EP4503344B1 - Konfektioniertes elektrisches kabel und steckverbinderanordnung - Google Patents

Konfektioniertes elektrisches kabel und steckverbinderanordnung

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EP4503344B1
EP4503344B1 EP24220897.3A EP24220897A EP4503344B1 EP 4503344 B1 EP4503344 B1 EP 4503344B1 EP 24220897 A EP24220897 A EP 24220897A EP 4503344 B1 EP4503344 B1 EP 4503344B1
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EP
European Patent Office
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contact
contact element
electrical cable
end section
cable
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EP4503344A3 (de
EP4503344C0 (de
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Willem Blakborn
Maximilian Metzenleitner
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Publication of EP4503344C0 publication Critical patent/EP4503344C0/de
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    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0214—Resistance welding

Definitions

  • the invention relates to a pre-assembled electrical cable for an electrical connector, comprising an electrical conductor which is designed as a stranded wire made of several individual wires, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a connector arrangement comprising a pre-assembled electrical cable and an electrical connector.
  • the ends of the cables are prepared for installation in an electrical connector.
  • the electrical conductors are often cut to a specific length, stripped, and fitted with one or more contact elements.
  • a contact element of the future connector can be electrically and mechanically connected to an electrical conductor running inside a cable sheath and subsequently mounted in the connector housing.
  • the fully assembled contact element can then be used within the connector to make contact with a mating contact element of a mating connector.
  • Various electrical connectors are known from electrical engineering. Electrical connectors are known to transmit electrical supply signals and/or data signals to their corresponding mating connectors.
  • a connector or mating connector can be a plug, a panel-mount connector, a socket, a coupling, or an adapter.
  • the terms "connector” and "mother connector” used within the scope of this invention are representative of all variants.
  • High-voltage connectors are used in the automotive sector, especially in electric and/or hybrid vehicles, to supply a vehicle battery with charging current, to extract the stored energy from the battery and supply it to an electrical consumer, or to connect several batteries or battery modules to each other.
  • connection between a high-voltage cable and a high-voltage connector is typically made via a contact blade, which is mechanically connected to the electrical conductor of the cable.
  • attaching the contact blade to the electrical conductor is relatively complex and expensive.
  • the resulting contact resistance is often less than ideal.
  • US 2015/075863 A1 This concerns an electrical conductor equipped with a connector.
  • US 2020/169052 A1 refers to a technique for ultrasonic welding of an electrical conductor to an electrical connection.
  • DE 10 2017 106 742 B3 This concerns a connection between a connecting cable and a stranded cable, in which a connecting part has a first metallic surface made of a first metallic material and a second metallic surface made of a second metallic material different from the first metallic material, the stranded cable is made of a metallic material, the connecting part is placed around the stranded cable, encasing it with its first metallic surface adjacent to the stranded cable, and the connecting part is at least positively connected to the stranded cable.
  • US 2020/350708 A1 This concerns an electrical cable with an attached connector and a wiring harness, and the JP 2011 081918 A a water-stop structure for an electrical cable.
  • a pre-assembled electrical cable is provided for an electrical connector.
  • the pre-assembled electrical cable has an electrical conductor designed as a stranded wire consisting of several individual wires and featuring at least one flat, compacted end section.
  • the thickness of the plate-shaped compacted end section can be much smaller than the width and length of the plate-shaped compacted end section.
  • the electrical cable can be, in particular, a high-voltage cable or a high-voltage line for automotive engineering for transmitting high currents, for example, with voltages of 1,500 volts or more.
  • the pre-assembled electrical cable according to the invention can be used particularly advantageously in electrically powered vehicles, for example, in electric vehicles or hybrid vehicles.
  • the assembled electrical cable may have a cable sheath enclosing the electrical conductor.
  • the electrical conductor may be exposed (stripped) from the cable sheath in the area of its end section.
  • the assembled cable can have any number of electrical conductors, for example, one inner conductor, two or more inner conductors, three or more inner conductors, four or more inner conductors, five or more inner conductors.
