DE102017206146B4

DE102017206146B4 - High-current socket and high-current plug assembly with a high-current socket

Info

Publication number: DE102017206146B4
Application number: DE102017206146.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Hövermann; Andreas Schakies
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2025-06-05
Anticipated expiration: 2037-04-12
Also published as: DE102017206146A1

Abstract

Hochstrom-Steckerbuchse (SB), umfassend:
- mindestens einen Hochstrom-Kontaktpin (KP2), der U-förmig ausgebildet ist, und der einen starren, elektrisch leitenden Bodenabschnitt (BA2), zwei elastische, elektrisch leitende Mittelabschnitte (MA2), sowie zwei starre, elektrisch leitende Kontaktabschnitte (KA2) umfasst;
- wobei der Bodenabschnitt (BA2), die zwei Mittelabschnitte (MA1, MA2) und die zwei Kontaktabschnitte (KA1, KA2) in einer Steckrichtung (SR2) des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins (KP2) betrachtet hintereinander angeordnet sind;
- wobei jeweils einer der zwei Mittelabschnitte (MA1, MA2) jeweils einen der zwei Kontaktabschnitte (KA1, KA2) mit dem Bodenabschnitt (BA2) körperlich und elektrisch verbindet und gegenüber dem Bodenabschnitt (BA2) in einer quer zur Steckrichtung (SR2) liegenden Querrichtung (QR2) schwenkbar hält; und
- die zwei Kontaktabschnitte (KA2) sich in der Steckrichtung (SR2) des Hochstrom-Kontaktpins (KP2) erstrecken; dadurch gekennzeichnet, dass die Hochstrom-Steckerbuchse (SB) ferner umfasst:
- ein Buchsengehäuse zum Schutz des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins (KP2) vor Berührung, welches in der Steckrichtung (SR2) des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins (KP2) hin offen ist und eine elektrisch isolierende Wandung umfasst, welche den mindestens einen Hochstrom-Kontaktpin (KP2) zumindest teilweise umrandet und elektrisch isoliert, sowie
- ein Verriegelungselement (VE), welches zwischen einer verriegelnden Position und einer entriegelnden Position bewegbar ausgeführt ist;
- wobei das Verriegelungselement (VE) in der verriegelnden Position einen ersten der zwei Kontaktabschnitte (KA2) des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins (KP2) in der Querrichtung (QR2) zu einem zweiten der zwei Kontaktabschnitte (KA2) desselben mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins (KP2) drückt.

High current socket (SB), comprising:
- at least one high-current contact pin (KP2) which is U-shaped and which comprises a rigid, electrically conductive base section (BA2), two elastic, electrically conductive middle sections (MA2), and two rigid, electrically conductive contact sections (KA2);
- wherein the base section (BA2), the two middle sections (MA1, MA2) and the two contact sections (KA1, KA2) are arranged one behind the other when viewed in a plugging direction (SR2) of the at least one high-current contact pin (KP2);
- wherein each of the two central sections (MA1, MA2) physically and electrically connects one of the two contact sections (KA1, KA2) to the base section (BA2) and pivots relative to the base section (BA2) in a transverse direction (QR2) transverse to the plugging direction (SR2); and
- the two contact sections (KA2) extend in the plugging direction (SR2) of the high-current contact pin (KP2); characterized in that the high-current plug socket (SB) further comprises:
- a socket housing for protecting the at least one high-current contact pin (KP2) from contact, which is open in the plug-in direction (SR2) of the at least one high-current contact pin (KP2) and comprises an electrically insulating wall which at least partially surrounds and electrically insulates the at least one high-current contact pin (KP2), and
- a locking element (VE) which is designed to be movable between a locking position and an unlocking position;
- wherein the locking element (VE) in the locking position connects a first of the two contact sections (KA2) of the at least one high-current contact pin (KP2) in the transverse direction (QR2) to a second of the two contact sections (KA2) of the same presses at least one high-current contact pin (KP2).

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Hochstrom-Steckbuchse sowie eine Hochstrom-Steckeranordnung mit mindestens einer genannten Hochstrom-Steckbuchse, insb. für leistungselektrische Systeme.The present invention relates to an electrical high-current socket and a high-current plug arrangement with at least one said high-current socket, in particular for power electrical systems.

Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:State of the art and object of the invention:

Leistungselektrische Systeme erfordern für interne und externe leistungselektrische Verbindungen eine stabile Dauerstromtragfestigkeit über 10 Ampere, insb. über 100 Ampere, speziell über 1000 Ampere.Power electrical systems require a stable continuous current carrying capacity of more than 10 amperes, especially more than 100 amperes, especially more than 1000 amperes, for internal and external power electrical connections.

Die Druckschrift US 2012/0242363 A1 beschreibt ein elektrisch leitendes Kontaktelement, das einen ersten Kontaktabschnitt und einen zweiten Kontaktabschnitt sowie eine Anzahl von Verbindungsabschnitten umfasst, die in Form von länglichen voneinander beabstandeten Blättern ausgebildet sind, zwischen den beiden Kontaktabschnitten erstrecken und mit den beiden Kontaktabschnitten körperlich und elektrisch verbunden sind.The printed matter US 2012/0242363 A1 describes an electrically conductive contact element comprising a first contact portion and a second contact portion and a number of connecting portions formed in the form of elongated spaced-apart leaves, extending between the two contact portions and being physically and electrically connected to the two contact portions.

Die Druckschrift US 5,683,255 A beschreibt einen elektrischen Verbinder, der einen Kontaktpin mit zwei elektrisch leitenden Kontaktabschnitten und einem biegsamen Zwischenabschnitt, sowie ein Gehäuse für den Kontaktpin umfasst.The printed matter US 5,683,255 A describes an electrical connector comprising a contact pin with two electrically conductive contact sections and a flexible intermediate section, as well as a housing for the contact pin.

Die Druckschrift US 5,076,796 A beschreibt einen Anschlussstift zum Einführen in ein Loch einer Leiterplatte und zum Anlöten an eine Leiterbahn auf der Leiterplatte.The printed matter US 5,076,796 A describes a connection pin for insertion into a hole in a printed circuit board and for soldering to a conductor track on the circuit board.

Die Druckschrift US 7,976,333 B2 beschreibt einen laminar geformten elektrischen Verbinder, der im Wesentlichen Y-Förmig ausgebildet ist und zwei starre, elektrisch leitende Kontaktendabschnitte, zwei elastische, elektrisch leitende Mittelabschnitte sowie einen Bodenabschnitt umfasst, wobei die Abschnitte einstückig gebildet sind.The printed matter US 7,976,333 B2 describes a laminar shaped electrical connector which is substantially Y-shaped and comprises two rigid, electrically conductive contact end portions, two elastic, electrically conductive middle portions and a base portion, wherein the portions are formed in one piece.

Dabei besteht die Anforderung, die Hochstrom-Steckverbindungen in einer einfachen Weise herstellen und bei Bedarf wieder trennen zu können.The requirement is to be able to easily establish the high-current plug connections and to disconnect them again if necessary.

Damit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der die internen und externen leistungselektrischen Verbindungen eines leistungselektrischen Systems in einfacher Weise hergestellt und bei Bedarf ohne großen Aufwand wieder getrennt werden können.The object of the invention is therefore to provide a possibility with which the internal and external power electrical connections of a power electrical system can be established in a simple manner and, if necessary, can be separated again without great effort.

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This problem is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Hochstrom-Steckerbuchse bereitgestellt.According to a first aspect of the invention, a high current receptacle is provided.

Die Hochstrom-Steckerbuchse umfasst mindestens einen Hochstrom-Kontaktpin, der U-förmig ausgebildet ist und einen starren, elektrisch leitenden Bodenabschnitt, zwei elastische, elektrisch leitende Mittelabschnitte und zwei starre, elektrisch leitende Kontaktabschnitte umfasst. Dabei verbinden jeweils einer der zwei Mittelabschnitte jeweils einen der zwei Kontaktabschnitte mit dem Bodenabschnitt körperlich und elektrisch. Ferner sind die zwei Mittelabschnitte in der Querrichtung biegbar ausgeführt und halten somit die jeweiligen der zwei Kontaktabschnitte gegenüber dem Bodenabschnitt in der Querrichtung schwenkbar. Zudem erstrecken sich die zwei Kontaktabschnitte in der Steckrichtung des Hochstrom-Kontaktpins.The high-current receptacle comprises at least one high-current contact pin, which is U-shaped and comprises a rigid, electrically conductive base section, two elastic, electrically conductive middle sections, and two rigid, electrically conductive contact sections. Each of the two middle sections physically and electrically connects one of the two contact sections to the base section. Furthermore, the two middle sections are designed to be bendable in the transverse direction and thus pivot the respective one of the two contact sections relative to the base section in the transverse direction. Furthermore, the two contact sections extend in the plug-in direction of the high-current contact pin.

Die Hochstrom-Steckerbuchse umfasst zudem ein Buchsengehäuse zum Schutz des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins vor Berührung, welches der Hochstrom-Steckerbuchse mechanische Festigkeit verleiht. Das Buchsengehäuse ist in der Steckrichtung des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins hin offen und umfasst eine elektrisch isolierende Wandung, welche den mindestens einen Hochstrom-Kontaktpin zumindest teilweise radial umrandet (bzw. umschließt) und somit diesen räumlich und elektrisch isoliert.The high-current receptacle also includes a receptacle housing for protecting the at least one high-current contact pin from contact, which provides mechanical strength to the high-current receptacle. The receptacle housing is open in the plugging direction of the at least one high-current contact pin and includes an electrically insulating wall that at least partially radially surrounds (or encloses) the at least one high-current contact pin, thus spatially and electrically isolating it.

Die Hochstrom-Steckerbuchse umfasst ferner ein Verriegelungselement, welches zwischen einer verriegelnden Position und einer entriegelnden Position bewegbar (verschiebbar oder verformbar, insb. verschraubbar) ausgeführt ist. In der verriegelnden Position drückt das Verriegelungselement einen ersten der zwei Kontaktabschnitte des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins in der Querrichtung zu einem zweiten der zwei Kontaktabschnitte desselben Hochstrom-Kontaktpins.The high-current receptacle further comprises a locking element, which is designed to be movable (displaceable or deformable, in particular screwable) between a locking position and an unlocking position. In the locking position, the locking element presses a first of the two contact portions of the at least one high-current contact pin in the transverse direction toward a second of the two contact portions of the same high-current contact pin.

