DE102014220810A1

DE102014220810A1 - Kabelschuh, Kontaktstück und Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung

Info

Publication number: DE102014220810A1
Application number: DE102014220810.6A
Authority: DE
Inventors: Heinz Reichert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Es wird ein Kabelschuh (102) für ein Kontaktsystem (100) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter (532) vorgestellt. Der Kabelschuh (102) ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kabelschuh (102) eine erste Fügeoberfläche (112) ausgeformt ist, wobei die erste Fügeoberfläche (112) zumindest einen Verzahnungsabschnitt (120) mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs (102) innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kabelschuh für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter, auf ein Kontaktstück für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem zweiten elektrischen Leiter, auf ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung, auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter und auf ein Verfahren zum Fertigen von zumindest einer Komponente eines Kontaktsystems zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung.
Übliche Kabelschuhe bzw. Standardkabelschuhe können beispielsweise eine ebene Auflagefläche bzw. Kontaktfläche und eine Bohrung aufweisen. Solche Kabelschuhe können mittels einer Schraubverbindung auf eine Kontaktfläche gedrückt werden. Die DE7311049U offenbart einen Kabelschuh zum Anschließen an eine ebene, verrippte Fläche.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Kabelschuh für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter, ein verbessertes Kontaktstück für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem zweiten elektrischen Leiter, ein verbessertes Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter und ein verbessertes Verfahren zum Fertigen zumindest einer Komponente eines Kontaktsystems zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können insbesondere eine elektrisch leitfähige Verbindung sowie ein eine formschlüssige mechanische Verbindung zwischen zwei Kontaktpartnern hergestellt werden. Dabei können miteinander in mechanischen und elektrischen Kontakt bringbare Fügeoberflächen der Kontaktpartner insbesondere so ausgeformt sein, dass bei einer hergestellten elektrisch leitfähigen sowie mechanischen Verbindung eine Relativbewegung zwischen den Kontaktpartnern in einer normal zu einer Klemmkraft angeordneten Ebene reduziert oder ausgeschlossen ist. Zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung zwischen den Kontaktpartnern kann dazu beispielsweise eine aus der Klemmkraft umsetzbare Kontaktkraft zwischen den Fügeoberflächen auf Grund von deren Ausformung erhöht werden.
Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine formschlüssige Verbindung bei einem elektrischen Kontakt zwischen zwei Kontaktpartnern erreicht werden, wobei ein Abrieb einer Kontaktbeschichtung verhindert werden kann. Da ein solcher Abrieb bzw. Verschleiß von Kontaktbeschichtungen der Kontaktpartner verhindert werden kann, ist es möglich, eine Zuverlässigkeit sowie eine Langlebigkeit einer elektrischen Verbindung der Kontaktpartner zu erhöhen. Damit lassen sich Kosten, Wartungsarbeiten und somit auch Zeit einsparen. Es kann ferner aufgrund des Formschlusses eine Lockerung der mechanischen Verbindung der Kontaktpartner beispielsweise infolge von Schwingungen vermieden werden. Ferner kann durch eine Trapezform oder die hier vorgestellte sehr günstige Ausrichtung der Fügekanten der Erhebung eine zur Haupterstreckungsebene im Wesentlichen parallele Oberfläche zur möglichst hohen Stromübertragung sichergestellt werden. Durch die Trapezform kann ferner auch eine sehr stabile Erhebung realisiert werden, die das Aufbringen einer hohen Fügekraft ohne eine Beschädigung des Kabelschuhs oder des Kontaktstückes ermöglicht.
Ein Kabelschuh für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kabelschuh eine erste Fügeoberfläche ausgeformt ist, wobei die erste Fügeoberfläche zumindest einen Verzahnungsabschnitt mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.
Unter einer Fügeoberfläche kann eine Fläche verstanden werden, die in Kontakt mit einem Kontaktpartner des Kabelschuhs wie dem Kontaktstück gebracht werden kann. Unter einer Haupterstreckungsebene kann eine Erstreckungsebene des Kabelschuhs verstanden werden, die sich von einem Kabelkontaktanschluss zu einem dem Kabelkontaktanschluss gegenüberliegenden Ende des Kabelschuhs erstreckt. Unter einer Fügekante kann eine Flanke einer Erhebung verstanden werden, die beim Fügen mit einer Fügekraft oder einer Komponente der Fügekraft beaufschlagt werden kann. Unter einem Toleranzbereich kann vorliegend ein Bereich von 5 bis 10 Grad Abweichung von einer Normalenrichtung auf die Haupterstreckungsebene verstanden werden. Unter einer schräg zur Haupterstreckungsebene ausgerichtete Fügekante kann eine Kante verstanden werden, die in einer von der Normalen auf die Haupterstreckungsebene anweichenden Richtung ausgerichtet ist. Unter einem Verzahnungsabschnitt mit einem trapezförmigen Schnittprofil kann vorliegend ein Abschnitt der Fügeoberfläche verstanden werden, der sich von einem an die Haupterstreckungsebene angrenzenden Bereich des Kabelschuhs bis zu einer parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichteten Vorsprungs- oder Erhebungsfläche hin erstreckt.