  • an outer conductor can also be provided.
  • the invention is described below essentially with reference to an assembled electrical cable that has exactly one inner conductor. However, this is not to be understood as a limitation.
  • the inner conductor(s) can be oriented coaxially to the central axis of the
  • the inner conductor(s) can be arranged in the cable. However, they can also be evenly distributed around the central axis of the cable.
  • the assembled electrical cable has exactly one inner conductor running within the cable sheath.
  • shielding may be provided, for example, a braided cable shield separated from the inner conductor by means of a dielectric material and/or a cable foil.
  • the assembled electrical cable has an elongated contact element (the length of the contact element can therefore be greater than the width along a longitudinal axis), with at least one side surface forming a first connecting surface which is connected to a corresponding side surface of the compacted end section of the electrical conductor, and with at least one further side surface facing away from the first connecting surface which forms a first contact surface for contacting a counter-contact surface of a counter-contact element of a mating connector.
  • the contact element can be manufactured with high precision, for example, with a precisely defined size and geometry of the contact surface, which can exhibit a significantly better surface quality compared to the corresponding side surface of the plate-like compacted end section. Furthermore, the contact element can cover protruding individual wires that have not been sufficiently compacted.
  • connection between the contact area and the electrical conductor can be robust and low-resistance, and consequently suitable for transmitting particularly high currents.
  • the contact surface and/or the counter-contact surface can preferably each be a completely continuous surface. However, several individual contact surfaces and/or counter-contact surfaces can also be provided.
  • the contact element can be designed as a contact plate.
  • the thickness of the contact plate can be, for example, 0.1 mm to 2.0 mm, preferably 0.3 mm to 1.0 mm, and particularly preferably 0.4 mm to 0.6 mm.
  • the use of a contact plate can represent a particularly economical solution.
  • the plate-like compaction of the electrical conductor on the one hand, combined with the use of a contact plate, allows for maximum material savings while simultaneously achieving extremely precise manufacturing and sufficient dimensional stability.
  • the space required for the contact area of the assembled electrical cable can be advantageously reduced.
  • the contact element can also be designed as a contact plate.
  • the use of several contact plates distributed across the plate-shaped compacted end section is also possible.
  • the contact element in particular the contact plate, can be manufactured as a single piece, for example as a stamped and bent part.
  • the contact plate can also be deep-drawn or manufactured in other ways.
  • the contact plate is manufactured as a stamped and bent part.
  • the contact element and the individual wires of the electrical conductor are made of the same material.
  • the contact element and/or the individual wires of the electrical conductor are made of aluminum or copper.
  • any material suitable for transmitting high currents can be used.
  • the contact element can be provided with a coating.
  • a silver coating is provided.
  • the contact element can preferably be coated by strip electroplating.
  • a coating can further improve the contact resistance.
  • the contact element is made of aluminum, it can sometimes be prone to oxidation in the contact area. This can be prevented by a coating, such as a silver coating.
  • the contact surface is preferably a planar, flat surface.
  • the first contact surface can also be curved or rounded.
  • a curved first contact surface can be particularly suitable for contacting the contact lamellae mentioned below, or can form the contact lamellae themselves.
  • further side surfaces of the contact element form further connecting surfaces, wherein the contact element preferably has a total of two to five connecting surfaces, each of which is connected to the compacted end section of the electrical conductor.
  • each of the connecting surfaces is connected to a different corresponding side surface of the compacted end section.
  • the contact element can preferably be folded over an edge of the plate-shaped compacted end section.
  • the The contact element must be folded over two edges of the compacted end section, in particular in a U-shape.
  • the contact element can, for example, be folded over three edges of the compacted end section.
  • a connecting surface of the contact element is connected to an end face of the plate-shaped compacted end section or is folded over an edge of the end face.
  • the contacting possibilities can be increased, for example by providing additional contact surfaces for contacting one or more mating contact elements and/or by providing an improved covering of the compacted end section, for example to cover protruding individual wires.
  • the at least one connecting surface is aligned parallel to a corresponding side surface of the compacted end section with which the connecting surface is connected.
