Title:
Steckverbinder für ein Kraftfahrzeug und Stecksystem
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Ein Steckverbinder (10) für ein Kraftfahrzeug umfasst einen elektrisch isolierenden Steckverbinderkörper (11) mit einem oder mehreren Steckkontakten (12). Ferner umfasst der Steckverbinder (10) einen induktiv oder kapazitiv anregbaren Steckerfassungs-Antwortgeber (15).
Ein hierzu komplementärer Steckverbinder (20) für ein Kraftfahrzeug umfasst einen elektrisch isolierenden Steckverbinderkörper (21) mit einem oder mehreren Hochvolt-Steckkontakten (22). Ferner umfasst dieser
eine induktive oder kapazitive Steckerfassungseinrichtung (25).
Ein Stecksystem umfasst beide Steckverbinder, die ineinander gesteckt werden können. Die Steckerfassungseinrichtung (25) und der Steckerfassungs-Antwortgeber (15) sind mit Resonanzkreisen (13, 14; 23, 24) der gleichen Resonanzfrequenz ausgebildet.





Inventors:
Ehrmann, Martin (90480, Nürnberg, DE)
Ridder, Matthias (90542, Eckental, DE)
Application Number:
DE102016205171A
Publication Date:
10/19/2017
Filing Date:
03/30/2016
Assignee:
Conti Temic microelectronic GmbH, 90411 (DE)
International Classes:
H01R13/66; F16L35/00; F16L37/00; G01R31/04; G08C17/00; H01F38/14; H01R13/641
Domestic Patent References:
DE102015015999A1N/A2016-08-11
DE102008014255B3N/A2009-01-15
DE102006047039A1N/A2007-11-08
DE102006001764A1N/A2007-03-29
DE102004039401A1N/A2006-03-09
DE10340981A1N/A2004-03-25
DE19841738A1N/A2000-03-09
Foreign References:
JP2004349184A2004-12-09
JP2010153367A2010-07-08
Claims:
1. Steckverbinder (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
einen elektrisch isolierenden Steckverbinderkörper (11) mit einem oder mehreren Steckkontakten (12) und
einen induktiv oder kapazitiv anregbaren Steckerfassungs-Antwortgeber (15).

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, der als Hochvoltsteckverbinder ausgelegt ist, wobei die Steckkontakte (12) als elektrische Kontakte, insbesondere als Hochvolt-Steckkontakte (12), ausgebildet sind.

3. Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steckerfassungs-Antwortgeber (15) ein Elektrodenpaar (114) oder eine Spule (14) innerhalb des Steckverbinderkörpers (11) aufweist.

4. Steckverbinder (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Steckerfassungs-Antwortgeber (15) mit einem Resonanzkreis (13, 14) ausgestattet ist, der das Elektrodenpaar (114) oder die Spule (14) umfasst.

5. Steckverbinder (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Steckverbinder (10) als Buchse oder als Stecker ausgebildet ist.

6. Steckverbinder (20) für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
einen elektrische isolierenden Steckverbinderkörper (21) mit einem oder mehreren Steckkontakten (22) und
eine induktive oder kapazitive Steckerfassungseinrichtung (25).

7. Steckverbinder (20) nach Anspruch 6, der als Hochvoltsteckverbinder ausgelegt ist, wobei die Steckkontakte (22) als elektrische Kontakte, insbesondere als Hochvolt-Steckkontakte (22), ausgebildet sind.

8. Steckverbinder (20) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Steckerfassungseinrichtung (25) ein Elektrodenpaar (124) oder eine Spule (24) innerhalb des Steckverbinderkörpers (21) aufweist.

9. Steckverbinder (20) nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei die Steckerfassungseinrichtung (25) mit einem Resonanzkreis (23, 24) ausgestattet ist, der das Elektrodenpaar (124) oder die Spule (24) umfasst.

10. Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 6–9, der ferner einen Signalgenerator (30) aufweist.

11. Steckverbinder (220) nach Anspruch 10, der ferner einen Zwischenkreis (250, 251) aufweist, der zwischen dem Signalgenerator (230) und Steckerfassungseinrichtung (225) vorgesehen ist, wobei der Zwischenkreis (250, 251) kapazitiv oder induktiv an den Signalgenerator (230) gekoppelt ist und ferner mit der Steckerfassungseinrichtung (225) verbunden ist.

12. Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 6–9, wobei der Steckverbinder (20) als Stecker oder als Buchse ausgebildet ist.

13. Stecksystem mit einem Steckverbinder (10) nach einem der Ansprüche 1–5 als ersten Steckverbinder und mit einem Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 6–12 als zweiten Steckverbinder, wobei die ein oder mehreren Steckkontakte (12) des ersten Steckverbinders (10) komplementär zu den ein oder mehreren Steckkontakten (22) des zweiten Steckverbinders (20) ausgebildet sind und wobei die Steckerfassungseinrichtung (25) und der Steckerfassungs-Antwortgeber (15) mit Resonanzkreisen (13, 14; 23, 24) der gleichen Resonanzfrequenz ausgebildet sind.

14. Stecksystem nach Anspruch 13, wobei die Steckerfassungseinrichtung (25) und der Steckerfassungs-Antwortgeber (15) jeweils ein Elektrodenpaar (114, 124) oder eine Spule (14; 24), die innerhalb des jeweiligen Steckverbinderkörpers (11, 21) angeordnet sind und im eingesteckten Zustand der Steckverbinder (11, 21) die Elektrodenpaare (114, 124) oder die Spulen (14, 24) zueinander ausgerichtet sind.

15. Stecksystem nach Anspruch 14, wobei die Elektrodenpaare (114, 124) und die Spulen (14, 24) Teil des jeweiligen Resonanzkreises (13, 14) sind.

Description:
Hintergrund der Erfindung

In Fahrzeugen sind zahlreiche Komponenten, die nacheinander montiert werden. Um deren Interaktion zu gewährleisten, werden Steckverbindungen verwendet, insbesondere um elektrische Leistung, mechanische Leistung oder Fluide zu übertragen. Bei Steckverbindungen besteht das Problem, dass sich diese lösen können, wodurch eine Funktion nicht dargestellt werden kann, Fehler oder Störungen auftreten oder eine gefährliche Situation entsteht. Insbesondere bei Hochvolt-Steckverbindungen können Gefahrensituationen auftreten, wenn sich Steckverbindungen lockern und ggf. leitende Teile freigestellt werden.

Kraftfahrzeuge, die über einen elektrischen Antrieb verfügen, sind mit einem Traktionsenergiespeicher ausgestattet, um den elektrischen Antrieb mit elektrischer Energie zu versorgen. Um höhere Leistungsniveaus zu erreichen, verfügt der Traktionsenergiespeicher über eine hohe Nennspannung. Es sind gerade bei Spannungen über 60 Volt Mechanismen erforderlich, um eine Schädigung durch Stromschlag vermeiden.

