DE102007012530A1 - Anordnung zum Kontaktieren eines Aluminium enthaltenden elektrischen Leiters - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Anordnung zum Kontaktieren eines Aluminium enthaltenden elektrischen Leiters (2) angegeben, bei welcher um den Leiter herum ein metallisches Kontaktelement (3) fest anliegend herumgeformt ist, an das mindestens ein weiterführender elektrischer Leiter (4) angeschlossen ist. Zwischen dem Leiter (2) und dem Kontaktelement (3) ist mindestens ein elektrisch gut leitendes, metallisches Federelement (5) angebracht, das nach Montage des Kontaktelements (3) durch dasselbe entgegen seiner Federwirkung zusammengedrückt ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Kontaktieren eines Aluminium enthaltenden elektrischen Leiters, bei welcher um den Leiter herum ein metallisches Kontaktelement fest anliegend herumgeformt ist, an das mindestens ein weiterführender elektrischer Leiter angeschlossen ist (
DE 198 21 630 C1 ). - Eine solche Anordnung wird beispielsweise in der Automobil- und Flugzeugtechnik eingesetzt. Die darin verwendeten, Aluminium enthaltenden Leiter bestehen entweder ganz aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder es sind von einer Kupferhülle umgebene Aluminiumdrähte, die als kupferplattierte Aluminiumdrähte bekannt sind. Ein wesentlicher Vorteil von derartigen elektrischen Leitern, die als Massivleiter oder als Litzenleiter mit einer größeren Anzahl von miteinander verseilten Drähten ausgeführt sein können, ist ihr gegenüber Kupfer geringeres Gewicht.
- Die geringere elektrische Leitfähigkeit des Aluminiums gegenüber Kupfer ist für die meisten Anwendungen von untergeordneter Bedeutung. Probleme ergeben sich aber beim Anbringen von Kontaktelementen an den Leitern, da Aluminium unter Druck, wie er durch ein auf einen Leiter aufgepreßtes Kontaktelement erzeugt wird, zu fließen beginnt. Das kann nach einiger Zeit zu einer Lockerung der Verbindung zwischen Kontaktelement und Leiter führen, mit entsprechend erhöhten Übergangswiderständen. Im Extremfall kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen Kontaktelement und Leiter ganz unterbrochen werden. Hinzu kommt, daß bei einer im Einsatzfall nicht zu vermeidenden Erwärmung der Verbindungsstelle zwischen dem Leiter und dem in der Regel aus Kupfer bestehenden Kontaktelement aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungszahlen von Aluminium und Kupfer zusätzlich eine Lockerung des Kontaktelements eintreten kann. Die durch die geschilderten Effekte auftretenden Veränderung der Abmessungen innerhalb einer Kontaktverbindung zwischen dem Leiter und dem Kontaktelement liegen zwar nur im Bereich von wenigen μm. Trotz dieser sehr geringen Änderungen der Abmessungen kann es aber zu den geschilderten Kontaktproblemen kommen.
- Bei der bekannten Anordnung nach der eingangs erwähnten
DE 198 21 630 C1 ist der Leiter als Litzenleiter aus kupferplattierten Aluminiumdrähten aufgebaut. Das durch Crimpen am Leiter festgelegte Kontaktelement hat, bezogen auf den umschlossenen Leiter, entweder in axialer Richtung verlaufende Schlitze oder es ist wellenförmig ausgeführt. Bei extremen Temperaturschwankungen auftretende Wärmedehnungsspannungen sollen dadurch elastisch ausgeglichen werden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Anordnung so zu gestalten, daß die elektrisch gut leitende Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Leiter auf Dauer sichergestellt ist.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- – daß zwischen dem Leiter und dem Kontaktelement mindestens ein elektrisch gut leitendes, metallisches Federelement angebracht ist, das nach Montage des Kontaktelements durch dasselbe entgegen seiner Federwirkung zusammengedrückt ist.
- Das Kontaktelement dieser Anordnung kann in bekannter Technik beispielsweise durch Crimpen am elektrischen Leiter befestigt werden. Dabei wird das vorher auf den Leiter aufgebrachte Federelement durch radialen Druck entgegen seiner Federwirkung zusammengedrückt, wodurch es für seine spätere Arbeitsfunktion vorgespannt ist. Der dadurch zwischen Kontaktelement und Leiter in radialer Richtung wirkende Druck bleibt zum Erhalt der elektrisch gut leitenden Verbindung zwischen beiden Teilen ständig bestehen, auch wenn das Aluminium des Leiters fließt und derselbe dadurch seinen Durchmesser verringert. Das Federelement liegt auch dann fest und elektrisch gut leitend am Leiter einerseits und am Kontaktelement andererseits an, wenn durch Temperaturschwankungen unterschiedliche Ausdehnungen von Leiter und Kontaktelement auftreten.
- Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.
