[0001] Die Erfindung betrifft ein konfektioniertes elektrisches Kabel für einen elektrischen
Steckverbinder, aufweisend einen elektrischen Leiter, der als Litze aus mehreren Einzeldrähten
ausgebildet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Die Erfindung betrifft außerdem eine Steckverbinderanordnung, aufweisend ein konfektioniertes
elektrisches Kabel und einen elektrischen Steckverbinder.
[0003] Bei der Konfektionierung von Kabeln werden deren Enden, insbesondere die Enden deren
Innenleiter, zur Montage in einem elektrischen Steckverbinder vorbereitet. Bei diesem
Vorgang werden die elektrischen Leiter häufig definiert abgelängt, abisoliert und
mit einem oder mehreren Kontaktelementen versehen. Beispielsweise kann im Rahmen der
Kabelkonfektionierung ein Kontaktelement des späteren Steckverbinders mit einem innerhalb
eines Kabelmantels geführten elektrischen Leiter elektrisch und mechanisch verbunden
und später in einem Steckverbindergehäuse des Steckverbinders montiert werden. Das
fertig montierte Kontaktelement kann dann innerhalb des Steckverbinders zur Kontaktierung
mit einem Gegenkontaktelement eines Gegensteckverbinders verwendbar sein.
[0004] Aus der Elektrotechnik sind verschiedene elektrische Steckverbinder bekannt. Elektrische
Steckverbinder dienen bekanntermaßen dazu, elektrische Versorgungssignale und/oder
Datensignale an die korrespondierenden Gegensteckverbinder zu übertragen. Bei einem
Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder kann es sich im Rahmen der Erfindung um einen
Stecker, um einen Einbaustecker, um eine Buchse, um eine Kupplung oder um einen Adapter
handeln. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung "Steckverbinder" bzw.
"Gegensteckverbinder" steht stellvertretend für alle Varianten.
[0005] Insbesondere an Steckverbinder und elektrische Kabel für die Automobilindustrie bzw.
für Fahrzeuge werden hohe Anforderungen an deren Robustheit und die Sicherheit der
Steckverbindungen gestellt. Vor allem die Elektromobilität stellt die Automobilindustrie
und deren Zulieferer vor große Herausforderungen, da in den Fahrzeugen über die Kabel
bzw. über die Steckverbindungen hohe elektrische Leistungen übertragen werden müssen.
Die thermische Belastung bzw. die entstehende Abwärme, die mit dem hohen Stromfluss
einhergeht, ist erheblich. Demnach sollte zur Reduzierung der Verlustwärme der Übergangswiderstand
zwischen dem elektrischen Leiter des Kabels und dem Kontaktelement sowie zwischen
dem Kontaktelement des Steckverbinders und dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinders
möglichst gering sein.
[0006] Hochvoltsteckverbinder werden im Fahrzeugbereich vor allem bei Elektro- und/oder
Hybridfahrzeugen eingesetzt, um eine Fahrzeugbatterie mit Ladestrom zu versorgen,
um die gespeicherte Energie aus der Batterie zu entnehmen und einem elektrischen Verbraucher
zuzuführen oder um mehrere Batterien bzw. Batteriemodule untereinander zu verbinden.
[0007] Neben sicheren und vorzugsweise niederohmigen elektrischen Verbindungen innerhalb
des Steckverbinders und beim Übergang zu dem Gegensteckverbinder muss ein Hochvoltsteckverbinder
aufgrund der Massentauglichkeit der Steckverbindung aber auch einfach und kostengünstig
herstellbar sein. Außerdem sollte die Steckverbindung, insbesondere eine Hochvoltsteckverbindung
oder eine Steckverbindung zur Übertragung von sicherheitsrelevanten Steuersignalen,
mechanisch robust und gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen verlässlich gesichert sein.
[0008] Die Kontaktierung zwischen einem Hochvoltkabel und einem Hochvoltsteckverbinder erfolgt
typischerweise über ein Kontaktschwert, welches mit dem elektrischen Leiter des elektrischen
Kabels mechanisch verbunden ist. Die Befestigung des Kontaktschwerts an dem elektrischen
Leiter ist allerdings vergleichsweise aufwändig und kostenintensiv. Ferner ist der
resultierende Übergangswiderstand häufig nicht ideal.
[0009] Als Alternative zu einem angeschweißten Kontaktschwert ist es auch bekannt, einen
als Litze aus mehreren Einzeldrähten ausgebildeten elektrischen Leiter in einem Kontaktbereich
zur Kontaktierung mit einem Gegenkontaktelement eines Gegensteckverbinders plattenförmig
zu kontaktieren. Der elektrische Leiter kann somit selbst als Kontaktelement dienen.
Die Kompaktierung der Litze ist allerdings vergleichsweise toleranzanfällig und führt
deshalb in der Regel zu einer mehr oder weniger unebenen Kontaktfläche, wodurch die
elektrische und mechanische Verbindung mit dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinders
beeinträchtigt werden kann. Außerdem ist es bei einem als kompaktierte Litze ausgebildeten
Kontaktelement aufwändig, geeignete Rastmittel zur Verrastung mit dem Steckverbindergehäuse
vorzusehen.
[0010] In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, ein konfektioniertes elektrisches Kabel bereitzustellen, das sich
vorzugsweise zur Übertragung hoher elektrischer Ströme bei geringem Übergangswiderstand
eignet, und das insbesondere massentauglich aber dennoch mit hoher Präzision herstellbar
ist.
[0011] Schließlich ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbinderanordnung bereitzustellen,
deren elektrischer Steckverbinder sich vorzugsweise zur Übertragung hoher elektrischer
Ströme bei geringem Übergangswiderstand eignet, und die insbesondere massentauglich
aber dennoch mit hoher Präzision herstellbar ist.
[0012] Die Aufgabe wird für das konfektionierte elektrische Kabel mit den in Anspruch 1
aufgeführten Merkmalen gelöst. Bezüglich der Steckverbinderanordnung wird die Aufgabe
durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend
beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der
Erfindung.
[0013] Es ist ein konfektioniertes elektrisches Kabel für einen elektrischen Steckverbinder
vorgesehen. Das konfektionierte elektrische Kabel weist einen elektrischen Leiter
auf, der als Litze aus mehreren Einzeldrähten ausgebildet ist, und der zumindest einen
plattenförmig kompaktierten Endabschnitt aufweist.
[0014] Die Dicke des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts kann sehr viel kleiner sein
als die Breite und die Länge des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts.
[0015] Bei dem elektrischen Kabel kann es sich insbesondere um ein Hochvoltkabel bzw. um
eine Hochvoltleitung für die Fahrzeugtechnik zur Übertragung von hohen Strömen, beispielsweise
mit Spannungen von 1.500 Volt oder mehr, handeln. Das erfindungsgemäße konfektioniertes
elektrisches Kabel kann besonders vorteilhaft in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen,
beispielsweise in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, eingesetzt werden.
