DE102012018086A1 - Bus bar arrangement for electrical component i.e. battery, has through hole surrounded by collars formed from electrical insulative material, and screw head arranged in mounted state such that collars completely surround head at edge-side - Google Patents

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    • 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

Abstract

The arrangement has two bus bars (1) connected by a metallic screw and coated in sections with an electrical insulative material (3) i.e. plastic. A through hole (1.1) is introduced into the bus bars for feedthrough of the screw. The through hole is surrounded by cylindrical collars (4) formed from the electrical insulative material. A screw head of the screw is arranged in a mounted state such that the cylindrical collars completely surround the screw head at an edge-side. The screw is connected with the bus bars in an electrical conductive manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromschienenanordnung, welche aus zumindest zwei mittels eines Verbindungselementes verbindbaren Stromschienen gebildet ist, die jeweils zumindest bereichsweise mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet sind.The invention relates to a busbar arrangement which is formed from at least two busbars which can be connected by means of a connecting element and which are each coated at least in regions with an electrically insulating material.

Die DE 88 01 955 U1 beschreibt ein Gehäuse aus Isolierstoff mit wenigstens einer ins Gehäuseinnere ragenden und dort entweder einen geringeren als den vorschriftsmäßigen Sicherheitsabstand von unter Spannung stehenden Teilen oder galvanischen Kontakt mit diesen aufweisenden Befestigungs- und/oder Kontaktschraube als Berührungsschutz und zur Einhaltung der vorgeschriebenen Kriech- und Luftstrecken umfassenden, von der Gehäuseoberfläche abragenden, an dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Ende zumindest teilweise offenen Gehäuseteil.The DE 88 01 955 U1 describes a housing made of insulating material with at least one projecting into the housing interior and there either a lower than the regulatory safety distance of live parts or galvanic contact with these having fastening and / or contact screw as protection against contact and to comply with the prescribed creepage distances and clearances, protruding from the housing surface, opposite to the screw head end at least partially open housing part.

Darüber hinaus beschreibt die DE 91 10 035 U1 ein Kupplungssystem zur elektrischen Verbindung von zwei Stromschienensystemen mit jeweils mindestens zwei Stromschienen. Dabei dienen die Enden der Stromschienen selbst als elektrische Verbindungskontakte, wobei die Enden über Verbindungsplatten greifen, wobei für jede zu kontaktierende Stromschiene eines Stromschienensystems eine Verbindungsplatte vorgesehen ist. An den Berührungsflächen zwischen Stromschienen und Verbindungsplatten sind Multikontakte angeordnet, wobei die Verbindungsplatten an den nicht zur Kontaktierung dienenden Flächen mit einer äußeren Isolierung versehen sind und jeweils zwischen zwei Verbindungsplatten eine innere Isolierung angeordnet ist.In addition, the describes DE 91 10 035 U1 a coupling system for the electrical connection of two busbar systems, each with at least two busbars. The ends of the busbars themselves serve as electrical connection contacts, wherein the ends engage via connection plates, wherein a connection plate is provided for each busbar to be contacted of a busbar system. At the contact surfaces between busbars and connecting plates multicontacts are arranged, wherein the connecting plates are provided on the not serving for contacting surfaces with an outer insulation and in each case between two connecting plates, an inner insulation is arranged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Stromschienenanordnung anzugeben.The invention has for its object to provide an improved over the prior art busbar assembly.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine Stromschienenanordnung ist aus zumindest zwei mittels einer Schraube verbindbaren Stromschienen gebildet, die jeweils zumindest bereichsweise mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet sind. Erfindungsgemäß ist ein zur Durchführung der Schraube in eine Stromschiene eingebrachtes Durchgangsloch von einem aus dem elektrisch isolierenden Material gebildeten zylindrischen Kragen umgeben, wobei ein Schraubenkopf der Schraube im montierten Zustand derart innerhalb des zylindrischen Kragens angeordnet ist, dass der Kragen den Schraubenkopf vollständig randseitig umgibt.A busbar arrangement is formed from at least two busbars which can be connected by means of a screw and which are each coated at least in regions with an electrically insulating material. According to the invention, a through hole introduced into a bus bar for carrying out the screw is surrounded by a cylindrical collar formed from the electrically insulating material, wherein a screw head of the screw in the installed state is arranged inside the cylindrical collar such that the collar completely surrounds the screw head at the edge.

