DE69406376T2

DE69406376T2 - Elektrische Verbindungsvorrichtung, insbesondere für Hochstromdurchgang

Info

Publication number: DE69406376T2
Application number: DE1994606376
Authority: DE
Inventors: Christian Alvergnat; Philippe Chollet
Original assignee: PRONER COMATEL SA
Current assignee: PRONER COMATEL SA
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2014-07-21
Also published as: FR2708387A1; EP0637045A1; FR2708387B1; ES2110197T3; DE69406376D1; EP0637045B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung, insbesondere zum Führen von Starkstrom. Eine derartige Vorrichtung gemäß den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus der EP-A-0 505 199 bekannt.
Bei Automobilen treten in elektrischen Zünd-Stromkreisen der Fahrzeuge elektrische Ströme einer verhältnismäßig hohen Stromstärke auf, die in allgemeinen kleiner als 100 A ist.
Zur Unterbrechung derartiger Ströme und zur Gewährleistung der Sicherheit des Fahrzeugs ist in den vorstehend genannten elektrischen Stromkreisen zumindest eine Sicherung vorgesehen.
Diese bekannten Sicherungen sind in Form eines Parallelepipedons bzw. Quaders mit isolierender Außenfläche ausgebildet, wobei auf einer der Flächen des Quaders flache, leitfähige Laschen bzw. Flachstecker zum Vorschein kommen, welche die Verbindungsenden bzw. Anschlüsse der Sicherung bilden.
Bislang waren diese bekannten Sicherungen in bekannten Gehäusen aufgrund der Tatsache eingebaut, daß ihre Anschlußlaschen den standardisierten Abmessungen von allen Sicherungen mit einer Abschalt-Nennstromstärke unter 30 A entsprathen.
Derzeit geht die Tendenz zur Vergrößerung der Abschalt- Nennstromstärken, was den Einsatz bekannter Gehäuse verbietet, die für die bei Starkströmen auftretenden Beanspruchungen unpassend sind, welche zu einer merklichen Erwärmung führen, und aufgrund des Einsatzes von Anschlußlaschen mit beträchtlichen Abmessungen zu noch erheblicheren mechanischen Beanspruchungen führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Montage elektrischer Sicherungen derart zu verbessern, daß eine bessere Zuverlässigkeit und Wirksamkeit erreicht und insbesondere eine Montage von Sicherungen mit einer Abschalt-Nennstromstärke im Bereich von 100 A direkt unter der Motorhaube von Fahrzeugen möglich wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Verbindungsvorrichtung, insbesondere zum Führen von Starkstrom, der Bauart mit einer Sicherung und zwei an Versorgungskabeln angebrachten Kabelschuhbuchsen, die mit der Sicherung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein zwischen zwei Positionen mit einem Gehäuse eingerastetes Verbindungsmodul umfaßt, wobei die erste dem Durchgang der Kabelschuhbuchsen durch das Gehäuse und das Modul bis zu einer Einrastposition der Kabelschuhbuchsen mit dem Modul und die zweite der Verschiebung des Moduls zum Inneren des Gehäuses hin bis zu einer Verriegelungsposition der Kabelschuhbuchsen entspricht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse eine Führungsfläche zur Führung der Kabelschuhbuchse in Einführungsrichtung aufweist und daß die Kabelschuhbuchse vor Erreichen der ersten Einrastposition einen einstückig mit den Modul verbundenen Kopf zurückdrückt, damit dieser in einen einstückig mit dem Gehäuse ausgebildeten Sitz ausweicht.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:
gelangt der Kopf des Moduls an einer einstückig mit dem Gehäuse ausgebildeten Wand zur Anlage, um einen rückwärtigen Anschlag zu bilden, der ein Zurückweichen der Kabelschuhbuchse verhindert;
ist die Verriegelung der Kabelschuhbuchse durch einen einstückig mit dem Modul ausgebildeten Anschlag sichergestellt;
