DE102012025344A1 - Electrical contact connection for use between cable shoe and high voltage-supply line used in motor car for supply electric motor, has press connection formed between contact element and line shield in press region of contact element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktverbindung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zwischen einem Kontaktelement und einer Leitung mit einem elektrischen Leiter, mit einer äußeren Leiterisolierung und mit einem Leitungsschirm. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden elektrischen Kontaktverbindung sowie ein Kontaktelement für eine solche Kontaktverbindung.The invention relates to an electrical contact connection, in particular for a motor vehicle, between a contact element and a line with an electrical conductor, with an outer conductor insulation and with a cable shield. The invention further relates to a method for producing a corresponding electrical contact connection and a contact element for such a contact connection.
Im Automobilbereich werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um eine möglichst hohe Lebenserwartung einerseits und eine hohe Betriebssicherheit andererseits für die einzelnen Baugruppen eines Kraftfahrzeuges zu gewährleisten. Zudem sind ein möglichst geringer Fertigungsaufwand und möglichst geringe Produktionskosten für die einzelnen Baugruppen gewünscht.Considerable efforts are being made in the automotive sector to ensure the highest possible life expectancy on the one hand and high operational safety on the other hand for the individual assemblies of a motor vehicle. In addition, the lowest possible production costs and the lowest possible production costs for the individual assemblies are desired.
Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auch auf elektrischen Kontaktverbindungen im Bordnetz des Kraftfahrzeuges, da diese als Schnittstellen zwischen Baugruppen besonderen Anforderungen unterliegen und zudem auch einen wesentlichen Kostenanteil ausmachen.Particular attention is also paid to electrical contact connections in the electrical system of the motor vehicle, since these are subject to special requirements as interfaces between modules and also make up a significant proportion of costs.
Insbesondere beim Anschluss von geschirmten Leitungen ist der Anschluss der Leitung an eine elektrische Komponente, wie beispielsweise eine in einem Gehäuse angebrachte elektrische Baugruppe, aufgrund der zuverlässigen Kontaktierung auch des Schirms aufwändig.In particular, when connecting shielded lines, the connection of the line to an electrical component, such as a mounted in a housing electrical assembly, due to the reliable contacting of the screen consuming.
Im Fahrzeugbereich werden geschirmte Leitungen insbesondere auch als sogenannte Hochspannungs-Versorgungsleitungen z. B. zur Versorgung von Elektromotoren als Antriebsmotoren für das Fahrzeug eingesetzt.In the vehicle sector shielded lines are in particular as so-called high voltage supply lines z. B. used to supply electric motors as drive motors for the vehicle.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach auszubildende elektrische Kontaktverbindung zwischen einer geschirmten Leitung und einem Kontaktelement zu ermöglichen.Proceeding from this, the present invention seeks to provide an easy to be formed electrical contact connection between a shielded cable and a contact element.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Kontaktverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kontaktverbindung nach Anspruch 10 sowie durch ein Kontaktelement nach Anspruch 13. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüche enthalten. Die im Hinblick auf die Kontaktverbindung angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren und das Kontaktelement übertragbar und umgekehrt.The object is achieved by an electrical contact connection with the features of claim 1, by a method for producing such a contact connection according to
Die elektrische Kontaktverbindung ist hierbei insbesondere für Kraftfahrzeuge vorgesehen und dient zur Verbindung eines Kontaktelementes und einer geschirmten Leitung mit einem elektrischen Leiter, mit einer äußeren Leiterisolierung und mit einem Leitungsschirm. Dabei weist das Kontaktelement einen ersten Pressbereich und einen zweiten Pressbereich auf, wobei im ersten Pressbereich eine erste Pressverbindung zwischen dem Kontaktelement und der äußeren Leiterisolierung ausgebildet ist und wobei im zweiten Pressbereich eine zweite Pressverbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Leitungsschirm ausgebildet ist. Die erste Pressverbindung fungiert hierbei in erster Linie als eine Art Isolationsverpressung, mit deren Hilfe eine Abdichtung erreicht wird, durch die die elektrischen Kontaktierungen der elektrischen Kontaktverbindung geschützt werden. Auf diese Weise wird beispielsweise verhindert, dass Spritzwasser oder Schmutz in den Bereich der elektrischen Kontaktierungen vordringen und diese in der Folge beschädigen kann. Die zweite Pressverbindung hingegen dient zur Kontaktierung von Leitungsschirm und Kontaktelement und somit zur Ausbildung einer sicheren elektrischen Anbindung des Kabelschirmes an das Kontaktelement, welches beispielsweise als Übergabestelle für die Schirmung an eine Verteilerbox wirkt.The electrical contact connection is in this case provided in particular for motor vehicles and serves to connect a contact element and a shielded line with an electrical conductor, with an outer conductor insulation and with a cable shield. In this case, the contact element has a first pressing region and a second pressing region, wherein in the first pressing region, a first press connection between the contact element and the outer conductor insulation is formed and wherein in the second pressing region, a second press connection between the contact element and the cable shield is formed. The first press connection acts here primarily as a kind of insulation compression, with the aid of which a seal is achieved by which the electrical contacts of the electrical contact connection are protected. In this way, it is prevented, for example, that spray water or dirt can penetrate into the region of the electrical contacts and damage them as a result. The second press connection, however, serves to make contact with cable shield and contact element and thus to form a secure electrical connection of the cable shield to the contact element, which acts, for example, as a transfer point for the shield to a distribution box.