Dadurch, dass der zylindrische Kragen aus dem elektrisch isolierenden Material gebildet ist und den Schraubenkopf überragt, kann in besonders vorteilhafter Weise verhindert werden, dass ein anderes Bauteil, welches aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist, die Schraube, welche Spannung führt, berühren kann. Darüber hinaus ist mittels des zylindrischen Kragens weitestgehend ausschließbar, dass die Spannung führende Schraube seitlich berührt werden kann, ohne dass ein separates Bauteil als an der Stromschiene angeordneten Berührschutz erforderlich ist.Characterized in that the cylindrical collar is formed of the electrically insulating material and projects beyond the screw head, can be prevented in a particularly advantageous manner that another component, which is formed of an electrically conductive material, the screw, which carries voltage can touch. In addition, by means of the cylindrical collar is largely ausschließbar that the voltage-carrying screw can be touched laterally, without a separate component is arranged as arranged on the busbar contact protection.

Besonders vorteilhaft ist der zylindrische Kragen aus dem elektrisch isolierenden Material wie die elektrisch isolierende Beschichtung gebildet, so dass der zylindrische Kragen im Verfahrensschritt der Beschichtung ausgeformt werden kann.Particularly advantageously, the cylindrical collar is formed from the electrically insulating material as the electrically insulating coating, so that the cylindrical collar can be formed in the process step of the coating.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Stromschiene, 1 schematically a sectional view of a busbar,

2 schematisch eine perspektivische Ansicht der Stromschiene, 2 schematically a perspective view of the busbar,

3 schematisch eine Schnittdarstellung der Stromschiene mit durchgeführter Schraube und 3 schematically a sectional view of the busbar with passed screw and

4 schematisch die Schnittdarstellung der Stromschiene und der Schraube gemäß 3 sowie einen Abschnitt einer Hand einer Person. 4 schematically the sectional view of the busbar and the screw according to 3 as well as a section of a person's hand.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist eine Schnittdarstellung einer Stromschiene 1 als Spannung führendes Bauteil für eine nicht näher gezeigte elektrische Baueinheit, beispielsweise eine Batterie, dargestellt.In 1 is a sectional view of a busbar 1 as a voltage leading component for an electrical assembly, not shown in detail, for example, a battery shown.

Zur Bildung eines geschlossenen Stromkreises der elektrischen Baueinheit sind mehrere Stromschienen 1 vorgesehen, die miteinander verbunden werden.To form a closed circuit of the electrical assembly are multiple busbars 1 provided that are interconnected.

Eine solche Stromschiene 1 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei hinsichtlich der Längsausdehnung und der Querausdehnung der Stromschiene 1 in einem vorgegebenen Abschnitt ein Durchgangsloch 1.1 in dieselbe eingebracht ist. In das Durchgangsloch 1.1 ist eine in den 3 und 4 näher dargestellte Schraube 2 einführbar, mittels welcher die zwei miteinander zu verbindenden Stromschienen 1 aneinander befestigt werden, wobei die Schraube 2 metallisch und dadurch elektrisch leitfähig ist.Such a busbar 1 is formed substantially cuboid, with respect to the longitudinal extent and the transverse extent of the busbar 1 in a given section, a through hole 1.1 is introduced into the same. In the through hole 1.1 is one in the 3 and 4 closer screw 2 insertable, by means of which the two busbars to be connected to each other 1 be attached to each other, with the screw 2 Metallic and thus electrically conductive.