  • At least one connecting surface is fully connected to the corresponding side surface of the compacted end section.
  • connection surface to the corresponding side surface in particular a full-surface connection, can further reduce the contact resistance and enable the transmission of even higher currents.
  • the contact surfaces are arranged parallel to their corresponding connecting surfaces.
  • the at least one connecting surface is materially bonded to the compacted end section.
  • a metallurgical bond between the contact surface and the compacted end section can enable a particularly low contact resistance. Furthermore, the compacted end section and the contact element can be connected in a particularly robust manner using this method. Corrosion of the transition area between the contact element and the electrical conductor can also be prevented, especially if the metallurgical bond is gas-tight.
  • a screw connection, rivet connection or crimp connection between the electrical conductor and the contact element can preferably be dispensed with.
  • the electrical conductor can preferably be permanently bonded to the contact element, making it impossible to remove the electrical conductor from the contact element without damaging it.
  • the aforementioned gas-tight connection between the contact element's interface and the corresponding side surface of the plate-shaped compacted end section can be provided.
  • the at least one connecting surface completely covers a corresponding side surface of the compacted end section to which the connecting surface is connected.
  • the contact area for contacting the mating contact surface of the mating contact element can be increased. Furthermore, protruding individual wires can be completely covered.
  • a further side surface of the contact element forms a second contact surface for contacting a mating contact surface of a mating contact element of a mating connector.
  • further contact surfaces can also be provided, for example a third contact surface, a fourth contact surface and/or a fifth contact surface.
  • the use of two contact surfaces, which in the case of the connected state of the contact element with the plate-shaped compacted end section are arranged on opposite sides of the compacted end section, can be advantageous for contacting the mating connector, for example to enable double-sided, pincer-like contacting.
  • the at least one contact surface of the contact element is designed as a predominantly flat surface for planar contacting with the counter-contact surface.
  • a contact element can be designed in the manner of a contact blade, in combination with the advantages of the invention.
  • the at least one contact surface of the contact element has one or more contact lamellae that are at least partially elastic in the contacting direction for contacting with the counter-contact surface.
  • contact lamellae can increase the contact force to the mating contact element and thus improve current transmission.
  • the contact lamellae can, for example, be punched out of the contact surface of the contact element.
  • the contact lamellae can also be attached individually or in groups to the contact surface of the contact element.
  • the use of a separate contact lamella element, which is inserted between the contact surface and the mating contact surface and optionally fixed in the connector, on the assembled cable, in the mating connector, or on the mating contact element, can also be advantageous.
  • At least one of the contact surfaces or that the at least one contact surface each has at least one first locking means for locking with a corresponding second locking means of the connector or connector housing in order to provide mutual locking between the assembled cable and the connector or connector housing.
  • the locking devices can increase the holding force of the assembled cable in the connector and advantageously provide a primary and/or secondary locking mechanism.
  • first resting devices and corresponding second resting devices can be provided.
  • the first locking element is designed as a spring tab punched out of the contact surface.
  • the connector in particular the connector housing, may have a corresponding locking recess or a corresponding locking lug into or behind which the spring tabs can engage when the assembled cable is in its final state.
  • the first locking element is designed as a locking lug or hook formed on the contact surface.
  • the connector in particular the connector housing, may have an elastic spring tab that is able to engage behind the locking lug or hook when the assembled cable is in its final state.
  • the first locking element is designed as a locking recess within the contact surface.
  • the connector in particular the connector housing, may have an elastic spring tab that is able to engage behind the locking lug or locking hook when the assembled cable is in its final state.
  • any locking devices can be provided which, in combination, enable a suitable locking connection between the assembled electrical cable and the connector or connector housing.
  • the contact element may also have locking elements for locking with the mating contact element and/or mating connector.
  • the connector housing may be lockable with a mating connector housing of the mating connector.
  • the contact element may have further functional elements.