[0016] Das konfektionierte elektrische Kabel kann einen den elektrischen Leiter umhüllenden
Kabelmantel aufweisen. Der elektrische Leiter kann in diesem Fall im Bereich seines
Endabschnitts von dem Kabelmantel freigelegt (abisoliert) sein.
[0017] Grundsätzlich kann das konfektionierte Kabel eine beliebige Anzahl elektrische Leiter
aufweisen, beispielsweise einen Innenleiter, zwei Innenleiter oder mehr Innenleiter,
drei Innenleiter oder mehr Innenleiter, vier Innenleiter oder mehr Innenleiter, fünf
Innenleiter oder mehr Innenleiter. Optional kann auch ein Außenleiter vorgesehen sein.
Die Erfindung ist nachfolgend im Wesentlichen anhand eines konfektionierten elektrischen
Kabels beschrieben, das genau einen Innenleiter aufweist. Dies ist jedoch nicht einschränkend
zu verstehen. Der oder die Innenleiter können koaxial zu der Mittelachse des Kabels
angeordnet sein. Der oder die Innenleiter können aber auch gleichmäßig um die Mittelachse
des Kabels verteilt angeordnet sein.
[0018] Vorzugsweise weist das konfektionierte elektrische Kabel genau einen Innenleiter
auf, der innerhalb des Kabelmantels verläuft. Optional kann eine Schirmung vorgesehen
sein, beispielsweise ein mittels eines dielektrischen Materials von dem Innenleiter
beabstandetes Kabelschirmgeflecht und/oder eine Kabelfolie.
[0019] Erfindungsgemäß weist das konfektionierte elektrische Kabel ein längliches Kontaktelement
auf (die Länge des Kontaktelements kann also entlang einer Längsachse größer sein
als die Breite), mit zumindest einer Seitenfläche, die eine erste Verbindungsfläche
ausbildet, die mit dem kompaktierten Endabschnitt des elektrischen Leiters verbunden
ist, sowie mit zumindest einer weiteren, von der ersten Verbindungsfläche abgewandten
Seitenfläche, die eine erste Kontaktfläche zur Kontaktierung einer Gegenkontaktfläche
eines Gegenkontaktelements eines Gegensteckverbinders ausbildet.
[0020] Dadurch, dass die Litze plattenförmig kompaktiert ist, kann sich eine besonders gute
elektrische Verbindung zu dem Kontaktelement ergeben, insbesondere da die Kontaktierungsfläche
zwischen dem elektrischen Leiter und dem Kontaktelement besonders groß ist. Das Kontaktelement
kann mit hoher Präzision herstellbar sein, beispielsweise mit einer genau definierten
Größe und Geometrie der Kontaktfläche, die im Vergleich mit der korrespondierenden
Seitenfläche des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts eine deutlich bessere Oberflächenqualität
aufweisen kann. Ferner kann das Kontaktelement abstehende Einzeldrähte, die nicht
ausreichend kompaktiert wurden, abdecken. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Kombination
eines kompaktierten Endabschnitts einer Litze mit einem daran befestigten Kontaktelement
kombiniert die Vorteile der mit der Kompaktierung der Litze einhergehenden hohen Stromübertragbarkeit
mit den Vorteilen einer durch ein separates Kontaktelement besonders präzise herstellbaren
Kontaktfläche.
[0021] Die Verbindung zwischen dem Kontaktbereich und dem elektrischen Leiter kann robust
und niederohmig und in Folge zur Übertragung besonders hoher Ströme geeignet sein.
[0022] Bei der Kontaktfläche und/oder bei der Gegenkontaktfläche kann es sich vorzugsweise
jeweils um eine vollständig zusammenhängende Fläche handeln. Es können aber auch mehrere
einzelne Kontaktflächen und/oder Gegenkontaktflächen vorgesehen sein.
[0023] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das
Kontaktelement als Kontaktblech ausgebildet ist. Die Dicke des Kontaktblechs kann
beispielsweise 0,1 mm bis 2,0 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 1,0 mm, besonders bevorzugt
0,4 mm bis 0,6 mm, betragen.
[0024] Insbesondere die Verwendung eines Kontaktblechs kann eine besonders wirtschaftliche
Lösung darstellen. Durch die plattenförmige Kompaktierung des elektrischen Leiters
einerseits und die Verwendung eines Kontaktblechs andererseits kann maximale Materialeinsparung
bei gleichzeitig äußerst präziser Fertigung und ausreichender Formstabilität ermöglicht
werden.
[0025] Auf vorteilhafte Weise kann außerdem der Bauraumbedarf für den Kontaktbereich des
konfektionierten elektrischen Kabels reduziert sein.
[0026] Das Kontaktelement kann auch als Kontaktplättchen ausgebildet sein. Insbesondere
kann auch die Verwendung mehrerer Kontaktplättchen, die über den plattenförmig kompaktierten
Endabschnitt verteilt angeordnet sind, vorgesehen sein.
[0027] Grundsätzlich kann ein beliebig ausgebildetes Kontaktelement vorgesehen sein. Besonders
bevorzugt ist das Kontaktelement allerdings nicht als Kontakthülse ausgebildet. Das
Kontaktelement, insbesondere das Kontaktblech, kann einteilig ausgebildet sein, beispielsweise
als Stanz-Biegeteil. Das Kontaktblech kann allerdings auch tiefgezogen oder auf sonstige
Weise hergestellt sein. Bevorzugt ist das Kontaktblech allerdings als Stanz-Biegeteil
hergestellt.
[0028] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement
und die Einzeldrähte des elektrischen Leiters aus demselben Material ausgebildet sind.
[0029] Vorzugsweise ist das Kontaktelement und/oder sind die Einzeldrähte des elektrischen
Leiters aus Aluminium oder Kupfer ausgebildet. Grundsätzlich kann allerdings ein beliebiges
Material vorgesehen sein, das sich zur Übertragung hoher Ströme eignet.
[0030] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement
eine Beschichtung aufweist. Vorzugsweise ist eine Silberbeschichtung vorgesehen. Das
Kontaktelement kann vorzugsweise mittels Bandgalvanik beschichtet werden.
[0031] Durch eine Beschichtung kann der Übergangswiderstand weiter verbessert sein. Wenn
das Kontaktelement beispielsweise aus Aluminium ausgebildet ist, kann dieses im Bereich
der Kontaktfläche mitunter zur Oxidation neigen. Dies kann durch die Beschichtung,
beispielsweise die Silberbeschichtung, vermieden werden.
