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Die Erfindung betrifft eine Steckeinheit für eine mehrpolige Steckverbindung eines Fahrzeugs, d. h. vorzugsweise zur Ausbildung einer mehrpoligen Steckverbindung zwischen zwei Fahrzeugen.
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Derartige Steckverbindungen werden zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhängefahrzeug eines Fahrzeuggespanns ausgebildet, um das Anhängefahrzeug mit Steuersignalen und Leistungsströmen zu versorgen. Hierzu ist insbesondere die ISO 7638 vorgesehen, die einen derartigen elektrischen Anschluss festlegt. Bei dem elektrischen Anschluss von Bremssystemen sind insbesondere fünfpolige und siebenpolige Steckverbindungen bekannt; wenn das Anhängefahrzeug ein ABS-Bremssystem aufweist, werden im Allgemeinen fünfpolige Steckverbindungen eingesetzt. Bei EBS(Elektronisches Bremssystem, electronic brake system)-Bremssystemen sind ergänzend zwei CAN-Leitungen anzuschließen, so dass siebenpolige Steckverbindungen eingesetzt werden. Zwei Pole sind jeweils für Leistungsströme vorgesehen, d. h. ein Pol für den Plus-Anschluss und ein weiterer Pol für den Minus-Anschluss der Leistungsstrom-Versorgung.
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Die ISO 7638 legt zunächst einen Querschnitt von 4 mm2 für die Leistungsleitungen (power lines) fest. Bei kleineren Leistungsquerschnitten können bei einem höherem Leistungsstrom im Anhängefahrzeug grundsätzlich Schäden an den Leitungen auftreten, so dass eine elektrische Sicherung einzusetzen ist. Die ECE-R 13 lässt die Verringerung des Leitungsquerschnitts zu, wenn eine unabhängige Sicherung eingesetzt wird.
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Die
EP 1 608 043 A1 beschreibt eine Steckeinheit für eine mehrpolige Steckverbindung, mit einem aus Kontaktträger und Kontaktaufsatz gebildeten Kontakteinsatz, wobei ein Kontaktstifte fest aufnehmendes Gehäuse ausgebildet ist, das gegenüber dem Kontakteinsatz abgedichtet sind, insbesondere mittels einer Ringdichtung. Das Gehäuse ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und zu einer Aufnahmeseite hin durch einen Gehäusedeckel verschlossen, der den Zugang zu den Kontaktstiften abdeckt.
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Die
DE 20 2010 017 334 U1 beschreibt ein elektrisches Steckkontaktelement für eine elektrische Steckverbindung, in dem eine elektrische Sicherung integriert ist.
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Zur Überprüfung der Sicherung ist entsprechend die Anschlussdose zu öffnen und der Kontakt auszubauen und ggf. auszutauschen, unter Einsatz spezieller Werkzeuge. Die Sicherung ist entsprechend Vibrationen und anderen an den Kontaktstiften auftretenden Erschütterungen ausgesetzt.
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Die
GB 2 388 968 A beschreibt einen Leistungsanschluss mit einer Sicherung, die von außen zugänglich ist. Die
US 6,642,628 B2 beschreibt eine Stecker-Anordnung, die aus mehreren Kunststoff-Bauteilen zusammengesetzt ist.
