DE102014216762A1

DE102014216762A1 - Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel und einer Stromschiene

Info

Publication number: DE102014216762A1
Application number: DE102014216762.0A
Authority: DE
Inventors: Hermann Thurn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-02-25
Also published as: CN106575830A; WO2016026644A1; JP2017526136A; US20170279216A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel (20) und einer Stromschiene (1), wobei die Stromschiene (1) eine Kunststoffisolierung (2) aufweist, wobei das elektrische Kabel (20) an einem Ende einen Kabelschuh (5) mit einer Umspritzung (6) aus einem Kunststoffmaterial aufweist, wobei ein Verbindungsmittel (12) vorhanden ist, welche den Kabelschuh (5) des elektrischen Kabels (20) mit der Stromschiene (1) verbindet, wobei zwischen der Umspritzung (6) des Kabelschuhs (5) und der Kunststoffisolierung (2) der Stromschiene (1) eine umlaufende erste Dichtung (11) vorhanden ist, wobei eine Abdeckkappe (19) vorhanden ist zur Abdichtung des Verbindungsmittels (12) gegen die Umspritzung (6) des Kabelschuhs (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel und einer Stromschiene.
In Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungs-Elektroantrieb werden zur Steuerung und Regelung der elektrischen Maschine Leiterplatten eingesetzt. Diese Leiterplatten sind in den zugehörigen Steuergeräten üblicherweise räumlich nahe an der elektrischen Maschine positioniert. Diese Position bedingt eine entsprechende Zuführung der Stromversorgung. Eine solche Zuführung sieht im Wesentlichen eine Stromschiene vor, welche an einem Ende mit der Leiterplatte verbunden ist. Das andere Ende der Leiterplatte ist mit einem elektrischen Kabel verbunden, welches die Stromschiene mit der Stromversorgung verbindet.
Um Beschädigungen der Verbindungsstelle zwischen Stromschiene und elektrischem Kabel aufgrund von Feuchtigkeit oder Umwelteinflüssen zu verhindern, ist es gefordert, eine Verbindung zwischen Stromschiene und elektrischem Kabel anzugeben, die mediendicht ist.
Diese Aufgabe wird mit der Verbindung gemäß den Merkmalen des geltenden Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung.
Die Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel und einer Stromschiene zeichnet sich dadurch aus, dass die Stromschiene eine Kunststoffisolierung aufweist. Ferner weist das elektrische Kabel an einem Ende einen Kabelschuh mit einer Umspritzung aus einem Kunststoffmaterial auf.
Die Verbindung weist ein Verbindungsmittel auf, welches den Kabelschuh des elektrischen Kabels mit der Stromschiene verbindet. Durch das Verbindungsmittel, z.B. eine Schraube wird eine elektrische und mechanisch kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kabelschuh und der Stromschiene hergestellt.
Zwischen der Umspritzung des Kabelschuhs und der Kunststoffisolierung der Stromschiene ist eine umlaufende erste Dichtung vorhanden. Dadurch ist sichergestellt, dass keine Feuchtigkeit zwischen Stromschiene und Verbindungsmittel gelangen kann.
Schließlich zeichnet sich die Verbindung aus durch eine Abdeckkappe. Diese Abdeckkappe ist auf den Verbindungsmittel und der Umspritzung des Kabelschuhs angeordnet und dichtet das Verbindungsmittels gegen die Umspritzung des Kabelschuhs ab.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Strombuchse vorgesehen. Diese Strombuchse ist zwischen der Stromschiene und dem Kabelschuh angeordnet. Die Strombuchse ist zweckmäßig aus einem elektrisch leitenden Material gerfetigt und stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Kabelschuh und der Stromschiene dar. Die Strombuchse ist zweckmäßig ringförmig ausgebildet derart, dass das Verbindungsmittel durch die Strombuchse führbar ist. Zweckmäßig ist die Umspritzung des Kabelschuhs derart ausgeführt, dass die Umspritzung des Kabelschuhs zusätzlich eine Umspritzung zumindest eines Teils der Strombuchse umfasst.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Abdeckkappe und der Umspritzung des Kabelschuhs eine umlaufende zweite Dichtung. Dadurch wird sichergestellt, dass keine Feuchtigkeit in den Bereich zwischen Verbindungsmittel und Kabelschuhumspritzung eindringen kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Stromschiene eine Aufnahmevorrichtung für das Verbindungsmittel auf. Diese Aufnahmevorrichtung ist hierbei von der Kunststoffisolierung umfasst. Die Aufnahmevorrichtung kann z.B. für den Fall, dass das Verbindungsmittel eine Schraube ist, ein in der Stromschiene ausgeführtes Gewinde sein. Es ist aber auch möglich, dass die Stromschiene eine Durchbrechung aufweist, in welche ein Gewindeeinsatz einbringbar ist. In diesen Gewindeeinsatz kann die als Verbindungsmittel dienende Schraube eingreifen und somit eine zuverlässige Verbindung zwischen Kabelschuh und Stromschiene herstellen.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 im Querschnitt schematisch eine erste Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel und einer Stromschiene,
