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EP4441849A1 - Elektrische kontaktanordnung sowie vorgefertigte baugruppe und verfahren zur herstellung einer elektrischen kontaktanordnung - Google Patents

Elektrische kontaktanordnung sowie vorgefertigte baugruppe und verfahren zur herstellung einer elektrischen kontaktanordnung

Info

Publication number
EP4441849A1
EP4441849A1 EP22830484.6A EP22830484A EP4441849A1 EP 4441849 A1 EP4441849 A1 EP 4441849A1 EP 22830484 A EP22830484 A EP 22830484A EP 4441849 A1 EP4441849 A1 EP 4441849A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
conductor rail
sleeve
hole
bolt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22830484.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Albert
Martin Burger
Alexander KETT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Original Assignee
Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leoni Bordnetz Systeme GmbH filed Critical Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Publication of EP4441849A1 publication Critical patent/EP4441849A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/304—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member having means for improving contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/34—Conductive members located under head of screw
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/06—Riveted connections

Definitions

  • the invention relates to an electrical contact arrangement, especially for the automotive sector, and a prefabricated assembly for such an electrical contact arrangement.
  • the invention also relates to a method for producing an electrical contact arrangement.
  • the contact arrangement is designed in particular as a screw contact and has a conductor rail which has a first through-hole with a peripheral inner wall. Furthermore, the contact arrangement includes a contact element, which usually rests flat on the conductor rail and is electrically conductively connected to it. The contact element has a second through hole with a further circumferential inner wall. A screw is inserted through the two through-holes onto which a nut is screwed, the conductor rail and the contact element being arranged between the screw and the nut.
  • Such a contact arrangement can be found, for example, in DE 10 2016 117 835 A1.
  • Such contact arrangements are used specifically in the automotive sector for connecting a conductor rail to a contact element, such as a cable lug with a line attached thereto, or to another conductor rail. Such contact arrangements are used, for example, to connect to ground tion or for other power supply of power consumers.
  • the conductor rail often consists of an aluminum material. This is understood to mean aluminum or an aluminum alloy. If aluminum is mentioned here, this means pure aluminum, for example with the designation AL 99.5 or AL 99.7. Such pure aluminum has good electrical conductivity.
  • the contact element consists optionally also of an aluminum material or of another metal, in particular with a higher strength, such as copper or a copper alloy. If an alloy (Cu, Al) is mentioned here, this means in particular an alloy in which the Cu or Al content is greater than 50% by weight.
  • the problem with an aluminum material is that aluminum tends to flow.
  • the material begins to flow as a result of the screw force and the contact force decreases over time, which can lead to an increase in contact resistance.
  • an oxide layer forms on the surfaces, which leads to a significant increase in the contact resistance.
  • an AL busbar is electrically connected to a CU cable lug using a screw.
  • a contacting element is additionally provided, which is connected to the conductor rail in the area of the through-hole in a cohesive manner and on which the cable lug lies flat.
  • the object of the present invention is to ensure a reliable contact arrangement, in particular screw contacting, especially when using an aluminum conductor rail.
  • the object is achieved according to the invention by an electrical contact arrangement with the features of claim 1.
  • This has a conductor rail with a first through-hole with a peripheral inner wall and a contact element which lies flat on the conductor rail and is electrically conductively connected to it.
  • the conductor rail is also referred to as the first conductor rail.
  • the contact element preferably has a second through hole with a second peripheral inner wall.
  • the two through holes are aligned with each other. They are preferably designed as circular through-holes with the same inner diameter.
  • the inner walls are in particular cylindrical inner walls.
  • a (fastening) bolt in particular a screw bolt
  • a fastening element in particular a nut
  • the conductor rail and the contact element are arranged and in particular clamped between this and the fastening element (nut).
  • the bolt is passed through the two through-holes.
  • a contact sleeve is also provided, which is inserted at least through the first and preferably through the two through-holes.
  • the bolt is in turn passed through the contact sleeve.
  • a peripheral side of the contact sleeve is in electrically conductive contact with the first inner wall and in particular with the two peripheral inner walls.
  • at least one of the components selected from a bolt head (screw head) and fastening element (nut) is usually in electrically conductive contact with a front end of the contact sleeve.
  • the contact sleeve preferably consists of a material that is different from the conductor rail, in particular copper.
  • the material of the contact sleeve is preferably harder than that of the conductor rail.
  • the contact sleeve is an independent component.
  • the contact sleeve is in particular rotationally symmetrical and preferably has a cylindrical sleeve part.
  • the surface of the contact sleeve is provided with a coating of a coating material (which is harder than the base material of the contact sleeve), such as nickel.
  • a coating material which is harder than the base material of the contact sleeve
  • the conductor rail is in particular a conductor rail made from an aluminum material, in particular from (pure) aluminum.
  • a conductor rail is generally understood to be a flat, solid conductor with a rectangular cross-sectional area, optionally with rounded corner areas.
  • the conductor rail usually has a thickness in the range of several millimeters.
  • the contact sleeve is oversized in relation to the at least one and preferably in relation to both through-holes, so that the peripheral side is pressed against the at least first inner wall.
  • an outer dimension of the contact sleeve is larger than an inner dimension of the first through-hole and preferably of the two through-holes by the oversize.
  • the excess in the initial state is between 1/10 and 2/10 mm, for example.
  • the first through-hole and in particular both through-holes and the contact sleeve preferably have the same or at least essentially the same cross-sectional geometry and in particular a circular cross-sectional geometry.
  • the contact sleeve is therefore in particular cylindrical in the area of its peripheral side.
  • the contact sleeve has a structured surface on its peripheral side, which has in particular elements that protrude radially outwards.
  • ribs are formed on the peripheral side.
  • the structured surface is pressed into the inner walls of the two through-holes.
  • these preferably run parallel to a longitudinal direction, which is defined by a longitudinal axis of the screw or a longitudinal axis of the contact sleeve.
  • a large number of such ribs are preferred, in particular uniformly around the peripheral side in the manner of a formed with a knurl.
  • the contact sleeve is therefore still of essentially cylindrical design.
  • the ribs or knurling are formed on a cylindrical sleeve part and the ribs themselves in turn span a cylinder jacket surface.
  • the contact sleeve can also have a different cross-sectional contour than the through-holes, for example in the manner of a polygonal cross-sectional contour compared to a circular cross-sectional contour of the through-holes. The individual corners of the polygonal cross-sectional contour would then form the ribs.
  • an outer wall of the contact sleeve that is to say the peripheral side of the contact sleeve, extends parallel to a central axis of the through-hole of the conductor rail and thus also of the bolt.
  • the contact sleeve at least the partial area defined as the sleeve part, which lies in the through-holes in the installed position, is of cylindrical design.
  • the configuration with the ribs is in particular longitudinal ribs, which therefore extend in the longitudinal direction parallel to the central axis.
  • the particular advantage of this configuration with the ribs is that when the contact sleeve is pressed in, the surface of the respective inner wall is broken up, so that any existing oxide layer is reliably broken through.
  • the contact sleeve is therefore, overall, very intimately interlocked with the respective inner wall by means of the surface structure, specifically the knurling, so that overall a very low contact resistance is permanently ensured.
  • the fastening element ie in particular the nut
  • the recess is formed in the area of the through hole, so that a free space is created following the through hole. Therefore runs around the threaded hole in addition, an annular free space which is delimited at the edge in the radial direction by an annular edge web.
  • This free space serves in particular as a depot for any chips that are scraped off the inner walls as a result of the ribs when the contact sleeve is pressed in.
  • the contact sleeve extends into the recess in the mounted position, i.e. a section of the contact sleeve, in particular a bevel at the end, lies in the recess. This ensures the largest possible surface contact between the contact sleeve and the conductor rail and the contact element.
  • the length of the sleeve part adjoining the collar is therefore suitably matched to the thickness of the conductor rail and the contact element.
  • the procedure is preferably such that the contact sleeve during the fastening process, i.e. when the fastening element is connected to the bolt, i.e. for example when tightening the nut or screw, at least a little way through at least the first through hole and in particular through both through holes in particular is pressed completely through, so that the chips mentioned arise during the fastening process and preferably also exit into the recess.
  • the contact sleeve has a collar with which it rests on one of the two components selected from the conductor rail and the contact element.
  • the particularly cylindrical sleeve part is connected to this collar.
  • One of the two components selected from the bolt and fastening element (bolt and nut) rests on this collar.
  • the other of these two components (nut, screw bolt) rests directly on the other component selected from the conductor rail and contact element.
  • the contact arrangement is gas-tight to the extent that no ambient air can reach the area between the contact sleeve and the first inner wall and in particular the entire contact area between the contact sleeve and conductor rail and contact element.
  • This gas-tight configuration is ensured by the pressing of the conductor rail and the contact element between the bolt and the fastening element, specifically with the collar of the contact sleeve being interposed.
  • the contact sleeve is only fully guided into an end position during the fastening process, especially when screwing the two screw partners together, ie during the fastening process, the structured surface of the contact sleeve causes the surface of the respective inner wall to break open.
  • gas-tight sealing takes place immediately during the assembly process, so that there is no risk of an oxide layer forming on the freshly broken surfaces.
  • the conductor rail consists of an aluminum material and in particular of pure aluminum.
  • the contact sleeve consists in particular of copper.
  • the contact element optionally also consists of an aluminum material and in particular of pure aluminum or another metal, in particular copper.