[0032] Die Kontaktfläche ist vorzugsweise eine planare, ebene Fläche. Die erste Kontaktfläche
kann allerdings auch gewölbt oder rund ausgebildet sein. Eine gewölbt ausgebildete
erste Kontaktfläche kann sich insbesondere zur Kontaktierung der nachfolgend noch
genannten Kontaktlamellen eignen oder die Kontaktlamellen ausbilden.
[0033] In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass weitere Seitenflächen
des Kontaktelements jeweilige weitere Verbindungsflächen ausbilden, wobei das Kontaktelement
vorzugsweise insgesamt zwei bis fünf Verbindungsflächen aufweist, die mit dem kompaktierten
Endabschnitt des elektrischen Leiters jeweils verbunden sind.
[0034] Beispielsweise kann neben der ersten Verbindungsfläche eine zweite Verbindungsfläche,
eine dritte Verbindungsfläche, eine vierte Verbindungsfläche und/oder eine fünfte
Verbindungsfläche vorgesehen sein. Vorzugsweise ist jede der Verbindungsflächen mit
einer anderen korrespondierenden Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts verbunden.
[0035] Insofern zwei Verbindungsflächen (also z. B. die erste Verbindungsfläche und die
zweite Verbindungsfläche) vorgesehen sind, kann das Kontaktelement vorzugsweise um
eine Kante des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts umgeschlagen sein.
[0036] Insofern drei Verbindungsflächen (also z. B. die erste Verbindungsfläche, die zweite
Verbindungsfläche und die dritte Verbindungsfläche) vorgesehen sind, kann das Kontaktelement
um zwei Kanten des kompaktierten Endabschnitts umgeschlagen sein, insbesondere U-förmig
ausgebildet sein.
[0037] Insofern vier Verbindungsflächen (also z. B. die erste Verbindungsfläche, die zweite
Verbindungsfläche, die dritte Verbindungsfläche und die vierte Verbindungsfläche)
vorgesehen sind, kann das Kontaktelement beispielsweise um drei Kanten des kompaktierten
Endabschnitts umgeschlagen sein.
[0038] Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Verbindungsfläche des Kontaktelements mit
einer Stirnfläche des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts verbunden ist oder
um eine Kante der Stirnfläche umgeschlagen ist.
[0039] Durch die Verwendung mehrerer Verbindungsflächen können einerseits die Kontaktierungsmöglichkeiten
erhöht werden, beispielsweise weitere Kontaktflächen zur Kontaktierung eines oder
mehrerer Gegenkontaktelemente bereitgestellt werden und/oder eine verbesserte Umhüllung
des kompaktierten Endabschnitts bereitgestellt werden, um beispielsweise abstehende
Einzeldrähte abzudecken.
[0040] In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine
Verbindungsfläche parallel zu einer korrespondierenden Seitenfläche des kompaktierten
Endabschnitts ausgerichtet ist, mit der die Verbindungsfläche verbunden ist.
[0041] Vorzugsweise ist die zumindest eine Verbindungsfläche vollflächig mit der korrespondierenden
Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts verbunden.
[0042] Eine parallele Ausrichtung der Verbindungsfläche zu der korrespondierenden Seitenfläche,
insbesondere eine vollflächige Verbindung, kann den Übergangswiderstand weiter verringern
und die Übertragung noch höherer Ströme ermöglichen.
[0043] Vorzugsweise sind die Kontaktflächen jeweils parallel zu deren korrespondierenden
Verbindungsflächen angeordnet.
[0044] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
zumindest eine Verbindungsfläche stoffschlüssig mit dem kompaktierten Endabschnitt
verbunden ist.
[0045] Eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Verbindungsfläche und kompaktiertem Endabschnitt
kann einen besonders geringen Übergangswiderstand ermöglichen. Außerdem können der
kompaktierte Endabschnitt und das Kontaktelement auf diese Weise besonders robust
miteinander verbunden sein. Auch eine Korrosion des Übergangsbereichs zwischen Kontaktelement
und elektrischem Leiter kann ggf. vermieden werden, insbesondere wenn die stoffschlüssige
Verbindung eine gasdichte stoffschlüssige Verbindung ist.
[0046] Auf eine Schraubverbindung, Nietverbindung oder Crimpverbindung zwischen dem elektrischen
Leiter und dem Kontaktelement kann im Rahmen der Erfindung vorzugsweise verzichtet
werden.
[0047] Der elektrische Leiter kann vorzugsweise unlösbar mit dem Kontaktelement verbunden
sein, wodurch sich der elektrische Leiter nicht mehr zerstörungsfrei von dem Kontaktelement
entfernen lässt. Insbesondere kann die bereits erwähnte, gasdichte Verbindung zwischen
der Verbindungsfläche des Kontaktelement und der korrespondierenden Seitenfläche des
plattenförmig kompaktierten Endabschnitts vorgesehen sein.
[0048] In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine
Verbindungsfläche eine korrespondierende Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts,
mit dem die Verbindungsfläche verbunden ist, vollständig abdeckt.
[0049] Auf diese Weise kann die Kontaktfläche zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche des
Gegenkontaktelements vergrößert werden. Außerdem können abstehende Einzeldrähten umfassend
überdeckt werden.
[0050] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine
weitere Seitenfläche des Kontaktelements eine zweite Kontaktfläche zur Kontaktierung
einer Gegenkontaktfläche eines Gegenkontaktelements eines Gegensteckverbinders ausbildet.
[0051] Grundsätzlich können auch noch weitere Kontaktflächen vorgesehen sein, beispielsweise
eine dritte Kontaktfläche, eine vierte Kontaktfläche und/oder eine fünfte Kontaktfläche.
[0052] Insbesondere die Verwendung von zwei Kontaktflächen, die im Falle des verbundenen
Zustands des Kontaktelements mit dem plattenförmig kompaktierten Endabschnitt auf
voneinander abgewandten Seiten des kompaktierten Endabschnitts angeordnet sind, kann
für die Kontaktierung mit dem Gegensteckverbinder vorteilhaft sein, beispielsweise
um eine beidseitige, zangenartige Kontaktierung zu ermöglichen.
[0053] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
zumindest eine Kontaktfläche des Kontaktelements als vornehmlich ebene Fläche zur
flächigen Kontaktierung mit der Gegenkontaktfläche ausgebildet ist.
[0054] Auf diese Weise kann ein Kontaktelement in der Art eines Kontaktschwerts ausgebildet
sein, in Kombination mit den erfindungsgemäßen Vorteilen.
[0055] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass
die zumindest eine Kontaktfläche des Kontaktelements eine oder mehrere in Kontaktierungsrichtung
zumindest teilweise elastisch ausgebildete Kontaktlamelle für die Kontaktierung mit
der Gegenkontaktfläche aufweist.