Die Druckschrift DE 10 2006 001 764 A1 beschreibt eine Sicherheitseinrichtung, die unter anderem über Interlockkontakte verfügt. Derartige Kontakte werden bei Hochvolt-Steckverbindungen verwendet, um über einen Steckverbindungskontakt, der im gleichen Stecksystem wie Hochvolt-Steckverbindungen angeordnet ist, ermittelt zu können, ob das Stecksystem sich im eingesteckten Zustand befindet, oder ob Hochvoltkontakte nicht eingesteckt sind und somit bloß liegen. Abhängig von der Erfassung des Steckzustands wird der Traktionsenergiespeicher abgetrennt bzw. es werden verbleibende Ladungen hoher Spannung ausgeglichen, um einen Stromschlag durch berühren eines nicht eingesteckten Kontakts (oder einer damit elektrisch verbundenen Komponente) zu vermeiden. Interlockkontakte haben jedoch einen gewissen Platzbedarf innerhalb des Stecksystems, der insbesondere dann kritisch wird, wenn die Hochvoltkontakte einen Großteil des verfügbaren Platzes einnehmen.

Im Weiteren sind Möglichkeiten zur Steckerfassung für Steckverbindungen, insbesondere für Hochvoltstecker beschrieben, die einen geringen Platzbedarf haben.

Abriss der Erfindung

Es wird vorgeschlagen, die Funktion der Steckerfassung drahtlos zu realisieren. Dadurch geht der Platzbedarf von Elementen, die der Steckerfassung dienen, d.h. die der Erfassung des Steckzustands eines Steckverbinders dienen, nicht notwendigerweise zu Lasten der Steckkontakte. Insbesondere können auf der Seite eines Steckverbinders, an der sich die Steckkontakte befinden, auch keine weiteren Kontakte untergebracht sei.

Es wird vorgeschlagen, die Steckerfassung drahtlos auszugestaltet. Dadurch ergeben sich die genannten Freiheitsgrade bei der Anordnung der Komponenten, die zur Steckerfassung erforderlich sind. Insbesondere können die zur Steckerfassung erforderlichen Komponenten innerhalb eines Steckverbinderkörpers untergebracht werden. Dadurch sind sie zudem vor äußeren Einflüssen geschützt.

Es werden Steckverbinder sowie ein Stecksystem vorgeschlagen. Die Steckverbinder bilden zwei Seiten eines Stecksystems im Sinne eines Steckers und einer dazu passenden Buchse.

Die Steckverbinder bzw. die Steckkontakte können pneumatische, hydraulische, mechanische oder auch elektrische Steckverbinder sein. Die Steckverbinder bzw. die Steckkontakte können vornehmlich zur Leistungsübertragung (etwa elektrische Leistung, mechanische Leistung wie eine Drehbewegung oder Druckluft) vorgesehen sein oder vornehmlich zur Medienübertragung, etwa Kühlmedium, Treibstoff, Nutz-Flüssigkeiten wie Bremsflüssigkeit, Harnstofflösung oder Reinigungslösung. Die Steckverbinder bzw. die Steckkontakte können insbesondere elektromechanische Verbinder sein, etwa Niedervolt- oder vorzugsweise Hochvolt-Steckverbinder bzw. Hochvolt-Steckkontakte.

Zur Erfassung des Steckzustands wird eine drahtlose Steckerfassungseinrichtung verwendet. Als Signalisierungsmittel, mittels dem der Steckzustand erfassbar wird, dient ein drahtloser Steckerfassungs-Antwortgeber.

Als "drahtlos" wird hierbei die Eigenschaft bezeichnet, mittels drahtlos übertragenem Wechselsignal zu interagieren bzw. zu arbeiten. Dies entspricht der Eigenschaft der Steckerfassungseinrichtung, einen Steckzustand mittels eines Wechselsignals zu erfassen bzw. der Fähigkeit der Steckerfassungseinrichtung, induktiv oder kapazitiv mit dem Steckererfassungs-Antwortgeber gekoppelt zu werden und insbesondere (Wechsel-)Signale von diesem zu empfangen. Ferner entspricht dies der Eigenschaft des Steckerfassungs-Antwortgebers, einen Steckzustand mittels eines Wechselsignals abzugeben bzw. der Fähigkeit des Steckerfassungs-Antwortgebers, induktiv oder kapazitiv mit der Steckerfassungseinrichtung gekoppelt zu werden und insbesondere (Wechsel-)Signale an diese abzugeben.

Da die Ermittlung des Steckzustands darauf beruht, dass der Steckzustand mittels eines Wechselsignals abgetastet wird, ist die Beeinflussung durch elektrostatische und insbesondere magnetostatische Felder, wie sie bei hohen Gleichströmen auftreten, stark verringert.

Die drahtlose Steckerfassungseinrichtung ist eingerichtet, zu ermitteln, ob sich der Steckerfassungs-Antwortgeber an der Steckerfassungseinrichtung befindet, wie es im eingesteckten Zustand der Fall ist, oder ob der Steckerfassungs-Antwortgeber nicht in der Nähe der Steckerfassungseinrichtung ist, wie es im nicht eingesteckten Zustand der Fall ist. Die Steckerfassungseinrichtung ist mit anderen Worten eingerichtet, die Präsenz des Steckerfassungs-Antwortgebers zu erfassen. Der Steckerfassungs-Antwortgeber ist eingerichtet, der Steckerfassungseinrichtung zu signalisieren, ob er sich an der Steckerfassungseinrichtung befindet, oder nicht. Der Steckerfassungs-Antwortgeber ist mit anderen Worten eingerichtet, zu Signalisieren, ob der Stecker präsent ist (d.h. eingesteckt bzw. belegt ist), oder nicht. Die Steckerfassungseinrichtung ist eingerichtet, zu erfassen, ob der Steckverbinder belegt bzw. eingesteckt ist. Die Steckerfassungseinrichtung ist eingerichtet, kapazitiv oder induktiv (allgemein: drahtlos und mittels Wechselsignalübertragung) mit dem Steckerfassungs-Antwortgeber zu interagieren.

Es wird ein Steckverbinder für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, der einen elektrisch isolierenden Steckverbinderkörper umfasst. Der Steckverbinderkörper (insbesondere ein Hochvoltsteckverbinder) weist einen oder mehrere Steckkontakte auf. Ferner weist der Steckverbinderkörper einen induktiv oder kapazitiv anregbaren Steckerfassungs-Antwortgeber auf. Der Steckverbinder weist ein induktives oder kapazitives Kopplungselement auf. Das Kopplungselement ist insbesondere Teil des Steckerfassungs-Antwortgebers. Die Steckkontakte bilden eine elektrische, pneumatische, hydraulische oder fluidübertragende Leitung.