  • the contact element is, for example, a cable lug to which a conventional (sheathed) cable is attached.
  • the contact element is a second conductor rail, which in particular also consists of an aluminum material and in particular of pure aluminum.
  • the contact element preferably has a (second) through hole.
  • the bolt is preferably a one-piece part of the contact element and is connected to it, for example, with a material fit, for example by welding, or also with a frictional and/or positive fit, for example by being pressed in.
  • the bolt is a connection bolt, eg a battery pole of a battery.
  • a rivet fastening is also provided, for example.
  • the fastening element can be a rivet or a rivet head.
  • the object is further achieved by an electrical contact arrangement having the features of claim 12 .
  • the contact sleeve described above is not mandatory.
  • the conductor rail has a main part with a terminal attached thereto in a materially bonded manner, the terminal having the first through hole and being made of a different material than the main part, at least in the region of the first through hole.
  • the terminal is therefore a part of the conductor rail, which therefore also has a typically rectangular cross section over the entire conductor rail and has a thickness of several millimeters.
  • the terminal is therefore a continuation of the main part, which preferably has the same cross-section as the main part, is aligned with it and is just made of a different material.
  • the terminal has a higher strength compared to pure aluminum and/or is more noble compared to pure aluminum and/or is made of a material other than aluminum or an aluminum alloy.
  • the terminal is made of copper—whole or at least in the area of the through hole and in the area where the contact element rests.
  • the main part and the terminal are in particular connected to one another with a material fit only at their respective end faces and especially welded.
  • a laser welding process or an ultrasonic welding process is used as the welding process.
  • the main part is therefore butt-welded to the terminal.
  • the terminal and the main part consist of different aluminum materials, with the terminal having a higher strength than the main part.
  • the main part is made of pure aluminum and the terminal is made of an aluminum alloy that is higher in strength than the main part.
  • the terminal consists of a so-called PAL alloy, e.g. TAL (AlZr) (Al alloy according to EN AW 6101).
  • PAL alloy e.g. TAL (AlZr) (Al alloy according to EN AW 6101).
  • the terminal is provided with a coating in a preferred embodiment, so that a reliable electrical contact connection is formed with the contact element.
  • the coating is in particular a coating which optionally has one of the metals SN, AG or Ni either in pure form or in the form of an alloy.
  • the coating is generally preferably made of a more noble material than the material of the terminal.
  • the terminal itself has two parts, namely a first part and a second part, and consists in particular of these two parts, with the two parts in turn being made of different materials.
  • the second part consists of an aluminum material, in particular pure aluminum, and the first part consists of a different metal, in particular copper.
  • the first part consists of the aluminum material described above with higher strength than the second part.
  • the first part has the first through hole.
  • this terminal is a prefabricated element in which the two parts themselves are in turn connected to one another with a material fit, for example by means of a suitable welding process.
  • connection points are therefore formed, namely a first connection point between the two parts of the terminal and a second connection point between the terminal and the main part of the conductor rail.
  • These two connection points are in each case materially bonded connections, specifically welded connections.
  • the two-part terminal is in particular a so-called cupal element, in which the two parts are made of aluminum and copper and are connected to one another.
  • the production of such an element is expensive due to the different material properties between copper and aluminum.
  • the use of a prefabricated element of this type has the particular advantage that when the conductor rail is assembled, the terminal can be formed in a simple manner by means of an aluminum-aluminum welded connection.
  • a preassembled assembly for the contact arrangement described above with the contact sleeve is also provided according to the invention.
  • This preassembled assembly has a conductor rail with the first through hole, with the contact sleeve preferably only being partially pressed into this hole.
  • This prepared conductor rail therefore only needs to be connected to the contact element by means of the bolt during assembly.
  • the collar In the preassembled position, the collar is therefore preferably kept at a distance from an upper side of the conductor rail. In this position, the contact sleeve is fixed in particular by friction.
  • the contact sleeve protrudes beyond an underside of the component, so that this protruding area serves as a positioning aid, specifically for positioning in relation to the second through-hole of the contact element.
  • the protruding area is preferably only a bevel at the end, ie a beveled area, in particular without the ribs protruding.
  • the bolt in particular the screw with the nut, is also preferably part of the preassembled assembly.
  • the nut is screwed loosely onto the screw bolt, so that the screw and nut are held captive, e.g. for transport.
  • the procedure according to the invention is such that the contact sleeve is pressed at least a little way through the two through-holes using the screw during the screwing process, for example from the pre-assembly position of the contact sleeve just described.
  • the contact sleeve is pressed to the desired end position, at which point the contact sleeve comes to rest with its collar.
  • the aluminum surface is thus broken open during the screwing process.
  • a gas-tight connection area is formed by pressing against each other. This ensures that no oxide layer forms on the torn contact areas.
  • the contact sleeve in particular its end region on the face side and typically provided with a chamfer, is pressed completely through both through-holes, so that this end region extends into the recess described above and chips removed are taken with them into the recess and caught there.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a contact arrangement between two conductor rails in an exploded view
  • FIG. 4.5 shows two perspective views of a preassembled assembly consisting of a conductor rail and a contact sleeve partially pressed into it
  • FIG. 6 shows a perspective view of a second embodiment of a contact arrangement with a terminal made of a different material than the conductor rail in an exploded view
  • FIG. 7 shows a perspective view of a third embodiment variant with a terminal consisting of two parts and a conductor rail consisting of two parts in an exploded view.
  • the first embodiment variant of a contact arrangement 2 shown in FIGS. 1-3 comprises a first conductor rail 4 and a contact element electrically connected thereto, which is formed by a second conductor rail 6 in the exemplary embodiments.
  • the two conductor rails 4.6 are preferably made of (pure) aluminum.
  • the contact arrangement 2 comprises a screw 8, a nut 10 and a contact sleeve 12.
  • the screw 8 has a screw head 8A and a screw bolt 8B.
  • the bolt 8B generally forms a bolt, the screw head 8B a bolt head, and the nut 10 a fastener adapted to be fastened to the bolt.
  • the two conductor rails 4.6 are preferably made of (pure) aluminum.
  • the contact arrangement 2 comprises a
  • the contact sleeve 12 has a cylindrical sleeve part 14 and a collar 16 at its upper end.
  • the cylindrical sleeve part 14 has a peripheral side 17 on which knurling is formed, which is formed from a multiplicity of ribs 20 extending in a longitudinal direction 18 .
  • the two conductor rails 4.6 have a first through hole 22 and a second through hole 24 which are aligned with one another.
  • the two conductor rails 4.6 rest on one another with their flat sides, their through-holes 22.24 are aligned with one another.
  • the two through holes 22, 24 and also the screw 8 extend in a longitudinal direction along a central axis shown in dashed lines in FIG.
  • the contact sleeve 12 is pressed through the two through-holes 22,24.
  • the contact sleeve 12, specifically the cylindrical sleeve part 14 has a slight oversize compared to a respective diameter of the two circular through-holes 22,24.
  • the excess is formed by the individual ribs 20 of the knurling.
  • the ribs 20 are generally longitudinal ribs that extend parallel to the central axis.
  • the peripheral side 17 also runs parallel to the central axis due to the rotationally symmetrical configuration of the contact sleeve 12, specifically due to the cylindrical configuration of the sleeve part 14.
  • the two through holes 22 , 24 each have a first peripheral inner wall 26 and a second peripheral inner wall 28 .
  • the individual ribs 20 are pressed into these inner walls 26,28.
  • the collar 16 of the contact sleeve 12 rests on the upper side of the first conductor rail 4 .
  • the cylindrical sleeve part 14 has a length which—apart from a possibly slight overhang—corresponds to the total thickness of the two conductor rails 4.6.
  • the contact sleeve 12 has no radial expansion at its end opposite the collar 16 and does not reach behind, for example, the underside of the lower, second conductor rail 4.
  • the contact sleeve 12 has a cone at its end opposite the collar 16, which facilitates insertion into the through-holes 22,24.
  • the nut 10 has an underside 30 which is oriented towards the contact sleeve 12 and with which it rests on the lower, second conductor rail 6 in the final assembled state.
  • the nut 10 has a collar-like widening in the exemplary embodiment.
  • a recess 32 is formed on the underside, which is preferably circular in cross section and which, following the second through-hole 24 , forms a free space which is in particular concentric with the through-hole 24 .
  • the outer dimension of the recess 32 i.e. specifically its diameter, is greater than or equal to the outer dimension and thus greater than or equal to the outer diameter of the contact sleeve 12.
  • the nut 10 therefore has an annular web on its underside 30, which surrounds the recess 32 and with which the Nut 10 outside of the second through hole 24 and circumferentially around it on the second conductor rail 6 is supported.
  • the contact sleeve 12 dips into this recess 32 with its front end, which is preferably designed as a conical end.
  • This recess 32 also forms a depot or receiving space for chips that are scraped off the inner walls 26,28 during the assembly process.
  • an annular space therefore remains as a receiving space. This is closed, in particular hermetically sealed to the environment.
  • the screw head 8A has a collar-like widening.
  • the screw head 8A rests on the contact sleeve 12 in the final assembled position.
  • the screwing force exerted by the screw 8 and nut 10 therefore presses the collar 16 of the contact sleeve 12 against the top of the upper, first conductor rail 4. From below, the screwing force is transmitted from the nut 10, specifically from the annular web surrounding the recess 32, to the lower, second conductor rail 6.
