DE112021003303T5

DE112021003303T5 - Elektrisches verbindungssystem mit zylindrischem klemmenkörper

Info

Publication number: DE112021003303T5
Application number: DE112021003303.4T
Authority: DE
Inventors: James Dawson; Jason Degen; Brantley Natter; Mohamad Zeidan; Slobodan Pavlovic
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2023-05-25
Also published as: US20230178920A1; CN116210128A; US20220271468A1; US11929572B2; WO2022026766A1; KR20230042084A; CN116075986A; US20240347956A1; WO2022026695A1; CN117693448A; KR20230043171A; DE112021003695T5; JP2023536817A; JP2023537688A

Abstract

Ein Verbindersystem zur elektrischen Verbindung einer Leistungsquelle mit anderen Leistungsverteilungskomponenten oder -baugruppen, zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug. Dieses Verbindersystem schließt eine Verbinderbaugruppe mit einer elektrisch leitenden männlichen Klemmenbaugruppe ein, die einen männlichen Klemmenkörper und eine interne Federbaugruppe aufweist. Der männliche Klemmenkörper schließt Kontaktarme mit unregelmäßigen Außenrändern ein, die so konfiguriert sind, dass sie die mit dem männlichen Klemmenkörper verbundene Einführungskraft verringern. Die interne Federbaugruppe schließt ein Federelement und einen Federhalter ein, der die richtige relative Positionierung des internen Federelements in der männlichen Klemmenbaugruppe gewährleistet. Das Verbindersystem schließt auch eine weibliche Verbinderbaugruppe mit einer weiblichen Klemmenbaugruppe ein, die die männliche Klemmenbaugruppe und die Federbaugruppe aufnimmt.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile der vorläufigen US-Patentanmeldung 63/058.061 , die am 29. Juli 2020 eingereicht wurde und deren Offenbarung durch diesen Verweis hierin enthalten ist.
BEREICH DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verbindungssystem, genauer gesagt auf ein Verbindungssystem, das einen zylindrischen Klemmenkörper einschließt, und ganz besonders auf ein elektrisches Verbindungssystem, das einen zylindrischen Klemmenkörper mit einer inneren Federbaugruppe einschließt.
HINTERGRUND
In den letzten Jahrzehnten hat die Zahl der elektrischen Komponenten in Automobilen und anderen Straßen- und Geländefahrzeugen wie Pick-up-Trucks, Nutzfahrzeugen, Sattelschleppern, Motorrädern, Geländewagen und Sport Utility Vehicles (zusammenfassend „Kraftfahrzeuge“) dramatisch zugenommen. Elektrische Komponenten werden in Kraftfahrzeugen aus einer Vielzahl von Gründen verwendet, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Überwachen, Verbessern und/oder Steuern von Fahrzeugleistung, Emissionen, Sicherheit und zur Schaffung von Komfort für die Fahrzeuginsassen. Es wurde viel Zeit, viele Ressourcen und viel Energie aufgewendet, um Stromverteilungskomponenten zu entwickeln, die den unterschiedlichen Anforderungen und der Komplexität des Kraftfahrzeugmarktes gerecht werden; herkömmliche Leistungsverteilungskomponenten weisen jedoch eine Vielzahl von Mängeln auf.
Kraftfahrzeuge stellen sowohl für die elektrischen Komponenten als auch für die Baugruppen von Verbindern aufgrund einer Anzahl von Bedingungen eine große Herausforderung dar. Dazu gehören unter anderem Platzmangel, der die Erstinstallation erschwert, raue Betriebsbedingungen, große Umgebungstemperaturbereiche, anhaltende Vibrationen, Wärmebelastung und Langlebigkeit, die alle zum Ausfall von Komponenten und/oder Verbindern führen können. So sind zum Beispiel fehlerhaft installierte Verbinder, die üblicherweise in der Baugruppe auftreten, und gelöste Verbinder, die üblicherweise im Feld auftreten, zwei wichtige Fehlerarten für elektrische Komponenten und Kraftfahrzeuge. Jede dieser Fehlerarten führt zu erheblichen Reparatur- und Gewährleistungskosten. So werden zum Beispiel die jährlichen Rückstellungen für Gewährleistung bei allen Automobilherstellern und ihren direkten Lieferanten weltweit auf 50 bis 150 Milliarden Dollar geschätzt. Angesichts dieser anspruchsvollen elektrischen Umgebungen wurde viel Zeit, Geld und Leistung aufgewendet, um Leistungsverteilungskomponenten zu finden, die den Anforderungen der Märkte gerecht werden. Diese Offenbarung behebt die Unzulänglichkeiten herkömmlicher Leistungsverteilungskomponenten. Eine vollständige Erörterung der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung wird auf die folgende detaillierte Beschreibung verwiesen, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verbindersystem zur Verwendung in einem Flugzeug, einem Kraftfahrzeug, einem Militärfahrzeug (z. B. Panzer, Personaltransporter, Schwerlastkraftwagen und Truppentransporter), einem Bus, einer Lokomotive, einem Traktor, Schiffsanwendungen (z. B. Frachtschiff, Tanker, Freizeitboot, U-Boot und Segelyacht), Telekommunikationshardware (z. B. Server), einem Akkupack, einem 24-48-Volt-System, für eine Anwendung mit hoher Leistung, für eine Anwendung mit hohem Strom, für eine Anwendung mit hoher Spannung.
Bei der hierin beschriebenen Erfindung handelt es sich um ein Verbindersystem, mit dem eine Leistungsquelle mit anderen Leistungsverteilungskomponenten oder Baugruppen elektrisch verbunden werden kann. Dieses Verbindersystem schließt eine männliche Verbinderbaugruppe mit einer männlichen Klemmenbaugruppe mit einem männlichen Klemmenkörper ein. Der männliche Klemmenkörper schließt Kontaktarme mit unregelmäßigem Außenumfang ein, die so konfiguriert sind, dass sie die mit dem männlichen Klemmenkörper verbundene Einführungskraft verringern. Dieses Verbindersystem schließt auch eine innovative Federbaugruppe ein, die ein Federelement und einen Federhalter umfasst, der die richtige relative Positionierung der Komponenten des Verbindersystems, einschließlich des Federelements und des männlichen Anschlusses, gewährleistet. Das Verbindersystem schließt auch eine weibliche Verbinderbaugruppe mit einer weiblichen Klemmenbaugruppe ein, die die männliche Klemmenbaugruppe und die Federbaugruppe aufnimmt, wie unten beschrieben.
In einer Ausführungsform der elektrischen Verbinderbaugruppe zur Verwendung in einer Leistungsverteilungsbaugruppe schließt die Verbinderbaugruppe einen elektrisch leitenden männlichen Klemmenkörper ein, dessen Seitenwand eine Federaufnahme definiert. Die Seitenwand weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und schließt einen ersten Kontaktarm und eine Kontaktarmöffnung ein. Der erste Kontaktarm weist auf: (a) eine erste Seitenkante, (b) eine zweite Seitenkante, (c) eine erste Ausdehnung, die mit der Seitenwand verbunden ist und eine erste Breite aufweist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante erstreckt, und (d) eine zweite Ausdehnung, die mit der ersten Ausdehnung des Kontaktarms verbunden ist und eine zweite Breite aufweist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante erstreckt, wobei die zweite Breite größer ist als die erste Breite. Die Kontaktarmöffnung weist auf: (a) eine erste Innenkante, (b) eine zweite Innenkante, (c) eine erste seitliche Ausdehnung, die sich zwischen der ersten Kante des Kontaktarms und einer ersten Innenkante erstreckt und eine erste Breite aufweist, (d) eine zweite seitliche Ausdehnung, die sich zwischen der ersten Kante des Kontaktarms und einer ersten Innenkante erstreckt und eine zweite Breite aufweist, und (e) wobei die erste Breite und die zweite Breite entlang der ersten und der zweiten seitlichen Ausdehnung variieren. Die Verbinderbaugruppe schließt auch ein internes Federelement ein, das so dimensioniert ist, dass es sich in der Federaufnahme des männlichen Klemmenkörpers befindet und einen ersten Federarm aufweist, der so konfiguriert ist, dass er unter dem ersten Kontaktarm liegt.
In einer anderen Ausführungsform der elektrischen Verbinderbaugruppe zur Verwendung in einer Leistungsverteilungsbaugruppe schließt die Verbinderbaugruppe einen elektrisch leitenden männlichen Klemmenkörper ein, der aufweist: (i) eine Federaufnahme, (ii) eine Ausrichtungsfassung und (iii) eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration. Die Verbinderbaugruppe schließt ferner eine interne Federbaugruppe ein, die aufweist: (i) ein internes Federelement mit einem ersten Federarm und (ii) einen Federhalter, der so dimensioniert ist, dass er sich innerhalb der Federaufnahme befindet. Wobei der Federhalter aufweist: (a) einen Ausrichtungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er innerhalb der Ausrichtungsfassung in einem zusammengefügten Zustand Js positioniert werden kann, und wobei der Ausrichtungsmechanismus und die Ausrichtungsfassung zusammen funktionieren, um das interne Federelement innerhalb des männlichen Klemmenkörpers richtig auszurichten, und (b) einen hinteren Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das interne Federelement innerhalb des Federhalters aufnimmt und festhält.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die zum weiteren Verständnis eingeschlossen sind und einen Teil dieser Patentschrift bilden, veranschaulichen die offenbarten Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der offenbarten Ausführungsformen. In den Zeichnungen gilt:

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Komponentenschnittstelle mit einer Vielzahl von daran gekoppelten Verbindersystemen, wobei jedes Verbindersystem eine männliche Verbinderbaugruppe und eine weibliche Verbinderbaugruppe einschließt;
2 ist eine perspektivische Ansicht der Komponentenschnittstelle und der Verbindersysteme von 1, die zeigt: (i) ein Verbindersystem in einer Explosionsansicht, (ii) zwei Verbindersysteme in einem getrennten Zustand S_D, bei dem die Verbinderbaugruppe von der Verbinderbaugruppe getrennt ist, und (iii) ein Verbindersystem in einem verbundenen Zustand Sc, bei dem die Verbinderbaugruppe mit der Verbinderbaugruppe verbunden ist und bei dem sich alle Verbinderbaugruppen in der Komponentenschnittstelle befinden;
3 ist eine perspektivische Ansicht der Verbinderbaugruppe des Verbindersystems von 1, wobei sich die Verbinderbaugruppe in einem vollständig montierten Zustand (S_FA) befindet;
4 ist eine seitliche Ansicht der Verbinderbaugruppe von 3;
5 ist eine Unteransicht der Verbinderbaugruppe von 3;
6 ist eine Draufsicht auf die Verbinderbaugruppe von 3;
7 ist eine Explosionsdarstellung der männlichen Verbinderbaugruppe von 3, wobei die männliche Verbinderbaugruppe ein männliches Gehäuse und eine männliche Klemmenbaugruppe aufweist;
8 ist eine perspektivische Ansicht der männlichen Klemmenbaugruppe der männlichen Verbinderbaugruppe von 3, die die männliche Klemmenbaugruppe in einem vollständig gekoppelten Zustand S_FC zeigt;
9 ist eine partielle Draufsicht auf die männliche Klemmenbaugruppe aus 8 im vollständig gekoppelten Zustand S_FC;
10 ist eine Rückansicht der männlichen Klemmenbaugruppe von 8;
11 ist eine seitliche Ansicht der männlichen Klemmenbaugruppe von 8;
12 ist eine Unteransicht der männlichen Klemmenbaugruppe von 8;
13 ist eine Querschnittsansicht der männlichen Klemmenbaugruppe entlang der Linie 13-13 von 12;
14 ist eine Unteransicht der männlichen Klemmenbaugruppe von 8;
15 ist eine Querschnittsansicht der männlichen Klemmenbaugruppe entlang der Linie 15-15 von 14;
16 ist eine seitliche Teilansicht der männlichen Klemmenbaugruppe von 8;
17 ist eine Querschnittsansicht der männlichen Klemmenbaugruppe entlang der Linie 17-17 von 16;
18 ist eine perspektivische Ansicht der Federbaugruppe der männlichen Klemmenbaugruppe von 8, die die Federbaugruppe im zusammengefügten Zustand S_J zeigt;
19 ist eine Unteransicht der Federbaugruppe von 18;
20 ist eine Querschnittsansicht der Federbaugruppe entlang der Linie 20-20 von
19;
21A ist eine perspektivische Ansicht des Federhalters von 18;
21B ist eine perspektivische Ansicht des Federelements von 18;
22 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeug-Skateboard-Chassis mit einem Akkupack und Rädern und Reifen, wobei das Fahrzeug-Skateboard sowohl die erste als auch die zweite Ausführungsform des Verbindersystems einschließt; und
23 ist eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit dem Skateboard-Chassis und dem Akkupack von 22;
24 ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten des Verbindersystems zeigt;
25A ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten der männlichen Klemme zeigt;
25B ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten der seitlichen Abschnitte der männlichen Klemme zeigt;
25C ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten der Kontaktarme des männlichen Terminals zeigt;
25D ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten der Kontaktarmöffnungen des männlichen Terminals zeigt;
26 ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten des Federhalters zeigt;
27 ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten des männlichen Gehäuses; der Baugruppe zeigt;
28 ist ein Blockdiagramm, das die Komponenten des Federelements zeigt;
29 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verbindersystems, wobei das Verbindersystem eine männliche Verbinderbaugruppe und eine weibliche Verbinderbaugruppe einschließt;
30 ist eine seitliche Ansicht des Verbindersystems von 29;
31 ist eine Explosionsansicht des Verbindersystems von 29, die die männliche Verbinderbaugruppe und die weibliche Verbinderbaugruppe zeigt;
32 ist eine Draufsicht auf das Verbindersystem von 29;
33 ist eine Querschnittsansicht des Verbindersystems entlang der Linie 33-33 von 32;
34 ist eine seitliche Ansicht des Verbindersystems von 29; und
35 ist eine Querschnittsansicht des Verbindersystems entlang der Linie 35-35 von 34.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details anhand von Beispielen aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis der relevanten Lehren bereitzustellen. Es sollte jedoch jedem Fachmann klar sein, dass die vorliegende Lehre auch ohne solche Details praktiziert werden kann. In anderen Beispielen wurden bekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und/oder Schaltungen auf einer relativ hohen Ebene und ohne Details beschrieben, um zu vermeiden, dass Gesichtspunkte der vorliegenden Lehren unnötig verdeckt werden.
Während diese Offenbarung eine Anzahl von Ausführungsformen in vielen unterschiedlichen Formen einschließt, sind in den Zeichnungen bestimmte Ausführungsformen dargestellt und werden hierin detailliert beschrieben, wobei die vorliegende Offenbarung als eine beispielhafte Darstellung der Prinzipien der offenbarten Verfahren und Systeme zu betrachten ist und nicht beabsichtigt, die breiten Gesichtspunkte der offenbarten Konzepte auf die veranschaulichten Ausführungsformen zu beschränken. Wie sich zeigen wird, sind die offenbarten Verfahren und Systeme zu anderen und unterschiedlichen Konfigurationen fähig, und einige Details können modifiziert werden, ohne vom Anwendungsbereich der offenbarten Verfahren und Systeme abzuweichen. So können zum Beispiel eine oder mehrere der folgenden Ausführungsformen in Teilen oder als Ganzes mit den offenbarten Verfahren und Systemen kombiniert werden. Dementsprechend sind die Zeichnungen und ausführlichen Beschreibungen als veranschaulichend zu betrachten und nicht als einschränkend oder begrenzend.
