Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Anschlussteil für eine elektrische Leitung sowie eine
Leitungsverbindung mit einem solchen Anschlussteil.
Hintergrund
[0002] Leiter aus Aluminium werden insbesondere aus Gewichts- und Kostengründen vermehrt
als Ersatz für Kupferleiter verwendet. Haupteinsatzgebiete derartiger Leiter sind
beispielsweise die Automobil- und die Flugzeugtechnik. Die Leiter werden dabei bevorzugt
als Litzenleiter verwendet. Die geringere elektrische Leitfähigkeit des Aluminiums
gegenüber Kupfer spielt für die meisten Anwendungen keine Rolle. Die Einzeldrähte
sind von einer ohne Sonderbehandlung nicht zu vermeidenden Oxidschicht umgeben. Diese
Problematik ist seit langem bekannt. Elektrische Leitungen mit einem solchen Leiter,
der zweckmäßigerweise von einem Mantel aus Isoliermaterial umgeben ist, werden vielfach
im Fahrzeugbereich verbaut. Um solche Leitungen in der Produktion effektiv und zeitsparend
verbauen zu können, werden die Leitungen an ihren Enden mit elektrischen Kontaktteilen
versehen, die auch als "Terminal" bezeichnet werden.
[0003] Die Einzeldrähte des Leiters bestehen entweder aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung.
Der Einfachheit halber wird im Folgenden nur der Begriff "Aluminium" verwendet, um
sowohl Aluminium als auch Legierungen daraus zu bezeichnen.
[0004] Probleme ergeben sich beim Anbringen von Kontaktteilen an den Leitern, da Aluminiumleiter
von einer elektrisch sehr schlecht leitenden Oxidschicht umgeben sind. Dieser Mangel
macht sich besonders bei aus einer Vielzahl von Einzeldrähten bestehenden Litzenleitern
bemerkbar. Bei dünnen Litzenleitern aus Aluminium wird in der Praxis die genannte
Oxidschicht mittels einer Crimp-Hülse aufgebrochen, um einen guten elektrischen Kontakt
herzustellen. Bei dickeren Litzenleitern aus Aluminium, bei denen eine Vielzahl von
Drähten gar nicht mit der Crimp-Hülse in Kontakt kommen, kann mit der Crimp-Hülse
kein ausreichender Druck erzeugt werden, um die Aluminiumoxidschicht auf den einzelnen
Litzen aufzubrechen, insbesondere nicht auf den Litzen, die im Inneren des Leiters
liegen. Daher gelingt es bei dicken Aluminiumlitzenleitern regelmäßig nicht, eine
ausreichende Querleitfähigkeit zwischen den einzelnen Litzen herzustellen. Eine Aufteilung
der Litzen in mehrere dünnere Bündel ist zwar theoretisch möglich, aber häufig kein
gangbarer Weg in der Praxis. Bei Aluminiumlitzenleitern tritt außerdem die Schwierigkeit
auf, dass sich das Material setzt, d.h. dem ausgeübten Druck ausweicht, wodurch sich
der Crimp-Kontakt im Laufe der Zeit lockert und sich die elektrische Leitfähigkeit
des Kontakts verschlechtert.
[0005] Bei dickeren Aluminium Litzenleitern wird daher das stirnseitige Verschweißen der
Litzen mit einer Crimp-Hülse bevorzugt. Dabei entsteht einerseits eine gute elektrische
Verbindung zwischen den einzelnen Litzen und andererseits eine gute elektrische Verbindung
der Litzen mit der Crimp-Hülse. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der europäischen
Patentanmeldung
EP 2 735 397 A1 bekannt, die als Schweißverfahren ein Rühr-Reib-Schweißen ("Friction Stir Spot Welding")
vorschlägt.
[0006] Aus der
EP 2 735 397 A1 ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem ein Anschlusselement auf einen
Litzenleiter aufgeschoben und anschließend gecrimpt wird. Das Anschlusselement ist
je nach Anwendungsfall mit unterschiedlichen Anschlusselementen versehen. Das Anschlusselement
wird als einstückiges Bauteil durch Tiefziehen hergestellt und durch Rührreibschweißen
mit dem Leiter stoffschlüssig verbunden. Für unterschiedliche Anwendungsfälle müssen
hierfür geeignete Anschlusselemente bereitgehalten werden und daran angepasste Werkzeuge.
[0007] Um die Anzahl unterschiedlicher Bauteile und somit die Lagerhaltung zu vereinfachen,
schlägt die
EP 3451 455B1 vor, das Anschlusselement zweiteilig auszubilden. Zunächst wird eine Kontakthülse
mit dem Litzenleiter verschweißt und anschließend ein an den jeweiligen konkreten
Anwendungsfall eine passendes Kontaktteil an der Stirnseite der Kontakthülse angeschweißt.