2 im Querschnitt schematisch eine zweite Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel und einer Stromschiene.
1 zeigt die Verbindung zwischen einer Stromschiene 1 und einem Kabelschuh 5, welcher an einem elektrischen Kabel 20 befestigt ist. Der Kabelschuh 5 ist mit einer Schraube 12 mit der Stromschiene 1 verbunden. Hierzu weist die Stromschiene 1 eine Durchbrechung 18 auf, in welche ein Gewindeeinsatz 17 eingebracht ist. Die Schraube 12 greift in den Gewindeeinsatz 17 ein und kann somit den Kabelschuh 5 in Richtung der Stromschiene 1 drücken und dadurch eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Kabelschuh 5 und der Stromschiene 1 herstellen.
Die Stromschiene 1 weist eine Kunststoffisolierung 2 auf. Diese Kunststoffisolierung 2 umschließt auch den Gewindeeinsatz 17. Die Kunststoffisolierung 2 der Stromschiene 1 weist auf der dem Kabelschuh 5 zugewandten Seite der Stromschiene 1 eine Aussparung 3 auf, in welcher keine Kunststoffisolierung 2 vorhanden ist. Diese Aussparung 3 dient der Kontaktierung des Kabelschuhs 5 an die Stromschiene 1. Die Kunststoffisolierung 2 weist einen ringförmigen Steg 4 auf, welcher um diese Aussparung 3 herum verläuft.
In dieser Aussparung 3 ist eine Strombuchse 15 angeordnet. Diese Strombuchse 15 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Axial durch die Strombuchse 15 verläuft die Schraube 12.
Die Litze 21 des elektrischen Kabels 20 ist mit einem Kabelschuh 5 verbunden. Dieser Kabelschuh 5 weist eine Umspritzung 6 aus einem Thermoplast, thermoplastischen Elastomer oder einem Duroplast auf. Diese Umspritzung 6 ist derart ausgebildet, dass sie auf der stromschienenzugewandten Seite einen umlaufenden Steg 7 aufweist. Dieser umlaufende Steg 7 dient der Aufnahme der Strombuchse 15. Gleichzeitig greift dieser umlaufende Steg in den umlaufenden Steg 4 der Kunststoffisolierung 2 der Stromschiene 1 ein.
Auf der stromschienenabgewandten Seite weist die Umspritzung 6 des Kabelschuhs 5 einen weiteren umlaufenden Steg 8 auf. Dieser Steg 8 dient der Aufnahme des Schraubenkopfes 13 der Schraube 12. Die Höhe dieses Stegs 8 ist insbesondere größer als die Höhe des Schraubenkopfes 13.
Der stromschienenabgewandte Steg 8 der Kabelschuhumspritzung 6 weist ein Innengewinde auf. In dieses Innengewinde ist eine Abdeckkappe 19 eingeschraubt. Diese Abdeckkappe 19 liegt auf dem stromschienenabgewandte Steg 8 der Kabelschuhumspritzung 6 auf und dichtet somit die Schraube 12 vor Feuchtigkeit ab. Es ist aber auch möglich, dass die Abdeckkappe 19 in den von dem stromschienenabgewandten Steg 8 gebildeten Bereich eingepresst wird.
Der stromschienenabgewandte Steg 8 der Kabelschuhumspritzung 6 weist auf der Innenseite eine radialumlaufende Ausnehmung 10 auf. In dieser Ausnehmung 10 ist ein Dichtring 11 eingebracht. Dieser Dichtring 11 ist zwischen der Kabelschuhumspritzung 6 und der Abdeckkappe 19 angeordnet. Dadurch wird die Dichtwirkung der Abdeckkappe 19 verbessert.
Der stromschienenzugewandte Steg 7 der Kabelschuhumspritzung 6 weist auf der Außenseite eine radialumlaufende Ausnehmung 9 auf. In dieser Ausnehmung 9 ist ein Dichtring 11 eingebracht. Dieser Dichtring 11 ist zwischen der Kabelschuhumspritzung 6 und der Kunststoffisolierung 2 der Stromschiene 1, insbesondere dem Steg 4 der Kunststoffisolierung 2, angeordnet. Dadurch wird verhindert, dass Feuchtigkeit in einen Bereich zwischen Kabelschuhumspritzung 6 und Stromschiene 1 eindringen kann.
Zwischen dem Kabelschuh 5 und der Schraube 12 ist eine Unterlegscheibe 14 angeordnet. Diese Unterlegscheibe 14 weist einen Abschnitt 22 auf, welche durch den Kabelschuh 5 greift. In der Strombuchse 15 ist hierfür eine Aussparung 16 vorgesehen, welche den durch den Kabelschuh 5 greifenden Teil 22 der Unterlegscheibe 14 radial umschließt und fixiert. Der durch den Kabelschuh 5 greifenden Teil 22 der Unterlegscheibe 14 endet innerhalb der Aussparung 16 der Strombuchse 15.
In 2 ist eine Verbindung gemäß den Ausführungen in 1 gezeigt. Zusätzlich ist in 2 ein elektrisches Kabel 20 zu erkennen. Das elektrische Kabel 20 weist eine Litze 21 auf, welche mit dem Kabelschuh 5 verbunden ist.
Bezugszeichenliste

