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EP3024094B1 - Stromabgriff-Vorrichtung mit Schutzkörper - Google Patents

Stromabgriff-Vorrichtung mit Schutzkörper Download PDF

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Publication number
EP3024094B1
EP3024094B1 EP14194252.4A EP14194252A EP3024094B1 EP 3024094 B1 EP3024094 B1 EP 3024094B1 EP 14194252 A EP14194252 A EP 14194252A EP 3024094 B1 EP3024094 B1 EP 3024094B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
current
opening
protective
component
protective elements
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.)
Active
Application number
EP14194252.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3024094A1 (de
Inventor
Martin Felfernig
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.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
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 Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Priority to EP14194252.4A priority Critical patent/EP3024094B1/de
Publication of EP3024094A1 publication Critical patent/EP3024094A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3024094B1 publication Critical patent/EP3024094B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • 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
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H01R13/447—Shutter or cover plate
    • H01R13/453—Shutter or cover plate opened by engagement of counterpart
    • H01R13/4536—Inwardly pivoting shutter
    • 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
    • H01R13/73—Means for mounting coupling parts to apparatus or structures, e.g. to a wall
    • H01R13/74—Means for mounting coupling parts in openings of a panel

Definitions

  • the present invention relates to a current-tapping device comprising a current-carrying component and a tapping component, wherein a partition wall is arranged between the current-carrying component and the tapping component.
  • the partition wall has an opening for the passage of the downstream component, the diameter of the downstream component corresponding at least to the diameter of a human finger.
  • a live component such as a pole of a high-voltage battery
  • the tapping member such as a male pin
  • the opening of the dividing wall for the passage of the downstream component must also be at least as large as the diameter of a finger, ie in particular greater than 10 mm or 12 mm, if a finger of a child is to be considered by the device greater than 5 mm or greater than 7.5 mm. This makes it possible that unintentionally, for example, by assembly or operating personnel, a finger can be inserted through the opening and health through contact with the live component Damage to the person concerned may be caused.
  • This security problem is to be solved according to the invention.
  • an electrical connector for connecting electrical conductors in which openings with covers for insertion of the conductors to be connected are arranged on a housing.
  • a sealant such as a gel.
  • the EP 2 388 836 A1 discloses a device for electrically insulating covering a connecting device for connecting electrical lines with an opening for the passage of a tool and a contact protection element.
  • the DE 10 2012 105771 A1 describes a charging plug for charging an electric vehicle, having at least one contact socket, which is designed with a protective cover, wherein in the female contact an electrical socket contact is arranged, and the protective cover comprises a pivotally mounted diaphragm member and a spring associated therewith, wherein the diaphragm member by the spring is held in a closed position in which it closes an insertion opening of the contact socket, and the diaphragm element is pivoted by the insertion of a pin contact against the force of the spring in an insertion position in which it releases the insertion opening.
  • the object is achieved by a current tapping device according to claim 1.
  • a plug-shaped downstream component is thicker than a finger, and therefore also an opening in a housing formed as a partition through which the tapping member must be inserted larger than a finger. So that a finger can not be accidentally inserted through this opening, flexible and / or sprung protective elements are arranged in the region of the opening, which reduce the opening sufficiently, so that a finger is stopped by the protective elements and only upon application of a substantial force on through the opening could be plugged.
  • the downstream component can be inserted by applying a correspondingly high force and thus pushing away the protective elements through the opening and contact the current-carrying component.
  • the current-carrying component may in particular be a high-voltage leading component.
  • the current-carrying component according to the invention is a battery, the partition wall, a housing and the stromabracede component a plug.
  • the opening and the downstream component have a diameter of at least 12 mm, since otherwise a finger is already kept away from the dividing wall and no protective elements are required.
  • the distance between the dividing wall and the current-carrying component is preferably greater than the length of the protective elements, so that the protective elements, even if they are pivoted in the direction of the current-carrying component, do not prevent access of the tapping component to the current-carrying component.
  • a plurality of protective elements are preferably distributed around the circumference, in particular distributed uniformly around the circumference.
  • the protective elements preferably extend radially inwards and / or towards the side of the dividing wall on which the current-carrying component is arranged.