Durch die Druckkraft des Verriegelungselements biegt sich der mit dem ersten Kontaktabschnitt unmittelbar körperlich verbundene Mittelabschnitt des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins in der Querrichtung zu dem mit dem zweiten Kontaktabschnitt unmittelbar körperlich verbundenen Mittelabschnitt desselben Hochstrom-Kontaktpins. Dadurch wird der Abstand zwischen den beiden Kontaktabschnitten kleiner und diese halten einen zwischen diesen eingesteckten (insb. I-förmigen) Hochstrom-Kontaktpin in der Mitte fest.Due to the compressive force of the locking element, the central section of the at least one high-current contact pin, which is directly physically connected to the first contact section, bends transversely to the central section of the same high-current contact pin, which is directly physically connected to the second contact section. This reduces the distance between the two contact sections, and they hold a (particularly I-shaped) high-current contact pin inserted between them in the center.

Hierbei bedeuten die Begriffe „starr“ und „elastisch“, dass der starre Boden- bzw. Kontaktabschnitt im Vergleich zu dem elastischen Mittelabschnitt - insb. in der genannten Querrichtung - mechanisch wesentlich steifer und fester ausgeführt ist. Umgekehrt ist der Mittelabschnitt gegenüber dem starren Boden- bzw. Kontaktabschnitt - insb. in der genannten Querrichtung - wesentlich biegsamer bzw. nachgiebiger ausgeführt. Dadurch biegt der Mittelabschnitt unter einer Krafteinwirkung in der Querrichtung an dem Boden- bzw. Kontaktabschnitt, während der Boden- und der Kontaktabschnitt noch deren ursprüngliche Formen auf- rechthalten.The terms "rigid" and "elastic" mean that the rigid base or contact section is mechanically significantly stiffer and stronger than the elastic middle section, particularly in the aforementioned transverse direction. Conversely, the middle section is significantly more flexible or yielding than the rigid base or contact section, particularly in the aforementioned transverse direction. As a result, the middle section bends under the action of a force in the transverse direction on the base or contact section, while the base and contact sections still maintain their original shapes.

Mit anderen Worten ist die Elastizität des Mittelabschnitts (wesentlich) größer als die Elastizität des Kontakt- bzw. des Bodenabschnitts. Dabei bezieht sich die genannte Elastizität auf eine Querbiegung der jeweiligen Abschnitte im Bezug auf die Längs- bzw. Erstreckungsrichtung des Kontaktpins. Die unterschiedliche Elastizität ergibt sich aus dem Aufbau und/oder den Materialeigenschaften der jeweiligen Abschnitte.In other words, the elasticity of the central section is (significantly) greater than the elasticity of the contact or base section. This elasticity refers to the transverse bending of the respective sections relative to the longitudinal or extension direction of the contact pin. The different elasticity results from the structure and/or material properties of the respective sections.

Der elastische Mittelabschnitt kompensiert durch die elastische Biegung in der quer zur Steckrichtung liegenden Querrichtung Fertigungstoleranzen zwischen leistungselektrischen Komponenten, welche mittels des oben beschriebenen Hochstrom-Kontaktpin miteinander elektrisch verbunden werden sollen.The elastic middle section compensates for manufacturing tolerances between power electrical components, which are to be electrically connected to one another by means of the high-current contact pin described above, by means of the elastic bending in the transverse direction perpendicular to the plug-in direction.

Ferner wird durch die elastische Biegung des elastischen Mittelabschnitts der Kontaktabschnitt mit dessen Gegenkontakt, bspw. einem weiteren Hochstrom-Kontaktpin, über möglichst große ausgedehnte Kontaktfläche kontaktiert. Dadurch wird der Kontaktübergangswiderstand von dem Hochstrom-Kontaktpin zu dem Gegenkontakt reduziert. Im elektrischen verbundenen Zustand weist die großflächige Kontaktierung somit eine geringe Eigenerwärmung. Dies ermöglicht der elektrischen Verbindung eine hohe Dauerstromtragfestigkeit von 10 Ampere, insb. über 100 Ampere, speziell über 1000 Ampere.Furthermore, the elastic bending of the elastic central section ensures that the contact section is connected to its mating contact, e.g., another high-current contact pin, over the largest possible contact area. This reduces the contact resistance from the high-current contact pin to the mating contact. When electrically connected, the large-area contact thus exhibits low self-heating. This enables the electrical connection to have a high continuous current carrying capacity of 10 amperes, especially over 100 amperes, and especially over 1000 amperes.

Darüber hinaus ist der Hochstrom-Kontaktpin in Abhängigkeit von durch zuleitenden Stromhöhen, Spannungsfestigkeit, Anzahl der herzustellenden leistungselektrischen Verbindungen aber auch bezüglich Vibrations- und Temperaturfestigkeit skalierbar.In addition, the high-current contact pin is scalable depending on the current levels to be supplied, the dielectric strength, the number of power electrical connections to be made, and also with regard to vibration and temperature resistance.

Durch die Federung des elastischen Mittelabschnitts kompensiert der Hochstrom-Kontaktpin auch thermische Ausdehnungen des Hochstrom-Kontaktpins. Damit hält der Hochstrom-Kontaktpin auch in einer Umgebung mit einer Temperatur von -40°C bis mindestens 140°C (bzw. einer Temperaturschwankung zwischen -40°C und mindestens 140°C) und einer mechanischen Vibration von über 20g (g-Kraft bzw. Kraft pro Masse) die elektrische Verbindung aufrecht.The springiness of the elastic center section also compensates for thermal expansion. This allows the high-current contact pin to maintain electrical contact even in environments with temperatures ranging from -40°C to at least 140°C (or a temperature fluctuation between -40°C and at least 140°C) and mechanical vibrations exceeding 20g (g-force, or force per mass).

Damit weist eine leistungselektrische Verbindung mit der Hochstrom-Steckerbuchse eine hohe temperatur- und Vibrationsfestigkeit auf.This means that a power electrical connection with the high-current socket has high temperature and vibration resistance.

Die Elastizität des Mittelabschnitts ermöglicht zudem ein mehrfaches Verbinden und Trennen der leistungselektrischen Verbindung mit dem Hochstrom-Kontaktpin über eine hohe Lebenszeit (>10 „Verbindungszyklen“).The elasticity of the central section also enables multiple connection and disconnection of the power electrical connection with the high-current contact pin over a long service life (>10 “connection cycles”).

Darüber hinaus erfordert die Hochstrom-Steckerbuchse dank der Elastizität des Mittelabschnitts eine vergleichsweise geringe Aufsteck- bzw. Abziehkräfte beim Verbinden und Trennen der leistungselektrischen Verbindung mit einem Hochstrom-Kontaktpin.In addition, thanks to the elasticity of the middle section, the high-current socket requires comparatively low insertion and removal forces when connecting and disconnecting the power electrical connection with a high-current contact pin.

Dadurch kann die leistungselektrische Verbindung in einem Montage- und Servicefall einfach und schnell hergestellt und wieder getrennt werden. Dies ist insb. vorteilhaft gegenüber einer elektrischen Schraubverbindung.This allows the power-electrical connection to be established and disconnected quickly and easily during assembly and service. This is particularly advantageous compared to an electrical screw connection.

Damit ist eine Möglichkeit bereitgestellt, mit der die internen und externen leistungselektrischen Verbindungen eines leistungselektrischen Systems in einfacher Weise hergestellt und bei Bedarf ohne großen Aufwand wieder getrennt werden können.This provides a means of easily establishing the internal and external power electrical connections of a power electrical system and, if necessary, disconnecting them again without great effort.

Der mindestens eine Hochstrom-Kontaktpin der Hochstrom-Steckerbuchse umfasst beispielsweise ferner eine Anzahl von elastischen Streifen (bzw. Bänden) aus einem elektrisch gut leitenden Material, insb. aus einem elektrisch gut leitenden Metall, wie z. B. Silber, Kupfer oder Aluminium, oder einer elektrisch gut leitenden Metalllegierung, wie z. B. einer Silber-, Kupfer- oder Aluminiumlegierung(bspw. Bronze), wobei die Streifen übereinander gestapelt sind und zumindest den Mittelabschnitt ausbilden.The at least one high-current contact pin of the high-current socket further comprises, for example, a number of elastic strips (or bands) made of an electrically highly conductive material, in particular of an electrically highly conductive metal, such as silver, copper or aluminum, or an electrically highly conductive metal alloy, such as a silver, copper or aluminum alloy (e.g. bronze), wherein the strips are stacked one above the other and form at least the central section.

Beispielsweise sind die übereinander gestapelten Streifen an ausgewählten Bereichen, insb. an jeweiligen Endbereichen, miteinander laminiert, verpresst oder verschweißt, wobei die laminierten, verpressten oder verschweißten Bereiche den Kontaktabschnitt und/oder den Bodenabschnitt ausbilden. Die nicht laminierten, verpressten oder verschweißten Bereiche der übereinander gestapelten Streifen bilden beispielsweise den Mittelabschnitt aus.For example, the stacked strips are laminated, pressed, or welded together at selected areas, especially at their respective end areas, with the laminated, pressed, or welded areas forming the contact section and/or the base section. The non-laminated, pressed, or welded areas of the stacked strips form, for example, the middle section.

Beispielsweise sind die Streifen mittels eines Klebers miteinander an den ausgewählten Bereichen laminiert, welcher elektrisch gut leitend ist. Beispielsweise enthält der Kleber ther- misch härtende Klebstoffe auf Epoxidharzbasis oder UV-härtende Klebstoffe auf Acrylatbasis, welche jeweils mit metallischen Füllstoffen, wie z. B. Silber, angereichert sind.For example, the strips are laminated together at the selected areas using an adhesive that is highly electrically conductive. For example, the adhesive contains thermosetting epoxy resin-based adhesives or UV-curing acrylate-based adhesives, each of which enriched with metallic fillers such as silver.