- Es zeigen:
-
1 das Ende eines Leiters der Anordnung nach der Erfindung mit schematisch angedeuteter Anordnung von Federelement und Kontaktelement. -
2 das Ende des Leiters mit montiertem Kontaktelement einschließlich Federelement. -
3 einen Schnitt durch ein Federelement als Einzelteil in vergrößerter Darstellung. -
4 und5 Stirnansichten des Federelements nach3 in zwei unterschiedlichen Positionen desselben. - Als Leiter wird im folgenden ein massiver, aus Aluminium bestehender Leiter beschrieben, stellvertretend auch für einen aus Aluminiumdrähten oder aus kupferplattierten Drähten bestehenden Litzenleiter und für entsprechende Aluminiumlegierungen.
- In
1 ist das Ende eines von seiner Isolierung1 befreiten Leiters2 dargestellt. Um das Ende des Leiters2 soll ein vorzugsweise aus Kupfer bestehendes Kontaktelement3 herumgelegt werden, das mit mindestens einem weiterführenden Leiter4 verbunden ist. Es ist in1 ebenso schematisch angedeutet wie ein Federelement5 , das zwischen Leiter2 und Kontaktelement3 angebracht werden soll. Das Federelement5 besteht mit Vorteil aus Federstahl. Es ist vorzugsweise aus Gründen der Kontaktsicherheit beschichtet, und zwar in bevorzugter Ausführungsform mit Zinn. - Ein geeignetes Federelement
5 ist in3 genauer dargestellt. Zwischen Leiter1 und Kontaktelement3 soll mindestens ein Federelement5 eingesetzt werden, das dann den Leiter1 vorzugsweise rundum umgibt. Das Federelement5 kann aber auch aus zwei oder mehr federnden Teilen bestehen, die um den Leiter1 herum angeordnet sind. Zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Leiter1 und Kontaktelement3 wird dasselbe, vorzugsweise in einer Crimpverbindung, um den Leiter2 und das Federelement5 herumgepreßt. Dabei wird entsprechend2 gleichzeitig das Federelement5 entgegen seiner Federwirkung auf kleinere radiale Abmessungen zusammengedrückt. - Das Federelement
5 ist – wie bereits erwähnt – mit Vorzug einteilig ausgeführt. So ein als eine Art Käfig ausgebildetes Federelement5 geht in vergrößerter Darstellung aus den3 und4 hervor. Es hat eine Anzahl von Federarmen6 , die parallel zueinander verlaufen und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Sie sind im dargestellten Ausführungsbeispiel an ihrem einen Ende durch einen offenen Ring7 miteinander verbunden, dessen im Bereich eines axialen Schlitzes8 liegende Kanten gemäß5 einander überlappend übereinander geschoben werden können. Das kann erfolgen, wenn das Federelement5 beim Anbringen des Kontaktelements3 um den Leiter1 herum zusammengedrückt wird. Die Federarme6 des Federelements5 können auch an beiden Enden durch einen offenen Ring miteinander verbunden sein. - Bei der Montage des Kontaktelements
3 wird beispielsweise wie folgt vorgegangen: Das Ende des Leiters2 wird auf vorgegebener Länge von seiner Isolierung1 befreit. Nach einer möglicherweise zusätzlich erfolgenden Behandlung des Leiters, die hier von untergeordneter Bedeutung ist, wird danach das Federelement5 auf den Leiter2 aufgeschoben. Anschließend wird das Kontaktelement3 um das Federelement5 herumgelegt und zusammen mit demselben um den Leiter2 herumgepreßt, so daß sich das in2 dargestellte Bild ergibt. Durch diesen Preßvorgang sind die Federarme6 des Federelements5 entgegen ihrer Federkraft bzw. Federwirkung zusammengedrückt. Sie drücken dadurch ständig in radialer Richtung gegen den Leiter2 einerseits und das Kontaktelement3 andererseits, und zwar auch dann, wenn die radialen Abmessungen des Leiters2 sich durch Fließen oder temperaturbedingte Schwankungen in dem oben erwähnten Bereich von wenigen μm ändern. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19821630 C1 [0001, 0004]
Claims (5)
- Anordnung zum Kontaktieren eines Aluminium enthaltenden elektrischen Leiters, bei welcher um den Leiter herum ein metallisches Kontaktelement fest anliegend herumgeformt ist, an das mindestens ein weiterführender elektrischer Leiter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Leiter (
2 ) und dem Kontaktelement (3 ) mindestens ein elektrisch gut leitendes, metallisches Federelement (5 ) angebracht ist, das nach Montage des Kontaktelements (3 ) durch dasselbe entgegen seiner Federwirkung zusammengedrückt ist. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (
5 ) aus Federstahl besteht. - Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (
5 ) verzinnt ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (
5 ) den Leiter (2 ) als einteiliges Bauteil rundum umgibt. - Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (
5 ) eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Federarmen (6 ) aufweist, die zumindest an einem ihrer Enden miteinander verbunden sind.
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Also Published As
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EP1970995A2 (de) | 2008-09-17 |
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