[0056] Die Verwendung von Kontaktlamellen kann die Kontaktkraft zu dem Gegenkontaktelement
erhöhen und damit die Stromübertragung verbessern. Alternativ zur Verwendung von Kontaktlamellen
kann die Kontaktfläche grundsätzlich beliebige starre und/oder elastische Vorsprünge
auf der Kontaktfläche aufweisen (z. B. Rippen). Im einfachsten Fall kann allerdings
eine flächige Kontaktierung vorgesehen sein, d. h. die Kontaktfläche kann vollständig
plan bzw. eben sein.
[0057] Die Kontaktlamellen können beispielsweise aus der Kontaktfläche des Kontaktelements
ausgestanzt sein. Die Kontaktlamellen können allerdings auch einzeln oder in Gruppen
auf der Kontaktfläche des Kontaktelements befestigt sein. Auch die Verwendung eines
separaten Kontaktlamellenelements, das zwischen die Kontaktfläche und die Gegenkontaktfläche
eingebracht wird, und optional in dem Steckverbinder, an dem konfektionierten Kabel,
in dem Gegensteckverbinder oder an dem Gegenkontaktelement fixiert ist, kann vorteilhaft
sein.
[0058] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens
eine der Kontaktflächen oder dass die zumindest eine Kontaktfläche jeweils wenigstens
ein erstes Rastmittel zur Verrastung mit einem korrespondierenden zweiten Rastmittel
des Steckverbinders bzw. Steckverbindergehäuses aufweist, um eine gegenseitige Verrastung
zwischen dem konfektionierten Kabel und dem Steckverbinder bzw. Steckverbindergehäuse
bereitzustellen, wenn das konfektionierte Kabel in dem Steckverbinder bzw. Steckverbindergehäuse
montiert ist.
[0059] Durch die Rastmittel kann die Haltekraft des montierten konfektionierten Kabels in
dem Steckverbinder erhöht und auf vorteilhafte Weise eine Primär- und/oder Sekundärverrastung
bereitgestellt werden.
[0060] Grundsätzlich können beliebig viele erste Rastmittel und korrespondierende zweite
Rastmittel vorgesehen sein.
[0061] In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das erste Rastmittel als aus der
Kontaktfläche ausgestanzte Federlasche ausgebildet ist. Der Steckverbinder, insbesondere
das Steckverbindergehäuse des Steckverbinders, kann eine korrespondierende Rastausnehmung
oder eine korrespondierende Rastnase aufweisen, in die bzw. hinter der die Federlaschen
im montierten Zustand des konfektionierten Kabels einzurasten vermag.
[0062] In einer Weiterbildung kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass
das erste Rastmittel als auf der Kontaktfläche ausgebildete Rastnase bzw. Rasthaken
ausgebildet ist. Der Steckverbinder, insbesondere das Steckverbindergehäuse des Steckverbinders,
kann eine elastische Federlasche aufweisen, die hinter der Rastnase bzw. hinter dem
Rasthaken im montierten Zustand des konfektionierten Kabels einzurasten vermag.
[0063] In einer Weiterbildung kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass
das erste Rastmittel als Rastausnehmung innerhalb der Kontaktfläche ausgebildet ist.
Der Steckverbinder, insbesondere das Steckverbindergehäuse des Steckverbinders, kann
eine elastische Federlasche aufweisen, die hinter der Rastnase bzw. hinter dem Rasthaken
im montierten Zustand des konfektionierten Kabels einzurasten vermag.
[0064] Die vorstehend genannten Ausgestaltungen und Kombinationen der Rastmittel sind lediglich
beispielhaft zu verstehen. Grundsätzlich können beliebige Rastmittel vorgesehen sein,
die in Kombination eine geeignete Verrastung zwischen dem konfektionierten elektrischen
Kabel und dem Steckverbinder bzw. dem Steckverbindergehäuse ermöglichen.
[0065] Optional, jedoch nicht bevorzugt, kann das Kontaktelement auch Rastelemente zur Verrastung
mit dem Gegenkontaktelement und/oder Gegensteckverbinder aufweisen. Allerdings kann
das Steckverbindergehäuse mit einem Gegensteckverbindergehäuse des Gegensteckverbinders
verrastbar sein.
[0066] In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement
weitere Funktionselemente aufweist. Beispielsweise kann die zumindest eine Kontaktfläche
zumindest ein Kodierungselement aufweisen, beispielsweise ein aus der Kontaktfläche
ausgestanztes Kodierungselement, um eine mechanische Kodierung zwischen dem Kontaktelement
und einem Gegenkodierungselement des Steckverbinders bzw. Steckverbindergehäuses bereitzustellen.
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass lediglich ein zur Verbindung mit
dem Steckverbinder zugelassenes Kontaktelement bzw. konfektioniertes elektrisches
Kabel in dem Steckverbinder bzw. Steckverbindergehäuse montierbar ist, und/oder dass
die Montage mit einer korrekten Ausrichtung und Positionierung erfolgt.
[0067] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der elektrische
Leiter einen Leiterquerschnitt größer als 10 mm
2 aufweist, vorzugsweise größer als 30 mm
2, besonders bevorzugt größer als 60 mm
2, beispielsweise größer als 90 mm
2 oder auch größer als 200 mm
2. Insbesondere kann ein Leiterquerschnitt vorgesehen sein, der sich für eine elektrische
Energieübertragung in der Hochvolttechnik eignet, also zur Übertragung hoher elektrischer
Ströme (beispielsweise 100 A bis 2 kA) bei Wechselspannungen von 30 V bis 1 kV oder
mehr oder Gleichspannungen von 60 V bis 1,5 kV oder mehr, insbesondere in der Fahrzeugtechnik.
[0068] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
Einzeldrähte des elektrischen Leiters miteinander verschweißt sind, um den plattenförmig
kompaktierten Endabschnitt auszubilden
[0069] Vorzugsweise können die Einzeldrähte miteinander pressverschweißt, widerstandsverschweißt
oder schmelzverschweißt sein. Grundsätzlich sind jedoch beliebige stoffschlüssige
Verbindungstechniken möglich.
[0070] Die Erfindung betrifft auch eine Steckverbinderanordnung, aufweisend ein konfektioniertes
elektrisches Kabel gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen und den elektrischen
Steckverbinder.
[0071] Der plattenförmig kompaktierte Endabschnitt kann innerhalb des Steckverbinders, vorzugsweise
innerhalb eines Steckverbindergehäuses des Steckverbinders, aufgenommen sein. Bei
dem Steckverbindergehäuse kann es sich insbesondere um ein Kunststoffgehäuse handeln,
vorzugsweise aus einem steifen Kunststoff bzw. aus Hartplastik. Das Steckverbindergehäuse
kann vorzugsweise mittels eines Spritzgussverfahrens oder eines Tiefziehverfahrens
hergestellt sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Steckverbindergehäuse einteilig
oder vorzugsweise mehrteilig ausgebildet ist. Das Steckverbindergehäuse kann ausgebildet
sein, um einen Berührschutz für die leitfähigen Komponenten des Steckverbinders bereitzustellen.
