DE102010027658B4 - Heavy current electrical enclosures and arrangement of heavy current electrical enclosures - Google Patents
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Abstract
Starkstrom-Elektrogehäuse (1) für ein Kraftfahrzeug, das mindestens eine elektrische Sammelschiene (5) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sammelschiene (5) einen Verbindungsbereich (23) enthält, der für einen Anschluss an eine entsprechende Sammelschiene (7) eines zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuses (3) bestimmt ist, dass jede Sammelschiene (5) eine zugeordnete Flexibilitätszone (27) aufweist, die eine Spielnachstellung bei der Verbindung zwischen den zwei Starkstrom-Elektrogehäusen (1 ; 3) erlaubt, und dass jeder Verbindungsbereich (23) einen zylindrischen Anschlussklotz (25) aufweist, der fest mit dem Verbindungsbereich (23) verbunden ist und sich im Wesentlichen senkrecht auf dem Verbindungsbereich (23) erhebt.Heavy current electrical housing (1) for a motor vehicle, which contains at least one electrical busbar (5), characterized in that each busbar (5) contains a connection area (23) which is suitable for connection to a corresponding busbar (7) of an additional heavy current -Electrical housing (3) is determined that each busbar (5) has an assigned flexibility zone (27), which allows play adjustment in the connection between the two high-current electrical housings (1; 3), and that each connection area (23) has a cylindrical one Has connection block (25), which is firmly connected to the connection area (23) and rises essentially vertically on the connection area (23).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Starkstrom-Elektrogehäuse und auf eine Anordnung von Starkstrom-Elektrogehäusen untereinander, insbesondere für den Automobilbereich.The present invention relates to a high-current electrical housing and to an arrangement of high-current electrical housings with one another, in particular for the automotive sector.
Im Automobilbereich werden zur Verteilung von Starkstrom Gehäuse verwendet, die Sammelschienen enthalten, welche auf dem Gebiet der Elektrizität auch Stromschienen genannt werden.In the automotive sector, housings that contain busbars, which are also called busbars in the field of electricity, are used to distribute high-voltage current.
Dieser Begriff wird aus dem Computerbereich entliehen, um einen Satz von metallischen Pfaden oder Leiterschienen zu bezeichnen, häufig aus Kupfer oder Aluminium, mit geringer Impedanz und sehr steif, um verschiedene Einheiten mit Starkstrom zu versorgen. Es handelt sich allgemein um Metallbänder, die im Inneren des Gehäuses verlaufen.This term is borrowed from the computer field to describe a set of metallic paths or conductor bars, often made of copper or aluminum, of low impedance and very rigid, for supplying heavy current to various devices. These are generally metal bands that run inside the case.
Neuerdings gibt es das Problem des Zusammenbaus von zwei solchen Starkstrom-Elektrogehäusen und des elektrischen und mechanischen Anschlusses ihrer elektrischen Sammelschienen.Recently, there has been the problem of assembling two such high-current electrical enclosures and electrically and mechanically connecting their electrical busbars.
Eine Besonderheit dieser elektrischen Sammelschienen besteht darin, dass es notwendig ist, zwischen den Elektrogehäusen eine Leistungsverbindung zu gewährleisten, um die Fließbandmontagezeit nicht zu erhöhen und doch mit einem Strom von 100A bei 100°C kompatibel zu bleiben.A peculiarity of these electrical busbars is that it is necessary to ensure a power connection between the electrical enclosures in order not to increase the assembly line assembly time and yet remain compatible with a current of 100A at 100°C.
Gemäß einer erster Vorgehensweise wurde in Betracht gezogen, elektrische Verbindungen zwischen den Sammelschienen durch Schraubverbinder herzustellen. Die Steifheit der metallischen Pfade verlangt aber eine solche Herstellungspräzision, dass die Herstellungskosten dadurch stark erhöht werden.According to a first approach, it was considered to establish electrical connections between the busbars using screw connectors. However, the stiffness of the metallic paths requires such manufacturing precision that this greatly increases manufacturing costs.