Die Leitung ist dabei bevorzugt als sogenannte HV-Leitung, also als Hochspannungs-Versorgungsleitung, für Kraftfahrzeuge vorgesehen, wobei im Kraftfahrzeugbereich ein Spannungsbereich zwischen 300 V und 500 V als Hochspannungsbereich angesehen wird. An eben diesen Spannungsbereich ist die Leitung bevorzugt angepasst und die verwendeten Materialien, insbesondere für die Isolierung, sowie die Materialstärken sind dementsprechend ausgelegt.The line is preferably provided as a so-called HV line, that is, as a high-voltage supply line for motor vehicles, wherein in the automotive sector, a voltage range between 300 V and 500 V is considered as a high voltage range. At just this voltage range, the line is preferably adapted and the materials used, in particular for the insulation, and the material thicknesses are designed accordingly.
Bei einer derart gestalteten elektrischen Kontaktverbindung wird mittels nur eines Kontaktelementes, welches weiter bevorzugt einstückig ausgebildet und dementsprechend einfach zu fertigen ist, sowohl eine Abdichtung als auch eine elektrische Kontaktierung realisiert, sodass hierdurch die Anzahl von Einzelkomponenten, die für eine entsprechende elektrische Kontaktverbindung hergestellt und im Rahmen der Endfertigung zusammengesetzt werden müssen, gering gehalten wird. Auf diese Weise lässt sich der Fertigungsaufwand für eine solche elektrische Kontaktverbindung reduzieren.In such a designed electrical contact connection is realized by means of only one contact element, which is further preferably integrally formed and accordingly easy to manufacture, both a seal and an electrical contact, so that thereby the number of individual components manufactured for a corresponding electrical contact connection and in the Framework of final production, is kept low. In this way, the production costs for such an electrical contact connection can be reduced.
Die beiden Pressverbindungen sind weiter bevorzugt unterschiedlich ausgestaltet, wobei sich die beiden Pressverbindungen vorteilhafterweise hinsichtlich der radial wirkenden Kräfte unterscheiden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die beiden Pressverbindungen bevorzugt unterschiedliche Aufgaben erfüllen, die erste Pressverbindung dient vorwiegend der Abdichtung und die zweite Pressverbindung dient vorwiegend der Kontaktierung des Schirmes. Je nach Ausführungsvariante kommen bei den beiden Pressverbindungen unterschiedliche Materialien und/oder Geometrien zum Einsatz.The two press connections are further preferably designed differently, wherein the two press connections advantageously differ with respect to the radially acting forces. It should be noted that the two press connections preferably fulfill different tasks, the first press connection is mainly used for sealing and the second press connection is used mainly the contacting of the screen. Depending on the design variant, different materials and / or geometries are used for the two press connections.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Kontaktelement nach Art einer Hülse mit unterschiedlich gestalteten Pressbereichen ausgebildet ist. Die Hülse weist dabei zweckdienlicherweise eine hohlzylinderartige Grundform auf, die zur Aufnahme der Leitung und insbesondere zur Durchführung der Leitung durch die Hülse ausgebildet ist. Der Begriff Hülse umschreibt dabei in diesem Zusammenhang die geometrische Grundform des Kontaktelements oder zumindest eines Teils des Kontaktelements. Dementsprechend ist beispielsweise auch ein typischer Kabelschuh als Kontaktelement nach Art einer Hülse zu verstehen. Bevorzugt ist der Leiter jedoch durch das Kontaktelement hindurchgeführt und – beispielsweise im Inneren eines Gehäuses – von einem weiteren Kontaktelement kontaktiert. Das Kontaktelement dient daher in elektrischer Hinsicht allein der Schirmkontaktierung sowie der gleichzeitigen Abdichtung der Leitung.Furthermore, it is advantageous if the contact element is designed in the manner of a sleeve with differently shaped pressing areas. The sleeve expediently has a hollow-cylindrical basic shape, which is designed to receive the line and in particular for carrying out the line through the sleeve. The term sleeve describes in this context the geometric basic shape of the contact element or at least a part of the contact element. Accordingly, for example, a typical cable lug as a contact element in the manner of a sleeve to understand. Preferably, however, the conductor is passed through the contact element and - for example, in the interior of a housing - contacted by a further contact element. The contact element is therefore used in electrical terms alone the shielding contact and the simultaneous sealing of the line.