  • the at least one contact surface may have at least one coding element, such as a coding element punched out of the contact surface, to provide mechanical coding between the contact element and a mating coding element of the connector or connector housing. This ensures that only a contact element or pre-assembled electrical cable approved for connection with the connector can be mounted in the connector or connector housing, and/or that the mounting is carried out with correct alignment and positioning.
  • the electrical conductor can have a cross-sectional area larger than 10 mm2 , preferably larger than 30 mm2 , particularly preferably larger than 60 mm2 , for example larger than 90 mm2 or even larger than 200 mm2 .
  • a conductor cross-section suitable for electrical energy transmission in high-voltage technology can be provided, i.e., for the transmission of high electrical currents (for example, 100 A to 2 kA) at alternating voltages of 30 V to 1 kV or more, or direct voltages of 60 V to 1.5 kV or more, especially in automotive engineering.
  • the individual wires of the electrical conductor are welded together to form the plate-shaped compacted end section.
  • the individual wires can be press-welded, resistance-welded, or fusion-welded together.
  • any material-bonded joining technique is fundamentally possible.
  • the invention also relates to a connector arrangement comprising a pre-assembled electrical cable according to the preceding and following embodiments and the electrical connector.
  • the plate-shaped, compacted end section can be accommodated within the connector, preferably within a connector housing.
  • the connector housing can be, in particular, a plastic housing, preferably made of a rigid plastic or hard plastic.
  • the connector housing can preferably be manufactured by injection molding or thermoforming. It can be designed as a single piece or, preferably, as a multi-piece housing.
  • the connector housing can be designed to provide touch protection for the conductive components of the connector.
  • the proposed electrical connector is particularly well-suited as a high-voltage connector, especially for use in electromobility.
  • the electrical connector can, for example, provide a cell module connector interface for connecting battery cell modules, with a particularly advantageous contact configuration.
  • the pre-assembled electrical cable can advantageously be used as a replacement for busbars.
  • a particularly economical and high-quality contacting solution can be provided.
  • the contact element can have a smooth, precisely manufactured contact surface, whereby the contact resistance between the electrical conductor and the contact element can be particularly low due to the compaction of the strands. In this way, the contact can also be particularly robust and capable of withstanding high cable tensile forces, for example, tensile forces greater than 100 N.
  • the connector may be provided with one or more spring elements designed and arranged to generate a contact pressure between at least the first contact surface and the corresponding mating contact surface of the mating contact element when the connector is connected to the mating connector.
  • the invention relates to a device for assembling an electrical cable for carrying out the aforementioned method.
  • the values and parameters described herein include deviations or fluctuations of ⁇ 10% or less, preferably ⁇ 5% or less, more preferably ⁇ 1% or less, and most preferably ⁇ 0.1% or less of the respective named value or parameter, provided that such deviations are not excluded in the practical implementation of the invention.
  • the specification of ranges by initial and final values also includes all those values and fractions that are encompassed by the respective named range, in particular the initial and final values and a respective mean value.
  • the pre-assembled electrical cable 2 which is only an example, extends along a longitudinal axis L and has a single electrical conductor 8, which is guided within a cable sheath 9.
  • a cable sheath 9 is not strictly necessary, however.
  • the electrical conductor 8 preferably has a cross-sectional area greater than 10 mm2 , particularly greater than 30 mm2 , and especially preferably greater than 60 mm2 , for example, also greater than 90 mm2 . In principle, however, other conductor cross-sections can also be provided. It is also possible for the electrical cable 2 to have more than one electrical conductor 8.
  • the proposed pre-assembled electrical cable 2 has an elongated contact element.
  • the contact elements are each configured as Contact plates 11 are formed, preferably with a thickness between 0.3 mm and 1.0 mm, particularly preferably with a thickness between 0.4 mm and 0.6 mm.
  • any contact element can be provided, for example, a plate-shaped contact element.
  • the contact element or contact plate 11 and the individual wires of the electrical conductor 8 can be made of the same material, for example, aluminum or copper.
  • the contact element or contact plate 11 can also have a coating, preferably a silver coating (not shown).