Der Steckerfassungs-Antwortgeber kann ein Elektrodenpaar oder eine Spule aufweisen. Das Elektrodenpaar bildet ein kapazitives Kopplungselement. Die Spule bildet das induktive Kopplungselement. Das betreffende Kopplungselement (d.h. die Spule bzw. das Elektrodenpaar) kann innerhalb des Steckverbinderkörpers vorgesehen sein oder kann an diesem befestigt sein. Das Kopplungselement ist insbesondere an dem Hochvoltsteckverbinder befestigt.

Falls der Steckerfassungs-Antwortgeber kapazitiv anregbar ist, dann weist der Steckerfassungs-Antwortgeber das Elektrodenpaar auf. Falls der Steckerfassungs-Antwortgeber induktiv ist, dann weist der Steckerfassungs-Antwortgeber die Spule auf.

Die Spule kann als gewickelte Spule mit oder ohne Kern ausgeführt sein, oder als Spule, deren Induktivität durch Leiterbahnspirale einer Leiterplatte definiert ist. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Durchmessers bzw. der Quadratwurzel der Querschnittsfläche der Spule bezogen auf die Länge der Spule mindestens 1, 5, 10, und vorzugsweise mindestens 20, 50 oder 100, insbesondere mindestens 200, 500 oder 1000. Die Spule ist vorzugsweise von einer Isolierschicht (insbesondere vollständig) bedeckt, insbesondere von dem Isolator der Leiterplatte. Ferner kann die Spule von einem Abschnitt des Steckverbinderkörpers bedeckt sein.

Das Elektrodenpaar ist vorzugsweise von einer Isolierschicht oder einem Abschnitt des Steckverbinderkörpers bedeckt, insbesondere vollständig. Das Elektrodenpaar (oder auch die Spule) kann jedoch auch auf dem Steckverbinder oder auf dem Steckverbinderkörper angeordnet sein. Das Elektrodenpaar umfasst vorzugsweise zwei Elektrodenflächen, die nebeneinander liegen. Der Winkel zwischen den Elektrodenflächen beträgt vorzugsweise mindestens 90°, mindestens 120° oder mindestens 160°. Die Elektrodenflächen erstrecken sich vorzugsweise auf der gleichen Ebene oder auf der gleichen Umfangsfläche.

Der Steckerfassungs-Antwortgeber ist vorzugsweise mit einem Resonanzkreis ausgestattet. Der Resonanzkreis umfasst das Elektrodenpaar oder die Spule. Falls der Steckerfassungs-Antwortgeber kapazitiv anregbar ist, dann umfasst der Resonanzkreis das Elektrodenpaar. Das Elektrodenpaar dient der kapazitiven Ankopplung, wobei der Resonanzkreis eine Induktivität und optional eine Kapazität umfasst. Die Eigenschaften des Resonanzkreises ergeben sich aus der Kapazität der kapazitiven Ankopplung durch das Elektrodenpaar sowie aus der Spule und gegebenenfalls durch die optionale Kapazität. Falls der Steckerfassungs-Antwortgeber induktiv kapazitiv ist, dann umfasst der Resonanzkreis die Spule. Die Spule dient der magnetischen (induktiven) Ankopplung, wobei der Resonanzkreis eine Kapazität und optional eine weitere Induktivität umfasst. Die Eigenschaften des Resonanzkreises ergeben sich durch die Induktivität der Spule und durch die Kapazität (und ggf. durch die optionale weitere Induktivität).

Der Steckverbinder, der den Steckerfassungs-Antwortgeber umfasst, kann als Buchse oder vorzugsweise als Stecker ausgebildet sein. Dieser Steckverbinder ist insbesondere zum energiespeicherseitigen Anschluss vorgesehen, beispielsweise zum Anschluss einer Hochvoltbatterie bzw. eines Hochvoltenergiespeichers oder eines Wandlers, der die Spannung der Hochvoltbatterie wandelt (d.h. anpasst). Der Steckverbinder kann ferner zum pump- oder tankseitigen Anschluss vorgesehen sein, etwa zum Anschluss eines Fluidtanks oder einer Fluidpumpe.

Voranstehend wurde auf einen Steckverbinder Bezug genommen, der den Steckerfassungs-Antwortgeber umfasst, und der im Weiteren auch als erster Steckverbinder bezeichnet wird.

Ein weiterer Steckverbinder umfasst eine induktive oder kapazitive Steckerfassungseinrichtung und wird im Weiteren auch als zweiter Steckverbinder bezeichnet. Der zweite Steckverbinder ist insbesondere zum verbraucherseitigen Anschluss vorgesehen. Dieser weitere Steckverbinder kann zum Anschluss eines Inverters oder allgemein eines elektrischen Antriebs bzw. Startergenerators verwendet werden. Alternativ kann der weitere Steckverbinder kann zum Anschluss einer pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Komponente oder einer zu kühlenden Komponenten oder einer mit Fluid zu versorgenden Komponente vorgesehen sein.

Es wird daher ein Steckverbinder für ein Kraftfahrzeug beschrieben, der induktiven oder kapazitiven Steckerfassungseinrichtung aufweist. Dieser Steckverbinder kann als zweiter Steckverbinder bezeichnet werden. Der zweite Steckverbinder umfasst einen elektrisch isolierenden Steckverbinderkörper mit einem oder mehreren Steckkontakten. Ferner umfasst der zweite Steckverbinder einen elektrisch isolierenden Steckverbinderkörper mit einem oder mehreren Steckkontakten.

Diese Steckerfassungseinrichtung weist ein Elektrodenpaar oder eine Spule auf. Das Elektrodenpaar bzw. die Spule des zweiten Hochvoltsteckverbinders kann ausgebildet und/oder ausgebildet sein wie das Elektrodenpaar bzw. die Spule des ersten Steckverbinders.

Die Steckerfassungseinrichtung kann ein Elektrodenpaar oder eine Spule aufweisen, die sich innerhalb des Steckverbinderkörpers den zweiten Steckverbinders befinden, oder die auf diesem Steckverbinderkörper befestigt sind.

Die Steckerfassungseinrichtung des zweiten Steckverbinders ist mit einem Resonanzkreis ausgestattet, der das Elektrodenpaar oder die Spule umfasst. Innerhalb dieses Resonanzkreises oder auch innerhalb des Resonanzkreises des ersten Steckverbinders kann eine weitere Induktivität, eine weitere Kapazität und/oder ein weiterer Widerstand vorgesehen sein. Mit der Induktivität bzw. Kapazität kann eine gewünschte Resonanzfrequenz des betreffenden Resonanzkreises eingestellt werden. Mit dem Widerstand kann eine gewünschte Güte eingestellt werden bzw. die Frequenzselektivität vermindert werden. Die Resonanzkreise des ersten und des zweiten Hochvoltsteckverbinders sind aufeinander abgestimmt. Liegt über die Spulen bzw. Elektrodenpaare eine Kopplung vor, so regt ein Resonanzkreis (insbesondere der des zweiten Steckverbinders) den anderen an. Diese Anregung und somit der Steckzustand ist am ersten Steckverbinder erfassbar.