Nicht selten gibt es Anwendungsfälle, bei denen aufwändige Kontaktteilgeometrien erforderlich
sind, die das Problem mit sich bringen, dass die Schweißstelle, wo das Kontaktteil
mit einer Leitung verschweißt wird, für ein Werkzeug für Rührreibschweißen nicht zugänglich
ist. Grundsätzlich ist es in solchen Fällen auch möglich, das Kontaktteil erst nach
dem Schweißen zu biegen. Bei dieser Vorgehensweise ist jedoch keine galvanische Beschichtung
des Kontaktteils möglich, weil die galvanisch aufgebrachte Schicht beim Biegen brechen
würde und ihre Schutzfunktion verlöre.
[0008] Herkömmlich hergestellte Verbindungen zwischen einer Leitung und einem Kontaktteil
sind in der Regel nicht zerstörungsfrei lösbar. Im Zusammenhang mit Ladekontakten
in einer Ladedose in einem Elektrofahrzeug ist das ein Nachteil. Die Ladekontakte
in einer Ladedose verschleißen und müssen nach einer bestimmten Anzahl von Steckzyklen
getauscht werden. Wenn die an einen Ladekontakt angeschlossene Leitung nicht zerstörungsfrei
gelöst werden kann, ist der Austausch der Ladekontakte eine aufwändige Reparatur.
[0009] Hiervon ausgehend hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Anschlussteil zu
schaffen, um eines oder mehrere der eingangs genannten Probleme zu überwinden oder
zumindest zu verbessern.
Beschreibung der Erfindung
[0010] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt ein Anschlussteil
für eine elektrische Leitung mit einem Grundkörper vor, der zwei Stirnflächen und
mehrere Hauptflächen aufweist. In einer ersten Stirnfläche ist eine Durchlassöffnung
für die elektrische Leitung vorgesehen. In dem Grundkörper schließt sich an die Durchlassöffnung
eine Kontaktaufnahmekammer an, die zwischen der Durchlassöffnung und einer Federaufnahmekammer
angeordnet ist, in der ein elastisches Federmittel aufgenommen ist. Die Durchlassöffnung
weist einen kleineren Durchmesser auf als die Kontaktaufnahmekammer, so dass an einem
Übergang zwischen der Durchlassöffnung und der Kontaktaufnahmekammer eine Stufe ist.
An die Stufe angrenzend ist ein Vorsprung oder sind mehrere Vorsprünge in der Kontaktaufnahmekammer
angeordnet.
[0011] Das Anschlussteil ist dazu geeignet, um auf einfache Weise ohne Werkzeug eine mechanische
und elektrische Verbindung mit einer elektrischen Leitung herzustellen, indem mit
der Leitung zunächst das Federmittel komprimiert wird, um die Kontakthülse in die
Kontaktaufnahmekammer einzusetzen. Wird die Druckkraft, welche das Federmittel komprimiert
hat, wieder weggenommen, dann wird die Kontakthülse von dem Federmittel unter den
Vorsprung bzw. die Vorsprünge geschoben. Auf diese Weise wird die Kontakthülse und
damit auch die elektrische Leitung Form- und kraftschlüssig in dem Anschlussteil gehaltert.
[0012] Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erstreckt sich in einer ersten Hauptfläche
eine Öffnung im Bereich der Durchlassöffnung und der Kontaktaufnahmekam mer.
[0013] Diese Öffnung erleichtert die Montage der elektrischen Leitung in dem Anschlussteil,
weil die Leitung mit der Kontakthülse durch die Öffnung in das Anschlussteil eingesetzt
werden kann.
[0014] Gemäß einer Weiterbildung des Anschlussteil erstreckt sich die Öffnung bis in den
Bereich der Federaufnahmekammer.
[0015] Wenn sich die Öffnung bis in den Bereich der Federaufnahmekammer erstreckt, dann
ist auch das Federmittel auf einfache Art und Weise in das Anschlussteil einsetzbar.
[0016] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Anschlussteils hat die Öffnung im Bereich
der Durchlassöffnung sowie in einem Bereich der Kontaktaufnahmekammer, der an die
Durchlassöffnung angrenzt, eine erste Breite b1 während die Breite der Öffnung in
dem verbleibenden Bereich der Kontaktaufnahmekammer auf eine Breite b2 zunimmt, die
im Wesentlichen dem Durchmesser d2 der Kontaktaufnahmekammer entspricht. Die erste
Breite b1 entspricht einem Durchmesser d1 der Durchlassöffnung.