  • this forms a gas-tight screw connection, so that no ambient air can get into the interior of this contact arrangement 2, ie into the region of the inner walls 26,28.
  • FIG. 4 and 5 show views of a preassembled assembly consisting of the first conductor rail 4 and the contact sleeve 12 partially pressed into it.
  • the contact sleeve 12 is initially only partially pressed in, so that its collar 16 is not yet on top of the first conductor rail 4 rests.
  • Contact sleeve 12 is preferably pressed through first through-hole 22 to such an extent that it has a projection 34 on the underside of first conductor rail 4 , which is preferably formed only by the conically tapered front end, also referred to as a chamfer, of contact sleeve 12 .
  • the distance of the collar 16 from the top of the conductor rail 4 therefore corresponds in particular to the thickness of the second conductor rail 6.
  • a subassembly prepared in this way is positioned on the second conductor rail 6, with the overhang 34 serving as a positioning aid for mutual alignment, so that the two through-holes 22, 24 are aligned with one another.
  • the screw 8 is then passed through and screwed to the nut 10 .
  • the contact sleeve 12 is successively pressed through the two through-holes 22,24, with the ribs 20 tearing open the surface on the inner walls 26, 28 in the process. Shavings scraped off in the process can accumulate in the recess 32 . Since the gas-tight connection is also established during this assembly process, there is no risk of the freshly torn surfaces oxidizing again.
  • the screw 8 can be selected from a suitable material. It preferably consists of a material that is even more strong than copper and is designed in particular as a steel screw.
  • FIGS. 6 and 7 differ from the first variant described with reference to FIGS. 1-5 in that the contact sleeve 12 can be dispensed with. In principle, however, there is the possibility and it is also provided that the contact sleeve 12 is also used in the variants shown in FIGS. 6 and 7.
  • a terminal 40 is attached at each end to the two conductor rails 4.6. This is in each case a continuation of a main part 42 of the respective conductor rail 4.6.
  • the terminals 40 are aligned with the respective main part 42 and form with it a kind of conductor rail 4.6 with a constant cross-sectional contour.
  • the two terminals 40 each have the first through-hole 22 and the second through-hole 24, ie in this respect they form special contact parts.
  • the terminals 40 are made at least partially in the area of the through holes 22, 24 from a some other material.
  • the terminals 40 are each butt-welded to the respective main part 42 by means of a welding process, specifically by means of laser welding. This means that--particularly exclusively--an integral connection is formed between the end faces of the terminals 40 and the main parts 42.
  • the two terminals 40 lie flat on one another and thus ensure good power transmission between the flat sides of the terminals 40 of the two conductor rails 4.6.
  • the terminals 40 in particular in the embodiment variant in FIG. 6, have an additional coating, not shown here, made of a contact material with improved conductivity and/or increased strength compared to the material of the terminal 40.
  • Coatings made of tin, nickel or silver are specifically applied, for example.
  • the terminal 40 is designed in one piece and consists entirely of only one material.
  • the terminal 40 is preferably made of an aluminum alloy that is higher in strength than the main part 42 .
  • the terminal 40 is designed in two parts with a first part 44 and a second part 46.
  • the two parts 44, 46 in turn consist of different materials, with the respective first part 44 in the area of the through-holes 22, 24 again consisting of a material that is higher strength than aluminum, specifically copper.
  • the second part 46 which forms a sort of central part between the main part 42 and the first part 44 of the terminal 40, is preferably made of an aluminum material, in particular the same aluminum material as the respective conductor rail 4, 6 and thus typically made of pure aluminum, for example.
  • the terminal 40 is in particular a prefabricated terminal 40 in which the two parts 44, 46 are already integrally bonded are connected to each other at their end faces. In particular, they are materially welded to one another or produced by cold rolling. A special welding process or a cold rolling process is required for this in order to reliably produce the preferred connection between the pure aluminum of the second part 46 and the copper of the first part 44 .
  • the subsequent attachment of the terminal 40 to the main part 42 can be carried out reliably using a comparatively simple welding process due to the identical materials.
  • the invention is not limited to the embodiment described above. On the contrary, other variants of the invention can also be derived from this by a person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.

Landscapes

  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung (2) mit - einer ersten Leiterschiene (4), die ein erstes Durchgangsloch (22) mit einer umlaufenden ersten Innenwandung (26) aufweist, - einem Kontaktelement (6), das mit der ersten Leiterschiene (4) elektrisch leitend verbunden ist und das insbesondere ein zweites Durchgangsloch (24) mit einer zweiten umlaufenden Innenwandung (28) aufweist, - einem insbesondere als Schraubbolzen (8B) ausgebildeten Bolzen und mit einem insbesondere als Mutter (10) ausgebildeten Befestigungselement zum Befestigen der Leiterschiene (4) am Kontaktelement (6). Für eine zuverlässige elektrische Kontaktverbindung ist eine Kontakthülse (12) mit einer Umfangsseite (17) vorgesehen, wobei die Kontakthülse (12) durch das erste Durchgangsloch (22) und insbesondere die beiden Durchgangslöcher (22, 24) hindurchgesteckt ist und die Umfangsseite (17) der Kontakthülse (12) elektrisch leitend an der ersten, insbesondere an beiden umlaufenden Innenwandungen (26, 28) anliegt.

Description

Beschreibung
Elektrische Kontaktanordnung sowie vorgefertigte Baugruppe und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktanordnung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung, speziell für den Automobilbereich, sowie eine vorgefertigte Baugruppe für eine solche elektrische Kontaktanordnung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktanordnung.
Die Kontaktanordnung ist insbesondere als eine Schraubkontaktierung ausgebildet und weist eine Leiterschiene auf, die ein erstes Durchgangsloch mit einer umlaufenden Innenwandung aufweist. Weiterhin umfasst die Kontaktanordnung ein Kontaktelement, welches üblicherweise flächig auf der Leiterschiene aufliegt und mit dieser elektrisch leitend verbunden ist. Das Kontaktelement weist ein zweites Durchgangsloch mit einer weiteren umlaufenden Innenwandung auf. Durch die beiden Durchgangslöcher hindurch ist eine Schraube gesteckt, auf die eine Mutter aufgeschraubt ist, wobei die Leiterschiene und das Kontaktelement zwischen Schraube und Mutter angeordnet sind.
Eine derartige Kontaktanordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2016 117 835 A1 zu entnehmen.
Derartige Kontaktanordnungen dienen speziell im Automobilbereich zum Anschluss einer Leiterschiene an ein Kontaktelement, wie beispielsweise an einen Kabelschuh mit einer daran befestigten Leitung, oder auch an eine weitere Leiterschiene. Derartige Kontaktanordnungen dienen beispielsweise zur Masseverbin- dung oder zur sonstigen Stromversorgung von Leistungsverbrauchern. Aus Gewichtsgründen besteht die Leiterschiene häufig aus einem Aluminiumwerkstoff. Hierunter wird Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verstanden. Sofern vorliegend von Aluminium gesprochen wird, so wird hierunter reines Aluminium, beispielsweise mit der Bezeichnung AL 99,5 oder AL 99,7 verstanden. Derartig reines Aluminium weist eine gute elektrische Leitfähigkeit auf. Das Kontaktelement besteht wahlweise ebenfalls aus einem Aluminiumwerkstoff oder aus einem anderen Metall, insbesondere mit einer höheren Festigkeit, wie beispielsweise Kupfer oder Kupferlegierung. Sofern vorliegend von einer Legierung (Cu, AI) gesprochen wird so wird hierunter insbesondere eine Legierung verstanden, bei der der Cu- oder der Al-Anteil größer 50 Gew.% ist.
Im Hinblick auf elektrische Kontaktanordnung besteht bei einem Aluminiumwerkstoff, speziell bei dem wegen seiner guten Leitfähigkeit bevorzugt eingesetzten reinen und vergleichsweise weichen Aluminium das Problem, dass Aluminium zum Fließen neigt. Speziell bei Schraubverbindungen beginnt daher infolge der Schraubkraft das Material zu fließen und dadurch lässt im Laufe der Zeit die Kontaktkraft nach, was zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands führen kann. Weiterhin besteht das Problem, dass sich an den Oberflächen eine Oxidschicht ausbildet, welche zu einer deutlichen Erhöhung des Kontaktwiderstands führt. Schließlich besteht das Problem, dass in Verbindung mit edleren Materialien, insbesondere Kupfer, die Gefahr der sogenannten Kontaktkorrosion besteht.
Bei der DE 10 2016 117 835 A1 wird eine AL-Leiterschiene mit einem CU- Kabelschuh elektrisch leitend mithilfe einer Schraube verbunden. Dabei ist zusätzlich noch ein Kontaktierungselement vorgesehen, welches im Bereich des Durchgangslochs mit der Leiterschiene zum einen stoffflüssig verbunden ist und an dem der Kabelschuh flächig aufliegt.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Kontaktanordnung, insbesondere Schraubkontaktierung speziell bei der Verwendung einer Aluminium-Leiterschiene zu gewährleisten. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine elektrische Kontaktanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Diese weist eine Leiterschiene mit einem ersten Durchgangsloch mit einer umlaufenden Innenwandung sowie ein Kontaktelement auf, welches flächig auf der Leiterschiene aufliegt und mit dieser elektrisch leitend verbunden ist. Die Leiterschiene wird vorliegend auch als erste Leiterschiene bezeichnet.