  • the protective elements are preferably pivotally mounted at one end facing the partition wall, fixed or integrally connected to the partition wall or a further intermediate element.
  • the protective elements are formed on an insulating protective body, which is adapted to cover the opening, wherein the protective elements are in particular integrally formed on this protective body.
  • the flexible and / or sprung protective elements are formed so that a space between the protective elements in the region of the opening is so small that a finger only when applying a force to push away the protective elements can be inserted through the free space.
  • the protective body may have a flat, in particular circular, surface.
  • the protective body according to the invention has a plug-in hollow cylinder through the opening and the protective elements are formed in the region of the inner circumference of the hollow cylinder.
  • lugs or spring elements are arranged according to the invention.
  • the protective body is preferably made of plastic.
  • the protective body preferably has a dielectric strength of at least 2 kV and / or a tracking resistance with a CTI value of at least 350.
  • a Stromabgriff device comprising a current-carrying component 1 and a stromabucides component 2, in particular a pin, wherein between the current-carrying component 1 and the stromabraceden component 2, a partition wall 3, for example, the wall of a housing is arranged.
  • the partition wall 3 has an opening 4 for the passage of the downstream component 2.
  • the diameter of the downstream component 2 corresponds at least to the diameter of a human finger, in particular approximately 12 mm-20 mm.
  • the protective elements 5 are arranged distributed uniformly around the circumference.
  • the protective elements 5 run radially inwards and on the side of the partition on which the current-carrying component is arranged.
  • the protective elements 5 leave a central clearance 13 (see Fig. 5 ) smaller than a standard finger, so less than 7.5 mm open.
  • the protective body 6 has a flat, in particular circular, surface 7, as well as a plug-in through the opening 4 hollow cylinder 8, on the inner circumference of the protective elements 5 are formed.
  • the diameter 12 of the hollow cylinder 8 of the protective body 6 may be adapted to a diameter of an opening 4 of a partition wall 3.
  • the depth 10 of the protective body, in particular of the hollow cylinder 8, can be adapted to the depth of the partition wall 3.
  • Fixier Anlagenn 9 are arranged as noses for better support in an opening.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromabgriff-Vorrichtung umfassend ein stromführendes Bauteil und ein stromabgreifendes Bauteil, wobei zwischen dem stromführenden Bauteil und dem stromabgreifenden Bauteil eine Trennwand angeordnet ist. Die Trennwand weist dabei zur Durchführung des stromabgreifenden Bauteils eine Öffnung auf, wobei der Durchmesser des stromabgreifenden Bauteils zumindest dem Durchmesser eines menschlichen Fingers entspricht.
    • Stand der Technik
  • In verschiedenen technischen Systemen, beispielsweise bei der Anordnung einer Hochvoltbatterie in einem Kraftfahrzeug, kann es dazu kommen, dass ein spannungsführendes Bauteil, beispielsweise ein Pol einer Hochvoltbatterie, von außerhalb eines trennenden Körpers kontaktiert werden muss. Wenn das stromabgreifende Bauteil, beispielsweise ein Stecker-Pin, dicker als ein Finger ist, ergibt sich dabei ein Sicherheitsproblem. Bei einer derartigen Vorrichtung muss die Öffnung der Trennwand zur Durchführung des stromabgreifenden Bauteils ebenfalls zumindest so groß wie der Durchmesser eines Fingers sein, also insbesondere größer als 10 mm oder 12 mm, wenn durch die Vorrichtung ein Finger eines Kindes berücksichtigt werden soll größer als 5 mm oder größer als 7,5 mm. Dadurch ist es möglich, dass unbeabsichtigt, zum Beispiel durch Montage- oder Bedienpersonal, ein Finger durch die Öffnung gesteckt werden kann und durch eine Berührung mit dem stromführenden Bauteil gesundheitliche Schäden der betreffenden Person verursacht werden können. Dieses Sicherheitsproblem soll erfindungsgemäß gelöst werden.