  • the Figures 2 and 3 Figure 1 shows a first embodiment of the assembled electrical cable 2.
  • the contact plate 11 has a side surface that forms a first contact surface 12, which is connected to the compacted end section 10 or to a corresponding side surface of the compacted end section 10 of the electrical conductor 8.
  • the contact plate 11 also has a side surface facing away from the first contact surface 12, which forms a first contact surface 13 for contacting a mating contact surface 14 (see, for example, Figure 1).
  • Figure 10 of the mating contact element 7 of the mating connector 5.
  • the plate-shaped compaction of the end section 10 of the wire provides, on the one hand, a particularly low-resistance electrical connection between the electrical conductor 8 and the contact element or contact sheet 11 via the first contact surface 12, and on the other hand, a particularly smooth, flat first contact surface 13 for contacting with the counter-contact element 7.
  • the contact plate 11 has the first connecting surface 12 and a further, second connecting surface 15, wherein the contact plate 11 is folded over an edge of the plate-shaped compacted end section 10 of the electrical conductor 8.
  • the edge in question can preferably be the edge of the contact plate 11 facing the mating contact element 7 during the insertion process. This prevents protruding individual wires from negatively affecting the insertion process.
  • a contact surface is formed on the side surface of the contact element or contact plate 11 facing away from the respective connecting surface 12, 15, 17, 18, 19.
  • the number of contact surfaces does not necessarily have to correspond to the number of connecting surfaces 12, 15, 17, 18, 19.
  • a first contact surface 13 and, only optionally, a second contact surface 16 are provided (for example, if a pincer-like contact with the mating contact element 7 or contact with several mating contact elements 7 is provided).
  • the contact surfaces 13, 16 are generally arranged along the main surfaces of the plate-shaped compacted end sections 10 (see, for example, [reference]). Figures 2 and 7 ).
  • FIG. 5 and 6 An exemplary embodiment is shown in which, in addition to the first connecting surface 12 and the second connecting surface 15, a third connecting surface 17 is provided to form a U-shaped contact plate 11 which is folded over two edges of the plate-shaped compacted end section 10.
  • the contact plate 11 can, in principle, be manufactured in any way, but is preferably manufactured as a stamped and bent part. This is particularly (but not exclusively) the case when using four connecting surfaces 12, 15, 17, 18, as shown in Figure 7 As shown, a deep-drawn contact element 11 may also be suitable. If the contact element 11 is deep-drawn, it may be advantageous to ensure during deep drawing that the connecting surfaces facing away from each other (in Figure 7, the first connecting surface 12 and the fourth connecting surface 18, as well as the second connecting surface 15 and the third connecting surface 17) align as closely as possible. Maintain parallelism.
  • the contact plate 11 is manufactured as a stamped and bent part and is to have four connecting surfaces 12, 15, 17, 18, it may optionally be provided to join any adjacent edges between two connecting surfaces 12, 15, 17, 18 or within a connecting surface 12, 15, 17, 18 by means of a material bond, i.e., to close any manufacturing-related gap between or within the connecting surfaces 12, 15, 17, 18, for example by means of a laser welding process.
  • the respective connecting surfaces 12, 15, 17, 18, 19 run parallel to the corresponding side surfaces of the compacted end section 10 and are fully connected to the corresponding side surfaces of the compacted end section 10.
  • the connection is preferably material-bonded, and most preferably gas-tight.
  • the at least one contact surface 13, 16 has at least one first locking means for locking with a corresponding second locking means of the connector housing 4 in order to provide mutual locking.
  • the contact surface 13, 16 of the contact element or contact plate 11 can also have further functional elements.
  • Figure 12 shows an example of mechanical coding between the assembled electrical cable 2 and the connector housing 4.
  • the contact surface 13, 16 can have coding elements 23, for example, punched-out coding elements 23, which can only be inserted into mating coding elements 24 of the connector housing 4 in a predefined position and/or orientation. Furthermore, this ensures that only suitable or permissible electrical cables 2 can be inserted into the connector housing 4.