Alternativ umfasst der Hochstrom-Kontaktpin beispielsweise ein Geflecht aus einem elektrisch gut leitenden Material, insb. aus einem elektrisch gut leitenden Metall, wie z. B. Silber, Kupfer oder Aluminium, oder einer elektrisch gut leitenden Metalllegierung, wie z. B. einer Silber-, Kupfer- oder Aluminiumlegierung(bspw. Bronze), wobei das Geflecht zumindest den Mittelabschnitt ausbilden.Alternatively, the high-current contact pin comprises, for example, a braid made of a material with good electrical conductivity, in particular of a metal with good electrical conductivity, such as silver, copper or aluminum, or of a metal alloy with good electrical conductivity, such as a silver, copper or aluminum alloy (e.g. bronze), wherein the braid forms at least the central section.

Beispielsweise ist das Geflecht an ausgewählten Bereichen, insb. an jeweiligen Endbereichen, miteinander laminiert, verpresst oder verschweißt, wobei die laminierten, verpressten oder verschweißten Bereiche den Kontaktabschnitt und/oder den Bodenabschnitt ausbilden. Die nicht laminierten, verpressten oder verschweißten Bereiche des Geflechts bilden beispielsweise den Mittelabschnitt aus.For example, the braid is laminated, pressed, or welded together in selected areas, especially at the respective end areas, with the laminated, pressed, or welded areas forming the contact section and/or the base section. The non-laminated, pressed, or welded areas of the braid form, for example, the middle section.

Beispielsweise sind der Bodenabschnitt, die zwei Mittelabschnitte und die zwei Kontaktabschnitte des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins der Hochstrom-Steckerbuchse einstückig ausgebildet. Alternativ sind der Bodenabschnitt, die Mittelabschnitte und die Kontaktabschnitte miteinander stoffschlüssig verbunden.For example, the base section, the two middle sections, and the two contact sections of the at least one high-current contact pin of the high-current receptacle are formed as a single piece. Alternatively, the base section, the middle sections, and the contact sections are integrally connected to one another.

Beispielsweise erstrecken sich die beiden Kontaktabschnitte des mindestens eine Hochstrom-Kontaktpins zueinander parallel.For example, the two contact sections of the at least one high-current contact pin extend parallel to each other.

Beispielsweise ist das Verriegelungselement in Form einer Verriegelungsschraube ausgebildet, welche in einer Schraubenbohrung an der Wandung der Hochstrom-Steckerbuchse angeordnet ist. Die axiale Schraubrichtung der Verriegelungsschraube verläuft senkrecht zu Kontaktflächen der beiden Kontaktabschnitte. In der verriegelnden Position ist die Verriegelungsschraube in der Querrichtung zu dem ersten Kontaktabschnitt eingeschraubt, so dass diese den ersten Kontaktabschnitt in der Querrichtung zu dem zweiten Kontaktabschnitt drückt. Die Druckkraft der Verriegelungsschraube erzeugt einen Kraftschluss zwischen den beiden Kontaktabschnitten und dem zwischen den beiden Kontakt- abschnitten eingesteckten Hochstrom-Kontaktpin, wodurch der Hochstrom-Kontaktpin zwischen den beiden Kontaktabschnitten festgehalten wird. Durch diesen Kraftschluss entsteht auch eine niederohmige elektrische Verbindung von dem Hochstrom-Kontaktpin zu den beiden Kontaktabschnitten und somit zu der Hochstrom-Steckerbuchse. Zum Lösen dieses Kraftschlusses wird die Verriegelungsschraube einfach abgeschraubt.For example, the locking element is designed in the form of a locking screw, which is arranged in a screw hole on the wall of the high-current plug socket. The axial screw direction of the locking screw runs perpendicular to the contact surfaces of the two contact sections. In the locking position, the locking screw is screwed in transversely to the first contact section, so that it presses the first contact section transversely towards the second contact section. The compressive force of the locking screw creates a frictional connection between the two contact sections and the high-current contact pin inserted between the two contact sections, whereby the high-current contact pin is held between the two contact sections. This frictional connection also creates a low-resistance electrical connection from the high-current contact pin to the two contact sections and thus to the high-current plug socket. To release this frictional connection, the locking screw is simply unscrewed.

Die Hochstrom-Steckerbuchse umfasst beispielsweise ferner ein Federelement, welches in der Querrichtung angeordnet ist und eingerichtet ist, einen der zwei Kontaktabschnitte in der Querrichtung zu dem anderen der zwei Kontaktabschnitte federnd zu drücken.The high-current socket further comprises, for example, a spring element which is arranged in the transverse direction and is configured to resiliently press one of the two contact sections in the transverse direction towards the other of the two contact sections.

Beispielsweise ist das Federelement an einer vom Verriegelungselement abgewandten Seite des (zuvor genannten) zweiten Kontaktabschnitt des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins angeordnet ist und eingerichtet ist, den zweiten Kontaktabschnitt in der Querrichtung zu dem (zuvor genannten) ersten Kontaktabschnitt desselben Hochstrom-Kontaktpins bzw. zu dem Verriegelungselement federnd zu drücken.For example, the spring element is arranged on a side of the (previously mentioned) second contact section of the at least one high-current contact pin facing away from the locking element and is configured to resiliently press the second contact section in the transverse direction to the (previously mentioned) first contact section of the same high-current contact pin or to the locking element.

Alternativ kann das Federelement auf einer dem Verriegelungselement zugewandten Seite des ersten der zwei Kontaktabschnitte angeordnet und eingerichtet sein, den ersten der zwei Kontaktabschnitte in der Querrichtung (QR) zu dem zweiten der zwei Kontaktabschnitte federnd zu drücken.Alternatively, the spring element can be arranged on a side of the first of the two contact sections facing the locking element and can be configured to resiliently press the first of the two contact sections in the transverse direction (QR) towards the second of the two contact sections.

Alternativ kann das Federelement auch auf der Seite des Verriegelungselementes bzw. zwischen dem Verriegelungselement und dem ersten Kontaktabschnitt des Hochstrom-Kontaktpins angeordnet sein.Alternatively, the spring element can also be arranged on the side of the locking element or between the locking element and the first contact section of the high-current contact pin.

Sind zwei oder mehr Hochstrom-Kontaktpins vorgesehen, welche in einer Wirkrichtung des Verriegelungselements (im Falle einer Verriegelungsschraube deren Schraubrichtung) betrachtet hintereinander angeordnet sind, so kann das Federelement zwischen den Hochstrom-Kontaktpins angeordnet sein. Es können auch zwei oder mehre Federelemente vorgesehen sein, welche dann verteilt jeweils zwischen zwei der Hochstrom-Kontaktpins angeordnet werden können.If two or more high-current contact pins are provided, which are arranged one behind the other in the effective direction of the locking element (in the case of a locking screw, its screwing direction), the spring element can be arranged between the high-current contact pins. Two or more spring elements can also be provided, each of which can then be arranged distributed between two of the high-current contact pins.

Beispielsweise ist das Federelement als eine Schraubenfeder oder eine Blattfeder ausgebildet und zwischen einem vom Verriegelungselement abgewandten Abschnitt der Wandung und dem (genannten) zweiten Kontaktabschnitt angeordnet und drückt den zweiten Kontaktabschnitt von dem genannten Abschnitt der Wandung weg in der Querrichtung zu dem (genannten) ersten Kontaktabschnitt bzw. zu dem Verriegelungselement federnd.For example, the spring element is designed as a helical spring or a leaf spring and is arranged between a section of the wall facing away from the locking element and the (mentioned) second contact section and resiliently presses the second contact section away from the mentioned section of the wall in the transverse direction to the (mentioned) first contact section or to the locking element.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Hochstrom-Steckeranordnung bereitgestellt.According to a second aspect of the invention, a high current connector assembly is provided.

Die Hochstrom-Steckeranordnung umfasst mindestens einen Stecker mit mindestens einem weiteren Hochstrom-Kontaktpin und mindestens eine zuvor beschriebene Hochstrom-Steckerbuchse mit dem mindestens einen zuvor beschriebenen Hochstrom-Kontaktpin. The high-current connector assembly comprises at least one plug with at least one further high-current contact pin and at least one previously described high-current socket with the at least one previously described high-current contact pin.

Dabei ist der mindestens eine Hochstrom-Kontaktpin des mindestens einen Steckers in der Steckrichtung des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpins des mindestens einen Steckers in die mindestens eine Hochstrom-Steckerbuchse eingesteckt und mit dem mindestens einen Hochstrom-Kontaktpin der mindestens einen Hochstrom-Steckerbuchse körperlich und elektrisch leitend verbunden.In this case, the at least one high-current contact pin of the at least one plug is inserted into the at least one high-current plug socket in the plugging direction of the at least one high-current contact pin of the at least one plug and is physically and electrically connected to the at least one high-current contact pin of the at least one high-current plug socket.

Dabei umfasst der mindestens eine Hochstrom-Kontaktpin des mindestens einen Steckers:

- einen starren, elektrisch leitenden Bodenabschnitt, insb. zur Herstellung einer festen körperlichen und elektrischen Verbindung mit einem Schaltungsträger bzw. einer elektrischen Schaltung des Schaltungsträgers oder einer elektrischen Komponente, wie z. B. einem Stromkabel oder einer Stromschiene;
- einen starren, elektrisch leitenden Kontaktabschnitt am freiliegenden Ende des Hochstrom-Kontaktpins, insb. zur Herstellung einer trennbaren elektrischen Kontakt-Verbindung zu einer elektrischen Schaltung eines weiteren Schaltungsträgers oder einer weiteren elektrischen Komponente, wie z. B. einem Stromkabel oder einer Stromschiene; sowie
- einen elastischen, elektrisch leitenden Mittelabschnitt zwischen dem Bodenabschnitt und dem einen Kontaktabschnitt.

The at least one high-current contact pin of the at least one connector comprises:

- a rigid, electrically conductive base section, in particular for establishing a fixed physical and electrical connection with a circuit carrier or an electrical circuit of the circuit carrier or an electrical component, such as a power cable or a busbar;
- a rigid, electrically conductive contact section at the exposed end of the high-current contact pin, in particular for establishing a separable electrical contact connection to an electrical circuit of another circuit carrier or another electrical component, such as a power cable or a busbar; and
- an elastic, electrically conductive central section between the base section and the one contact section.

Dabei sind der Bodenabschnitt, der Mittelabschnitt und der Kontaktabschnitt in einer Steckrichtung des mindestens einen Hochstrom-Kontaktpin des mindestens einen Steckers betrachtet hintereinander angeordnet.The base section, the middle section and the contact section are arranged one behind the other when viewed in a plugging direction of the at least one high-current contact pin of the at least one connector.