  • Aus der DE 603 06 963 T2 ist ein elektrischer Verbinder zum Verbinden von elektrischen Leitern bekannt, bei welchem an einem Gehäuse Öffnungen mit Abdeckungen zum Einführen der zu verbindenden Leiter angeordnet sind. In dem Gehäuse befindet sich ein Dichtmittel, beispielsweise ein Gel.
  • Die US 8 096 819 B1 und die US 2 934 591 beschreiben eine Schutzabdeckungen für elektrische Steckdosen und das Zusammenwirken mit elektrischen Steckern.
  • Die EP 2 388 836 A1 offenbart eine Vorrichtung zum elektrisch isolierenden Abdecken einer Verbindungseinrichtung zum Verbinden von elektrischen Leitungen mit einer Öffnung für den Durchtritt eines Werkzeuges und einem Berührschutzelement.
  • Die DE 10 2012 105771 A1 beschreibt einen Ladestecker zum Laden eines Elektrofahrzeugs, mit wenigstens einer Kontaktbuchse, die mit einer Schutzabdeckung ausgeführt ist, wobei in der Kontaktbuchse ein elektrischer Buchsenkontakt angeordnet ist, und die Schutzabdeckung ein verschwenkbar gelagertes Blendenelement und eine diesem zugeordnete Feder umfasst, wobei das Blendenelement durch die Feder in einer Schließposition gehalten wird, in der es eine Einführöffnung der Kontaktbuchse verschließt, und das Blendenelement durch das Einschieben eines Stiftkontaktes gegen die Kraft der Feder in eine Einführposition verschwenkt wird, in der es die Einführöffnung freigibt.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Stromabgriff-Vorrichtung der genannten Art in dieser Hinsicht zu verbessern und insbesondere einen Berührungsschutz anzugeben, der eine Berührung des stromführenden Bauteils durch einen Finger verhindert.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Stromabgriff-Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
  • Erfindungsgemäß ist ein als Stecker ausgebildetes stromabgreifendes Bauteil dicker als ein Finger, und daher auch eine Öffnung in einer als Gehäuse ausgebildeten Trennwand durch die das stromabgreifende Bauteil gesteckt werden muss größer als ein Finger. Damit ein Finger nicht unbeabsichtigt durch diese Öffnung gesteckt werden kann, sind im Bereich der Öffnung flexible und/oder gefederte Schutzelemente angeordnet, die die Öffnung hinreichend verkleinern, sodass ein Finger durch die Schutzelemente gestoppt wird und nur bei Aufbringung einer wesentlichen Kraft weiter durch die Öffnung gesteckt werden könnte. Das stromabgreifende Bauteil kann jedoch durch Aufbringen einer entsprechend hohen Kraft und somit Wegdrücken der Schutzelemente durch die Öffnung gesteckt werden und das stromführende Bauteil kontaktieren.
  • Das stromführende Bauteil kann insbesondere ein Hochspannung führendes Bauteil sein.
  • Das stromführende Bauteil ist erfindungsgemäß eine Batterie , die Trennwand ein Gehäuse und das stromabgreifende Bauteil ein Stecker.
  • Die Öffnung und das stromabgreifende Bauteil weisen erfindungsgemäß einen Durchmesser von mindestens 12mm auf, da andernfalls ein Finger bereits von der Trennwand abgehalten wird und keine Schutzelemente erforderlich sind.
  • Der Abstand zwischen Trennwand und stromführendem Bauteil ist bevorzugt größer als die Länge der Schutzelemente, so dass die Schutzelemente auch wenn sie in Richtung zum stromführenden Bauteil geschwenkt werden den Zugang des stromabgreifenden Bauteils zum stromführenden Bauteil nicht verhindern.
  • Bevorzugt sind im Bereich der Öffnung mehrere Schutzelemente umfänglich verteilt angeordnet, insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilt.
  • Die Schutzelemente verlaufen vorzugsweise radial nach innen und/oder auf diejenige Seite der Trennwand hin, auf welcher das stromführende Bauteil angeordnet ist. Die Schutzelemente sind dabei bevorzugt an einem Ende das der Trennwand zugewandt ist schwenkbar gelagert, befestigt oder mit der Trennwand oder einem weiteren Zwischenelement einstückig verbunden.