1: Stromschiene
2: Kunststoffisolierung
3: Aussparung in Kunststoffisolierung
4: Steg um Aussparung
5: Kabelschuh
6: Kabelschuhumspritzung
7: stromschienenzugewandter Steg der Kabelschuhumspritzung
8: stromschienenabgewandter Steg der Kabelschuhumspritzung
9: Ausnehmung in stromschienenzugewandten Steg der Kabelschuhumspritzung
10: Ausnehmung in stromschienenabgewandten Steg der Kabelschuhumspritzung
11: Dichtring
12: Schraube
13: Schraubenkopf
14: Unterlegscheibe
15: Strombuchse
16: Aussparung in Strombuchse
17: Gewindeeinsatz
18: Ausnehmung in Stromschiene
19: Abdeckkappe
20: elektrisches Kabel
21: Litze
22: Abschnitt der Unterlegscheibe

Claims

Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel (20) und einer Stromschiene (1), wobei die Stromschiene (1) eine Kunststoffisolierung (2) aufweist, wobei das elektrische Kabel (20) an einem Ende einen Kabelschuh (5) mit einer Umspritzung (6) aus einem Kunststoffmaterial aufweist, wobei ein Verbindungsmittel (12) vorhanden ist, welche den Kabelschuh (5) des elektrischen Kabels (20) mit der Stromschiene (1) verbindet, wobei zwischen der Umspritzung (6) des Kabelschuhs (5) und der Kunststoffisolierung (2) der Stromschiene (1) eine umlaufende erste Dichtung (11) vorhanden ist, wobei eine Abdeckkappe (19) vorhanden ist zur Abdichtung des Verbindungsmittels (12) gegen die Umspritzung (6) des Kabelschuhs (5).
Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Stromschiene (1) und dem Kabelschuh (5) elektrisch leitend verbundene Strombuchse (15) vorhanden ist, welche ausgebildet ist zur Aufnahme des Verbindungsmittels (12).
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abdeckkappe (19) und der Umspritzung (6) des Kabelschuhs (5) eine umlaufende zweite Dichtung (11) vorhanden ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (1) eine Aufnahmevorrichtung (17) für das Verbindungsmittel (12) aufweist, welche von der Kunststoffisolierung (2) eingeschlossen ist.