Die Figuren zeigen zwei Ausführungsformen von Verbindersystemen 100, 4100, die dazu dienen, eine Vorrichtung oder Komponente mit einer anderen Vorrichtung oder Komponente innerhalb eines Energieverteilungssystems oder einer Umgebung mechanisch und elektrisch zu verbinden. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung oder Komponente eine stromliefernde Vorrichtung oder Komponente sein (z. B. eine Stromquelle, wie eine Lichtmaschine oder ein Akku) und die andere Vorrichtung oder Komponente kann eine stromziehende Vorrichtung oder Komponente sein (z. B. ein Kühlerlüfter, eine Sitzheizung, eine Leistungsverteilungskomponente oder eine andere stromziehende Komponente). Das Leistungsverteilungssystem oder die Umgebung, die die Verbindersysteme 100, 4100 einschließt, kann in einem Flugzeug, einem Kraftfahrzeug, einem Militärfahrzeug (z. B. einem Panzer, einem Mannschaftstransporter, einem Schwerlastwagen und einem Truppentransporter), einem Bus, einer Lokomotive, einem Traktor, einem Boot, einem U-Boot, einem Akkupack, einem 24-48-Volt-System, für eine Anwendung mit hoher Leistung, für eine Anwendung mit hoher Stromstärke, für eine Anwendung mit hoher Spannung installiert werden.
Eine beispielhafte Anwendung des Verbindersystems 100, 4100 ist in 28-29 gezeigt, wobei das Verbindersystem 100, 4100 in Verbindung mit einem Akkupack 200 verwendet wird, der in einem Fahrzeug-Skateboard S installiert ist, wobei das Fahrzeug-Skateboard S in einem Fahrzeug V installiert ist. Das Akkupack 200 (siehe 22-23) ist so konfiguriert, dass es innerhalb des Fahrzeug-Skateboards S (siehe 22) positioniert werden kann, wobei beide so konfiguriert sind, dass sie innerhalb eines Kraftfahrzeugs V (siehe 23) positioniert werden können. Bei dieser und anderen Anwendungen sind die Leistungsverteilungskomponenten unerlässlich, um die Industrienormen, die Produktion und die Leistungsanforderungen des Stromverteilungssystems und des Kraftfahrzeugs zu erfüllen. Es ist zu verstehen, dass mehrere Verbindersysteme 100, 4100 in einer einzigen Anwendung verwendet werden können. Andere Ausführungsformen, Konfigurationen und Verwendungen für das Verbindersystem 100, 4100 werden in dieser Anwendung beschrieben und sind in dieser Offenbarung vorgesehen.
Verschiedene Aspekte der ersten Ausführungsform des Verbindersystems 100 sind hierin offenbart. Insbesondere besteht das Verbindersystem 100 aus: (i) einer männlichen Verbinderbaugruppe 1000, (ii) eine weibliche Verbinderbaugruppe 2000, und (iii) einem Komponentenkopf 3000. 1-20 zeigen verschiedene Ansichten und Komponenten der männlichen Verbinderbaugruppe 1000. Die männliche Verbinderbaugruppe 1000 besteht hauptsächlich aus: (i) einer männlichen Gehäusebaugruppe 1100, (ii) einer männlichen Klemmenbaugruppe 1430 mit einem männlichen Klemmenkörper 1472 und einer internen Federbaugruppe 1455, und (iii) einer Zugentlastungsbaugruppe 1800. 1-2 zeigen verschiedene Ansichten und Komponenten der Verbinderbaugruppe 2000 und des Komponentenkopfes 3000. Die weibliche Verbinderbaugruppe 2000 besteht hauptsächlich aus einer Klemmenbaugruppe 2430, während der Komponentenkopf 3000 hauptsächlich aus einer Gehäusebaugruppe 3100 besteht.
Verschiedene Aspekte der ersten Ausführungsform des Verbindersystems 4100 sind hierin offenbart. Insbesondere besteht das Verbindersystem 4100 aus: (i) einer männlichen Verbinderbaugruppe 5000 und (ii) einer weiblichen Verbinderbaugruppe 6000. 29-35 zeigen verschiedene Ansichten und Komponenten der männlichen Verbinderbaugruppe 5000. Die männliche Verbinderbaugruppe 5000 besteht hauptsächlich aus: (i) einer männlichen Gehäusebaugruppe 5100, (ii) einer männlichen Klemmenbaugruppe 5430, und (iii) einer Zugentlastungsbaugruppe 5800. 29-35 zeigen verschiedene Ansichten und Komponenten der weiblichen Verbinderbaugruppe 6000. Die weibliche Verbinderbaugruppe 6000 besteht hauptsächlich aus: (i) einer weiblichen Gehäusebaugruppe 6100, und (ii) einer weiblichen Klemmenbaugruppe 6430.
Erste Ausführungsform
1) Männliche Verbinderbaugruppe
Die männliche Verbinderbaugruppe 1000 schließt mehrere Komponenten ein, die so gestaltet sind, dass sie extern an einer Komponente oder Vorrichtung positioniert werden können (z. B. Kühlerlüfter, Sitzheizung, Leistungsverteilungskomponente oder eine andere stromziehende Komponente). Die männliche Verbinderbaugruppe 1000 besteht hauptsächlich aus: (i) der männlichen Gehäusebaugruppe 1100, (ii) der männlichen Klemmenbaugruppe 1430, und (iii) der Zugentlastungsbaugruppe 1800.
Die männliche Gehäusebaugruppe 1100 umschließt einen wesentlichen Teil der anderen Komponenten, die in der Verbinderbaugruppe 1000 enthalten sind. Die männliche Gehäusebaugruppe 1100 schließt im Allgemeinen ein: (i) ein männliches Gehäuse 1104 und (ii) eine Positionssicherung des Verbinders („CPA“) 1170. Das männliche Gehäuse 1104 schließt zwei Anordnungen von Wänden ein, wobei: (i) die erste Seitenwandanordnung 1106 eine röhrenförmige Konfiguration aufweist und dazu bestimmt ist, einen Teil des Drahtes 1530 aufzunehmen, und (ii) die zweite Seitenwandanordnung 1108 eine röhrenförmige Konfiguration aufweist und dazu bestimmt ist, einen wesentlichen Teil der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 aufzunehmen. Die erste Anordnung von Seitenwänden 1106 schließt ein männliches Gehäusekopplungsmittel 1110 ein, das dazu bestimmt ist, mit einer äußeren Kappe 1810 zusammenzuwirken, die weiter unten erörtert wird und ein Teil der Zugentlastungsbaugruppe 1800 ist. Die zweite Anordnung der Wände 1108 schließt einen CPA-Empfänger 1160 ein, der sich von den seitlichen Seitenwänden 1104a, 1108a aus erstreckt und zur Aufnahme eines Teils der CPA 1170 bestimmt ist. Die beiden Wandanordnungen bestehen üblicherweise aus einem isolierenden Material, das den elektrischen Strom, der durch die männliche Verbinderbaugruppe 1000 fließt, von anderen Komponenten isolieren soll. Die CPA 1170 ist im Allgemeinen so konzipiert, dass das Verbindersystem 100 die USCAR-Spezifikationen, einschließlich USCAR-12, USCAR-25 und USCAR-2, erfüllt. Weitere Einzelheiten über die männliche Gehäusebaugruppe 1100, einschließlich der CPA 1170, sind in PCT/US2019/36070 und PCT/US20/49870 beschrieben, die beide hierin durch Bezugnahme enthalten sind.
In anderen Ausführungsformen kann die Gehäusebaugruppe 1100 so gestaltet sein, dass sie aus jeder Richtung zusammengefügt werden kann. Mit anderen Worten, die männliche Verbinderbaugruppe 1000 ist nicht so verschlüsselt, dass sie nur dann mit der weiblichen Klemme 2430 zusammenpasst, wenn sich die männliche Verbinderbaugruppe 1000 in einer bestimmten Orientierung befindet. In dieser alternativen Konfiguration kann die CPA 1170 weggelassen werden oder eine andere strukturelle Konfiguration aufweisen, um diese Art der Verbindung zwischen den Komponenten zu ermöglichen. Außerdem kann die Gehäusebaugruppe 1100 abgeschirmt sein, zusätzliche Schichten aus nichtleitenden und/oder leitenden Materialien aufweisen und/oder eine größere Grundfläche aufweisen, um mehrere männliche Klemmenbaugruppen 1430 aufnehmen zu können.
2, 5, 7-20 stellen verschiedene Ansichten der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 bereit. In der ersten Ausführungsform schließt die männliche Klemmenbaugruppe 1430 ein Federelement 1440a und eine männliche Klemme 1470 ein. Die männliche Klemme 1470 schließt einen männlichen Klemmenkörper 1472 und ein männliches Klemmenverbinderelement oder eine Platte 1474 ein. Der männliche Klemmenkörper 1472 schließt eine Anordnung der männlichen Klemmenseitenwand 1482 ein, die eine Federaufnahme 1486 bereitstellt, die zur Aufnahme des internen Federelements oder des männlichen Federelements 1440a bestimmt ist. Wie in 7, 9, 13, 15, 17 und 18-20 gezeigt, schließt die interne Federbaugruppe oder Federbaugruppe 1455 einen internen Federhalter oder Federhalter 1456 und ein internes Federelement oder Federelement 1440a ein. Der Federhalter 1456 ist konfiguriert, um: (i) ein Stück des Federelements 1440a aufzunehmen und zu halten, (ii) das Federelement 1440a in dem männlichen Klemmenkörper 1472 in einem zusammengefügten Zustand S_J zu sichern, (iii) dazu beizutragen, dass das Federelement 1440a in dem männlichen Klemmenkörper 1472 richtig positioniert, ausgerichtet und/oder zentriert ist.
Wie in 7, 9, 13, 15, 17 und 18-20 gezeigt, besteht der Federhalter 1456 aus einem ersten Abschnitt oder Kopfabschnitt 1457 und einem zweiten Abschnitt oder Körperabschnitt 1460. Der Kopfabschnitt 1457 schließt ein: (i) einen ersten oder äußeren Abschnitt 1457a, der so konfiguriert ist, dass er außerhalb des männlichen Klemmenkörpers 1472 positioniert werden kann, (ii) einen zweiten oder inneren Abschnitt 1457b, der so konfiguriert ist, dass er innerhalb des männlichen Klemmenkörpers 1472 positioniert werden kann, und (iii) einen Ausrichtungsmechanismus oder ein Poka-Yoke 1459. Der Durchmesser D_ESH des äußeren Abschnitts 1457a ist größer als der Innendurchmesser D_IMB des männlichen Klemmenkörpers 1472, während der Durchmesser D_ESH des äußeren Abschnitts 1457a ungefähr gleich dem Außendurchmesser D_OMB des männlichen Klemmenkörpers 1472 ist. Der Durchmesser D_ESH des äußeren Abschnitts 1457a: (i) verhindert, dass der Halter 1456 aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem äußeren Abschnitt 1457a und einem vorderen Bereich des männlichen Klemmenkörpers 1472 zu weit in den männlichen Klemmenkörper 1472 eingeführt wird, und (ii) hilft zu verhindern, dass Fremdkörper mit dem männlichen Klemmenkörper 1430 in Kontakt kommen, da er vor dem männlichen Klemmenkörper 1472 positioniert ist. Darüber hinaus sollte der Durchmesser D_ESH des äußeren Abschnitts 1457a vorzugsweise nicht größer sein als der Außendurchmesser D_OMB des männlichen Klemmenkörpers 1472, da ein größerer Durchmesser D_ESH wahrscheinlich eine korrekte Verbindung zwischen der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 und der weiblichen Klemmenbaugruppe 2430 verhindern würde.
Der Durchmesser D_ISH des inneren Abschnitts 1457b des Federhalters 1456 ist kleiner als oder im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser D_IMB des männlichen Klemmenkörpers 1472. Dieser kleinere Durchmesser D_ISH des inneren Abschnitts 1457b ermöglicht das Einsetzen des Halters 1456 in den männlichen Klemmenkörper 1472. Außerdem ist der Durchmesser D_ISH des inneren Abschnitts 1457b größer als der Durchmesser D_BSH des Körperabschnitts 1460 des Halters 1456. Dieser größere Durchmesser ermöglicht es, dass ein Teil des Halters 1456 eng in die Klemme 1430 passt, während ein kleinerer Durchmesser dazu beiträgt, dass der Halter 1456 die Bewegung der Feder 1440a während des Betriebs des Verbindersystems 100 nicht behindert. Es ist selbstverständlich, dass diese Offenbarung auch andere Durchmesser und Konfigurationen des Halters 1456 in Betracht zieht.
Die Konfiguration des äußeren Abschnitts 1457a und des inneren Abschnitts 1457b und ihre zugehörigen Durchmesser D_ESH, D_ISH bilden eine Aussparung 1458, die so konfiguriert ist, dass sie eine Ausdehnung des männlichen Klemmenkörpers 1472 aufnimmt, wenn der Halter 1456 in einem vollständig gekoppelten Zustand damit verbunden ist. In dieser Aussparung 1458 ist der Ausrichtungsmechanismus 1459 positioniert. Der Ausrichtungsmechanismus 1459 soll sicherstellen, dass der Halter 1456 richtig im männlichen Klemmenkörper 1472 positioniert ist, wobei die richtige Positionierung des Halters 1456 sicherstellt, dass das Federelement 1440a richtig im männlichen Klemmenkörper 1472 positioniert ist. Das korrekte Ausrichten des Federelements 1440a innerhalb des männlichen Klemmenkörpers 1472 stellt viele Vorteile gegenüber Klemmen bereit, die nicht über korrekt ausgerichtete Federelemente verfügen, wobei diese Vorteile einschließen: (i) Sicherstellen, dass das Federelement 1440a eine angemessene Vorspannkraft auf den männlichen Klemmenkörper 1472 anwendet, um eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 und der weiblichen Klemmenbaugruppe 2430 bereitzustellen, (ii) Verbessern der Haltbarkeit und Nutzungsdauer der Klemmenbaugruppen 1430, 2430, und (iii) andere vorteilhafte Merkmale, die hierin offenbart sind oder von einem Fachmann aus dieser Offenbarung abgeleitet werden können.
