EP4080687A1 - Connector assembly and connector - Google Patents

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EP4080687A1
EP4080687A1 EP21169675.2A EP21169675A EP4080687A1 EP 4080687 A1 EP4080687 A1 EP 4080687A1 EP 21169675 A EP21169675 A EP 21169675A EP 4080687 A1 EP4080687 A1 EP 4080687A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical conductor
connector
contact
mating
contact surface
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP21169675.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Johannes Hegenauer
Thomas JÄKEL
Willem Blakborn
Johann GOTTANKA
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.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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 Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG filed Critical Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority to EP21169675.2A priority Critical patent/EP4080687A1/en
Priority to PCT/EP2022/060407 priority patent/WO2022223609A1/en
Priority to CN202280030297.9A priority patent/CN117223176A/en
Priority to US18/555,929 priority patent/US20240222898A1/en
Publication of EP4080687A1 publication Critical patent/EP4080687A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/621—Bolt, set screw or screw clamp
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a connector arrangement having the features of patent claim 1 and a plug connection having the features of patent claim 15.
  • Plug connections are used to transmit data signals and electrical supply currents.
  • the electrical contacting between the contact element of the connector and the associated counter-contact element of the counter-connector takes place in particular in electrical plug-in connections for high currents and high electrical voltages via contact lamellae arranged in between, which achieve sufficient contact pressure between the contact element and the counter-contact element.
  • From the DE 10 2013 217 256 B3 shows an example of a plug-in connection with a pin-shaped contact element, a socket-shaped mating contact element and a contact sleeve with individual contact lamellae arranged in between.
  • a connector is used, for example, in electric or hybrid vehicles in the charging path between the charging interface and the battery, in the traction path between the battery and the electric drive or in other high-voltage paths between the battery and other electrical units.
  • the object of the present invention is to create a plug-in connection, in particular for the transmission of higher currents or higher electrical voltages, which has a minimized transfer impedance between the contact elements and the associated mating contact elements.
  • the finding/idea on which the present invention is based is to minimize the number of contact transitions in the plug connection:
  • direct contact is realized between the contact partners of the connector and the mating connector without the interposition of a contact sleeve with contact lamellae.
  • the contact surface of the contact partner belonging to the connector is formed either directly in the individual electrical conductor or in a contact element formed in one piece with the individual electrical conductor.
  • At least one spring element is provided for each electrical conductor inserted into the connector, which in each case pushes the electrical conductor and thus the contact surface belonging to the electrical conductor against the associated mating contact surface in the mating connector pushes.
  • the electrical conductor is thus arranged between the spring element and the associated mating contact element.
  • the electrical conductors and the associated mating contact elements In order to minimize the installation space for the plug-in connection, when the electrical plug-in connection is in the plugged-in state, the electrical conductors and the associated mating contact elements must each be arranged in a direction that is orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor and at the same time to the longitudinal axis of the mating contact elements.
  • the longitudinal axis of the electrical conductor and the associated mating contact element are thus laterally spaced from one another, ie in the direction of the transverse extension of the electrical conductor and the associated
  • Mating contact element arranged to each other.
  • a longitudinal extent or a longitudinal axis of a body is to be understood as meaning the greatest extent or the direction with the greatest extent of a body and a transverse extent as meaning the smaller extent of a body.
  • each electrical conductor or each contact element that is connected in one piece to the respective electrical conductor thus has a directional component that is orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor or the mating contact element. Consequently, each spring element that is connected to an electrical conductor presses the contact surface of the electrical conductor or the contact surface of the contact element integrally connected to the electrical conductor in a first orthogonal direction to the longitudinal axis of the electrical conductor against the mating contact surface on the associated mating contact element.
  • a constant and sufficient force is exerted by the individual spring elements in a first direction orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor from the contact surface to the associated mating contact surface.
  • the contact surface which is designed to be complementary to the counter-contact surface, consequently contacts the associated counter-contact surface over the entire surface without enclosing air. Oxidation or corrosion of the contact surface and the counter-contact surface is thus advantageously ruled out. A deterioration in the transfer impedance due to surface oxidation on the contact and counter-contact surfaces over the operating period can thus also be avoided.
  • the connector arrangement is preferably a connector arrangement for the transmission of a high current or a high electrical voltage. Under a high current is here and In the following, a current to be transmitted between typically 300 A and 600 A is understood in an electric or hybrid vehicle.
  • the range of high electrical voltage to be transmitted in an electric or hybrid vehicle is preferably between 450 V and 1500 V and more preferably between 750 V and 1000 V.
  • the electrical conductor is preferably designed as an electrical flat conductor.
  • an electrical flat conductor is understood to mean an electrical conductor with a first transverse extent and a second transverse extent, in which the first transverse extent is larger, preferably a multiple larger, than the second transverse extent.
  • the surface of the electrical flat conductor formed by the first transverse extent and the longitudinal extent is preferably of planar design.
  • the first transverse extent of the electrical flat conductor is aligned orthogonally to the second transverse extent, and a rectangular cross-sectional profile is thus realized.
  • the flat electrical conductor can be used as a busbar, i. H. be designed as a rigid electrical flat conductor, or as a cable whose strands are compacted to each other at the axial end. In the latter case, the electrical flat conductor is rigid at least in an axial end area. Finally, due to its dimensioning and the material used, the electrical flat conductor can also have a certain bending elasticity for flexible laying in the body of the electric or hybrid vehicle.
  • Two electrical conductors for transmitting a direct or alternating current are preferably inserted in the connector arrangement.
  • three electrical conductors are also conceivable for the transmission of a three-phase current or an integer multiple of pairs of electrical conductors for the transmission of several direct and/or alternating currents.
  • the individual electrical conductors are preferably fastened in the connector housing of the connector arrangement in a form-fitting manner by means of a suitable shaping of a specific longitudinal section of the individual electrical conductors and a suitable formation of an associated channel for the electrical conductor in the connector housing.
  • a suitable shaping of a specific longitudinal section of the individual electrical conductors and a suitable formation of an associated channel for the electrical conductor in the connector housing.
  • the connector housing which is designed in one or more parts and preferably in two parts, has an opening through which the electrical conductors are inserted.
  • the connector housing For contacting the electrical conductors with associated mating contact elements, the connector housing has a further opening through which the mating contact elements of the mating connector can be inserted into a common receiving chamber or into individual receiving chambers within the connector housing.
  • the connector housing must be made of a suitable dielectric material and dimensioned appropriately in order to meet the dielectric strength requirements in the clearance and creepage distances necessary for the transmission of high currents or high electrical voltages.
  • the electrical conductor and the contact element connected in one piece to the electrical conductor are preferably each made of a metallic material with good electrical conductivity, high friction resistance and, at the same time, a low specific density.
  • Aluminum or alternatively copper is preferably used.
  • Silver is preferably used as the plating material to improve the contact resistance.
  • the one-piece structure between the electrical conductor and the associated contact element is preferably made in a materially bonded manner, for example by means of soldering or welding.
  • the contact surface for the directional component which is directed in a first orthogonal direction to the longitudinal axis direction of the electrical conductor, also has a directional component in a second orthogonal direction to the longitudinal axis direction of the electrical conductor and to the first orthogonal direction. Consequently, the mating contact surface of the associated mating contact element not only has a directional component directed in a direction orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element, but also a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element.
  • a fastening element is arranged in the connector housing, which is set up to realize a fastening of the connector to the mating connector with a corresponding fastening element in the mating connector.
  • the fastening element of the connector and the complementary fastening element of the mating connector bring about sufficient contact pressure between the contact surfaces and the associated mating contact surfaces in the longitudinal axis direction of the mating contact element.
  • a normal force acts from the individual contact surfaces of the connector to the associated mating contact surfaces of the mating connector, each having a directional component in the longitudinal direction of the mating contact element and at the same time a directional component orthogonal to the longitudinal direction of the mating contact element.
  • the individual contact surfaces and the associated mating contact surfaces each have a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element, this occurs during the mating process a relative movement between the individual contact surfaces and the associated mating contact surfaces along the contact surface or the mating contact surface.
  • sliding friction sliding friction
  • the contact surface and the associated counter-contact surface which each have a directional component in the longitudinal direction of the counter-contact element and a directional component transverse to the longitudinal axis of the counter-contact element, can each be either planar or curved. In the case of an arched or curved shape, either a convex or a concave curvature in one direction or in two directions is possible.
  • a planar contact surface and a planar mating contact surface each have the same orientation.
  • a curved contact surface and a curved counter-contact surface each have the same curvature.
  • the fastening element is a fastening screw.
  • the fastening screw is in its longitudinal extent, i. H. with the screw shank, directed in the longitudinal direction of the mating contact elements and can be screwed into a screw sleeve in the mating connector.
  • the screw sleeve has an internal thread that corresponds to the external thread of the fastening screw.
  • the screw sleeve thus represents the fastening means of the mating connector or the mating fastening means of the fastening.
  • the fastening screw can be inserted into the connector housing via a passage formed in the connector housing in the longitudinal direction of the mating contact elements. Fastening via a screw connection offers the advantage of realizing a sufficiently high fastening and contact force and thus reliable fastening or contacting.
  • latching means such as latching hooks, latching tabs, latching lugs, spring arms, snap hooks, etc. and associated counter-latching means such as latching recesses, snap-on receptacles, etc. can be formed on the mating connector housing.
  • an additional spring element must be provided for each electrical conductor in the case of a snap-in connection, which is connected to the respective electrical conductor and the respective contact surface against the associated mating contact surface in the longitudinal axis direction of the mating contact elements presses.
  • the additional spring element which exerts a spring force on an electrical conductor in the longitudinal direction of the mating contact elements, is therefore to be arranged in the longitudinal axial direction of the mating contact elements on the side of the electrical conductor within the connector housing, which is opposite the side of the electrical conductor with the contact surface.
  • the spring element which exerts a spring force on an electrical conductor transversely to the longitudinal axis direction of the mating contact elements, is to be arranged in a direction transverse to the longitudinal axis direction of the mating contact elements on the side of the electrical conductor inside the connector housing, which is opposite the side of the electrical conductor with the contact surface.
  • the spring elements By arranging the spring elements outside of the contacting area, the number of contact transitions and thus the transfer impedance in the contacting area can be minimized while at the same time contact pressure is formed between the two contact partners.
  • the spring element In order to realize the contact pressure between the two contact partners and thus to transfer the spring tension from the spring element to the electrical conductor, the spring element must be positioned in a prestressed state between the connector housing and the electrical conductor.
  • the spring element is formed as a spring clip in a metal plate, preferably in a metal sheet.
  • a metal plate preferably in a metal sheet.
  • the impingement of a Electrical conductor with several spring tabs of a metal plate is advantageous in particular in the case of electrical conductors with several parallel contact surfaces and/or in the case of a flat cross-sectional geometry of the electrical conductor, for example in the case of an electrical flat conductor.
  • the metal plate with the individual spring tabs can thus be arranged between the connector housing and the electrical flat conductor parallel to the electrical flat conductor and thus parallel to the individual parallel contact surfaces. In this way, a parallel and equally high transmission of force from the individual spring tabs to the individual contact surfaces of the electrical conductor is secured in a direction transverse to the longitudinal axis of the mating contact elements.
  • any other spring variant can be used for the spring element, for example a helical spring or an element made of an elastomer.
  • the contact surface or counter-contact surface in a preferred embodiment each have a directional component in a longitudinal axis direction of the counter-contact elements and a directional component transverse to the longitudinal axis direction of the counter-contact elements, with a laterally spaced arrangement of the longitudinal axes of the electrical conductor and the associated counter-contact element in the plugged-in state of the plug connector and of the mating connector, several design variants are conceivable for the contacting, as will be shown below. It should be mentioned here that the longitudinal axes of the electrical conductor and the mating contact element are not only spaced apart laterally from one another, but are preferably also oriented orthogonally to one another.
  • the electrical conductor is to be reshaped in the axial end area transversely to the longitudinal axis in such a way that a contact surface is formed in the reshaped area, which not only has a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element, but also a directional component transverse to the longitudinal axis direction of the mating contact element.
  • the greater first transverse extension of which runs parallel to the longitudinal axis of the mating contact element reshaping, preferably stamping and bending, of the electrical conductor in a first direction orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor, i. H. in the direction of the smaller, second transverse extent, in order to form such a contact surface in the axial end region of the electrical conductor.
  • Such a reshaping of an electrical flat conductor that is positioned and oriented in this way relative to the mating contact element can be, for example, a lamellar or tab-shaped reshaped area that emerges from the electrical flat conductor by stamping and bending. While the lamellar area is connected to the flat conductor at both ends, the tab-shaped area is only connected to the flat conductor at one end.
  • the electrical conductor is connected in one piece in the axial end region to a contact element on which a contact surface is formed with a directional component in a longitudinal axis direction of the counter-contact element and a directional component transverse to the longitudinal axis direction of the counter-contact element.
  • the contact element can be connected to the electrical conductor transversely to the longitudinal axis of the electrical conductor or at the front end of the electrical conductor. In both cases, it is essential that the contact element extends, starting from the electrical conductor, in the direction of the longitudinal axis of the mating contact element to be contacted, so that contact with the mating contact element can be implemented.
  • Such a formation on the contact element can be, for example, lamellar, tab-shaped, rib-shaped or nose-shaped.
  • a lateral delimitation of the electrical conductor relative to the longitudinal axis of the electrical conductor is shaped in such a way that the shaped lateral delimitation of the electrical conductor forms the contact surface.
  • the side surface of the electrical conductor is formed in a complementary manner to the mating contact surface of the associated mating contact element.
  • Side surface as contact surface refers to all aspects of the surface profile such as orientation, curvature, etc.
  • the side surface formed as a contact surface according to the third variant is preferably the smaller side surface.
  • the smaller, second transverse extension of the electrical flat conductor runs parallel to the longitudinal axis of the mating contact element.
  • two electrical conductors are inserted in parallel in a plug connector, which, when plugged in, make contact with two mating contact elements arranged in parallel in the mating connector. Since the longitudinal axes of the two electrical conductors are each arranged laterally to the longitudinal axes of the associated mating contact elements in the plugged-in state, the two parallel electrical conductors can be spaced closer to one another in the intermediate area between the two mating contact elements or further spaced from one another and enclose the two mating contact elements. For the transmission of several direct or alternating currents, the individual pairs of electrical conductors and the associated pairs of mating contact elements must be arranged parallel to one another.
  • a plurality of parallel contact surfaces are formed on the electrical conductor in such a way that they can each be contacted with an associated mating contact surface on the mating contact element.
  • the parallel contact surfaces can be formed, for example, in each case on one of a plurality of regions formed in parallel on the electrical conductor.
  • each of the parallel contact surfaces can each be formed on a common contact element that is integrally connected to the electrical conductor.
  • each of the parallel contact surfaces can also be formed on a separate contact element, which is connected in one piece to the electrical conductor.
  • the individual contact surface is broken down into a number of partial contact surfaces in a preferred extension of the contacting system.
  • Such a technical measure increases the number of contact points between the contact surface and the counter-contact surface and thus improves the transfer impedance.