Zudem verbindet der Mittelabschnitt den Boden- abschnitt mit dem Kontaktabschnitt körperlich und elektrisch. Außerdem ist der Mittelabschnitt in einer quer zur Steckrichtung liegenden Querrichtung biegbar ausgeführt und hält somit den Kontaktabschnitt schwenkbar (neigbar) gegenüber dem Bodenabschnitt in der Querrichtung.In addition, the center section physically and electrically connects the base section to the contact section. Furthermore, the center section is designed to be flexible in a transverse direction perpendicular to the plugging direction, thus allowing the contact section to pivot (tilt) relative to the base section in the transverse direction.

Der Hochstrom-Kontaktpin des ist insbesondere I-förmig ausgebildet.The high-current contact pin is particularly I-shaped.

Dank dem zuvor beschriebenen Verriegelungselement kann leistungselektrische Verbindungen mit der oben genannten Hochstrom-Steckeranordnung mit einer ausreichenden mechanischen Kraft verriegelt (durch Bringen in die verriegelnde Position) werden, wodurch eine hohe mechanische Vibrationsfestigkeit bei einem gleichzeitig geringen Übergangswiderstand und somit einer hohen Dauerstromfestigkeit erreicht werden kann.Thanks to the locking element described above, power electrical connections with the above-mentioned high-current connector arrangement can be locked with sufficient mechanical force (by bringing it into the locking position), whereby a high mechanical vibration resistance can be achieved with a simultaneously low contact resistance and thus a high continuous current strength.

Durch einfaches Entriegeln des Verriegelungselements (durch Bringen in die entriegelnde Position) können die leistungselektrischen Verbindungen der Hochstrom-Steckeranordnung bei Bedarf einfach getrennt werden, ohne dabei hohe Abziehkräfte zum Abziehen des Hochstrom-Kontaktpins eingesetzt werden zu müssen.By simply unlocking the locking element (by moving it to the unlocking position), the power electrical connections of the high-current connector assembly can be easily separated when required, without having to apply high pull-out forces to remove the high-current contact pin.

Der oben beschriebene Hochstrom-Kontaktpin, die oben beschriebene Hochstrom-Steckerbuchse und die oben genannte Hochstrom-Steckeranordnung können im Automobilbereich zur Herstellung von bei Bedarf trennbaren elektrischen Hochstromverbindungen verwendet werden.The high-current contact pin, the high-current receptacle and the high-current plug assembly described above can be used in the automotive sector to create high-current electrical connections that can be separated on demand.

Beispielweise können Hochstromanschlüsse von leistungselektrischen Komponenten eines elektrischen Antriebs eines Hybridelektro-/Elektrofahrzeugs, wie z. B. DC-Anschlüsse bei Energiespeichern und Invertern, AC-Anschlüsse zwischen den Invertern und einer elektrischen Maschine, mit dem oben beschriebenen Hochstrom-Kontaktpin, der oben beschriebenen Hochstrom-Steckerbuchse bzw. der oben genannten Hochstrom-Steckeranordnung realisiert werden.For example, high-current connections of power electrical components of an electric drive of a hybrid electric/electric vehicle, such as DC connections for energy storage devices and inverters, AC connections between the inverters and an electrical machine, can be realized with the high-current contact pin described above, the high-current socket described above, or the high-current plug arrangement described above.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Hochstrom-Kontaktpins sind, soweit im Übrigen auf die oben beschriebene Hochstrom-Steckerbuchse bzw. die oben genannte Hochstrom-Steckeranordnung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Hochstrom-Steckerbuchse bzw. der Hochstrom-Steckeranordnung anzusehen.Advantageous embodiments of the high-current contact pin described above are, insofar as they are otherwise transferable to the high-current socket or the high-current plug arrangement described above, also to be regarded as advantageous embodiments of the high-current socket or the high-current plug arrangement.

Kurze Beschreibung der Zeichnung:Short description of the drawing:

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 in einer schematischen Seitenschnittdarstellung einen Hochstrom-Kontaktpin eines Steckers einer Hochstrom-Steckeranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 in einer weiteren Seitensichtdarstellung eine Hochstrom-Steckerbuchse gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
3 in einer weiteren Seitensichtdarstellung eine Hochstrom-Steckeranordnung mit einem in 1 dargestellten Hochstrom-Kontaktpin und einer in 2 dargestellten Hochstrom-Steckerbuchse.

In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

1 in a schematic side sectional view of a high-current contact pin of a plug of a high-current plug assembly according to an embodiment of the invention;
2 in a further side view of a high-current socket according to a further embodiment of the invention;
3 in another side view a high-current connector arrangement with a 1 shown high current contact pin and one in 2 high current socket shown.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung:Detailed description of the drawing:

1 zeigt in einer schematischen Seitenschnittdarstellung eine erste Leistungselektronikkomponente LK1 eines leistungselektrischen Systems, bspw. eines Inverters eines Hybridelektrofahrzeugs, mit einem Hochstrom-Stecker ST, welcher wiederum drei Hochstrom-Kontaktpins KP1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst. 1 shows a schematic side sectional view of a first power electronics component LK1 of a power electrical system, e.g. an inverter of a Hybrid electric vehicle, with a high-current connector ST, which in turn comprises three high-current contact pins KP1 according to an embodiment of the invention.

Die erste Leistungselektronikkomponente LK1 umfasst einen ersten leitungselektrischen Schaltungsträger ST1, auf dem drei erste Hochstrom-Kontaktpins KP1 angeordnet und mit einer leistungselektrischen Schaltung auf dem ersten Schaltungsträger ST1 elektrisch verbunden sind. Dabei ragen die drei Hochstrom-Kontaktpins KP1 zur Herstellung externer Hochstromverbindung aus dem ersten Schaltungsträger ST1 in ihrer Steckrichtung SR1 heraus, welche bspw. senkrecht zur Oberfläche des ersten Schaltungsträgers ST1 liegt.The first power electronics component LK1 comprises a first conductive circuit carrier ST1, on which three first high-current contact pins KP1 are arranged and electrically connected to a power electrical circuit on the first circuit carrier ST1. The three high-current contact pins KP1 protrude from the first circuit carrier ST1 in their plug-in direction SR1, which is, for example, perpendicular to the surface of the first circuit carrier ST1, to establish external high-current connections.

Die erste Leistungselektronikkomponente LK1 umfasst ferner eine erste Abdeckung AB1 zum Schutz des ersten Schaltungsträgers ST1 sowie der drei ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 vor Umwelteinflüssen, wie z. B. mechanischen Beschädigungen. Dabei ist die erste Abdeckung AB1 bspw. ein Teil eines Gehäuses der ersten Leistungselektronikkomponente LK1.The first power electronics component LK1 further comprises a first cover AB1 for protecting the first circuit carrier ST1 and the three first high-current contact pins KP1 from environmental influences, such as mechanical damage. The first cover AB1 is, for example, part of a housing of the first power electronics component LK1.

Die erste Abdeckung AB1 weist im Bereich der drei Hochstrom-Kontaktpins KP1 eine erste Aussparung AS1 auf, durch welche die drei Hochstrom-Kontaktpins KP1 aus dem ersten Schaltungsträger ST1 herausragen. An der Kante zur ersten Aussparung AS1 weist die erste Abdeckung AB1 einen ersten Vorsprung VS1 auf, der in der Steckrichtung SR1 über den restlichen Bereich der ersten Abdeckung AB1 herausragen und die drei ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 umrandet. Der erste Vorsprung VS1 dient zur räumlichen und elektrischen Isolation der drei ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 und somit als ein Steckergehäuse des Hochstrom-Steckers ST.The first cover AB1 has a first recess AS1 in the area of the three high-current contact pins KP1, through which the three high-current contact pins KP1 protrude from the first circuit carrier ST1. At the edge of the first recess AS1, the first cover AB1 has a first projection VS1, which protrudes beyond the remaining area of the first cover AB1 in the plug-in direction SR1 and surrounds the three first high-current contact pins KP1. The first projection VS1 serves to spatially and electrically insulate the three first high-current contact pins KP1 and thus acts as a connector housing for the high-current connector ST.

Die drei ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 sind I-förmig ausgebildet und umfassen jeweils einen starren, elektrisch leitenden Bodenabschnitt BA1, jeweils einen ebenfalls starren, elektrisch leitenden Kontaktabschnitt KA1 an einem von dem Bodenabschnitt BA1 abgewandten freiliegenden Ende des Hochstrom-Kontaktpins KP1, sowie jeweils einen elastischen, elektrisch leitenden Mittelabschnitt MA1 zwischen dem jeweiligen Bodenabschnitt BA1 und dem jeweiligen korrespondierenden Kontaktabschnitt KA1.The three first high-current contact pins KP1 are I-shaped and each comprise a rigid, electrically conductive base section BA1, a likewise rigid, electrically conductive contact section KA1 at an exposed end of the high-current contact pin KP1 facing away from the base section BA1, and each comprise an elastic, electrically conductive middle section MA1 between the respective base section BA1 and the respective corresponding contact section KA1.

In der Steckrichtung SR1 betrachtet sind der Bodenabschnitt BA1, der Mittelabschnitt MA1 und der Kontaktabschnitt KA1 der jeweiligen ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 hintereinander angeordnet.Viewed in the plugging direction SR1, the base section BA1, the middle section MA1 and the contact section KA1 of the respective first high-current contact pins KP1 are arranged one behind the other.

Über die jeweiligen Bodenabschnitte BA1 sind die drei ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 mit dem ersten Schaltungsträger ST1 körperlich und mit der leistungselektrischen Schaltung auf dem ersten Schaltungsträger ST1 elektrisch verbunden.The three first high-current contact pins KP1 are physically connected to the first circuit carrier ST1 and electrically connected to the power electrical circuit on the first circuit carrier ST1 via the respective base sections BA1.

Der Mittelabschnitt MA1 jedes einzelnen Hochstrom-Kontaktpins KP1 ist in einer quer zur Steckrichtung SR1 liegenden Querrichtung QR1 biegbar ausgeführt und mit dem jeweiligen Kontaktabschnitt KA1 und dem jeweiligen Bodenabschnitt BA1 einstückig ausgebildet.The central section MA1 of each individual high-current contact pin KP1 is designed to be bendable in a transverse direction QR1 that is transverse to the plugging direction SR1 and is formed in one piece with the respective contact section KA1 and the respective base section BA1.