In dieser Ausführungsform ist der Ausrichtungsmechanismus 1459 ein Anti-RotationsVorsprung 1459a, der so konfiguriert ist, dass er von einer Aufnahme 1476 aufgenommen werden kann, die in einem vorderen Bereich des männlichen Klemmenkörpers 1472 ausgebildet ist. Der Anti-Rotationsvorsprung 1459a hilft, das Federelement 1440a auszurichten oder zu zentrieren, indem er die Rotation oder Fehlpositionierung des Federelements 1440a innerhalb des männlichen Klemmenkörpers 1472 begrenzt. Es ist zu verstehen, dass in anderen Ausführungsformen der Ausrichtungsmechanismus 1459 andere Formen annehmen kann, wie: (i) Vorsprünge, die sich von einer Ausdehnung des männlichen Klemmenkörpers 1472 nach innen erstrecken, (ii) Vorsprünge, die sich von dem Federelement 1440a nach außen erstrecken und von Aussparungen, Arretierungen oder Öffnungen in dem männlichen Klemmenkörper 1472 aufgenommen werden, (iii) Vorsprünge, die sich von den Kontaktarmen 1494a-1494d nach innen in Richtung der Mitte des Verbinders erstrecken, (iv) Vorsprünge, Laschen, Nuten, Aussparungen oder Ausläufer anderer Strukturen, die dazu beitragen sollen, dass das Federelement 1440a im männlichen Klemmenkörper 1472 ausgerichtet ist und sich nicht in der Federaufnahme 1486 drehen kann.
Es ist ferner zu verstehen, dass der Ausrichtungsmechanismus 1459 anstelle eines auf Mechanik basierenden Ausrichtungsmechanismus auch auf Kräften basieren kann, wobei solche Kräfte magnetische Kräfte oder chemische Kräfte sein können. In diesem Beispiel kann der Halter 1456 mit dem männlichen Klemmenkörper 1472 verschweißt sein. Im Gegensatz zu einem mechanischen oder kraftbasierten Ausrichtungsmechanismus 1459 kann der Ausrichtungsmechanismus 1459 ein Verfahren oder Prozess zur Bildung der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 sein. Der Ausrichtungsmechanismus 1459 kann zum Beispiel keine Struktur sein, sondern kann stattdessen das Federelement 1440a innerhalb des männlichen Klemmenkörpers 1472 auf eine Art und Weise mitdrucken, die keine Baugruppe erfordert. Mit anderen Worten, der Ausrichtungsmechanismus 1459 kann viele Formen annehmen (z. B. mechanisch, kraftbasiert oder prozessbasiert), um den Zweck der Ausrichtung des Federelements 1440a innerhalb des männlichen Klemmenkörpers 1472 zu erreichen.
Der zweite Abschnitt oder Körperabschnitt 1460 erstreckt sich von dem inneren Abschnitt 1457b des ersten Abschnitts oder Kopfabschnitts 1456 und ist einstückig mit diesem ausgebildet. Der Körperabschnitt 1460 schließt mehrere Merkmale (z. B. Öffnungen, Elemente und Strukturen) ein, die das Positionieren und Halten des Federelements 1440a erleichtern. Der Körper 1460 schließt insbesondere die Federöffnungen 1461a-1461d ein, die die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d bilden. Die Federöffnungen 1461a-1461d sind so gestaltet, dass sie mindestens einen Teil der Federarme 1494a-1494d und vorzugsweise den gesamten Federarm 1494a-1494d aufnehmen, wenn das Federelement 1440a in der Federhalterung 1455 positioniert ist, um einen verbundenen Zustand S_J zu bilden. Daher haben die Federöffnungen 1461a-1461d eine Länge und eine Breite, die ausreicht, um mindestens einen Teil der Federarme 1494a-1494d und vorzugsweise den gesamten Federarm 1494a-1494d aufzunehmen. Mit anderen Worten, die Länge und Breite der Federöffnungen 1461a-1461d sind vorzugsweise größer als die Länge und Breite der Federarme 1494a-1494d.
Die Federöffnungen 1461a-1461d weisen einen ersten oder vorderen Abschnitt 1463a-1463d und einen zweiten oder hinteren Abschnitt 1464a-1464d auf. Der vordere Abschnitt 1463a-1463d weist eine erste Breite auf und erstreckt sich vom Kopfabschnitt 1457 des Halters 1456 nach hinten. Der zweite Abschnitt 1464a-1464d weist eine zweite Breite auf und erstreckt sich vom ersten Abschnitt 1463a-1463d nach hinten zu entweder: (i) dem hinteren Ende 1456b des Halters 1456 oder (ii) Haltemitteln 1465. Die erste Breite, die dem ersten Abschnitt 1463a-1463d zugeordnet ist, ist größer als die zweite Breite, die dem zweiten Abschnitt 1464a-1464d zugeordnet ist. Mit anderen Worten, die Ausdehnung der Positionierungsstrukturen 1462a-1462d, die neben dem ersten Abschnitt 1463a-1463d positioniert sind, ist kleiner als die der Positionierungsstrukturen 1462a-1462d, die neben dem zweiten Abschnitt 1464a-1464d positioniert sind. Diese vergrößerte Ausdehnung der Federöffnungen 1461a-1461d bzw. die verringerte Ausdehnung der Positionierungsstrukturen 1462a-1462d trägt dazu bei, dass der Halter 1456 die omnidirektionale Kontraktion/Expansion des Federelements 1440a während des Einsteckens und des Betriebs des Verbindersystems 100 nicht behindert. Es ist zu verstehen, dass in anderen Ausführungsformen die wechselnde Breite der Federöffnungen 1461a-1461d weggelassen, umgekehrt oder die Differenzierung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt vergrößert oder verkleinert werden kann.
Die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d dienen dazu, das Federelement 1440a im männlichen Klemmenkörper 1472 auszurichten, zu positionieren und zu fixieren. Die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d erstrecken sich mindestens über einen Teil der Federarme 1494a-1494d, vorzugsweise über die gesamte Länge des Federarms 1494a-1494d. Die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d weisen eine im Wesentlichen dreieckige Querschnittsform auf, wobei die äußerste Ausdehnung der dreieckigen Form gekrümmt ist. Mit anderen Worten, die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d weisen zwei lineare Seiten und eine gekrümmte Seite auf, die die beiden linearen Seiten miteinander verbindet. Wie vorstehend beschrieben, weisen Positionierungsstrukturen 1462a-1462d, die durch die Federöffnungen 1461a-1461d gebildet werden, auf: (i) einen ersten Abschnitt 1465a-1465d, der sich entlang des ersten Abschnitts 1463a-1463d der Federöffnungen 1461a-1461d erstreckt, und (ii) einen zweiten Abschnitt 1466a-1466d, der sich entlang des zweiten Abschnitts 1464a-1464d der Federöffnungen 1461a-1461d erstreckt. Der erste Bereich 1465a-1465d weist eine erste Querschnittsfläche und eine erste Tiefe auf (die sich von der äußeren Oberfläche zur Mitte des Halters 1456 erstreckt), während der zweite Bereich 1466a-1466d eine zweite Querschnittsfläche und eine zweite Tiefe aufweist. Sowohl der erste Querschnittsbereich als auch eine erste Tiefe sind kleiner als der zweite Querschnittsbereich und eine zweite Tiefe. Es ist zu verstehen, dass in anderen Ausführungsformen der Querschnittsbereich und die Tiefe der Positionierungsstrukturen 1462a-1462d konstant bleiben, eine größere Abweichung aufweisen oder eine geringere Abweichung aufweisen können. Es ist ebenfalls zu verstehen, dass die Querschnittsform der Positionierungsstrukturen 1462a-1462d anders sein kann, als in den Figuren dargestellt, und/oder über die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d hinweg variieren kann.
Das Haltemittel 1465 ist so gestaltet und konfiguriert, dass es das Federelement 1440a in der Halterung 1456 festhält. In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform sind die Haltemittel 1465 seitliche Balken 1467a-1467b, die sich zwischen den Positionierungsstrukturen 1462a-1462d erstrecken. Insbesondere ist der seitliche Balken 1467a in der Nähe des hinteren Endes 1456b des Halters 1456 positioniert und erstreckt sich zwischen den Positionierungsstrukturen 1462a-1462b und der seitliche Balken 1467b ist in der Nähe des hinteren Endes 1456b des Halters 1456 positioniert und erstreckt sich zwischen den Positionierungsstrukturen 1462c-1462d. Die hinterste Oberfläche der seitlichen Balken 1467a-1467b ist abgeschrägt, um die Verbindung zwischen dem Halter 1456 und dem Federelement 1440a zu erleichtern. Insbesondere helfen diese schrägen Wände 1468a-1468b dabei, das Federelement 1440a zu zentrieren und das erste Paar Positionierungsstrukturen 1462a-1462b vom zweiten Paar Positionierungsstrukturen 1462c-1462d wegzudrücken. Der Benutzer oder Monteur muss lediglich eine nach vorne gerichtete Kraft auf das Federelement 1440a anwenden, um die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d vorübergehend zu verformen, damit das Federelement 1440a eingesetzt werden kann. Sobald das Federelement 1440a in der Halterung 1456 positioniert ist, können die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d in eine normale oder unverformte Position zurückkehren. In dieser unverformten Position sind die seitlichen Balken 1467a-1467b hinter dem Federelement 1440a positioniert, um das Federelement 1440a in dem Halter 1456 zu halten. Es ist zu verstehen, dass das Abkoppeln des Federelements 1440a von dem Halter 1456 erfordert, dass der Benutzer oder Monteur Kräfte in entgegengesetzte Richtungen anwendet, um die Paare der Positionierungsstrukturen 1462a-1462d weiter zu verformen, damit das Federelement 1440a aus dem Halter 1456 herausgezogen werden kann. Es ist zu verstehen, dass die seitlichen Balken nicht über jede der Positionierungsstrukturen 1462a-1462d (z. B. zwischen 1462b und 1462c) gekoppelt sind, weil es schwierig, wenn nicht gar unmöglich sein kann, die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d in einem notwendigen Ausmaß zu verformen.
Es ist zu verstehen, dass in anderen Ausführungsformen das Haltemittel 1465 andere Formen annehmen kann, wie: (i) eine verriegelnde Hinterwand, (ii) Vorsprünge, die sich von dem Federelement 1440a aus erstrecken und von dem Halter 1456 aufgenommen werden, (iii) eine Öffnung in dem Federelement 1440a, die eine Ausdehnung des Halters 1456 aufnimmt, oder (iv) jede andere Art und Weise, eine Struktur an einer anderen Struktur zu halten/zu koppeln, was die Verwendung von Vorsprüngen, Laschen, Rillen, Aussparungen oder Ausdehnungen einschließen kann. Es ist ferner zu verstehen, dass die Haltemittel 1465 anstelle von mechanisch basierten Haltemitteln auch kraftbasiert sein können, wobei es sich bei diesen Kräften um magnetische Kräfte oder chemische Kräfte handeln kann. In diesem Beispiel kann der Halter 1456 mit dem männlichen Klemmenkörper 1472 verschweißt sein. Im Gegensatz zu einem mechanischen oder kraftbasierten Haltemittel 1465 kann das Haltemittel 1465 ein Verfahren oder Prozess zur Bildung der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 sein. Zum Beispiel kann das Haltemittel 1465 keine Struktur sein, sondern kann stattdessen das Federelement 1440a in der Halterung 1456 auf eine Art und Weise mitdrucken, die keine Baugruppe erfordert. Mit anderen Worten, das Haltemittel 1465 kann viele Formen annehmen (z. B. mechanisch, kraftbasiert oder prozessbasiert), um den Zweck der Befestigung des Federelements 1440a am Halter 1456 zu erreichen.
Das Federelement 1440a schließt eine Anordnung von Seitenwänden des Federelements 1442a-1442d und eine hintere Federwand 1444 ein. Jede Seitenwand des Federelements 1442a-1442d besteht aus: (i) einen ersten oder gekrümmten Federabschnitt 1448a-1448d, und (iii) einen zweiten Abschnitt oder Federarm 1452a-1452d. Der gekrümmte Federabschnitt 1448a-1448d erstreckt sich zwischen der hinteren Federwand 1444 und dem Federarm 1452a-1452d und positioniert den Federarm 1452a-1452d im Wesentlichen senkrecht zur hinteren Federwand 1444. Mit anderen Worten, die äußere Oberfläche des Federarms 1452a-1452d steht im Wesentlichen senkrecht zur äußeren Oberfläche der hinteren Federwand 1444.
Wie in 21B gezeigt, erstrecken sich die Federarme 1452a-1452d von dem ersten oder gekrümmten Federabschnitt 1448a-1448d des Federelements 1440a weg von der hinteren Federwand 1444 und enden an einem freien Ende 1446. Die Federarme 1452a-1452d sind nicht miteinander verbunden, sodass sich zwischen den Federarmen 1452a-1452d des Federelements 1440a Federarmlücken 1450a-1450d bilden. Die Federarmlücken 1450a-1450d ermöglichen eine omnidirektionale Ausdehnung der Federarme 1452a-1452d, was die mechanische Verbindung zwischen der männlichen Klemmenbaugruppe 1470 und der weiblichen Klemmenbaugruppe 2430 erleichtert.
Die Federarme 1452a-1452d sind im Allgemeinen eben und so positioniert, dass die äußere Oberfläche der Federarme 1452a-1452d im Wesentlichen senkrecht zur äußeren Oberfläche der Rückwand 1444 steht. Im Gegensatz zum Federarm 31, der in 4-8 von PCT/US2018/019787 offenbart ist, weist das freie Ende 1446 der Federarme 1452a-1452d keine krummlinige Komponente auf. Stattdessen weisen die Federarme 1452a-1452d eine im Wesentlichen ebene äußere Oberfläche auf. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, weil sie sicherstellt, dass die mit der Feder 1440a verbundenen Kräfte im Wesentlichen senkrecht auf das freie Ende 1488 des männlichen Klemmenkörpers 1472 angewendet werden. Im Gegensatz dazu wenden die in 4-8 von PCT/US2018/019787 offenbart gekrümmten Komponenten des Federarms 31 keine Kraft auf diese Weise an.
Das interne Federelement 1440a ist üblicherweise aus einem einzigen Stück Material (z. B. Metall) gefertigt; somit ist das Federelement 1440a ein einteiliges Federelement 1440a oder weist angeformte Merkmale auf. Insbesondere sind die folgenden Merkmale einstückig ausgebildet: (i) den gekrümmten Federabschnitt 1448a-1448d und (ii) den Federarm 1452a-1452d. Um diese Merkmale einstückig auszubilden, wird das Federelement 1440a in der Regel unter Verwendung eines Stanzformverfahrens gebildet. Durch den Prozess der Formgebung wird das Federelement 1440a mechanisch in Form gebracht. Wie unten und in PCT/US2019/036010 näher erläutert, wendet das Federelement 1440a eine nach außen gerichtete thermische Federkraft S_TF auf die Kontaktarme 1494a-1494d an, wenn das Federelement 1440a aus einem flachen Blech geformt, in der männlichen Klemme 1472 installiert und mit der weiblichen Aufnahme 2472 verbunden ist und erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Dies ist zum Teil darauf zurückzuführen, dass das Federelement 1440a versucht, zu einem flachen Blech zurückzukehren. Es versteht sich jedoch von selbst, dass auch andere Typen der Formung des Federelements 1440a verwendet werden können, wie das Gießen oder die Verwendung eines additiven Herstellungsprozesses (z. B. 3D-Druck). In anderen Ausführungsformen können die Merkmale des Federelement 1440a nicht aus einem Stück oder einstückig geformt sein, sondern aus separaten Teilen bestehen, die zusammengeschweißt werden.