  • the number of contact points can be achieved by slotting the lamellar or tab-shaped area.
  • the number of contact points can be increased by slotting the rib-, lug- or lug-shaped contact areas.
  • each contact surface has a structured surface, preferably a corrugated surface.
  • the structured surface of the contact surface can also have a fine structure made up of pointed elevations, sharp-edged teeth or sharp-edged burrs.
  • the structured surface of the contact surfaces only impairs the transfer impedance to an insignificant extent, but makes it possible to break up an oxide layer on the mating contact surface during the plugging process.
  • the mating contact areas can also each have a structured surface for breaking up an oxide layer on the associated contact area.
  • a clamping element is inserted in a passage formed in the connector housing in the longitudinal direction of the mating contact elements and in a recess formed in alignment with the passage of the connector housing in the mating connector housing.
  • the clamping element is inserted in the recess of the mating connector housing in such a way that the clamping element is non-positively connected to the regions of the mating connector housing adjacent to the recess, preferably via a press fit.
  • the press fit between the clamping element and the mating connector housing advantageously results in material compaction and thus an increase in material strength in a region of the mating connector housing in which material fatigue would occur without jamming with a clamping element. Displacement or tilting of the mating contact element and thus an increase in the transfer impedance and, in an extreme scenario, a loss of contact between the electrical conductors and the associated mating contact elements can thus advantageously be avoided.
  • the clamping element is preferably made of a dielectric material.
  • the clamping element is arranged in a recess between the two mating contact elements within the mating connector.
  • the clamping element in which the fastening screw and the associated screw sleeve are arranged when the plug-in connection is plugged in, has a sleeve-shaped area.
  • the clamping element has at least two clamping jaws, which are formed radially outwards in two opposite directions from the sleeve-shaped area of the clamping element. These two clamping jaws are each arranged in a recess formed between the two mating contact elements and prevent the mating contact elements from shifting or tilting.
  • four clamping jaws are formed on the clamping element, each of which is formed radially outward from the sleeve-shaped portion in the four mutually orthogonal directions.
  • the two other clamping jaws are anchored in a slot between two contacting areas of the two mating contact elements.
  • two clamping elements are preferably provided, which are each force-fitted into a recess between the respective mating contact element and the outer wall of the mating connector housing.
  • the two clamping elements are suitable for connecting to the fastening element, in particular to the fastening screw.
  • Each clamping element can be connected to the connector housing, preferably in a form-fitting manner, for example via a latching connection.
  • Each dielectrically designed clamping element is also to be connected to the fastening element, in particular to a metal fastening screw.
  • a metallic sleeve is preferably to be provided, which is to be connected to the metallic fastening screw via a screw connection and to the dielectric clamping element via a press fit.
  • a plug connection is also covered by the invention.
  • the plug-in connection has the plug-in connector arrangement with the plug-in connector and a mating connector that corresponds to the plug-in connector.
  • the contact surface formed on each electrical conductor of the connector arrangement or the contact surface formed on each contact element of the connector arrangement makes contact with the corresponding mating contact surface, which is formed on an associated mating contact element of the mating connector.
  • the connector arrangement 1 has a connector 2 and two electrical conductors 3 . Since the two electrical conductors 3 not only serve as connecting elements to an electrical unit or to another connector, but also as electrical contacts of the connector 2 , they are also to be understood as components of the connector 2 .
  • the connector 2 has a connector housing 4 .
  • the two electrical conductors 3 which are preferably in the form of flat electrical conductors, can be inserted into the connector housing 4 through a lateral opening 5 in the connector housing 4 .
  • the opening 5 of the connector housing 4 is closed by an in Figure 1A housing cap, not shown, which belongs to the connector housing 4, can be closed.
  • a passage 6 is also formed transversely to the longitudinal axis of the electrical conductors 3, in which a clamping element 7 is inserted.
  • the clamping element 7 is fixed to the connector housing 4 via a latching element 8 with an associated counter-latching element, which is formed on the inner wall of the bushing 6 .
  • the clamping element 7 has a bushing 9 .
  • the screw shank of a fastening screw 11 is inserted through a first end 10 of the bushing 9 and protrudes from a second end of the bushing 9 for screwing to a screw sleeve of the mating connector.
  • a metal sleeve 12 is pressed at the first end 10 into the bushing 9 of the clamping element 7 in order to fasten the metal fastening screw 11 in the bushing 9 of the dielectric clamping element 7 .
  • the fastening screw 11 is fastened to the metallic sleeve 12 by means of a screw connection between the internal thread of the metallic sleeve 12 and the external thread of the fastening screw 11.
  • Each electrical conductor 3 has a plurality of areas 13 formed in a lamellar shape, which serve as contact areas of the electrical conductor 3 to serve.
  • the electrical conductors 3 shown each have, for example, two areas 13 formed in a lamellar shape. To increase the number of contact points, the individual areas 13 formed in a lamellar shape are as in Figure 1A additionally slit.
  • the two electrical conductors 3 are inserted through the lateral opening 5 into the connector 2 together with an associated metal plate 14 on which a plurality of spring elements in the form of spring shackles 15 are formed.
  • the two metal plates 14 with the formed spring tabs 15 are in Figure 1A shown variant of a connector 2 between the outer wall 16 of the connector housing 4 and the electrical conductor 3 is arranged in order to press the electrical conductor 3 with the associated spring tabs 15 against an inner wall 17 formed in the connector housing 4 .
  • the inner wall 17 has a shape that is complementary to the shape of the electrical conductor 3 plus the areas 13 formed in a lamellar shape.
  • the mating connector 19 has according to Figure 1B a mating connector housing 20 with an opening 21 through which two mating contact elements 22 are inserted into associated holding areas 23 formed in the mating connector housing 20 .
  • the mating contact elements 22 each have a number of mating contact areas 24 which corresponds to the number of contact areas, ie the number of shaped areas 13 of the electrical conductors 3 .
  • the two mating contact areas 24 form a U-shaped mating contact element 22 with the connecting connection area 25.
  • each mating contact surface 26 of the mating contact element 22 has a respective one corresponding surface profile to the associated contact surface 27, which is formed in each case in a contact area of the associated electrical conductor 3.
  • the individual contact surface 27 of each electrical conductor 3 as well as the individual mating contact surface 26 of each mating contact element 22 each have a directional component in or opposite to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22.
  • a metallic screw sleeve 28 with an internal thread complementary to the external thread of the fixing screw 11 is inserted through the opening 21 of the mating connector housing 20 as a fastening element of the mating connector 19 into an associated holding area 29 which is formed in the mating connector housing 20 .
  • FIG. 2A and 2B shows a first form of contacting between two electrical conductors 3 and two associated mating contact elements 22, in which the mating contact elements 22 in the plugged-in state of the connector 30 between the two electrical Heads 3 are arranged.
  • the two electrical conductors 3 are each designed as electrical flat conductors, with the greater transverse extent of the electrical flat conductor being oriented parallel to the longitudinal axis of the mating contact elements 22 .
  • the areas 13 of the electrical conductors 3 that are shaped like lamellae are thus directed in the direction of the fastening screw 11 .
  • the individual contact surfaces 27 of the electrical conductors thus have a directional component in the longitudinal direction of the mating contact elements 22, in particular in the direction of the mating connector 19, and a directional component orthogonal to the longitudinal direction of the mating contact elements 22, i. H. in the direction of the mounting screw.
  • the spring shackles 15 of the metal plates 14 are arranged outside the electrical conductors 3 and press the contact surfaces 27 of the electrical conductors 3 transversely to the longitudinal axis direction of the mating contact elements 22 against the associated mating contact surfaces 26 of the mating contact elements 22.
  • the fastening screw 11 which is screwed into the corresponding screw sleeve 28, pushes the connector housing 4 against the mating connector housing 20 and thus the contact surfaces 27 of the electrical conductors 3 in the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 against the mating contact surfaces 26 of the mating contact elements 22.
  • the electrical conductors 3 are arranged between the associated mating contact elements 22 .
  • the metal plates 14 with the associated spring shackles 15 are thus arranged inside the electrical conductors 3 and press the lamellar-shaped outwardly formed areas 13 with the contact surfaces 27 formed therein against the mating contact surfaces 26 of the associated mating contact elements 22.
  • the contact areas of the electrical conductors 3 are directed inwards in the direction of the fastening screw 11 .
  • the contact surfaces are not formed in the electrical conductor 3, but are each realized on a rib-, nose-, lamellar- or tab-shaped contact element 31, which is connected in one piece, preferably with a material bond, to the associated electrical conductor 3 .
  • the electrical conductors 3 designed as electrical flat conductors have an orientation of the greater transverse extent of the electrical flat conductors, which is oriented orthogonally to the longitudinal axis of the mating contact elements 22 in each case.
  • the contact surface 27 of the individual electrical conductor 3 is in each case formed on a lateral surface 44 of the electrical conductor 3 - namely the lateral surface 44 of the electrical conductor 3 with the respectively smaller transverse extent - which is arranged transversely to the longitudinal axis of the electrical conductor 3 .
  • the lateral surface 44 of the electrical conductors 3 is formed in each case in such a way that it has a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 .
  • the greater transverse extent of the electrical flat conductors is also oriented orthogonally to the longitudinal axis of the mating contact elements 22 .
  • an axial end area 32 of the electrical conductor 3 is deformed in such a way that a deformed area 13 with a contact surface 27 is formed on the axial end area 32 of the electrical conductor 3, which has a directional component in the longitudinal direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonally to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 .
  • the axial end area 32 of the electrical conductors 3 is formed by a stamping and bending process.
  • the formed area 13, as shown in Figure 6B is indicated, also be formed slotted.
  • a modification of the fifth form of contacting is also conceivable, in which the shaped area 13 is realized via a correspondingly shaped contact element 31 which is connected in one piece, for example by means of a material connection, to the axial end area 32 of the individual electrical conductor 3 .
  • FIGS 7A through 7K is based on the first form of a contact according to Figures 2A and 2B the connector assembly 1, the connector 2, the mating connector 19 and the connector 30 explained in detail:
  • Figures 7A, 7B, 7C and 7D two electrical conductors 3 embodied as electrical flat conductors are inserted in the connector housing 4 of the connector 2 .
  • An S-shaped longitudinal section 18 of each electrical conductor 3 is shown in FIG Figure 7B form-fitting to a correspondingly curved inner wall 17 of the connector housing 4.
  • a housing cap (not shown for reasons of clarity) is arranged in the lateral opening 5 of the connector housing 4, which is fixed to the connector housing 4 and presses the two electrical conductors against the inner wall 17 of the connector housing 4.
  • each electrical conductor 3 In the axial end area 32 of each electrical conductor 3, two areas 13 formed in a lamellar shape are formed, for example, each of which has a number of contact points for contacting an associated counter-contact element 22 via a number of slits.
  • a contact surface 27 with a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 is formed on each lamellar shaped region 13 of the electrical conductor 3 .
  • Each electrical conductor 3 is pressed against a correspondingly shaped inner wall 17 of the connector housing 4 in the axial end region 32 with the lamellar shaped regions 13 via the spring force of a plurality of spring shackles 15 .
  • the individual spring tabs 15 are formed on a metal plate 14 which is arranged between the outer wall 16 of the connector housing 4 and the axial end area 32 of the individual electrical conductor 3 .
  • the connector housing 4 of the plug connector 2 has receiving chambers 33 in the region of the contact surfaces 27 for receiving the mating contact elements 22 (see the Figures 7C and 7D ).
  • a clamping element 7 is inserted into a passage 6, which is formed in the connector housing 4, in particular in the inner wall 17 of the connector housing 4, in the direction of the mating connector 19 (see the Figures 7C and 7D ).
  • the clamping element 7 protrudes from the passage 6 of the connector housing 4 and into a recess 34 which is aligned with the passage 6 of the connector housing 4 in the mating connector housing 20 .
  • the clamping element 7 is inserted into the recess 34 when the fastening screw 11 is fastened in the screw sleeve 28 .
  • the clamping element 7 is connected to the fastening screw 11 .
  • the fastening screw 11 is guided centrally in the clamping element 7 .
  • the clamping element 7 has a sleeve-shaped area 35, inside which the fastening screw 11 is arranged.
  • a sleeve-shaped fastening section 36 with a passage 9 is formed inside the sleeve-shaped area 35 of the clamping element 7 for the passage and fastening of the fastening screw 11 , which is connected to the sleeve-shaped area 35 of the clamping element 7 .
  • a metallic sleeve 12 is pressed into the sleeve-shaped fastening section 36 of the clamping element 7 and connected to the fastening screw 11 via a screw connection.
  • the screw head 37 of the fastening screw rests against a flange 38 of the metal sleeve 12 .
  • the flange 38 of the metallic sleeve 12 rests on an end face 39 of the clamping element 7 and a flange 40 of the clamping element 7 rests on an end face 41 of the connector housing 4 .
  • clamping jaws 42 are formed on the clamping element 7, which are radially cross-shaped from the sleeve-shaped portion 35 of the clamping element 7 to the outside.
  • the clamping jaws 42 of the clamping element 7 embodied in a cross shape in the clamping element 7 each have a specific elasticity in order to be able to be pressed into the cross-shaped recess 34 in the mating connector housing 20 .
  • the cross-shaped recess 34 is formed between the holding areas 23 for the mating contact elements 22 and the holding area 29 for the screw sleeve 28 in the mating connector housing 20 .
  • FIG. 7I, 7J and 7K shows the mating connector 19 with the mating connector housing 20, in which two mating contact elements 22, each with two mating contact areas 24, are arranged.
  • Each mating contact element 22 is U-shaped in that the two mating contact areas 24 are connected to one another via a connecting area 25 .
  • Each mating contact element 22 is fastened in an associated holding area 23 formed in the mating connector housing 20 .
  • a metallic screw sleeve 28 is mounted in a further holding area 29, which is formed in the center of the other holding areas 23 in the mating connector housing 20.
  • the Figures 7E, 7F, 7G and 7H each represent the plug-in connection 30 in the plugged-in state of the plug-in connector 2 and the mating plug-in connector 19:
  • the fastening screw 11 is screwed into the screw sleeve 28 so that the connector 2 and the mating connector 19 are fixed to one another.
  • the mating contact elements 22 of the mating connector 19 are inserted.
  • the contact surfaces 27 in the formed regions 13 of the two electrical conductors 3 each make contact with the mating contact surfaces 26 in the mating contact regions 24 of the mating contact elements 22.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung.Eine Steckverbinderanordnung (1) weist einen Steckverbinder (2) und mehrere elektrische Leiter (3) auf. Der Steckverbinder (2) weist ein Steckverbindergehäuse (4) auf, in dem ein axialer Endbereich (32) jedes elektrischen Leiters (3) eingefügt und befestigt ist. An jedem elektrischen Leiter (3) oder an jedem Kontaktelement (31), das jeweils einteilig mit dem jeweiligen elektrischen Leiter (3) verbunden ist, ist jeweils eine Kontaktfläche (27) ausgebildet, die eingerichtet ist, eine Gegenkontaktfläche (26) eines zugehörigen Gegenkontaktelements (22) eines Gegensteckverbinders (19) elektrisch zu kontaktieren. Die jeweilige Kontaktfläche (27) weist jeweils eine Richtungskomponente in einer zu einer Längsachsrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung auf. Im Steckverbindergehäuse (4) ist für jeden elektrischen Leiter (3) jeweils wenigstens ein Federelement (15) angeordnet, welches jeweils mit dem jeweiligen elektrischen Leiter (3) verbunden ist und eingerichtet ist, die Kontaktfläche (27) gegen die Gegenkontaktfläche (26), welche eine Richtungskomponente in einer zu einer Längsachsrichtung des jeweiligen Gegenkontaktelements orthogonalen Richtung aufweist, in der zur Längsachsrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung zu drücken.The present invention relates to a connector arrangement. A connector arrangement (1) has a connector (2) and a plurality of electrical conductors (3). The connector (2) has a connector housing (4) in which an axial end area (32) of each electrical conductor (3) is inserted and fixed. A contact surface (27) is formed on each electrical conductor (3) or on each contact element (31), which is connected in one piece to the respective electrical conductor (3), which is designed to be a counter-contact surface (26) of an associated counter-contact element (22) of a mating connector (19) to contact electrically. The respective contact surface (27) has a directional component in a first direction orthogonal to a longitudinal axis direction of the respective electrical conductor. At least one spring element (15) is arranged in the connector housing (4) for each electrical conductor (3), which is connected to the respective electrical conductor (3) and is set up, the contact surface (27) against the counter-contact surface (26), which has a directional component in a direction orthogonal to a longitudinal axis direction of the respective mating contact element, in the first direction orthogonal to the longitudinal axis direction of the respective electrical conductor.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.The present invention relates to a connector arrangement having the features of patent claim 1 and a plug connection having the features of patent claim 15.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Zur Übertragung von Datensignalen und von elektrischen Versorgungsströmen werden Steckverbindungen eingesetzt. Die elektrische Kontaktierung zwischen dem Kontaktelement des Steckverbinders und dem zugehörigen Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinders erfolgt insbesondere bei elektrischen Steckverbindungen für hohe Ströme und hohe elektrische Spannungen über dazwischen angeordnete Kontaktlamellen, die einen ausreichenden Kontaktdruck zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement verwirklichen.Plug connections are used to transmit data signals and electrical supply currents. The electrical contacting between the contact element of the connector and the associated counter-contact element of the counter-connector takes place in particular in electrical plug-in connections for high currents and high electrical voltages via contact lamellae arranged in between, which achieve sufficient contact pressure between the contact element and the counter-contact element.