Der zweite Steckverbinder weist einen Signalgenerator auf bzw. dessen Steckerfassungseinrichtung weist einen Signalgenerator auf. Alternativ kann der zweite Steckverbinder Signalleitungen aufweisen, die zum Anschluss an den Signalgenerator eingerichtet sind. Der Signalgenerator ist hierbei außerhalb des zweiten Steckverbinders und bildet vorzugsweise zusammen mit dem zweiten Steckverbinder eine Einrichtung.

Der Signalgenerator ist eingerichtet, den Resonanzkreis des zweiten Steckverbinders anzuregen. Der Signalgenerator gibt insbesondere ein Signal mit einer Wechselsignalkomponente ab (insbesondere eine Wechselspannungskomponente), die eingerichtet ist, den Resonanzkreis (des zweiten und somit auch indirekt des ersten Hochvoltsteckverbinders) anzuregen. Die Frequenz der Wechselsignalkomponente entspricht im Wesentlichen der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises des zweiten Hochvoltsteckverbinders. Die Frequenz der Wechselsignalkomponente entspricht ferner im Wesentlichen der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises des ersten Hochvoltsteckverbinders. Die Wechselsignalkomponente entspricht vorzugsweise mindestens 20%, 50% oder 90% des Leistungsspektrums des vom Signalgenerator abgegebenen Signals. Der Signalgenerator kann ein Flip-Flop, ein zur Abgabe eines Rechtecksignals programmierter Prozessor oder ein anderer Rechtecksignalgenerator sein. Diesem ist vorzugsweise ein Bandpass nachgeschaltet, dessen Mittenfrequenz im Wesentlichen der Resonanzfrequenz der Resonanzfrequenz der Steckerfassungseinrichtung bzw. dessen Resonanzkreis entspricht. Der Bandpass ist eingerichtet, aus dem Rechtecksignal des Signalgenerators ein Sinussignal (ggf. mit verbleibenden Oberwellen) zu erzeugen. Der Signalgenerator kann ferner ein Sinus-Signalgenerator sein.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass ein Zwischenkreis zwischen dem Signalgenerator und Steckerfassungseinrichtung vorgesehen ist. Der Zwischenkreis kann Teil des zweiten Steckverbinders sein, oder kann allgemein Teil der Anregungs-Einrichtung sein, die nicht notwendigerweise Teil des zweiten Steckers (etwa eines elektrischen Steckers, insbesondere eines Hochvoltsteckers) ist. Der Zwischenkreis ist kapazitiv oder induktiv an den Signalgenerator gekoppelt. Hierzu weist der Zwischenkreis eine Spule oder ein Elektrodenpaar auf. Ferner ist der Zwischenkreis mit der Steckerfassungseinrichtung gekoppelt, insbesondere mit dessen Resonanzkreis. Der Zwischenkreis weist ein drahtloses Kopplungselement (d.h. eine Spule oder ein Elektrodenpaar) auf, das mit einem drahtlosen Kopplungselement drahtlos gekoppelt ist, welches mit dem Signalgenerator (leitend) verbunden ist. Der Zwischenkreis ist ferner mit dem Resonanzkreis des zweiten Steckverbinders (leitend) verbunden. Das Kopplungselement des Zwischenkreises (d.h. eine Spule oder ein Elektrodenpaar) wirkt mit dem Resonanzkreis des zweiten Steckverbinders zusammen.

Die Eigenschaften und insbesondere die Resonanzfrequenz ergeben sich aus der Induktivität der Spule (d.h. des Kopplungselements) des Zwischenkreises und den Elementen des Resonanzkreises des zweiten Steckverbinders. Falls der Zwischenkreis ein Elektrodenpaar als Kopplungselement aufweist, dann ergeben sich die Eigenschaften und insbesondere die Resonanzfrequenz aus der Kapazität, die das Elektrodenpaar des Zwischenkreises mit dem Elektrodenpaar bildet, das mit dem Signalgenerator verbunden ist, und den Elementen des Resonanzkreises des zweiten Steckverbinders. Diese Resonanzfrequenz (unter Berücksichtigung des Kopplungselements des Zwischenkreises) entspricht vorzugsweise der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises des ersten Steckverbinders und insbesondere einer Grundfrequenz des Signals, das der Signalgenerator abgibt.

Das Kopplungselement des Zwischenkreises kann auf einer Seite einer (mechanischen) Steckverbindung vorgesehen sein, auf dessen entgegengesetzter Seite sich der Resonanzkreis der zweiten Hochvoltsteckverbindung befindet. Dadurch kann die zweite Steckverbindung über die genannte (mechanische) Steckverbindung an eine Komponente oder weitere Vorrichtung angesteckt werden, in der sich der Signalgenerator oder allgemein eine Steuer- oder Erfassungsschaltung befindet, ohne dass elektrisch leitende Steckverbindungen hergestellt werden müssen. Dies erlaubt eine vereinfachte Montage. Mit anderen Worten ergibt sich neben der drahtlosen Kopplung (d.h. drahtlose Schnittstelle) zwischen der ersten und dem zweiten Steckverbinder. Eine weitere drahtlose Kopplung ergibt sich zwischen der Steckerfassungseinrichtung bzw. dem Resonanzkreis des zweiten Steckverbinders einerseits und dem Signalgenerator. Diese weitere drahtlose Kopplung ermöglicht eine mechanische Verbindung, die hergestellt werden kann, ohne eine leitende (kontaktbasierte) elektrische Verbindung herzustellen, während der Signalgenerator und/oder eine Auswertungsschaltung in einer Komponente bzw. weiteren Vorrichtung, etwa einem Gehäuse, einer Schaltung (etwa eine Hochvoltschaltung) oder einer (Hochvolt-)Batterie oder allgemein in oder an einer anzuschließenden hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, mechanischen, oder mit Fluid zu versorgenden Komponente.