[0017] Die unterschiedlichen Breiten der Öffnung sind auf die Durchmesser der Kontakthülse
bzw. der Leitung abgestimmt und gestatten zum einen das einfache einsetzen der Kontakthülse
in das Anschlussteil und gewährleisten zum anderen eine sichere Halterung der Leitung
bzw. der Kontakthülse in dem Anschlussteil.
[0018] Zweckmäßigerweise können bei der Ausführungsform mit der abgestuften Breite der Öffnung
der Vorsprung bzw. die Vorsprünge gebildet sein.
[0019] Die unterschiedlichen Breiten der Öffnung ermöglichen auf einfache Art und Weise
den bzw. die Vorsprünge bereitzustellen, mit denen die Kontakthülse und die Leitung
in dem Anschlussteil gehaltert sind.
[0020] Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Anschlussteils ist die Hauptfläche,
in der die Öffnung angeordnet ist, im Bereich der Federaufnahmekammer ganz oder teilweise
geschlossen.
[0021] Da im Bereich der Federaufnahmekammer die Kontakthülse nicht von oben eingesetzt
wird, kann die Federaufnahmekammer ganz oder teilweise geschlossen sein, um ein Federmittel
daran zu hindern, aus dem Anschlussteil herauszufallen.
[0022] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Anschlussteils ist in der Federaufnahmekammer
ein Spannmittel für das Federmittel angeordnet.
[0023] Das Vorhandensein eines Spannmittels hat den Vorteil, dass unterschiedliche Kontaktdrucke
einstellbar sind, ohne dass hierfür unterschiedliche Komponenten bereitgehalten werden
müssten.
[0024] Mit Vorteil sind auf einer zweiten und dritten Hauptfläche des Anschlussteils komplementäre
Verbindungsmittel angeordnet sind.
[0025] Bei den komplementären Verbindungsmitteln handelt es sich beispielsweise um Schlüssellöcher
mit entsprechenden Zapfen oder um eine Schwalbenschwanzverbindung, die jeweils eine
formschlüssige Verbindung von nebeneinanderliegenden Anschlussteilen ermöglichen.
[0026] Bei einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung an der zweiten Stirnfläche des Anschlussteils
Verbindungsmittel vorgesehen sind, die eine mechanische und elektrische Verbindung
mit einem Zwischenstück ermöglichen.
[0027] Das Zwischenstück ist so ausgebildet, dass von beiden Seiten her ein Anschlussteil
stirnseitig verbunden werden kann.
[0028] Bei einer für die Praxis besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Anschlussteil
mit einem Kontakt verbunden.
[0029] Bei dem Kontakt kann es sich zum Beispiel um einen Kabelschuh handeln. Der Kabelschuh
kann an das Anschlussteil angeschweißt oder angelötet sein oder auch durch Umformen
einstückig mit dem Anschlussteil hergestellt sein. Das Anschlussteil bildet gemeinsam
mit dem Kontakt ein Kontaktteil. Ein zweiteiliges Kontaktteil hat Vorteile in Bezug
auf die Teilevielfalt, weil ein einheitliches Anschlussteil für unterschiedliche Anwendungen
mit unterschiedlichen Kontakten verbunden werden kann. So muss nicht für jeden Anwendungsfall
ein anderes Kontaktteil vorgehalten werden, sondern nur Kontakte, die mit dem Anschlussteil
zu verbinden sind.
[0030] Zweckmäßigerweise kann das Federmittel als Schraubenfeder oder Federlamelle ausgebildet
sein.
[0031] Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Leitungsverbindung für eine endseitig
abisolierte elektrische Leitung vorgeschlagen. Auf dem abisolierten Ende der Leitung
ist eine Kontakthülse angeordnet. Zur Herstellung der Leitungsverbindung ist das abisolierte
Ende der Leitung in ein Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche eingesetzt.
[0032] Die Vorsprünge übergreifen die Kontakthülse an dem Leitungsende und die Federmittel
drücken die Kontakthülse gegen die Stufe in dem Anschlussteil, die einen Anschlag
bildet. Auf diese Weise wird die Kontakthülse kraft- und formschlüssig gehaltert.