weist die Vorrichtung zudem eine Abdeckung auf, die die Sicherung und das Modul durch Einrasten mit dem Gehäuse überdeckt;
weist die Vorrichtung ein Rückhalteelement auf, das die Versorgungskabel umschließt;
umfaßt das Modul zumindest eine Einrastzunge mit einen Vorsprung, der geeignet ist, sich in einem in einer Kabelschuhbuchse ausgebildeten Sitz festzuhaken, um die Kabelschuhbuchse mit den Modul zu verbinden;
ist das Rückhalteelement durch Zusammenwirken zweier Teile gebildet, die entlang der den umschlossenen Kabeln gemeinsamen diametralen Ebene zusammengefügt sind;
wirken die zwei Teile gemäß zweier Einrastpositionen zusammen, wobei die erste einer Trennung, die das seitliche Einführen der Versorgungskabel erlaubt, und die zweite dem ebenen Anfügen und den Halten der Kabel entspricht;
umfaßt jedes Teil einen Führungsstab und eine entsprechende Öffnung zur zueinander gleitenden Relativführung der zwei Teile;
weist jede Kabelschuhbuchse vier Lamellen für den elektrischen Kontakt mit der Sicherung auf;
sind die vier Lamellen versetzt, damit ein leichtes Einstecken der Sicherung sichergestellt ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in Figur 1, wobei eine erfindungsgemäße Vorrichtung in zusammengebautem Zustand ist;
Figur 3 eine schematische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie III-III in Figur 2;
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Kabelschuhbuchse, die bei der erfindungsgenäßen Vorrichtung verwendbar ist;
Figur 5 eine schematische Längsschnittansicht, die die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Erfindung veranschaulicht;
Figur 6 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Vorrichtungselements; und
Figur 7 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Vorrichtungselements entlang Linie VII-VII in Figur 6.
Wie in Figur 1 gezeigt, umfaßt eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung, die insbesondere mit einer Sicherung 1 bekannter Art für Starkstrom kompatibel ist, ein Gehäuse 2, ein Verbindungsmodul 3, eine Abdeckung 4 und ein Rückhalteelement 5, die durch Einrasten zusammenzubauen sind.
Nach der Einrastmontage sind das Verbindungsmodul 3 und die Sicherung 1 im Inneren eines durch den Zusammenbau der Abdeckung 4 mit dem Gehäuse 2 bestehenden Verkleidung eingeschlossen, während die Kabelschuhbuchsen 6a, 6b, die auf das Ende der Versorgungskabel 7a, 7b aufgesteckt sind, die mit ringförmigen Dichtungen 8a, 8b zum Abdichten und Halten bzw. Stützen versehen sind, im Inneren des Verbindungsmoduls 3 eingerastet sind, wobei die die Kabelschuhbuchsen 6a, 6b tragenden Kabel 7a, 7b mechanisch von dem Rückhalteelement 5 gehalten werden.
Zu diesem Zweck umfaßt die Abdeckung 4 zwei elastische Hebel 9a, 9b mit Vorsprüngen, die mit den entsprechenden Ausbildungen 10a, 10b des Gehäuses 2 so zusammenwirken, daß die Abdeckung 4 mit dem Gehäuse 2 durch einfaches Drücken bzw. ineinander Schieben einrastet und sich die Abdeckung 4 durch Hineinpressen der Enden 11a, 11b der Hebel 9a, 9b und durch einfaches nach oben Ziehen löst. Die Hebel 9a, 9b sind in Schutzsitzen bzw. Schutzausnehmungen eingebaut, die jedwedes irrtümliche Lösen der Abdeckung 4 verhindern, und können in einer bevorzugten Aüsführungsform metallische Zungen umfassen, die als Feder wirken, um die vorstehend genannten Vorsprünge in die Ausbildungen 10a, 10b zu drängen. Ein Sitz 12 für eine Dichtung ist in der Abdeckung 4 vorgesehen, um jedes unerwünschte Eindringen von Flüssigkeiten, Fetten oder anderen Verschmutzungen bzw. Fremdstoffen zu verhindern. Ein Verankerungselement 13 ist an dem Gehäuse 2 vorgesehen, um die erfindungsgemäße Vorrichtung an der Karosserie eines Fahrzeugs anzubringen, die Kontaktleisten, Leiterplatten oder Befestigungslaschen aufweist. Das Verankerungselement 13 kann ebenso an Gehäuse einer anderen Verbindungsvorrichtung gleicher Bauart befestigt werden. Am Ende des Gehäuses 2, gegenüber der Abdeckung 4, wirkt eine Abschlußumrandung 14, die ein Dichtungsnittel aufnehmen kann, mit den entsprechenden Ausbildungen 15a, 15b des Rückhalteelements 5 zusammen, um die Verriegelung des Rückhalteelements 5 am Gehäuse 2 zu bewirken.