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Die
DE 20 2008 012 786 U1 beschreibt einen Steckverbinder für eine mehrpolige elektrische Verbindung zwischen Fahrzeug und Anhänger, bei dem in dem Steckverbinder eine Sicherung aufgenommen und an eine mehradrige Anschlussleitung angeschlossen ist. Der Steckverbinder ist im Wesentlichen aus einem Gehäusekörper und einer Anschlusskappe ausgebildet, wobei die Sicherung an der Anschlusskappe vorgesehen und durch eine Kappe abgedeckt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckeinheit für eine mehrpolige Steckverbindung zwischen zwei Fahrzeugen zu schaffen, die bei hoher Sicherheit eine einfache Bedienbarkeit ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Steckeinheit nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Somit ist eine Sicherungsaufnahme bzw. elektrische Kontaktierung einer Sicherung vorgesehen, die fest in der Endkappe des Steckverbinders, insbesondere einer Steckdose nach ISO-Norm ISO 7638, aufgenommen ist. Die Sicherungsaufnahme kann an der Endkappe direkt oder indirekt aufgenommen oder fixiert sein, vorzugsweise ist sie in das Material der Endkappe eingespritzt oder eingerastet. Die Sicherung ist von außen, d. h. ohne Demontage des Steckverbinders, in die Sicherungsaufnahme einsetzbar, wobei die Sicherungsaufnahme in einer Sicherungs-Kammer aufgenommen ist, die von einer lösbaren transparenten Abdeckung abgedeckt ist.
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Die lösbare transparente Abdeckung kann insbesondere eine transparente Sicherungskappe sein, die z. B. in einer an der Außenseite der Endkappe ausgebildete, umlaufende Nut eingesetzt wird. Hierbei kann eine Abdichtung, z. B. am Nutgrund und/oder an einer die Sicherungs-Kammer umgebenden Sicherungswand ausgebildet sein, z. B. als umlaufender Dichtring.
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Somit ist die eingesetzte Sicherung von außen durch die transparente Abdeckung sichtbar. Ein Benutzer, der bei Feststellen eines elektrischen Schadens bzw. Fehlens einer elektrischen Spannungsversorgung den Steckverbinder überprüft, sieht durch die transparente Abdeckung direkt die Sicherung und weiß daher, dass der Steckverbinder eine derartige Sicherung aufweist, anders als z. B. herkömmliche Steckverbinder mit größeren Leistungsquerschnitten, die keine derartige Sicherung aufweisen. Weiterhin kann der Zustand der Sicherung, d. h. insbesondere intakt oder unterbrochen, direkt erkannt werden. Auch kann die lösbare Abdeckung von außen und ohne Demontage des Steckverbinders entfernt werden, so dass die Sicherung von dem Benutzer einfach herausgenommen, ggf. überprüft und ausgetauscht werden kann.
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Hierbei wird erkannt, dass eine derartige Steckeinheit ohne relevanten Mehraufwand bzw. deutlich höhere Kosten ausbildbar ist. Die Steckeinheit kann insbesondere durch ein Steckergehäuse und eine aufgesetzte Endkappe gebildet werden; hierbei sind die Anschlusspole bzw. elektrischen Pole vorzugsweise im Steckergehäuse aufgenommen, wobei das Anschlusskabel in einer Kabel-Zuführöffnung an der Endkappe aufgenommen wird.
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Die Sicherung kann insbesondere eine handelsübliche Flachsicherung, z. B. eine MINI-Flachsicherung sein. Sie kann insbesondere aufgesteckt werden.
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Die transparente Abdeckung kann insbesondere eine transparente Sicherungskappe sein, die einfach und kostengünstig aus transparentem Kunststoff ausgebildet ist, und z. B. in die Nut an der Außenseite der Endkappe dichtend aufgesteckt wird. Alternativ hierzu sind jedoch auch z. B. Bajonett-Verbindungen oder Verbindungen mit einem Gewinde möglich. Vorteilhafterweise ist eine Abnahme der transparenten Abdeckung bzw. transparenten Endkappe für den Benutzer ohne zusätzliches Werkzeug möglich.
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Somit wird eine kostengünstige Ausbildung eines Steckverbinders mit Sicherung, bei hoher Funktionalität und ohne Gefahr von Beschädigungen, erreicht. Der Benutzer kann sofort das Vorhandensein einer Sicherung und auch den Zustand der Sicherung optisch überprüfen, ohne den Steckverbinder zu demontieren oder auch nur die transparente Abdeckung abzunehmen. Auch der Austausch einer defekten Sicherung ist mit geringem Aufwand möglich, insbesondere durch reversibles Abnehmen der transparenten Abdeckung.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch eine Steckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 ein Fahrzeuggespann mit Zugfahrzeug und Fahrzeuganhänger, mit einer Steckeinheit aus 1; und
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3 eine Aufsicht auf die die Außenseite der Endkappe im Bereich der Sicherungs-Kammer.