Das Kontaktelement weist vorzugsweise ein zweites Durchgangsloch mit einer zweiten umlaufenden Innenwandung auf. Die beiden Durchgangslöcher fluchten zueinander. Sie sind vorzugsweise als kreisrunde Durchgangslöcher mit dem gleichen Innendurchmesser ausgebildet. Bei den Innenwandungen handelt es sich insbesondere um zylindrische Innenwandungen.
Weiterhin ist ein (Befestigungs-) Bolzen, insbesondere ein Schraubbolzen zusammen mit einem Befestigungselement, insbesondere eine Mutter vorgesehen, mit dessen Hilfe die Leiterschiene am Kontaktelement befestigt ist, insbesondere ist die Leiterschiene gegen das Kontaktelement gepresst. In Ausführungsvananten, bei denen der Bolzen einen Bolzenkopf aufweist, sind zwischen diesem und dem Befestigungselement (Mutter) die Leiterschiene und das Kontaktelement angeordnet und insbesondere geklemmt. Bei der Ausführungsvariante mit dem zweiten Durchgangsloch im Kontaktelement ist der Bolzen durch die beiden Durchgangslöcher hindurchgeführt.
Um eine gute und dauerhaft zuverlässige elektrische Kontaktverbindung zu gewährleisten ist weiterhin eine Kontakthülse vorgesehen, welche zumindest durch das ersten und vorzugsweise durch die beiden Durchgangslöcher hindurchgesteckt ist. Durch die Kontakthülse ist wiederum der Bolzen hindurchgeführt. Eine Umfangsseite der Kontakthülse liegt elektrisch leitend an der ersten Innenwandung und insbesondere an den beiden umlaufenden Innenwandungen an. Weiterhin liegt üblicherweise zumindest eines der Bauteile ausgewählt aus einem Bolzenkopf (Schraubenkopf) und Befestigungselement (Mutter) elektrisch leitend an einem Stirnende der Kontakthülse an. Durch die elektrisch leitende Anlage der Umfangsseite der Kontakthülse an der ersten Innenwandung wird eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen der Leiterschiene und der Kontakthülse und über diese dann mit dem Kontaktelement hergestellt. Die Kontakthülse ist also elektrisch leitend mit dem Kontaktelement verbunden.
Bei der bevorzugten Variante mit dem zweiten Durchgangsloch auch im Kontaktelement wird über die Kontakthülse und den beiden Innenwandungen eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen radialen (Umfangs-) Flächen der Durchgangslöcher einerseits und der Kontakthülse andererseits erreicht. Hierdurch wird erreicht, dass ein großer Teil des Stromflusses dieser elektrischen Verbindung über die radialen Seiten der Innenwandungen und über die Kontakthülse führt. Damit ist diese elektrische Verbindung unabhängig oder weitgehend unabhängig von der über den Bolzen und dem Befestigungselement aufgebrachten Kontaktkraft. Ein infolge der Kontaktkraft eventuell auftretendes Fließen des Materials der Leiterschiene und eine damit einhergehende Reduzierung der Kontaktkraft lässt die elektrische Verbindung über die radialen Flächen unbeeinflusst oder zumindest weitgehend unbeeinflusst.
Die Kontakthülse besteht bevorzugt aus einem zur Leiterschiene verschiedenen Material, insbesondere aus Kupfer. Allgemein ist das Material der Kontakthülse bevorzugt härter als das der Leiterschiene.
Bei der Kontakthülse handelt es sich um ein eigenständiges Bauteil. Die Kontakthülse ist insbesondere rotationssymmetrisch und weist bevorzugt einen zylindrischen Hülsenteil auf.
In bevorzugter Ausgestaltung ist die Oberfläche der Kontakthülse mit einer Beschichtung aus einem (im Vergleich zu einem Grundmaterial der Kontakthülse härteren) Beschichtungsmaterial, wie z.B. Nickel versehen. Hierdurch wird ein besseres Aufbrechen von Oxidschichten in den Durchgangslöchern erreicht und eine eventuelle Korrosionsneigung verringert. Bei der Leiterschiene handelt es sich insbesondere um eine Leiterschiene aus einem Aluminiumwerkstoff, insbesondere aus einem (reinen) Aluminium.
Unter Leiterschiene wird allgemein ein flacher, massiver Leiter mit rechteckförmiger Querschnittsfläche, ggf. mit gerundeten Eckbereichen verstanden. Üblicherweise weist die Leiterschiene eine Dicke im Bereich von mehreren Millimetern auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Kontakthülse gegenüber dem zumindest einen und vorzugsweise gegenüber beiden Durchgangslöchern ein Übermaß auf, sodass die Umfangsseite gegen die zumindest erste Innenwandung gepresst ist. Zumindest im Ausgangszustand, bevor also die Kontakthülse in und durch die beiden Durchgangslöcher gepresst wird, ist daher eine Außenabmessung der Kontakthülse um das Übermaß größer als eine Innenabmessung des ersten Durchgangslochs und vorzugsweise der beiden Durchgangslöcher. Das Übermaß im Ausgangszustand liegt dabei beispielsweise zwischen 1/10 und 2/10 mm.
Bevorzugt weisen das erste Durchgangsloch und insbesondere beide Durchgangslöcher sowie die Kontakthülse eine gleiche oder zumindest im Wesentlichen eine gleiche Querschnittsgeometrie und insbesondere eine kreisrunde Querschnittsgeometrie auf. Die Kontakthülse ist daher im Bereich ihrer Umfangsseite insbesondere zylindrisch ausgebildet.
In bevorzugter Ausgestaltung weist die Kontakthülse an ihrer Umfangsseite eine strukturierte Oberfläche auf, die insbesondere radial nach außen abstehende Elemente aufweist. Insbesondere sind an der Umfangsseite Rippen ausgebildet. Die strukturierte Oberfläche ist bei der ausgebildeten Kontaktanordnung in die Innenwandungen der beiden Durchgangslöcher eingepresst. Bei der Ausgestaltung mit den Rippen verlaufen diese vorzugsweise parallel zu einer Längsrichtung, welche durch eine Längsachse der Schraube oder auch eine Längsachse der Kontakthülse definiert ist. Bevorzugt sind eine Vielzahl derartiger Rippen (beispielsweise mehr als 20) insbesondere gleichmäßig um die Umfangsseite herum nach Art ei- ner Rändelung ausgebildet. Im Bereich der Umfangsseite ist die Kontakthülse daher weiterhin im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Hierunter wird verstanden, dass die Rippen oder Rändelung auf einem zylindrischen Hülsenteil ausgebildet sind und die Rippen selbst wiederum eine Zylindermantelfläche aufspannen.
Alternativ zu der zylindrischen Ausgestaltung der Kontakthülse kann diese auch eine im Vergleich zu den Durchgangslöchern verschiedene Querschnittskontur aufweisen, beispielsweise nach Art einer polygonalen Querschnittskontur, gegenüber einer kreisrunden Querschnittskontur der Durchgangslöcher. Die einzelnen Ecken der polygonalen Querschnittskontur würden dann die Rippen bilden.
Allgemein erstreckt sich eine Außenwandung der Kontakthülse, also die Umfangsseite der Kontakthülse, parallel zu einer Mittenachse des Durchgangsloches der Leiterschiene und damit auch des Bolzens. Speziell ist die Kontakthülse, zumindest der als Hülsenteil bestimmter Teilbereich, welcher in der montierten Stellung in den Durchgangslöcher einliegt, zylindrisch ausgebildet. Bei der Ausgestaltung mit den Rippen handelt es sich insbesondere um Längsrippen, die sich also in Längsrichtung parallel zur Mittenachse erstrecken.
Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung mit den Rippen speziell in Verbindung mit dem zuvor beschriebenen Übermaß ist darin zu sehen, dass beim Einpressen der Kontakthülse die Oberfläche der jeweiligen Innenwandung aufgebrochen wird, sodass eine eventuell bestehende Oxidschicht zuverlässig durchbrochen wird. Die Kontakthülse ist daher insgesamt mittels der Oberflächenstruktur, speziell der Rändelung auf das Innigste mit der jeweiligen Innenwandung verzahnt, sodass insgesamt ein sehr geringer Kontaktwiderstand dauerhaft gewährleistet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Befestigungselement, also insbesondere die Mutter eine der Kontakthülse zugewandte Unterseite auf, in der eine Ausnehmung - im Falle der Ausbildung als Mutter zusätzlich zu dem zwingenden Gewindeloch der Mutter - ausgebildet ist. Und zwar ist die Ausnehmung im Bereich des Durchgangslochs ausgebildet, sodass also im Anschluss an das Durchgangsloch ein Freiraum geschaffen ist. Um das Gewindeloch verläuft daher zusätzlich ein ringförmiger Freiraum, welcher in radialer Richtung randseitig von einem ringförmigen Randsteg begrenzt ist. Dieser Freiraum dient dabei insbesondere als Depot für eventuelle Späne, welche infolge der Rippen beim Einpressen der Kontakthülse von den Innenwandungen abgeschabt werden.
In bevorzugter Weiterbildung erstreckt sich die Kontakthülse in der montierten Position bis in die Ausnehmung hinein, d.h. ein Teilstück der Kontakthülse, insbesondere eine endseitige Fase, liegt in der Ausnehmung ein. Damit ist ein möglichst großer Flächenkontakt zwischen der Kontakthülse und der Leiterschiene sowie dem Kontaktelement sichergestellt. Die Länge des sich an den Kragen anschließenden Hülsenteils ist daher geeignet auf die Dicke der Leiterschiene und des Kontaktelements abgestimmt.