Gemäß der Darstellung in den Figuren 1 und 2 umfaßt das Verbindungsmodul 3 bewegliche Laschen 16a, 16b mit Vorsprüngen, die dazu bestimmt sind, sich in entsprechende Ausnehmungen 17a, 17b einzuhaken, die in den Kabelschuhbuchsen 6a, 6b derart ausgebildet sind, daß die Kabelschuh buchsen 6a, 6b mit dem Verbindungsmodul 3 fest verbunden sind, bevor die Sicherung 1 in die Kabelschuhbuchsen 6a, 6b gesteckt wird.
Gemäß der Darstellung in den Figuren 1 bis 4 sind die Kabelschuhbuchsen 6 vorzugsweise von einer Bauart mit vier flexiblen Kontaktlamellen 18 mit erhöhtem Rand, der durch winkliges Biegen zweier Kanten 19a, 19b gebildet wird, welche bezogen auf die Verankerungsaussparung 17 den Kontaktlamellen 18 gegenüberliegend angeordnet sind.
Die vier Lamellen 18 sind versetzt, wodurch sich die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zur Technologie einfacher Steckverbindungen zuordnen läßt.
Die zwei Kanten 19a, 19b versteifen die Kabelschuhbuchse 6 und bilden eine Anschlagfläche, die die Kontaktlamellen 18 schützt, wenn der metallische Leiter 20 eingepreßt oder mit einer isolierenden Abdichtungspaste oder einem gleichwertigen viskosen Material bedeckt bzw. umgeben wird.
Vorzugsweise wird eine Quetschverbindung 21 des Isolators 22 an der Ummantelung bewirkt, wodurch die Kabelschuhbuchse 6 mit Kabeln unterschiedlichen Außendurchmessers verwendet werden kann, nämlich mit Kabeln der Klasse "Hochtemperatur" (-40 bis +135ºC), während die Quetschverbindung des Leiters 20 mittels einer Klemme 23 so bewirkt wird, daß die Adern des Leiters zusammengepreßt werden und der elektrische Kontakt mit allen Adern gleichzeitig sichergestellt wird.
Das Rückhalteelement 5 ist am Gehäuse 2 mittels des Zusammenwirkens der entsprechenden Auflageflächen 14, 15 so angebracht, daß die Dichtung 8 zusammengedrückt wird und das Kabel 7 gehalten wird, um die Übertragung externer Kräfte auf die Buchse 6 zu verhindern, während die Abdeckung 4 die Einfassung 24 des Gehäuses 2 abdeckt, wobei eine Dichtung 12 zusammengedrückt wird.
Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das an Blöcke angepaßt werden kann, die mehrere Verbindungsmodule 3 bilden, und das ein Gehäuse 2 mit einem entsprechenden Sitz pro Modul 3 umfaßt.
Beim Einstecken bzw. Einführen der Kabelschuhbuchse 6 in das Gehäuse 2 richtet eine Führungsfläche 30 die Kabelschuhbuchse 6 in der Einführungsrichtung aus, die durch den Orientierungspfeil A dargestellt ist.
Beim Vorschub in der Richtung A drängt die Kabelschuhbuchse 6 eine ersteflexible Zunge 31 zurück, deren Kopf 32 in einem Sitz 33 aufgenommen wird, wobei sie in Richtung des Pfeils B dreht.
Aufgrund dieser Aufnahme bewegt sich die Kabelschuhbuchse 6 weiter, bis ihr Sitz 17 sich am Vorsprung der flexiblen Lasche 16 festhakt: die Kabelschuhbuchse 6 ist dann eingerastet, kann jedoch noch durch Ziehen in zum Pfeil A entgegengesetzter Richtung gelöst werden, wenn man die Lasche 16 mittels eines Werkzeugs anhebt.
