem Ausführungsbeispiel 5 Kontaktkammern 8, angeordnet sind. In jeder Kontaktkammer 8 ist ein Kontaktpartner 9 angeordnet. Gezeigt ist, dass jeder Kontaktpartner 9 gegenüber dem freien Ende des umlaufenden Rahmens 7 und der innerhalb dessen gebildeten Stege zur Ausbildung der zumindest einen Kontaktkammer 8 zurückgesetzt ist, sodass das Ende des Kontaktpartners 9 gegenüber dem stirnseitigen Ende des Gehäuses des Steckverbinders 2 im Bereich des umlaufenden Rahmens 7 nicht mit einer Hand, einem Finger oder dergleichen berührt werden kann.
In den Figuren 4 und 5 ist die Ausgestaltung des zugehörigen Gegensteckverbinders 3 ebenfalls in verschiedenen Ansichten dargestellt. Auch bei diesem Gegensteckverbinder 3 ist ein Gehäuse vorhanden, welches ein Flansch 10 aufweist (aufweisen kann, aber wie bei dem Steckverbinder 2 nicht aufweisen muss). Analog zu dem Flansch des Steckverbinders 2 weist auch hier der Flansch 10 des Gegensteckverbinders 3 an seinen vier Ecken jeweils eine Öffnung 1 1 auf. Weiterhin ist ein umlaufender Rahmen 12 vorhanden, der eine einzige Kontaktkammer 13 bildet, in die der umlaufende Rahmen 7 mit seinen Kontaktkammern und Kontaktpartnern des Steckverbinders 2 eingesetzt werden kann.
Von dem Boden, von dem der Rahmen 12 ausgeht, steht zumindest ein Kontaktpartner, hier entsprechend der Ausgestaltung des Steckverbinders 2 fünf Kontaktpartner 14, ab. Um einen Berührschutz zu realisieren, ist jeder der Kontaktpartner 14 von einer Ummantelung 15 umgeben. Diese jeweilige Ummantelung 15 umgibt einen Kontaktpartner 14 nahezu vollständig, jedoch bis auf den Einsteckbereich für den korrespondierenden Kontaktpartner 9 des Steckverbinders 2. Vorzugsweise ist eine jede Ummantelung 15 derart ausgestaltet, dass sie die äußere Fläche und die von dem Boden abgewandte Stirnseite des jeweiligen Kontaktpartners 14 umgibt, gleichzeitig jedoch auf der von dem Boden abgewandte Stirnseite eine Öffnung zum Einsetzen des Kontaktpartners des Steckverbinders 2 offenlässt.
Insbesondere in den Figuren 4 und 5 sowie in Figur 13 (linke untere Darstellung) ist gezeigt, dass an der Ummantelung 15 zusätzlich zu der Einstecköffnung seitlich zwei Bereiche zur Aufnahme von Rastlanzen des Kontaktpartners 14 (insbesondere eines Buchsenkontaktes im Ausführungsbeispiel) ausgespart sind, die der Primärverriegelung des Kontaktpartners in seiner Kontaktkammer des Gegensteckverbinders 3 dienen. Diese ausgesparten Bereiche können, müssen aber nicht vorhanden sein.
In Figur 6 ist eine weitere Ausgestaltung des Gegensteckverbinders 3 dargestellt. Erkennbar ist, dass das Gehäuse des Gegensteckverbinders 3 unterhalb seines Flansch 10 ein Dichtelement 16 aufweist. Das Gehäuse des Gegensteckverbinders 3 ist in dieser Figur 6 mit der Bezugsziffer 17 versehen. An einer Seite des Gehäuses 17 ist ein Rastelement 18 angeordnet. Dieses Rastelement 18 ist innerhalb einer von dem Gehäuse 17 gebildeten rahmenartige Ausnehmung angeordnet. Mittels des zumindest einen Rastelementes 18 kann der Gegensteckverbinder 3 an seinem Einbauort bestimmungsgemäß festgelegt werden. Die gleiche Ausgestaltung wie der Gegensteckverbinder 3 kann auch bei dem Steckverbinder 2 vorgesehen werden.