Bevorzugt wird bei der Montage derart vorgegangen, dass die Kontakthülse beim Befestigungsvorgang, wenn also das Befestigungselement mit dem Bolzen verbunden wird, also beispielsweise beim Anziehen der Mutter bzw. der Schraube, zumindest ein Stück weit durch zumindest das erste Durchgangsloch und insbesondere durch beide Durchgangslöcher insbesondere vollständig hindurch gepresst wird, sodass also beim Befestigungsvorgang die erwähnten Späne entstehen und vorzugsweise auch in die Ausnehmung austreten.
In bevorzugter Ausgestaltung weist die Kontakthülse einen Kragen auf, mit dem sie auf einem der beiden Bauteile ausgewählt aus Leiterschiene und Kontaktelement aufliegt. An diesen Kragen schließt sich das insbesondere zylindrische Hülsenteil an. Auf diesem Kragen liegt wiederum eines der beiden Bauteile ausgewählt aus Bolzen und Befestigungselement (Schraubbolzen und Mutter) auf. Das andere dieser beiden Bauteile (Mutter, Schraubbolzen) liegt demgegenüber unmittelbar an dem anderen Bauteil ausgewählt aus Leiterschiene und Kontaktelement an. Hierdurch ist insgesamt ein zuverlässiges Klemmen der Leiterschiene und des Kontaktelements gegeneinander und insbesondere gegen den Kragen der Kontakthülse sichergestellt. Speziell liegt der Bolzen mit einem Bolzenkopf (Schraubenkopf) auf dem Kragen der Kontakthülse auf. In bevorzugter Ausbildung ist die Kontaktanordnung insofern gasdicht ausgebildet, als dass an den Bereich zwischen Kontakthülse und der ersten Innenwandung und insbesondere in den gesamten Kontaktbereich zwischen Kontakthülse und Leiterschiene sowie Kontaktelement keine Umgebungsluft gelangen kann. Diese gasdichte Ausgestaltung wird durch das Verpressen der Leiterschiene sowie des Kontaktelements zwischen Bolzen und Befestigungselement speziell unter Zwischenlage des Kragens der Kontakthülse gewährleistet. Wie zuvor erwähnt, ist zur Montage vorgesehen, dass die Kontakthülse erst beim Befestigungsvorgang, speziell beim Verschrauben der beiden Schraubpartner vollständig in eine Endposition geführt wird, d. h. während des Befestigungsvorgangs erfolgt infolge der strukturierten Oberfläche der Kontakthülse ein Aufbrechen der Oberfläche der jeweiligen Innenwandung. Gleichzeitig erfolgt unmittelbar beim Montagevorgang auch das gasdichte Verschließen, sodass also keine Gefahr einer Bildung einer Oxidschicht an den frisch aufgebrochenen Oberflächen besteht.
In bevorzugter Ausgestaltung besteht die Leiterschiene aus einem Aluminiumwerkstoff und insbesondere aus reinem Aluminium. Gleichzeitig besteht die Kontakthülse insbesondere aus Kupfer. Das Kontaktelement besteht wahlweise ebenfalls aus einem Aluminiumwerkstoff und insbesondere aus reinem Aluminium oder auch einem anderen Metall, insbesondere Kupfer. Beim Kontaktelement handelt sich bei einer erste Ausführungsvariante beispielsweise um einen Kabelschuh, an dem eine herkömmliche (Mantel-) Leitung befestigt ist. In bevorzugter Ausgestaltung handelt sich bei dem Kontaktelement jedoch um eine zweite Leiterschiene, welche insbesondere ebenfalls aus einem Aluminiumwerkstoff und insbesondere aus reinem Aluminium besteht.
Wie erwähnt weist das Kontaktelement vorzugsweise ein (zweites) Durchgangsloch auf. Alternativ hierzu weist lediglich die Leiterschiene ein Durchgangsloch auf. In diesem Fall ist der Bolzen vorzugsweise einstückiges Teil des Kontaktelements und beispielsweise mit diesem stoffschlüssig z.B. durch Schweißen oder auch reib- und / oder formschlüssig, z.B. durch Einpressen verbunden. Bei dem Bolzen handelt es sich gemäß einer Ausführungsvariante um einen Anschlussbolzen, z.B. ein Batteriepol einer Batterie.
Alternativ zu der bevorzugten Ausgestaltung des Bolzens als Schraubbolzen und einer Schraubbefestigung ist beispielsweise auch eine Nietbefestigung vorgesehen. D.h. beim Befestigungselement kann es sich um einen Niet bzw. einen Nietkopf handeln.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin durch eine elektrische Kontaktanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bei dieser ist die zuvor beschriebene Kontakthülse nicht zwingend vorgesehen. Für eine zuverlässige elektrische Kontaktverbindung weist die Leiterschiene ein Hauptteil mit einem daran stoffschlüssig befestigten Terminal auf, wobei das Terminal das erste Durchgangsloch aufweist und zumindest im Bereich des ersten Durchgangslochs aus einem anderen Material besteht im Vergleich zum Hauptteil. Bei dem Terminal handelt sich also um ein Teilstück der Leiterschiene, welches daher insbesondere ebenfalls über die gesamte Leiterschiene einen typischerweise rechteckförmigen Querschnitt aufweist und eine Dicke von mehreren Millimetern aufweist. Bei dem Terminal handelt sich daher um eine Fortsetzung des Hauptteils, welches bevorzugt den gleichen Querschnitt wie das Hauptteil aufweist, mit diesem fluchtet und lediglich aus einem anderen Material besteht.
Durch diese Maßnahme wird durch das verschiedene Material des Terminals eine bessere und zuverlässige Kontaktverbindung im Vergleich zu (reinem) Aluminium erreicht. So weist beispielsweise das Terminal eine höhere Festigkeit im Vergleich zu reinem Aluminium auf und/oder ist edler im Vergleich zu reinem Aluminium und/oder ist aus einem anderen Material als Aluminium oder als eine Aluminiumlegierung. Speziell besteht das Terminal - insgesamt oder zumindest im Bereich des Durchgangsloches und im Bereich der Auflage des Kontaktelementes - aus Kupfer.
In bevorzugter Ausgestaltung sind das Hauptteil und das Terminal insbesondere lediglich an ihren jeweiligen Stirnendseiten stoffschlüssig miteinander verbunden und insbesondere verschweißt. Als Schweißverfahren werden dabei insbesondere ein Laser-Schweißverfahren oder ein Ultraschall-Schweißverfahren herangezogen. Das Hauptteil ist mit dem Terminal daher stumpf verschweißt. In Längsrichtung der Leiterschiene sind vorzugsweise keine wechselseitig überlappenden Teilbereiche zwischen Hauptteil und Terminal ausgebildet, vielmehr fluchten diese beiden Teile unmittelbar miteinander, insbesondere ohne dass im Verbindungsbereich ein Absatz oder eine Verdickung ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bestehen das Terminal und das Hauptteil aus unterschiedlichen Aluminiumwerkstoffen, wobei das Terminal eine höhere Festigkeit als das Hauptteil aufweist. Speziell ist vorgesehen, dass das Hauptteil aus reinem Aluminium und das Terminal aus einer im Vergleich zum Hauptteil höherfesten Aluminiumlegierung besteht. Speziell besteht das Terminal aus einer sogenannten PAL-Legierung, z.B. TAL (AlZr) (Al-Legierung gemäß EN AW 6101 ). Der besondere Vorteil dieser Ausbildung ist zum einen darin zu sehen, dass aufgrund der Materialähnlichkeit (reines Aluminium und Aluminiumlegierung) keine Kontaktkorrosion zu befürchten ist. Gleichzeitig ist durch die höhere Festigkeit des Terminals ein Fließen zumindest reduziert.
Zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit ist in bevorzugter Ausgestaltung das Terminal mit einer Beschichtung versehen, sodass also zu dem Kontaktelement eine zuverlässige elektrische Kontaktverbindung ausgebildet wird. Bei der Beschichtung handelt es sich insbesondere um eine Beschichtung welche wahlweise eines der Metalle SN, AG oder Ni entweder in reiner Form oder in Form einer Legierung aufweist. Die Beschichtung besteht allgemein vorzugsweise aus einem edleren Material als das Material des Terminals.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist das Terminal selbst zwei Teile, nämlich ein erstes Teil und ein zweites Teil auf und besteht insbesondere abschließend aus diesen beiden Teilen, wobei die beiden Teile wiederum aus unterschiedlichem Material bestehen. Das zweite Teil besteht dabei aus einem Aluminiumwerkstoff, insbesondere reines Aluminium, und das erste Teil aus einem hierzu verschiedenen Metall, insbesondere Kupfer. Alternativ besteht das erste Teil aus dem zuvor beschriebenen Aluminiumwerkstoff mit höherer Festigkeit als das zweite Teil. Das erste Teil weist das erste Durchgangsloch auf. Speziell handelt sich bei diesem Terminal um ein vorgefertigtes Element, bei dem die beiden Teile selbst wiederum stoffschlüssig miteinander verbunden sind, beispielsweise durch ein geeignetes Schweißverfahren. Bei der Variante mit diesem aus zwei Werkstoff-Teilen bestehenden Terminal sind daher insgesamt zwei Verbindungstellen ausgebildet, nämlich eine erste Verbindungsstelle zwischen den beiden Teilen des Terminals und eine zweite Verbindungsstelle zwischen dem Terminal und dem Hauptteil der Leiterschiene. Bei diesen beiden Verbindungsstellen handelt sich jeweils um stoffschlüssige Verbindungen, speziell Schweißverbindungen. Beim zweiteiligen Terminal handelt sich insbesondere um ein sogenanntes Cupal-Ele- ment, bei dem die beiden Teile aus Aluminium und Kupfer bestehen und miteinander verbunden sind. Die Herstellung eines derartigen Elementes ist aufgrund der unterschiedlichen Matenaleigenschaften zwischen Kupfer und Aluminium aufwendig. Die Verwendung eines derartigen vorgefertigten Elements weist insbesondere den Vorteil auf, dass bei der Konfektionierung der Leiterschiene das Terminal in einfacher Weise durch eine Aluminium-Aluminium Schweißverbindung ausgebildet werden kann.