Mit der erfindungsgemäßen Leitungsverbindung ist es auf einfache Weise möglich unterschiedliche
Metalle elektrisch miteinander zu verbinden. Das insbesondere ein Vorteil bei Aluminiumlitzenleitern,
bei denen die eingangs geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden sind. Die Erfindung
ist aber auch auf Litzenleiter aus anderen Metallen anwendbar, insbesondere auf Litzenleiter
aus Kupfer.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0033] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf
die begleitenden Figuren exemplarisch näher erläutert. Alle Figuren sind rein schematisch
und nicht maßstäblich. Es zeigen:
- Fig. 1A
- eine Ansicht einer Leitung mit einem Leiter aus einer Vielzahl von Einzeldrähten,
teilweise im Querschnitt;
- Fig. 1B
- die Leitung aus Figur 1A mit stirnseitig verschweißten Einzeldrähten;
- Fig. 2A
- eine schematische perspektivische Ansicht eines Anschlussteils;
- Fig. 2B
- einen Querschnittsansicht des Anschlussteils aus Figur 2A;
- Fig. 2C
- eine Draufsicht auf das Anschlussteil aus Figur 2A;
- Fig. 3A-C
- unterschiedliche Phasen bei der Herstellung einer Leitungsverbindung; und
- Fig. 4A-4C
- ein Kontaktteil mit einem Anschlussteil und Anordnungen mit mehreren Anschlussteilen.
[0034] Gleiche oder ähnliche Elemente sind in den Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen
versehen.
Ausführungsbeispiel
[0035] Figur 1A zeigt schematisch eine Leitung 100, die einen elektrischen Leiter 101 aufweist,
der aus einer Vielzahl von miteinander verseilten Einzeldrähten 102 aufgebaut ist
und der von einer Isolierung 103 umgeben ist. In einem Abschnitt 104 ist die Isolierung
103 von dem Leiter 101 entfernt.
[0036] Auf den abisolierten Bereich des Leiters 101 ist eine Kontakthülse 105 aufgeschoben,
die aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kontakthülse 105 nur an einer Seite
offen und weist auf der gegenüberliegenden Seite einen Boden 106 auf, der an der Stirnseite
107 des Leiters 101 anliegt, wenn die Kontakthülse 105 auf den Leiter aufgeschoben
ist. Bei einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kontakthülse
106 an beiden Seiten offen.
[0037] Vor der Montage weist die Kontakthülse 105 einen Innendurchmesser auf, der größer
ist als der Außendurchmesser des Leiters 101, um ein problemloses Aufschieben der
Kontakthülse 106 auf den Leiter 101 zu ermöglichen, ohne dabei Einzeldrähte 102 des
Leiters 101 zu verbiegen bzw. "aufzubürsten". Wenn die Kontakthülse 105 ihre Montageposition
erreicht hat, wird sie auf den Leiter gepresst oder gecrimpt. Die Kontakthülse 105
sitzt dann fest auf dem Leiter 101.
[0038] Ein Rotationswerkzeug 108, das in Figur 1A rein schematisch dargestellt ist, wird
in Drehung versetzt, die durch einen Pfeil 109 angedeutet ist. Das Rotationswerkzeug
108 wird dann mit einer Kraft F gegen die Stirnseite 107 des Leiters gedrückt, wobei
die Richtung der Kraft F in Figur 1A durch den Pfeil 110 angezeigt ist. Das Rotationswerkzeug
108 bewirkt ein Rühr-Reib-Schweißen, wodurch das Metall der Einzeldrähte 102 und der
Kontakthülse 105 in einen pastösen fließfähigen Zustand übergehen, die dadurch miteinander
verschmelzen. Mit diesem Verfahren ist es möglich ganz unterschiedliche Metalle wie
zum Beispiel Kupfer und Aluminium sowie deren Legierungen miteinander zu verschweißen.
Im Ergebnis entsteht an der Stirnseite 107 ein verschweißter Bereich 111, der in Figur
1B schwarz dargestellt ist.
[0039] Figur 2A zeigt ein erfindungsgemäßes Anschlussteil 200 in einer perspektivischen
Ansicht. Das Anschlussteil 200 weist einen quaderförmig ausgebildeten Grundkörper
201 mit zwei Stirnflächen 202,203 und vier Hauptflächen auf von denen in Figur 2A
nur die beiden Hauptflächen 204,205 sichtbar sind. Die in Figur 2A oben liegende Hauptfläche
204 weist eine Öffnung 208 auf, die sich über die gesamte Länge L des Grundkörpers
201 erstreckt. Der Grundkörper 201 ist weiterhin mit einer Durchlassöffnung 211 für
eine Leitung 100 (Figur 3A), mit einer Kontaktaufnahmekammer 213 für eine Kontakthülse
105 (Figur 1B) und mit einer Federaufnahmekammer 216 für ein Federmittel versehen.
Bei dem in Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Federmittel als Schraubenfeder
217 ausgebildet.
[0040] Das Durchgangsloch 211 ebenso wie die Kontaktaufnahmekammer 213 und die Federaufnahmekammer
216 sind in dem in Figur 2A unten liegenden Bereich halbrund und setzen sich mit geraden
Flanken zu der Öffnung 208 hin fort, sodass ein im wesentlichen U-förmiger Querschnitt
entsteht. Das Durchgangsloch 211 hat einen Durchmesser d1, der kleiner ist als ein
Durchmesser d2 der Kontaktaufnahmekammer 213. Der Durchmesser d1 des Durchgangsloch
211 entspricht einer Breite b1 der Öffnung 208 im Bereich des Durchgangslochs 211.