In Figur 7 ist eine Schnittdarstellung durch den Gegensteckverbinder 3 gezeigt. In dieser Darstellung ist der Gegensteckverbinder 3 an seinem Einbauort 20 bestimmungsgemäß mittels des Rastelementes 18 festgelegt worden. Weiterhin ist erkennbar, dass mittels des Dichtelementes 16 die äußere Kontur des Gehäuses 17 gegenüber der inneren Kontur des Einbauortes 20 abgedichtet ist. Außerdem ist in dieser Figur 6 sehr gut erkennbar, dass der Kontaktpartner 14 von der Ummantelung 15 umgeben ist, wobei das in Steckrichtung weisende Ende des Kontaktpartners 14 (d. h. dessen Stirnseite) gegenüber dem stirnseitigen Ende der Ummantelung zurückgesetzt ist. Zwecks Erleichterung des Ansetzens und des Zusammensteckens weist die Öffnung des Einbauortes 20 eine Fase 21 auf. Diese Fase 21 bewirkt ein vereinfachtes Einsetzen des Gegensteckverbinders 3 in den Einbauort 20. Zur Steigerung dieses Effektes ist das dem Kabel 4 zugewandte umlaufende Ende des Gehäuses 17 ebenfalls mit einer entsprechenden Fase bzw. Abschrägung versehen. Dies ist ebenfalls in Figur 7 gezeigt. Mittels der Fase 21 , die recht großzügig gewählt werden kann, wird eine erforderliche Fläche zur Verpressung des Dichtelementes 16, insbesondere des O-Ringes, geschaffen, um den Steckverbinder 2 bzw. Gegensteckverbinder 3 nahezu oder vollständig spielfrei im Einbauort 20 anzuordnen.
In den Figuren 8, 9 oder 10 ist gezeigt, dass die erfindungsgemäße Steckverbindung 1 mit ihrem entsprechend gestalteten Steckverbinder 2 und dem korrespondierend hierzu gestalteten Gegensteckverbinder 3 auf unterschiedlichen Wegen zusammengesteckt werden kann. Nicht dargestellt, aber grundsätzlich möglich, ist es, dass der Steckverbinder 2 in seiner Längsachse fluchtend zu der Längsachse des Gegensteckverbinders 3 an diesem angesetzt und danach in diesen hinein bewegt wird.
In Figur 8 hingegen ist dargestellt, dass Steckverbinder 2 und Gegensteckverbinder 3 schräg zueinander (hier Winkel von 5°) bewegt und zusammengesteckt werden. Um diesen Ansteckvorgang und den folgenden Einschwenkvorgang zu realisieren, steht ein Teil des Gehäuses des Steckverbinders 2 (auch wieder rahmenartig gestaltet) über ein stirnseitiges Ende des Einbauortes 20, in dem der Steckverbinder 2 angeordnet worden ist, vor. Ebenso ist der Gegensteckverbinder 3 mit seinem Gehäuse in seinem zugehörigen Einbauort 20 angeordnet. Bezugnehmend auf die Figur 7 ist somit gemäß Figur 8 der Gegensteckverbinder 3 mittels seines Rastelementes 18 in den Einbauort 20 festgelegt, und zwar unter Zwischenlegung des Dichtelementes 16.
Alternativ ist es denkbar, dass der Steckverbinder 2 bzw. der Gegensteckverbinder 3 jeweils nur mittels eines Rastelementes (insbesondere mittels des Rastelementes 18) im Einbauort 20 festgelegt sind, ohne dass ein Dichtelement dichtend und/oder spielausgleichend und/oder toleranzausgleichend angeordnet wird. So könnte das Dichtelement 16 zum Beispiel nicht diese spezielle Form einer Lippendichtung in Form eines O-Ringes aufweisen, sondern eine andere Form einer Lippendichtung haben.
Um den Ansetzvorgang und den anschließenden Einschwenkvorgang des Steckverbinders 2 in den Gegensteckverbinder 3 zu realisieren, weist das umlaufende Stirnseite Gegenende des Gehäuses des Gegensteckverbinders 3 eine umlaufende Abschrägung 22 auf.