Um eine möglichst einfache Montage zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß weiterhin eine vormontierte Baugruppe für die zuvor beschriebene Kontaktanordnung mit der Kontakthülse vorgesehen. Diese vormontierte Baugruppe weist eine Leiterschiene mit dem ersten Durchgangsloch auf, wobei in dieses die Kontakthülse bevorzugt lediglich teilweise eingepresst ist. Diese vorbereitete Leiterschiene braucht daher bei der Montage lediglich noch mit dem Kontaktelement mittels des Bolzens verbunden werden.
In der vormontierten Stellung ist daher vorzugsweise der Kragen von einer Oberseite der Leiterschiene beabstandet gehalten. Die Kontakthülse ist in dieser Position insbesondere reibschlüssig fixiert.
Speziell bei der Ausgestaltung mit den Rippen sind diese bereits in die Innenwandung des ersten Durchgangslochs der Leiterschiene eingepresst. In bevorzugter Ausgestaltung steht die Kontakthülse über eine Unterseite des Bauteils über, sodass dieser überstehende Bereich als eine Positionierhilfe dient, und zwar zur Positionierung in Relation zum zweiten Durchgangsloch des Kontaktelements. Bei dem überstehenden Bereich handelt es sich vorzugsweise lediglich um eine endseitige Fase, also ein angeschrägter Bereich, insbesondere ohne das die Rippen überstehen. Hierdurch kann bei der Montage die Leiterschiene vollflächig auf das Kontaktelement aufgelegt werden und die Fase kann gleichzeitig in das zweite Durchgangsloch des Kontaktelements zur Positionierung eindringen.
Bevorzugt ist weiterhin auch der Bolzen, insbesondere die Schraube mit der Mutter Teil der vormontierten Baugruppe. Die Mutter ist in diesem Fall beispielsweise lose auf den Schraubbolzen aufgeschraubt, so dass Schraube und Mutter verliersicher z.B. für einen Transport gehalten sind.
Zur Montage und Ausbildung der Kontaktanordnung wird erfindungsgemäß derart vorgegangen, dass die Kontakthülse mithilfe der Schraube während des Schraubvorgangs zumindest ein Stück weit, beispielsweise aus der eben beschriebenen Vormontageposition der Kontakthülse, durch die beiden Durchgangslöcher hindurchgepresst wird. Speziell wird die Kontakthülse beim Schraubvorgang bis zur gewünschten Endposition gepresst, bei der die Kontakthülse mit ihrem Kragen zum Aufliegen kommt. Bei der bevorzugten Ausgestaltung mit den Rippen wird hierbei also während des Schraubvorgangs die Aluminium-Oberfläche aufgebrochen. Zugleich wird durch das gegeneinander Verpressen ein gasdichter Verbindungsbereich ausgebildet. Hierdurch ist sichergestellt, dass an den aufgerissenen Kontaktbereichen sich keine Oxidschicht ausbildet. Die Kontakthülse, insbesondere deren stirnseitiger und typischerweise mit einer Fase versehener Endbereich wird komplett durch beide Durchgangslöcher hindurchgepresst, so dass dieser Endbereich in die zuvor beschriebene Ausnehmung hineinreicht und dabei abgetragene Späne quasi in die Ausnehmung mit genommen und dort aufgefangen werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise vereinfachten Darstellungen:
FIG 1 eine perspektivische Ansicht einer Kontaktanordnung zwischen zwei Leiterschienen in einer Explosionsdarstellung,
FIG 2 eine perspektivische Darstellung der Kontaktanordnung in einem endmontierten Zustand,
FIG 3 eine Schnittansicht durch die Kontaktanordnung,
FIG 4,5 zwei perspektivische Ansichten auch eine vormontierte Baugruppe bestehen aus einer Leiterschiene und einer darin teilweise eingepressten Kontakthülse,
FIG 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante einer Kontaktanordnung mit einem Terminal aus einem anderen Werkstoff als die Leiterschiene in einer Explosionsdarstellung sowie
FIG 7 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante mit einer aus zwei Teilen bestehenden Terminal und einer aus zwei Teilen bestehenden Leiterschiene in einer Explosionsdarstellung.
Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen jeweils - ohne Beschränkung der Allgemeinheit - die bevorzugte Variante einer Schraubverbindung.
Die in den FIG 1 -3 dargestellte erste Ausführungsvariante einer Kontaktanordnung 2 umfasst eine erste Leiterschiene 4 sowie ein damit elektrisch verbundenes Kontaktelement auf, welches in den Ausführungsbeispielen durch eine zweite Leiterschiene 6 gebildet ist. Die beiden Leiterschienen 4,6 bestehen vorzugsweise aus (reinem) Aluminium. Weiterhin umfasst die Kontaktanordnung 2 eine Schraube 8, eine Mutter 10 sowie eine Kontakthülse 12. Die Schraube 8 weist einen Schraubenkopf 8A sowie einen Schraubbolzen 8B auf. Der Schraubbolzen 8B bildet allgemein einen Bolzen, der Schraubenkopf 8B einen Bolzenkopf und die Mutter 10 ein Befestigungselement aus, welches zur Befestigung am Bolzen ausgebildet ist. Wie insbesondere aus der Querschnittsdarstellung der FIG 3 hervorgeht, weist die Kontakthülse 12 ein zylindrisches Hülsenteil 14 sowie an ihrem oberen Ende einen Kragen 16 auf. Das zylindrische Hülsenteil 14 weist eine Umfangsseite 17 auf, an dem eine Rändelung ausgebildet ist, welche aus einer Vielzahl von sich in einer Längsrichtung 18 erstreckenden Rippen 20 gebildet ist.
Die beiden Leiterschienen 4,6 weisen ein erstes Durchgangsloch 22 sowie ein zweites Durchgangsloch 24 auf, die miteinander fluchten. Die beiden Leiterschienen 4,6 liegen mit ihren Flachseiten aufeinander auf, ihre Durchgangslöcher 22,24 fluchten miteinander. Die beiden Durchgangslöcher 22, 24 sowie auch die Schraube 8 erstrecken sich entlang einer in FIG 3 gestrichelt dargestellten Mittenachse in einer Längsrichtung. Die Kontakthülse 12 ist in der endmontierten Stellung, wie sie in FIG 3 dargestellt ist, durch die beiden Durchgangslöcher 22,24 hindurchgepresst. Die Kontakthülse 12, speziell das zylindrische Hülsenteil 14 weist dabei ein geringfügiges Übermaß gegenüber einem jeweiligen Durchmesser der beiden kreisrunden Durchgangslöcher 22,24 auf. Das Übermaß ist im Ausführungsbeispiel durch die einzelnen Rippen 20 der Rändelung ausgebildet. Bei den Rippen 20 handelt es sich allgemein um Längsrippen, die sich parallel zur Mittenachse erstrecken. Insgesamt verläuft auch die Umfangseite 17 aufgrund der rotationssymmetrischen Ausgestaltung der Kontakthülse 12, speziell aufgrund der zylindrischen Ausgestaltung des Hülsenteils 14, parallel zur Mittenachse.
Die beiden Durchgangslöcher 22, 24 weisen dabei jeweils eine erste umlaufende Innenwandung 26 sowie eine zweite umlaufende Innenwandung 28 auf. Im endkonfektionierten Zustand sind die einzelnen Rippen 20 in diese Innenwandungen 26,28 eingepresst.
Die Kontakthülse 12 liegt mit ihrem Kragen 16 auf der Oberseite der erste Leiterschiene 4 auf. Im Ausführungsbeispiel weist das zylindrische Hülsenteil 14 eine Länge auf, die - bis auf einen gegebenenfalls geringfügigen Überstand - der Gesamtdicke der beiden Leiterschienen 4,6 entspricht. Die Kontakthülse 12 weist an ihrem dem Kragen 16 gegenüberliegenden Ende keinerlei radiale Erweiterung auf und hintergreift beispielsweise auch nicht die Unterseite der unteren, zweiten Leiterschiene 4. Bevorzugt weist die Kontakthülse 12 an ihrem dem Kragen 16 gegenüberliegenden Ende einen Konus auf, welcher das Einführen in die Durchgangslöcher 22,24 erleichtert.