Insbesondere verbindet die mechanische Verbindung die zweite Steckverbindung mit einem Kupplungsgehäuse bzw. einer Kupplungsglocke. Die weitere drahtlose Kopplung, welche von dem Zwischenkreis ermöglicht wird, verbindet die (zweite) Steckverbindung und einer weitere Vorrichtung, insbesondere einer Kupplung, einem Getriebe bzw. dessen Gehäuse, beispielsweise einer Kupplungsglocke. Die weitere Vorrichtung umfasst insbesondere eine elektrische Maschine, insbesondere einen elektrischen Traktionsmotor oder einen Startergenerator und vorzugsweise auch Leistungselektronik, etwa einen Inverter. Das Kopplungselement, das direkt (d.h. leitend) mit Signalgenerator verbunden ist (d.h. ein Elektrodenpaar oder eine Spule), kann sich auf einer Leiterplatte befinden, das in der weiteren Vorrichtung und insbesondere in der Kupplungsglocke fest montiert ist. Das Kopplungselement des Zwischenkreises, welches zur drahtlosen Kopplung mit demjenigen Kopplungselement vorgesehen ist, welches direkt mit dem Signalgenerator verbunden ist, kann sich an oder in einem Halterungselement befinden, in oder auf dem auch ein Leistungsfilter angeordnet ist. Das Halterungselement ist insbesondere ein Spritzgussteil. Das Kopplungselement des Zwischenkreises kann an oder in einer Steckerwanne des (zweiten) Steckverbinders angeordnet sein. Die in diesem Absatz erwähnten elektrischen Komponenten, etwa die Leistungselektronik, die Steckverbindung oder der Traktionsmotor, sind insbesondere Hochvolt-Komponenten.

Der Zwischenkreis kann als elektrische Verlängerung der Steckererfassungseinrichtung angesehen werden, die aufgrund der Verlängerung drahtlos mit dem Signalgenerator verbunden ist. In montiertem Zustand sind das Kopplungselement des Zwischenkreises und das Kopplungselement, das mit dem Signalgenerator verbunden ist, zueinander ausgerichtet bzw. fluchten zumindest teilweise miteinander.

Der Resonanzkreis des zweiten Steckverbinders (bzw. der damit verbundene Resonanzkreis) kann ferner mit einer Auswertungsschaltung verbunden sein, die sich außerhalb des zweiten Steckverbinders befindet, oder sich am oder innerhalb des zweiten Steckverbinders befindet. Eine derartige Auswertungsschaltung kann mit dem Steckverbinder eine Einrichtung bilden, insbesondere zusammen mit der Einrichtung, die auch den Signalgenerator umfasst. Die Auswertungsschaltung ist insbesondere eingerichtet, die Strom- oder Spannungsamplitude des angeschlossenen Resonanzkreises mit einem Schwellenwert zu vergleichen. Liegt die Amplitude über dem Schwellenwert, dann ist der Steckzustand "eingesteckt" bzw. der erste Steckverbinder befindet sich am bzw. im zweiten Steckverbinder. Ist dies nicht der Fall, dann ist der Steckzustand "nicht belegt", d.h. der erste Steckverbinder befindet sich nicht am bzw. im zweiten Steckverbinder. Die Auswertungsschaltung ist eingerichtet, den Steckzustand zu übermitteln bzw. anzuzeigen oder ein betreffendes Signal abzugeben, das den Steckzustand wiedergibt.

Der zweite Steckverbinder kann als Stecker oder vorzugsweise als Buche ausgebildet sein. Dieser Steckverbinder ist insbesondere zum verbraucherseitigen Anschluss vorgesehen, beispielsweise zum Anschluss eines Inverters oder einer elektrischen Maschine oder einem anderen Energieverbraucher, -Wandler oder einer mit Fluid zu Versorgenden Komponente.

Der erste Steckverbinder und der zweite Steckverbinder bilden ggf. mit weiteren Komponenten ein Stecksystem. Der Steckkontakte des ersten Steckverbinders und des zweiten Steckverbinders sind zueinander komplementär ausgebildet. Dies betrifft insbesondere die Geometrie und die Abmaße der betreffenden Steckkontakte. Sind ferner mechanische Führungs- oder Schutzelemente an den Steckverbindern vorgesehen, dann sind auch diese zueinander in diesem Sinne komplentär zueinander ausgebildet. Die Steckverbinder und insbesondere deren Steckkontakte (ein oder mehrere) sind eingerichtet, mittels eines (lösbaren) Presssitzes miteinander verbunden zu werden. Der erste und der zweite Steckverbinder sind insbesondere elektrische Steckverbinder, beispielsweise Hochvolt-Steckverbinder.

Die Steckkontakte sind vorzugsweise auf einer Stirnseite des jeweiligen Steckverbinders vorgesehen. Die Stirnseite kann von Führungs- oder Schutzelementen umgeben sein. Die Führungs- oder Schutzelemente sind Teil des betreffenden Steckverbinderkörpers oder sind mit diesem fest verbunden.

Die Resonanzkreise des ersten und des zweiten Steckverbinders sind mit der Resonanzfrequenz ausgestattet. Hierzu werden auch Resonanzfrequenzen gerechnet, die (beispielsweise um weniger als 10%, 5% oder 2%) voneinander abweichen, sofern die Resonanzkreise eingerichtet sind, resonant gekoppelt zu werden. Dies gilt auch für die Resonanzfrequenz des Zwischenkreises, falls vorhanden.

Die drahtlose Steckerfassungseinrichtung (bzw. die Kopplungselemente des Resonanzkreises des ersten Steckverbinders) und der drahtlose Steckerfassungs-Antwortgeber (bzw. die Kopplungselemente des Resonanzkreises des zweiten Steckverbinders) umfassen jeweils ein Elektrodenpaar oder eine Spule, die innerhalb des jeweiligen Steckverbinderkörpers angeordnet sind (oder an diesem befestigt sind). Im eingesteckten Zustand der Steckverbinder sind die Elektrodenpaare oder die Spule zueinander ausgerichtet sind. Die Elektroden der Elektrodenpaare bzw. die Spulen fluchten im eingesteckten Zustand zumindest teilweise. Die Elektrodenpaare bzw. die Spulen sind derart zueinander (im eingesteckten Zustand des Stecksystems) ausgerichtet, dass sich eine kapazitive oder induktive Kopplung ergibt, die eine Anregung des Steckerfassungs-Antwortgebers durch die Steckerfassungseinrichtung ermöglicht.

Die 13 dienen zur symbolhaften Darstellung von Steckverbindern und Stecksystemen.

Die 1 zeigt einen Steckverbinder 10 in symbolhafter Darstellung. Der Steckverbinder 10, entsprechend einem ersten Steckverbinder, umfasst einen elektrisch isolierenden Steckverbinderkörper 11 in zylindrischer Form. Es ist in der Mitte des Steckverbinderkörper 11 ein Steckkontakt 12 angeordnet, der eingerichtet ist, in einem dazu komplementären Steckkontakt 22 eingesteckt zu werden, wenn der Steckverbinder 10 in einen in 1 dargestellten weiteren Steckverbinder (entsprechend einem zweiten Steckverbinder) eingesteckt wird. Der Steckkontakt 22 ist innen hohl und bildet eine Buchse, während der Steckkontakt 12 des Steckverbinders 10 als Stecker wiedergegeben ist. Der Steckverbinder 10 ist somit als Stecker ausgebildet, während der Steckverbinder 20 als Buchse ausgebildet ist. Eine hierzu reverse Ausbildung der Steckkontakte 12, 22 ist ebenso möglich. Die Steckkontakte 12 und 22 sowie die Steckverbinder 10 und 20 sind vorzugsweise Hochvolt- Steckkontakte bzw. -steckverbinder.