Aus der DE 10 2013 217 256 B3 geht beispielhaft eine Steckverbindung mit einem stiftförmigen Kontaktelement, einem buchsenförmigen Gegenkontaktelement und einer dazwischen angeordneten Kontakthülse mit einzelnen Kontaktlamellen hervor. Eine derartige Steckverbindung wird beispielsweise in Elektro- oder Hybridfahrzeugen im Ladepfad zwischen der Ladeschnittstelle und der Batterie, im Traktionspfad zwischen der Batterie und dem Elektroantrieb oder in weiteren Hochvoltpfaden zwischen der Batterie und weiteren elektrischen Aggregaten eingesetzt.From the DE 10 2013 217 256 B3 shows an example of a plug-in connection with a pin-shaped contact element, a socket-shaped mating contact element and a contact sleeve with individual contact lamellae arranged in between. Such a connector is used, for example, in electric or hybrid vehicles in the charging path between the charging interface and the battery, in the traction path between the battery and the electric drive or in other high-voltage paths between the battery and other electrical units.

Durch die zwischengeschaltete Kontakthülse sind zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement zwei Kontaktübergänge verwirklicht, die die Transferimpedanz im Übertragungspfad zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder erhöhen. Oxidationen an den Kontaktoberflächen der einzelnen Kontaktkomponenten, welche im Laufe der Zeit insbesondere bei Verwendung von Aluminium als Kontaktmaterial auftreten, verschlechtern die Transferimpedanz im Übertragungspfad zusätzlich. Der zunehmende Trend, immer höhere Ströme bzw. immer höhere elektrische Spannungen in Elektro- oder Hybridfahrzeugen insbesondere im Ladepfad zu übertragen, wird durch eine erhöhte Transferimpedanz im Übertragungspfad deutlich eingeschränkt.Due to the interposed contact sleeve, two contact transitions are realized between the contact element and the mating contact element, which increase the transfer impedance in the transmission path between the connector and the mating connector. Oxidation on the contact surfaces of the individual contact components, which occurs over time, particularly when using aluminum as the contact material, also worsens the transfer impedance in the transmission path. The increasing trend, ever higher currents or ever higher electrical voltages in electric or hybrid vehicles in particular to transmit in the charging path is significantly restricted by an increased transfer impedance in the transmission path.

Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.This is a condition that needs to be improved.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung insbesondere für die Übertragung von höheren Strömen bzw. von höheren elektrischen Spannungen zu schaffen, die eine minimierte Transferimpedanz zwischen den Kontaktelementen und den zugehörigen Gegenkontaktelementen aufweist.Against this background, the object of the present invention is to create a plug-in connection, in particular for the transmission of higher currents or higher electrical voltages, which has a minimized transfer impedance between the contact elements and the associated mating contact elements.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Steckverbinderanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a connector arrangement having the features of patent claim 1 .

Demgemäß ist vorgesehen:

  • Eine Steckverbinderanordnung aufweisend
    • einen Steckverbinder und
    • mehrere elektrische Leiter,
    • wobei der Steckverbinder ein Steckverbindergehäuse aufweist,
    • in dem ein axialer Endbereich jedes elektrischen Leiters eingefügt und befestigt ist,
    • wobei an jedem elektrischen Leiter oder
  • an jedem Kontaktelement, das jeweils einteilig mit dem jeweiligen elektrischen Leiter verbunden ist, jeweils
    • eine Kontaktfläche ausgebildet ist,
    • die eingerichtet ist, eine Gegenkontaktfläche eines zugehörigen Gegenkontaktelements eines Gegensteckverbinders elektrisch zu kontaktieren,
    • wobei die jeweilige Kontaktfläche jeweils eine Richtungskomponente in einer zu einer Längsachsrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung aufweist,
    • wobei im Steckverbindergehäuse für jeden elektrischen Leiter jeweils wenigstens ein Federelement angeordnet ist,
    • welches jeweils mit dem jeweiligen elektrischen Leiter verbunden ist und
    • eingerichtet ist, die Kontaktfläche gegen die Gegenkontaktfläche, welche eine Richtungskomponente in einer zu einer Längsachsrichtung des jeweiligen Gegenkontaktelements orthogonalen Richtung aufweist, in der zur Längsachsrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung zu drücken.
Accordingly, it is provided:
  • Having a connector assembly
    • a connector and
    • several electrical conductors,
    • wherein the connector has a connector housing,
    • in which an axial end portion of each electrical conductor is inserted and fixed,
    • where on any electrical conductor or
  • on each contact element, which is in each case connected in one piece to the respective electrical conductor, respectively
    • a contact surface is formed,
    • which is set up to electrically contact a mating contact surface of an associated mating contact element of a mating connector,
    • wherein the respective contact surface has a directional component in a first direction orthogonal to a longitudinal axis direction of the respective electrical conductor,
    • wherein at least one spring element is arranged in the connector housing for each electrical conductor,
    • which is connected to the respective electrical conductor and
    • is set up to press the contact surface against the mating contact surface, which has a directional component in a direction orthogonal to a longitudinal axis direction of the respective mating contact element, in the first direction orthogonal to the longitudinal axis direction of the respective electrical conductor.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis/Idee besteht darin, die Anzahl der Kontaktübergänge in der Steckverbindung zu minimieren:
hierzu wird einerseits ein direkter Kontakt zwischen den Kontaktpartnern des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders ohne Zwischenschaltung einer Kontakthülse mit Kontaktlamellen realisiert. Andererseits wird die Kontaktfläche des zum Steckverbinder gehörigen Kontaktpartners entweder direkt im einzelnen elektrischen Leiter oder in einem mit dem einzelnen elektrischen Leiter einteilig ausgebildeten Kontaktelement ausgebildet.The finding/idea on which the present invention is based is to minimize the number of contact transitions in the plug connection:
For this purpose, on the one hand, direct contact is realized between the contact partners of the connector and the mating connector without the interposition of a contact sleeve with contact lamellae. On the other hand, the contact surface of the contact partner belonging to the connector is formed either directly in the individual electrical conductor or in a contact element formed in one piece with the individual electrical conductor.

Um einen ausreichenden Kontaktdruck zwischen den beiden Kontaktpartnern, d. h. zwischen der einzelnen Kontaktfläche im Steckverbinder und der zugehörigen Gegenkontaktfläche im Gegensteckverbinder, zu verwirklichen, ist für jeden in den Steckverbinder eingefügten elektrischen Leiter jeweils wenigsten ein Federelement vorgesehen, das jeweils den elektrischen Leiter und damit die zum elektrischen Leiter gehörige Kontaktfläche gegen die zugehörige Gegenkontaktfläche im Gegensteckverbinder drückt. Der elektrische Leiter ist somit zwischen dem Federelement und dem zugehörigen Gegenkontaktelement angeordnet.In order to ensure sufficient contact pressure between the two contact partners, i. H. between the individual contact surface in the connector and the associated mating contact surface in the mating connector, at least one spring element is provided for each electrical conductor inserted into the connector, which in each case pushes the electrical conductor and thus the contact surface belonging to the electrical conductor against the associated mating contact surface in the mating connector pushes. The electrical conductor is thus arranged between the spring element and the associated mating contact element.

Um den Bauraum für die Steckverbindung zu minimieren, sind im gesteckten Zustand der elektrischen Steckverbindung die elektrischen Leiter und die zugehörigen Gegenkontaktelemente jeweils in einer Richtung, welche zur Längsachse der elektrischen Leiter und gleichzeitig zur Längsachse der Gegenkontaktelemente jeweils orthogonal ist, zueinander anzuordnen. Die Längsachse des elektrischen Leiters und des zugehörigen Gegenkontaktelements sind somit seitlich zueinander beabstandet, d. h. in Richtung der Quererstreckung des elektrischen Leiters und des zugehörigenIn order to minimize the installation space for the plug-in connection, when the electrical plug-in connection is in the plugged-in state, the electrical conductors and the associated mating contact elements must each be arranged in a direction that is orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor and at the same time to the longitudinal axis of the mating contact elements. The longitudinal axis of the electrical conductor and the associated mating contact element are thus laterally spaced from one another, ie in the direction of the transverse extension of the electrical conductor and the associated

Gegenkontaktelements zueinander angeordnet. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass unter einer Längserstreckung bzw. einer Längsachse eines Körpers die größte Erstreckung bzw. die Richtung mit der größten Erstreckung eines Körpers und unter Quererstreckung die kleinere Erstreckung eines Körpers zu verstehen ist.Mating contact element arranged to each other. In this context it should be mentioned that a longitudinal extent or a longitudinal axis of a body is to be understood as meaning the greatest extent or the direction with the greatest extent of a body and a transverse extent as meaning the smaller extent of a body.

Die Kontaktfläche jedes elektrischen Leiters bzw. jedes Kontaktelements, das einteilig mit dem jeweiligen elektrischen Leiter verbunden ist, weist somit eine Richtungskomponente auf, welche orthogonal zur Längsachse des elektrischen Leiters bzw. des Gegenkontaktelements ist. Konsequenterweise drückt jedes Federelement, das mit einem elektrischen Leiter verbunden ist, die Kontaktfläche des elektrischen Leiters bzw. die Kontaktfläche des mit dem elektrischen Leiter einteilig verbundenen Kontaktelements in einer zur Längsachse des elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung gegen die Gegenkontaktfläche am zugehörigen Gegenkontaktelement.The contact surface of each electrical conductor or each contact element that is connected in one piece to the respective electrical conductor thus has a directional component that is orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor or the mating contact element. Consequently, each spring element that is connected to an electrical conductor presses the contact surface of the electrical conductor or the contact surface of the contact element integrally connected to the electrical conductor in a first orthogonal direction to the longitudinal axis of the electrical conductor against the mating contact surface on the associated mating contact element.

Über die einzelnen Federelemente wird während der Betriebslaufzeit jeweils eine konstante und ausreichende Kraft in einer zur Längsachse des elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung von der Kontaktfläche auf die zugehörige Gegenkontaktfläche ausgeübt. Die Kontaktfläche, die komplementär zur Gegenkontaktfläche ausgebildet ist, kontaktiert folglich vollflächig ohne Lufteinschluss die zugehörige Gegenkontaktfläche. Eine Oxidation bzw. eine Korrosion der Kontaktfläche und der Gegenkontaktfläche ist somit vorteilhaft ausgeschlossen. Somit kann auch eine Verschlechterung der Transferimpedanz aufgrund von Oberflächenoxidation an den Kontakt- bzw. Gegenkontaktflächen über die Betriebslaufzeit vermieden werden.During the operating time, a constant and sufficient force is exerted by the individual spring elements in a first direction orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor from the contact surface to the associated mating contact surface. The contact surface, which is designed to be complementary to the counter-contact surface, consequently contacts the associated counter-contact surface over the entire surface without enclosing air. Oxidation or corrosion of the contact surface and the counter-contact surface is thus advantageously ruled out. A deterioration in the transfer impedance due to surface oxidation on the contact and counter-contact surfaces over the operating period can thus also be avoided.

Zusätzlich wird eine altersbedingte Kontaktermüdung, eine so genannte Kontaktrelaxation, im Kontaktbereich des elektrischen Leiters bzw. im Kontaktbereich des mit dem elektrischen Leiter einteilig verbundenen Kontaktelements wegen der permanenten Kraftbeaufschlagung durch das wenigstens eine Federelement verhindert.In addition, age-related contact fatigue, so-called contact relaxation, is prevented in the contact area of the electrical conductor or in the contact area of the contact element integrally connected to the electrical conductor due to the permanent application of force by the at least one spring element.

Bei der Steckverbinderanordnung handelt es sich bevorzugt um eine Steckverbinderanordnung zur Übertragung eines hohen Stromes bzw. einer hohen elektrischen Spannung. Unter einem hohen Strom wird hierbei und im Folgenden ein zu übertragender Strom zwischen typischerweise 300 A und 600 A in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug verstanden. Der Bereich der zu übertragenden hohen elektrischen Spannung in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug liegt vorzugsweise zwischen 450 V und 1500 V und besonders bevorzugt zwischen 750 V und 1000 V.The connector arrangement is preferably a connector arrangement for the transmission of a high current or a high electrical voltage. Under a high current is here and In the following, a current to be transmitted between typically 300 A and 600 A is understood in an electric or hybrid vehicle. The range of high electrical voltage to be transmitted in an electric or hybrid vehicle is preferably between 450 V and 1500 V and more preferably between 750 V and 1000 V.

Der elektrische Leiter ist bevorzugt als elektrischer Flachleiter ausgebildet. Unter einem elektrischen Flachleiter wird hierbei und im Folgenden ein elektrischer Leiter mit einer ersten Quererstreckung und einer zweiten Quererstreckung verstanden, bei dem die erste Quererstreckung größer, vorzugsweise ein Vielfaches größer, als die zweite Quererstreckung ist. Vorzugsweise ist die durch die erste Quererstreckung und die Längserstreckung gebildete Fläche des elektrischen Flachleiters planar ausgebildet. Vorzugsweise ist die erste Quererstreckung des elektrischen Flachleiters orthogonal zur zweiten Quererstreckung ausgerichtet und somit ein rechteckförmiges Querschnittsprofil realisiert.The electrical conductor is preferably designed as an electrical flat conductor. Here and in the following, an electrical flat conductor is understood to mean an electrical conductor with a first transverse extent and a second transverse extent, in which the first transverse extent is larger, preferably a multiple larger, than the second transverse extent. The surface of the electrical flat conductor formed by the first transverse extent and the longitudinal extent is preferably of planar design. Preferably, the first transverse extent of the electrical flat conductor is aligned orthogonally to the second transverse extent, and a rectangular cross-sectional profile is thus realized.

Der elektrische Flachleiter kann je nach Anwendung als eine Stromschiene, d. h. als starrer elektrischer Flachleiter, oder als Kabel ausgeführt sein, dessen Litzen am axialen Ende jeweils zueinander kompaktiert sind. Im letzteren Fall ist der elektrische Flachleiter zumindest in einem axialen Endbereich starr ausgebildet. Schließlich kann der elektrische Flachleiter aufgrund seiner Dimensionierung und seines verwendeten Materials auch eine bestimmte Biegeelastizität zur flexiblen Verlegung in der Karosserie des Elektro- bzw. Hybridfahrzeugs aufweisen.Depending on the application, the flat electrical conductor can be used as a busbar, i. H. be designed as a rigid electrical flat conductor, or as a cable whose strands are compacted to each other at the axial end. In the latter case, the electrical flat conductor is rigid at least in an axial end area. Finally, due to its dimensioning and the material used, the electrical flat conductor can also have a certain bending elasticity for flexible laying in the body of the electric or hybrid vehicle.

In der Steckverbinderanordnung sind vorzugsweise zwei elektrische Leiter zur Übertragung eines Gleich- oder Wechselstroms eingefügt. Denkbar sind aber auch drei elektrische Leiter zur Übertragung eines dreiphasigen Drehstroms oder ein ganzzahliges Vielfaches von elektrischen Leiter-Paaren zur Übertragung von mehreren Gleich- und/oder Wechselströmen.Two electrical conductors for transmitting a direct or alternating current are preferably inserted in the connector arrangement. However, three electrical conductors are also conceivable for the transmission of a three-phase current or an integer multiple of pairs of electrical conductors for the transmission of several direct and/or alternating currents.

Die Befestigung der einzelnen elektrischen Leiter im Steckverbindergehäuse der Steckverbinderanordnung erfolgt vorzugsweise formschlüssig mittels einer geeigneten Ausformung eines bestimmten Längsabschnitts der einzelnen elektrischen Leiter und eine passende Ausformung eines zugehörigen Kanals für den elektrischen Leiter im Steckverbindergehäuse. Denkbar ist aber auch eine kraftschlüssige und evtl. auch eine stoffschlüssige Fixierung der einzelnen elektrischen Leiter im Steckverbindergehäuse .The individual electrical conductors are preferably fastened in the connector housing of the connector arrangement in a form-fitting manner by means of a suitable shaping of a specific longitudinal section of the individual electrical conductors and a suitable formation of an associated channel for the electrical conductor in the connector housing. However, it is also conceivable to fix the individual electrical conductors in the connector housing in a non-positive manner and possibly also in a materially bonded manner.

Das Steckverbindergehäuse, das ein- oder mehrteilig und vorzugsweise zweiteilig ausgeführt ist, weist eine Öffnung auf, durch die die elektrischen Leiter eingefügt sind. Zur Kontaktierung der elektrischen Leiter mit zugehörigen Gegenkontaktelementen weist das Steckverbindergehäuse eine weitere Öffnung auf, durch die die Gegenkontaktelemente des Gegensteckverbinders in eine gemeinsame Aufnahmekammer oder jeweils in einzelne Aufnahmekammern innerhalb des Steckverbindergehäuses einfügbar sind.The connector housing, which is designed in one or more parts and preferably in two parts, has an opening through which the electrical conductors are inserted. For contacting the electrical conductors with associated mating contact elements, the connector housing has a further opening through which the mating contact elements of the mating connector can be inserted into a common receiving chamber or into individual receiving chambers within the connector housing.

Im Steckverbindergehäuse sind nach gängigem Wissensstand geeignete Ausbildungen für die technische Funktionen Befestigung, Sicherung, Dichtung usw. realisiert. Schließlich ist das Steckverbindergehäuse aus einem geeigneten dielektrischen Werkstoff herzustellen und geeignet zu dimensionieren, um den für die Übertragung von hohen Strömen bzw. hohen elektrischen Spannungen notwendigen Anforderungen an die Durchschlagsfestigkeit in den Luft- und Kriechstrecken zu genügen.According to the current state of knowledge, suitable training for the technical functions of fastening, securing, sealing, etc. are implemented in the connector housing. Finally, the connector housing must be made of a suitable dielectric material and dimensioned appropriately in order to meet the dielectric strength requirements in the clearance and creepage distances necessary for the transmission of high currents or high electrical voltages.