Wie weiterhin aus der Darstellung der FIG 3 zu erkennen ist, weist die Mutter 10 eine zur Kontakthülse 12 orientierte Unterseite 30 auf, mit der sie im endmontierten Zustand auf der unteren, zweiten Leiterschiene 6 anliegt. An diesem Ende weist die Mutter 10 im Ausführungsbeispiel eine kragenartige Verbreiterung auf. An der Unterseite ist eine Ausnehmung 32 ausgebildet, welche im Querschnitt bevorzugt kreisrund ist und welche nachfolgend zu dem zweiten Durchgangsloch 24 einen zum Durchgangsloch 24 insbesondere konzentrischen Freiraum bildet. Die Außenabmessung der Ausnehmung 32, also speziell deren Durchmesser ist größer gleich der Außenabmessung und damit größer gleich als der Außendurchmesser der Kontakthülse 12. Die Mutter 10 weist daher an ihrer Unterseite 30 insofern einen Ringsteg auf, welcher die Ausnehmung 32 umgibt und mit dem sich die Mutter 10 außerhalb des zweiten Durchgangslochs 24 und umlaufend um diesen an der zweiten Leiterschiene 6 abstützt.
Im Ausführungsbeispiel taucht die Kontakthülse 12 mit ihrem stirnseitigen Ende, welches vorzugsweise als konische Ende ausgebildet ist, in diese Ausnehmung 32 ein. Diese Ausnehmung 32 bildet zugleich einen Depot- oder Aufnahmeraum für Späne, die beim Montagevorgang von den Innenwandungen 26,28 abgeschabt werden. In der montierten Endstellung, bei der die Schraube 8 durch die Ausnehmung 32 hindurchgeführt ist, verbleibt daher ein Ringraum als Aufnahmeraum. Dieser ist geschlossen, insbesondere hermetisch dicht zur Umgebung ausgebildet.
Der Schraubenkopf 8A weist im Ausführungsbeispiel eine kragenartige Verbreiterung auf. Der Schraubenkopf 8A liegt in der endmontierten Stellung auf der Kontakthülse 12 auf. Die durch die Schraube 8 und Mutter 10 ausgeübte Schraubkraft presst daher den Kragen 16 der Kontakthülse 12 gegen die Oberseite der oberen, ersten Leiterschiene 4. Von unten wird die Schraubkraft von der Mutter 10, speziell von dem die Ausnehmung 32 umgebenden Ringsteg auf die untere, zweite Leiterschiene 6 übertragen.
Insgesamt ist hierdurch eine gasdichte Schraubverbindung ausgebildet, sodass also in den Innenbereich dieser Kontaktanordnung 2, also in den Bereich der Innenwandungen 26,28 keine Umgebungsluft gelangen kann.
Die FIG 4 und 5 zeigen Ansichten einer vormontierten Baugruppe, bestehend aus der ersten Leiterschiene 4 und der darin teilweise eingepressten Kontakthülse 12. Wie speziell anhand der FIG 4 zu erkennen ist, ist die Kontakthülse 12 zunächst nur teilweise eingepresst, sodass ihr Kragen 16 noch nicht auf der Oberseite der ersten Leiterschiene 4 aufliegt. Bevorzugt ist Kontakthülse 12 soweit durch das erste Durchgangsloch 22 hindurchgepresst, dass sie an der Unterseite der ersten Leiterschiene 4 einen Überstand 34 aufweist, welcher bevorzugt lediglich durch das konisch verjüngte Stirnende, auch als Fase bezeichnet, der Kontakthülse 12 gebildet ist. Der Abstand des Kragens 16 von der Oberseite der Leiterschiene 4 entspricht daher insbesondere der Dicke der zweiten Leiterschiene 6.
Bei der Montage wird in bevorzugter Ausgestaltung eine derart vorbereitete Baugruppe an der zweiten Leiterschiene 6 positioniert, wobei der Überstand 34 als Positionierhilfe dient zum wechselseitigen Ausrichten, sodass die beiden Durchgangslöcher 22, 24 miteinander fluchten. Anschließend wird die Schraube 8 hindurchgeführt und mit der Mutter 10 verschraubt. Bei dieser Verschraubung wird die Kontakthülse 12 sukzessive durch die beiden Durchgangslöcher 22,24 hindurchgepresst, wobei hierbei die Rippen 20 die Oberfläche an den Innenwandungen 26, 28 aufreißen. Dabei abgeschabte Späne können sich in der Ausnehmung 32 ansammeln. Da bei diesem Montagevorgang zugleich auch die gasdichte Verbindung hergestellt wird, besteht keine Gefahr, dass die frisch aufgerissenen Oberflächen wieder oxidieren.
Insgesamt ist hierdurch eine gute elektrische Kontaktverbindung zwischen den radialen Seiten der Innenwandungen 26, 28 und der Umfangsseite 17 ausgebildet. Hervorzuheben ist, dass im Betrieb der Stromfluss, zumindest ein Hauptstromfluss und damit der größte Teil des Stroms zwischen den beiden Leiterschienen 4,6 einem Hauptstrompfad 36 über die radialen Flächen der Innenwandungen 26,28 und über die Kontakthülse 12 folgt, wie er in der FIG 3 eingezeichnet ist. Bei bisherigen Kontaktanordnungen fließt der Strom hauptsächlich typischerweise über die Flachseiten der beiden Kontaktpartner (die beiden Leiterschienen 4,6) oder wird über die Schraube 8 geleitet.
Da vorliegend der Hauptstrompfad 36 über die Kontakthülse 12 erfolgt, die vorzugsweise aus einem Material mit guter Leitfähigkeit und guter Festigkeit und insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht, kann die Schraube 8 aus einem geeigneten Material gewählt werden. Bevorzugt besteht sie aus einem speziell im Vergleich zu Kupfer nochmals höherfesten Material und ist insbesondere als eine Stahlschraube ausgebildet.
Die beiden in den FIG 6 und FIG 7 dargestellten Ausführungsvananten unterscheiden sich von der zu den FIG 1 -5 beschriebenen ersten Variante dahingehend, dass auf die Kontakthülse 12 verzichtet werden kann. Grundsätzlich besteht jedoch die Möglichkeit und ist auch vorgesehen, dass die Kontakthülse 12 auch bei den in den FIG 6 und FIG 7 dargestellten Varianten eingesetzt wird.
Bei den Ausführungsbeispielen der FIG 6 und 7 ist jeweils endseitig an den beiden Leiterschienen 4,6 ein Terminal 40 angebracht. Bei diesem handelt sich jeweils um eine Fortsetzung eines Hauptteils 42 der jeweiligen Leiterschiene 4,6. Die Terminals 40 fluchten mit dem jeweiligen Hauptteil 42 und bilden mit diesem quasi eine Leiterschiene 4,6 mit gleichbleibender Querschnittskontur.
Die beiden Terminals 40 weisen jeweils das erste Durchgangsloch 22 bzw. das zweite Durchgangsloch 24 auf, bilden also insofern spezielle Kontaktteile.
Während die Hauptteile 42 aus reinem Aluminium bestehen, bestehen die Terminals 40 zumindest bereichsweise im Bereich der Durchgangslöcher 22, 24 aus ei- nem anderen Material. Die Terminals 40 sind jeweils mittels eines Schweißvorgangs, speziell mittels Laserschweißen stumpf an das jeweilige Hauptteil 42 angeschweißt. Dies bedeutet, dass - insbesondere ausschließlich - zwischen den Stirnseiten der Terminals 40 und der Hauptteile 42 eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet ist.
In der montierten Endstellung liegen die beiden Terminals 40 flächig aufeinander auf und gewährleisten damit eine gute Stromübertragung zwischen den Flachseiten der Terminals 40 der beiden Leiterschienen 4,6.
In bevorzugter Weiterbildung weisen die Terminals 40, insbesondere bei der Ausführungsvariante der FIG 6, noch eine zusätzliche, hier nicht näher dargestellte Beschichtung aus einem Kontaktwerkstoff auf mit im Vergleich zu dem Material des Terminals 40 verbesserter Leitfähigkeit und/oder erhöhter Festigkeit. Speziell sind beispielsweise Beschichtungen aus Zinn, Nickel oder Silber aufgebracht.
Bei der Ausführungsvariante gemäß der FIG 6 ist das Terminal 40 einteilig ausgebildet und besteht vollständig aus nur einem Material. Das Terminal 40 besteht vorzugsweise aus einer im Vergleich zum Hauptteil 42 höherfesten Aluminiumlegierung.
Bei der Ausführungsvariante gemäß der FIG 7 ist das Terminal 40 demgegenüber zweiteilig mit einem ersten Teil 44 und einem zweiten Teil 46 ausgebildet. Die beiden Teile 44, 46 bestehen wiederum aus unterschiedlichen Materialien, wobei das jeweilige erste Teil 44 im Bereich der Durchgangslöcher 22,24 wiederum aus einem im Vergleich zu Aluminium höherfesten Material, speziell aus Kupfer besteht.