[0072] Der vorgeschlagene elektrische Steckverbinder eignet sich besonders vorteilhaft als
Hochvoltsteckverbinder, insbesondere zur Verwendung im Rahmen der Elektromobilität.
Auf vorteilhafte Weise kann durch den elektrischen Steckverbinder beispielsweise ein
Zellmodulverbinder-Interface zur Verbindung von Batteriezellmodulen bereitgestellt
werden, bei besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Kontaktierung.
[0073] Auf vorteilhafte Weise kann das konfektionierte elektrische Kabel als Stromschienenersatz
verwendbar sein. Durch das Kompaktieren der Litze in Kombination mit dem Aufbringen
des Kontaktelements, insbesondere eines Kontaktbleches, kann eine besonders wirtschaftlich
und gleichzeitig hochwertige Kontaktierungsmöglichkeit bereitgestellt werden. Das
Kontaktelement kann eine glatte, präzise herstellbare Kontaktfläche aufweisen, wobei
der Übergangswiderstand zwischen dem elektrischen Leiter und dem Kontaktelement durch
die Kompaktierung der Litze besonders gering sein kann. Die Kontaktierung kann auf
diese Weise auch besonders robust sein und vermag hohe Kabelzugkräfte abzufangen,
beispielsweise Zugkräfte größer als 100 N.
[0074] Es kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder eines oder mehrere Federelemente
aufweist, die ausgebildet und angeordnet sind, um einen Kontaktdruck zwischen zumindest
der ersten Kontaktfläche und der korrespondierenden Gegenkontaktfläche des Gegenkontaktelements
zu erzeugen, wenn der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder verbunden ist.
[0075] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen
Kabels, aufweisend zumindest die nachfolgenden Verfahrensschritte:
- Plattenförmiges Kompaktieren eines als Litze aus mehreren Einzeldrähten ausgebildeten
elektrischen Leiters in einem Endabschnitt des elektrischen Leiters; und
- Verbinden eines länglichen Kontaktelements mit dem plattenförmig kompaktierten Endabschnitt,
indem zumindest eine von einer ersten Kontaktfläche abgewandte Seitenfläche des Kontaktelements,
die eine erste Verbindungsfläche ausbildet, mit dem kompaktierten Endabschnitt des
elektrischen Leiters verbunden wird.
[0076] Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen
Kabels zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens.
[0077] Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich
gegeben durch das erfindungsgemäße konfektionierte elektrische Kabel, die Steckverbinderanordnung
und das Verfahren sowie die Vorrichtung zur Konfektionierung, beschrieben wurden,
sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso
können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt
wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.
[0078] Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder
"mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe
wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen,
keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
[0079] In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen
sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen "umfassend", "aufweisend" oder "mit"
eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder
können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen
betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung
kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
[0080] Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie "erstes" oder "zweites" etc. vornehmlich aus
Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen
verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig
bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.
[0081] Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen
oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt
±1 % oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1% oder weniger des jeweils benannten
Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung
der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch
Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem
jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte
und einen jeweiligen Mittelwert.
[0082] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher
beschrieben.
[0083] Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale
der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines
Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels
umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren
sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele
verbunden werden.
[0084] In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
[0085] Es zeigen schematisch:
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung aus einem konfektionierten elektrischen
Kabel und einem elektrischen Steckverbinder, in einer seitlichen Schnittdarstellung;
- Figur 2
- ein erfindungsgemäßes konfektioniertes elektrischen Kabel in einer stirnseitigen Darstellung,
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- Figur 3
- das konfektionierte elektrische Kabel der Figur 2 in einer Seitenansicht;
- Figur 4
- ein erfindungsgemäßes konfektioniertes elektrischen Kabel in einer stirnseitigen Darstellung,
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- Figur 5
- ein erfindungsgemäßes konfektioniertes elektrischen Kabel in einer perspektivischen
Darstellung, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
- Figur 6
- das konfektionierte elektrische Kabel der Figur 5 in einer stirnseitigen Darstellung;
- Figur 7
- ein erfindungsgemäßes konfektioniertes elektrischen Kabel in einer stirnseitigen Darstellung,
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
- Figur 8
- ein Kontaktelement zur Verwendung mit einem erfindungsgemäß konfektionierten elektrischen
Kabel gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, mit verschiedenen Ausgestaltungen von
ersten Rastmitteln in einer perspektivischen Darstellung;
- Figur 9
- ein weiteres Kontaktelement zur Verwendung mit einem erfindungsgemäß konfektionierten
elektrischen Kabel mit einem als Rastnase ausgebildeten ersten Rastmittel in einer
Seitenansicht;
- Figur 10
- eine weitere erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung aus einem konfektionierten elektrischen
Kabel und einem elektrischen Steckverbinder, in einer stirnseitigen Schnittdarstellung;
- Figur 11
- eine weitere erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung aus einem konfektionierten elektrischen
Kabel und einem elektrischen Steckverbinder, in einer seitlichen Schnittdarstellung;
und
- Figur 12
- eine weitere erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung aus einem konfektionierten elektrischen
Kabel und einem elektrischen Steckverbinder, in einer seitlichen Schnittdarstellung.
[0086] Figur 1 zeigt eine Steckverbinderanordnung 1, aufweisend ein erfindungsgemäßes konfektioniertes
elektrisches Kabel 2 und einen elektrischen Steckverbinder 3. Der elektrische Steckverbinder
3 weist ein Steckverbindergehäuse 4 auf, in dem das konfektionierte elektrische Kabel
2 mit zumindest einem Ende aufgenommen ist. Das Kabel 2 kann hierzu vorzugsweise entlang
einer Montagerichtung M in das Steckverbindergehäuse 4 eingeführt werden.
[0087] Die Verbindung mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder 5 erfolgt im Ausführungsbeispiel
entlang einer Steckrichtung S, die orthogonal zu der Montagerichtung M verläuft, was
allerdings nicht einschränkend zu verstehen ist. Beispielhaft ist ein Gegensteckverbindergehäuse
6 des Gegensteckverbinders 5 in Figur 1 strichliniert dargestellt und außerdem auch
ein Gegenkontaktelement 7 des Gegensteckverbinders 5 gezeigt. Die Erfindung eignet
sich besonders zur Verwendung in der Hochvolttechnik in Fahrzeugen, beispielsweise
zur elektrischen Verbindung zwischen einzelnen Batterien, Batteriemodulen und/oder
elektrischen Verbrauchern, wie Elektromotoren.