Der elektrische Leiter und das mit dem elektrischen Leiter einteilig verbundene Kontaktelement sind vorzugsweise jeweils aus einem metallischen Werkstoff mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit, einer hohen Reibfestigkeit und gleichzeitig einer geringen spezifischen Dichte herzustellen. Vorzugsweise wird Aluminium oder alternativ Kupfer verwendet. Zur Verbesserung des Kontaktwiderstands kommt als Beschichtungsmaterial vorzugsweise Silber zum Einsatz.The electrical conductor and the contact element connected in one piece to the electrical conductor are preferably each made of a metallic material with good electrical conductivity, high friction resistance and, at the same time, a low specific density. Aluminum or alternatively copper is preferably used. Silver is preferably used as the plating material to improve the contact resistance.

Die Einteiligkeit zwischen dem elektrischen Leiter und dem zugehörigen Kontaktelement erfolgt vorzugsweise stoffschlüssig beispielsweise mittels Lötens oder Schweißens.The one-piece structure between the electrical conductor and the associated contact element is preferably made in a materially bonded manner, for example by means of soldering or welding.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous refinements and developments result from the further dependent claims and from the description with reference to the figures of the drawing.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

In einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung weist die Kontaktfläche zur Richtungskomponente, die in einer zur Längsachsrichtung des elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung gerichtet ist, zusätzlich eine Richtungskomponente in einer zur Längsachsrichtung des elektrischen Leiters und zur ersten orthogonalen Richtung zweiten orthogonalen Richtung auf. Konsequenterweise weist die Gegenkontaktfläche des zugehörigen Gegenkontaktelements nicht nur eine Richtungskomponente, die in einer zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements orthogonalen Richtung gerichtet ist, zusätzlich eine Richtungskomponente in der Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements auf.In a preferred embodiment of the invention, the contact surface for the directional component, which is directed in a first orthogonal direction to the longitudinal axis direction of the electrical conductor, also has a directional component in a second orthogonal direction to the longitudinal axis direction of the electrical conductor and to the first orthogonal direction. Consequently, the mating contact surface of the associated mating contact element not only has a directional component directed in a direction orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element, but also a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element.

Zusätzlich ist im Steckverbindergehäuse ein Befestigungselement angeordnet, welches eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Befestigungselement im Gegensteckverbinder eine Befestigung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder zu realisieren. Das Befestigungselement des Steckverbinders und das komplementäre Befestigungselement des Gegensteckverbinders bewirken einen ausreichenden Kontaktdruck zwischen den Kontaktflächen und den zugehörigen Gegenkontaktflächen in Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements.In addition, a fastening element is arranged in the connector housing, which is set up to realize a fastening of the connector to the mating connector with a corresponding fastening element in the mating connector. The fastening element of the connector and the complementary fastening element of the mating connector bring about sufficient contact pressure between the contact surfaces and the associated mating contact surfaces in the longitudinal axis direction of the mating contact element.

In diesem Fall wirkt jeweils eine Normalkraft von den einzelnen Kontaktflächen des Steckverbinders zu den zugehörigen Gegenkontaktflächen des Gegensteckverbinders, welche jeweils Richtungskomponente in Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements und gleichzeitig eine Richtungskomponente orthogonal zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements aufweist.In this case, a normal force acts from the individual contact surfaces of the connector to the associated mating contact surfaces of the mating connector, each having a directional component in the longitudinal direction of the mating contact element and at the same time a directional component orthogonal to the longitudinal direction of the mating contact element.

Da die einzelnen Kontaktflächen und die zugehörige Gegenkontaktflächen jeweils eine Richtungskomponente in Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements und eine Richtungskomponente orthogonal zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements aufweisen, kommt es im Steckprozess zu einer Relativbewegung zwischen den einzelnen Kontaktflächen und den zugehörigen Gegenkontaktflächen entlang der Kontaktfläche bzw. der Gegenkontaktfläche. Dies stellt ein Reibbewegung der Kontaktfläche an der zugehörigen Gegenkontaktfläche dar (Gleitreibung), die vorteilhaft mit einem Abrieb einer Oxidschicht an der Kontaktfläche und an der Gegenkontaktfläche verbunden ist. Im gesteckten Zustand von Steckverbinder und Gegensteckverbinder ist aufgrund der Haftreibung die vom Befestigungselement aufzubringende und in Steckrichtung wirkende Kontaktkraft vorteilhaft reduziert.Since the individual contact surfaces and the associated mating contact surfaces each have a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element, this occurs during the mating process a relative movement between the individual contact surfaces and the associated mating contact surfaces along the contact surface or the mating contact surface. This represents a frictional movement of the contact surface on the associated counter-contact surface (sliding friction), which is advantageously associated with abrasion of an oxide layer on the contact surface and on the counter-contact surface. In the plugged-in state of the plug connector and mating plug connector, the contact force to be applied by the fastening element and acting in the plug-in direction is advantageously reduced due to the static friction.

Die Kontaktfläche und die zugehörige Gegenkontaktfläche, die jeweils eine Richtungskomponente in Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements und eine Richtungskomponente quer zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements aufweisen, können jeweils entweder planar oder gewölbt ausgeformt sein. Bei einer gewölbten bzw. gekrümmten Ausformung ist sowohl eine konvexe oder eine konkave Wölbung in einer Richtung oder in zwei Richtungen möglich. Eine planare Kontaktfläche und eine planare Gegenkontaktfläche weisen jeweils dieselbe Orientierung auf. Eine gewölbte Kontaktfläche und eine gewölbte Gegenkontaktfläche weisen jeweils dieselbe Krümmung auf.The contact surface and the associated counter-contact surface, which each have a directional component in the longitudinal direction of the counter-contact element and a directional component transverse to the longitudinal axis of the counter-contact element, can each be either planar or curved. In the case of an arched or curved shape, either a convex or a concave curvature in one direction or in two directions is possible. A planar contact surface and a planar mating contact surface each have the same orientation. A curved contact surface and a curved counter-contact surface each have the same curvature.

Das Befestigungselement ist in einer bevorzugten Ausprägung eine Befestigungsschraube. Die Befestigungsschraube ist in ihrer Längserstreckung, d. h. mit dem Schraubenschaft, in Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente gerichtet und ist in eine Schraubenhülse im Gegensteckverbinder einschraubbar. Die Schraubenhülse weist ein zum Außengewinde der Befestigungsschraube korrespondierendes Innengewinde auf. Die Schraubenhülse stellt somit das Befestigungsmittel des Gegensteckverbinders bzw. das Gegenbefestigungsmittel der Befestigung dar. Die Befestigungsschraube ist über eine im Steckverbindergehäuse in Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente ausgebildete Durchführung in das Steckverbindergehäuse einfügbar. Die Befestigung über eine Schraubverbindung bietet den Vorteil, eine ausreichend hohe Befestigungs- und Kontaktkraft und somit eine sichere Befestigung bzw. Kontaktierung zu verwirklichen.In a preferred embodiment, the fastening element is a fastening screw. The fastening screw is in its longitudinal extent, i. H. with the screw shank, directed in the longitudinal direction of the mating contact elements and can be screwed into a screw sleeve in the mating connector. The screw sleeve has an internal thread that corresponds to the external thread of the fastening screw. The screw sleeve thus represents the fastening means of the mating connector or the mating fastening means of the fastening. The fastening screw can be inserted into the connector housing via a passage formed in the connector housing in the longitudinal direction of the mating contact elements. Fastening via a screw connection offers the advantage of realizing a sufficiently high fastening and contact force and thus reliable fastening or contacting.

Alternativ zu einer Schraubverbindung ist auch eine Rastverbindung als Befestigung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder denkbar. Am Steckverbindergehäuse können hierzu Rastmittel wie Rasthacken, Rastlaschen, Rastnasen, Federarme, Schnapphacken etc. und am Gegensteckverbindergehäuse zugehörige Gegenrastmittel wie Rastausnehmungen, Schnappaufnahmen etc. ausgebildet sein. Um einen ausreichenden Kontaktdruck in Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente zwischen den einzelnen Kontaktflächen und den zugehörigen Gegenkontaktflächen zu realisieren, ist bei einer Rastverbindung für jeden elektrischen Leiter jeweils ein zusätzliches Federelement vorzusehen, das mit dem jeweiligen elektrischen Leiter verbunden ist und die jeweilige Kontaktfläche gegen die zugehörige Gegenkontaktfläche in der Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente drückt. Das zusätzliche Federelement, das auf einen elektrischen Leiter eine Federkraft in Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente ausübt, ist somit in Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente auf der Seite des elektrischen Leiters innerhalb des Steckverbindergehäuses anzuordnen, die der Seite des elektrischen Leiters mit der Kontaktfläche gegenüberliegt.As an alternative to a screw connection, there is also a locking connection as a fastening between the connector and the mating connector conceivable. For this purpose, latching means such as latching hooks, latching tabs, latching lugs, spring arms, snap hooks, etc. and associated counter-latching means such as latching recesses, snap-on receptacles, etc. can be formed on the mating connector housing. In order to achieve sufficient contact pressure in the longitudinal axis direction of the mating contact elements between the individual contact surfaces and the associated mating contact surfaces, an additional spring element must be provided for each electrical conductor in the case of a snap-in connection, which is connected to the respective electrical conductor and the respective contact surface against the associated mating contact surface in the longitudinal axis direction of the mating contact elements presses. The additional spring element, which exerts a spring force on an electrical conductor in the longitudinal direction of the mating contact elements, is therefore to be arranged in the longitudinal axial direction of the mating contact elements on the side of the electrical conductor within the connector housing, which is opposite the side of the electrical conductor with the contact surface.

Analog ist das Federelement, das auf einen elektrischen Leiter eine Federkraft quer zur Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente ausübt, in einer Richtung quer zur Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente auf der Seite des elektrischen Leiters innerhalb des Steckverbindergehäuses anzuordnen, die der Seite des elektrischen Leiters mit der Kontaktfläche gegenüberliegt.Similarly, the spring element, which exerts a spring force on an electrical conductor transversely to the longitudinal axis direction of the mating contact elements, is to be arranged in a direction transverse to the longitudinal axis direction of the mating contact elements on the side of the electrical conductor inside the connector housing, which is opposite the side of the electrical conductor with the contact surface.

Durch die Anordnung der Federelemente außerhalb des Kontaktierungsbereiches kann die Anzahl von Kontaktübergängen und somit die Transferimpedanz im Kontaktierungsbereich bei gleichzeitiger Ausbildung eines Kontaktdruckes zwischen den beiden Kontaktpartnern minimiert werden. Um den Kontaktdruck zwischen den beiden Kontaktpartnern zu realisieren und somit die Federspannung vom Federelement auf den elektrischen Leiter zu übertragen, ist das Federelement zwischen dem Steckverbindergehäuse und dem elektrischen Leiter in einem vorgespannten Zustand zu positionieren.By arranging the spring elements outside of the contacting area, the number of contact transitions and thus the transfer impedance in the contacting area can be minimized while at the same time contact pressure is formed between the two contact partners. In order to realize the contact pressure between the two contact partners and thus to transfer the spring tension from the spring element to the electrical conductor, the spring element must be positioned in a prestressed state between the connector housing and the electrical conductor.

Das Federelement ist in einer bevorzugten Ausprägung als eine Federlasche in einer Metallplatte, vorzugsweise in einem Metallblech, ausgeformt. Eine derartige Realisierung begünstigt die Ausformung von mehreren Federlaschen in der Metallplatte. Die Beaufschlagung eines elektrischen Leiters mit mehreren Federlaschen einer Metallplatte ist insbesondere bei elektrischen Leitern mit mehreren parallelen Kontaktflächen und/oder bei einer flächigen Querschnittsgeometrie des elektrischen Leiters, beispielsweise bei einem elektrischen Flachleiter, vorteilhaft. Die Metallplatte mit den einzelnen Federlaschen kann somit zwischen dem Steckverbindergehäuse und dem elektrischen Flachleiter parallel zum elektrischen Flachleiter und somit parallel zu den einzelnen parallelen Kontaktflächen angeordnet sein. Auf diese Weise ist eine parallele und gleich hohe Kraftübertragung von den einzelnen Federlaschen auf die einzelnen Kontaktflächen des elektrischen Leiters jeweils in einer Richtung quer zur Längsachse der Gegenkontaktelemente gesichert.In a preferred embodiment, the spring element is formed as a spring clip in a metal plate, preferably in a metal sheet. Such a realization favors the formation of several spring tabs in the metal plate. The impingement of a Electrical conductor with several spring tabs of a metal plate is advantageous in particular in the case of electrical conductors with several parallel contact surfaces and/or in the case of a flat cross-sectional geometry of the electrical conductor, for example in the case of an electrical flat conductor. The metal plate with the individual spring tabs can thus be arranged between the connector housing and the electrical flat conductor parallel to the electrical flat conductor and thus parallel to the individual parallel contact surfaces. In this way, a parallel and equally high transmission of force from the individual spring tabs to the individual contact surfaces of the electrical conductor is secured in a direction transverse to the longitudinal axis of the mating contact elements.

Anstelle einer Federlasche, die aus einer Metallplatte ausgestanzt und gebogen ist, kann jede andere Federvariante für das Federelement angewendet werden, beispielsweise eine Schraubenfeder oder ein Element aus einem Elastomer.Instead of a spring clip that is punched out of a metal plate and bent, any other spring variant can be used for the spring element, for example a helical spring or an element made of an elastomer.

Da die Kontaktfläche bzw. die Gegenkontaktfläche in einer bevorzugten Ausprägung jeweils eine Richtungskomponente in einer Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente und eine Richtungskomponente quer zur Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente aufweisen, sind bei einer seitlich beabstandeten Anordnung der Längsachsen des elektrischen Leiters und des zugehörigen Gegenkontaktelements im gesteckten Zustand des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders mehrere Ausgestaltungsvarianten für die Kontaktierung denkbar, wie im Folgenden gezeigt wird. Hierbei sei erwähnt, dass die Längsachsen des elektrischen Leiters und des Gegenkontaktelements nicht nur seitlich zueinander beabstandet, sondern bevorzugt auch orthogonal zueinander orientiert sind.Since the contact surface or counter-contact surface in a preferred embodiment each have a directional component in a longitudinal axis direction of the counter-contact elements and a directional component transverse to the longitudinal axis direction of the counter-contact elements, with a laterally spaced arrangement of the longitudinal axes of the electrical conductor and the associated counter-contact element in the plugged-in state of the plug connector and of the mating connector, several design variants are conceivable for the contacting, as will be shown below. It should be mentioned here that the longitudinal axes of the electrical conductor and the mating contact element are not only spaced apart laterally from one another, but are preferably also oriented orthogonally to one another.

In einer ersten Variante einer derartigen Kontaktierung ist der elektrische Leiter im axialen Endbereich quer zur Längsachse derart umzuformen, dass sich im umgeformten Bereich eine Kontaktfläche ausbildet, welche nicht nur eine Richtungskomponente in Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements, sondern auch eine Richtungskomponente quer zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements aufweist.In a first variant of such contacting, the electrical conductor is to be reshaped in the axial end area transversely to the longitudinal axis in such a way that a contact surface is formed in the reshaped area, which not only has a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element, but also a directional component transverse to the longitudinal axis direction of the mating contact element.

Bei einem elektrischen Flachleiter, dessen größere erste Querstreckung parallel zur Längsachse des Gegenkontaktelements verläuft, ist ein Umformen, vorzugsweise ein Stanzen und Biegen, des elektrischen Leiters in einer zur Längsachse des elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung, d. h. in Richtung der kleineren zweiten Quererstreckung, erforderlich, um im axialen Endbereich des elektrischen Leiters eine derartige Kontaktfläche auszubilden.In the case of an electrical flat conductor, the greater first transverse extension of which runs parallel to the longitudinal axis of the mating contact element, reshaping, preferably stamping and bending, of the electrical conductor in a first direction orthogonal to the longitudinal axis of the electrical conductor, i. H. in the direction of the smaller, second transverse extent, in order to form such a contact surface in the axial end region of the electrical conductor.

Ein derartiges Umformen bei einem elektrischen Flachleiter, der derart zum Gegenkontaktelement positioniert und orientiert ist, kann beispielsweise ein lamellenförmig oder laschenförmig umgeformter Bereich sein, der mittels Stanzen und Biegen aus dem elektrischen Flachleiter hervorgeht. Während der lamellenförmige Bereich an beiden Enden am Flachleiter angebunden ist, ist der laschenförmige Bereich nur an einem Ende mit dem Flachleiter verbunden.Such a reshaping of an electrical flat conductor that is positioned and oriented in this way relative to the mating contact element can be, for example, a lamellar or tab-shaped reshaped area that emerges from the electrical flat conductor by stamping and bending. While the lamellar area is connected to the flat conductor at both ends, the tab-shaped area is only connected to the flat conductor at one end.