Die Stromschiene 1 ist auf ihren flächenmäßig größten Seiten in vorgegebenen Bereichen mit einem elektrisch isolierenden Material 3, insbesondere Kunststoff, beschichtet, wobei sich dieser beschichtete vorgegebene Bereich bis auf einen das Durchgangsloch 1.1 umlaufenden Abschnitt vollständig über diese Seiten der Stromschiene 1 erstreckt. Dabei weist dieser das Durchgangsloch 1.1 umlaufende unbeschichtete Abschnitt eine Ringform auf.The busbar 1 is on its largest in terms of area in predetermined areas with an electrically insulating material 3 , in particular plastic, coated, with this coated predetermined area except for the through hole 1.1 circumferential section completely over these sides of the busbar 1 extends. In this case, this has the through hole 1.1 circumferential uncoated section on a ring shape.

Dadurch, dass die Stromschiene 1 in diesem Abschnitt nicht mit dem elektrisch isolierenden Material 3 beschichtet ist und die metallische Schraube 2 zur Verbindung der beiden Stromschienen 1 in dem Durchgangsloch 1.1 angeordnet ist, führt die Schraube 2 im Betrieb der Stromschienen 1 Spannung, wodurch von der Schraube 2 hinsichtlich einer möglichen Berührung eine Gefahr ausgeht. Beispielsweise besteht die Gefahr einer Berührung bei Montage der elektrischen Baueinheit oder nach der Montage im Fehlerfall derselben.Because of the busbar 1 not in this section with the electrically insulating material 3 is coated and the metallic screw 2 for connecting the two busbars 1 in the through hole 1.1 is arranged, the screw leads 2 during operation of the busbars 1 Tension, resulting from the screw 2 there is a risk of possible contact. For example, there is a risk of contact during assembly of the electrical unit or after installation in case of failure of the same.

Weiterhin besteht auch das Risiko, dass die Spannung führende Schraube 2 mit einem in 3 näher gezeigten elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen Bauteil 5 der als Batterie ausgeführten elektrischen Baueinheit kontaktiert und dadurch ein Kurzschluss auftreten kann.Furthermore, there is also the risk that the tension-bearing screw 2 with an in 3 shown in more detail electrically conductive, in particular metallic component 5 contacted as a battery electrical assembly and thus a short circuit can occur.

Wie oben beschrieben, werden die beiden Stromschienen 1 mittels der Schraube 2 aneinander befestigt, wobei die beiden Stromschienen 1 im aneinander befestigten Zustand beispielsweise mit ihren Längsachsen senkrecht zueinander angeordnet sind.As described above, the two busbars 1 by means of the screw 2 attached to each other, with the two busbars 1 in the attached state, for example, with their longitudinal axes are arranged perpendicular to each other.

Um einer möglichen Berührung der Spannung führenden Schraube 2 beispielsweise bei Montage der elektrischen Baueinheit oder im Betrieb derselben zumindest zu verringern, ist vorgesehen, die Schraube 2 mit einem Berührschutz aus elektrisch isolierendem Material zu versehen.To a possible touch of the voltage-carrying screw 2 For example, during assembly of the electrical assembly or in the operation of the same at least to reduce, is provided, the screw 2 to be provided with a contact protection of electrically insulating material.

Als Berührschutz für die Schraube 2, insbesondere deren Schraubenkopf 2.1, ist das Durchgangsloch 1.1, in welchem die Schraube 2 zur Befestigung der beiden Stromschienen 1 angeordnet ist, von einem aus dem elektrisch isolierenden Material 3 gebildeten Kragen 4 umgeben, der zylindrisch ausgeformt ist, wie in den 3 und 4 näher dargestellt ist.As touch protection for the screw 2 , in particular its screw head 2.1 , is the through hole 1.1 in which the screw 2 for fastening the two busbars 1 is arranged, one of the electrically insulating material 3 formed collar 4 surrounded, which is cylindrically shaped, as in the 3 and 4 is shown in more detail.