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Eine Steckeinheit 1 ist an einem Anhängefahrzeug 2 vorgesehen, das zusammen mit einem Zugfahrzeug 3 ein Fahrzeuggespann 4 darstellt. An dem Zugfahrzeug 3 ist über ein Spiralkabel 5 ein Gegen-Stecker 6 vorgesehen, der zum Einstecken in die Steckeinheit 1 des Anhängefahrzeugs 2 dient.
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Das Anhängefahrzeug 2 weist ein Bremssystem 8 auf, das ein elektronisches Bremssystem (EBS) oder ein pneumatisches Bremssystem mit ABS-Funktion sein kann. Zwischen dem Zugfahrzeug 3 und dem Anhängefahrzeug 2 sind ergänzend pneumatische Verbindungen ausgebildet.
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Die Steckeinheit 1 wird an einer Wand 11 oder der Fahrzeugstruktur des Anhängefahrzeugs 2 befestigt und weist ein Steckergehäuse 12 und eine Endkappe 14 auf, die in einer Verbindung 15, insbesondere einer Schraubverbindung 15 miteinander verbunden sind. Die Verbindung 15 kann insbesondere ein Schraubgewinde sein, mit einem Innengewinde 14a an der Endkappe 14 und einem Außengewinde 12a an dem Steckergehäuse 12; weiterhin kann die Verbindung 15 eine Überwurfmutter oder andere weitere Verbindung aufweisen.
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Das Steckergehäuse 12 bildet zum Außenraum 13 außerhalb des Anhängerfahrzeugs 2 hin eine Steckeraufnahme 16 aus, die durch eine Stecker-Klappe 17 verschlossen ist, wobei die Stecker-Klappe 17 durch eine Federeinrichtung wie z. B. eine Schenkelfeder 18 verschlossen ist und nach Öffnen der Stecker-Klappe 17 den Gegen-Stecker 6 aufnehmen kann. Das Steckergehäuse 12 bildet einen Flansch 19 als Anschlag aus, mit dem das Steckergehäuse 12 an die Wand 11 bzw. die Fahrzeugstruktur des Anhängerfahrzeugs 2 gesetzt wird. In der Steckeraufnahme 16 ragen mehrere Polstifte 20 zur Kontaktierung mit Polaufnahmen des Gegen-Steckers 6 hervor. Je nach Bremssystem 8 des Anhängerfahrzeugs 2 können fünf Polstifte 20 für ein ABS oder sieben Polstifte 20 für ein EBS, mit zwei ergänzenden CAN-Leitungen vorgesehen sein. Die Polstifte 20 sind in dem Steckergehäuse 12 in an sich bekannter Weise eingerastet, wie auch aus dem Schnitt der 1 ersichtlich ist.
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Entsprechend verläuft in dem Anhängefahrzeug 2 ein Bremsanschluss-Kabel 22, das in dem Anhängefahrzeug 2 von dem Bremssystem 8 zu der Steckeinheit 1 mit mehreren, d. h. insbesondere fünf oder sieben einzelnen Leitungen 24 auf, von denen zwei als Leistungs-Leitungen (power lines) zum Übertragen von Leistungsströmen vorgesehen sind. Das Bremsanschluss-Kabel 22 ist durch eine in dem Steckergehäuse 12 ausgebildete Kabel-Zuführöffnung 26 in den Stecker-Innenraum 27 geführt, wobei gemäß 1 die Kabel-Zuführöffnung 26 mit einer Dichtung 23 abgedichtet ist und das Brems-Anschlusskabel 22 hierdurch fest aufnimmt. In dem Stecker-Innenraum 27 treten die einzelnen Leitungen 24a bis 24e einzeln hervor.