[0088] Das nur beispielhaft zu verstehende, konfektionierte elektrische Kabel 2 erstreckt
sich entlang einer Längsachse L und weist einen einzigen elektrischen Leiter 8 auf,
der innerhalb eines Kabelmantels 9 geführt ist. Ein Kabelmantel 9 ist allerdings nicht
unbedingt erforderlich. Zur Eignung in der Hochvolttechnik, insbesondere zur Übertragung
hoher elektrischer Ströme größer als 10 Ampere und mehr, weist der elektrische Leiter
8 vorzugsweise einen Leiterquerschnitt größer als 10 mm
2 auf, insbesondere größer als 30 mm
2, besonders bevorzugt größer als 60 mm
2, beispielweise auch größer als 90 mm
2. Grundsätzlich können allerdings auch andere Leiterquerschnitte vorgesehen sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das elektrische Kabel 2 mehr als einen elektrischen
Leiter 8 aufweist.
[0089] Der elektrische Leiter 8 ist als Litze aus mehreren Einzeldrähten ausgebildet und
in einem Endabschnitt 10 plattenförmig kompaktiert, vgl. beispielsweise auch die Figuren
2 und 3. Zur Ausbildung des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts 10 sind die
Einzeldrähte des elektrischen Leiters 8 vorzugsweise miteinander verschweißt, beispielweise
pressverschweißt, widerstandsverschweißt oder schmelzverschweißt.
[0090] Das vorgeschlagene konfektionierte elektrische Kabel 2 weist ein längliches Kontaktelement
auf. In den Ausführungsbeispielen sind die Kontaktelemente jeweils als Kontaktbleche
11 ausgebildet, vorzugsweise mit einer Dicke zwischen 0,3 mm und 1,0 mm, besonders
bevorzugt mit einer Dicke zwischen 0,4 mm und 0,6 mm. Grundsätzlich kann allerdings
ein beliebiges Kontaktelement vorgesehen sein, beispielsweise auch ein plattenförmiges
Kontaktelement. Das Kontaktelement bzw. Kontaktblech 11 und die Einzeldrähte des elektrischen
Leiters 8 können aus demselben Material ausgebildet sein, beispielsweise aus Aluminium
oder Kupfer. Zur Verbesserung des Übergangswiderstands kann das Kontaktelement bzw.
Kontaktblech 11 außerdem eine Beschichtung aufweisen, vorzugsweise eine Silberbeschichtung
(nicht dargestellt).
[0091] Die Figuren 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des konfektionierten elektrischen
Kabels 2. Das Kontaktblech 11 weist eine Seitenfläche auf, die eine erste Verbindungsfläche
12 ausbildet, die mit dem kompaktierten Endabschnitt 10 bzw. mit einer korrespondierenden
Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts 10 des elektrischen Leiters 8 verbunden
ist. Das Kontaktblech 11 weist außerdem eine von der ersten Verbindungsfläche 12 abgewandte
Seitenfläche auf, die eine erste Kontaktfläche 13 zur Kontaktierung einer Gegenkontaktfläche
14 (vgl. beispielsweise Figur 10) des Gegenkontaktelements 7 des Gegensteckverbinders
5 ausbildet.
[0092] Durch die plattenförmige Kompaktierung des Endabschnitts 10 der Litze kann über die
erste Verbindungsfläche 12 einerseits eine besonders niederohmige elektrische Verbindung
zwischen dem elektrischen Leiter 8 und dem Kontaktelement bzw. Kontaktblecht 11 und
andererseits eine besonders glatte, ebene erste Kontaktfläche 13 zur Kontaktierung
mit dem Gegenkontaktelement 7 bereitgestellt werden.
[0093] In den Figuren 4 bis 8 sind einige Varianten des als Kontaktblech 11 ausgebildeten
Kontaktelements gezeigt um zu verdeutlichen, dass auch noch weitere Seitenflächen
des Kontaktelements bzw. Kontaktblechs 11 jeweilige weitere Verbindungsflächen 15,
17, 18, 19 ausbilden können, beispielsweise insgesamt zwei bis fünf Verbindungsflächen
15, 17, 18, 19, die mit dem kompaktierten Endabschnitt 10 des elektrischen Leiters
8 jeweils verbunden sind.
[0094] Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist beispielsweise vorgesehen, dass das
Kontaktblech 11 die erste Verbindungsfläche 12 und eine weitere, zweite Verbindungsfläche
15 aufweist, wobei das Kontaktblech 11 um eine Kante des plattenförmig kompaktierten
Endabschnitts 10 des elektrischen Leiters 8 umgeschlagen ist. Bei dieser Kante kann
es sich vorzugsweise um die dem Gegenkontaktelement 7 während des Steckvorgangs zugewandte
Kante des Kontaktblechs 11 handeln. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass abstehende
Einzeldrähte den Steckvorgang negativ beeinflussen.
[0095] Es kann vorgesehen sein, dass auf der von der jeweiligen Verbindungsfläche 12, 15,
17, 18, 19 abgewandten Seitenfläche des Kontaktelements bzw. Kontaktblechs 11 jeweils
eine Kontaktfläche ausgebildet ist. Die Anzahl Kontaktflächen muss allerdings nicht
unbedingt der Anzahl Verbindungsflächen 12, 15, 17, 18, 19 entsprechen. Vorzugsweise
sind die erste Kontaktfläche 13 und lediglich optional eine zweite Kontaktfläche 16
vorgesehen (beispielsweise, wenn eine zangenartige Kontaktierung mit dem Gegenkontaktelement
7 oder eine Kontaktierung mit mehreren Gegenkontaktelementen 7 vorgesehen ist). Die
Kontaktflächen 13, 16 sind in der Regel entlang den Hauptflächen der plattenförmig
kompaktierten Endabschnitte 10 angeordnet (vgl. beispielsweise Figuren 2 und 7).
[0096] In den Figuren 5 und 6 ist beispielhaft ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt,
wonach neben der ersten Verbindungsfläche 12 und der zweiten Verbindungsfläche 15
noch eine dritte Verbindungsfläche 17 vorgesehen ist, um ein U-förmiges Kontaktblech
11 auszubilden, das um zwei Kanten des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts 10
umgeschlagen ist.
[0097] Auch eine vierte Verbindungsfläche 18 (vgl. Figur 7) kann vorgesehen sein. Das beispielhaft
in Figur 7 dargestellte Kontaktblech 11 bzw. konfektionierte elektrische Kabel 2 kann
damit vorteilhaft von beiden Seiten kontaktierbar und/oder modular und unabhängig
von der Orientierung verwendbar sein.