Weiterhin umfasst der Steckverbinder 10 einen induktiv anregbaren Steckerfassungs-Antwortgeber 15. Der Antwortgeber 15 dient dazu, zu erfassen, ob der Steckverbinder 10 eingesteckt ist, oder nicht.

Der Steckerfassungs-Antwortgeber 15 weist eine Spule 14 innerhalb des Steckverbinderkörpers 11 auf. Zu der symbolisch dargestellten Spule 14 ist ein Kondensator 13 parallel geschaltet. Der Kondensator 13 und die Spule 14 bilden zusammen ein LC-Resonanzkreis. Über die Spule 14 kann ferner ein Wechselmagnetfeld erfasst werden, über das der Steckerfassungs-Antwortgeber 15 angekoppelt werden kann. Die Spule 14 erstreckt sich an einer Umfangfläche des Steckverbinders 10 bzw. dessen Steckverbinderkörper 11. Es ist vorgesehen, dass ein Teil dieser Umfangsfläche des Steckverbinders 10, der den Steckkontakt 12 umgibt, beim Einstecken in einen dazu komplementären Teil der Umfangsfläche des Steckverbinderkörpers 21 des Steckverbinders 20 eindringt. Zum einen sind die erwähnten Teile der Umfangsfläche bzw. der Hülle der betreffenden Steckverbinder 10 und 20 eingerichtet, einen lösbaren Presssitz beim Einstecken auszubilden. Zum anderen ergibt sich auch eine drahtlose Kopplung, da auch in dem Steckverbinder 20 eine Spule 24 und ein Kondensator 23 angeordnet sind.

Die Spule 24 befindet sich in oder an einem Teil des Steckverbinderkörpers 21, in den ein Teil des Steckverbinderkörpers 11 eingesteckt wird. Somit überlappen sich die Querschnittsflächen der Spulen 14 und 24 zumindest teilweise, wenn die Steckverbinder 10 und 20 ineinandergesteckt sind. Es ist dargestellt, dass die Spulen 14 und 24 sich entlang der Umfangsfläche des jeweiligen Steckverbinderkörpers 11, 21 erstrecken. Alternativ können sich diese Spulen (oder auch die Elektrodenkontakte) auf oder an der Stirnseite des jeweiligen Steckverbinders befinden.

Die Steckerfassungseinrichtung 25 ermöglicht es, mit dem Antwortgeber 15 zu koppeln. In der 1 ist eine induktive Kopplung dargestellt. 2 zeigt eine Alternative hierzu in Form einer kapazitiven Kopplung. Die Steckerfassungseinrichtung ist anhand der Kopplung in der Lage, die Präsenz des Antwortgebers 15 zu ermitteln. Die Steckerfassungseinrichtung 25 umfasst einen Kondensator 23 und eine Spule 24, die zusammen einen (zweiten) Resonanzkreis bilden. Der Resonanzkreis, der den Kondensator 13 und 14 umfasst, das heißt der erste Resonanzkreis bzw. der Resonanzkreis des ersten Steckverbinders 10, weist eine Resonanzfrequenz auf, die im Wesentlichen der Resonanzfrequenz des zweiten Resonanzkreises mit dem Kondensator 23 und der Spule 24 entspricht. Die Steckerfassungseinrichtung 25 ist resonant mit dem Steckerfassungs-Antwortgeber 15 koppelbar.

Weiterhin ist ein Signalgenerator 30 vorgesehen, der über eine Induktivität, eine Kapazität, ein Filter oder über einen Widerstand 31 ein Signal in den zweiten Resonanzkreis einkoppelt. Dies ist lediglich symbolhaft dargestellt, wie die gesamte Darstellung der 1, wobei insbesondere eine Masseleitung der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist. Der Signalgenerator 30 kann Teil des Steckverbinders 20 sein. Alternativ kann der Steckverbinder 20 über Leitungen L verfügen, mittels derer sich ein Signalgenerator 30 anschließen lässt.

Ferner ist eine Auswerteschaltung 32 vorgesehen, die mit dem zweiten Resonanzkreis verbunden ist. Damit die Auswerteschaltung 32 nicht nur das Signal des Signalgenerators 30 sondern auch das (darauf überlagerte) Antwortsignal erfassen kann, ist die Auswerteschaltung nicht über das Bauelement 31 mit dem zweiten Resonanzkreis verbunden. Auch die Auswerteschaltung 32 kann Teil des zweiten Steckverbinders 20 sein, kann jedoch auch nicht Teil des zweiten Steckverbinders 20 sein, insbesondere wenn der Steckverbinder 20 eine Leitung L umfasst, über die auch die Auswertungsschaltung 32 angeschlossen werden kann. Die Auswerteschaltung ist eingerichtet, die Amplitude der Schwingung des zweiten Resonanzkreises auszuwerten, um so zu ermitteln, ob der Antwortgeber 15 an die Steckerfassungseinrichtung gekoppelt ist (gleichbedeutend mit einem belegten Steckverbinder 20), oder nicht. Im Falle einer Kopplung ist die Amplitude des am Schwingkreis anliegenden Signals höher oder geringer (abhängig davon, ob die Amplitude im Schwingkreis 24/23 oder im Schwingkreis 13/14 betrachtet wird) als bei einer Nicht-Kopplung, da der Schwingkreis mit dem Kondensator 13 und der Spule 14 (das heißt der Schwingkreis des Antwortgebers 15) dann resonant mit der Steckerfassungseinrichtung 25 gekoppelt ist. Die Amplitude im Schwingkreis der Elemente 23, 24 ist bei Kopplung geringer als bei Nicht-Kopplung, da diesem Energie entzogen wird. Die Auswertungsschaltung 32 stellt bei Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts fest, dass Kopplung herrscht und stellt bei Nicht-Überschreiten des Schwellwerts fest, dass Nicht-Kopplung herrscht.

Der Signalgenerator 30 ist insbesondere ein Prozessor, beispielsweise ein Mikroprozessor, welcher ein Rechtecksignal erzeugt. Es ist ein Filter vorgesehen, insbesondere ein Bandpassfilter, um aus diesem Rechtecksignal (annähernd) ein Sinussignal zu erzeugen. Beispielsweise kann das Bauelement 31 ein Bandpass sein, der Frequenzen oberhalb der Grundfrequenz des Rechtecksignals stärker dämpft als die Grundfrequenz. Anstatt eines Bandpass kann auch ein Tiefpass verwendet werden.