Diese Abschrägung 22 des Gegensteckverbinders 3 korrespondiert mit einer stirnseitigen Abschrägung eines umlaufenden Rahmens des Gehäuses des Steckverbinders 2. Somit können die einander korrespondierenden Abschrägungen des Steckverbinders 2 und des Gegensteckverbinders 3 bei dem Ansetzen und beim anschließenden Einschwenken aufeinander gleiten. Die Richtung, aus der der Steckverbinder 2 an den Gegensteckverbinder 3 (oder umgekehrt) angesetzt wird, spielt dabei keine Rolle, da beide Abschrägungen umlaufend vorhanden sind. In solchen Fällen weisen die Gehäuse von Steckverbinder 2 und Gegensteckverbinder 3 bezüglich ihrer Steckachse einen symmetrischen Querschnitt auf (wie zum Beispiel quadratisch, rund oder dergleichen).
Allerdings lässt die Steckverbindung des Ausführungsbeispieles (auch als Kontaktsystem bezeichnet) den vorstehend beschriebenen Schrägsteckwinkel von beispielsweise 15° nur in einer Achse zu. In der anderen Achse sind mit dieser Steckverbindung nur davon abweichende Schrägsteckwinkel (kleiner oder größer 15°, wie zum Beispiel nur 5°) möglich. In solchen Fällen weisen die Gehäuse von Steckverbinder 2 und Gegensteckverbinder 3 bezüglich ihrer Steckachse einen asymmetrischen Querschnitt auf (wie zum Beispiel rechteckig, oval oder dergleichen).
Zudem sollte zwecks definiertem Zusammensteckvorganges aufgrund einer entsprechenden Gestaltung der Gehäuse das Einschwenken aus einer definierten Richtung (wie in den Figuren 7 bis 9 dargestellt) erfolgen.
Der auf das Ansetzen folgende Einschwenkvorgang wird darüber hinaus noch von einem Dichtelement 23 im vorderen stirnseitigen Endbereich des abstehenden Rahmens des Steckverbinders 2 unterstützt. Mit diesem Dichtelement 23 kann der Steckverbinder 2 beim Einschwenken über die Abschrägung 22 und anschließend folgend über die Innenkontur des Rahmens des Gehäuses des Gegensteckverbinders 3 gleiten. Dadurch wird der Einschwenkvorgang nicht nur erleichtert, sondern der Innenbereich der zusammengesteckten Steckverbindung 1 wird mittels des Dichtelementes 23 wirksam abgedichtet, um Längswasserdichtheit zu erzielen oder diese zu unterstützen.
Der gleiche Vorgang, wie vorstehend beschrieben, erfolgt auch bei dem Ansetz- und Einschwenkvorgang, wie er in den Figuren 9 und 10 dargestellt ist. Das bedeutet, dass der Steckverbinder 2 in unterschiedlichen Winkeln, abweichend von der Längsachse der Steckverbindung 1 , angesetzt und eingeschwenkt werden kann.
Außerdem ist bei einer anderen Betrachtungsweise der Figuren 10, 9 und 8 (also in dieser chronologischen Reihenfolge gegenüber der Einzelbetrachtung als wie vorstehend beschrieben) erkennbar, dass der Steckverbinder 2 zunächst in einem größeren Winkel in Bezug auf den Gegensteckverbinder 3 angesetzt werden kann. Dies ist beispielhaft in Figur 10 unter dem Winkel 15° dargestellt. Kommen die stirnseitigen Enden des Steckverbinders 2 und des Gegensteckverbinders 3 in Berührung (Figur 9), ist es immer noch möglich, dass diese beiden Elemente nicht fluchtend zueinander ausgerichtet sein müssen. In Figur 9 ist nämlich dargestellt, dass nach dem Ansetzen (Figur 10) der Winkel verkleinert wurde und bei dem anschließenden Einschwenkvorgang noch weiter verkleinert wird (Figur 8), sodass letztendlich nach vollständiger Ausführung des Zusammensteckvorganges der Steckverbinder 2 bestimmungsgemäß mit dem Gegensteckverbinder 3 zusammengesteckt ist, um eine betriebsbereite Steckverbindung 1 zu bilden. Dies ist in den Figuren 1 1 und 12 dargestellt.