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Eine der Leistungs-Leitungen ist als Plus-Leistungs-Leitung 24a vorgesehen; die anderen Leitungen 24b, 24c, 24d und 24e sind direkt zu den Polstiften 20 geführt.
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An der Endkappe 14 ist zusätzlich zu der Kabel-Zuführöffnung 26 weiterhin eine Sicherungs-Öffnung 28 ausgebildet; weiterhin ist an der Außenseite 14b der Endkappe 14 eine durchsichtige, d. h. transparente Sicherungs-Kappe 30 aufgesetzt, vorzugsweise in eine umlaufende Aufnahmenut 31 an der Außenseite 14b. Die Sicherungs-Öffnung 28 geht in eine Sicherungs-Kammer 29 über, die von der Sicherungs-Kappe 30 umgeben ist.
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Vorteilhafterweise grenzt an die Aufnahmenut 31 nach innen eine nach außen vorstehende, umlaufende Sicherungs-Wand 32 an, wie auch aus der sehr schematischen Darstellung der 3 ersichtlich ist. Auf der Sicherungs-Wand 32 ist eine Dichtung 33, insbesondere ein Dichtring 33, aufgesetzt, die gegenüber der Sicherungs-Kappe 30 abdichtet. Weiterhin oder alternativ hierzu kann ein entsprechender Dichtring auch in die Aufnahmenut 31 eingesetzt sein, um die Sicherungs-Kammer 29 abzudichten. Die durchsichtige Sicherungs-Kappe 30 weist – bei z. B. rechteckiger, insbesondere quadratischer, Querschnitts-Ausbildung – Seitenwände 30a auf, mit deren unterer Kante 30b sie in die Aufnahmenut 31 gesteckt wird, und eine obere Sichtfläche 30c, durch die ein Benutzer von außen in die Sicherungs-Kammer 29 sehen kann, d. h. ohne Demontage der Sicherungs-Kappe 30 und insbesondere auch ohne Demontage der Endkappe 14.
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Die Plus-Leistungs-Leitung 24a ist an eine Sicherungsaufnahme 34 angeschlossen, an die weiterhin eine zu einem Polstift 20 führende Verbindungsleitung 35 angeschlossen ist. Die Sicherungsaufnahme 34 ist hierbei an der Endkappe 14 befestigt, insbesondere verrastet oder auch eingespritzt. In die Sicherungsaufnahme 34 ist eine Flachsicherung 36 eingesetzt, die aus der Sicherungs-Öffnung 28 nach außen herausragt und somit in der Sicherungs-Kammer 29 aufgenommen und von der durchsichtigen Sicherungs-Kappe 30 umgeben ist.
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Ein Benutzer kann somit die Flachsicherung 36 durch die transparente Sicherungs-Kappe 30, insbesondere die obere 30c betrachten und somit auch den Zustand der Flachsicherung 36 – intakt oder defekt – von außen erkennen.
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Weiterhin kann auch ein Austausch der Flachsicherung 36 in einfacher Weise erfolgen, indem der Benutzer die transparente Sicherungs-Kappe 30 entnimmt oder aufklappt, was insbesondere durch einfaches Herausziehen gegen den Reibungswiderstand erfolgen kann, nachfolgend die aufgesteckte Flachsicherung 36 herauszieht und eine neue, funktionsfähige Flachsicherung 36 in die Sicherungsaufnahme 34 einsteckt, woraufhin wieder die Sicherungs-Kappe 30 aufgesteckt werden kann. Die Sicherungs-Kappe 30 kann z. B. über ein Band oder eine ähnliche Verliersicherung an der Endkappe 14 befestigt sein. Die transparente Sicherungs-Kappe 30 kann auch über andere, eine Öffnung ermöglichende Verstellmittel angebracht sein, z. B. ein Scharnier oder ein Snap in lock mit Rasthaken.