In einer zweiten Variante einer Kontaktierung ist der elektrische Leiter im axialen Endbereich einteilig mit einem Kontaktelement verbunden, an dem eine Kontaktfläche mit einer Richtungskomponente in einer Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements und einer Richtungskomponente quer zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements ausgeformt ist. Das Kontaktelement kann quer zur Längsachse des elektrischen Leiters oder am stirnseitigen Ende des elektrischen Leiters mit dem elektrischen Leiter verbunden sein. Wesentlich ist in beiden Fällen, dass sich das Kontaktelement ausgehend vom elektrischen Leiter in Richtung der Längsachse des zu kontaktierenden Gegenkontaktelements erstreckt und damit eine Kontaktierung mit dem Gegenkontaktelement realisierbar ist.In a second variant of contacting, the electrical conductor is connected in one piece in the axial end region to a contact element on which a contact surface is formed with a directional component in a longitudinal axis direction of the counter-contact element and a directional component transverse to the longitudinal axis direction of the counter-contact element. The contact element can be connected to the electrical conductor transversely to the longitudinal axis of the electrical conductor or at the front end of the electrical conductor. In both cases, it is essential that the contact element extends, starting from the electrical conductor, in the direction of the longitudinal axis of the mating contact element to be contacted, so that contact with the mating contact element can be implemented.

Eine derartige Ausformung am Kontaktelement kann beispielsweise lamellenförmig, laschenförmig, rippenförmig oder nasenförmig sein.Such a formation on the contact element can be, for example, lamellar, tab-shaped, rib-shaped or nose-shaped.

In einer dritten Variante einer Kontaktierung ist eine zur Längsachse des elektrischen Leiters seitliche Begrenzung des elektrischen Leiters derart ausgeformt, dass die ausgeformte seitliche Begrenzung des elektrischen Leiters die Kontaktfläche ausbildet. Die Seitenfläche des elektrischen Leiters wird hierbei komplementär zur Gegenkontaktfläche des zugehörigen Gegenkontaktelements ausgeformt. Die Ausformung der Seitenfläche als Kontaktfläche bezieht sich auf alle Aspekte des Flächenprofils wie beispielsweise Orientierung, Krümmung usw.In a third variant of contacting, a lateral delimitation of the electrical conductor relative to the longitudinal axis of the electrical conductor is shaped in such a way that the shaped lateral delimitation of the electrical conductor forms the contact surface. In this case, the side surface of the electrical conductor is formed in a complementary manner to the mating contact surface of the associated mating contact element. The formation of Side surface as contact surface refers to all aspects of the surface profile such as orientation, curvature, etc.

Bei einem elektrischen Flachleiter ist die als Kontaktfläche ausgeformte Seitenfläche gemäß der dritten Variante bevorzugt die kleinere Seitenfläche. Die kleinere zweite Quererstreckung des elektrischen Flachleiters verläuft hierbei parallel zur Längsachse des Gegenkontaktelements.In the case of an electrical flat conductor, the side surface formed as a contact surface according to the third variant is preferably the smaller side surface. In this case, the smaller, second transverse extension of the electrical flat conductor runs parallel to the longitudinal axis of the mating contact element.

Bei einer derartigen Orientierung des elektrischen Flachleiters zur Längsachse des Gegenkontaktelements ist alternativ auch die Ausbildung einer Kontaktfläche an einem laschenförmig umgeformten Bereich des elektrischen Flachleiters denkbar. Schließlich ist auch ein Anbinden eines Kontaktelements mit einer laschen-, rippen- oder nasenförmigen Ausformung an der kleineren Seitenfläche im axialen Endbereich des elektrischen Flachleiters möglich.With such an orientation of the electrical flat conductor to the longitudinal axis of the mating contact element, it is alternatively also conceivable to form a contact surface on a region of the electrical flat conductor that is formed in the shape of a lug. Finally, it is also possible to connect a contact element with a tab-, rib- or nose-shaped formation on the smaller side surface in the axial end area of the electrical flat conductor.

Zur Übertragung eines Gleich- oder Wechselstromes sind in einem Steckverbinder parallel zwei elektrische Leiter eingefügt, die im gesteckten Zustand zwei im Gegensteckverbinder parallel angeordnete Gegenkontaktelemente kontaktieren. Da die Längsachsen der beiden elektrischen Leiter im gesteckten Zustand jeweils seitlich zu den Längsachsen der zugehörigen Gegenkontaktelemente angeordnet sind, können die beiden parallelen elektrischen Leiter enger beabstandet zueinander im Zwischenbereich zwischen den beiden Gegenkontaktelementen oder weiter beabstandet zueinander die beiden Gegenkontaktelemente jeweils einschließen. Für die Übertragung von mehreren Gleich- oder Wechselströmen sind die einzelnen Paare von elektrischen Leitern und die zugehörigen Paare von Gegenkontaktelementen jeweils parallel zueinander anzuordnen.For the transmission of a direct or alternating current, two electrical conductors are inserted in parallel in a plug connector, which, when plugged in, make contact with two mating contact elements arranged in parallel in the mating connector. Since the longitudinal axes of the two electrical conductors are each arranged laterally to the longitudinal axes of the associated mating contact elements in the plugged-in state, the two parallel electrical conductors can be spaced closer to one another in the intermediate area between the two mating contact elements or further spaced from one another and enclose the two mating contact elements. For the transmission of several direct or alternating currents, the individual pairs of electrical conductors and the associated pairs of mating contact elements must be arranged parallel to one another.

Zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit zwischen dem elektrischen Leiter und dem zugehörigen Gegenkontaktelement sind am elektrischen Leiter mehrere parallele Kontaktflächen derart ausgebildet, dass sie jeweils mit einer zugehörigen Gegenkontaktfläche am Gegenkontaktelement kontaktierbar sind. Die parallelen Kontaktflächen können beispielsweise jeweils an einem von mehreren parallel am elektrischen Leiter umgeformten Bereichen ausgebildet sein.To increase the current-carrying capacity between the electrical conductor and the associated mating contact element, a plurality of parallel contact surfaces are formed on the electrical conductor in such a way that they can each be contacted with an associated mating contact surface on the mating contact element. The parallel contact surfaces can be formed, for example, in each case on one of a plurality of regions formed in parallel on the electrical conductor.

Alternativ können die parallelen Kontaktflächen jeweils an einem gemeinsamen, mit dem elektrischen Leiter einteilig verbundenen Kontaktelement ausgebildet sein. Schließlich kann jedes der parallelen Kontaktflächen jeweils auch an einem separaten Kontaktelement ausgebildet sein, das jeweils einteilig mit dem elektrischen Leiter verbunden ist.Alternatively, the parallel contact surfaces can each be formed on a common contact element that is integrally connected to the electrical conductor. Finally, each of the parallel contact surfaces can also be formed on a separate contact element, which is connected in one piece to the electrical conductor.

Da eine Kontaktfläche und eine zugehörige Gegenkontaktfläche nicht zwingend eine exakte Planarität und eine exakte Parallelität zueinander aufweisen können, was die Transferimpedanz verschlechtert, ist in einer bevorzugten Erweiterung des Kontaktierungssystem die einzelne Kontaktfläche in mehrere Teilkontaktflächen zerlegt. Eine derartige technische Maßnahme erhöht die Anzahl der Kontaktpunkte zwischen der Kontaktfläche und der Gegenkontaktfläche und verbessert somit die Transferimpedanz. Bei einem lamellen- oder laschenförmig umgeformten Bereich der Kontaktfläche des elektrischen Leiters ist die Kontaktpunktanzahl durch eine Schlitzung der lamellen- oder laschenförmig umgeformten Bereiche erzielbar. Auch bei einem rippen-, nasen- oder laschenförmig ausgeformten Kontaktbereich eines mit einem elektrischen Leiter einteilig verbundenen Kontaktelements kann die Kontaktpunktanzahl durch eine Schlitzung der rippen-, nasen- oder laschenförmig ausgeformten Kontaktbereiche erhöht werden.Since a contact surface and an associated mating contact surface cannot necessarily be exactly planar and exactly parallel to one another, which worsens the transfer impedance, the individual contact surface is broken down into a number of partial contact surfaces in a preferred extension of the contacting system. Such a technical measure increases the number of contact points between the contact surface and the counter-contact surface and thus improves the transfer impedance. In the case of a lamellar or tab-shaped area of the contact surface of the electrical conductor, the number of contact points can be achieved by slotting the lamellar or tab-shaped area. Even with a rib-, lug- or lug-shaped contact area of a contact element connected in one piece to an electrical conductor, the number of contact points can be increased by slotting the rib-, lug- or lug-shaped contact areas.

In einer weiteren bevorzugten Ausprägung der Erfindung weist jede Kontaktfläche jeweils eine strukturierte Oberfläche, bevorzugt eine geriffelte Oberfläche, auf. Die strukturierte Oberfläche der Kontaktfläche kann auch eine Feinstruktur aus spitzen Erhöhungen, scharfkantigen Zähne bzw. scharfkantigen Graten aufweisen. Die strukturierte Oberfläche der Kontaktflächen verschlechtert die Transferimpedanz nur unerheblich, ermöglicht aber, eine Oxidschicht an der Gegenkontaktfläche beim Steckvorgang aufzubrechen. Zusätzlich können auch die Gegenkontaktflächen jeweils eine strukturierte Oberfläche zum Aufbrechen einer Oxidschicht auf der zugehörigen Kontaktfläche aufweisen.In a further preferred embodiment of the invention, each contact surface has a structured surface, preferably a corrugated surface. The structured surface of the contact surface can also have a fine structure made up of pointed elevations, sharp-edged teeth or sharp-edged burrs. The structured surface of the contact surfaces only impairs the transfer impedance to an insignificant extent, but makes it possible to break up an oxide layer on the mating contact surface during the plugging process. In addition, the mating contact areas can also each have a structured surface for breaking up an oxide layer on the associated contact area.

Aufgrund der latenten Beaufschlagung der elektrischen Leiter mit der Federkraft der zugeordneten Federelemente kann es in Kombination mit einer Materialermüdung des dielektrischen Materials des Gegensteckverbindergehäuses über die Zeit zu einem unerwünschten Verschieben bzw. zu einem unerwünschten Kippen der zugehörigen Gegenkontaktelemente kommen. Zur mechanischen Stabilisierung des Kontaktierungssystems ist ein Klemmelement in eine Durchführung, welche im Steckverbindergehäuse in Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente ausgebildet ist, und in einer Ausnehmung, welche fluchtend zur Durchführung des Steckverbindergehäuses im Gegensteckverbindergehäuse ausgebildet ist, eingefügt. Das Klemmelement ist in der Ausnehmung des Gegensteckverbindergehäuses derart eingefügt, dass das Klemmelement mit den zur Ausnehmung benachbarten Bereichen des Gegensteckverbindergehäuse kraftschlüssig, bevorzugt über eine Presspassung, verbunden sind.Due to the latent loading of the electrical conductors with the spring force of the associated spring elements, this can, in combination with material fatigue of the dielectric material of the mating connector housing, lead to undesired displacement or movement over time. come to an undesirable tilting of the associated mating contact elements. For mechanical stabilization of the contacting system, a clamping element is inserted in a passage formed in the connector housing in the longitudinal direction of the mating contact elements and in a recess formed in alignment with the passage of the connector housing in the mating connector housing. The clamping element is inserted in the recess of the mating connector housing in such a way that the clamping element is non-positively connected to the regions of the mating connector housing adjacent to the recess, preferably via a press fit.

Durch die Presspassung zwischen dem Klemmelement und dem Gegensteckverbindergehäuse kommt es in einem Bereich des Gegensteckverbindergehäuses, in dem es ohne eine Verklemmung mit einem Klemmelement zu einer Materialermüdung kommen würde, vorteilhaft zu einer Materialverdichtung und damit zu einer Erhöhung der Materialfestigkeit. Ein Verschieben bzw. ein Kippen des Gegenkontaktelements und damit eine Erhöhung der Transferimpedanz sowie in einem extremen Szenario ein Kontaktverlust zwischen den elektrischen Leitern und dem zugehörigen Gegenkontaktelementen kann somit vorteilhaft vermieden werden.The press fit between the clamping element and the mating connector housing advantageously results in material compaction and thus an increase in material strength in a region of the mating connector housing in which material fatigue would occur without jamming with a clamping element. Displacement or tilting of the mating contact element and thus an increase in the transfer impedance and, in an extreme scenario, a loss of contact between the electrical conductors and the associated mating contact elements can thus advantageously be avoided.

Das Klemmelement ist bevorzugt aus einem dielektrischen Material hergestellt. In einer bevorzugten Anordnung der Kontaktpartner, bei der die beiden Gegenkontaktelemente zwischen den beiden elektrischen Leitern angeordnet sind, ist das Klemmelement in einer Ausnehmung zwischen den beiden Gegenkontaktelementen innerhalb des Gegensteckverbinders angeordnet. Das Klemmelement, in dem im gesteckten Zustand der Steckverbindung die Befestigungsschraube und die zugehörige Schraubenhülse angeordnet sind, weist einen hülsenförmigen Bereich auf.The clamping element is preferably made of a dielectric material. In a preferred arrangement of the contact partners, in which the two mating contact elements are arranged between the two electrical conductors, the clamping element is arranged in a recess between the two mating contact elements within the mating connector. The clamping element, in which the fastening screw and the associated screw sleeve are arranged when the plug-in connection is plugged in, has a sleeve-shaped area.

Um eine Klemmwirkung zu erzielen, weist das Klemmelement wenigstens zwei Klemmbacken auf, welche vom hülsenförmigen Bereich des Klemmelements radial nach außen in zwei entgegengesetzten Richtungen ausgebildet sind. Diese beiden Klemmbacken sind jeweils in einer zwischen den beiden Gegenkontaktelementen ausgebildeten Ausnehmung angeordnet und verhindern ein Verschieben bzw. ein Kippen der Gegenkontaktelemente. Zur besseren mechanischen Stabilisierung des Klemmelements innerhalb des Gegensteckverbinders sind am Klemmelement vier Klemmbacken ausgebildet, welche jeweils ausgehend vom hülsenförmigen Bereich radial nach außen in den vier zueinander orthogonalen Richtungen ausgeformt sind. Die beiden weiteren Klemmbacken sind hierbei in einem Schlitz zwischen zwei Kontaktierungsbereichen der beiden Gegenkontaktelemente verankert.In order to achieve a clamping effect, the clamping element has at least two clamping jaws, which are formed radially outwards in two opposite directions from the sleeve-shaped area of the clamping element. These two clamping jaws are each arranged in a recess formed between the two mating contact elements and prevent the mating contact elements from shifting or tilting. For better mechanical stabilization of the clamping element within the mating connector, four clamping jaws are formed on the clamping element, each of which is formed radially outward from the sleeve-shaped portion in the four mutually orthogonal directions. The two other clamping jaws are anchored in a slot between two contacting areas of the two mating contact elements.

In einer weiteren Anordnung der Kontaktpartner, bei der die beiden elektrischen Leiter zwischen den beiden Gegenkontaktelementen angeordnet sind, sind bevorzugt zwei Klemmelemente vorgesehen, die jeweils in einer Ausnehmung zwischen dem jeweiligen Gegenkontaktelement und der Außenwand des Gegensteckverbindergehäuses kraftschlüssig eingepresst sind. Die beiden Klemmelemente sind geeignet mit dem Befestigungselement, insbesondere mit der Befestigungsschraube zu verbinden.In a further arrangement of the contact partners, in which the two electrical conductors are arranged between the two mating contact elements, two clamping elements are preferably provided, which are each force-fitted into a recess between the respective mating contact element and the outer wall of the mating connector housing. The two clamping elements are suitable for connecting to the fastening element, in particular to the fastening screw.

Jedes Klemmelement ist jeweils mit dem Steckverbindergehäuse vorzugsweise formschlüssig, beispielsweise über eine Rastverbindung, verbindbar. Jedes dielektrisch ausgebildete Klemmelement ist außerdem mit dem Befestigungselement, insbesondere mit einer metallischen Befestigungsschraube, zu verbinden. Hierzu ist vorzugsweise eine metallische Hülse vorzusehen, die über eine Schraubverbindung mit der metallischen Befestigungsschraube und über eine Presspassung mit dem dielektrischen Klemmelement zu verbinden ist.Each clamping element can be connected to the connector housing, preferably in a form-fitting manner, for example via a latching connection. Each dielectrically designed clamping element is also to be connected to the fastening element, in particular to a metal fastening screw. For this purpose, a metallic sleeve is preferably to be provided, which is to be connected to the metallic fastening screw via a screw connection and to the dielectric clamping element via a press fit.