In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt wird, kann das Federelement 1440a Aussparungen und zugehörige Verstärkungsrippen einschließen. Wie in PCT/US2019/036010 beschrieben, verändern diese Konfigurationsänderungen des Federelements 1440a die Kräfte, die mit der Feder 1440a verbunden sind. Insbesondere ist die Federvorspannkraft S_BF die Kraft, die von dem Federelement 1440a angewendet wird, um der Einwärtsbiegung des freien Endes 1446 des Federelements 1440a zu widerstehen, wenn die männliche Klemmenbaugruppe 1430 in die weibliche Klemmenbaugruppe 2430 eingeführt wird. Insbesondere wird die männliche Klemmenbaugruppe 1430 nach innen gebogen, weil eine äußere Oberfläche des männlichen Klemmenkörpers 1472 etwas größer ist als das Innere der weiblichen Aufnahme 2472. Wenn die männliche Klemmenbaugruppe 1430 in die weibliche Klemmenbaugruppe 2430 eingeführt wird, wird die äußere Oberfläche in Richtung der Mitte 1490 der männlichen Klemme 1470 gedrückt. Diese nach innen gerichtete Kraft auf die äußere Oberfläche verschiebt das freie Ende 1446 des Federelements 1440a nach innen (d. h. in Richtung des Zentrums 1490). Das Federelement 1440a widersteht dieser Verschiebung nach innen, indem es eine Federvorspannkraft S_F bereitstellt. In anderen Ausführungsformen können die Federarme 1452a-1452d an andere Strukturen gekoppelt sein, um ihre omnidirektionale Ausdehnung zu begrenzen. Die Anzahl und Breite der einzelnen Federarme 1452a-1452d und die Öffnungen können variieren. Außerdem ist die Breite der einzelnen Federarme 1452a-1452d üblicherweise gleich groß; aber in anderen Ausführungsformen kann einer der Federarme 1452a-1452d breiter sein als die anderen Federarme.
8-17 zeigen eine männliche Klemme 1470, die den männlichen Klemmenkörper 1472 und eine männliche Klemmenverbindungsplatte 1474 einschließt. Insbesondere ist die männliche Klemmenbaugruppe 1474 mit dem Klemmenkörper 1472 verbunden und so konfiguriert, dass sie einen Bereich einer Struktur (z. B. eine Leitung oder einen Draht) aufnimmt, die die männliche Klemmenbaugruppe 1430 mit einer Vorrichtung (z. B. einer Lichtmaschine) außerhalb des Verbindersystems 100 verbindet. Der Draht 1530 ist in der Regel mit der Verbindungsplatte 1474 verschweißt; jedoch werden andere Verfahren (z. B. Ausbilden des Drahtes 1530 als Teil der Verbindungsplatte 1474) für das Verbinden des Drahtes 1530 mit der Verbindungsplatte 1474 in dieser Offenbarung in Betracht gezogen. Zum Beispiel kann anstelle des offenbarten Prozesses auch eine Quetschverbindung verwendet werden.
Wie in 8-17 gezeigt, stellt die Anordnung der Klemmenseitenwände 1482 dem Klemmenkörper 1472 eine allgemein zylindrische Klemmenkonfiguration bereit. Die männliche Klemmenseitenwand 1482 schließt ein: (i) Seitenwandabschnitte 1492a-1492d, (ii) Kontaktarme 1494a-1494d und (iii) eine Vielzahl von Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d. Wie in 9-17 gezeigt, sind die Seitenwandabschnitte 1492a-1492d im Wesentlichen gekrümmt und schließen vier Segmente ein: 1498, 1500, 1502 und 1504. Die vier Segmente sind insbesondere: (i) ein erstes oder Endsegment 1498a-1498d, (ii) ein zweites, hinteres oder mittleres Segment 1500a-1500d, (iii) ein drittes oder gegenüberliegendes Endsegment 1502a-1502d und (iv) ein viertes oder vorderes Segment 1504a-1504d. Das zweite, hintere oder mittlere Segment 1500a-1500d und das vierte oder vordere Segment 1504a-1504d sind beide gekoppelt: (i) das erste oder Endsegment 1498a-1498d und (ii) das dritte oder gegenüberliegende Endsegment 1502a-1502d. Es ist zu verstehen, dass die Einbeziehung von mehr oder weniger Segmenten und/oder anderen Konfigurationen der Seitenwandabschnitte 1492a-1492d in dieser Offenbarung in Betracht gezogen werden.
Die Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d sind einstückig mit den Seitenwandabschnitten 1492a-1492d ausgebildet, die ihrerseits die Kontaktarme 1494a-1494d und die vier Segmente 1498, 1500, 1502, 1504 der Seitenwandabschnitte 1492a-1492d abgrenzen. Mit anderen Worten, die Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d umgeben drei seitliche der Kontaktarme 1494a-1494d, um eine Konfiguration zu schaffen, die es ermöglicht, dass die Kontaktarme 1494a-1494d nicht seitlich mit Folgendem verbunden werden können: (i) einem anderen Kontaktarm 1494a-1494d oder (ii) einer anderen Struktur als dem zweiten, hinteren oder mittleren Segment 1500a-1500d, mit dem die Kontaktarme 1494a-1494d verbunden sind. Wie in 10, 11 und 17 am deutlichsten zu sehen ist, schließen die Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d seitliche Bereiche 1512a-1512 h ein, die sich entlang jeder länglichen Kante der Kontaktarme 1494a-1494d erstrecken. Zum Beispiel schließt eine Kontaktarmöffnung 1510a ein: (i) einen ersten seitlichen Bereich 1512a, der zwischen dem Kontaktarm 1494a und dem ersten Segment 1498a des Seitenwandabschnitts 1492a positioniert ist, und (ii) einen zweiten seitlichen Bereich 1512b, der zwischen dem Kontaktarm 1494a und dem dritten Segment 1502a des Seitenwandabschnitts 1492a positioniert ist. Insbesondere erstreckt sich der erste seitliche Bereich 1512a zwischen einer ersten Seitenkante 1524a des Kontaktarms 1510a und einer ersten Innenkante 1518a der Kontaktarmöffnung 1510 und der zweite seitliche Bereich 1512b erstreckt sich zwischen einer zweiten Seitenkante 1524b des Kontaktarms 1510a und einer zweiten Innenkante 1518b der Kontaktarmöffnung 1510.
In Anbetracht der obigen Konfiguration weisen die seitlichen Bereiche 1512a-1512 h der Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d, die sich entlang des Kontaktarms 1494a-1494d erstrecken, keine einheitlichen Breiten auf. Als solche bestehen die seitlichen Bereiche 1512a-1512 h aus: (i) einem ersten Abschnitt 1514a-1514h, der eine erste seitliche Breite W_L1 aufweist und angrenzend an das Zwischensegment 1500a-1500d der Seitenwandabschnitte 1492a-1492d positioniert ist, und (ii) einem zweiten Abschnitt 1516a-1516h, der eine zweite seitliche Breite W_L2 aufweist und so positioniert ist, dass er an den ersten Abschnitt 1514a-1514 h anstößt und an dem vorderen Segment 1504a-1504d der Seitenwandabschnitte 1492a-1492d endet. Die erste Breite, die dem ersten Abschnitt 1514a-1514 h zugeordnet ist, ist anders als die zweite Breite, die dem zweiten Abschnitt 1516a-1516 h zugeordnet ist. Insbesondere ist die erste seitliche Breite W_L1 größer als die zweite seitliche Breite W_L2 in der Ausführungsform, die in den Figuren angezeigt wird. Zum Beispiel beträgt die erste Breite in der angezeigten Ausführungsform etwa 0,95 mm, während die zweite Breite etwa 0,45 mm beträgt. Bei diesen unterschiedlichen Breiten ist es verständlich, dass die ersten und zweiten Seitenkanten 1524a, 1524b des Kontaktarms 1510a nicht im Wesentlichen linear sind. Außerdem ist ein Bereich der Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d auf die Federarmlücken 1450a-1450d ausgerichtet, wenn sich die männliche Klemmenbaugruppe 1430 im vollständig gekoppelten Zustand S_FC befindet. Diese Konfiguration bildet vier Federarme 1452a-1452d und vier Kontaktarme 1494a-1494d. Es ist zu verstehen, dass in anderen Ausführungsformen die Anzahl der Federarme 1452a-1452d nicht mit der Anzahl der Kontaktarme 1494a-1494d übereinstimmen kann. Zum Beispiel kann es weniger als einen Federarm 1452a-1452d geben.
Wie in 10-11 und 15 am besten zu sehen ist, erstrecken sich die Kontaktarme 1494a-1494d: (i) von einem Bereich des Zwischensegments 1500a-1500d des Seitenwandabschnitts 1492a-1492d, (ii) über einen Bereich der Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d, und (iii) kurz vor dem vierten oder vorderen Segment 1504a-1504d enden. Diese Konfiguration ist vorteilhafter als die Konfiguration der in den 9-15, 18, 21-31, 32, 41-42, 45-46, 48 und 50 in PCT/US2018/019787 dargestellten Anschlüsse, da sie Folgendes ermöglicht: (i) sie kann in der Gesamtlänge kürzer sein, was bedeutet, dass weniger Metallmaterial für die Ausbildung benötigt wird und der männliche Anschluss 1470 kann in engeren, einschränkenden Räumen installiert werden, (ii) sie weist eine höhere Strombelastbarkeit auf, (iii) sie ist einfacher zu montieren, (iv) sie weist eine verbesserte strukturelle Steifigkeit auf, da die Kontaktarme 1494a-1494d innerhalb des ersten männlichen Anschlussseitenwandabschnitts 1492a-1492d angeordnet sind, (iv) Vorteile, die in Verbindung mit PCT/US2019/036010 offenbart sind, und (v) andere vorteilhafte Merkmale, die hierin offenbart sind oder von einem Fachmann aus dieser Offenbarung abgeleitet werden können.
Wie in 15 und 17 gezeigt, schließen die Kontaktarme 1494a-1494d ein: (i) einen ersten oder hinteren Bereich 1495a-1495d, der sich von dem zweiten, hinteren oder mittleren Segment 1500a-1500d erstreckt, (ii) einen zweiten oder mittleren Bereich 1496a-1496d, der sich zwischen dem ersten Bereich 1495a-1495d und einem dritten Bereich 1497a-1497d erstreckt, und (iii) den dritten oder gekrümmten Bereich 1497a-1497d, der sich zwischen dem zweiten Bereich 1496a-1496d und dem freien Ende 1488 erstreckt. Die Bereiche 1495a-1495d, 1496a-1496d und 1497a-1497d weisen ungleichmäßige Breiten auf, wobei die Breiten einschließen: (i) der erste oder hintere Bereich 1495a-1495d weist eine erste Kontaktarmbreite W_C1 auf, die sich zwischen dem ersten Abschnitt 1514a-1514 h der seitlichen Bereiche 1512a-1512 h der Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d erstreckt, und (ii) der zweite und dritte Bereich 1496a-1496d, 1497a-1497d weist eine zweite Kontaktarmbreite W_C2 auf, die sich zwischen dem zweiten Abschnitt 1516a-1516 h der seitlichen Bereiche 1512a-1512 h der Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d erstreckt. Wie vorstehend beschrieben, variieren die Breiten der Abschnitte 1514a-1514h, 1516a-1516 h und damit auch die Breiten der Kontaktarme 1494a-1494d.
In dieser Ausführungsform ist die erste Kontaktarmbreite W_C1, die sich von der ersten Seitenkante 1524a zur zweiten Seitenkante 1524b erstreckt und dem ersten Bereich 1495a-1495d des Kontaktarms 1494a-1494d zugeordnet ist, kleiner als die zweite Kontaktarmbreite W_C2, die sich von der ersten Seitenkante 1524a zur zweiten Seitenkante 1524b erstreckt und dem zweiten und dritten Bereich 1496a-1496d, 1497a-1497d des Kontaktarms 1494a-1494d zugeordnet ist. Diese Verringerung der Breite des ersten Bereichs 1495a-1495d bildet einen Kontaktarm 1494a-1494d mit einem unregelmäßigen Außenumfang, wobei eine erste Kerbe 1520a-1520d und eine gegenüberliegende zweite Kerbe 1522a-1522d in dem Kontaktarm 1494a-1494d ausgebildet sind und sich entlang der Länge des ersten Bereichs 1495a-1494d des Kontaktarms 1494a-1494d erstrecken. Die erste Breite beträgt in einer Ausführungsform etwa 1,9 mm, während die zweite Breite etwa 2,9 mm beträgt. Somit weist jede Kerbe 1520a-1520d, 1522a-1522d eine Breite von ungefähr 0,5 mm auf. Es ist zu verstehen, dass in anderen Ausführungsformen: (i) die Breite des gekrümmten Bereichs 1497a-1497d möglicherweise nicht gleich der Breite des mittleren Bereichs 1496a-1496d ist, (ii) die Variabilität der Breiten der Bereiche 1495a-1495d, 1496a-1496d, 1497a-1497d größer oder kleiner sein kann, (iii) es zusätzliche Bereiche mit zusätzlichen unterschiedlichen Breiten geben kann (z. B. 10 Bereiche, wobei jeder Bereich eine andere Breite aufweist), (iv) die Anzahl, Tiefe oder Konfiguration der Kerben 1520a-1520d, 1522a-1522d für jeden Kontaktarm 1494a-1494d ungleich sein kann, (v) die Breiten jedes der Bereiche im Wesentlichen gleich sein können.
Die geringere erste Breite des Kontaktarms 1494a-1494d, d. h. der hintere Bereich 1495a-1495d des Kontaktarms 1494a-1494d, verringert die Kraft, die erforderlich ist, um den Kontaktarm 1494a-1494d nach innen und zur Mitte 1490 der männlichen Klemme 1470 hin auszulenken oder zu verschieben, wenn die männliche Klemmenbaugruppe 1430 mit der weiblichen Klemmenbaugruppe 2430 verbunden wird. Dies ist vorteilhaft, weil es die Einführungskraft, die mit dem männlichen Klemmenkörper 1472 verbunden ist, reduziert und die Einführungskraft, die mit dem internen Federelement 1440a verbunden ist, erhöht, um das gleiche kombinierte Einführungskraftniveau beizubehalten. Mit anderen Worten, das offenbarte Verbindersystem 100 erfüllt die gleichen Anforderungen an die Einführungskraft wie ein ähnliches Verbindersystem, das einen Kontaktarm mit linearen Kanten einschließt. Die Kräfte, die mit den Komponenten verbunden sind, die zur Einführungskraft beitragen, wurden jedoch so umverteilt, dass sie sich stärker auf das Federelement 1440a und weniger auf den männlichen Klemmenkörper 1472 stützen. Diese stärkere Abhängigkeit von dem internen Federelement 1440a ist vorteilhaft, weil der Designer die Eigenschaften des Verbindersystems leicht ändern kann, ohne Änderungen am Klemmenkörper 1472 vornehmen zu müssen. Der Designer kann zum Beispiel ein steiferes Federelement 1440a in die Federaufnahme 1486 einsetzen, um die Stromkapazität des Systems 100 zu erhöhen. Oder wenn es spezielle Anforderungen des Kunden gibt, die eine gezielte Einführungskraft vorgeben, kann der Designer einfach ein Federelement 1440a auswählen, das diese Anforderungen erfüllt, ohne dass der männliche Klemmenkörper 1472 neu gestaltet werden muss. Diese Modularität und Flexibilität des Verbindersystems 100 ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, da sie die Anzahl der Produkt-Skus reduziert, die Fähigkeit erhöht, Kundenanforderungen zu erfüllen, ohne den Verbinder umzurüsten oder neu zu gestalten, und/oder Tests und andere Schritte begrenzt, die erforderlich wären, um neue/andere Verbinder zu verwenden. Aus diesen Gründen und weiteren Gründen, die für einen Fachmann auf der Grundlage dieser Offenbarung offensichtlich sind, stellt das Verbindersystem 100 und insbesondere die männliche Verbinderbaugruppe 1430 wesentliche Vorteile gegenüber der in PCT/US 19/36010 gezeigten und offenbarten männlichen Klemmenbaugruppe 430 bereit.