Aus der
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine einfache und schnelle Lösung anzugeben, die gleichzeitig einen zeitlich zuverlässigen elektrischen Starkstromkontakt gewährleistet.The aim of the present invention is to provide a simple and quick solution that at the same time ensures a reliable electrical high-current contact over time.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein Starkstrom-Elektrogehäuse für ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, das mindestens eine elektrische Sammelschiene enthält, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sammelschiene außerdem einen Verbindungsbereich enthält, der für einen Anschluss an eine entsprechende Sammelschiene eines zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuses bestimmt ist, dass jede Sammelschiene eine zugeordnete Flexibilitätszone aufweist, die eine Spielnachstellung bei der Verbindung zwischen den zwei Starkstrom-Elektrogehäusen erlaubt, und dass jeder Verbindungsbereich einen zylindrischen Anschlussklotz aufweist, der fest mit dem Verbindungsbereich verbunden ist und sich im Wesentlichen senkrecht auf dem Verbindungsbereich erhebt.For this purpose, the invention relates to a high-voltage electrical housing for a motor vehicle, which contains at least one electrical busbar, characterized in that each busbar also contains a connection area intended for connection to a corresponding busbar of an additional high-current electrical housing, that each bus bar has an associated flexibility zone that allows clearance adjustment in the connection between the two power electrical enclosures, and that each connection area has a cylindrical connection block which is fixedly connected to the connection area and rises substantially perpendicularly on the connection area.
Die Erfindung hat auch ein zusätzliches Starkstrom-Elektrogehäuse für ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, das mindestens eine elektrische Sammelschiene enthält, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sammelschiene außerdem einen Verbindungsbereich enthält, der für einen Anschluss an eine entsprechende Sammelschiene eines zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuses bestimmt ist, und dass jede Sammelschiene eine zugeordnete Flexibilitätszone aufweist, die eine Spielnachstellung bei der Verbindung zwischen den zwei Starkstrom-Elektrogehäusen erlaubt, und dass jeder Verbindungsbereich eine zylindrische Anschlussbuchse aufweist, die fest mit dem Verbindungsbereich verbunden ist und sich im Wesentlichen senkrecht auf dem Verbindungsbereich erhebt.The invention also relates to an additional high-voltage electrical enclosure for a motor vehicle, comprising at least one electrical busbar, characterized in that each busbar further includes a connection portion intended for connection to a corresponding busbar of an additional high-voltage electrical enclosure, and that each bus bar has an associated flexibility zone that allows clearance adjustment in the connection between the two power electrical enclosures, and that each connection area has a cylindrical connection socket which is fixedly connected to the connection area and rises substantially vertically on the connection area.
Durch Vorsehen von Flexibilitätszonen im Bereich der Sammelschienen wird nämlich das Beheben von Toleranzfehlern bei der Herstellung der Sammelschienen und der Starkstrom-Elektrogehäuse aus Kunststoff ermöglicht, was die Verwendung von metallischen Sammelschienen und von Gehäuse-Spritzgussformen mit größeren Toleranzmaßen erlaubt, die folglich billiger sind.By providing flexibility zones in the area of the busbars, it is possible to eliminate tolerance errors in the manufacture of the busbars and the high-current plastic electrical housings, which allows the use of metallic busbars and housing injection molds with larger tolerance dimensions, which are therefore cheaper.
Gemäß einem Aspekt wird jeder Verbindungsbereich in Form einer fest mit ihrer zugeordneten Sammelschiene verbundenen Platte hergestellt.According to one aspect, each connection region is manufactured in the form of a plate firmly connected to its associated bus bar.
Um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten, weist jede Buchse im Inneren mehrere elektrische Kotaktlamellen auf, zum Beispiel mindestens zehn weiche Lamellen, die zum Beispiel gerade oder verwunden sind.
Die Flexibilitätszone kann in Form einer Faltzone der Sammelschiene hergestellt werden. Dies ermöglicht eine leichte Verschiebung des Verbindungsbereichs zum Nachstellen in Form einer Platte parallel zu dem Boden, auf dem sie ruht.To ensure good electrical contact, each socket has several electrical contact blades inside, for example at least ten soft blades, which are straight or twisted, for example.