Der Durchmesser d2 der Kontaktaufnahmekammer 213 entspricht einer Breite b2 der Öffnung
208 im Bereich der Kontaktaufnahmekammer 213. Folglich ist auch die Breite b1 kleiner
als der Durchmesser d2 bzw. die Breite b2. Die halbrunden Bereiche des Durchgangsloches
211 und der Kontaktaufnahmekammer 213 sind konzentrisch, so dass die unterschiedlichen
Durchmesser d1 und d2 dazu führen, dass an dem Übergang zwischen der Kontaktaufnahmekammer
213 und dem Durchgangsloch 211 eine Stufe 218 ist. In einem Übergangsbereich zwischen
der Durchlassöffnung 211 und der Kontaktaufnahmekammer 213 sind zwei Vorsprünge 219
angeordnet, die in die Kontaktaufnahmekammer 213 hineinragen.
[0041] Figur 2B zeigt einen Querschnitt durch den Grundkörper 201 entlang der Linie B-B,
die in Figur 2A dargestellt ist. In Figur 2B sind die Stufe 218 und die Vorsprünge
219 gut erkennbar. Die Geometrie der Öffnung 208 ist in Figur 2C dargestellt, die
eine Draufsicht auf den Grundkörper 201 bzw. auf die Öffnung 208 in dem Grundkörper
201 zeigt. Eine gestrichelte Linie 220 zeigt die Grenze zwischen Kontaktaufnahmekammer
213 und Federaufnahmekammer 216 an.
[0042] Die Vorsprünge 219 entstehen dadurch, dass sich die Öffnung 208 nicht über die gesamte
Länge der Kontaktaufnahmekammer 213 mit der Breite b2 erstreckt, sondern auf die Breite
b1 reduziert ist. Die Öffnung 208 hat somit eine Breite b1 auf einer Länge, die sich
aus der Länge des Durchgangsloch 211 und der Vorsprünge 219 zusammensetzt.
[0043] Die Federaufnahmekammer 216 hat denselben Durchmesser d2 wie die Kontaktaufnahmekammer
213. Die Öffnung 208 hat im Bereich der Federaufnahmekammer 216 dieselbe Breite b2
wie die Kontaktaufnahmekammer 213. Zusätzlich ist in die Federaufnahmekammer 216 ein
Gewinde 221 für eine Spannschraube 222 geschnitten. Der Durchmesser d2 entspricht
dem Durchmesser der Kernbohrung des Gewindes 221. Der Außendurchmesser des Schraubenschaftes
der Spannschraube 222 ist folglich etwas größer als der Durchmesser d2, sodass die
Spannschraube 222 in dem Gewinde 221 gehalten ist und nicht herausfallen kann. Die
Spannschraube 222 hat eine verjüngte Spitze (in Figur 2A verdeckt), deren Durchmesser
etwas geringer ist als der Innendurchmesser der Schraubenfeder 217, wodurch die Schraubenfeder
mit Klemmsitz auf der Schraubenspitze sitzt. Je nachdem wie bei die Spannschraube
222 in das Gewinde 221 eingedreht wird, verändert sich auch die Position der Schraubenfeder
217 in der Federaufnahmekammer 216. das Gewinde 221 kann sich auch abweichend von
der Darstellung in Figur 2C bis zu dem Ende der Feder Aufnahmekammer 216 erstrecken,
dass mit der gestrichelten Linie 220 markiert ist.
[0044] Bei einem anderen nicht gezeigten Ausführungsbeispiel eines Anschlussteils 200 ist
anstelle der Spannschraube 222 ein Deckel oder eine Kappe vorgesehen, welche die Federaufnahmekammer
an der Stirnseite 203 verschließen und als Auflage für das Federmittel 217 dienen.
Der Deckel kann dabei so ausgebildet sein, dass die Öffnung 208 teilweise überdeckt
wird und das Federmittel 217 deshalb nicht aus der Federaufnahmekammer 216 herausfallen
kann. Der Deckel oder die Kappe dichtet dabei die Stirnseite 203 des Grundkörpers
201 ab. Der Deckel bzw. die Kappe sind zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellt
und auf den Grundkörper 201 aufgeclipst. Der Kunststoff kann elektrisch leitend oder
nicht leitend sein.
[0045] Nachfolgend wird mit Bezug auf die Figuren 3A bis 3C die Funktion des Anschlussteil
200 bei der Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindung mit einer Leitung
301 erläutert. Der Übersichtlichkeit halber sind die Spannschrauben 222 in den Anschlussteilen
in den Figuren 3A bis 3C nicht gezeigt.