Die Kontaktarme 1494a-1494d erstrecken sich von einem vorderen Bereich des zweiten, hinteren oder mittleren Segments 1500a-1500d in einem Winkel nach außen. Insbesondere liegt der nach außen gerichtete Winkel Alpha, der zwischen 179,9 Grad und 172 Grad zwischen der äußeren Oberfläche des Bereichs der männlichen Klemmenseitenwand 1492a-1492d und der äußeren Oberfläche des ersten Bereichs der Kontaktarme 1494a-1494d liegen kann, vorzugsweise zwischen 6 Grad und 12 Grad und besonders bevorzugt zwischen 8 Grad und 10 Grad. Dieser nach außen gerichtete Winkel wird in mehreren Figuren gezeigt, lässt sich aber am besten in Verbindung mit 15 veranschaulichen. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Kontaktarme 1494a-1494d durch die weibliche Aufnahme 2472 nach innen und zur Mitte 1490 der männlichen Klemme 1470 hin ausgelenkt oder verschoben werden, wenn die männliche Klemmenbaugruppe 1430 in die weibliche Klemmenbaugruppe 2430 eingeführt wird. Diese Ablenkung nach innen ist am besten in 25 zu sehen. Diese Ablenkung nach innen trägt dazu bei, dass eine ordnungsgemäße mechanische und elektrische Verbindung hergestellt wird, indem sichergestellt wird, dass die Kontaktarme 1494a-1494d mit der Buchse 2472 in Kontakt kommen.
Wie in 10-11 und 15 gezeigt, sind die Klemmenenden der Kontaktarme 1494a-1494d positioniert: (i) innerhalb der Kontaktarmöffnungen 1510a-1510d, (ii) im Wesentlichen parallel zur männlichen Klemmenseitenwand 1492a-1492d und (iii) in Kontakt mit der ebenen äußeren Oberfläche der Federarme 1452a-1452d, wenn das Federelement 1440a in die Federaufnahme 1486 eingeführt wird. Diese Konfiguration ist vorteilhaft gegenüber der in 3-8 in PCT/US2018/019787 gezeigten Konfiguration, da der Monteur der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 keine erhebliche Kraft anwenden muss, um einen Großteil der Kontaktarme 1494a-1494d nach außen zu verformen, um das Federelement 1440a aufzunehmen. Diese Anforderung lässt sich am besten in 6 von PCT/US2018/019787 veranschaulichen, da der Kontaktarm 11 geneigt ist und die äußere Oberfläche des Federarms 31 und die innere Oberfläche des Kontaktarms 11 aneinander angrenzen, ohne dass ein Spalt dazwischen entsteht. Im Gegensatz zu 3-8 in PCT/US2018/019787 zeigt 7 der vorliegenden Anmeldung einen sehr kleinen Spalt, der zwischen den äußeren Oberflächen des Federelements 1440a und der inneren Oberfläche der Kontaktarme 1494a-1494d gebildet wird. Dementsprechend ist nur sehr wenig Kraft erforderlich, um das Federelement 1440a in die Federaufnahme 1486 einzusetzen, da der Monteur die Kontaktarme 1494a-1494d beim Einsetzen der Feder 1440a nicht mit Gewalt verformen muss.
Der männliche Anschluss 1470 ist üblicherweise aus einem einzigen Stück Material (z. B. Metall) gebildet; somit ist die männliche Klemme 1470 eine einteilige männliche Klemme 1470 und weist einstückig geformte Merkmale auf. Der männliche Anschluss 1470 wird üblicherweise in einem Schneideprozess geformt, um diese Merkmale zu integrieren. Es versteht sich jedoch von selbst, dass auch andere Typen der Bildung des männlichen Anschlusses 1470 verwendet werden können, wie Gießen oder die Verwendung eines additiven Herstellungsprozesses (z. B. 3D-Druck). In anderen Ausführungsformen können die Merkmale des männlichen Anschlusses 1470 nicht aus einem Stück oder einstückig ausgebildet sein, sondern aus separaten Teilen bestehen, die zusammengeschweißt werden. Bei der Bildung der männlichen Klemme 1470 kann eine beliebige Anzahl (z. B. zwischen 1 und 100) von Kontaktarmen 1494a-1494d innerhalb der männlichen Klemme 1470 gebildet werden.
Die Positionierung des internen Federelements 1440a in der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 erfolgt in mehreren Schritten oder Stufen. 7 stellt die erste Ausführungsform der Federbaugruppe 1455 in einem unverbundenen Zustand S_UJ bereit, während 18-20 die erste Ausführungsform der Federbaugruppe in einem verbundenen Zustand S_J zeigt. Wie vorstehend beschrieben, richtet der Benutzer oder Monteur, um die Federbaugruppe 1455 aus dem unverbundenen Zustand S_UJ in den verbundenen Zustand S_J zu bringen, das Federelement 1440a - nämlich den Federarm 1452a-1452d - auf die Federarmöffnungen 1461a-1461d des Federhalters 1456 aus. Nachdem diese Komponenten ausgerichtet sind, wendet der Benutzer eine Druckkraft auf diese Komponenten an, um die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d zeitlich elastisch zu verformen, damit das Federelement 1440a die Rückhaltemittel 1465 überwinden kann. Sobald das Federelement 1440a in der Halterung 1456 positioniert ist, kehren die Positionierungsstrukturen 1462a-1462d in ihren unverformten / ursprünglichen Zustand zurück, wodurch das Federelement 1440a über die Haltemittel 1465 in der Halterung 1456 gesichert wird.
Die zusammengefügte S_J Federbaugruppe 1455 wird dann in den männlichen Klemmenkörper 1472 eingesetzt. Dies wird erreicht, indem der Körperabschnitt 1460 in der Federaufnahme 1486 des männlichen Klemmenkörpers 1472 positioniert wird und eine Einführungskraft, F_I, angewendet wird, die diese beiden Komponenten ineinander drückt. Während der Benutzer oder Monteur diese Einführungskraft anwendet, muss F_I den Ausrichtungsmechanismus 1459 auf die Ausrichtungsfassung 1476 ausrichten, um die männliche Klemmenbaugruppe aus dem ungekoppelten Zustand Suc in den vollständig gekoppelten Zustand Fc zu bringen. Um den Ausrichtungsmechanismus 1459 auf die Ausrichtungsfassung 1476 auszurichten, muss der Monteur möglicherweise die Federbaugruppe 1455 im männlichen Klemmenkörper 1472 verdrehen. Sobald der hintere Bereich des äußeren Abschnitts 1457a neben einem Ende des männlichen Klemmenkörpers 1472 positioniert ist, befindet sich die männliche Klemmenbaugruppe 1430 im vollständig gekoppelten Zustand Fc.
Eine Zugentlastungsbaugruppe 1800 schließt mehrere Komponenten ein, wie eine Zugentlastungskappe 1810, die so konzipiert sind, dass sie die Verbindung zwischen der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 und dem Draht 1530 entlasten. Weitere Details zu dieser Zugentlastungsgruppe sind im Zusammenhang mit PCT/US2019/36070 offenbart, der hierin durch Bezugnahme vollständig enthalten ist.
2) Weibliche Verbinderbaugruppe
Die weibliche Verbinderbaugruppe 2000 besteht hauptsächlich aus der weiblichen Klemmenbaugruppe 2430. Die weibliche Verbinderbaugruppe 2430 schließt eine Seitenwand 2434 ein, die eine weibliche Aufnahme 2472 bildet, die dazu bestimmt ist, einen Bereich der männlichen Verbinderbaugruppe 1430 aufzunehmen, um eine mit der männlichen Verbinderbaugruppe 1000 gekoppelte Vorrichtung elektrisch und mechanisch mit einer Vorrichtung zu verbinden, die mit dem Komponentenkopf 3000 gekoppelt ist. Der Querschnitt der weiblichen Aufnahme 2472 ist im Wesentlichen kreisförmig und ihr Durchmesser beträgt etwa 10,3 mm. Dieser Durchmesser ist etwa 5 % kleiner als der Außendurchmesser der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 (gemessen im breitesten Bereich der Kontaktarme 1494a-1494d, der etwa 10,8 mm beträgt). Wie in PCT/US2019/36070 , PCT/US20 19/360 10 beschrieben, wird durch diese Positionierung das Federelement 1440a zusammengedrückt, wenn die männliche Klemmenbaugruppe 1430 in die weibliche Klemmenbaugruppe 2430 eingeführt wird, um sicherzustellen, dass die männliche Klemmenbaugruppe 1430 eine ordnungsgemäße elektrische und mechanische Verbindung mit der weiblichen Klemmenbaugruppe 2430 herstellt. Weitere Einzelheiten über die Klemmenbaugruppe 2430 sind in den PCT-Anmeldungen PCT/US2019/36127 , PCT/US2019/36070 und PCT/US2019/36010 beschrieben, sodass diese Details hier nicht wiederholt werden. Im Allgemeinen kann die Klemmenbaugruppe 2430 jedoch aus einem leitfähigen Material (z. B. Kupfer) bestehen und gestanzt, gepresst, gezeichnet, modelliert, gegossen, gedruckt oder mit einem ähnlichen Verfahren hergestellt werden.
3) Komponentenkopf
Der Komponentenkopf 3000 besteht in erster Linie aus der Gehäusebaugruppe, die dazu dient, die Klemmenbaugruppe 2430 vor äußeren Einflüssen zu schützen und zu isolieren. Zu diesem Zweck nimmt die Gehäusebaugruppe 2100 die Klemmenbaugruppe 2430 in einer Aufnahme auf, die durch eine Wand 2160 gebildet wird. Die Wand 2160 schließt eine schräge oder geneigte Wandanordnung 2162 ein, die sich von der Vorderkante des Gehäuses 2100 aus erstreckt und so gestaltet ist, dass sie die Kontaktarme 1494 der Klemmenbaugruppen 1430 während des Zusammenfügens der männlichen und weiblichen Klemmenbaugruppen 1430, 2430 zusammendrückt. Die Konfiguration und das Design dieser Rampen- oder Schrägwandanordnung 2162 wird in PCT/US2019/36070 detailliert beschrieben und ist hierin enthalten. Diese schräge Wand 2162 weist eine Hinterkante auf, die so konfiguriert ist, dass sie an der Vorderkante der Klemmenbaugruppe 2430 anliegt, wenn die Klemmenbaugruppe 2430 richtig im Komponentenkopf 3000 positioniert ist.
4) Verbinden des Verbindersystems
1-2 zeigt, wie das Verbindersystem mit hoher Leistung 100 von einem nicht getrennten Zustand S_DCON in einen vollständig verbundenen Zustand S_FCON übergehen kann. Das Verbindersystem mit hoher Leistung 100 kann dann von diesem getrennten Zustand S_DCON in einen teilweise verbundenen Zustand übergehen, in dem die Kontaktarme 1494a-1494d der männlichen Verbinderbaugruppe 1000 im Begriff sind, mit der schrägen oder geneigten Oberfläche 2162 der weiblichen Verbinderbaugruppe 2000 in Kontakt zu kommen. Diese abgeschrägte oder geneigte Oberfläche 2162 drückt die Kontaktarme 1494a-1494p sanft und gleichmäßig zusammen, bis sie leicht in die innere Oberfläche der weiblichen Aufnahme 2472 gleiten und mit ihr in Kontakt treten können. Dieser Prozess ist in PCT/US2019/36070 ausführlicher beschrieben und wird hierin aufgenommen. Sobald die männliche Verbinderbaugruppe 1000 vollständig mit der weiblichen Verbinderbaugruppe 2000 verbunden ist, ist das Verbindersystem mit hoher Leistung 100 von dem teilweise verbundenen Zustand S_PCON in den vollständig verbundenen Zustand S_FCON übergegangen. Schließlich wird eine Kraft auf die CPA 1170 angewendet, die sie mit einem Bereich des Komponentenkopfes 3000 in Wechselwirkung bringt. Danach ist die männliche Verbinderbaugruppe 1000 mit der weiblichen Verbinderbaugruppe 2000 verriegelt. Schließlich kann der Monteur einen Bereich der CPA 1170 scannen, der durch die Öffnung im Gehäuse sichtbar ist, wie in PCT/US20/49870 beschrieben.
Zweite Ausführungsform
Wie in 29-35 gezeigt, schließt die zweite Ausführungsform des Verbindersystems 4100 mehrere Komponenten ein, die dazu dienen, eine Vorrichtung oder Komponente mit einer anderen Vorrichtung oder Komponente innerhalb einer Leistungsverteilungsumgebung elektrisch und mechanisch zu verbinden. Die zweite Ausführungsform des Verbindersystems 4100 besteht hauptsächlich aus: (i) einer männlichen Verbinderbaugruppe 5000 und (ii) einer weiblichen Verbinderbaugruppe 6000. Die männliche Verbinderbaugruppe 5000 schließt ein: (i) Gehäusebaugruppe 5100, (ii) eine männliche Klemmenbaugruppe 5430, die eine männliche Klemme 5470, eine interne Federelementbaugruppe 5455, die einen Federhalter 5456 und ein Federelement 5440a einschließt, (iii) eine männliche Verriegelungsbaugruppe 5600, (iv) eine Zugentlastungsbaugruppe 5800 und (v) einen Draht 5495. Die weibliche Verbinderanordnung 6000 schließt ein: (i) eine Gehäusebaugruppe 6100 und (ii) eine weibliche Klemmenbaugruppe 6430, die einen weiblichen Klemmenkörper 6434 einschließt, der eine weibliche Aufnahme 6472 aufweist. Der einzige Unterschied zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform der Verbindersysteme 100, 4100 ist die Konfiguration von: (i) Gehäuse 1100, 5100, 3000, 6100 und (ii) Verbinderplatte mit männlicher Klemme 1474, 5474. Ansonsten sind die Klemmenbaugruppen 1430, 2430, 5430, 6430 in den Ausführungsformen 100, 4100 identisch.