[0098] An dieser Stelle sei erwähnt, dass das Kontaktblech 11 grundsätzlich beliebig hergestellt
sein kann, vorzugsweise aber als Stanz-Biegeteil hergestellt ist. Insbesondere (aber
nicht ausschließlich) bei Verwendung von vier Verbindungsflächen 12, 15, 17, 18, wie
in Figur 7 dargestellt, kann aber auch ein tiefgezogenes Kontaktelement 11 geeignet
sein. Insofern das Kontaktelement 11 tiefgezogen ist, kann es vorteilhaft sein, beim
Tiefziehen darauf zu achten, dass voneinander abgewandte Verbindungsflächen (in Figur
7 die erste Verbindungsfläche 12 und die vierte Verbindungsfläche 18, sowie die zweite
Verbindungsfläche 15 und die dritte Verbindungsfläche 17) möglichst ihre Parallelität
zueinander bewahren. Insofern das Kontaktblech 11 als Stanz-Biegeteil hergestellt
ist und vier Verbindungsflächen 12, 15, 17, 18 aufweisen soll, kann optional vorgesehen
sein, etwaige aneinander angrenzende Kanten zwischen zwei Verbindungsflächen 12, 15,
17, 18 oder innerhalb einer Verbindungsfläche 12, 15, 17, 18 stoffschlüssig miteinander
zu verbinden, also eine etwaige herstellungsbedingte Lücke zwischen oder innerhalb
von den Verbindungsflächen 12, 15, 17, 18 zu schließen, beispielsweise mittels eines
Laserschweißverfahrens.
[0099] Es kann auch eine stirnseitige Verbindung des Kontaktblechs 11 mit einer Stirnseite
des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts 10 vorgesehen sein. Beispielhaft ist
hierzu in Figur 8 eine fünfte Verbindungsfläche 19 vorgesehen.
[0100] In den Ausführungsbeispielen verlaufen die jeweiligen Verbindungsflächen 12, 15,
17, 18, 19 parallel zu den korrespondierenden Seitenflächen des kompaktierten Endabschnitts
10 und sind vollflächig mit den korrespondierenden Seitenflächen des kompaktierten
Endabschnitts 10 verbunden. Die Verbindung ist vorzugsweise stoffschlüssig, ganz besonders
bevorzugt gasdicht.
[0101] Es kann, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, vorgesehen sein, dass die
Verbindungsflächen 12, 15, 17, 18, 19 die jeweils korrespondierende Seitenfläche des
kompaktierten Endabschnitts 10 vollständig abdecken. Die axiale Länge L
K der Verbindungsfläche 12, 15, 17, 18, 19 kann somit der axialen Länge des kompaktierten
Endabschnitts 10 entsprechen (vgl. Figur 3). Die Verbindungsflächen 12, 15, 17, 18,
19 und/oder das gesamte Kontaktelement bzw. Kontaktblech 11 können allerdings auch
eine geringere axiale Länge L
K aufweisen und sich somit nur über einen Teilbereich der axialen Länge des kompaktierten
Endabschnitts 10 erstrecken. Grundsätzlich können auch mehrere Kontaktelemente bzw.
Kontaktbleche 11 oder Verbindungsflächen 12, 15, 17, 18, 19 auf derselben korrespondierenden
Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts 10 angebunden sein.
[0102] Um das konfektionierte elektrische Kabel 2 im Rahmen der Montage in dem Steckverbinder
3 bzw. in dem Steckverbindergehäuse 4 des Steckverbinders 3 zu montieren, kann vorgesehen
sein, dass die zumindest eine Kontaktfläche 13, 16 wenigstens ein erstes Rastmittel
zur Verrastung mit einem korrespondierenden zweiten Rastmittel des Steckverbindergehäuses
4 aufweist, um eine gegenseitige Verrastung bereitzustellen, wenn das konfektionierte
elektrische Kabel 2 vollständig in den Steckverbinder 3 eingeführt ist. In den Figuren
8, 9 und 11 sind beispielhafte Rastmittel dargestellt.
[0103] Beispielsweise kann das erste Rastmittel als in der Kontaktfläche 13, 16 ausgestanzte
Federlasche 20 ausgebildet sein (vgl. Figuren 8 und 11), die hinter einer Rastnase
oder sonstigen Kante des Steckverbindergehäuses 4 (vgl. Figur 11) einzurasten vermag,
um das konfektionierte elektrische Kabel 2 gegen Auszug entgegen der Montagerichtung
M zu sichern.
[0104] Alternativ oder zusätzlich können in der Kontaktfläche 13, 16 auch Rastausnehmungen
22 ausgebildet sein (vgl. Figuren 8 und 12), in die korrespondierende zweite Rastmittel
des Steckverbindergehäuses 4, beispielsweise Rastnasen und/oder Federlaschen, einzurasten
vermögen (nicht dargestellt).
[0105] Es kann auch vorgesehen sein (vgl. Figur 9), dass auf der Kontaktfläche 13, 16 entsprechende
Rastnasen 21 ausgebildet sind, hinter die nicht dargestellte Federlaschen des Steckverbindergehäuses
4 einzurasten vermögen, komplementär zu der in Figur 11 dargestellten Variante.
[0106] Grundsätzlich kann die Kontaktfläche 13, 16 des Kontaktelements bzw. des Kontaktblechs
11 auch noch weitere funktionelle Elemente aufweisen. Beispielhaft ist in Figur 12
eine mechanische Kodierung zwischen dem konfektionierten elektrischen Kabel 2 und
dem Steckverbindergehäuse 4 angedeutet. Hierzu kann die Kontaktfläche 13, 16 Kodierungselemente
23 aufweisen, beispielsweise ausgestanzte Kodierungselemente 23, die in Gegenkodierungselemente
24 des Steckverbindergehäuses 4 nur in einer vordefinierten Positionierung und/oder
Ausrichtung einfügbar sind. Ferner kann auf diese Weise sichergestellt sein, dass
ausschließlich geeignete bzw. zulässige elektrische Kabel 2 in das Steckverbindergehäuse
4 aufgenommen werden können.
[0107] Wie bereits im Rahmen von Figur 1 erwähnt, erfolgt die Kontaktierung zwischen Gegenkontaktelement
7 und Kontaktelement bzw. Kontaktblech 11 vorzugsweise orthogonal zu der Montagerichtung
M des konfektionierten elektrischen Kabels 2. Hierzu kann eine vollflächige Kontaktierung
vorgesehen sein, wie in Figur 1 angedeutet, wonach die Kontaktfläche 13, 16 des Kontaktelements
bzw. Kontaktblechs 11 als vornehmlich ebene Fläche zur flächigen Kontaktierung mit
der Gegenkontaktfläche 14 ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Kontaktfläche 13,
16 und/oder die Gegenkontaktfläche 14 zur gegenseitigen Kontaktierung allerdings eine
orthogonale Richtungskomponente auf, beispielsweise Kontaktlamellen 25.