  • the contact between the mating contact element 7 and the contact element or contact plate 11 is preferably made orthogonally to the mounting direction M of the assembled electrical cable 2.
  • full-surface contact can be provided, as shown in Figure 1 indicated that the contact surface 13, 16 of the contact element or contact sheet 11 is designed as a predominantly flat surface for planar contact with the counter-contact surface 14
  • the contact surface 13, 16 and/or the counter-contact surface 14 has an orthogonal directional component for mutual contacting, for example contact lamellae 25.
  • the contacting via contact lamellae 25 is exemplified in Figure 10 As shown, it can be provided that one or more contact lamellae 25, at least partially elastic in the contact direction, are formed from the contact surface 13, 16 itself, for example, by being punched out. Alternatively, separate contact lamellae 25 can also be applied to the contact surface 13, 16. In addition, it is possible to use a separate contact lamella element 26 with several contact lamellae 25 (see figure). Figure 11 ) to be inserted between the contact surfaces 13, 16 and the mating contact surface 14, and to be securely mounted in the connector housing 4. By using contact lamellae 25, the contact pressure between the contact element or contact plate 11 and the mating contact element 7 can be increased, thus improving the contact.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • 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.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Steckverbinderanordnung, aufweisend ein konfektioniertes elektrisches Kabel und einen elektrischen Steckverbinder.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 Gegenkontakt-element des Gegensteckverbinders beeinträchtigt werden kann. Außerdem ist es bei einem als kompaktierte Litze ausgebildeten Kontaktelement aufwändig, geeignete Rastmittel zur Verrastung mit dem Steckverbindergehäuse vorzusehen.
  • Zum weiteren technischen Hintergrund sei noch auf die folgenden Druckschriften verwiesen. Die US 2015/075863 A1 betrifft einen mit einem Anschlussstück ausgerüsteten elektrischen Leiter. Die US 2020/169052 A1 bezieht sich auf eine Technik zum Ultraschallschweißen eines elektrischen Leiters an einen elektrischen Anschluss. Die DE 10 2017 106 742 B3 betrifft eine Verbindung einer Anschlussleitung mit einer Litzenleitung, bei der ein Anschlussteil eine erste metallische Oberfläche aus einem ersten Metallwerkstoff und eine zweite metallische Oberfläche aus einem von dem ersten Metallwerkstoff verschiedenen zweiten Metallwerkstoff aufweist, die Litzenleitung aus einem Metallwerkstoff gebildet ist, das Anschlussteil die Litzenleitung ummantelnd, mit der ersten metallischen Oberfläche an die Litzenleitung angrenzend, um die Litzenleitung gelegt ist, und das Anschlussteil mit der Litzenleitung zumindest formschlüssig verbunden ist. Die US 2020/350708 A1 betrifft ein elektrisches Kabel mit angebrachtem Anschluss und einen Kabelbaum und die JP 2011 081918 A eine Wasserstoppstruktur für ein elektrisches Kabel.
  • Ferner sei noch auf die folgenden Druckschriften verwiesen: Die JP H11 167911 A betrifft einen Verbinder zum Verbinden eines Paares von Batteriepolen mit einem Batterieanschlussdeckel. Die US 2015/060135 A1 betrifft eine quaderförmig kompaktierte Litze, die mit einem Buchsenkontakt vercrimpt ist. Die WO 2012/136433 A1 betrifft einen Steckverbinder für eine elektrische Leitung und eine Steckverbindung, die den Steckverbinder umfasst. Die EP 2 012 392 A1 betrifft einen Kontakt zur Aufnahme eines Gegenkontaktes sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kontaktes und dessen Anbringung an einem Kabel.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Dicke des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts kann sehr viel kleiner sein als die Breite und die Länge des plattenförmig kompaktierten Endabschnitts.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 einer korrespondierenden Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts 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.
  • 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.
  • Die Verbindung zwischen dem Kontaktbereich und dem elektrischen Leiter kann robust und niederohmig und in Folge zur Übertragung besonders hoher Ströme geeignet sein.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Auf vorteilhafte Weise kann außerdem der Bauraumbedarf für den Kontaktbereich des konfektionierten elektrischen Kabels reduziert sein.