In Anbetracht der erheblichen Überschneidungen zwischen diesen Ausführungsformen ist es verständlich, dass Referenznummern, die in den Figuren gezeigt werden, der Kürze halber in der Beschreibung weggelassen werden können, da gleiche Strukturen gleiche Nummern haben. Zum Beispiel wird die Offenbarung im Zusammenhang mit dem Federelement 1440a hier nicht wiederholt, aber sie wird auf das Federelement 5440a angewendet, als ob sie hier wiederholt würde. Das heißt, dass das Weglassen von Referenznummern in der Spezifikation oder die spezifische Offenbarung der Funktionalität dieser Struktur die Offenbarung dieser Anmeldung nicht einschränken sollte. Stattdessen wird auf die Offenbarung ähnlicher Strukturen verwiesen, die in einem anderen Abschnitt dieser Anwendung oder in anderen Anwendungen erörtert werden können, die hierin durch Verweis einbezogen sind.
5) Eigenschaften und Funktionsweise der Klemme
33-34 zeigt einen Querschnitt der männlichen Verbinderbaugruppe 5000, die mit der weiblichen Verbinderbaugruppe 6000 verbunden ist, im vollständig verbundenen Zustand S_FC. Obwohl die unten offenbarten Punkte im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform des Systems 4100 erörtert werden, sollte verstanden werden, dass diese Offenbarung in gleichem Maße für die erste Ausführungsform des Systems 100 gilt. Wie am besten in 33 zu sehen ist, kontaktiert die eine oder die mehreren äußeren Oberflächen der Federarme 5452a-5452d die freien Enden 5488 der jeweiligen Kontaktarme 5494a-5494d. Wie vorstehend beschrieben, ist der äußerste Bereich der Kontaktarme 5494a-5494d etwas größer als der innere Bereich des weiblichen Klemmenkörpers 6434. Wenn diese Komponenten miteinander verbunden sind, wird das Federelement 5440a zusammengedrückt. Dieses Zusammendrücken des Federelements 5440a erzeugt eine nach außen gerichtete Vorspannkraft S_BF gegen die Kontaktarme 5494a-5494d und weg vom Inneren des Federelements 5440a.
Der männliche Klemmenkörper 5472, der die Kontaktarme 5494a-5494d einschließt, kann aus einem ersten Material wie Kupfer, einer hochleitenden Kupferlegierung (z. B. C151 oder C110), Aluminium und/oder einem anderen geeigneten elektrisch leitenden Material bestehen. Das erste Material weist vorzugsweise eine elektrische Leitfähigkeit von mehr als 80 % nach IACS auf (International Annealed Copper Standard, d. h. der empirisch abgeleitete Standardwert für die elektrische Leitfähigkeit von handelsüblichem Kupfer). Beispielsweise weist C151 in der Regel eine Leitfähigkeit auf, die 95 % der Leitfähigkeit von reinem Standardkupfer nach IACS entspricht. Gleichermaßen weist C110 eine Leitfähigkeit von 101 % nach IACS auf. In bestimmten Betriebsumgebungen oder technischen Anwendungen kann es vorteilhaft sein, C151 zu wählen, da es korrosionshemmende Eigenschaften besitzt, die für Anwendungen mit hoher Beanspruchung und/oder rauer Witterung wünschenswert sind. Das erste Material für den männlichen Klemmenkörper 5472 ist C151 und weist gemäß der Norm ASTM B747 einen Elastizitätsmodul (Young's modulus) von etwa 115-125 Gigapascal (GPa) bei Raumtemperatur und einen Endausdehnungskoeffizienten (CTE) von 17,6 ppm/Grad Celsius (von 20-300 Grad Celsius) und 17,0 ppm/Grad Celsius (von 20-200 Grad Celsius) auf.
Das Federelement 5440a kann aus einem zweiten Material wie Federstahl, rostfreiem Stahl (z. B. 301SS, ¼ hart) und/oder einem anderen geeigneten Material bestehen, das eine höhere Steifigkeit (z. B. gemessen am Elastizitätsmodul) und Elastizität aufweist als das erste Material des männlichen Klemmenkörpers 5472. Das zweite Material weist vorzugsweise eine elektrische Leitfähigkeit auf, die kleiner ist als die elektrische Leitfähigkeit des ersten Materials. Das zweite Material weist auch einen Elastizitätsmodul auf, der bei Raumtemperatur ungefähr 193 GPa betragen kann, und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) von 17,8 ppm/Grad Celsius (von 0-315 Grad Celsius) und 16,9 ppm/Grad Celsius (von 0-100 Grad Celsius). Bei geplanten Hochspannungsanwendungen wird der Querschnittsbereich der Kupferlegierung, aus der der erste Verbinder besteht, mit der Leitfähigkeit der ausgewählten Kupferlegierung abgestimmt. Wenn zum Beispiel eine Kupferlegierung mit geringerer Leitfähigkeit gewählt wird, weisen die daraus gebildeten Kontaktarme 5494a-5494d einen größeren Querschnittsbereich auf, um den Strom ausreichend zu leiten. Ebenso kann die Auswahl eines ersten Materials mit höherer Leitfähigkeit es ermöglichen, dass die Kontaktarme 5494a-5494d einen relativ kleineren Querschnittsbereich aufweisen und dennoch die Spezifikationen für die Leitfähigkeit erfüllen.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der CTE des zweiten Materials größer sein als der CTE des ersten Materials, d. h. der CTE des Federelements 5440a ist größer als der CTE des männlichen Klemmenkörpers 5472. Wenn die Baugruppe aus dem männlichen Klemmenkörper 5472 und dem Federelement 5440a den Hochspannungs- und Hochtemperaturbedingungen ausgesetzt wird, die üblicherweise für die Verwendung des in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen elektrischen Verbinders gelten, dehnt sich das Federelement 5440a daher relativ stärker aus als der männliche Klemmenkörper 5472. Dementsprechend erhöht sich die Kraft S_BF, die das Federelement 5440a auf die Kontaktarme 5494a-5494d des männlichen Klemmenkörpers 5472 ausübt, in Abhängigkeit von der erhöhten Temperatur, was im Folgenden als thermische Federkraft S_TF bezeichnet wird.
Eine Beispielanwendung der vorliegenden Offenbarung, wie zur Verwendung in einem Fahrzeuggenerator, eignet sich für den Einsatz in einer Klasse-5-Kfz-Umgebung, wie sie in Personen- und Nutzfahrzeugen zu finden ist. Umgebungen der Klasse 5 befinden sich häufig unter der Motorhaube eines Fahrzeugs, z. B. in der Lichtmaschine, und weisen Umgebungstemperaturen von 150° Celsius auf, die regelmäßig 200° Celsius erreichen. Wenn Kupfer und/oder hochleitfähige Kupferlegierungen Temperaturen von mehr als etwa 150° Celsius ausgesetzt werden, werden diese Legierungen verformbar und verlieren an mechanischer Belastbarkeit, d. h. das Kupfermaterial wird weich. Der Stahl, aus dem das Federelement 5440a besteht, behält jedoch seine Härte und mechanischen Eigenschaften, wenn er ähnlichen Bedingungen ausgesetzt wird. Wenn also sowohl der männliche Klemmenkörper 5472 als auch das Federelement 5440a hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wird das erste Material des männlichen Klemmenkörpers 5472 weicher und die strukturelle Integrität des Federelements 5440a, das aus dem zweiten Material besteht, bleibt erhalten, sodass die durch das Federelement 5440a auf die erweichten Kontaktarme 5494a-5494d ausgeübte Kraft die erweichten Kontaktarme 5494a-5494d in der vollständig verbundenen Position S_FC effektiver nach außen relativ zum Inneren des männlichen Klemmenkörpers 5472 verschiebt.
Der männliche Klemmenkörper 5472, das Federelement 5440a und der weibliche Verbinderbaugruppe 6434 sind so konfiguriert, dass sie eine leitende und mechanische Verbindung aufrechterhalten, während sie erhöhten Temperaturen und thermischen Zyklen standhalten, die sich aus Hochleistungs- und Hochspannungsanwendungen ergeben, denen die Verbinderbaugruppe ausgesetzt ist. Ferner können sich der männliche Klemmenkörper 5472 und der weibliche Klemmenkörper 6434 aufgrund der hohen Temperaturen und der thermischen Zyklen, die sich bei Hochspannungsanwendungen ergeben, thermisch ausdehnen, was die nach außen gerichtete Kraft, die der männliche Klemmenkörper 5472 auf den weiblichen Klemmenkörper 6434 anwendet, erhöht. Die Konfiguration des männlichen Klemmenkörpers 5472, des Federelements 5440a und des weiblichen Klemmenkörpers 6434 erhöht die nach außen gerichtete Verbindungskraft zwischen ihnen, während das Verbindersystem 4100 der thermischen Ausdehnung standhält, die sich aus den thermischen Zyklen in der verbundenen Position Pc ergibt.
Basierend auf der obigen beispielhaften Ausführungsform ist der Elastizitätsmodul und der WAK des Federelements 5440a größer als der Elastizitätsmodul und der WAK des männlichen Klemmenkörpers 5472. Wenn also der männliche Klemmenkörper 5472 in einer Anwendung mit hoher Leistung verwendet wird, die das Verbindersystem 4100 wiederholten thermischen Zyklen mit erhöhten Temperaturen (z. B. etwa 150° Celsius) aussetzt, dann: (i) wird der männliche Klemmenkörper 5472 biegsam und verliert an mechanischer Belastbarkeit, d. h. das Kupfermaterial im männlichen Klemmenkörper 5472 wird weicher und (ii) das Federelement 5440a wird nicht so biegsam und verliert nicht so viel mechanische Steifigkeit im Vergleich zum männlichen Klemmenkörper 5472.
Wenn also ein Federelement 5440a verwendet wird, das mechanisch durch Kaltverformung in Form gebracht wird (z. B. durch ein Gesenkformverfahren) und das Federelement 5440a erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist, wird das Federelement 5440a versuchen, zumindest in seinen unkomprimierten Zustand zurückzukehren, der vor dem Einsetzen der männlichen Anschlussanordnung 5430 in die weibliche Anschlussanordnung 6430 auftritt, und vorzugsweise in seinen ursprünglichen flachen Zustand, der vor der Bildung des Federelements 5440a auftritt. Dabei wendet das Federelement 5440a eine allgemein nach außen gerichtete thermische Federkraft, S_TF, (wie durch die mit „S_TF“ beschrifteten Pfeile in 36 dargestellt) auf die freien Enden 5488 der Kontaktarme 5494a-5494d an. Diese thermische Federkraft S_TF ist abhängig von lokalen Temperaturbedingungen, einschließlich hoher und/oder niedriger Temperaturen, in der Umgebung, in der das System 4100 installiert ist. Dementsprechend stellt die Kombination aus der Federvorspannkraft S_BF und der thermischen Federkraft S_TF eine resultierende Vorspannkraft S_RBF bereit, die sicherstellt, dass die äußere Oberfläche der Kontaktarme 5494a-5494d in Kontakt mit der inneren Oberfläche des weiblichen Klemmenkörpers 6434 gezwungen wird, wenn die männliche Klemmenbaugruppe 2430 in den weiblichen Klemmenkörper 6430 eingeführt wird und während des Betriebs des Systems 4100, um eine elektrische und mechanische Verbindung zu gewährleisten. Darüber hinaus entwickelt die männliche Klemmenbaugruppe 5430 bei wiederholten thermischen Zyklen eine Zunahme der nach außen gerichteten resultierenden Federkräfte, S_RBF, die bei wiederholtem Betrieb des Systems 4100 auf die weibliche Klemmenbaugruppe 6430 angewendet werden.
Wie in 33 und 35 veranschaulicht, stellt die männliche Klemmenbaugruppe 5430 im vollständig verbundenen Zustand S_FC eine 360°-Nachgiebigkeit mit der weiblichen Klemmenbaugruppe 6430 bereit, um sicherzustellen, dass eine ausreichende, nach außen gerichtete Kraft F von der männlichen Klemmenbaugruppe 5430 auf die weibliche Klemmenbaugruppe 6430 angewandt wird, um eine elektrische und mechanische Verbindung in allen vier Hauptrichtungen herzustellen. Dieses Attribut erlaubt das Weglassen eines Schlüsselmerkmals und/oder eines anderen Merkmals, das eine gewünschte Orientierung der Komponenten während der Verbindung gewährleisten soll. Das 360°-Nachgiebigkeitsmerkmal des Systems 4100 trägt auch dazu bei, dass die mechanische und elektrische Verbindung unter anstrengenden mechanischen Bedingungen, z. B. bei Vibrationen, aufrechterhalten wird. Bei einem herkömmlichen Klingen- oder gabelförmigen Verbinder mit einer 180°-Nachgiebigkeit, d. h. einer Verbindung auf nur zwei gegenüberliegenden Seiten, kann sich bei Vibrationen eine harmonische Resonanz entwickeln, die den 180°-nachgiebigen Verbinder bei bestimmten Frequenzen mit größerer Amplitude schwingen lässt. Wenn zum Beispiel ein gabelförmiger Verbinder einer harmonischen Resonanz ausgesetzt wird, kann sich der gabelförmige Verbinder öffnen. Das Öffnen des gabelförmigen Verbinders während der elektrischen Leitung ist unerwünscht, da eine kurzzeitige mechanische Trennung des gabelförmigen Verbinders von einem zugehörigen Anschluss zu einem elektrischen Lichtbogen führen kann. Lichtbögen können erhebliche negative Effekte auf die 180°-konforme Klemme sowie auf das gesamte elektrische System aufweisen, von dem die 180°-konforme Klemme eine Komponente ist. Das 360°-Nachgiebigkeitsmerkmal der vorliegenden Offenbarung kann jedoch mögliche katastrophale Ausfälle verhindern, die durch starke Vibrationen und elektrische Lichtbögen verursacht werden.
6) Verwandte Informationen für die Systeme 100, 4100
Das System 100, 4100 ist ein T4/V4/S3/D2/M2, wobei das System 100, 4100 erfüllt und übertrifft: (i) T4 bedeutet, dass das System 100 bis 150 °C ausgesetzt ist, (ii) V4 bedeutet starke Vibrationen, (iii) S1 bedeutet versiegeltes Hochdruckspray, (iv) D2 bedeutet eine Haltbarkeit von 200 km und (v) M2 bedeutet, dass eine Kraft von weniger als 45 Newton erforderlich ist, um die männliche Klemmenbaugruppe 1430, 3430, 5430 mit der weiblichen Klemmenbaugruppe 2430, 6430 zu verbinden. Das System 100, 4100 ist nicht nur T4/V4/S3/D2/M2-konform, sondern auch PCTS-konform (Push, Click, Tug, Scan), wobei zusätzliche Informationen über diesen Standard in PCT/US2020/049870 offenbart sind.