Wie in einer schematischen Abschnittdarstellung eines Abschnitts AA eines der ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 detailliert veranschaulicht ist, besteht der erste Hochstrom-Kontaktpin KP1 aus einer elektrisch gut leitenden Kupferlegierung. Dabei umfasst der Hochstrom-Kontaktpin KP1 eine Anzahl von elastischen Kupferstreifen (Kupferbänden) KS aus der Kupferlegierung, welche übereinander gestapelt sind und an jeweiligen beiden Endbereichen miteinander laminiert sind.As illustrated in detail in a schematic sectional view of a section AA of one of the first high-current contact pins KP1, the first high-current contact pin KP1 is made of a highly electrically conductive copper alloy. The high-current contact pin KP1 comprises a number of elastic copper strips (copper bands) KS made of the copper alloy, which are stacked one above the other and laminated together at both respective end regions.

Die beiden laminierten Endbereiche der jeweiligen Kupferstreifen bilden jeweils den starren Bodenabschnitt BA1 und den starren Kontaktabschnitt KA1 der jeweiligen Hochstrom-Kontaktpins KP1 aus (die miteinander laminierten Abschnitte der Kupferstreifen KS sind mit gestrichelten Linien veranschaulicht). Die nicht miteinander laminierten Mittelbereiche der jeweiligen Kupferstreifen bilden den elastischen Mittelabschnitt MA1 der jeweiligen Hochstrom-Kontaktpins KP1 aus (die nicht miteinander laminierten Abschnitte der Kupferstreifen KS sind mit durchgehenden Linien veranschaulicht).The two laminated end regions of the respective copper strips form the rigid base section BA1 and the rigid contact section KA1 of the respective high-current contact pins KP1 (the laminated sections of the copper strips KS are illustrated by dashed lines). The non-laminated middle regions of the respective copper strips form the elastic middle section MA1 of the respective high-current contact pins KP1 (the non-laminated sections of the copper strips KS are illustrated by solid lines).

Zum Laminieren der Kupferstreifen KS wird bspw. ein thermisch härtender Klebstoff auf Epoxidharzbasis verwendet, welcher mit Silber angereichert ist.For laminating the copper strips KS, a thermally curing adhesive based on epoxy resin, which is enriched with silver, is used.

Dadurch, dass die Mittelbereiche der jeweiligen Kupferstreifen KS nicht miteinander laminiert sind, bleiben diese einzelnen Mittelbereiche elastisch und hindern auch die benachbarten Mittelbereiche bei ihren elastischen Verformungen nicht.Because the middle areas of the respective copper strips KS are not laminated together, these individual middle areas remain elastic and do not hinder the adjacent middle areas from their elastic deformation.

Bei den miteinander laminierten Endbereichen der Kupferstreifen KS bilden die jeweiligen Endbereiche der einzelnen Bleichstreifen dagegen zusammen jeweils eine voneinander nicht-bewegliche, steife und feste Einheit, nämlich den Bodenabschnitt BA1 und den Kontaktabschnitt KA1 aus.In the case of the laminated end regions of the copper strips KS, the respective end regions of the individual bleaching strips together form a mutually immobile, rigid and solid unit, namely the base section BA1 and the contact section KA1.

In der Querrichtung QR1 betrachtet sind die drei ersten Hochstrom-Kontaktpin KP1 in einer Reihe hintereinander angeordnet.Viewed in the transverse direction QR1, the first three high-current contact pins KP1 are arranged in a row one behind the other.

2 zeigt in einer weiteren schematischen Seitenschnittdarstellung eine zweite Leistungselektronikkomponente LK2 des leistungselektrischen Systems mit einer Hochstrom-Steckerbuchse SB gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 2 shows in a further schematic side sectional view a second power electronics component LK2 of the power electrical system with a high-current plug socket SB according to a further embodiment of the invention.

Die zweite Leistungselektronikkomponente LK2 umfasst einen zweiten leitungselektrischen Schaltungsträger ST2, auf dem drei zweite Hochstrom-Kontaktpins KP2 angeordnet und mit der leistungselektrischen Schaltung auf dem Schaltungsträger ST2 elektrisch verbunden sind. Dabei ragen die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 zur Herstellung externer Hochstromverbindung in einer Gegensteckrichtung SR2 dieser Hochstrom-Kontaktpins KP2 heraus, welche bspw. senkrecht zur Oberfläche des zweiten Schaltungsträgers ST2 liegt.The second power electronics component LK2 comprises a second conductive circuit carrier ST2, on which three second high-current contact pins KP2 are arranged and electrically connected to the power circuit on the circuit carrier ST2. The three second high-current contact pins KP2 protrude in a mating direction SR2 of these high-current contact pins KP2 to establish external high-current connections, which is, for example, perpendicular to the surface of the second circuit carrier ST2.

Die zweite Leistungselektronikkomponente LK2 umfasst ferner eine zweite Abdeckung AB2 zum Schutz des zweiten Schaltungsträgers ST2 sowie der drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 vor Umwelteinflüssen, wie z. B. mechanischen Beschädigungen. Dabei ist die zweite Abdeckung AB2 bspw. ein Teil eines Gehäuses der zweiten Leistungselektronikkomponente LK2.The second power electronics component LK2 further comprises a second cover AB2 for protecting the second circuit carrier ST2 and the three second high-current contact pins KP2 from environmental influences, such as mechanical damage. The second cover AB2 is, for example, part of a housing of the second power electronics component LK2.

Ähnlich der ersten Abdeckung AB1 weist die zweite Abdeckung AB2 im Bereich der drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 eine zweite Aussparung AS2 auf, durch welche die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 aus dem zweiten Schaltungsträger ST2 herausragen. An der Kante zur zweiten Aussparung AS2 weist die zweite Abdeckung AB2 einen zweiten Vorsprung VS2 auf, der in der Gegensteckrichtung SR2 über den restlichen Bereich der zweiten Abdeckung AB2 herausragen und die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 umrandet. Der zweite Vorsprung VS2 dient zur räumlichen und elektrischen Isolation der drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 und somit als Buchsengehäuse der Hochstrom-Steckerbuchse SB.Similar to the first cover AB1, the second cover AB2 has a second recess AS2 in the area of the three second high-current contact pins KP2, through which the three second high-current contact pins KP2 protrude from the second circuit carrier ST2. At the edge of the second recess AS2, the second cover AB2 has a second projection VS2, which protrudes beyond the remaining area of the second cover AB2 in the mating direction SR2 and surrounds the three second high-current contact pins KP2. The second projection VS2 serves to spatially and electrically insulate the three second high-current contact pins KP2 and thus acts as the socket housing of the high-current plug socket SB.

Der zweite Vorsprung VS2 bildet eine Außenwandung AW aus, welche die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 umschließt und vor mechanischen Beschädigungen schützt.The second projection VS2 forms an outer wall AW, which encloses the three second high-current contact pins KP2 and protects them from mechanical damage.

Die zweite Leistungselektronikkomponente LK2 umfasst ferner eine Innenwandung IW, welche zwischen der Außenwandung AW und den drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 und konzentrisch zur Außenwandung AW angeordnet ist. Die Innenwandung IW besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, wie z. B. einer elektrisch isolierenden Keramik oder einem elektrisch isolierenden Kunststoff, und dient als Teil eines Isolators zur elektrischen Isolierung der drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2.The second power electronics component LK2 further comprises an inner wall IW, which is arranged between the outer wall AW and the three second high-current contact pins KP2 and concentrically to the outer wall AW. The inner wall IW consists of an electrically insulating material, such as an electrically insulating ceramic or an electrically insulating plastic, and serves as part of an insulator for electrically insulating the three second high-current contact pins KP2.

Der zweite Vorsprung VS2 samt der Außenwandung AW, die Innenwandung IW und die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 bilden gemeinsam die Hochstrom-Steckerbuchse SB aus. Dabei bilden der zweite Vorsprung VS2 samt der Außenwandung AW und die Innenwandung IW gemeinsam das genannte Buchsengehäuse für die Hochstrom-Steckerbuchse SB aus und schützen die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 vor Berührung und vor mechanischer Beschädigung.The second projection VS2, together with the outer wall AW, the inner wall IW, and the three second high-current contact pins KP2, form the high-current connector socket SB. The second projection VS2, together with the outer wall AW and the inner wall IW, form the aforementioned socket housing for the high-current connector socket SB and protect the three second high-current contact pins KP2 from contact and mechanical damage.

Die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 sind U-förmig ausgebildet und umfassen jeweils einen starren, elektrisch leitenden Bodenabschnitt BA2, jeweils zwei elastischen, elektrisch leitenden Mittelabschnitte MA1, MA2, sowie jeweils zwei starren, elektrisch leitenden Kontaktabschnitte KA1, KA2.The three second high-current contact pins KP2 are U-shaped and each comprise a rigid, electrically conductive base section BA2, two elastic, electrically conductive middle sections MA1, MA2, and two rigid, electrically conductive contact sections KA1, KA2.

Die zwei Mittelabschnitte MA1, MA2 sind jeweils an einem Ende des Bodenabschnitts BA2 körperlich verbunden und erstrecken sich zueinander parallel und in der Gegensteckrichtung SR2.The two middle sections MA1, MA2 are each physically connected at one end of the base section BA2 and extend parallel to each other and in the mating direction SR2.

Die zwei Kontaktabschnitte KA1, KA2 sind jeweils an einem freiliegenden Ende der jeweiligen Mittelabschnitte MA1, MA2 körperlich verbunden und erstrecken sich ebenfalls zueinander parallel und in der Gegensteckrichtung SR2.The two contact sections KA1, KA2 are each physically connected at an exposed end of the respective middle sections MA1, MA2 and also extend parallel to each other and in the mating direction SR2.

Über die jeweiligen Bodenabschnitte BA2 sind die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 mit dem zweiten Schaltungsträger ST2 körperlich und mit der leistungselektrischen Schaltung auf dem zweiten Schaltungsträger ST2 elektrisch verbunden.The three second high-current contact pins KP2 are physically connected to the second circuit carrier ST2 and electrically connected to the power electrical circuit on the second circuit carrier ST2 via the respective base sections BA2.