Die Auswerteschaltung 32 kann einen Schwellenwert umfassen bzw. einen Speicher, in dem dieser abgelegt ist, sowie einen Vergleicher, um die Amplitude des Schwingkreises zu ermitteln. Die Auswerteschaltung 32 kann eine Schaltung getrennt von dem Signalgenerator 30 sein. Jedoch kann die Auswerteschaltung 32 auch von dem Prozessor, insbesondere von dem Mikroprozessor realisiert werden, mittels dem auch der Signalgenerator umgesetzt wird. In diesem Fall umfasst die Auswerteschaltung 32 einen A/D-Wandler (des Mikroprozessors), wobei der Mikroprozessor den Vergleich mit einem Schwellenwert vornimmt bzw. die Amplitude, welche von dem A/D-Wandler als numerischen Wert auswertet. Der Mikroprozessor kann einen Speicher aufweisen oder mit einem Speicher verbunden sein, in dem ein Programm oder Programmabschnitt abgelegt ist, welches einen Ausgang des Mikroprozessors zum Erzeugen eines (periodischen) Rechtecksignals veranlasst, wenn das Programm ausgeführt wird. Darüber hinaus kann in den Speicher ein Programm oder Programmabschnitt eingelegt sein, der die Funktion der Auswerteschaltung 32 umsetzt, das heißt das bzw. der eine Vergleichsoperation umfasst, mittels der ein Wert, der der Amplitude des Schwingkreises entspricht, mit einem Schwellenwert vergleicht. Insbesondere kann die Spitzenamplitude oder ein Pegel des am Schwingkreis anliegenden Signals ausgewertet werden.

Die Induktivitäten 14 und 24 sind flache Induktivitäten, damit eine möglichst große Kopplungsfläche bzw. eine möglichst große gemeinsame fluchtende Fläche erreicht wird. Die Realisierung des Kondensators 13 ist zur Kopplung nicht weiter von Bedeutung, sodass der Kondensator 13 als diskrete Kapazität ausgebildet sein kann. Gleiches gilt auch für den Kondensator 23.

Die 2 zeigt eine weitere Möglichkeit der Realisierung von Steckverbindern 110, 120 in symbolhafter Weise. Hierbei umfasst ein Steckverbinder 10, der auch als erster Steckverbinder bezeichnet werden kann, einen Steckverbinderkörper 111 und einen Steckkontakt 112 (insbesondere ein Hochvolt-Steckkontakt). Anstatt eines induktiv anregbaren Steckerfassungs-Antwortgebers wie der Antwortgeber 15 (siehe 1) umfasst der Steckverbinder 110 der 2 einen kapazitiv anregbaren Steckerfassungs-Antwortgeber. Hierzu ist ein Elektrodenpaar 114 an oder in dem Steckverbinder 110 vorgesehen. Weiterhin zeigt die 2 einen Steckverbinder 120, der auch als zweiter Steckverbinder bezeichnet werden kann. Dieser umfasst ein komplementäres Elektrodenpaar 124. Ist der Steckverbinder 110 in den Steckverbinder 120 eingesteckt, so fluchten die Elektrodenpaare 114, 124 zumindest teilweise miteinander und bilden so eine kapazitive Kopplung (insbesondere zwei Kapazitäten) aus. Die kapazitive Kopplung kann als zwei Kondensatoren wiedergegeben werden, die jeweils in Reihe geschaltet sind. Das Elektrodenpaar 114 ist über die Spule bzw. die Induktivität 113 miteinander verbunden. Auch das Elektrodenpaar 124 ist über eine Induktivität bzw. eine Spule 123 verbunden. Es ergibt sich in eingestecktem Zustand ein Resonanzkreis, bei dem die Induktivität 113 über die Elektrodenpaare 114 und 124, die beide Enden der Induktivität 113 jeweils eine Kapazität mit der Induktivität 123 verbinden. Diese Kapazität ergibt sich jeweils wie erwähnt durch eine Elektrode des Elektrodenpaars 114 und eine Elektrode des Elektrodenpaars 124.

Weiterhin ist eine Leitung L dargestellt, die an die Induktivität 123 angeschlossen ist. Über diese Leitung L lässt sich zum einen ein Signalgenerator wie der Signalgenerator 30 (1) anschließen, und es lässt sich zum anderen auch eine Auswerteschaltung wie die Auswerteschaltung 32 (1) anschließen.

Komplementär hierzu sind die Elektrodenpaare 114 und 124 jeweils wie Elektroden eines Kondensators ausgebildet, der sich beim Einstecken ergibt. Da die Elektrodenpaare 114, 124 für die Kopplung relevant sind, sind diese ausgestaltet, dass sich bei eingestecktem Steckverbinder 110, 120 zumindest teilweise miteinander fluchten. In der Ausführungsform der 2 ist die Ausprägung der Induktivität 113, 123 nicht relevant für die Kopplungseigenschaft und kann daher als diskretes Bauelement realisiert sein, insbesondere als gehäuste Spule mit oder ohne Kern.

Die Spulen 14, 24 (1) sowie die Spulen 113, 123 (2) können ferner von Leiterbahnen einer Leiterplatte ausgebildet sein, insbesondere als Spirale.

In der 1 sind die Spulen 14 und 24 die (induktiven) Kopplungselemente. Der Kondensator 13, bzw. der Kondensator 23 dient zur Vervollständigung des jeweiligen Resonanzkreises. In umgekehrter Weise dienen die Elektrodenpaare 114, 124 der 2 als kapazitives Kopplungselement. Die Induktivitäten 113, 123 dienen lediglich zur Vervollständigung des jeweiligen Resonanzkreises.

Die 3 zeigt einen Steckverbinder 210, einen Steckverbinder 220 und eine weitere Vorrichtung 240, beispielsweise ein Hochvolteinheit oder eine Kupplung mit einer Einheit. Diese Einheit ist insbesondere eine elektrische Einheit und kann beispielsweise ein Inverter oder eine elektrische Maschine sein. Die Einheit ist nicht vollständig dargestellt, lediglich ein Gehäuseabschnitt 241 ist gezeigt, in den ein Teil des zweiten Steckverbinders 220 eingesteckt ist. Die Einheit ist insbesondere eine Hochvolt-Einheit und der Steckverbinder 210 insbesondere ein Hochvolt-Steckverbinder 210.