Es ist zu verstehen, dass die männlichen Klemmenbaugruppen 1430, 5430 und die weiblichen Klemmenbaugruppen 2430, 6430, die im Rahmen dieser Anwendung offenbart werden, die folgenden Spezifikationen hinsichtlich der Belastbarkeit bei 55 °C Anstieg über Umgebungstemperatur (RoA) oder 80 °C mit einem Derating von 80 % aufweisen: (i) wobei der Durchmesser der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 6 mm beträgt und für 153 Ampere mit einem 16 mm² Draht ausgelegt ist, (ii) wobei der Durchmesser der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 8 mm beträgt und für 225 Ampere mit einem 25 mm² Draht ausgelegt ist, (iii) wobei der Durchmesser der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 10 mm beträgt und für 300 Ampere mit einem 50 mm² Draht ausgelegt ist und (iv) wobei der Durchmesser der männlichen Klemmenbaugruppe 1430 12 mm beträgt und für 375 Ampere mit einem 75 mm² Draht ausgelegt ist. Im Vergleich dazu weisen herkömmliche runde Verbinder, die von Amphenol verkauft werden, bei 80 °C mit einer Reduzierung von 80 % die folgende Leistung auf: (i) wobei der Durchmesser der männlichen Klemme 6 mm beträgt und für eine Stromstärke von 90 Ampere mit einem 16 mm² Draht ausgelegt ist, (ii) wobei der Durchmesser der männlichen Klemme 8 mm beträgt und für eine Stromstärke von 130 Ampere mit einem 25 mm² Draht ausgelegt ist und (iii) wobei der Durchmesser der männlichen Klemme 10 mm beträgt und für eine Stromstärke von 220 Ampere mit einem 50 mm² Draht ausgelegt ist. So stellt das offenbarte Verbindersystem 100 eine Strombelastbarkeit bereit, die wesentlich höher ist als die Strombelastbarkeit herkömmlicher, von Amphenol verkaufter Rundverbinder. Insbesondere kann das offenbarte Verbindersystem 100 mit der 6-mm-Klemme 41 % mehr Strom übertragen, mit der 8-mm-Klemme 42 % mehr Strom und mit der 10-mm-Klemme 27 % mehr Strom. Diese erhebliche Steigerung der Strombelastbarkeit bei gleichzeitiger Einhaltung der USCAR-Spezifikationen stellt erhebliche Vorteile gegenüber den bisherigen Verbindern bereit.
Das hierin offenbare Federelement 1440a, 5440a kann durch die in PCT/US2019/36010 oder in der US-Vorlage 63/058.061 gezeigten Federelemente ersetzt werden. Ferner sind natürlich auch andere Konfigurationen für die Verbinderbaugruppen 1000, 2000, 5000, 6000 möglich. Zum Beispiel kann eine beliebige Anzahl männlicher Klemmenbaugruppen 1430, 5430 (z. B. zwischen 2-30, vorzugsweise zwischen 2-8 und besonders bevorzugt zwischen 2-4) in einem Gehäuse 1100, 5100 positioniert werden. Auch alternative Konfigurationen für die Verbindersysteme 100, 4100 sind möglich. Zum Beispiel kann die weibliche Verbinderbaugruppe 2000, 6000 so umkonfiguriert werden, dass sie diese männlichen Klemmenbaugruppen 1430, 5430 in eine einzige weibliche Verbinderbaugruppe 2430, 6430 aufnimmt.
Es ist auch zu verstehen, dass die männlichen Klemmenbaugruppen eine beliebige Anzahl von Kontaktarmen 1494, 5494 (z. B. zwischen 2-100, vorzugsweise zwischen 2-50 und besonders bevorzugt zwischen 2-8) und eine beliebige Anzahl von Federarmen 1452, 5452 (z. B. zwischen 2-100, vorzugsweise zwischen 2-50 und besonders bevorzugt zwischen 2-8) aufweise können. Wie bereits erwähnt, entspricht die Anzahl der Kontaktarme 1494, 5494 nicht unbedingt der Anzahl der Federarme. Zum Beispiel kann es mehr Kontaktarme 1494, 1494 als Federarme 1452, 5452 geben. Alternativ können auch weniger Kontaktarme 1494, 5494 als Federarme 1452, 5452 vorhanden sein.
MATERIALIEN UND OFFENBARUNGEN, DIE DURCH VERWEIS EINBEZOGEN WERDEN
PCT-Anmeldung Nr. PCT/US21/43686 , PCT/US2021/033446 , PCT/US2020/050018 , PCT/US2020/049870 , PCT/US2020/014484 , PCT/US2020/013757 , PCT/US2019/036127 , PCT/US2019/036070 , PCT/US2019/036010 , und PCT/US2018/019787 , US-Patentanmeldung Nr. 16/194.891 und US-vorläufige Anmeldungen 62/681.973, 62/792.881 , 62/795.015 , 62/897.658 62/897.962 , 62/988.972 , 63/051.639 , 63/058.061 , 63/068.622 , 63/109.135 , 63/159.689 , 63/222.859 , die alle in vollem Umfang durch Bezugnahme in dieses Dokument aufgenommen und zu einem Bestandteil dieses Dokuments gemacht werden.
SAE-Spezifikationen, einschließlich: J1742_201003 mit dem Titel „Connections for High Voltage On-Board Vehicle Electrical Wiring Harnesses - Test Methods and General Performance Requirements“, zuletzt überarbeitet im März 2010, die hierin in vollem Umfang durch Verweis aufgenommen und zu einem Teil dieses Dokuments gemacht werden.
ASTM-Spezifikationen, einschließlich: (i) D4935-18 mit dem Titel „Standard Test Method for Measuring the Electromagnetic Shielding Effectiveness of Planar Materials“ und (ii) ASTM D257 mit dem Titel „Standard Test Methods for DC Resistance or Conductance of Insulating Materials“, die beide in vollem Umfang durch Verweis in dieses Dokument aufgenommen und zu einem Teil dieses Dokuments gemacht werden.
Spezifikationen des American National Standards Institute und/oder EOS/ESD Association, Inc., einschließlich: ANSI/ESD STM11.11 „Surface Resistance Measurements of Static Dissipative Planar Materials“, die hierin durch Verweis vollständig aufgenommen und zu einem Teil dieses Dokuments gemacht werden.
DIN-Spezifikation, einschließlich Verbinder für elektronische Ausrüstungen - Prüfungen und Messungen - Teil 5-2: Prüfungen der Strombelastbarkeit; Test 5b: Strom-Temperatur-Entzerrung (IEC 6051252:2002), die durch Bezugnahme jeweils in vollem Umfang in diesen Text aufgenommen und zu einem Teil dieses Dokuments gemacht werden.
USCAR-Spezifikationen, einschließlich: (i) SAE/USCAR-2, Revision 6, die zuletzt im Februar 2013 überarbeitet wurde und ISBN aufweist: 978-0-7680-7998-2, (ii) SAE/USCAR-12, Revision 5, die zuletzt im August 2017 überarbeitet wurde und ISBN aufweist: 978-0-7680-8446-7, (iii) SAE/USCAR-21, Revision 3, die zuletzt im Dezember 2014 überarbeitet wurde, (iv) SAE/USCAR-25, Revision 3, die im März 2016 überarbeitet wurde und ISBN aufweist: 978-0-7680-8319-4, (v) SAE/USCAR-37, die im August 2008 überarbeitet wurde und ISBN aufweist: 978-0-7680-2098-4, (vi) SAE/USCAR-38, Revision 1, die im Mai 2016 überarbeitet wurde und ISBN aufweist: 978-0-7680-8350-7, die durch Bezugnahme in vollem Umfang in diesen Text aufgenommen und zu einem Teil dieses Dokuments gemacht werden.
Andere Normen, einschließlich der Bundesprüfnormen 101C und 4046, die durch Bezugnahme in vollem Umfang in dieses Dokument aufgenommen und zu einem Teil dieses Dokuments gemacht werden. Während einige Implementierungen veranschaulicht und beschrieben wurden, sind zahlreiche Modifizierungen denkbar, ohne dass der Geist der Offenbarung wesentlich beeinträchtigt wird; und der Schutzumfang ist nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzt. Zum Beispiel kann die Gesamtform der vorstehend beschriebenen Komponenten geändert werden in: ein dreieckiges Prisma, ein fünfeckiges Prisma, ein sechseckiges Prisma, ein achteckiges Prisma, eine Kugel, einen Kegel, ein Tetraeder, einen Quader, ein Dodekaeder, ein Ikosaeder, ein Oktaeder, ein Ellipsoid oder eine andere ähnliche Form.
Es versteht sich, dass die folgenden Begriffe, die hierin verwendet werden, allgemein die folgende Bedeutung haben:

a. „Hohe Leistung“ bedeutet (i) eine Spannung zwischen 20 Volt und 600 Volt, unabhängig von der Stromstärke, oder (ii) eine Stromstärke von 80 Ampere oder mehr, unabhängig von der Spannung.
b. „Hochstrom“ bedeutet unabhängig von der Spannung einen Strom von 80 Ampere oder mehr.
c. „Hochspannung“ bedeutet eine Spannung zwischen 20 Volt und 600 Volt, unabhängig von der Stromstärke.

Etwaige Überschriften und Zwischenüberschriften werden nur aus Gründen der Übersichtlichkeit verwendet und stellen keine Einschränkung dar. Das Wort „beispielhaft“ wird verwendet, um ein Beispiel oder eine Veranschaulichung zu geben. Soweit der Begriff „einschließen“, „aufweisen“ oder dergleichen verwendet wird, soll dieser Begriff in ähnlicher Weise einschließend sein wie der Begriff „umfassen“, der in einem Anspruch als Übergangswort verwendet wird. Relationale Begriffe wie „erster“, „zweiter“ und dergleichen können verwendet werden, um eine Einheit oder Handlung von einer anderen zu unterscheiden, ohne dass dies notwendigerweise eine tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen diesen Einheiten oder Handlungen erfordert oder impliziert.
Ausdrücke wie „ein Gesichtspunkt“, „der Gesichtspunkt“, „ein anderer Gesichtspunkt“, „einige Gesichtspunkte“, „ein oder mehrere Gesichtspunkte“, „eine Implementierung“, „die Implementierung“, „eine andere Implementierung“, „einige Implementierungen“, „eine oder mehrere Implementierungen“, „eine Ausführungsform“, „die Ausführungsform“, „eine andere Ausführungsform“, „einige Ausführungsformen“, „eine oder mehrere Ausführungsformen“, „eine Konfiguration“, „die Konfiguration“, „eine andere Konfiguration“, „einige Konfigurationen“, „eine oder mehrere Konfigurationen“, „die betreffende Technologie“, „die Offenbarung“, „die vorliegende Offenbarung“, andere Variationen davon und dergleichen dienen der Vereinfachung und bedeuten nicht, dass eine Offenbarung, die sich auf solche Ausdrücke bezieht, für die betreffende Technologie wesentlich ist oder dass diese Offenbarung für alle Konfigurationen der betreffenden Technologie gilt. Eine Offenbarung, die sich auf solche Ausdrücke bezieht, kann für alle Konfigurationen oder für eine oder mehrere Konfigurationen gelten. Eine Offenbarung, die sich auf solche Sätze bezieht, kann ein oder mehrere Beispiele bereitstellen. Eine Phrase wie „ein Gesichtspunkt“ oder „einige Gesichtspunkte“ kann sich auf einen oder mehrere Gesichtspunkte beziehen und umgekehrt, und dies gilt in ähnlicher Art und Weise für andere vorstehende Phrasen.
Zahlreiche Modifikationen an der vorliegenden Offenbarung werden für Fachleute angesichts der vorstehenden Beschreibung offensichtlich. Bevorzugte Ausführungsformen dieser Offenbarung werden hierin beschrieben, einschließlich der besten den Erfindern bekannten Art und Weise, die Offenbarung auszuführen. Es sollte verstanden werden, dass die veranschaulichten Ausführungsformen nur beispielhaft sind und nicht als Einschränkung des Umfangs der Offenbarung verstanden werden sollten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

US 63058061 B [0001, 0067]
US 201936070 W [0017, 0048, 0049, 0050, 0051]
US 2049870 W [0017, 0051]
US 2018019787 W [0032, 0039, 0044, 0067]
US 2019036010 W [0033, 0034, 0039, 0067]
US 1936010 W [0042]
US 201936010 W [0049, 0065]
US 201936127 W [0049]
US 2020049870 W [0063, 0067]
US 63/058061 [0065]
US 2143686 W [0067]
US 2021033446 W [0067]
US 2020050018 W [0067]
US 2020014484 W [0067]
US 2020013757 W [0067]
US 2019036127 W [0067]
US 2019036070 W [0067]
US 16194891 B [0067]
US 62/68197362/792881 [0067]
US 62795015 B [0067]
US 62897658 B [0067]
US 62897962 B [0067]
US 62988972 B [0067]
US 63051639 B [0067]
US 63068622 B [0067]
US 63109135 B [0067]
US 63159689 B [0067]
US 63222859 B [0067]

Claims

Elektrische Verbinderbaugruppe zur Verwendung in einer Leistungsverteilungsbaugruppe, wobei die Verbinderbaugruppe umfasst: einen elektrisch leitenden männlichen Klemmenkörper mit einer Seitenwandanordnung, die eine Federaufnahme definiert, wobei die Seitenwandanordnung dem männlichen Klemmenkörper eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration bereitstellt und einschließt: (i) einen ersten Kontaktarm aufweisend: (a) eine erste Seitenkante, (b) eine zweite Seitenkante, (c) einen ersten Bereich, der mit der Seitenwand verbunden ist und eine erste Breite aufweist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante erstreckt, und (d) einen zweiten Bereich, der mit dem ersten Bereich des Kontaktarms gekoppelt ist und eine zweite Breite aufweist, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenrand erstreckt, und (e) wobei die zweite Breite größer ist als die erste Breite; (ii) eine Kontaktarmöffnung aufweisend: (a) eine erste Innenkante, (b) eine zweite Innenkante, (c) einen ersten seitlichen Bereich, der sich zwischen der ersten Kante des Kontaktarms und einer ersten Innenkante erstreckt und eine erste Breite aufweist, (d) einen zweiten seitlichen Bereich, der sich zwischen der ersten Kante des Kontaktarms und einer ersten Innenkante erstreckt und eine zweite Breite aufweist, und (e) wobei die erste Breite und die zweite Breite entlang des ersten und zweiten seitlichen Bereichs variieren; und einen inneren Federelement, das so dimensioniert ist, dass es sich in der Federaufnahme des männlichen Klemmenkörpers befindet und einen ersten Federarm aufweist, der so konfiguriert ist, dass er unter dem ersten Kontaktarm liegt.