Die Mittelabschnitte MA1, MA2 der Hochstrom-Kontaktpins KP2 sind in der quer zur Gegensteckrichtung SR2 liegenden Querrichtung QR2 biegbar ausgeführt und mit den jeweiligen angrenzenden Kontaktabschnitten KA1, KA2 und dem jeweiligen Bodenabschnitt BA2 einstückig ausgebildet.The middle sections MA1, MA2 of the high-current contact pins KP2 are designed to be bendable in the transverse direction QR2, which is transverse to the mating direction SR2, and are formed in one piece with the respective adjacent contact sections KA1, KA2 and the respective base section BA2.

Dabei bestehen die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 wie die ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 aus der elektrisch gut leitenden Kupferlegierung. Dabei umfassen die zweiten Hochstrom-Kontaktpin KP2 ebenfalls jeweils eine Anzahl von elastischen Kupferstreifen aus der Kupferlegierung, welche übereinander gestapelt und an den jeweiligen flachen Seiten U-förmig gebogen sind. An den jeweiligen beiden Endbereichen und an den jeweiligen Mittelbereichen sind die Kupferstreifen miteinander laminiert.The three second high-current contact pins KP2, like the first high-current contact pins KP1, are made of the electrically highly conductive copper alloy. The second high-current contact pins KP2 each comprise a number of elastic copper strips made of the copper alloy, which are stacked one above the other and bent into a U-shape on their flat sides. The copper strips are laminated together at the two end areas and the middle areas.

Der Kleber, mit dem die Kupferstreifen miteinander laminiert sind, enthält beispielsweise thermisch härtende Klebstoffe auf Epoxidharzbasis, welche mit Silber angereichert sind.The adhesive used to laminate the copper strips together contains, for example, thermosetting epoxy resin-based adhesives enriched with silver.

Die laminierten Endbereiche der Kupferstreifen bilden jeweils einen der beiden starren Kontaktabschnitte KA1, KA2 jedes einzelnen zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 aus. Die ebenfalls laminierten Mittelbereiche der Kupferstreifen bilden den starren Bodenabschnitt BA1 des zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 aus. Die nicht miteinander laminierten Bereiche zwischen den jeweiligen Mittelbereichen und den jeweiligen Endbereichen der Kupferstreifen bilden dann jeweils einen der beiden elastischen Mittelabschnitte MA1, MA2 der jeweiligen zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 aus.The laminated end regions of the copper strips each form one of the two rigid contact sections KA1, KA2 of each individual second high-current contact pin KP2. The likewise laminated middle regions of the copper strips form the rigid base section BA1 of the second high-current contact pin KP2. The non-laminated regions between the respective middle regions and the respective end regions of the copper strips then each form one of the two elastic middle sections MA1, MA2 of the respective second high-current contact pin KP2.

Bei den nicht laminierten Mittelbereichen bleiben Abschnitte der einzelnen Kupferstreifen elastisch und hindern auch die nicht laminierten Abschnitte der benachbarten Kupferstreifen bei ihren elastischen Verformungen nicht.In the non-laminated central areas, sections of the individual copper strips remain elastic and do not hinder the non-laminated sections of the adjacent copper strips from their elastic deformation.

Bei den miteinander laminierten Bereichen bilden die miteinander laminierten Abschnitte der einzelnen Bleichstreifen dagegen jeweils eine voneinander nicht-bewegliche starre Einheit, welche jeweils den starren Bodenabschnitt BA1 bzw. die beiden starren Kontaktabschnitte KA1, KA2 ausbilden.In the laminated areas, however, the laminated sections of the individual bleaching strips each form a rigid unit that is immovable from one another, which each form the rigid base section BA1 and the two rigid contact sections KA1, KA2.

In der Querrichtung QR2 betrachtet sind die drei zweiten Hochstrom-Kontaktpin KP2 in einer Reihe hintereinander angeordnet, wobei die beiden Kontaktabschnitte KA1, KA2 der jeweiligen Hochstrom-Kontaktpin KP2 in der Querrichtung QR2 zueinander zugewandt hintereinander liegen.Viewed in the transverse direction QR2, the three second high-current contact pins KP2 are arranged one behind the other in a row, with the two contact sections KA1, KA2 of the respective high-current contact pin KP2 facing one behind the other in the transverse direction QR2.

Die Außenwandung AW ist an einer quer zur Querrichtung QR2 liegenden Seite mit einer größeren Wanddicke verstärkt und weist eine in der Querrichtung QR2 verlaufende Bohrung BR auf. Die Bohrung BR ist mit einem Gewinde versehen.The outer wall AW is reinforced with a greater wall thickness on a side perpendicular to the transverse direction QR2 and has a bore BR running in the transverse direction QR2. The bore BR is threaded.

Die Innenwandung IW weist an einer mit der verstärkten Seite der Außenwandung AW korrespondierenden Seite ebenfalls eine Bohrung auf, welche mit der Bohrung BR an der Außenwandung AW fluchtend ausgebildet ist und ebenfalls mit einem Gewinde versehen ist, dessen Profil dem des Gewindes in der Bohrung BR an der Außenwandung AW entspricht und in dieses Gewinde fluchtend übergeht.The inner wall IW also has a bore on a side corresponding to the reinforced side of the outer wall AW, which is aligned with the bore BR on the outer wall AW and is also provided with a thread whose profile corresponds to that of the thread in the bore BR on the outer wall AW and merges into this thread in alignment.

Dabei verläuft die gemeinsame Achse der beiden Bohrungen BR parallel zur Querrichtung QR2. In der Gegensteckrichtung SR2 betrachtet befinden sich die beiden Bohrungen BR auf der Höhe der Kontaktabschnitte KA1, KA2.The common axis of the two holes BR runs parallel to the transverse direction QR2. Viewed in the mating direction SR2, the two holes BR are located at the level of the contact sections KA1 and KA2.

Die zweite Leistungselektronikkomponente LK2 umfasst ferner vier streifenförmige Isolierelemente IE, welche in der Querrichtung QR2 betrachtet zwischen je zwei Hochstrom-Kontaktpins KP2 bzw. zwischen den beiden Bohrungen BR und dem den beiden Bohrungen BR am nächst liegenden Hochstrom-Kontaktpin KP2 sowie zwischen dem von den Bohrungen BR am entferntesten liegenden Hochstrom-Kontaktpin KP2 und der von den Bohrungen BR abgewandten Seite der Innenwandung IW angeordnet sind und die drei Hochstrom-Kontaktpins KP2 voneinander und von den Bohrungen BR sowie der Innenwandung IW räumlich isolieren.The second power electronics component LK2 further comprises four strip-shaped insulating elements IE, which, viewed in the transverse direction QR2, are arranged between two high-current contact pins KP2 or between the two bores BR and the high-current contact pin KP2 closest to the two bores BR, as well as between the high-current contact pin KP2 furthest from the bores BR and the side of the inner wall IW facing away from the bores BR, and spatially insulate the three high-current contact pins KP2 from each other and from the bores BR and the inner wall IW.

Die Isolierelemente IE bestehen aus einem elastischen, elektrisch isolierenden Material, wie z. B. einer elastischen, elektrisch isolierenden Kunststoff, und bilden mit der Innenwandung IW den genannten Isolator zur elektrischen Isolierung der zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2. Idealerweise sind die Isolierelemente IE miteinander und mit der Innenwandung IW einstückig ausgebildet.The insulating elements IE consist of an elastic, electrically insulating material, such as an elastic, electrically insulating plastic, and, together with the inner wall IW, form the aforementioned insulator for electrically insulating the second high-current contact pins KP2. Ideally, the insulating elements IE are formed integrally with each other and with the inner wall IW.

Außerdem sind die Isolierelemente IE bzw. deren zwischen bzw. neben den Hochstrom-Kontaktpins KP2 befindlichen freien Endbereiche in der Querrichtung QR2 elastisch biegbar ausgeführt.In addition, the insulating elements IE and their free end areas located between or next to the high-current contact pins KP2 are designed to be elastically bendable in the transverse direction QR2.

Die zweite Leistungselektronikkomponente LK2 umfasst ferner ein Verriegelungselement VE und ein Federelement FE.The second power electronics component LK2 further comprises a locking element VE and a spring element FE.

Das Verriegelungselement VE ist als eine Verriegelungsschraube ausgebildet, welche in den Bohrungen BR an der Außen- und Innenwandung AW, IW eingeschraubt ist und zwischen einer verriegelnden Position und einer entriegelnden Position verschraubbar ausgeführt ist.The locking element VE is designed as a locking screw which is screwed into the bores BR on the outer and inner walls AW, IW and is designed to be screwable between a locking position and an unlocking position.

In der verriegelnden Position drückt die Verriegelungsschraube VE eines der Isolierelemente IE bzw. dessen freiliegenden Endbereich, das zwischen den Bohrungen BR und dem der Verriegelungsschraube VE am nächst liegenden Hochstrom-Kontaktpin KP2 bzw. dessen ersten Kontaktabschnitt KA1 befindet, in der Querrichtung QR2 zu diesem ersten Kontaktabschnitt KA1. In die verriegelnde Position wird die Verriegelungsschraube VE durch Verschrauben in die beiden Bohrungen BR gebracht.In the locking position, the locking screw VE presses one of the insulating elements IE or its exposed end area, which is located between the bores BR and the high-current contact pin KP2 closest to the locking screw VE or its first contact section KA1, in the transverse direction QR2 toward this first contact section KA1. The locking screw VE is brought into the locking position by screwing it into the two bores BR.

Das Federelement FE ist in diesem Beispiel als eine Schraubenfeder ausgebildet und ist zwischen der Innenwandung IW und dem von der Verriegelungsschraube VE am entferntest liegenden Hochstrom-Kontaktpin KP2 bzw. einem Isolierelement IE, welches sich auf einer von der Verriegelungsschraube VE abgewandten Seite des von der Verriegelungsschraube VE am entferntest liegenden Hochstrom-Kontaktpins KP2 befindet, und (in der Gegensteckrichtung SR2 betrachtet) auf der Höhe der Kontaktabschnitte KA1, KA2 angeordnet. Die Federachse der Schraubenfeder FE verläuft parallel zur Querrichtung QR2 und überlappt sich mit der Schraubenachse der Verriegelungsschraube VE.In this example, the spring element FE is designed as a helical spring and is arranged between the inner wall IW and the high-current contact pin KP2 located furthest from the locking screw VE, or an insulating element IE located on a side of the high-current contact pin KP2 facing away from the locking screw VE, and (viewed in the mating direction SR2) at the level of the contact sections KA1, KA2. The spring axis of the helical spring FE runs parallel to the transverse direction QR2 and overlaps with the screw axis of the locking screw VE.