[0046] Figur 3A zeigt ein Anschlussteil 200 sowie eine über dem Fenster 208 von einem Monteur
gehaltene Leitung 100. Auf die Leitung 100 ist eine Kontakthülse 105 aufgeschweißt,
wie es im Zusammenhang mit Figur 1B erläutert wurde. Die Leitung 100 wird mit der
Kontakthülse 105 voraus leicht schräg gehalten und in die Kontaktaufnahmekammer 213
in einer Richtung Rv abgesenkt. Gleichzeitig übt der Monteur in einer Richtung R
S eine Druckkraft auf das Federmittel 217 aus, wodurch das Federmittel 217 komprimiert
wird. Sobald das Kontaktstück 105 an den Vorsprüngen 219 vorbei in die Kontaktaufnahmekammer
213 einlegbar ist, wird die Leitung 100 in die Durchlassöffnung 211 abgesenkt, wodurch
die in Figur 3B gezeigte Situation erreicht wird. Jetzt nimmt der Monteur die Druckkraft
weg, worauf das Federmittel 217 expandiert und die Kontakthülse 105 entgegen der Richtung
R
S gegen die Stufe 218 drückt. Gleichzeitig übergreifen die Vorsprünge 219 die Kontakthülse
105, wie es in Figur 3C gezeigt ist. Das Kontaktstück 105 ist jetzt kraft- und formschlüssig
in dem Anschlussteil 200 gehalten. Die mechanische und elektrische Verbindung zwischen
der Leitung 100 und dem Anschlussteil 200 ist damit hergestellt.
[0047] Die Leitung 100 wird in dem Anschlussteil 200 mit einer Einzelleiterdichtung abgedichtet
und die Spannschraube 222 mit einer Gewindedichtung. Auf die Öffnung 208 wird ein
Deckel aufgesetzt, zum Beispiel aufgeclipst oder verrastet, um die Öffnung 208 nach
erfolgter Montage der Leitung 100 zu verschließen. Die genannten Dichtmittel sind
im Stand der Technik bekannt und daher der Übersichtlichkeit halber in den Figuren
weggelassen.
[0048] Wie bereits erwähnt wurde, kann mit der Spannschraube 222 die Position der Schraubenfeder
217 verändert werden. Auf diese Weise sind unterschiedliche an Press Kräfte realisierbar,
mit denen die Kontakthülse 105 gegen die Stufe 218 gedrückt wird.
[0049] In Figur 4A ist eine Ausführungsform eines Anschlussteiles 200 gezeigt, das mit einem
Kabelschuh 401 verbunden ist. Der Kabelschuh 401 an das Anschlussteil 200 angeschweißt
oder einstückig mit dem Anschlussteil 200 beispielsweise durch Formen hergestellt.
Der Kabelschuh 401 ist stellvertretend für unterschiedliche Kontaktelemente gezeigt,
die zum Beispiel Kontaktzungen, Stecker, Buchsen usw. umfassen können.
[0050] In Figur 4B ist eine Anordnung 402 aus drei nebeneinander angeordneten Anschlussteilen
200 gezeigt. Die Anschlussteile 200 sind formschlüssig miteinander verbunden und weisen
zu diesem Zweck auf der Hauptfläche 205 und der gegenüberliegenden Hauptfläche zueinander
komplementäre Verbindungsmittel auf. In Figur 4B sind beispielhaft Schlüssellochöffnungen
403 dargestellt, in die entsprechende Linsenkopfzapfen einführbar sind, die auf der
gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. In anderen Ausführungsbeispielen ist als
Verbindungsmittel eine Schwalbenschwanzverbindung vorhanden. Unabhängig von der konkreten
Art der Verbindungsmittel lassen sich auf diese Weise einfache und kompakte Verbindungsanordnungen
für elektrische Leitungen zusammenbauen. Je nach Anwendungsfall können eine unterschiedliche
Anzahl von Anschlussteilen 200 zusammengefügt werden.
[0051] Schließlich ist in Figur 4C eine weitere Verbindungsanordnung 404 dargestellt, bei
der zwei Anschlussteile 200 mit ihren Stirnseiten 203 miteinander verbunden sind.
Diesem Zweck sind an den Stirnseiten 203 nicht dargestellte Verbindungsmittel angeordnet,
die mit komplementären Verbindungsmittel an einem Zwischenstück 406 in Eingriff kommen
und eine formschlüssige Verbindung zwischen jeweils einem der Anschlussteile 200 und
dem Zwischenstück 404 herstellen. Bei einem Ausführungsbeispiel sind als Verbindungsmittel
bajonettverschlussartige Verbindungsmittel vorgesehen. Die Verbindungsanordnung 404
ist insbesondere dafür geeignet, um eine elektrische Leitung 100 zu verlängern.