Durch Drücken des Verbindungsmoduls 3 ins Innere des Gehäuses 2 in Richtung des Pfeils C bewegt sich das Verbindungsmodul 3 um eine Strecke vorwärts, die der Vorwärtsbewegung einer Rückhalteraste 34 entspricht, die sich aus dem Sitz 35 löst, um in den Sitz 36 einzudringen. Nach Beendigung dieses Vorgangs befindet sich der Kopf der flexiblen Zunge 31 in Anlage mit der Fläche 37 und bildet einen rückwärtigen Anschlag, der das Lösen der in gepunkteten Linien dargestellten Kabelschuhbuchse 6 verhindert; die Kabelschuhbuchse 6 ist also völlig verriegelt und kann nicht mehr durch Zug am Kabel 21 in der Gegenrichtung zu Pfeil A gelöst werden.
Wenn die Kabelschuhbuchse 6 nicht korrekt angebracht ist, d.h. infolge einer unzureichenden Vorwärtsbewegung nicht eingerastet ist, bleibt die flexible Zunge 31 nach außen hin durch die Kabelschuhbuchse 6 belastet. Der Kopf 32 der Zunge 31 verbleibt im Sitz 33. Wenn das Modul 3 dann in das Gehäuse 2 gedrückt wird, stößt der Kopf 32 an den Boden des Sitzes 33 und behindert die Vorwärtsbewegung des Moduls 3 im Gehäuse 2.
Das nicht erfolgte Einrasten der Kabelschuhbuchse 6 wird also im Verlauf des Verriegelungsvorgangs des Moduls 3 in Gehäuse 2 bemerkt.
Ein Anschlag 60 ist im Gehäuse 2 vorgesehen, um die Verschiebung des Moduls 3 in Richtung des Pfeils C zu begrenzen und sicherzustellen, daß die Rückhalteraste 34 gut in Sitz 36 einrastet. Außerdem ist die Ausbildung der Rückhalteraste 34 dergestalt, daß sie an jeder Verschiebungsbewegung in Gegenrichtung des Pfeils C gehindert ist, wenn die Rückhalteraste zuvor nicht mittels eines schraubenzieherartigen Werkzeugs eindrückt wurde.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise eine ein zige Abdeckung verwirklicht, die mehrere Verbindungsmodule 3 abdeckt, oder ein einzelnes Rückhalteelement, das zwei Kabelreihen 21 einschließt.
Diese erfindungsgemäß angestrebte Modulstruktur ergibt sich durch Wiederholung der zuvor mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschriebenen Struktur.
Gemäß Figur 6 und 7 ist ein Rückhalteelement 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch zwei identische Teile 50 ausgebildet, die durch Einrasten entlang einer Längs- Symmetrieebene, welche im wesentlichen diametral durch die zu haltenden Kabel 7 hindurchgeht, angebracht werden.
Jedes Teil 50 umfaßt eine flexible Einrastzunge 51 mit einem Kopf 52, der einen Rückhaltevorsprung bildet, und zwei muldenartigen Sitzen 53 und 54 entsprechender Ausbildung. Die flexible Zunge 51 eines Teils 50 wirkt mit den Sitzen 53 und 54 des anderen Teils 50 derart zusammen, daß eine, in gestrichelten Linien dargestellte erste Halteposition erreicht wird sowie eine zweite, endgültige, nicht gezeigte Schließposition, in der die Teile entlang ihrer Symmetrieebene aneinandergefügt sind.
In der ersten Halteposition sind die Teile 50 miteinander verbunden, aber um eine Strecke beabstandet, so daß elektrische Versorgungskabel 7 in Richtung des Pfeils D seitlich eingeführt werden können.
Vorteilhafterweise umfaßt jedes Teil 50 zwei Führungsstäbe 55, 56 und zwei entsprechende Öffnungen 57, 58, damit die Querbelastung, die auf die Einrastzungen 51 einwirkt, begrenzt wird und deren Verwindung vermieden wird: jeder Stab 55 oder 56 eines Teils 50 wirkt mit einer Öffnung 57 oder 58 des anderen Teils 50 zusammen.
Die Abdichtung um die Kabel 21 kann mittels einer einteiligen Dichtung 8 sichergestellt werden, aber auch durch Einspritzen eines wärmeschmelzbaren Harzes, so daß dieses einen Verschlußstopfen bildet. Bei einer erfindungsgemäßen Variante eines Ausführungsbeispiels ist es möglich, das Rückhalteelement 5 nicht zu benutzen. In diesem Fall kann die Abdichtung um die Kabel 7 und ihr Halten beispielsweise durch Aufformen eines Harzes erfolgen, oder auch durch Aufsetzen einer wärmeschmelzbaren Muffe auf die Kabel und durch Abdeckung bzw. Ummantelung der Kabel und der Abschlußumrandung 14 des Gehäuses 2 mit einem wärmeschrumpfbaren Mantel.