Von der Erfindung ist ebenfalls eine Steckverbindung mit abgedeckt. Die Steckverbindung weist die Steckverbinderanordnung mit dem Steckverbinder und einen zum Steckverbinder korrespondierenden Gegensteckverbinder auf. Hierbei kontaktiert die an jedem elektrischen Leiter der Steckverbinderanordnung jeweils ausgebildete Kontaktfläche bzw. die an jedem Kontaktelement der Steckverbinderanordnung jeweils ausgebildete Kontaktfläche jeweils die korrespondierende Gegenkontaktfläche, die an einem zugehörigen Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinders jeweils ausgebildet ist.A plug connection is also covered by the invention. The plug-in connection has the plug-in connector arrangement with the plug-in connector and a mating connector that corresponds to the plug-in connector. In this case, the contact surface formed on each electrical conductor of the connector arrangement or the contact surface formed on each contact element of the connector arrangement makes contact with the corresponding mating contact surface, which is formed on an associated mating contact element of the mating connector.

Die zur Steckverbinderanordnung bereits erläuterten Merkmale sind analog auch für die Steckverbindung anwendbar.The features already explained for the plug-in connector arrangement can also be used analogously for the plug-in connection.

Von der Erfindung ist schließlich ein Verfahren zur Bereitstellung einer elektrischen Verbindung über eine einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder umfassende Steckverbindung mit abgedeckt. Eine elektrische Hochvoltübertragung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder wird eingerichtet, welche zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

  1. a) Verbinden von mehreren in den Steckverbinder mündenden elektrischen Leitern mit zugehörigen Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinders ;
  2. b) Verriegeln der elektrischen Steckverbindung zwischen einem Steckverbindergehäuse des Steckverbinders und einem Gegensteckverbindergehäuse des Gegensteckverbinders.
Finally, of the invention is a method of providing an electrical connection via a connector and a Mating connector comprehensive connector with covered. An electrical high-voltage transmission between the connector and the mating connector is set up, which includes at least the following method steps:
  1. a) connecting a plurality of electrical conductors which open into the plug connector with associated mating contact elements of the mating connector;
  2. b) locking the electrical plug connection between a connector housing of the connector and a mating connector housing of the mating connector.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above configurations and developments can be combined with one another as desired, insofar as this makes sense. Further possible configurations, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.

INHALTSANGABE DER ZEICHNUNGCONTENTS OF THE DRAWING

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

Fig. 1A,1B
eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordung und des Gegensteckverbinders,
Fig. 2A,2B
eine Längsschnittdarstellung und eine Draufsicht einer ersten Ausprägung einer Kontaktierung,
Fig. 3A,3B
eine Längsschnittdarstellung und eine Draufsicht einer zweiten Ausprägung einer Kontaktierung,
Fig. 4A,4B
eine Längsschnittdarstellung und eine Draufsicht einer dritten Ausprägung einer Kontaktierung,
Fig. 5A,5B
eine Längsschnittdarstellung und eine Draufsicht einer vierten Ausprägung einer Kontaktierung,
Fig. 6A,6B
eine Längsschnittdarstellung und eine Draufsicht einer fünften Ausprägung einer Kontaktierung,
Fig. 7A,7B, 7C,7D
eine Draufsicht, eine Längsschnittdarstellung, eine erste und eine zweite Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung im nicht gesteckten Zustand,
Fig. 7E,7F, 7G,7H
eine Draufsicht, eine Längsschnittdarstellung, eine erste und eine zweite Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Steckverbindung und
Fig. 7I,7J, 7K
eine Querschnittsdarstellung, eine erste und eine zweite Längsschnittdarstellung des Gegensteckverbinders im nicht gesteckten Zustand.
The present invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments given in the schematic figures of the drawing. They show:
Figures 1A, 1B
an exploded view of the connector assembly according to the invention and the mating connector,
2A,2B
a longitudinal sectional view and a top view of a first form of a contact,
3A,3B
a longitudinal sectional view and a top view of a second form of a contact,
4A,4B
a longitudinal sectional view and a plan view of a third form of a contact,
Figures 5A, 5B
a longitudinal sectional view and a plan view of a fourth form of a contact,
Figures 6A, 6B
a longitudinal sectional view and a plan view of a fifth form of a contact,
Figures 7A, 7B, 7C, 7D
a plan view, a longitudinal sectional view, a first and a second cross-sectional view of the connector assembly according to the invention in the unplugged state,
Figures 7E, 7F, 7G, 7H
a plan view, a longitudinal sectional view, a first and a second cross-sectional view of the connector according to the invention and
Figures 7I, 7J, 7K
a cross-sectional view, a first and a second longitudinal sectional view of the mating connector in the unplugged state.

Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.The accompanying drawing figures are intended to provide a further understanding of embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the foregoing advantages will become apparent by reference to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale with respect to one another.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures of the drawing, elements, features and components that are the same, have the same function and have the same effect--unless stated otherwise--are each provided with the same reference symbols.

Im Folgenden werden die Figuren zusammenhängend und übergreifend beschrieben.The figures are described in a coherent and comprehensive manner below.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

Im Folgenden wird anhand der Explosionsdarstellung in Fig. 1A die Struktur der Steckverbinderanordnung und anhand der Explosionsdarstellung in Fig. 1B die Struktur des zugehörigen Gegensteckverbinders erläutert:
Die Steckverbinderanordnung 1 weist einen Steckverbinder 2 und zwei elektrische Leiter 3 auf. Da die beiden elektrischen Leiter 3 nicht nur als Verbindungselemente zu einem elektrischen Aggregat bzw. zu einem weiteren Steckverbinder, sondern auch als elektrische Kontakte des Steckverbinders 2 dienen, sind sie auch als Bestandteile des Steckverbinders 2 zu verstehen. Der Steckverbinder 2 weist ein Steckverbindergehäuse 4 auf. Die beiden elektrischen Leiter 3, die bevorzugt als elektrische Flachleiter ausgebildet sind, sind durch eine seitliche Öffnung 5 des Steckverbindergehäuses 4 in das Steckverbindergehäuse 4 einfügbar. Die Öffnung 5 des Steckverbindergehäuses 4 ist durch eine in Fig. 1A nicht dargestellte und zum Steckverbindergehäuse 4 gehörige Gehäusekappe verschließbar.In the following, using the exploded view in Figure 1A the structure of the connector assembly and using the exploded view in Figure 1B the structure of the associated mating connector is explained:
The connector arrangement 1 has a connector 2 and two electrical conductors 3 . Since the two electrical conductors 3 not only serve as connecting elements to an electrical unit or to another connector, but also as electrical contacts of the connector 2 , they are also to be understood as components of the connector 2 . The connector 2 has a connector housing 4 . The two electrical conductors 3 , which are preferably in the form of flat electrical conductors, can be inserted into the connector housing 4 through a lateral opening 5 in the connector housing 4 . The opening 5 of the connector housing 4 is closed by an in Figure 1A housing cap, not shown, which belongs to the connector housing 4, can be closed.

Im Steckverbindergehäuse 4 ist ferner quer zur Längsachse der elektrischen Leiter 3 eine Durchführung 6 ausgebildet, in die ein Klemmelement 7 eingefügt ist. Das Klemmelement 7 ist über ein Rastelement 8 mit einem zugehörigen Gegenrastelement, welches an der Innenwand der Durchführung 6 ausgebildet ist, am Steckverbindergehäuse 4 fixiert. Das Klemmelement 7 weist eine Durchführung 9 auf. Durch ein erstes Ende 10 der Durchführung 9 ist der Schraubenschaft einer Befestigungsschraube 11 einfügt, welcher aus einem zweiten Ende der Durchführung 9 zur Verschraubung mit einer Schraubenhülse des Gegensteckverbinders herausragt. Zur Befestigung der metallischen Befestigungsschraube 11 in der Durchführung 9 des dielektrischen Klemmelements 7 ist eine metallische Hülse 12 am ersten Ende 10 in die Durchführung 9 des Klemmelements 7 eingepresst. Die Befestigung der Befestigungsschraube 11 an der metallischen Hülse 12 erfolgt mittels einer Schraubverbindung zwischen dem Innengewinde der metallischen Hülse 12 und dem Außengewinde der Befestigungsschraube 11.In the connector housing 4, a passage 6 is also formed transversely to the longitudinal axis of the electrical conductors 3, in which a clamping element 7 is inserted. The clamping element 7 is fixed to the connector housing 4 via a latching element 8 with an associated counter-latching element, which is formed on the inner wall of the bushing 6 . The clamping element 7 has a bushing 9 . The screw shank of a fastening screw 11 is inserted through a first end 10 of the bushing 9 and protrudes from a second end of the bushing 9 for screwing to a screw sleeve of the mating connector. A metal sleeve 12 is pressed at the first end 10 into the bushing 9 of the clamping element 7 in order to fasten the metal fastening screw 11 in the bushing 9 of the dielectric clamping element 7 . The fastening screw 11 is fastened to the metallic sleeve 12 by means of a screw connection between the internal thread of the metallic sleeve 12 and the external thread of the fastening screw 11.

Jeder elektrischer Leiter 3 weist mehrere lamellenförmig umgeformte Bereiche 13 auf, die als Kontaktbereiche des elektrischen Leiters 3 dienen. Die in Fig. 1A dargestellten elektrischen Leiter 3 weisen beispielsweise jeweils zwei lamellenförmig umgeformte Bereiche 13 auf. Zur Erhöhung der Kontaktpunktanzahl sind die einzelnen lamellenförmig umgeformten Bereiche 13 wie in Fig. 1A angedeutet zusätzlich geschlitzt. Die beiden elektrischen Leiter 3 sind gemeinsam mit einer zugehörigen Metallplatte 14, an der mehrere Federelemente in der Form von Federlaschen 15 ausgeformt sind, durch die seitliche Öffnung 5 in den Steckverbinder 2 eingefügt.Each electrical conductor 3 has a plurality of areas 13 formed in a lamellar shape, which serve as contact areas of the electrical conductor 3 to serve. In the Figure 1A The electrical conductors 3 shown each have, for example, two areas 13 formed in a lamellar shape. To increase the number of contact points, the individual areas 13 formed in a lamellar shape are as in Figure 1A additionally slit. The two electrical conductors 3 are inserted through the lateral opening 5 into the connector 2 together with an associated metal plate 14 on which a plurality of spring elements in the form of spring shackles 15 are formed.

Die beiden Metallplatten 14 mit den ausgeformten Federlaschen 15 sind in der in Fig. 1A dargestellten Variante eines Steckverbinders 2 zwischen der Außenwand 16 des Steckverbindergehäuses 4 und dem elektrischen Leiter 3 angeordnet, um den elektrischen Leiter 3 mit den zugehörigen Federlaschen 15 gegen eine im Steckverbindergehäuse 4 ausgebildete Innenwand 17 zu drücken. Die Innenwand 17 weist hierzu eine Ausformung auf, die komplementär zur Ausformung des elektrischen Leiters 3 zzgl. der lammellenförmig umgeformten Bereiche 13 ausgebildet ist. Die elektrischen Leiter 3, welche als elektrische Flachleiter ausgebildet sind, weisen jeweils einen beispielsweise S-förmig ausgeformten Längsabschnitt 18 auf, welcher an eine korrespondierend ausgeformte Innenwand 17 des Steckverbindergehäuses 4 mittels der Gehäusekappe gedrückt ist. Somit ist eine formschlüssige Fixierung der elektrischen Leiter 3 am Steckverbindergehäuse 4 realisiert.The two metal plates 14 with the formed spring tabs 15 are in Figure 1A shown variant of a connector 2 between the outer wall 16 of the connector housing 4 and the electrical conductor 3 is arranged in order to press the electrical conductor 3 with the associated spring tabs 15 against an inner wall 17 formed in the connector housing 4 . For this purpose, the inner wall 17 has a shape that is complementary to the shape of the electrical conductor 3 plus the areas 13 formed in a lamellar shape. The electrical conductors 3, which are designed as electrical flat conductors, each have a longitudinal section 18 formed, for example, in an S-shape, which is pressed against a correspondingly shaped inner wall 17 of the connector housing 4 by means of the housing cap. Thus, a form-fitting fixation of the electrical conductors 3 on the connector housing 4 is realized.

Der Gegensteckverbinder 19 weist gemäß Fig. 1B ein Gegensteckverbindergehäuse 20 mit einer Öffnung 21 auf, durch die zwei Gegenkontaktelemente 22 in zugehörige im Gegensteckverbindergehäuse 20 ausgebildete Haltebereiche 23 eingefügt sind. Die Gegenkontaktelemente 22 weisen jeweils eine Anzahl von Gegenkontaktbereichen 24 auf, die der Anzahl von Kontaktbereichen, d. h. der Anzahl von umgeformten Bereichen 13, der elektrischen Leiter 3 entspricht. Die beiden Gegenkontaktbereiche 24 bilden mit dem verbindenden Verbindungsbereich 25 ein U-förmig geformtes Gegenkontaktelement 22.The mating connector 19 has according to Figure 1B a mating connector housing 20 with an opening 21 through which two mating contact elements 22 are inserted into associated holding areas 23 formed in the mating connector housing 20 . The mating contact elements 22 each have a number of mating contact areas 24 which corresponds to the number of contact areas, ie the number of shaped areas 13 of the electrical conductors 3 . The two mating contact areas 24 form a U-shaped mating contact element 22 with the connecting connection area 25.

Am axialen Ende der beiden Gegenkontaktbereiche 24, welche eine stiftförmige Längserstreckung und eine rechteckig geformte Quererstreckung aufweisen, ist jeweils eine Gegenkontaktfläche 26 ausgebildet. Jede Gegenkontaktfläche 26 des Gegenkontaktelements 22 weist jeweils ein korrespondierendes Flächenprofil zur zugehörigen Kontaktfläche 27 auf, welche jeweils im einem Kontaktbereich des zugehörigen elektrischen Leiters 3 ausgebildet ist. Somit weist die einzelne Kontaktfläche 27 jedes elektrischen Leiters 3 wie auch die einzelne Gegenkontaktfläche 26 jedes Gegenkontaktelements 22 jeweils eine Richtungskomponente in der bzw. entgegen der Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 und eine Richtungskomponente orthogonal zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 auf.At the axial end of the two counter-contact areas 24, which have a pin-shaped longitudinal extent and a rectangular-shaped transverse extent, a counter-contact surface 26 is formed in each case. Each mating contact surface 26 of the mating contact element 22 has a respective one corresponding surface profile to the associated contact surface 27, which is formed in each case in a contact area of the associated electrical conductor 3. Thus, the individual contact surface 27 of each electrical conductor 3 as well as the individual mating contact surface 26 of each mating contact element 22 each have a directional component in or opposite to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22.

Durch die Öffnung 21 des Gegensteckverbindergehäuses 20 ist als Befestigungselement des Gegensteckverbinders 19 eine metallische Schraubenhülse 28 mit einem zum Außengewinde der Befestigungsschraube 11 komplementären Innengewinde in einen zugehörigen Haltebereich 29 eingefügt, welcher im Gegensteckverbindergehäuse 20 ausgebildet ist.A metallic screw sleeve 28 with an internal thread complementary to the external thread of the fixing screw 11 is inserted through the opening 21 of the mating connector housing 20 as a fastening element of the mating connector 19 into an associated holding area 29 which is formed in the mating connector housing 20 .

Im gesteckten Zustand des Steckverbinders 2 und des Gegensteckverbinders 19 ist eine Kontaktierung zwischen den Kontaktflächen 27 der beiden elektrischen Leiter 3 und den zugehörigen Gegenkontaktflächen 26 der Gegenkontaktelemente 22 möglich. Für die Kontaktierung der Kontaktflächen 27, welche auf den elektrischen Leitern 3 und den mit den elektrischen Leitern 3 einteilig verbundenen Kontaktelementen 31 ausgebildet sind, mit den zugehörigen Gegenkontaktflächen 26 der Gegenkontaktelemente 22, sind die Kontaktflächen 27 für die zugehörigen Gegenkontaktflächen 26 zugänglich. Hierzu weist das Steckverbindergehäuse 4 in der Darstellung der Fig. 1A im hinteren und unteren Bereich eine weitere Öffnung auf.When the connector 2 and the mating connector 19 are plugged in, contact can be made between the contact surfaces 27 of the two electrical conductors 3 and the associated counter-contact surfaces 26 of the counter-contact elements 22 . For the contacting of the contact surfaces 27, which are formed on the electrical conductors 3 and the contact elements 31 integrally connected to the electrical conductors 3, with the associated mating contact surfaces 26 of the mating contact elements 22, the contact surfaces 27 for the associated mating contact surfaces 26 are accessible. For this purpose, the connector housing 4 in the representation of Figure 1A another opening in the rear and lower area.