[0108] Die Kontaktierung mittels Kontaktlamellen 25 ist beispielhaft in Figur 10 dargestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere in Kontaktierungsrichtung zumindest
teilweise elastisch ausgebildete Kontaktlamellen 25 aus der Kontaktfläche 13, 16 selbst
ausgebildet werden, beispielsweise ausgestanzt sind. Alternativ können auch separate
Kontaktlamellen 25 auf die Kontaktfläche 13, 16 aufgebracht werden. Außerdem ist es
möglich, ein separates Kontaktlamellenelement 26 mit mehreren Kontaktlamellen 25 (vgl.
Figur 11) zwischen die Kontaktfläche 13, 16 und die Gegenkontaktfläche 14 einzubringen,
insbesondere in dem Steckverbindergehäuse 4 verliersicher zu montieren. Durch die
Verwendung von Kontaktlamellen 25 kann der Kontaktdruck zwischen Kontaktelement bzw.
Kontaktblech 11 und Gegenkontaktelement 7 erhöht und damit die Kontaktierung verbessert
sein.
[0109] In allen Fällen der Kontaktierung zwischen Kontaktelement bzw. Kontaktblech 11 und
Gegenkontaktelement 7 kann es von Vorteil sein, eines oder mehrere Federelemente 27
in dem Steckverbindergehäuse 4 und/oder Gegensteckverbindergehäuse 6 vorzusehen, um
die Kontaktfläche 13, 16 gegen die Gegenkontaktfläche 14 zu pressen. Entsprechende
Federelemente 27 sind beispielhaft in den Figuren 10 und 11 angedeutet.
1. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) für einen elektrischen Steckverbinder (3),
aufweisend einen elektrischen Leiter (8), der als Litze aus mehreren Einzeldrähten
ausgebildet ist, und der zumindest einen plattenförmig kompaktierten Endabschnitt
(10) aufweist,
gekennzeichnet durch
ein längliches Kontaktelement (11), aufweisend zumindest eine Seitenfläche, die eine
erste Verbindungsfläche (12) ausbildet, die mit dem kompaktierten Endabschnitt (10)
des elektrischen Leiters (8) verbunden ist, sowie zumindest eine weitere, von der
ersten Verbindungsfläche (12) abgewandte Seitenfläche, die eine erste Kontaktfläche
(13) zur Kontaktierung einer Gegenkontaktfläche (14) eines Gegenkontaktelements (7)
eines Gegensteckverbinders (5) ausbildet.
2. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass
das Kontaktelement als Kontaktblech (11) ausgebildet ist, vorzugsweise mit einer Dicke
zwischen 0,3 mm und 1,0 mm, besonders bevorzugt mit einer Dicke zwischen 0,4 mm und
0,6 mm.
3. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet , dass
das Kontaktelement (11) und die Einzeldrähte des elektrischen Leiters (8) aus demselben
Material ausgebildet sind, vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer.
4. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet , dass
das Kontaktelement (11) eine Beschichtung aufweist, vorzugsweise eine Silberbeschichtung.
5. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
weitere Seitenflächen des Kontaktelements (11) jeweilige weitere Verbindungsflächen
(15, 17, 18, 19) ausbilden, wobei das Kontaktelement (11) vorzugsweise insgesamt zwei
bis fünf Verbindungsflächen (12, 15, 17, 18, 19) aufweist, die mit dem kompaktierten
Endabschnitt (10) des elektrischen Leiters (8) jeweils verbunden sind.
6. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Verbindungsfläche (12, 15, 17, 18, 19) parallel zu einer korrespondierenden
Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts (10) ausgerichtet ist, mit der die Verbindungsfläche
(12, 15, 17, 18, 19) verbunden ist, und vorzugsweise vollflächig mit der korrespondierenden
Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts (10) verbunden ist.
7. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Verbindungsfläche (12, 15, 17, 18, 19) stoffschlüssig mit dem kompaktierten
Endabschnitt (10) verbunden ist.
8. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Verbindungsfläche (12, 15, 17, 18, 19) eine korrespondierende Seitenfläche
des kompaktierten Endabschnitts (10), mit dem die Verbindungsfläche (12, 15, 17, 18,
19) verbunden ist, vollständig abdeckt.
9. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine weitere Seitenfläche des Kontaktelements (11) eine zweite Kontaktfläche (16)
zur Kontaktierung einer Gegenkontaktfläche (14) eines Gegenkontaktelements (7) eines
Gegensteckverbinders (5) ausbildet.
10. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet , dass
die zumindest eine Kontaktfläche (13, 16) des Kontaktelements (11)
a) als vornehmlich ebene Fläche zur flächigen Kontaktierung mit der Gegenkontaktfläche
(14) ausgebildet ist; oder
b) eine oder mehrere in Kontaktierungsrichtung zumindest teilweise elastisch ausgebildete
Kontaktlamellen (25) für die Kontaktierung mit der Gegenkontaktfläche (14) aufweist.
11. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet , dass
die zumindest eine Kontaktfläche (13, 16) jeweils wenigstens ein erstes Rastmittel
(20, 21, 22) zur Verrastung mit einem korrespondierenden zweiten Rastmittel des Steckverbinders
(3) aufweist, um eine gegenseitige Verrastung zwischen dem konfektionierten Kabel
(2) und dem Steckverbinder (3) bereitzustellen, wenn das konfektionierte Kabel (2)
in dem Steckverbinder (3) montiert ist.
12. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Rastmittel als aus der Kontaktfläche (13, 16) ausgestanzte Federlasche (20),
als auf der Kontaktfläche (13, 16) ausgebildete Rastnase (21) und/oder als Rastausnehmung
(22) innerhalb der Kontaktfläche (13, 16) ausgebildet ist.
13. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der elektrische Leiter (8) einen Leiterquerschnitt größer als 10 mm2 aufweist, vorzugsweise größer als 30 mm2, besonders bevorzugt größer als 60 mm2, beispielsweise größer als 90 mm2.
14. Konfektioniertes elektrisches Kabel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einzeldrähte des elektrischen Leiters (8) miteinander verschweißt sind, um den
plattenförmig kompaktierten Endabschnitt (10) auszubilden, vorzugsweise miteinander
pressverschweißt, widerstandsverschweißt oder schmelzverschweißt sind.
15. Steckverbinderanordnung (1), aufweisend ein konfektioniertes elektrisches Kabel (2)
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 und den elektrischen Steckverbinder (3), wobei
der plattenförmig kompaktierte Endabschnitt (10) innerhalb eines Steckverbindergehäuses
(4) des elektrischen Steckverbinders (3) aufgenommen ist.