The flexibility zone can be made in the form of a folding zone of the busbar. This allows the connection area to be moved slightly for adjustment in the form of a plate parallel to the floor on which it rests.
Alternativ wird die Flexibilitätszone in Form eines Einschnitts in der Sammelschiene hergestellt. Diese Herstellungsform ermöglicht eine leichte Schwenkbewegung.Alternatively, the flexibility zone is made in the form of a cut in the busbar. This form of production allows for easy pivoting movement.
Gemäß einem anderen Aspekt weist die Sammelschiene außerdem eine elektrisch leitende Seitenwand im Wesentlichen lotrecht zum Verbindungsbereich auf. So gibt es trotz des Einschnitts keine Impedanzerhöhung für den Strom.According to another aspect, the bus bar also has an electrically conductive one Side wall essentially perpendicular to the connection area. Despite the cut, there is no increase in the impedance of the current.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt weist das Starkstrom-Elektrogehäuse außerdem Gleitschienen-Befestigungseinrichtungen des zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuses auf. So kann ein einfacher und schneller Zusammenbau durchgeführt werden.In yet another aspect, the power electrical enclosure further includes slide rail fasteners of the additional power electrical enclosure. This means that assembly can be carried out quickly and easily.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung eines wie oben beschriebenen Starkstrom-Elektrogehäuses für ein Kraftfahrzeug mit einem zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuse.The invention also relates to an arrangement of a high-current electrical housing as described above for a motor vehicle with an additional high-current electrical housing.
Die Anordnung enthält ein Starkstrom-Elektrogehäuse, von dem jeder Verbindungsbereich einen zylindrischen Anschlussklotz aufweist, der fest mit dem Verbindungsbereich verbunden ist und sich senkrecht über dem Verbindungsbereich erhebt, und ein zusätzliches komplementäres Starkstrom-Elektrogehäuse, von dem jeder Verbindungsbereich eine zylindrische Anschlussbuchse aufweist, die fest mit dem Verbindungsbereich verbunden ist und sich im Wesentlichen senkrecht auf dem Verbindungsbereich erhebt.The assembly includes a power electrical enclosure, each connection portion of which has a cylindrical terminal block fixedly connected to the connection portion and rising vertically above the connection portion, and an additional complementary power electrical enclosure, each connection portion of which has a cylindrical terminal socket which is firmly connected to the connection area and rises essentially vertically on the connection area.
Durch diese Klotz-Buchse-Verbindung kann eine einfache und schnelle Montage gewährleistet werden. Es ist keine Verschraubung notwendig. Wenn die Buchse innen mehrere elektrische Kontaktlamellen aufweist, kann der Starkstrom außerdem leicht durchfließen, ohne eine Erwärmung oder eine Bildung von Lichtbögen zu bewirken.This block-socket connection ensures simple and quick assembly. No screw connection is necessary. If the socket has several electrical contact lamellas on the inside, the high current can easily flow through without causing heating or the formation of arcs.
Gemäß noch einem anderen Aspekt enthält die Anordnung ein Starkstrom-Elektrogehäuse, dessen Flexibilitätszonen der Sammelschienen in Form einer Faltzone der Sammelschiene ausgebildet sind, und ein weiteres, zusätzliches entsprechendes Starkstrom-Elektrogehäuse, dessen Flexibilitätszonen der Sammelschienen in Form eines Einschnitts in der Sammelschiene ausgebildet sind.According to yet another aspect, the arrangement includes a high-current electrical housing whose busbar flexibility zones are formed in the form of a folding zone of the busbar, and a further additional corresponding high-current electrical housing whose busbar flexibility zones are formed in the form of a recess in the busbar.
Aufgrund dieser besonderes Herstellung wird eine Spiel- oder Maßnachstellung einerseits gemäß einer Translationsbewegung und andererseits gemäß einer Schwenkbewegung erlaubt, was eine Spielnachstellung in zwei unabhängigen Richtungen erlaubt.Due to this special production, play or dimensional adjustment is permitted on the one hand according to a translational movement and on the other hand according to a pivoting movement, which allows play adjustment in two independent directions.