Elektrische Verbinderbaugruppe zur Verwendung in einer Leistungsverteilungsbaugruppe, wobei die Verbinderbaugruppe umfasst: einen elektrisch leitenden männlichen Klemmenkörper mit einer Seitenwandanordnung, die eine Federaufnahme definiert, wobei die Seitenwandanordnung dem männlichen Klemmenkörper eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration bereitstellt und einschließt: (i) eine erste Seitenkante, (ii) eine zweiten Seitenkante, (iii) einen ersten Bereich, der mit der Seitenwand verbunden ist und eine erste Breite aufweist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante erstreckt, und (iv) einen zweiten Bereich, der mit dem ersten Bereich des Kontaktarms gekoppelt ist und eine zweite Breite aufweist, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenrand erstreckt, und (v) wobei die zweite Breite größer ist als die erste Breite; und einen inneren Federelement, das so dimensioniert ist, dass es sich in der Federaufnahme des männlichen Klemmenkörpers befindet und einen ersten Federarm aufweist, der so konfiguriert ist, dass er unter dem ersten Kontaktarm liegt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch B1, die ferner eine Kontaktarmöffnung einschließt, aufweisend: (i) eine erste Innenkante, (ii) eine zweite Innenkante, (iii) einen ersten seitlichen Bereich, der sich zwischen der ersten Kante des Kontaktarms und einer ersten Innenkante erstreckt und eine erste Breite aufweist, (iv) einen zweiten seitlichen Bereich, der sich zwischen der ersten Kante des Kontaktarms und einer ersten Innenkante erstreckt und eine zweite Breite aufweist, und (v) wobei die erste Breite und die zweite Breite entlang des ersten und zweiten seitlichen Bereichs variieren.
Verbindersystem nach Anspruch 1 oder 3, wobei der erste Kontaktbalken ein freies Ende einschließt, das an einer äußeren Oberfläche des ersten Federarms anliegt, wenn das Federelement innerhalb der Aufnahme des männlichen Klemmenkörpers positioniert ist, um einen vollständig gekoppelten Zustand S_FC zu definieren.
Verbindersystem nach Anspruch 1 oder 3, das ferner einen elektrisch leitenden weiblichen Klemmenkörper mit einer Aufnahme einschließt, die so dimensioniert ist, dass sie einen Abschnitt sowohl des männlichen Klemmenkörpers als auch des internen Federelements, das sich in der Aufnahme des männlichen Klemmenkörpers befindet, aufnehmen kann, um einen vollständig verbundenen Zustand S_FC zu definieren.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 5, wobei das freie Ende des ersten Kontaktbalkens so konfiguriert ist, dass es von seiner ursprünglichen Position nach innen verschoben wird, wenn sich das Verbindersystem in dem vollständig verbundenen Zustand S_FC befindet.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 6, wobei in dem vollständig verbundenen Zustand S_FC und wenn die Verbinderbaugruppe mit einer Umgebung mit einer ersten Temperatur kontaktiert wird, der erste Federarm des internen Federelements eine erste nach außen gerichtete Kraft auf den ersten Kontaktarm des männlichen Klemmenkörpers ausübt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 7, wobei im vollständig verbundenen Zustand S_FC und wenn die Verbinderbaugruppe einer Umgebung mit einer zweiten Temperatur ausgesetzt ist, die höher ist als die erste Temperatur, der erste Federarm des internen Federelements eine zweite nach außen gerichtete Kraft auf den ersten Kontaktarm des männlichen Klemmenkörpers ausübt, die größer ist als die erste nach außen gerichtete Kraft.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 7, wobei die nach außen gerichtete Kraft, die der erste Federarm auf den ersten Kontaktarm im vollständig verbundenen Zustand S_FC anwendet, aufgrund des Restmaterialspeichers während des Betriebs des elektrischen Verbindersystems zunimmt.
Verbindersystem nach Anspruch 1 oder 3, ferner umfassend einen Federhalter mit einem ersten Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er im zusammengefügten Zustand Js an einem Bereich des vorderen Segments des männlichen Klemmenkörpers anliegt, und einem zweiten Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das interne Federelement aufnimmt.
Elektrische Verbinderaugruppe nach Anspruch 10, wobei der erste Abschnitt des Federhalters einen Ausrichtungsmechanismus einschließt, der von einer Ausrichtungsaufnahme aufgenommen wird, die in dem vorderen Segment des männlichen Klemmenkörpers ausgebildet ist; und wobei der Ausrichtungsmechanismus und die Ausrichtungsaufnahme zusammenwirken, um das innere Federelement im männlichen Klemmenkörper richtig auszurichten.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der zweite Abschnitt des Federhalters ein Haltemittel einschließt, das so konfiguriert ist, dass es das interne Federelement innerhalb des Federhalters sichert.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 12, wobei die Haltemittel zwei seitliche Balken einschließen, die so konfiguriert sind, dass sie hinter einer Rückwand des internen Federelements positioniert werden, wenn sich das interne Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der zweite Abschnitt des Federhalters eine Federöffnung einschließt, die so konfiguriert ist, dass sie den ersten Federarm aufnimmt, wenn sich das interne Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 14, wobei die Federöffnung zwischen einer ersten Positionierungsstruktur des Federhalters und einer zweiten Positionierungsstruktur des Federhalters positioniert ist; und wobei die erste Positionierungsstruktur so konfiguriert ist, dass sie auf einer ersten Seite des ersten Federarms positioniert wird, und die zweite Positionierungsstruktur so konfiguriert ist, dass sie auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Federarms positioniert wird, wenn sich das innere Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 14, wobei die Federöffnung einen vorderen Abschnitt aufweist, der an den ersten Abschnitt des Federhalters angrenzt, und einen hinteren Abschnitt, der sich von dem vorderen Abschnitt der Federöffnung nach hinten erstreckt; und wobei der vordere Abschnitt der Federöffnung größer ist als der hintere Abschnitt der Federöffnung.
Verbindersystem nach Anspruch 1 oder 3, wobei der männliche Klemmenkörper einen ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten und das Federelement einen zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der größer als der erste Wärmeausdehnungskoeffizient ist.
Verbindersystem nach Anspruch 1 oder 3, ferner umfassend eine elektrisch nicht leitende Ummantelung, die einen Bereich des ersten Verbinders abdeckt und einen Indikator für die Positionierung des Verbinders einschließt.
Elektrische Verbinderbaugruppe zur Verwendung in einer Leistungsverteilungsbaugruppe, wobei die Verbinderbaugruppe umfasst: einen elektrisch leitenden männlichen Klemmenkörper, aufweisend: (i) einee Federaufnahme, (ii) eine Ausrichtungsfassung und (iii) eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration, eine interne Federbaugruppe, die einschließt: (i) ein internes Federelement, aufweisend einen ersten Federarm; und (ii) einen Federhalter, der so dimensioniert ist, dass er in der Federaufnahme Platz findet und aufweist: (a) einen Ausrichtungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er in einem zusammengefügten Zustand Js in der Ausrichtungsaufnahme positioniert werden kann, und wobei der Ausrichtungsmechanismus und die Ausrichtungsaufnahme zusammen funktionieren, um das innere Federelement in dem männlichen Klemmenkörper richtig auszurichten; (b) einen hinteren Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das interne Federelement innerhalb des Federhalters aufnimmt und festhält.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 19, wobei der zweite Abschnitt des Federhalters ein Haltemittel einschließt, das so konfiguriert ist, dass es das interne Federelement innerhalb des Federhalters sichert.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 20, wobei die Haltemittel zwei seitliche Balken einschließen, die so konfiguriert sind, dass sie hinter einer Rückwand des internen Federelements positioniert werden, wenn sich das interne Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 19, wobei der zweite Abschnitt des Federhalters eine Federöffnung einschließt, die so konfiguriert ist, dass sie den ersten Federarm aufnimmt, wenn sich das interne Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 22, wobei die Federöffnung zwischen einer ersten Positionierungsstruktur des Federhalters und einer zweiten Positionierungsstruktur des Federhalters positioniert ist; und wobei die erste Positionierungsstruktur so konfiguriert ist, dass sie auf einer ersten Seite des ersten Federarms positioniert wird, und die zweite Positionierungsstruktur so konfiguriert ist, dass sie auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Federarms positioniert wird, wenn sich das innere Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 22, wobei die Federöffnung einen vorderen Abschnitt aufweist, der an den ersten Abschnitt des Federhalters angrenzt, und einen hinteren Abschnitt, der sich von dem vorderen Abschnitt der Federöffnung nach hinten erstreckt; und wobei der vordere Abschnitt der Federöffnung größer ist als der hintere Abschnitt der Federöffnung.
Verbindersystem nach Anspruch 19, 20, 21, 22, 23 oder 24, wobei der elektrisch leitende männliche Klemmenkörper einen ersten Kontaktarm einschließt, der aufweist: (i) eine erste Seitenkante, (ii) eine zweiten Seitenkante, (iii) einen ersten Bereich, der mit der Seitenwand verbunden ist und eine erste Breite aufweist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante erstreckt, und (iv) einen zweiten Bereich, der mit dem ersten Bereich des Kontaktarms gekoppelt ist und eine zweite Breite aufweist, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenrand erstreckt, und (v) wobei die zweite Breite größer ist als die erste Breite; und einen inneren Federelement, das so dimensioniert ist, dass es sich in der Federaufnahme des männlichen Klemmenkörpers befindet und einen ersten Federarm aufweist, der so konfiguriert ist, dass er unter dem ersten Kontaktarm liegt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 25, wobei der erste Kontaktbalken ein freies Ende aufweist, das an einer äußeren Oberfläche des ersten Federarms kontaktiert, wenn das Federelement innerhalb der Aufnahme des männlichen Klemmenkörpers positioniert ist, um einen vollständig gekoppelten Zustand S_FC zu definieren.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 25, die ferner einen elektrisch leitenden weiblichen Klemmenkörper mit einer Aufnahme einschließt, die so dimensioniert ist, dass sie einen Abschnitt sowohl des männlichen Klemmenkörpers als auch des internen Federelements, das sich in der Aufnahme des männlichen Klemmenkörpers befindet, aufnehmen kann, um einen vollständig verbundenen Zustand S_FC zu definieren.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 27, wobei das freie Ende des ersten Kontaktbalkens so konfiguriert ist, dass es von seiner ursprünglichen Position nach innen verschoben wird, wenn sich das Verbindersystem in dem vollständig verbundenen Zustand S_FC befindet.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 28, wobei in dem vollständig verbundenen Zustand S_FC und wenn die Verbinderbaugruppe mit einer Umgebung mit einer ersten Temperatur kontaktiert wird, der erste Federarm des internen Federelements eine erste nach außen gerichtete Kraft auf den ersten Kontaktarm des männlichen Klemmenkörpers ausübt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 29, wobei im vollständig verbundenen Zustand S_FC und wenn die Verbinderbaugruppe einer Umgebung mit einer zweiten Temperatur ausgesetzt ist, die höher ist als die erste Temperatur, der erste Federarm des internen Federelements eine zweite nach außen gerichtete Kraft auf den ersten Kontaktarm des männlichen Klemmenkörpers ausübt, die größer ist als die erste nach außen gerichtete Kraft.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 30, wobei die nach außen gerichtete Kraft, die der erste Federarm auf den ersten Kontaktarm im vollständig verbundenen Zustand S_FC anwendet, aufgrund des Restmaterialspeichers während des Betriebs des elektrischen Verbindersystems zunimmt.
Elektrische Verbinderbaugruppe zur Verwendung in einer Leistungsverteilungsbaugruppe, wobei die Verbinderbaugruppe umfasst: einen elektrisch leitenden männlichen Klemmenkörper mit einer Seitenwandanordnung, die eine Federaufnahme definiert, wobei die Seitenwandanordnung eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration aufweist; ein internes Federelement, das so dimensioniert ist, dass es sich in der Federaufnahme des männlichen Klemmenkörpers befindet; und wobei die Verbinderbaugruppe SAE/USCAR-2 Revision 6 entspricht.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 32, wobei der männliche Klemmenkörper einen Durchmesser von 6 mm, eine Strombelastbarkeit von 153 Ampere bei einem Derating von 80 % bei 80 °C aufweist und keine Hebelhilfe einschließt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 32, wobei der männliche Klemmenkörper einen Durchmesser von 8 mm, eine Strombelastbarkeit von 225 Ampere bei einem Derating von 80 % bei 80 °C aufweist und keine Hebelhilfe einschließt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 32, wobei der männliche Klemmenkörper einen Durchmesser von 10 mm, eine Strombelastbarkeit von 300 Ampere bei einem Derating von 80 % bei 80 °C aufweist und keine Hebelhilfe einschließt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 32, wobei der männliche Klemmenkörper einen Durchmesser von 12 mm, eine Strombelastbarkeit von 375 Ampere bei einem Derating von 80 % bei 80 °C aufweist und keine Hebelhilfe einschließt.
Verbindersystem nach Anspruch 32, 33, 34, 35 oder 36, wobei der elektrisch leitende männliche Klemmenkörper einen ersten Kontaktarm einschließt, der aufweist: (i) eine erste Seitenkante, (ii) eine zweiten Seitenkante, (iii) einen ersten Bereich, der mit der Seitenwand verbunden ist und eine erste Breite aufweist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante erstreckt, und (iv) einen zweiten Bereich, der mit dem ersten Bereich des Kontaktarms gekoppelt ist und eine zweite Breite aufweist, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenrand erstreckt, und (v) wobei die zweite Breite größer ist als die erste Breite; und
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 37, wobei das interne Federelement einen ersten Federarm einschließt, der so konfiguriert ist, dass er unter dem ersten Kontaktarm liegt.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 38, die ferner einen Federhalter umfasst, der einen ersten Abschnitt aufweist, der so konfiguriert ist, dass er an einem Bereich des vorderen Segments des männlichen Klemmenkörpers in einem zusammengefügten Zustand Js anliegt, und einen zweiten Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das interne Federelement aufnimmt.
Elektrische Verbinderaugruppe nach Anspruch 39, wobei der erste Abschnitt des Federhalters einen Ausrichtungsmechanismus einschließt, der von einer Ausrichtungsaufnahme aufgenommen wird, die in dem vorderen Segment des männlichen Klemmenkörpers ausgebildet ist; und wobei der Ausrichtungsmechanismus und die Ausrichtungsaufnahme zusammenwirken, um das innere Federelement im männlichen Klemmenkörper richtig auszurichten.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 39, wobei der zweite Abschnitt des Federhalters ein Haltemittel einschließt, das so konfiguriert ist, dass es das interne Federelement innerhalb des Federhalters sichert.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 41, wobei die Haltemittel zwei seitliche Balken einschließen, die so konfiguriert sind, dass sie hinter einer Rückwand des internen Federelements positioniert werden, wenn sich das interne Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 40, wobei der zweite Abschnitt des Federhalters eine Federöffnung einschließt, die so konfiguriert ist, dass sie den ersten Federarm aufnimmt, wenn sich das interne Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 43, wobei die Federöffnung zwischen einer ersten Positionierungsstruktur des Federhalters und einer zweiten Positionierungsstruktur des Federhalters positioniert ist; und wobei die erste Positionierungsstruktur so konfiguriert ist, dass sie auf einer ersten Seite des ersten Federarms positioniert wird, und die zweite Positionierungsstruktur so konfiguriert ist, dass sie auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Federarms positioniert wird, wenn sich das innere Federelement und der Federhalter in dem verbundenen Zustand Js befinden.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 43, wobei die Federöffnung einen vorderen Abschnitt aufweist, der an den ersten Abschnitt des Federhalters angrenzt, und einen hinteren Abschnitt, der sich von dem vorderen Abschnitt der Federöffnung nach hinten erstreckt; und wobei der vordere Abschnitt der Federöffnung größer ist als der hintere Abschnitt der Federöffnung.