Das zweite Teil 46, welches also quasi ein Mittelteil zwischen dem Hauptteil 42 und dem ersten Teil 44 des Terminals 40 bildet, besteht demgegenüber vorzugsweise aus einem Aluminiumwerkstoff, insbesondere dem gleichen Aluminiumwerkstoff wie die jeweilige Leiterschiene 4,6 und damit beispielsweise typischerweise aus reinem Aluminium. Bei dem Terminal 40 handelt es sich insbesondere um ein vorgefertigtes Terminal 40, bei dem die beiden Teile 44, 46 bereits stoffschlüssig an ihren Stirnendseiten miteinander verbunden sind. Insbesondere sind sie stoffschlüssig miteinander verschweißt oder durch Kaltwalzen hergestellt. Hierzu ist ein spezieller Schweißvorgang bzw. ein Kaltwalzvorgang erforderlich, um die bevorzugte Verbindung zwischen reinem Aluminium des zweiten Teils 46 und dem Kupfer des ersten Teils 44 zuverlässig herzustellen. Demgegenüber ist die anschließende Befestigung des Terminals 40 an dem Hauptteil 42 aufgrund der identischen Werkstoffe ein vergleichsweise einfaches Schweißverfahren prozesssicher durchzuführen. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombi- nierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
2 Kontaktanordnung
4 erste Leiterschiene
6 zweite Leiterschiene
8 Schraube
8A Schraubenkopf
8B Schraubbolzen
10 Mutter
12 Kontakthülse
14 Hülsenteil
16 Kragen
17 Umfangsseite
18 Längsrichtung
20 Rippen
22 erstes Durchgangsloch
24 zweites Durchgangsloch
26 erste Innenwandung
28 zweite Innenwandung
30 Unterseite
32 Ausnehmung
34 Überstand
36 Hauptstrompfad
40 Terminal
42 Hauptteil
44 erstes Teil
46 zweites Teil

Claims

Ansprüche Elektrische Kontaktanordnung (2) mit
- einer Leiterschiene (4), die ein erstes Durchgangsloch (22) mit einer umlaufenden ersten Innenwandung (26) aufweist,
- einem Kontaktelement (6), das mit der Leiterschiene (4) elektrisch leitend verbunden ist,
- einem Bolzen, insbesondere einem Schraubbolzen und mit einem mit dem Bolzen verbundenen Befestigungselement, insbesondere eine Mutter (10), zum Befestigen der Leiterschiene (4) am Kontaktelement (6), dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontakthülse (12) mit einer Umfangsseite (17) vorgesehen ist, und dass die Kontakthülse (12) durch das erste Durchgangsloch (22) hindurchgesteckt ist, wobei die Umfangsseite (17) der Kontakthülse (12) elektrisch leitend an der ersten Innenwandung (26) anliegt. Kontaktanordnung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (6) ein zweites Durchgangsloch (24) mit einer zweiten umlaufenden Innenwandung (28) aufweist und dass die Kontakthülse (12) durch beide Durchgangslöcher (22, 24) hindurchgeführt ist und an beiden Innenwandungen (26, 28) anliegt. Kontaktanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (12) gegenüber dem ersten Durchgangsloch (22) ein Übermaß aufweist, so dass die Umfangsseite (17) gegen die erste Innenwandung (26) gepresst ist. Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsseite (17) als eine strukturierte Oberfläche ausgebildet ist und insbesondere Rippen (20) aufweist, die in die Innenwandung (26, 28) eingepresst ist.
5. Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Umfangsseite (17) parallel zu einer Mittenachse des Bolzens erstreckt.
6. Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Bolzen verbundene Befestigungselement eine der Kontakthülse (12) zugewandte Unterseite (30) aufweist, in der eine Ausnehmung (32) ausgebildet ist.
7. Kontaktanordnung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (12) im montierten Zustand sich bis in die Ausnehmung (32) hinein erstreckt.
8. Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (12) einen Kragen (16) aufweist, mit dem Sie auf einem der beiden Bauteile ausgewählt aus Leiterschiene (4) und Kontaktelement (6) aufliegt und auf dem wiederum eines der beiden Bauteile ausgewählt aus einem Bolzenkopf des Bolzens und Mutter (10) aufliegen.
9. Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich zwischen Kontakthülse (12) und der ersten Innenwandung (26) gasdicht ausgebildet ist, so dass an diesen Bereich keine Umgebungsluft gelangen kann.
10. Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschiene (4) aus einem Aluminiumwerkstoff besteht.
11 . Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement eine zweite Leiterschiene (6), insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff ist.
12. Elektrische Kontaktanordnung (2) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit - einer Leiterschiene (4), die ein erstes Durchgangsloch (22) mit einer umlaufenden ersten Innenwandung (26) aufweist,
- einem Kontaktelement (6), das mit der Leiterschiene (6) elektrisch leitend verbunden ist,
- einem Bolzen, insbesondere einem Schraubbolzen und mit einem mit dem Bolzen verbundenen Befestigungselement, insbesondere eine Mutter (10), zum Befestigen der Leiterschiene (6) am Kontaktelement (6), wobei der Bolzen durch das erste Durchgansloch (22) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschiene (4) ein Hauptteil (42) mit einem daran stoffschlüssig befestigten Terminal (40) aufweist, wobei das Terminal (40) das erste Durchgangsloch (22) aufweist und zumindest im Bereich des ersten Durchgangslochs (22) aus einem anderen Material besteht im Vergleich zum Hauptteil (42).
13. Kontaktanordnung (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptteil (42) und das Terminal (40) an ihren jeweiligen Stirnendseiten stoffschlüssig miteinander verschweißt sind.
14. Kontaktanordnung (2) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Terminal (40) und das Hauptteil (42) aus unterschiedlichen Aluminiumwerkstoffen bestehen, wobei das Terminal (40) eine höhere Festigkeit als das Hauptteil (42) aufweist.
15. Kontaktanordnung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Terminal (40) eine Beschichtung aufweist.
16. Kontaktanordnung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Terminal (40) selbst zwei Teile (44, 46) aufweist und die beiden Teile (44, 46) aus unterschiedlichem Material bestehen, wobei das eine, zweite Teil (46) aus einem Aluminiumwerkstoff und das andere, erste Teil (44) aus einem hierzu verschiedenen Metall, insbesondere Kupfer besteht und wobei das erste Teil (44) das erste Durchgangsloch (22) aufweist.
17. Kontaktanordnung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Kontaktelement (6) als eine zweite Leiterschiene (6) ausgebildet ist, die ebenfalls einen Hauptteil (42) mit einem daran stoffschlüssig befestigten Terminal (40) aufweist, wobei das Terminal (40) ein zweites Durchgangsloch (24) aufweist und zumindest im Bereich des zweiten Durchgangsloches (24) aus einem anderen Material besteht im Vergleich zum Hauptteil (42).
18. Vormontierte Baugruppe für eine Kontaktanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die eine Leiterschiene (4) mit einem ersten Durchgangsloch (22) aufweist, wobei in das erste Durchgangsloch (22) eine Kontakthülse (12) eingepresst ist.
19. Vormontierte Baugruppe nach Anspruch 18, bei der die Kontakthülse (12) nur teilweise in das erste Durchgangsloch (22) eingepresst ist, wobei die Kontakthülse (12) insbesondere einen Kragen (16) sowie ein sich daran anschließendes Hülsenteil (14) aufweist, wobei durch das lediglich teilweise Einpressen der Kragen (16) beabstandet von der Leiterschiene 4 angeordnet ist.
20. Vormontierte Baugruppe nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (12) über eine Unterseite der ersten Leiterschiene (4) übersteht und dieser überstehende Bereich als Positionierhilfe dient.
21 . Verfahren zur Herstellung einer Kontaktanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leiterschiene (4) und das Kontaktelement (6) mit Hilfe des Bolzens, insbesondere eine Schraube (8), und einem Befestigungselement, insbesondere eine Mutter (10), gegeneinander gepresst werden.
22. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Kontakthülse
(12) mit Hilfe des Bolzens und dem Befestigungselement während eines Befestigungsvorgangs zumindest ein Teilstück durch Durchgangslöcher (22, 24) der Leiterschiene (4) und des Kontaktelements (6) gepresst wird. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Kontakthülse (12) einen Kragen (16) mit daran anschließendem Hülsenteil (14) aufweist und das Befestigungselement an seiner der Kontakthülse (12) zugewandten Unterseite eine Ausnehmung (32) aufweist, wobei die Kontakthülse (12) bis in die Ausnehmung (32) reicht und beim Durchpressen der Kontakthülse (12) von Innenwandungen (26, 28) der Durchgangslöcher (22, 24) abge- schabtes Material in der Ausnehmung (32) aufgenommen wird.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023211101A1 (de) * 2023-11-10 2025-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Inverter zum Betreiben eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs und Verfahren zur Montage eines solchen Inverters
CN117895254B (zh) * 2024-03-13 2024-05-28 深圳市振勤电子科技有限公司 一种母排接线螺栓铆接结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1215911B (it) * 1988-02-18 1990-02-22 Cembre Srl Contatto elettrico permanente applicabile sull'anima di rotaie esimili.
DE4139473C1 (de) * 1991-11-29 1993-04-01 Bicc-Vero Electronics Gmbh, 2800 Bremen, De
DE29712206U1 (de) * 1997-07-11 1997-08-28 Kabelkonfektionstechnik KKT GmbH, 96515 Sonneberg Vorrichtung zum Anschluß einer elektrischen Leitung an einem Eisenbahnschienensteg o.dgl.
DE102006050708B4 (de) * 2006-10-24 2012-02-16 Auto-Kabel Management Gmbh Elektrischer Flachbandleiter
HU229753B1 (hu) * 2008-08-12 2014-06-30 Szerkezet erõsáramú villamos berendezések, elsõsorban áramvezetõ sínek csatlakoztatásához
DE102014004433B4 (de) 2013-04-04 2018-07-19 Lisa Dräxlmaier GmbH Elektrische Leitungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102016117835A1 (de) 2016-09-21 2018-04-05 Lisa Dräxlmaier GmbH Elektrische Verbindungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindungsanordnung

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