Der Kragen 4 wird bevorzugt während die Stromschiene 1 mit dem elektrisch isolierenden Material 3 beschichtet und in einem Spritzgussverfahren auf die Stromschiene 1 um das Durchgangsloch 1.1 herum aufgebracht, wobei ein Innendurchmesser des zylindrischen Kragens 4 größer gewählt ist als der Durchmesser des Schraubenkopfes 2.1.The collar 4 is preferred during the busbar 1 with the electrically insulating material 3 coated and in an injection molding process on the power rail 1 around the through hole 1.1 applied around, wherein an inner diameter of the cylindrical collar 4 greater than the diameter of the screw head 2.1 ,

Der zylindrische Kragen 4 ragt von der Seite der Stromschiene 1 ab, wobei die an dieser Stromschiene 1 mittels der Schraube 2 zu befestigende nicht gezeigte weitere Stromschiene an der dem Kragen 4 gegenüberliegenden Seite befestigt wird.The cylindrical collar 4 protrudes from the side of the busbar 1 from where the on this busbar 1 by means of the screw 2 not shown further busbar to be fastened to the collar 4 attached opposite side.

Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der mit dem elektrisch isolierenden Material beschichteten Stromschiene 1 mit dem aufgespritzten zylindrischen Kragen 4.The 2 shows a perspective view of the coated with the electrically insulating material busbar 1 with the sprayed cylindrical collar 4 ,

3 zeigt eine Schnittdarstellung der Stromschiene 1 mit dem aufgespritzten zylindrischen Kragen 4 und der in dem Durchgangsloch 1.1 angeordneten Schraube 2 zur Befestigung der weiteren Stromschiene. 3 shows a sectional view of the busbar 1 with the sprayed cylindrical collar 4 and in the through hole 1.1 arranged screw 2 for fastening the additional busbar.

Wie in den 3 und 4 näher dargestellt ist, weist der zylindrische Kragen 4 hinsichtlich seiner Höhe Abmessungen auf, die größer gewählt sind als eine Höhe des Schraubenkopfes 2.1, so dass der Schraubenkopf 2.1 im aneinander befestigten Zustand der beiden Stromschienen 1 innerhalb des zylindrischen Kragens 4 angeordnet ist.As in the 3 and 4 is shown in more detail, the cylindrical collar 4 in terms of its height dimensions that are greater than a height of the screw head 2.1 so that the screw head 2.1 in the attached state of the two busbars 1 inside the cylindrical collar 4 is arranged.

Dabei ist eine Öffnung des Kragens 4 zum Ein- und Ausdrehen der Schraube 2 mit Hilfe eines Werkzeuges, insbesondere Schraubendrehers, von der Stromschiene 1 abgewandt angeordnet.Here is an opening of the collar 4 for screwing in and out of the screw 2 with the help of a tool, in particular screwdriver, from the busbar 1 arranged away.

Im Betrieb der als Batterie ausgeführten elektrischen Baueinheit besteht die Gefahr, dass sich beispielsweise aufgrund von Vibrationen ein elektrisch leitfähiges Bauteil 5, z. B. eine Haube, löst und sich in Richtung der Stromschienen 1 und somit auch der Spannung führenden Schraube 2 verschiebt. Da der Schraubenkopf 2.1 innerhalb des zylindrischen Kragens 4 angeordnet ist und der Kragen 4 höher ausgebildet ist als der Schraubenkopf 2.1, kann weitestgehend ausgeschlossen werden, dass der Schraubenkopf 2.1 der Spannung führenden Schraube 2 mit dem Bauteil 5 kontaktiert und dadurch ein Kurzschluss innerhalb der elektrischen Baueinheit auftritt.During operation of the electrical unit designed as a battery, there is a risk that, for example, due to vibrations, an electrically conductive component 5 , z. As a hood, and dissolves in the direction of the busbars 1 and thus also the voltage-carrying screw 2 shifts. Because the screw head 2.1 inside the cylindrical collar 4 is arranged and the collar 4 is designed higher than the screw head 2.1 , can largely be ruled out that the screw head 2.1 the tension-bearing screw 2 with the component 5 contacted and thereby a short circuit occurs within the electrical assembly.