  • 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.
  • 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.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement und die Einzeldrähte des elektrischen Leiters aus demselben Material ausgebildet sind.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Vorzugsweise ist die zumindest eine Verbindungsfläche vollflächig mit der korrespondierenden Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts verbunden.
  • 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.
  • Vorzugsweise sind die Kontaktflächen jeweils parallel zu deren korrespondierenden Verbindungsflächen angeordnet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Verbindungsfläche stoffschlüssig mit dem kompaktierten Endabschnitt verbunden ist.
  • 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.
  • Auf eine Schraubverbindung, Nietverbindung oder Crimpverbindung zwischen dem elektrischen Leiter und dem Kontaktelement kann im Rahmen der Erfindung vorzugsweise verzichtet werden.
  • 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.
  • 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.
  • Auf diese Weise kann die Kontaktfläche zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche des Gegenkontaktelements vergrößert werden. Außerdem können abstehende Einzeldrähten umfassend überdeckt werden.
  • 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.
  • Grundsätzlich können auch noch weitere Kontaktflächen vorgesehen sein, beispielsweise eine dritte Kontaktfläche, eine vierte Kontaktfläche und/oder eine fünfte Kontaktfläche.
  • 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.
  • 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.
  • Auf diese Weise kann ein Kontaktelement in der Art eines Kontaktschwerts ausgebildet sein, in Kombination mit den erfindungsgemäßen Vorteilen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zumindest eine Kontaktfläche des Kontaktelements eine oder mehrere in Kontaktierungsrichtung zumindest teilweise elastisch ausgebildete Kontaktlamelle für die Kontaktierung mit der Gegenkontaktfläche aufweist.
  • Die Verwendung von Kontaktlamellen kann die Kontaktkraft zu dem Gegenkontaktelement erhöhen und damit die Stromübertragung verbessern.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Grundsätzlich können beliebig viele erste Rastmittel und korrespondierende zweite Rastmittel vorgesehen sein.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der elektrische Leiter einen Leiterquerschnitt größer als 10 mm2 aufweist, vorzugsweise größer als 30 mm2, besonders bevorzugt größer als 60 mm2, beispielsweise größer als 90 mm2 oder auch größer als 200 mm2. 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.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Einzeldrähte des elektrischen Leiters miteinander verschweißt sind, um den plattenförmig kompaktierten Endabschnitt auszubilden
  • Vorzugsweise können die Einzeldrähte miteinander pressverschweißt, widerstandsverschweißt oder schmelzverschweißt sein. Grundsätzlich sind jedoch beliebige stoffschlüssige Verbindungstechniken möglich.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Steckverbinderanordnung, aufweisend ein konfektioniertes elektrisches Kabel gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen und den elektrischen Steckverbinder.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
  • 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.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 mm2 auf, insbesondere größer als 30 mm2, besonders bevorzugt größer als 60 mm2, beispielweise auch größer als 90 mm2. 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 LK 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 LK 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (15)

  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, und weiter aufweisend
    - ein längliches Kontaktelement (11), aufweisend
    a) zumindest eine Seitenfläche, die eine erste Verbindungsfläche (12) ausbildet, die mit einer korrespondierenden Seitenfläche des kompaktierten Endabschnitts (10) des elektrischen Leiters (8) verbunden ist, sowie
    b) 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,
    wobei die zumindest eine Kontaktfläche (13, 16) des Kontaktelements (11) eine oder mehrere in Kontaktierungsrichtung zumindest teilweise elastisch ausgebildete Kontaktlamellen (25) für die Kontaktierung mit der Gegenkontaktfläche (14) aufweist.
  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 der 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 Kontaktlamellen (25) aus der Kontaktfläche (13, 16) des Kontaktelements (11) ausgestanzt oder einzeln oder in Gruppen auf der Kontaktfläche (13, 16) des Kontaktelements (11) befestigt sind.
  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.
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