[0052] Die Ausführungsbeispiele sind zwar im Zusammenhang mit Litzenleitern aus Aluminium
beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern
kann auch bei Litzenleitern aus anderen Metallen verwendet werden. Darüber hinaus
ist die Erfindung auch für massive Leiter verwendbar. Es ist lediglich erforderlich,
dass auf den massiven Leiter eine Kontakthülse getrennt wird, die einen Absatz bildet,
der mit der Stufe 218 in dem Anschlussteil 200 in Eingriff.
[0053] Ein typischer Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist der Fahrzeugbau, insbesondere
in Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb, bei denen eine Vielzahl von elektrischen Hochvoltleitungen
verbunden werden müssen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Anwendungsbereiche
beschränkt, sondern ist ebenfalls für stationäre Anwendungen wie zum Beispiel in Hausinstallationen
oder in Netzwerken der Energieversorgung geeignet.
[0054] Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind mit Bezug auf einen quaderförmigen Grundkörper
201 beschrieben worden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, als Grundkörper einen
Zylinder zu wählen, in welchem eine Durchlassöffnung, eine Kontaktaufnahmekammer und
eine Federaufnahmekammer ausgebildet sind.
[0055] In den Ansprüchen schließen die Wörter "aufweisen" und "umfassen" nicht andere Elemente
oder Schritte aus und der unbestimmte Artikel "ein" schließt eine Mehrzahl nicht aus.
Bezugszeichenliste
100 |
Leitung |
|
|
101 |
Leiter |
|
|
102 |
Einzeldrähte |
|
|
103 |
Isolierung |
401 |
Kabelschuh |
104 |
Abschnitt |
402 |
Parallele Anordnung |
105 |
Kontakthülse |
403 |
Schlüsselloch |
106 |
Boden der Kontakthülse |
404 |
stirnseitige Anordnung |
107 |
Stirnseite |
|
|
108 |
Rotationswerkzeug |
406 |
Zwischenstück |
109 |
Pfeil |
|
|
111 |
Verschweißter Bereich |
|
|
200 |
Anschlussteil |
|
|
201 |
Grundkörper |
|
|
202,203 |
Stirnfläche |
|
|
204,205 |
Hauptfläche |
|
|
208 |
Öffnung |
|
|
211 |
Durchlassöffnung |
|
|
212 |
|
|
|
213 |
Kontaktaufnahmekammer |
|
|
216 |
Federaufnahmekammer |
|
|
217 |
Schraubenfeder |
|
|
218 |
Stufe |
|
|
219 |
Vorsprünge |
|
|
220 |
Trennlinie |
|
|
221 |
Gewinde |
|
|
222 |
Spannschraube |
|
|
1. Anschlussteil für eine elektrische Leitung (100) mit einem Grundkörper (201), der
zwei Stirnflächen (202,203) und mehrere Hauptflächen (204,205) aufweist, wobei in
einer ersten Stirnfläche (202) eine Durchlassöffnung (211) für die elektrische Leitung
(100) vorgesehen ist, wobei sich in dem Grundkörper (201) an die Durchlassöffnung
(211) eine Kontaktaufnahmekammer (213) anschließt, die zwischen der Durchlassöffnung
und einer Federaufnahmekammer (216) angeordnet ist, in der ein elastisches Federmittel
(217) aufgenommen ist, wobei die Durchlassöffnung (211) einen kleineren Durchmesser
aufweist als die Kontaktaufnahmekammer (213), so dass an einem Übergang zwischen der
Durchlassöffnung und der Kontaktaufnahmekammer eine Stufe (218) ist, und wobei an
die Stufe (218) angrenzend ein Vorsprung (219) oder mehrere Vorsprünge (219) in der
Kontaktaufnahmekammer angeordnet ist bzw. sind.
2. Anschlussteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Hauptfläche (204) eine Öffnung (208) sich im Bereich der Durchlassöffnung
(211) und der Kontaktaufnahmekammer (213) erstreckt.
3. Anschlussteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnung (208) bis in den Bereich der Federaufnahmekammer (216) erstreckt.
4. Anschlussteil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (208) im Bereich der Durchlassöffnung (211) eine erste Breite (b1) hat
und dass die Öffnung (208) in einem Bereich der Kontaktaufnahmekammer (213), der an
die Durchlassöffnung (211) angrenzt, dieselbe Breite (b1) wie im dem Bereich der Durchlassöffnung
hat, wobei die erste Breite (b1) dem Durchmesser (d1) der Durchlassöffnung entspricht,
und dass die Breite der Öffnung (208) in dem verbleibenden Bereich der Kontaktaufnahmekammer
(213) auf eine Breite (b2) zunimmt, die im Wesentlichen dem Durchmesser (d2) der Kontaktaufnahmekammer
(213) entspricht.
5. Anschlussteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die abgestuften Breiten (b1,b2) der Öffnung (208) der Vorsprung (219) bzw.
die Vorsprünge (219) gebildet ist bzw. sind.
6. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfläche (204), in der die Öffnung (208) angeordnet ist, im Bereich der Federaufnahmekammer
(216) ganz oder teilweise geschlossen ist.
7. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Federaufnahmekammer (216) ein Spannmittel (222) für das Federmittel (217)
angeordnet ist.
8. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer zweiten und dritten Hauptfläche komplementäre Verbindungsmittel (403) angeordnet
sind.
9. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Stirnfläche (203) Verbindungsmittel vorgesehen sind, die eine mechanische
und elektrische Verbindung mit einem Zwischenstück (406) ermöglichen.
10. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (200) mit einem Kontakt (401) verbunden ist.
11. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (217) eine Schraubenfeder oder ein Federlamelle ist.
12. Leitungsverbindung für eine Endseitig abisolierte elektrische Leitung (100), auf deren
isoliertem Ende eine Kontakthülse (105) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das abisolierte Ende in ein Anschlussteil (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche
eingesetzt ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Anschlussteil für eine elektrische Leitung (100) mit einem Grundkörper (201), der
zwei Stirnflächen (202,203) und mehrere Hauptflächen (204,205) aufweist, wobei in
einer ersten Stirnfläche (202) eine Durchlassöffnung (211) für die elektrische Leitung
(100) vorgesehen ist, wobei sich in dem Grundkörper (201) an die Durchlassöffnung
(211) eine Kontaktaufnahmekammer (213) anschließt, die zwischen der Durchlassöffnung
und einer Federaufnahmekammer (216) angeordnet ist, in der ein elastisches Federmittel
(217) aufgenommen ist, wobei die Durchlassöffnung (211) einen kleineren Durchmesser
aufweist als die Kontaktaufnahmekammer (213), so dass an einem Übergang zwischen der
Durchlassöffnung und der Kontaktaufnahmekammer eine Stufe (218) ist, und wobei an
die Stufe (218) angrenzend ein Vorsprung (219) oder mehrere Vorsprünge (219) in der
Kontaktaufnahmekammer angeordnet ist bzw. sind dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Hauptfläche (204) eine Öffnung (208) vorgesehen ist, die sich im
Bereich der Durchlassöffnung (211) und der Kontaktaufnahmekammer (213) erstreckt und
dass die Öffnung (208) im Bereich der Durchlassöffnung (211) eine erste Breite (b1)
hat und dass die Öffnung (208) in einem Bereich der Kontaktaufnahmekammer (213), der
an die Durchlassöffnung (211) angrenzt, dieselbe Breite (b1) wie im dem Bereich der
Durchlassöffnung hat, wobei die erste Breite (b1) dem Durchmesser (d1) der Durchlassöffnung
entspricht, und dass die Breite der Öffnung (208) in dem verbleibenden Bereich der
Kontaktaufnahmekammer (213) auf eine Breite (b2) zunimmt, die im Wesentlichen dem
Durchmesser (d2) der Kontaktaufnahmekammer (213) entspricht.
2. Anschlussteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnung (208) bis in den Bereich der Federaufnahmekammer (216) erstreckt.
3. Anschlussteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die abgestuften Breiten (b1,b2) der Öffnung (208) der Vorsprung (219) bzw.
die Vorsprünge (219) gebildet ist bzw. sind.
4. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfläche (204), in der die Öffnung (208) angeordnet ist, im Bereich der Federaufnahmekammer
(216) ganz oder teilweise geschlossen ist.
5. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Federaufnahmekammer (216) ein Spannmittel (222) für das Federmittel (217)
angeordnet ist.
6. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer zweiten und dritten Hauptfläche komplementäre Verbindungsmittel (403) angeordnet
sind.
7. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Stirnfläche (203) Verbindungsmittel vorgesehen sind, die eine mechanische
und elektrische Verbindung mit einem Zwischenstück (406) ermöglichen.
8. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (200) mit einem Kontakt (401) verbunden ist.
9. Anschlussteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (217) eine Schraubenfeder oder ein Federlamelle ist.
10. Leitungsverbindung für eine endseitig abisolierte elektrische Leitung (100), auf deren
isoliertem Ende eine Kontakthülse (105) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das abisolierte Ende in ein Anschlussteil (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche
eingesetzt ist.