Bei Betrachtung der Figuren 10, 9 und 8 ist außerdem der Berührschutz sehr gut erkennbar. Sowohl der zumindest eine Kontaktpartner des Steckverbinders 2 als auch der zumindest eine zugehörige Kontaktpartner des Gegensteckverbinders 3 sind durch ihre Zurücksetzung bzw. ihre Ummantelung wirksam vor einem Berühren geschützt, bevor die beiden Elemente vollständig zusammengesteckt worden sind. Insbesondere in Figur 8 ist darüber hinaus sehr gut erkennbar, dass auch kurz nach dem Ansetzen des Steckverbinders 2 an den Gegensteckverbinder 3 (oder umgekehrt) der Kontaktpartner 9 des Steckverbinders 2 beginnt, sich in den Kontaktpartner 14 des Gegensteckverbinders 3 hinein zu bewegen, wobei bis vor den Zustand, der in Figur 8 gezeigt ist, die Kontaktpartner 9, 14 vor Berührung geschützt sind und erst danach in Wirkverbindung zueinander kommen, wobei sie zum einen elektrisch kontaktiert werden, zum anderen aber nach wie vor wirksam durch das Zurücksetzen des Vertragspartners 9 in dem Steckverbinder 2 und der Ummantelung des Kontaktpartners 14 des Gegensteckverbinders 3 vor Berührung geschützt sind.
In der Figur 13 sind der Vollständigkeit halber nochmals verschiedene Ansichten des erfindungsgemäßen Gegensteckverbinders 3 und in der Figur 14 verschiedene Ansichten des zugehörigen erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 dargestellt.
Bezugszeichenliste
1. Steckerverbindung
2. Steckverbinder
3. Gegensteckverbinder
4. Kabel
5. Flansch
6. Öffnung
7. Rahmen
8. Kontaktkammer
9. Kontaktpartner
10. Flansch
11. Öffnung
12. Rahmen
13. Kontaktkammer
14. Kontaktpartner
15. Ummantelung
16. Dichtelement
17. Gehäuse
18. Rastelement
19. Rahmenartige Ausnehmung
20. Einbauort
21. Fase
22. Abschrägung
23. Dichtelement

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbindung (1 ), aufweisend einen Steckverbinder (2) und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder (3), wobei der Steckverbinder (2) ein Gehäuse aufweist, das einen Flansch (5) sowie einen zumindest eine Kontaktkammer
(8), in der ein Kontaktpartner (9) angeordnet ist, umfassenden Rahmen (7) aufweist, wobei der Gegensteckverbinder (3) ein Gehäuse sowie einen eine Kontaktkammer (13), in der zumindest ein Kontaktpartner (14) angeordnet ist, umfassenden Rahmen (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktpartner (14) des Gegensteckverbinders (3) von einer Ummantelung (15) umgeben ist, die den Kontaktpartner (14) bis auf den Einsteckbereich für einen zugehörigen Kontaktpartner
(9) des Steckverbinders (2) umgibt.
2. Steckverbindung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem freien Endbereich des Rahmens (7) des Steckverbinders (2) ein Dichtelement (23) und in einem freien Endbereich des Rahmens (12) des Gegensteckverbinders (3) eine mit dem Dichtelement (23) beim Zusammensteckvorgang zusammenwirkende Abschrägung (22) aufweist.
3. Steckverbindung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (2) und/oder der Gegensteckverbinder (3) ein Rastelement (18) zwecks seiner rastenden Festlegung an seinem bestimmungsgemäßen Einbauort aufweist. 4. Steckverbindung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (2) und/oder der Gegensteckverbinder (3) ein Dichtelement (16) aufweist, welches nach Festlegung an seinem bestimmungsgemäßen Einbauort zwischen dem Einbauort und dem Gehäuse des Steckverbinders (2) oder des Gegensteckverbinders (3) angeordnet ist.
5. Steckverbindung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Steckverbinders (2) einen Flansch (5), in dem zumindest eine Öffnung (6) angeordnet ist, aufweist und/oder das Gehäuse Gegensteckverbinders (3) einen Flansch (10), in dem zumindest eine Öffnung (1 1 ) angeordnet ist, aufweist.
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