Claims

1. Elektrische Verbindungsvorrichtung, insbesondere zum Führen von Starkstrom, der Bauart mit einer Sicherung und zwei an Versorgungskabeln anbrachten Kabelschuhbuchsen, die mit der Sicherung verbunden sind, mit einem zwischen zwei Positionen mit einem Gehäuse (2) eingerasteten Verbindungsmodul (3), wobei die erste dem Durchgang der Kabelschuhbuchsen (6) durch das Gehäuse (2) und das Modul (3) bis zu einer Einrastposition der Kabelschuhbuchsen (6) mit dem Modul (3) und die zweite der Verschiebung des Moduls (3) zum Inneren des Gehäuses (2) hin bis zu einer Verriegelungsposition der Kabelschuhbuchsen (6) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Führungsfläche (30) zur Führung der Kabelschuhbuchse (6) in Einführungsrichtung (A) aufweist und daß die Kabelschuhbuchse (6) vor Erreichen der ersten Einrastposition einen einstückig mit dem Modul (3) verbundenen Kopf (32) zurückdrückt, damit dieser in einen einstückig mit dem Gehäuse (2) ausgebildeten Sitz (33) ausweicht.

2. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (32) des Moduls (3) an einer einstückig mit dem Gehäuse (2) ausgebildeten Wand (37) zur Anlage kommt, um einen rückwärtigen Anschlag zu bilden, der ein Zurückweichen der Kabelschuhbuchse (6) verhindert.

3. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung der Kabelschuhbuchse (6) durch einen einstückig mit dem Modul (3) ausgebildeten Anschlag (32) sichergestellt ist.

4. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zudem eine Abdeckung (4) aufweist, die die Sicherung (1) und das Modul (3) durch Einrasten mit dem Gehäuse (2) überdeckt.

5. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Rückhalteelement (5) aufweist, das die Versorgungskabel (7a, 7b) umschließt.

6. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (3) zumindest eine Einrastzunge (16) mit einem Vorsprung umfaßt, der geeignet ist, sich in einem in einer Kabelschuhbuchse (6) ausgebildeten Sitz festzuhaken, um die Kabelschuhbuchse mit dem Modul (3) zu verbinden.

7. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalteelement (5) durch Zusammenwirken zweier Teile (50) gebildet ist, die entlang der den umschlossenen Kabeln (21) gemeinsamen diametralen Ebene zusammengefügt sind.

8. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Teile (50) gemäß zweier Einrastpositionen zusammenwirken, wobei die erste einer Trennung, die das seitliche Einführen (D) der Versorgungskabel (7) erlaubt, und die zweite dem ebenen Anfügen und dem Halten der Kabel (7) entspricht.

9. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teil (50) einen Führungsstab (55 oder 56) und eine entsprechende Öffnung (57 oder 58) zur zueinander gleitenden Relativführung der zwei Teile (50) umfaßt.

10. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kabelschuhbuchse (6) vier Lamellen (18) für den elektrischen Kontakt mit der Sicherung (1) aufweist.

11. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Lamellen (18) versetzt sind, damit ein leichtes Einstecken der Sicherung (1) sichergestellt ist.