Wie der Steckverbinder der 1 umfasst der Steckverbinder eine Spule 214, die als Kopplungselement dient, sowie einen Kondensator 213. Diese bilden zusammen einen Resonanzkreis bzw. einen induktiv anregbaren Steckerfassungs-Antwortgeber 215. Wie auch in den 1 und 2 umfasst der Steckverbinder einen Steckkontakt 212, der sich innerhalb eines Steckverbinderkörpers 211 befindet. Der Steckkontakt 212 (als Stecker ausgebildet) ist in einen Steckverbinder 222 des Steckverbinders 220 einsteckbar. Auch der Steckverbinder, der auch als zweiter Steckverbinder bezeichnet werden kann, umfasst einen Steckverbinderkörper 221. An bzw. in diesem ist eine Spule 224 vorgesehen, die als induktives Kopplungselement dient. An die Spule ist ein Kondensator 223, um so einen Resonanzkreis bzw. eine Steckerfassungseinrichtung 225 zu bilden.

Der Steckverbinder 220 ist insbesondere ein Hochvolt-Steckverbinder.

Der zweite Steckverbinder 221 weist ferner einen Zwischenkreis 250, 251 auf, der sich aus einer Zuleitung 251 und einer weiteren Spule 250 ergibt. Die weitere Spule 250 ist an einem Ende des ersten Steckverbinders 220, das dem entgegengesetzt ist, an dem sich die Spule 225 befindet. Damit überprüft der Zwischenkreis den zweiten Steckverbinder 220 entlang seiner Länge.

Die weitere Vorrichtung 240 umfasst eine Leiterplatte 242 bzw. einen Schaltungsträger 242, auf dem sich eine Spule 234 befindet. Die Spule 234 ist (mittels der dargestellten Leiterplatte 242 oder auch ohne Leiterplatte 242 in oder an der weiteren Vorrichtung 240 befestigt. Insbesondere ist die Spule 234 an dem Körper 241 befestigt oder in diesen eingelassen. Die Leiterplatte 242 kann eine Steuerplatine sein.

Die Spule 234 kann von einer spiralförmigen Leiterbahn der Leiterplatte 242 gebildet werden. Die Leiterplatte 242 umfasst ferner einen Kondensator 233. Dieser bildet zusammen mit der Spule 234 einen Schwingkreis. An diesen ist über ein Bauelement 231 ein Signalgenerator 230 angeschlossen. Ferner ist eine Ausstellungsschaltung 232 an den Resonanzkreis umfassend den Kondensator 233 und die Spule 234 angeschlossen. Der Signalgenerator 230 kann sich auf der gleichen Leiterplatte 242 befinden, auf denen sich auch die Spule 234 befindet. Ferner kann sich auch die Auswertungsschaltung 232 auf der Leiterplatte 242 befinden. Insbesondere kann die Leiterplatte 242, deren Leiterbahn die Spule 234 ausbildet, einen Mikroprozessor und ggf. einen zugehörigen Speicher tragen, der den Signalgenerator 230 und die Auswertungsschaltung 232 realisiert. Das Bauelement 231 kann insbesondere als analoge Tiefpass- oder Bandpassschaltung ausgebildet sein.

Bezugnehmend auf die 3 regt der Signalgenerator 230 die Spule 234 an. Die Spule 250 dient dem Zwischenkreis 250, 251 als induktives Kopplungselement für die Spule 234. Der Signalgenerator (und auch die Auswertungsschaltung 232) sind somit induktiv an die Steckerfassungseinrichtung 225 angekoppelt, insbesondere über den Zwischenkreis 250, 251. Dies ermöglicht eine rein mechanische Schnittstelle (d.h eine Schnittstelle ohne elektromechanische Steckkontakte) zwischen der weiteren Vorrichtung 240 und dem Steckverbinder 220, bei dem zwar eine Signalverbindung stattfindet (über die Kopplung der Elemente 230 und 234), die jedoch keine leitenden Kontakte erfordert. Dadurch kann die zweite Steckverbindung 220 in die weitere Vorrichtung 240 eingesteckt und montiert werden, ohne dass Rücksicht auf (empfindliche) mechanische Kontakte zu legen wäre.

Es sei bemerkt, dass die 13 sowie auch die allgemeine Beschreibung von einer Steckerfassungseinrichtung ausgehen, die einen Resonanzkreis aufweist. Alternativ hierzu kann jedoch nur das kapazitive Kopplungselement (d. h. Elektrodenpaar) oder das induktive Kopplungselement (d. h. eine Spule) vorgesehen sein, da die Spannungserhöhung an dem Kopplungselement durch den Antwortgeber (welcher ein Resonanzkreis enthält) ausreichend ist, um den Steckzustand zu ermitteln. Bezogen auf die 13 und auf die vorangehende Beschreibung können der Kondensator 23, die Induktivität 123 sowie die Kondensatoren 223 und/oder 233 obsolet sein und können weggelassen werden. Insbesondere kann allgemein die induktive oder kapazitive Steckerfassungseinrichtung ein Elektrodenpaar oder eine Spule aufweisen, wobei jedoch im Falle des Elektrodenpaars keine Induktivität zur Ausbildung eines Resonanzkreises gegeben ist, bzw. im Falle einer Spule kein Kondensator zur Ausbildung eines Resonanzkreises im zweiten Steckverbinder gegeben ist. Dies verringert die Anzahl der erforderlichen Bauelemente oder auch die Notwendigkeit, Resonanzkreise abzustimmen. Jedoch basiert die Kopplung nur auf einem elektrostatischen Wechselfeld oder auf einem magnetischen Wechselfeld, ohne dass eine resonante Kopplung im Sinne des Tesla-Transformators bei schwacher Ankopplung eines Signalgenerators stattfinden würde.

Es sei ferner bemerkt, dass nicht nur die Spule 234 als Spirale einer (flexiblen oder festen) Leiterplatte vorgesehen sein kann. Vielmehr können auch die Kopplungselemente der Steckerfassungseinrichtung bzw. des Steckerfassungs-Antwortgebers durch Leiterbahnen einer flexiblen oder nicht flexiblen Leiterplatte ausgebildet sein. Falls das als Kopplungselement eine Spule vorgesehen ist, vgl. etwa die 3 und 1, dann kann eine spiralförmige Leiterbahn die Spule realisieren. Falls wie in der 2 Elektrodenpaare bzw. Elektroden als Kopplungselemente eingesetzt werden, so kann eine leitende Fläche gebildet von einer Leiterbahn bzw. einer Kupferkaschierung der Leiterplatte verwendet werden.

In den 13 sind die Steckverbindungskörper mit kreiszylindrischem Querschnitt dargestellt. Alternativ hierzu können jedoch auch andere Querschnittsformen verwendet werden, etwa Rechtecke, Quadrate, allgemein Polygone oder auch Ovale oder Ellipsen. Zudem ist es nicht erforderlich, den Steckkontakt in die Mitte des Steckverbinderkörpers zu platzieren, wie es in den 13 der besseren Übersicht wegen dargestellt ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102006001764 A1 [0003]