Durch einen Zusammenbau der Starkstrom-Elektrogehäuse durch Gleitschieneneinrichtungen wird so leicht, ohne Schraubverbindung, ein elektrischer Kontakt hergestellt.By assembling the high-current electrical housings using slide rail devices, electrical contact is easily established without a screw connection.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, die als Beispiel ohne einschränkenden Charakter angegeben wird, unter Betrachtung der beiliegenden Figuren hervor. Es zeigen:
- -
1 gemäß einer Perspektivansicht einen Zusammenbau eines ersten Starkstrom-Elektrogehäuses mit einem zweiten, zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuse, - -
2 eine Perspektivansicht des ersten Starkstrom-Elektrogehäuses der1 , - -
3 eine Teilperspektivansicht einer Sammelschiene der2 , - -
4 eine Perspektivansicht des zweiten, zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuses der1 , - -
5 eine Teilperspektivansicht einer Sammelschiene der4 , - -
6 eine um 90° bezüglich1 gedrehte Perspektivansicht eines ersten Starkstrom-Elektrogehäuses und eines zweiten, zusätzlichen Starkstrom-Elektrogehäuses beim Zusammenbau, - -
7 eine Perspektivansicht analog zu derjenigen der6 , um 180° gedreht.
- -
1 according to a perspective view, an assembly of a first high-current electrical housing with a second, additional high-current electrical housing, - -
2 a perspective view of the first high-currentelectrical housing 1 , - -
3 a partial perspective view of a busbar2 , - -
4 a perspective view of the second, additional high-currentelectrical housing 1 , - -
5 a partial perspective view of a busbar4 , - -
6 one at 90° relative1 rotated perspective view of a first high-voltage electrical housing and a second, additional high-current electrical housing during assembly, - -
7 a perspective view analogous to that of6 , rotated 180°.
In allen Figuren tragen gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen.In all figures, the same elements have the same reference numbers.
Es ist anzumerken, dass es keine Priorität für das eine oder das andere der zwei Starkstrom-Elektrogehäuse 1 oder 3 gibt. Jedes der zwei Starkstrom-Elektrogehäuse 1, 3 weist einfach zwei Sammelschienen 5 und 7 auf. Die Sammelschienen 5 und 7 werden ebenfalls Stromschienen oder auch metallische Pfade genannt. Eines der zwei Starkstrom-Elektrogehäuse 1, 3, zum Beispiel das Starkstrom-Elektrogehäuse 1, ist an die Leistungselektrik eines Kraftfahrzeugs angeschlossen, während das andere Starkstrom-Elektrogehäuse 3 an die Sammelschienen 5 des ersten Starkstrom-Elektrogehäuses 1 angeschlossen werden soll.It should be noted that there is no priority for one or the other of the two power
Nun wird auf
Wie man sieht, weist das Starkstrom-Elektrogehäuse 1 einen Sockel 9 und einen Montageansatz 11 für das Starkstrom-Elektrogehäuse 3 auf.As can be seen, the high-voltage
Der Montageansatz 11 liegt in Form eines ersten Teils 13, der den Boden des Sockels 9 verlängert, und eines zweiten Teils 15 vor, der Gleitschienen-Befestigungseinrichtungen 17, zum Beispiel mit Schwalbenschwanz, des anderen Starkstrom-Elektrogehäuse 3 aufweist.The
Am ersten Teil 13 befindet sich eine Ausbuchtung 19, in die die Sammelschienen 5 münden.On the
Als Beispiel ist eine Sammelschiene 5 gemäß einer Teilperspektivansicht in
Die Sammelschiene 5 weist an ihrem freien Ende einen Verbindungsbereich 23 in Form einer fest mit der zugeordneten Sammelschiene 5 verbundenen Platte auf.The
Ein zylindrischer Anschlussklotz 25 ist fest mit dem Verbindungsbereich 23 verbunden und erhebt sich im Wesentlichen senkrecht auf diesem.A
Wie man gut in dieser
Durch Vorsehen einer Flexibilitätszone 27 im Bereich der Sammelschiene 5 wird es tatsächlich ermöglicht, Toleranzfehler bei der Herstellung der Sammelschienen 5 und 7 und der Kunststoffgehäuse zu beheben, was die Verwendung von metallischen Sammelschienen 5 und 7 und Kunststoff-Einspritzformen mit größeren Toleranzmaßen erlaubt, die also billiger sind.By providing a