Es können auch weitere Federelemente vorgesehen sein, welche verteilt jeweils zwischen einem der Kontaktabschnitte KA1, KA2 der jeweiligen Hochstrom-Kontaktpins KP2 und dem jeweiligen an diesem Kontaktabschnitt KA1 bzw. KA2 angrenzenden Isolierelement IE angeordnet werden können.Further spring elements can also be provided, which can be arranged distributed between one of the contact sections KA1, KA2 of the respective high-current contact pins KP2 and the respective insulating element IE adjacent to this contact section KA1 or KA2.

An einer in der Gegensteckrichtung SR2 zugewandten Stirnseite des zweiten Vorsprungs VS2 weist die zweite Leistungselektronikkomponente LK2 ferner eine Dichtung IR auf, welche bspw. als ein Isolier-Ring, insb. ein O-Ring, ausgebildet ist und zur fluiddichten Isolierung der Steckverbindung zwischen dem Hochstrom-Stecker ST und der Hochstrom-Steckbuchse SB dient.On an end face of the second projection VS2 facing in the mating plug-in direction SR2, the second power electronics component LK2 further comprises a seal IR, which is designed, for example, as an insulating ring, in particular an O-ring, and serves for fluid-tight insulation of the plug connection between the high-current plug ST and the high-current socket SB.

3 zeigt in einer weiteren schematischen Seitenschnittdarstellung den in 1 dargestellten Hochstrom-Stecker ST und die in 2 dargestellte Hochstrom-Steckbuchse SB in einem zusammengesteckten Zustand, durch den die leistungselektrischen Verbindungen EV zwischen der ersten und der zweiten Leistungselektronikkomponente LK1, LK2 hergestellt werden. 3 shows in a further schematic side section the 1 High current connector ST shown and the 2 shown high-current socket SB in a plugged-together state, through which the power electrical connections EV between the first and the second power electronics component LK1, LK2 are established.

In diesem zusammengesteckten Zustand sind die Kontaktabschnitte KA1 der jeweiligen ersten, I-förmigen Hochstrom-Kontaktpins KP1 des Hochstrom-Steckers ST in Zwischenräume zwischen den beiden Kontaktabschnitten KA1, KA2 der jeweiligen korrespondierenden zweiten, U-förmigen Hochstrom-Kontaktpins KP2 der Hochstrom-Steckbuchse SB eingeführt.In this mated state, the contact sections KA1 of the respective first, I-shaped high-current contact pins KP1 of the high-current plug ST are inserted into spaces between the two contact sections KA1, KA2 of the respective corresponding second, U-shaped high-current contact pins KP2 of the high-current socket SB.

Die Verriegelungsschraube VE ist in die verriegelnde Position eingeschraubt. Dabei drückt die Verriegelungsschraube VE das nächstliegende Isolierelement IE in der Querrichtung QR2 zu dem einen Kontaktabschnitt KA1 des nächstliegenden, zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2. Durch die Einwirkung der Druckkraft verbiegt sich der korrespondierende Mittelabschnitt MA1 desselben zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 elastisch. Dadurch drückt der Kontaktabschnitt KA1 mit einer Kontaktandruck- kraft den Kontaktabschnitt KA1 des ersten Hochstrom-Kontakt- pins KP1, der sich zwischen den beiden Kontaktabschnitten KA1, KA2 des entsprechenden zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 befindet. Durch die Einwirkung der Kontaktandruckkraft verbiegt sich der korrespondierende Mittelabschnitt MA1 desselben ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 ebenfalls elastisch. Dadurch drückt der Kontaktabschnitt KA1 des ersten Hochstrom-Kontaktpins KP1 mit einer entsprechenden Kontaktandruckkraft den zweiten Kontaktabschnitt KA2 des zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2. Durch die elastische Verbiegung des korrespondierenden Mittelabschnitts MA2 desselben zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 drückt dessen Kontaktabschnitt KA2 das nächstliegende Isolierelement IE. Auf gleicher Weise werden die Kontaktabschnitte KA1, KA2 der weiteren ersten und zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 mit entsprechenden Kontaktandruckkräften gedrückt.The locking screw VE is screwed into the locking position. The locking screw VE presses the nearest insulating element IE in the transverse direction QR2 toward one contact section KA1 of the nearest second high-current contact pin KP2. Due to the action of the compressive force, the corresponding center section MA1 of the same second high-current contact pin KP2 bends elastically. As a result, the contact section KA1 presses the contact section KA1 of the first high-current contact pin KP1, which is located between the two contact sections KA1, KA2 of the corresponding second high-current contact pin KP2, with a contact pressure force. Due to the action of the contact pressure force, the corresponding center section MA1 of the same first high-current contact pin KP1 also bends elastically. As a result, the contact section KA1 of the first high-current contact pin KP1 presses the second contact section KA2 of the second high-current contact pin KP2 with a corresponding contact pressure force. Due to the elastic bending of the corresponding central section MA2 of the same second high-current contact pin KP2, its contact section KA2 presses the nearest insulating element IE. In the same way, the contact sections KA1, KA2 of the other first and second high-current contact pins KP1, KP2 are pressed with corresponding contact pressure forces.

Durch die Kontaktandruckkräfte zwischen den sich berührenden Kontaktabschnitten KA1, KA2 der ersten und der zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 entstehen zwischen diesen flächig ausgedehnte Kontaktfläche mit einem niedrigen Übergangswiderstand für die leistungselektrischen Verbindungen EV zwischen den ersten und den zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2.Due to the contact pressure forces between the touching contact sections KA1, KA2 of the first and second high-current contact pins KP1, KP2, a flat contact surface with a low contact resistance is created between them for the power electrical connections EV between the first and second high-current contact pins KP1, KP2.

Damit werden die leistungselektrischen Verbindungen EV zwischen den ersten und den zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 über eine einzige Verriegelungsschraube VE hergestellt, wobei die Kontaktandruckkräfte zwischen den Kontaktabschnitten KA1, KA2 der ersten und zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 durch Ein-/Ausschrauben der einzigen Verriegelungsschraube VE reguliert bzw. auf ein erforderliches Maß angehoben (bzw. konstant gehalten) und bei Bedarf wieder reduziert werden können.Thus, the power electrical connections EV between the first and second high-current contact pins KP1, KP2 are established via a single locking screw VE, whereby the contact pressure forces between the contact sections KA1, KA2 of the first and second high-current contact pins KP1, KP2 can be regulated or increased to a required level (or kept constant) and reduced again if necessary by screwing in/unscrewing the single locking screw VE.

Durch die elastische Verformung der Mittelabschnitte MA1, MA2 der ersten und der zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 passen sich die Winkel, in welchen sich die Kontaktabschnitte KA1, KA2 der ersten und der zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 zueinander liegen, bis auf 0° an. Dadurch entstehen zwischen den sich berührenden Kontaktabschnitten KA1, KA2 der ersten und der zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 flächig ausgedehnte Kontaktflächen zwischen den Kontaktabschnitten KA1, KA2 mit niedrigen Übergangswiderständen. Dadurch werden niederohmige leistungselektrische Verbindungen EV mit einer hohen Stromtragfähigkeit von über 10 Ampere, insb. über 100 Ampere, speziell gar über 1000 Ampere, hergestellt.Due to the elastic deformation of the center sections MA1, MA2 of the first and second high-current contact pins KP1, KP2, the angles at which the contact sections KA1, KA2 of the first and second high-current contact pins KP1, KP2 are positioned relative to one another adjust to a minimum of 0°. This creates extensive contact surfaces with low contact resistance between the contact sections KA1, KA2 of the first and second high-current contact pins KP1, KP2. This creates low-resistance power electrical connections EV with a high current-carrying capacity of over 10 amperes, especially over 100 amperes, and even more specifically over 1000 amperes.

Die Druckkraft der Verriegelungsschraube VE in der verriegelnden Position erzeugt somit einen Kraftschluss zwischen den ersten und den zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2, wodurch diese miteinander körperlich fest verbunden sind.The pressure force of the locking screw VE in the locking position thus creates a force connection between the first and the second high-current contact pins KP1, KP2, whereby they are physically firmly connected to each other.

Die Schraubenfeder FE drückt in einer der Querrichtung QR2 entgegengesetzten Richtung gegen das nächstliegende Isolierelement IE und stellt somit die Kontaktandruckkräfte zwischen den ersten und den zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 (bzw. zwischen deren Kontaktflächen) aufrecht.The helical spring FE presses against the nearest insulating element IE in a direction opposite to the transverse direction QR2 and thus maintains the contact pressure forces between the first and second high-current contact pins KP2 (or between their contact surfaces).

Durch ihre Federkraft definiert die Schraubenfeder FE ferner die maximale Kontaktandruckkraft zwischen den Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 bzw. die maximale Druckkraft der Verriegelungsschraube VE. Damit kompensiert die Schraubenfeder FE evtl. zu hohe Druckkraft der Verriegelungsschraube VE. Zudem kompensiert die Schraubenfeder FE durch ihre Federung Schwankungen in der Druckkraft der Verriegelungsschraube VE infolge plastischer Verformungen oder thermischer Ausdehnungen bei den beiden Leistungselektronikkomponenten LK1, LK2 und halten somit die Kontaktandruckkräfte konstant.Through its spring force, the coil spring FE also defines the maximum contact pressure force between the high-current contact pins KP1, KP2 or the maximum pressure force of the locking The coil spring FE thus compensates for any excessive compressive force of the locking screw VE. Furthermore, the coil spring FE compensates for fluctuations in the compressive force of the locking screw VE due to plastic deformation or thermal expansion in the two power electronics components LK1, LK2, thus keeping the contact pressure forces constant.

Die Schraubenfeder kann auch anstelle der Verriegelungsschraube eingesetzt werden, wobei in diesem Fall die Kontaktabdruckkräfte zwischen den Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 von Federkräften der beiden Schraubenfeder erzeugt werden, welche von beiden Seiten auf die Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 einwirken.The coil spring can also be used instead of the locking screw, in which case the contact impression forces between the high-current contact pins KP1, KP2 are generated by spring forces of the two coil springs, which act on the high-current contact pins KP1, KP2 from both sides.