Bevor die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung 1, der zugehörige Steckverbinder 2 und der zugehörige Gegensteckverbinder 19 im nicht gesteckten Zustand und im gesteckten Zustand anhand diverser Ansichten und Schnitte in den Figuren 7A bis 7K im Detail erläutert werden, werden im Folgenden schematisch die einzelnen Ausprägungen einer Kontaktierung vorgestellt:
Aus den Figuren 2A und 2B geht eine erste Ausprägung einer Kontaktierung zwischen zwei elektrischen Leitern 3 und zwei zugehörigen Gegenkontaktelementen 22 hervor, bei der die Gegenkontaktelemente 22 im gesteckten Zustand der Steckverbindung 30 zwischen den beiden elektrischen Leitern 3 angeordnet sind. Die beiden elektrischen Leiter 3 sind jeweils als elektrische Flachleiter ausgebildet, wobei die größere Quererstreckung der elektrischen Flachleiters parallel zur Längsachse der Gegenkontaktelemente 22 orientiert ist.Before the connector assembly 1 according to the invention, the associated connector 2 and the associated mating connector 19 in the unplugged state and in the plugged state based on various views and sections in the Figures 7A through 7K are explained in detail, the individual characteristics of a contact are presented schematically below:
From the Figures 2A and 2B shows a first form of contacting between two electrical conductors 3 and two associated mating contact elements 22, in which the mating contact elements 22 in the plugged-in state of the connector 30 between the two electrical Heads 3 are arranged. The two electrical conductors 3 are each designed as electrical flat conductors, with the greater transverse extent of the electrical flat conductor being oriented parallel to the longitudinal axis of the mating contact elements 22 .

Die lamellenförmig umgeformten Bereiche 13 der elektrischen Leiter 3 sind somit in Richtung der Befestigungsschraube 11 gerichtet. Die einzelnen Kontaktflächen 27 der elektrischen Leiter weisen somit eine Richtungskomponente in Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente 22, insbesondere in Richtung des Gegensteckverb 19 und eine Richtungskomponente orthogonal zur Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente 22, d. h. in Richtung der Befestigungsschraube, auf. Die Federlaschen 15 der Metallplatten 14 sind außerhalb der elektrischen Leiter 3 angeordnet und drücken die Kontaktflächen 27 der elektrischen Leiter 3 quer zur Längsachsrichtung der Gegenkontaktelemente 22 gegen die zugehörigen Gegenkontaktflächen 26 der Gegenkontaktelemente 22. Die Befestigungsschraube 11, die in der korrespondierenden Schraubenhülse 28 verschraubt ist, drückt das Steckverbindergehäuse 4 gegen das Gegensteckverbindergehäuse 20 und damit die Kontaktflächen 27 der elektrischen Leiter 3 in Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 gegen die Gegenkontaktflächen 26 der Gegenkontaktelemente 22.The areas 13 of the electrical conductors 3 that are shaped like lamellae are thus directed in the direction of the fastening screw 11 . The individual contact surfaces 27 of the electrical conductors thus have a directional component in the longitudinal direction of the mating contact elements 22, in particular in the direction of the mating connector 19, and a directional component orthogonal to the longitudinal direction of the mating contact elements 22, i. H. in the direction of the mounting screw. The spring shackles 15 of the metal plates 14 are arranged outside the electrical conductors 3 and press the contact surfaces 27 of the electrical conductors 3 transversely to the longitudinal axis direction of the mating contact elements 22 against the associated mating contact surfaces 26 of the mating contact elements 22. The fastening screw 11, which is screwed into the corresponding screw sleeve 28, pushes the connector housing 4 against the mating connector housing 20 and thus the contact surfaces 27 of the electrical conductors 3 in the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 against the mating contact surfaces 26 of the mating contact elements 22.

In einer zweiten Ausprägung der Kontaktierung gemäß der Figuren 3A und 3B sind die elektrischen Leiter 3 zwischen den zugehörigen Gegenkontaktelementen 22 angeordnet. Die Metallplatten 14 mit den zugehörigen Federlaschen 15 sind somit innerhalb der elektrischen Leiter 3 angeordnet und drücken die lamellenförmig nach außen umgeformten Bereiche 13 mit den darin ausgebildeten Kontaktflächen 27 gegen die Gegenkontaktflächen 26 der zugehörigen Gegenkontaktelemente 22.In a second form of contacting according to Figures 3A and 3B the electrical conductors 3 are arranged between the associated mating contact elements 22 . The metal plates 14 with the associated spring shackles 15 are thus arranged inside the electrical conductors 3 and press the lamellar-shaped outwardly formed areas 13 with the contact surfaces 27 formed therein against the mating contact surfaces 26 of the associated mating contact elements 22.

Bei der in den Figuren 4A und 4B dargestellten dritten Ausprägung einer Kontaktierung sind die Kontaktbereiche der elektrischen Leiter 3 nach innen in Richtung der Befestigungsschraube 11 gerichtet. Im Gegensatz zur ersten Ausprägung einer Kontaktierung sind die Kontaktflächen nicht im elektrischen Leiter 3 ausgebildet, sondern jeweils an einem rippen-, nasen-, lamellen- oder laschenförmig ausgeformtes Kontaktelement 31 realisiert, das einteilig, bevorzugt stoffschlüssig, mit dem zugehörigen elektrischen Leiter 3 verbunden ist.At the in the Figures 4A and 4B In the third form of contact shown, the contact areas of the electrical conductors 3 are directed inwards in the direction of the fastening screw 11 . In contrast to the first form of contacting, the contact surfaces are not formed in the electrical conductor 3, but are each realized on a rib-, nose-, lamellar- or tab-shaped contact element 31, which is connected in one piece, preferably with a material bond, to the associated electrical conductor 3 .

In einer vierten Ausprägung einer Kontaktierung gemäß der Figuren 5A und 5B weisen die als elektrische Flachleiter ausgebildeten elektrischen Leiter 3 im Gegensatz zu den ersten drei Ausprägungen eine Orientierung der größeren Quererstreckung der elektrischen Flachleiter auf, die jeweils orthogonal zur Längsachse der Gegenkontaktelemente 22 orientiert ist.In a fourth form of contacting according to Figures 5A and 5B In contrast to the first three forms, the electrical conductors 3 designed as electrical flat conductors have an orientation of the greater transverse extent of the electrical flat conductors, which is oriented orthogonally to the longitudinal axis of the mating contact elements 22 in each case.

Die Kontaktfläche 27 des einzelnen elektrischen Leiters 3 ist jeweils auf einer seitlichen Fläche 44 des elektrischen Leiters 3 - nämlich der seitlichen Fläche 44 des elektrischen Leiters 3 mit der jeweils kleineren Quererstreckung - ausgebildet, welche quer zur Längsachse der elektrisch Leiter 3 angeordnet ist. Die seitliche Fläche 44 der elektrischen Leiter 3 ist jeweils derart ausgeformt, dass sie eine Richtungskomponente in der Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 und eine Richtungskomponente orthogonal zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 aufweist.The contact surface 27 of the individual electrical conductor 3 is in each case formed on a lateral surface 44 of the electrical conductor 3 - namely the lateral surface 44 of the electrical conductor 3 with the respectively smaller transverse extent - which is arranged transversely to the longitudinal axis of the electrical conductor 3 . The lateral surface 44 of the electrical conductors 3 is formed in each case in such a way that it has a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 .

In einer fünften Ausprägung einer Kontaktierung gemäß der Figuren 6A und 6B ist die größere Quererstreckung der elektrischen Flachleiter ebenfalls orthogonal zur Längsachse der Gegenkontaktelemente 22 orientiert. Bei der fünften Ausprägung ist ein axialer Endbereich 32 der elektrischen Leiter 3 derart verformt, dass sich am axialen Endbereich 32 der elektrischen Leiter 3 jeweils ein umgeformter Bereich 13 mit einer Kontaktfläche 27 ausbildet, die eine Richtungskomponente in der Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 und eine Richtungskomponente orthogonal zur Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 aufweist.In a fifth form of contacting according to Figures 6A and 6B the greater transverse extent of the electrical flat conductors is also oriented orthogonally to the longitudinal axis of the mating contact elements 22 . In the fifth embodiment, an axial end area 32 of the electrical conductor 3 is deformed in such a way that a deformed area 13 with a contact surface 27 is formed on the axial end area 32 of the electrical conductor 3, which has a directional component in the longitudinal direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonally to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 .

Die Umformung des axialen Endbereichs 32 der elektrischen Leiter 3 erfolgt jeweils durch einen Stanz- und Biegeprozess. Um eine höhere Kontaktpunktanzahl zu realisieren, können der umgeformte Bereich 13, wie in Fig. 6B angedeutet ist, auch geschlitzt ausgeformt sein. Denkbar ist auch eine Modifikation der fünften Ausprägung einer Kontaktierung, bei der der umgeformte Bereich 13 über ein entsprechend ausgeformtes Kontaktelement 31 realisiert ist, das einteilig beispielsweise mittels stoffschlüssiger Verbindung am axialen Endbereich 32 des einzelnen elektrischen Leiters 3 angebunden ist.The axial end area 32 of the electrical conductors 3 is formed by a stamping and bending process. In order to achieve a higher number of contact points, the formed area 13, as shown in Figure 6B is indicated, also be formed slotted. A modification of the fifth form of contacting is also conceivable, in which the shaped area 13 is realized via a correspondingly shaped contact element 31 which is connected in one piece, for example by means of a material connection, to the axial end area 32 of the individual electrical conductor 3 .

In den folgenden Figuren 7A bis 7K wird auf der Basis der ersten Ausprägung einer Kontaktierung gemäß der Figuren 2A und 2B die Steckverbinderanordnung 1, der Steckverbinder 2, der Gegensteckverbinder 19 und die Steckverbindung 30 im Detail erläutert:
Im nicht gesteckten Zustand einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung 1 gemäß der Figuren 7A, 7B, 7C und 7D sind zwei jeweils als elektrische Flachleiter ausgebildete elektrische Leiter 3 im Steckverbindergehäuse 4 des Steckverbinders 2 eingefügt. Ein S-förmig ausgeformter Längsabschnitt 18 jedes elektrisches Leiters 3 liegt gemäß Fig. 7B formschlüssig an einer entsprechend gewölbten Innenwand 17 des Steckverbindergehäuses 4 an. Zur Fixierung jedes elektrischen Leiters 3 im Steckverbindergehäuse 4 ist in der seitlichen Öffnung 5 des Steckverbindergehäuses 4 eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Gehäusekappe angeordnet, welche am Steckverbindergehäuse 4 fixiert ist und die beiden elektrischen Leiter gegen die Innenwand 17 des Steckverbindergehäuses 4 drückt.In the following Figures 7A through 7K is based on the first form of a contact according to Figures 2A and 2B the connector assembly 1, the connector 2, the mating connector 19 and the connector 30 explained in detail:
In the unplugged state of a connector assembly 1 according to the invention Figures 7A, 7B, 7C and 7D two electrical conductors 3 embodied as electrical flat conductors are inserted in the connector housing 4 of the connector 2 . An S-shaped longitudinal section 18 of each electrical conductor 3 is shown in FIG Figure 7B form-fitting to a correspondingly curved inner wall 17 of the connector housing 4. To fix each electrical conductor 3 in the connector housing 4, a housing cap (not shown for reasons of clarity) is arranged in the lateral opening 5 of the connector housing 4, which is fixed to the connector housing 4 and presses the two electrical conductors against the inner wall 17 of the connector housing 4.

Im axialen Endbereich 32 jedes elektrischen Leiters 3 sind jeweils beispielhaft zwei lamellenförmig umgeformte Bereiche 13 ausgebildet, welche jeweils über mehrere Schlitzungen mehrere Kontaktpunkte zur Kontaktierung mit einem zugehörigen Gegenkontaktelement 22 aufweisen. An jedem lamellenförmig umgeformten Bereich 13 des elektrischen Leiters 3 ist jeweils eine Kontaktfläche 27 mit einer Richtungskomponente in Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 und einer Richtungskomponente orthogonal Längsachsrichtung des Gegenkontaktelements 22 ausgebildet.In the axial end area 32 of each electrical conductor 3, two areas 13 formed in a lamellar shape are formed, for example, each of which has a number of contact points for contacting an associated counter-contact element 22 via a number of slits. A contact surface 27 with a directional component in the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 and a directional component orthogonal to the longitudinal axis direction of the mating contact element 22 is formed on each lamellar shaped region 13 of the electrical conductor 3 .

Jeder elektrische Leiter 3 ist im axialen Endbereich 32 mit den lamellenförmig umgeformten Bereichen 13 über die Federkraft von mehreren Federlaschen 15 gegen eine korrespondierend ausgeformte Innenwand 17 des Steckverbindergehäuses 4 gedrückt. Die einzelnen Federlaschen 15 sind an einer Metallplatte 14 ausgeformt, welche zwischen der Außenwand 16 des Steckverbindergehäuses 4 und dem axialen Endbereich 32 des einzelnen elektrischen Leiters 3 angeordnet ist.Each electrical conductor 3 is pressed against a correspondingly shaped inner wall 17 of the connector housing 4 in the axial end region 32 with the lamellar shaped regions 13 via the spring force of a plurality of spring shackles 15 . The individual spring tabs 15 are formed on a metal plate 14 which is arranged between the outer wall 16 of the connector housing 4 and the axial end area 32 of the individual electrical conductor 3 .

Zur Kontaktierung der Kontaktflächen 27 der elektrischen Leiter 3 mit Gegenkontaktflächen 26 von zugehörigen Gegenkontaktelementen 22 weist das Steckverbindergehäuse 4 des Steckverbinders 2 im Bereich der Kontaktflächen 27 jeweils Aufnahmekammern 33 zur Aufnahme der Gegenkontaktelemente 22 auf (siehe hierzu die Figuren 7C und 7D).For contacting the contact surfaces 27 of the electrical conductors 3 with mating contact surfaces 26 of associated mating contact elements 22, the connector housing 4 of the plug connector 2 has receiving chambers 33 in the region of the contact surfaces 27 for receiving the mating contact elements 22 (see the Figures 7C and 7D ).

In eine Durchführung 6, welche im Steckverbindergehäuse 4, insbesondere in der Innenwand 17 des Steckverbindergehäuses 4, in Richtung des Gegensteckverbinders 19 ausgebildet ist, ist ein Klemmelement 7 eingefügt (siehe hierzu die Figuren 7C und 7D).A clamping element 7 is inserted into a passage 6, which is formed in the connector housing 4, in particular in the inner wall 17 of the connector housing 4, in the direction of the mating connector 19 (see the Figures 7C and 7D ).

Das Klemmelement 7 ragt aus der Durchführung 6 des Steckverbindergehäuse 4 heraus und in eine Ausnehmung 34 hinein, welche fluchtend zur Durchführung 6 des Steckverbindergehäuse 4 im Gegensteckverbindergehäuse 20 ausgebildet ist. Das Klemmelement 7 wird in die Ausnehmung 34 bei der Befestigung der Befestigungsschraube 11 in die Schraubenhülse 28 eingefügt. Hierzu ist das Klemmelement 7 mit der Befestigungsschraube 11 verbunden. Die Befestigungsschraube 11 ist zentrisch im Klemmelement 7 geführt. Hierzu weist das Klemmelement 7 einen hülsenförmigen Bereich 35 auf, in dessen Inneren die Befestigungsschraube 11 angeordnet ist.The clamping element 7 protrudes from the passage 6 of the connector housing 4 and into a recess 34 which is aligned with the passage 6 of the connector housing 4 in the mating connector housing 20 . The clamping element 7 is inserted into the recess 34 when the fastening screw 11 is fastened in the screw sleeve 28 . For this purpose, the clamping element 7 is connected to the fastening screw 11 . The fastening screw 11 is guided centrally in the clamping element 7 . For this purpose, the clamping element 7 has a sleeve-shaped area 35, inside which the fastening screw 11 is arranged.

Zur Durchführung und zur Befestigung der Befestigungsschraube 11 ist im Innern des hülsenförmigen Bereichs 35 des Klemmelements 7 ein hülsenförmiger Befestigungsabschnitt 36 mit einer Durchführung 9 ausgebildet, der an den hülsenförmigen Bereich 35 des Klemmelements 7 angebunden ist. Zur Befestigung der metallischen Befestigungsschraube 11 an den dielektrischen Befestigungsabschnitt 36 des Klemmelements 7 ist eine metallische Hülse 12 in den hülsenförmigen Befestigungsabschnitt 36 des Klemmelements 7 eingepresst und über eine Schraubverbindung mit der Befestigungsschraube 11 verbunden. Der Schraubenkopf 37 des Befestigungsschraube liegt an einem Flansch 38 der metallischen Hülse 12 an. Der Flansch 38 der metallischen Hülse 12 liegt an einer Stirnfläche 39 des Klemmelements 7 an und ein Flansch 40 des Klemmelements 7 liegt an einer Stirnfläche 41 des Steckverbindergehäuses 4 an.A sleeve-shaped fastening section 36 with a passage 9 is formed inside the sleeve-shaped area 35 of the clamping element 7 for the passage and fastening of the fastening screw 11 , which is connected to the sleeve-shaped area 35 of the clamping element 7 . To fasten the metallic fastening screw 11 to the dielectric fastening section 36 of the clamping element 7 , a metallic sleeve 12 is pressed into the sleeve-shaped fastening section 36 of the clamping element 7 and connected to the fastening screw 11 via a screw connection. The screw head 37 of the fastening screw rests against a flange 38 of the metal sleeve 12 . The flange 38 of the metallic sleeve 12 rests on an end face 39 of the clamping element 7 and a flange 40 of the clamping element 7 rests on an end face 41 of the connector housing 4 .