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Die Sicherungsaufnahme 34 ist in der Endkappe 14 derartig fest aufgenommen, z. B. verrastet, dass ein Entnehmen und Wiedereindrücken der Flachsicherung 36 die Sicherungsaufnahme 34 nicht löst.
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Die Flachsicherung 36 ist je nach Leiterquerschnitt ausgewählt, z. B. z. B. für einen Nennstrom von 16 A bei 1,5 mm2 Leiterquerschnitt, 20 A bei 2,5 mm2 Leiterquerschnitt, 24 A bei 4 mm2 Leiterquerschnitt, d. h. sie brennt erst bei Erreichen oder Überschreiten des Nennstroms durch, z. B. im Kurzschlussfall. Typische Betriebsströme angeschlossener Komponenten liegen bei einer üblichen Versorgungsspannung U = 24 V im Nutzfahrzeugbereich unterhalb des Nennwertes der Sicherung; die ABS/EBS-Betriebsströme liegen deutlich darunter bei ca. 6 bis 10 A.
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Die Sicherungs-Aufnahme 34 kann grundsätzlich auch in die Endkappe 14 mit eingespritzt werden, und steht dann nach außen, d. h. an die Außenfläche 14b hervor zur Aufnahme der Flachsicherung 36; die gezeigte Ausführungsform mit der Sicherungsöffnung 28 ermöglicht jedoch eine Montage der Sicherungsaufnahme 34 und einen vereinfachten Anschluss der Leitung, insbesondere auch der Plus-Leistungs-Leitung 24a.
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Die Endkappe 14 weist z. B. einen Durchmesser von 54 mm und eine Länge von 55 mm auf; der Bereich vom Flansch 19 bis zum Ende, d. h. z. B. zur Sichtfläche 30c, kann eine Länge von z. B. bis 75 mm aufweisen. Hierdurch ist ein hinreichender Bauraum zur Ausbildung der Sicherungs-Öffnung 28 und der vorstehenden Sicherungs-Wand 32 gegeben.
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Die Endkappe 14 der Steckeinheit 1 bildet somit auch den Kontakthalter für die Kontaktaufnahme 34 aus; die Polstifte 20 sind vorteilhafterweise im Steckergehäuse 12 oder einem separaten Kontaktträger aufgenommen. Bei der Montage bzw. dem Zusammenbau der Steckeinheit 1 werden somit zunächst die einzelnen Teile gefertigt, insbesondere als Spritzgussteile, d. h. im Wesentlichen das Steckergehäuse 12, die Endkappe 14 sowie die Klappe 17, die direkt an dem Steckergehäuse 12 über die Schenkelfeder 18 bzw. mit einem zusätzlichen Gelenk befestigt wird. Die Polstifte 20 werden in dem Steckergehäuse 12 von der Steckeraufnahme 16 her eingerastet, die Sicherungsaufnahme 34 wird von dem Stecker-Innenraum 27 her in der Sicherungs-Öffnung 28 eingerastet. Die Kontaktierung der Leitungen 24b bis 24e und 35 mit den Polstiften 20 erfolgt in üblicher Weise. Weiterhin wird die Plus-Leistungs-Leitung 24a mit der Sicherungsaufnahme 34 kontaktiert, woraufhin die Endkappe 14 auf das Steckergehäuse 12 montiert, z. B. aufgeschraubt oder auch über einen Bajonettverschluss angebracht wird. Dann wird von außen die Flachsicherung 36 auf die Sicherungsaufnahme 34 aufgesteckt, und die transparente Sicherungskappe 30 mit dem Dichtring 33 aufgesetzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1608043 A1 [0004]
- DE 202010017334 U1 [0005]
- GB 2388968 A [0007]
- US 6642628 B2 [0007]
- DE 202008012786 U1 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO 7638 [0002]
- ISO 7638 [0003]
- ECE-R 13 [0003]
- ISO-Norm ISO 7638, [0011]