  • Erfindungsgemäß sind die Schutzelemente auf einem isolierenden Schutzkörper ausgebildet, der zur Bedeckung der Öffnung eingerichtet ist, wobei die Schutzelemente insbesondere einstückig auf diesem Schutzkörper ausgebildet sind.
  • Auf dem Schutzkörper zur Bedeckung einer Öffnung deren Durchmesser zumindest dem Durchmesser eines Fingers entspricht sind daher die flexiblen und/oder gefederten Schutzelemente ausgebildet, sodass ein Freiraum zwischen den Schutzelementen im Bereich der Öffnung so klein ist, dass ein Finger lediglich bei Aufbringen eines Kraftaufwandes zum Wegdrücken der Schutzelemente durch den Freiraum gesteckt werden kann.
  • Der Schutzkörper kann eine ebene, insbesondere kreisförmige, Fläche aufweisen.
  • Der Schutzkörper weist erfindungsgemäß einen durch die Öffnung steckbaren Hohlzylinder auf und die Schutzelemente sind im Bereich des Innenumfangs des Hohlzylinders ausgebildet.
  • Am Außenumfang des Hohlzylinders des Schutzkörpers sind erfindungsgemäß Fixierhilfen, insbesondere Nasen oder Federelemente angeordnet.
  • Der Schutzkörper besteht bevorzugt aus Kunststoff.
  • Bevorzugt weist der Schutzkörper eine Durchschlagsfestigkeit von mindestens 2KV auf und/oder eine Kriechstromfestigkeit mit einem CTI Wert von mindestens 350.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
    • Fig. 1
    ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromabgriff-Vorrichtung.
    Fig. 2
    ist eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Schutzkörpers.
    Fig. 3
    ist eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Schutzkörpers gemäß Fig. 2.
    Fig. 4
    ist eine Ansicht von vorne (von der Seite der ebenen Fläche) eines erfindungsgemäßen Schutzkörpers gemäß Fig. 2.
    Fig. 5
    ist eine Schnittansicht gemäß Schnitt B-B der Fig. 4.
    Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Stromabgriff-Vorrichtung dargestellt, umfassend ein stromführendes Bauteil 1 und ein stromabgreifendes Bauteil 2, insbesondere ein Pin, wobei zwischen dem stromführenden Bauteil 1 und dem stromabgreifenden Bauteil 2 eine Trennwand 3, beispielsweise die Wand eines Gehäuses, angeordnet ist. Die Trennwand 3 weist zur Durchführung des stromabgreifenden Bauteils 2 eine Öffnung 4 auf. Der Durchmesser des stromabgreifenden Bauteils 2 entspricht zumindest dem Durchmesser eines menschlichen Fingers, insbesondere ca. 12 mm - 20 mm. Im Bereich der Öffnung 4 sind flexible und gefederte Schutzelemente 5 angeordnet, sodass ein Freiraum 13 zwischen den Schutzelementen 5 begrenzt wird, sodass das stromabgreifende Bauteil 2 lediglich bei Aufbringen eines Kraftaufwandes zum Wegdrücken der Schutzelemente 5 durch den Freiraum 13 gesteckt werden kann. Die Schutzelemente 5 sind auf einem isolierenden Schutzkörper 6 aus Kunststoff einstückig ausgebildet, der in den Fig. 2 bis 5 näher dargestellt ist.
  • Auf dem Schutzkörper 6 sind mehrere elastische Schutzelemente 5 gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet. Die Schutzelemente 5 verlaufen radial nach innen und auf diejenige Seite der Trennwand hin, auf welcher das stromführende Bauteil angeordnet ist. Die Schutzelemente 5 lassen dabei einen zentralen Freiraum 13 (siehe Fig. 5) kleiner als ein Normfinger, also kleiner als 7,5 mm offen.