Die Flexibilitätszone 27 der
Es ist klar, dass mit Hilfe dieser Faltzone 29 eine leichte Verschiebung des Verbindungsbereichs 23 in Längsrichtung der Sammelschiene 5 ermöglicht wird, die durch den Doppelpfeil 31 angezeigt wird. So erhält man eine Möglichkeit, die Maße nachzustellen.It is clear that with the help of this folding zone 29 a slight displacement of the
Nun wird auf
Für dieses Starkstrom-Elektrogehäuse 3 besitzt jeder Verbindungsbereich 23 ebenfalls die Form einer Platte. Um die Verbindung mit den Anschlussklötzen 25 zu erlauben, weist aber der Verbindungsbereich 23 eine zylindrische Anschlussbuchse 33 auf, die zum Beispiel durch Schweißverbindung fest mit dem Verbindungsbereich 23 verbunden ist und sich im Wesentlichen senkrecht auf diesem erhebt.For this high-current
Um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten, weist jede Buchse 33 innen mehrere elektrische Kontaktlamellen 35 auf. Es handelt sich um flexible Lamellen, die sich zum Beispiel auf der Innenwand der Buchse 33 nach innen stützen. Wenn ein Anschlussklotz 25 in die Buchse 33 eingeführt wird, spreizen sich diese Lamellen, um mit dem Anschlussklotz 25 in Kontakt zu bleiben und so den elektrischen Kontakt zu gewährleisten.In order to ensure good electrical contact, each
Es kann sich zum Beispiel um Lamellen handeln, die bezüglich der Achse des Zylinders parallel oder geneigt sind. Um ihre Dichte zu erhöhen, hat sich eine verwundene Konfiguration als sinnvoll erwiesen. Vorzugsweise werden mindestens zehn, sogar etwa zwanzig flexible Lamellen innerhalb der Buchse 33 angeordnet, um immer einen guten Kontakt für den Starkstrom zu gewährleisten.For example, they can be slats that are parallel or inclined with respect to the axis of the cylinder. To increase their density, a twisted configuration has proven useful. Preferably at least ten, even about twenty flexible lamellas are arranged within the
Wie man in
Außerdem enthält die Sammelschiene 7 eine elektrisch leitende Seitenwand 41 im Wesentlichen lotrecht zum Verbindungsbereich 23. So gibt es trotz des Einschnitts 37 keine Impedanzerhöhung der Sammelschiene 7 für den Strom.In addition, the
Man versteht also leicht, dass der Zusammenbau einfach und leicht durch Aufstecken der Buchsen 33 auf die Klötze 25 durchgeführt werden kann, was ohne besondere Krafteinwirkung erfolgt, da die Flexibilitätszonen 27 die Fluchtungsfehler zwischen den Klötzen 25 und den Buchsen 33 leicht absorbieren können.It is therefore easy to understand that the assembly can be carried out simply and easily by inserting the
Es ist auch klar, dass es klug ist, zum Beispiel auf den Sammelschienen 5 Flexibilitätszonen 27 in Form von Faltzonen 29 und auf dem gegenüberliegenden Gehäuse Flexibilitätszonen 27 in Form von Einschnitten 37 vorzusehen.It is also clear that it is wise to provide, for example, on the
Aufgrund dieser besonderen Ausführung wird eine Spiel- oder Maßnachstellung einerseits gemäß einer Translationsbewegung und andererseits gemäß einer Schwenkbewegung erlaubt, was eine Spielnachstellung in zwei unabhängigen Richtungen ermöglicht.Due to this special design, there is a clearance or dimensional adjustment on the one hand according to a translational movement and on the other hand according to a pivoting movement, which allows play adjustment in two independent directions.
Durch einen Zusammenbau der Starkstrom-Elektrogehäuse 1 und 3 durch Gleitschieneneinrichtungen stellt man so einfach, ohne Schraubverbindung, einen elektrischen Kontakt für Starkstrom her, der zeitlich zuverlässig ist.By assembling the high-current
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