In 4 ist ein Finger 6 dargestellt, welcher in Richtung der Schraube 2 zeigt, wobei mittels des zylindrischen Kragens 4 an der Stromschiene 1 auch ein seitliches Berühren des Schraubenkopfes 2.1 vermieden werden kann und somit das Risiko eines Stromschlages durch Berühren des Schraubenkopfes 2.1 zumindest verringert ist.In 4 is a finger 6 shown, which in the direction of the screw 2 shows, wherein by means of the cylindrical collar 4 at the power rail 1 also a lateral touch of the screw head 2.1 can be avoided and thus the risk of electric shock by touching the screw head 2.1 at least reduced.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Stromschieneconductor rail
1.11.1
DurchgangslochThrough Hole
22
Schraubescrew
2.12.1
Schraubenkopfscrew head
33
elektrisch isolierendes Materialelectrically insulating material
44
Kragencollar
55
Bauteilcomponent
66
Fingerfinger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 8801955 U1 [0002] DE 8801955 U1 [0002]
  • DE 9110035 U1 [0003] DE 9110035 U1 [0003]

Claims (5)

Stromschienenanordnung, welche aus zumindest zwei mittels einer Schraube (2) verbindbaren Stromschienen (1) gebildet ist, die jeweils zumindest bereichsweise mit einem elektrisch isolierenden Material (3) beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Durchführung der Schraube (2) in eine Stromschiene (1) eingebrachtes Durchgangsloch (1.1) von einem aus dem elektrisch isolierenden Material (3) gebildeten zylindrischen Kragen (4) umgeben ist, wobei ein Schraubenkopf (2.1) der Schraube (2) im montierten Zustand derart innerhalb des zylindrischen Kragens (4) angeordnet ist, dass der Kragen (4) den Schraubenkopf (2.1) vollständig randseitig umgibt.Busbar arrangement, which consists of at least two by means of a screw ( 2 ) connectable busbars ( 1 ) is formed, each at least partially with an electrically insulating material ( 3 ) are coated, characterized in that a for the implementation of the screw ( 2 ) in a busbar ( 1 ) introduced through hole ( 1.1 ) of one of the electrically insulating material ( 3 ) formed cylindrical collar ( 4 ) is surrounded, wherein a screw head ( 2.1 ) of the screw ( 2 ) in the assembled state so within the cylindrical collar ( 4 ) is arranged that the collar ( 4 ) the screw head ( 2.1 ) completely peripherally surrounds. Stromschienenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (2) elektrisch leitend mit der Stromschiene (1) verbunden ist.Busbar arrangement according to claim 1, characterized in that the screw ( 2 ) electrically conductive with the busbar ( 1 ) connected is. Stromschienenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Kragen (4) in einem mit dem elektrisch isolierenden Material (3) versehenen Bereich der Stromschiene (1) ausgebildet ist.Busbar arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical collar ( 4 ) in one with the electrically insulating material ( 3 ) provided area of the busbar ( 1 ) is trained. Stromschienenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser des zylindrischen Kragens (4) mindestens so groß wie ein Durchmesser des Schraubenkopfes (2.1) ist.Busbar arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an inner diameter of the cylindrical collar ( 4 ) at least as large as a diameter of the screw head ( 2.1 ). Stromschienenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (4) eine Höhe aufweist, deren Abmessung größer gewählt ist als die Höhe des Schraubenkopfes (2.1), wobei der Kragen (4) den Schraubenkopf (2.1) überragt.Busbar arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the collar ( 4 ) has a height whose dimension is greater than the height of the screw head ( 2.1 ), whereby the collar ( 4 ) the screw head ( 2.1 ) surmounted.
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