  • Der Schutzkörper 6 weist eine ebene, insbesondere kreisförmige, Fläche 7 auf, sowie einen durch die Öffnung 4 steckbaren Hohlzylinder 8, auf dessen Innenumfang die Schutzelemente 5 ausgebildet sind. Der Durchmesser 12 des Hohlzylinders 8 des Schutzkörpers 6 kann an einen Durchmesser einer Öffnung 4 einer Trennwand 3 angepasst sein. Die Tiefe 10 des Schutzkörpers, insbesondere des Hohlzylinders 8, kann an die Tiefe der Trennwand 3 angepasst sein. Über die Dicke 11 der als Federn ausgebildeten Schutzelemente 5 kann der Widerstand gegen ein Wegdrücken der Schutzelemente 5 durch Durchstecken eines Fingers bzw. stromabgreifenden Bauteils eingestellt werden.
  • Am Außenumfang des Hohlzylinders 8 des Schutzkörpers 6 sind Fixierhilfen 9 als Nasen zum besseren Halt in einer Öffnung angeordnet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    stromführendes Bauteil
    2
    stromabgreifendes Bauteil
    3
    Trennwand
    4
    Öffnung
    5
    Schutzelemente
    6
    Schutzkörper
    7
    ebene Fläche
    8
    Hohlzylinder
    9
    Fixierhilfe
    10
    Tiefe Schutzkörper
    11
    Dicke Schutzelement
    12
    Durchmesser Hohlzylinder
    13
    Freiraum

Claims (8)

  1. Stromabgriff-Vorrichtung umfassend ein als Batterie ausgebildetes stromführendes Bauteil (1) und ein als Stecker ausgebildetes stromabgreifendes Bauteil (2), wobei zwischen dem stromführenden Bauteil (1) und dem stromabgreifenden Bauteil (2) eine als Gehäuse ausgebildete Trennwand (3) mit einer Öffnung (4) zur Durchführung des stromabgreifenden Bauteils (2) angeordnet ist, wobei der Durchmesser der Öffnung (4) und des stromabgreifenden Bauteils (2) zumindest dem Durchmesser eines Fingers entspricht und die Öffnung (4) und das stromabgreifende Bauteil (2) einen Durchmesser von mindestens 12 mm aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Bereich der Öffnung (4) flexible und/oder gefederte Schutzelemente (5) zur Verhinderung der Berührung des stromführenden Bauteils (1) durch einen Finger angeordnet sind derart, dass ein Freiraum (13) zwischen den Schutzelementen (5) im Bereich der Öffnung (4) so klein ist, dass ein Finger und das stromabgreifende Bauteil (2) lediglich bei Aufbringen eines Kraftaufwandes zum Wegdrücken der Schutzelemente (5) durch den Freiraum (13) gesteckt werden können, wobei die Schutzelemente (5) auf einem isolierenden Schutzkörper (6) ausgebildet sind, der zur Bedeckung der Öffnung (4) eingerichtet ist, wobei die Schutzelemente (5) insbesondere einstückig auf dem Schutzkörper (6) ausgebildet sind,
    wobei der Schutzkörper (6) einen durch die Öffnung (4) steckbaren Hohlzylinder (8) aufweist und die Schutzelemente (5) im Bereich des Innenumfangs des Hohlzylinders (8) ausgebildet sind,
    wobei am Außenumfang des Hohlzylinders (8) des Schutzkörpers (6) Fixierhilfen (9), insbesondere Nasen oder Federelemente angeordnet sind.
  2. Stromabgriff-Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das stromführende Bauteil (1) ein Hochspannung führendes Bauteil ist.
  3. Stromabgriff-Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Trennwand (3) und stromführendem Bauteil (1) größer ist als die Länge der Schutzelemente (5).
  4. Stromabgriff-Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Öffnung (4) mehrere Schutzelemente (5) umfänglich verteilt angeordnet sind, insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilt.
  5. Stromabgriff-Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzelemente (5) radial nach innen und/oder auf diejenige Seite der Trennwand hin verlaufen, auf welcher das stromführende Bauteil angeordnet ist.
  6. Stromabgriff-Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (6) eine ebene, insbesondere kreisförmige, Fläche (7) aufweist.
  7. Stromabgriff-Vorrichtung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche ,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (6) aus Kunststoff besteht.
  8. Stromabgriff-Vorrichtung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (6) eine Durchschlagsfestigkeit von mindestens 2KV und/oder einen CTI Wert von mindestens 350 aufweist.
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