Die Außenwandung AW ist dabei ausreichend stabil ausgeführt, so dass diese Gegenkräfte standhalten kann, welche infolge der Druckkraft der Verriegelungsschraube VE von der Verriegelungsschraube VE und der Schraubenfeder FE auf die Außenwandung AW einwirken.The outer wall AW is designed to be sufficiently stable so that it can withstand counterforces which act on the outer wall AW as a result of the pressure force of the locking screw VE from the locking screw VE and the coil spring FE.

Die ersten und die zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 können als oberflächenmontierbare Bauelemente (SMD) in einfacher Weise und kostengünstig direkt auf den jeweiligen Schaltungsträgern ST1, ST2 gelötet werden.The first and second high-current contact pins KP1, KP2 can be soldered as surface-mounted components (SMD) in a simple and cost-effective manner directly onto the respective circuit carriers ST1, ST2.

Zur weiteren Reduzierung der Übergangswiderstände können die Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 breiter ausgeführt werden, wodurch die Querschnitte und auch die Kontaktflächen dieser Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 entsprechend vergrößert werden können.To further reduce the contact resistance, the high-current contact pins KP1, KP2 can be made wider, whereby the cross-sections and also the contact areas of these high-current contact pins KP1, KP2 can be increased accordingly.

Die Anzahl der ersten und der zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 an dem Hochstrom-Stecker ST bzw. der Hochstrom-Steckbuchse SB kann je nach Bedarf variieren. Auch sind Ausführungsformen mit zwei oder mehreren parallelen Reihen von den ersten und den zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP1 in den jeweiligen Querrichtungen QR1, QR2 möglich.The number of first and second high-current contact pins KP1, KP2 on the high-current plug ST or the high-current socket SB can vary as required. Designs with two or more parallel rows of the first and second high-current contact pins KP1 in the respective transverse directions QR1, QR2 are also possible.

Es sind auch W- bzw. doppel-U-förmige Hochstrom-Kontaktpins denkbar, welche jeweils einen starren Bodenabschnitt, jeweils drei sich von dem Bodenabschnitt in der Steckrichtung dieser Hochstrom-Kontaktpins erstreckenden elastischen Mittelabschnitte, sowie jeweils drei sich aus den jeweiligen freiliegenden Enden der korrespondierenden Mittelabschnitte in der Steckrichtung erstreckende starre Kontaktabschnitte aufweisen. Ein derartiger doppel-U-förmige Hochstrom-Kontaktpin weist dann mit vier Kontaktflächen doppelt so viele Kontaktflächen wie bei einem U-förmigen Hochstrom-Kontaktpin, wodurch Übergangswiderstand des Hochstrom-Kontaktpins weiter reduziert wird.W- or double-U-shaped high-current contact pins are also conceivable, each comprising a rigid base section, three elastic middle sections extending from the base section in the plug-in direction of these high-current contact pins, and three rigid contact sections extending from the respective exposed ends of the corresponding middle sections in the plug-in direction. Such a double-U-shaped high-current contact pin then has four contact surfaces, twice as many contact surfaces as a U-shaped high-current contact pin, further reducing the contact resistance of the high-current contact pin.

Analog sind auch mehrfach-U- bzw. mehrfach-W-förmige Hochstrom-Kontaktpins denkbar. Dabei können die W- bzw. doppel-U-förmigen und die mehrfach-U- bzw. mehrfach-W-förmigen Hochstrom-Kontaktpins sowohl in dem Hochstrom-Stecker ST als auch in der Hochstrom-Steckbuchse SB angeordnet werden. Derartige Hochstrom-Kontaktpins weisen mehrere zueinander redundante Kontaktflächen auf, wodurch eine noch zuverlässige und niederohmige elektrische Verbindung zwischen dem Hochstrom-Stecker ST und der Hochstrom-Steckbuchse SB hergestellt werden kann. Similarly, multiple U-shaped or multiple W-shaped high-current contact pins are also conceivable. The W-shaped or double U-shaped and the multiple U-shaped or multiple W-shaped high-current contact pins can be arranged in both the high-current plug ST and the high-current socket SB. Such high-current contact pins have multiple redundant contact surfaces, allowing for an even more reliable and low-resistance electrical connection between the high-current plug ST and the high-current socket SB.

Die elektrische Isolation zwischen diesen drei leistungselektrischen Verbindungen und zwischen diesen leistungselektrischen Verbindungen und der Umgebung erfolgt durch die zwischen je zwei zweiten Hochstrom-Kontaktpins KP2 befindlichen Isolierelemente IE sowie die Innenwandung IW.The electrical insulation between these three power electrical connections and between these power electrical connections and the environment is provided by the insulating elements IE located between each two second high-current contact pins KP2 and the inner wall IW.

Die räumliche Isolierung der leistungselektrischen Verbindungen EV von der Umgebung erfolgt durch den zuvor beschriebenen ersten Vorsprung VS1 an der ersten Abdeckung AB1 und den zweiten Vorsprung VS2 an der zweiten Abdeckung AB2. Der Isolier-Ring IR an dem zweiten Vorsprung VS2 isoliert die leistungselektrischen Verbindungen EV zusätzlich fluiddicht und schützt die Hochstrom-Kontaktpins KP1, KP2 vor Umwelteinflüssen, wie z. B. Wasser, Staub, Öl, usw..The spatial insulation of the power electrical connections EV from the environment is achieved by the previously described first projection VS1 on the first cover AB1 and the second projection VS2 on the second cover AB2. The insulating ring IR on the second projection VS2 additionally insulates the power electrical connections EV in a fluid-tight manner and protects the high-current contact pins KP1, KP2 from environmental influences such as water, dust, oil, etc.

In einer weiteren Ausführungsform können die beiden Vorsprünge an der ersten und der zweiten Abdeckung aus einem elektrisch leitenden Material ausgeführt werden. In diesem Fall schirmen die beiden Vorsprünge die leistungselektrischen Verbindungen elektrisch und magnetisch ab (EMV Abschirmung).In a further embodiment, the two projections on the first and second covers can be made of an electrically conductive material. In this case, the two projections electrically and magnetically shield the power connections (EMC shielding).

Ferner ist eine Abdeckkappe AD für die Verriegelungsschraube VE vorgesehen, welche auf der Verriegelungsschraube VE aufgesetzt wird und dabei die Verriegelungsschraube VE vor Umwelteinflüssen, wie z. B. Korrosion, schützt.Furthermore, a cover cap AD is provided for the locking screw VE, which is placed on the locking screw VE and protects the locking screw VE from environmental influences, such as corrosion.

Claims

High-current plug socket (SB), comprising: - at least one high-current contact pin (KP2) which is U-shaped and which comprises a rigid, electrically conductive base section (BA2), two elastic, electrically conductive middle sections (MA2), and two rigid, electrically conductive contact sections (KA2); - wherein the base section (BA2), the two middle sections (MA1, MA2) and the two contact sections (KA1, KA2) in a plugging direction (SR2) of the min at least one high-current contact pin (KP2) is arranged one behind the other; - wherein each of the two middle sections (MA1, MA2) physically and electrically connects one of the two contact sections (KA1, KA2) to the base section (BA2) and pivots relative to the base section (BA2) in a transverse direction (QR2) transverse to the plug-in direction (SR2); and - the two contact sections (KA2) extend in the plug-in direction (SR2) of the high-current contact pin (KP2); characterized in that the high-current plug socket (SB) further comprises: - a socket housing for protecting the at least one high-current contact pin (KP2) from contact, which is open in the plug-in direction (SR2) of the at least one high-current contact pin (KP2) and comprises an electrically insulating wall which at least partially surrounds and electrically insulates the at least one high-current contact pin (KP2), and - a locking element (VE) which is designed to be movable between a locking position and an unlocking position; - wherein the locking element (VE), in the locking position, presses a first of the two contact sections (KA2) of the at least one high-current contact pin (KP2) in the transverse direction (QR2) towards a second of the two contact sections (KA2) of the same at least one high-current contact pin (KP2).

High current socket (SB) according to Claim 1 , wherein the at least one high-current contact pin (KP2) further comprises a number of elastic, stacked strips or a braid made of an electrically conductive material, in particular a metal or a metal alloy, wherein the stacked strips or the braid form the two middle sections (MA1, MA2).

High current socket (SB) according to Claim 2 , wherein the stacked strips or the mesh are laminated, pressed or welded together at selected areas, in particular at respective end areas, wherein the laminated, pressed or welded areas form the two contact sections (KA1, KA2) and/or the base section (BA2).

High-current plug socket (SB) according to one of the preceding claims, wherein the base section (BA2), the two middle sections (MA1, MA2) and the two contact sections (KA1, KA2) are formed in one piece or are connected to one another by a material fit.

High-current socket (SB) according to one of the preceding claims, wherein the two contact sections (KA1, KA2) extend parallel to one another.

High-current socket connector (SB) according to one of the preceding claims, further comprising: - a spring element (FE) arranged in the transverse direction (QR2) and configured to resiliently press one of the two contact sections (KA2) in the transverse direction (QR2) toward the other of the two contact sections (KA1).

A high-current connector assembly (SA), comprising: - at least one plug (ST) with at least one high-current contact pin (KP1), which comprises a rigid, electrically conductive base section (BA1), a rigid, electrically conductive contact section (KA1), and an elastic, electrically conductive central section (MA1); - wherein the base section (BA1), the central section (MA1), and the contact section (KA1) are arranged one behind the other in a plug-in direction (SR1) of the at least one high-current contact pin (KP1) of the at least one plug (ST); and the central section (MA1) physically and electrically connects the contact section (KA1) to the base section (BA1) and pivots it relative to the base section (BA1) in a transverse direction (QR1) transverse to the plug-in direction (SR1) of the at least one high-current contact pin (KP1) of the at least one plug (ST); - at least one socket connector (SB) according to one of the preceding claims; - wherein the at least one high-current contact pin (KP1) of the at least one plug (ST) is plugged into the at least one plug socket (SB) in the plugging direction (SR1) of the at least one high-current contact pin (KP1) of the at least one plug (ST) and is physically and electrically connected to the at least one high-current contact pin (KP2) of the at least one plug socket (SB).