Um ein Verklemmen des Klemmelements 7 mit dem Gegensteckverbindergehäuse 20 innerhalb der Ausnehmung 34 des Gegensteckverbindergehäuse 20 zu realisieren, sind am Klemmelement 7 vorzugsweise vier Klemmbacken 42 ausgebildet, welche vom hülsenförmigen Bereich 35 des Klemmelements 7 kreuzförmig radial nach außen gerichtet sind. Die kreuzförmig im Klemmelement 7 ausgebildeten Klemmbacken 42 des Klemmelements 7 weisen jeweils eine bestimmte Elastizität auf, um in die kreuzförmige Ausnehmung 34 im Gegensteckverbindergehäuse 20 einpressbar zu sein.To prevent jamming of the clamping element 7 with the mating connector housing 20 within the recess 34 of the mating connector housing 20 to realize, preferably four clamping jaws 42 are formed on the clamping element 7, which are radially cross-shaped from the sleeve-shaped portion 35 of the clamping element 7 to the outside. The clamping jaws 42 of the clamping element 7 embodied in a cross shape in the clamping element 7 each have a specific elasticity in order to be able to be pressed into the cross-shaped recess 34 in the mating connector housing 20 .

Die kreuzförmige Ausnehmung 34 ist zwischen den Haltebereichen 23 für die Gegenkontaktelemente 22 und dem Haltebereich 29 für die Schraubenhülse 28 im Gegensteckverbindergehäuses 20 ausgebildet.The cross-shaped recess 34 is formed between the holding areas 23 for the mating contact elements 22 and the holding area 29 for the screw sleeve 28 in the mating connector housing 20 .

Aus den Figuren 7I, 7J und 7K geht der Gegensteckverbinder 19 mit dem Gegensteckverbindergehäuse 20 hervor, in dem zwei Gegenkontaktelemente 22 mit jeweils zwei Gegenkontaktbereichen 24 angeordnet sind. Jedes Gegenkontaktelement 22 ist U-förmig ausgeformt, indem die beiden Gegenkontaktbereiche 24 über einen Verbindungsbereich 25 miteinander verbunden sind. Jedes Gegenkontaktelement 22 ist in einem zugehörigen im Gegensteckverbindergehäuse 20 ausgebildeten Haltebereichen 23 befestigt. In einem weiteren Haltebereich 29, der mittig zu den anderen Haltebereichen 23 im Gegensteckverbindergehäuse 20 ausgebildet ist, ist eine metallische Schraubenhülse 28 gelagert.From the Figures 7I, 7J and 7K shows the mating connector 19 with the mating connector housing 20, in which two mating contact elements 22, each with two mating contact areas 24, are arranged. Each mating contact element 22 is U-shaped in that the two mating contact areas 24 are connected to one another via a connecting area 25 . Each mating contact element 22 is fastened in an associated holding area 23 formed in the mating connector housing 20 . A metallic screw sleeve 28 is mounted in a further holding area 29, which is formed in the center of the other holding areas 23 in the mating connector housing 20.

Die Figuren 7E, 7F, 7G und 7H stellen jeweils die Steckverbindung 30 im gesteckten Zustand des Steckverbinders 2 und des Gegensteckverbinders 19 dar:
Die Befestigungsschraube 11 ist in der Schraubenhülse 28 eingeschraubt, so dass der Steckverbinder 2 und der Gegensteckverbinder 19 zueinander fixiert sind. In den Aufnahmekammern 33 innerhalb des Steckverbindergehäuses 4 sind die Gegenkontaktelemente 22 des Gegensteckverbinders 19 eingefügt. Die Kontaktflächen 27 in den umgeformten Bereichen 13 der beiden elektrischen Leiter 3 kontaktieren jeweils die Gegenkontaktflächen 26 in den Gegenkontaktbereichen 24 der Gegenkontaktelemente 22.the Figures 7E, 7F, 7G and 7H each represent the plug-in connection 30 in the plugged-in state of the plug-in connector 2 and the mating plug-in connector 19:
The fastening screw 11 is screwed into the screw sleeve 28 so that the connector 2 and the mating connector 19 are fixed to one another. In the receiving chambers 33 within the connector housing 4, the mating contact elements 22 of the mating connector 19 are inserted. The contact surfaces 27 in the formed regions 13 of the two electrical conductors 3 each make contact with the mating contact surfaces 26 in the mating contact regions 24 of the mating contact elements 22.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above on the basis of preferred exemplary embodiments, it is not restricted to them, but rather can be modified in a variety of ways.

Claims (15)

Steckverbinderanordnung (1) aufweisend
einen Steckverbinder (2) und mehrere elektrische Leiter (3), wobei der Steckverbinder (2) ein Steckverbindergehäuse (4) aufweist, in dem ein axialer Endbereich (32) jedes elektrischen Leiters (3) eingefügt und befestigt ist, wobei an jedem elektrischen Leiter (3) oder an jedem Kontaktelement (31), das jeweils einteilig mit dem jeweiligen elektrischen Leiter (3) verbunden ist, jeweils eine Kontaktfläche (27) ausgebildet ist, die eingerichtet ist, eine Gegenkontaktfläche (26) eines zugehörigen Gegenkontaktelements (22) eines Gegensteckverbinders (19) elektrisch zu kontaktieren, wobei die jeweiligen Kontaktfläche (27) jeweils eine Richtungskomponente in einer zu einer Längsachsrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung aufweist, wobei im Steckverbindergehäuse (4) für jeden elektrischen Leiter (3) jeweils wenigstens ein Federelement (15) angeordnet ist, welches jeweils mit dem jeweiligen elektrischen Leiter (3) verbunden ist und eingerichtet ist, die Kontaktfläche (27) gegen die Gegenkontaktfläche (26), welche eine Richtungskomponente in einer zu einer Längsachsrichtung des jeweiligen Gegenkontaktelements orthogonalen Richtung aufweist, in der zur Längsachsrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters ersten orthogonalen Richtung zu drücken.Connector arrangement (1) having
a connector (2) and a plurality of electrical conductors (3), the connector (2) having a connector housing (4) in which an axial end portion (32) of each electrical conductor (3) is inserted and fixed, at each electrical conductor (3) or on each contact element (31), which is in each case connected in one piece to the respective electrical conductor (3), a contact surface (27) is formed, which is designed to have a mating contact surface (26) of an associated mating contact element (22). Mating connector (19) to make electrical contact, the respective contact surface (27) each having a directional component in a first orthogonal direction to a longitudinal axis direction of the respective electrical conductor, wherein in the connector housing (4) for each electrical conductor (3) in each case at least one spring element ( 15) is arranged, which is connected to the respective electrical conductor (3) and is set up, the Kontaktf surface (27) against the mating contact surface (26), which has a directional component in a direction orthogonal to a longitudinal axis direction of the respective mating contact element, in the first direction orthogonal to the longitudinal axis direction of the respective electrical conductor. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch
dass die jeweiligen Kontaktfläche (27) zusätzlich eine Richtungskomponente in einer zur Längsachsrichtung des jeweiligen elektrischen Leiters und zur ersten orthogonalen Richtung zweiten orthogonalen Richtung aufweist und im Steckverbindergehäuse (4) ein Befestigungselement, vorzugsweise eine Befestigungsschraube (11), angeordnet ist, welches eingerichtet ist, bei einem Verbinden mit einem Befestigungselement, vorzugsweise mit einer Schraubenhülse (28), des Gegensteckverbinders (19) die Kontaktfläche jedes elektrischen Leiters bzw. jedes Kontaktelements gegen die Gegenkontaktfläche des zugehörigen Gegenkontaktelements, welche zusätzlich eine Richtungskomponente in der Längsachsrichtung des jeweiligen Gegenkontaktelements aufweist, in der zweiten orthogonalen Richtung zu drücken.Connector arrangement (1) according to claim 1,
characterized by
that the respective contact surface (27) additionally has a directional component in a second orthogonal direction to the longitudinal axis direction of the respective electrical conductor and to the first orthogonal direction and a fastening element, preferably a fastening screw (11), is arranged in the connector housing (4), which is set up when connecting the mating connector (19) with a fastening element, preferably with a screw sleeve (28), the contact surface of each electrical conductor or each contact element against the mating contact surface of the associated mating contact element, which additionally has a directional component in the longitudinal axis direction of the respective mating contact element, in the second orthogonal direction to press. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet dadurch
dass die Federelemente (15) jeweils an einer Seite des elektrischen Leiters (3) im Steckverbindergehäuse (4) angeordnet sind, die derjenigen Seite des elektrischen Leiters (3) gegenüber liegt, an der die Kontaktfläche (27) ausgebildet ist.Connector arrangement (1) according to claim 1 or 2,
characterized by
that the spring elements (15) are each arranged on a side of the electrical conductor (3) in the connector housing (4) which is opposite that side of the electrical conductor (3) on which the contact surface (27) is formed. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet dadurch
dass die Federelemente, die mit dem elektrischen Leiter (3) verbunden sind, jeweils als eine Federlasche (15) in einer Metallplatte (14) ausgeformt sind.Connector arrangement (1) according to any one of claims 1 to 3,
characterized by
that the spring elements, which are connected to the electrical conductor (3), are each formed as a spring clip (15) in a metal plate (14). Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet dadurch
dass jeder elektrischer Leiter (3) jeweils derart eingerichtet, dass dessen Längsachse in einem gesteckten Zustand des Steckverbinders (2) und des Gegensteckverbinders (19) zu einer Längsachse des zugehörigen Gegenkontaktelements (22) seitlich beabstandet angeordnet ist.Connector arrangement (1) according to any one of claims 1 to 4,
characterized by
that each electrical conductor (3) is set up in such a way that its longitudinal axis is arranged laterally spaced from a longitudinal axis of the associated mating contact element (22) when the plug connector (2) and the mating plug connector (19) are plugged in. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 5,
gekennzeichnet dadurch
dass jeder elektrischer Leiter (3) jeweils derart lateral zur Längsachse des jeweiligen elektrischen Leiters (3) umgeformt ist, dass sich in einem umgeformten Bereich (13) des jeweiligen elektrischen Leiters (3) die jeweilige Kontaktfläche (27) ausbildet, oder jedes Kontaktelement (31) jeweils derart lateral zur Längsachse des jeweiligen elektrischen Leiters (3) ausgeformt ist, dass sich im jeweiligen Kontaktelement (31) die jeweilige Kontaktfläche (27) ausbildet.Connector arrangement (1) according to claim 5,
characterized by
that each electrical conductor (3) is formed laterally to the longitudinal axis of the respective electrical conductor (3) in such a way that the respective contact surface (27) is formed in a formed region (13) of the respective electrical conductor (3), or each contact element ( 31) is formed laterally to the longitudinal axis of the respective electrical conductor (3) in such a way that the respective contact surface (27) is formed in the respective contact element (31). Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 6,
gekennzeichnet dadurch
dass der umgeformte Bereich (13) des elektrischen Leiters (3) jeweils bevorzugt lamellen- oder laschenförmig umgeformt ist bzw. die Kontaktelemente (31) jeweils bevorzugt lamellen-, laschen-, rippen- oder nasenförmig ausgeformt sind.Connector arrangement (1) according to claim 6,
characterized by
that the formed area (13) of the electrical conductor (3) is preferably formed in the form of lamellae or tabs or the contact elements (31) are each preferably formed in the form of lamellae, tabs, ribs or lugs. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 5,
gekennzeichnet dadurch
dass an jedem elektrischen Leiter (3) jeweils eine seitliche Fläche (44) derart ausgeformt ist, dass an der seitlichen Fläche (44) die jeweilige Kontaktfläche (27) ausgebildet ist, wobei die seitliche Fläche (44) quer zur Längsachse des jeweiligen elektrischen Leiters (3) angeordnet ist.Connector arrangement (1) according to claim 5,
characterized by
that a lateral surface (44) is formed on each electrical conductor (3) in such a way that the respective contact surface (27) is formed on the lateral surface (44), the lateral surface (44) being transverse to the longitudinal axis of the respective electrical conductor (3) is arranged. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet dadurch
dass mehrere Kontaktflächen (27) jeweils an jedem elektrischen Leiter (3) oder jeweils an dem mit jedem elektrischen Leiter (3) jeweils verbundenen Kontaktelement (31) ausgebildet sind oder an mehreren mit jedem elektrischen Leiter (3) jeweils verbundenen Kontaktelementen (31) jeweils eine Kontaktfläche (27) ausgebildet ist, wobei jede Kontaktfläche (27) jeweils eingerichtet ist, eine zugehörige Gegenkontaktfläche (26) des zugehörigen Gegenkontaktelements (22) elektrisch zu kontaktieren.Connector arrangement (1) according to any one of claims 1 to 8,
characterized by
that a plurality of contact surfaces (27) are formed on each electrical conductor (3) or on the contact element (31) connected to each electrical conductor (3) or on a plurality of contact elements (31) connected to each electrical conductor (3). a contact surface (27) is formed, each contact surface (27) being set up in each case to electrically contact an associated counter-contact surface (26) of the associated counter-contact element (22). Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet dadurch
dass jede Kontaktfläche (27) jeweils eine strukturierte Oberfläche, bevorzugt eine geriffelte Oberfläche, aufweist.Connector arrangement (1) according to any one of claims 1 to 9,
characterized by
that each contact surface (27) has a structured surface, preferably a corrugated surface. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
gekennzeichnet dadurch
dass in wenigstens einer Durchführung (6), welche jeweils im Steckverbindergehäuse (4) in Richtung des Gegensteckverbinders (19) ausgebildet ist, jeweils ein Klemmelement (7) eingefügt ist, das jeweils eingerichtet ist, in einer zugehörigen Ausnehmung (34), welche fluchtend zur jeweiligen Durchführung (6) in einem Gegensteckverbindergehäuse (20) ausgebildet ist, einfügbar zu sein und kraftschlüssig mit dem Gegensteckverbindergehäuse (20) verbindbar zu sein.Connector arrangement (1) according to any one of claims 2 to 10,
characterized by
that in at least one passage (6), which is formed in each case in the connector housing (4) in the direction of the mating connector (19), a clamping element (7) is inserted in each case, which is set up in an associated recess (34), which is aligned is designed for the respective passage (6) in a mating connector housing (20), to be insertable and to be non-positively connected to the mating connector housing (20). Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 11,
gekennzeichnet dadurch
dass das jeweilige Klemmelement (7) mit dem Befestigungselement verbunden ist, wobei das Befestigungselement eingerichtet ist, beim Verbinden mit dem Befestigungselement des Gegensteckverbinders (19) das jeweilige Klemmelement (7) in die zugehörige Ausnehmung (34) des Gegensteckverbindergehäuse (20) hineinzudrücken.Connector arrangement (1) according to claim 11,
characterized by
that the respective clamping element (7) is connected to the fastening element, the fastening element being set up so that when it is connected to the fastening element of the mating connector (19). respective clamping element (7) into the associated recess (34) of the mating connector housing (20). Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
gekennzeichnet dadurch
dass der elektrische Leiter (3) ein elektrischer Flachleiter ist.Connector arrangement (1) according to any one of claims 1 to 12,
characterized by
that the electrical conductor (3) is an electrical flat conductor. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
gekennzeichnet dadurch
dass der elektrische Leiter (3) zur Übertragung eines Stromes im Bereich zwischen 300 A und 600 A ausgebildet ist.Connector arrangement (1) according to any one of claims 1 to 13,
characterized by
that the electrical conductor (3) is designed to transmit a current in the range between 300 A and 600 A. Steckverbindung (30) mit einer Steckverbinderanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 und einem zum Steckverbinder (2) korrespondierenden Gegensteckverbinder (19), wobei die an jedem elektrischen Leiter (3) jeweils ausgebildete Kontaktfläche (27) bzw. die an jedem Kontaktelement (31) jeweils ausgebildete Kontaktfläche (27) jeweils die am zugehörigen Gegenkontaktelement (22) des Gegensteckverbinders (19) jeweils ausgebildete Gegenkontaktfläche (26) elektrisch kontaktiert.Plug connection (30) with a connector arrangement (1) according to one of Claims 1 to 14 and a mating connector (19) corresponding to the connector (2), the contact surface (27) formed on each electrical conductor (3) or the contact surface on each Contact element (31) in each case formed contact surface (27) electrically contacts the respective counter-contact surface (26) formed in each case on the associated mating contact element (22) of the mating connector (19).
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