Die unterschiedlich gestalteten Pressbereiche unterscheiden sich vorteilhafterweise hinsichtlich ihrer radialen Ausdehnung und/oder hinsichtlich der Materialstärke der hohlzylinderartigen Grundform. Dadurch lässt sich jede Pressverbindung besonders einfach individuell anpassen.The differently shaped pressing regions advantageously differ with respect to their radial extent and / or with regard to the material thickness of the hollow-cylinder-like basic shape. This makes it easy to customize each press connection individually.
In vorteilhafter Weiterbildung ist das Kontaktelement nach Art eines Flansches mit unterschiedlich gestalteten Pressbereichen ausgebildet, wobei das flanschartige Kontaktelement bevorzugt Teil einer Gehäusewandung, z. B. von einer Verteilerbox, oder zumindest mit dieser unlösbar verbunden ist. Hierdurch lässt sich beispielsweise ein Endfertigungsprozess vereinfachen, indem die Baugruppe aus Gehäuse und Kontaktelement vorgefertigt dem Endfertigungsprozess zugeführt wird. Die Baugruppe kann dabei einstückig ausgebildet sein oder aber das Kontaktelement wird im Rahmen einer Vorfertigung am Gehäuse befestigt.In an advantageous embodiment, the contact element is designed in the manner of a flange with differently shaped pressing areas, wherein the flange-like contact element preferably part of a housing, z. B. from a distribution box, or at least with this inextricably linked. This makes it possible, for example, simplify a final production process by the assembly of housing and contact element prefabricated is supplied to the final production process. The assembly may be formed integrally or else the contact element is attached as part of a prefabrication on the housing.
Weiter ist im Bereich der zweiten Pressverbindung vorzugsweise eine Schirmhülse positioniert, welche insbesondere ringförmig ausgestaltet ist und die Leitung umgreift oder auf die Leitung aufgesteckt ist. Die Schirmhülse ist darüber hinaus bevorzugt verhältnismäßig steif ausgebildet, sodass diese bei der Ausbildung der zweiten Pressverbindung nicht signifikant verformt wird. Infolgedessen wird dann auch die in der Schirmhülse einliegende Leitung nicht verformt und insbesondere nicht gequetscht. Die Schirmhülse ist dabei insbesondere derart positioniert, dass der Leitungsschirm zwischen der Schirmhülse und dem Kontaktelement mittelbar und vorzugsweise unmittelbar geklemmt ist. Die Schirmhülse bildet daher ein Widerlager für die Presskräfte.Further, in the region of the second press connection, preferably a shielding sleeve is positioned, which is configured in particular ring-shaped and surrounds the line or is attached to the line. The shielding sleeve is also preferably relatively stiff, so that it is not significantly deformed during the formation of the second press connection. As a result, the cable inserted in the shielding sleeve is then not deformed and, in particular, not squeezed. The shielding sleeve is in particular positioned such that the cable shield between the shielding sleeve and the contact element is indirectly and preferably clamped directly. The shielding sleeve therefore forms an abutment for the pressing forces.
Von Vorteil ist zudem eine Ausgestaltung, bei der die Leitung in einem sich an die Position der Schirmhülse anschließenden Bereich von der äußeren Leiterisolierung befreit ist und bei der der Leitungsschirm in diesem Bereich über die Schirmhülse gestülpt ist, sodass der Leitungsschirm zwischen Schirmhülse und Kontaktelement eingeklemmt ist. Hierdurch ist eine sichere elektrische Anbindung des Leitungsschirms an das Kontaktelement, welches beispielsweise als Übergabestelle für die Schirmung an eine Verteilerbox dient, realisiert. Der Leitungsschirm ist üblicherweise durch ein flexibles Drahtgeflecht gegeben, sodass die Umstülpung ohne Weiteres möglich ist. Diese Ausgestaltung der zweiten Pressverbindung ist zudem zusätzlich geeignet, um Zugkräfte aufzunehmen. Eine zusätzliche mechanische Verbindung zwischen dem Kontaktelement und der äußeren Leiterisolierung zum Zwecke der Zugentlastung kann entfallen und ist nicht vorgesehen.Another advantage is an embodiment in which the line is freed in an adjoining the position of the shielding sleeve portion of the outer conductor insulation and in which the cable shield is slipped over the shielding sleeve in this area, so that the cable shield between the shield sleeve and contact element is clamped , In this way, a secure electrical connection of the cable shield to the contact element, which serves as a transfer point for the shielding to a distribution box, realized. The cable shield is usually given by a flexible wire mesh, so that the eversion is readily possible. This embodiment of the second press connection is additionally suitable for absorbing tensile forces. An additional mechanical connection between the contact element and the outer conductor insulation for the purpose of strain relief can be omitted and is not provided.
Einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Kontaktverbindung entsprechend ist im Bereich der ersten Pressverbindung ein elastisches Dichtelement, insbesondere ein sogenannter O-Ring, zwischen dem Kontaktelement und der äußeren Leiterisolierung positioniert. Hierdurch lässt sich die Dichtwirkung der ersten Pressverbindung zusätzlich erhöhen.According to another preferred embodiment of the contact connection, an elastic sealing element, in particular a so-called O-ring, is positioned between the contact element and the outer conductor insulation in the area of the first press connection. As a result, the sealing effect of the first press connection can be additionally increased.
Im Hinblick auf das Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Kontaktverbindung wird im ersten Pressbereich eine erste Pressverbindung zwischen dem Kontaktelement und der äußeren Leiterisolierung und im zweiten Pressbereich eine zweite Pressverbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Leitungsschirm hergestellt. Die beiden Pressverbindungen werden dabei bevorzugt im Zuge eines gemeinsamen Herstellungsprozessschrittes parallel, also im Wesentlichen zeitgleich und bevorzugt mit nur einem Presswerkzeug, welches ggf. zwei Pressbereiche aufweist, hergestellt. Hierdurch lässt sich der Fertigungsaufwand für eine entsprechende elektrische Kontaktverbindung reduzieren.With regard to the method for producing such an electrical contact connection, a first press connection between the contact element and the outer conductor insulation is produced in the first press area and a second press connection between the contact element and the cable screen in the second press area. In this case, the two press connections are preferably produced in parallel in the course of a common production process step, ie essentially simultaneously and preferably with only one pressing tool, which optionally has two pressing regions. As a result, the production costs for a corresponding electrical contact connection can be reduced.
Gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden beide Pressverbindungen mittels einer an sich bekannten elektromagnetischen Pulsumformung (EMPT), insbesondere einer Magnetokompression, hergestellt. Diese hat den besonderen Vorteil, dass keine mechanische Berührung erforderlich ist.According to an advantageous variant of the method, both pressing connections are produced by means of a known electromagnetic pulse transformation (EMPT), in particular magnetocompression. This has the particular advantage that no mechanical contact is required.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in einer Schnittdarstellung eine elektrische Kontaktverbindung.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a schematic drawing. The single FIGURE shows a sectional view of an electrical contact connection.
Die skizzenhaft dargestellte elektrische Kontaktverbindung dient zur Verbindung einer Leitung
Die Leitung
Zur Verbindung der Leitung
Im Endbereich der äußeren Leiterisolierung
Das Kontaktelement
Im ersten Pressbereich PB1 ist zwischen dem Kontaktelement
Zur Ausbildung der Kontaktverbindung wird die Leitung
Das entsprechend ausgebildete Kontaktelement
Insgesamt ist dadurch eine kostengünstige und automatisierbare Kontaktierungstechnologie bereitgestellt.Overall, this provides a cost-effective and automatable contacting technology.
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 kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with each other in other ways, without departing from the subject matter of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- elektrische Kontaktverbindungelectrical contact connection
- 44
- Leitungmanagement
- 66
- VerteilerboxDistribution
- 88th
- Leiterladder
- 1010
- Leitungsschirmcable shield
- 1212
- Leiterisolierungconductor insulation
- 1414
- Kontaktelementcontact element
- 1616
- Gehäusewandunghousing
- 1818
- Öffnungopening
- 2020
- Schirmhülsescreen sleeve
- 2222
- O-RingO-ring
- PB1PB1
- Pressbereich 1Pressing area 1
- PB2PB2
-
Pressbereich 2Pressing
area 2
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201210025344 DE102012025344A1 (en) | 2012-12-22 | 2012-12-22 | Electrical contact connection for use between cable shoe and high voltage-supply line used in motor car for supply electric motor, has press connection formed between contact element and line shield in press region of contact element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201210025344 DE102012025344A1 (en) | 2012-12-22 | 2012-12-22 | Electrical contact connection for use between cable shoe and high voltage-supply line used in motor car for supply electric motor, has press connection formed between contact element and line shield in press region of contact element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102012025344A1 true DE102012025344A1 (en) | 2014-06-26 |
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ID=50878362
Family Applications (1)
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DE201210025344 Ceased DE102012025344A1 (en) | 2012-12-22 | 2012-12-22 | Electrical contact connection for use between cable shoe and high voltage-supply line used in motor car for supply electric motor, has press connection formed between contact element and line shield in press region of contact element |
Country Status (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20140829 |