Bei dem Kabelschuh kann es sich um ein erstes Kontaktelement des Kontaktsystems bzw. einen ersten Kontaktpartner handeln. Das Kontaktsystem kann auch ein Kontaktstück aufweisen, bei dem es sich um ein zweites Kontaktelement des Kontaktsystems bzw. einen zweiten Kontaktpartner handeln kann. In einem elektrisch leitfähig miteinander verbundenen Zustand des Kabelschuhs und des Kontaktstücks können der Kabelschuh und das Kontaktstück an den Fügeoberflächen mechanisch formschlüssig miteinander verbunden sein. Die Fügeoberflächen können ausgeformt sein, um eine formschlüssige mechanische Verbindung und eine elektrisch leitfähige Verbindung des Kabelschuhs und des Kontaktstücks miteinander zu ermöglichen. Hierbei können die Fügeoberflächen in einem miteinander verbundenen Zustand des Kabelschuhs und des Kontaktstücks zumindest teilflächig in Anlage gegeneinander angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt sich von einem Ende des Kabelschuhs zu einem gegenüberliegenden Ende des Kabelschuhs erstrecken. Dabei kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt als ein Vorsprung bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs ausgeformt sein, und kann zusätzlich oder alternativ der zumindest eine Verzahnungsabschnitt als eine Vertiefung bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf konstruktiv einfach zu realisierende Weise ein Formschluss sowie ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktpartnern möglich ist.
Auch kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt länglich und zusätzlich oder alternativ mit einer Haupterstreckungsachse quer zu einer Anschlussachse des ersten elektrischen Leiters an dem Kabelschuh ausgeformt sein. Hierbei kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt als eine Rippe oder eine Rinne ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine formschlüssige Verbindung der Kontaktpartner miteinander und damit auch ein elektrischer Kontakt noch zuverlässiger und stabiler herstellbar ist.
Ferner kann zumindest ein weiterer Verzahnungsabschnitt vorgesehen sein, der ein mindestens teilweise trapezförmiges Schnittprofil aufweisen kann. Auch kann der weitere Verzahnungsabschnitt eine auf eine Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichtete Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichtete Fügekante aufweisen. Dabei kann der weitere Verzahnungsabschnitt insbesondere innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zu dem Verzahnungsabschnitt angeordnet sein. Unter einem innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zu dem Verzahnungsabschnitt angeordneten weiteren Verzahnungsabschnitt kann eine Abweichung der Ausrichtung des weiteren Verzahnungsabschnitts um höchstens 10 Grad in Bezug auf den Verzahnungsabschnitt verstanden werden. Ein Vorsprung und zusätzlich oder alternativ eine Vertiefung kann als Verzahnungsabschnitt oder weiterer Verzahnungsabschnitt ein Querschnittprofil oder Längsschnittprofil aufweisen, das mindestens teilweise trapezförmig ist. Somit kann der Kabelschuh mit zumindest einem trapezförmigen Verzahnungsabschnitt an der ersten Fügeoberfläche ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass aufgrund einer bezüglich der Haupterstreckungsebene der ersten Fügeoberfläche abgeschrägten Zahnflanke des zumindest einen Verzahnungsabschnitts eine Kontaktkraft zwischen dem Kabelschuh und dem Kontaktstück verstärkt werden kann, sodass eine Stabilität des elektrischen Kontakts sowie der mechanischen Kopplung erhöht werden kann.
Zudem kann zumindest eine Flanke des zumindest einen Verzahnungsabschnitts bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs einen spitzen Neigungswinkel aufweisen. Insbesondere können die Flanke und eine Normale auf die Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs in dem spitzen Neigungswinkel zueinander ausgerichtet sein. Insbesondere kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kabelschuhs zumindest eine Rippe oder einen Keil mit einer zu einer Fügerichtung des Kabelschuhs und des Kontaktstücks parallelen Flanke sowie einer gegenüberliegenden, zur Fügerichtung abgeschrägten Flanke aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass verschiedene Ausführungen je nach Anwendungsfall vorteilhaft zur Anwendung gebracht werden können, um beispielsweise auf einen verfügbaren Bauraum und Leistungsanforderungen eingehen zu können. Eine Gestaltung einer solchen Keilverzahnung oder Trapezverzahnung ist in unterschiedlichster Weise möglich. Zum Beispiel können eine gerade Flanke und eine schräge Flanke oder zwei schräge Flanken vorgesehen sein. Auch eine Anzahl von Verzahnungsabschnitten kann je nach Anwendungsfall anpassbar sein. Mindestens ein Verzahnungsabschnitt pro Fügeoberfläche kann vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein Kabelschuh mit Keilverzahnung oder Trapezverzahnung insbesondere für ein Federdruckkontaktsystem bereitgestellt werden.
Ein Kontaktstück für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem zweiten elektrischen Leiter ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kontaktstück eine zweite Fügeoberfläche ausgeformt ist, wobei die zweite Fügeoberfläche zumindest einen Verzahnungsabschnitt mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.
Unter einer Fügeoberfläche kann hier eine Fläche verstanden werden, die in Kontakt mit einem Kontaktpartner des Kontaktstücks (wie dem Kabelschuh) gebracht werden kann. Unter einer Fügekante kann eine Flanke einer Erhebung verstanden werden, die beim Fügen mit einer Fügekraft oder einer Komponente der Fügekraft beaufschlagt werden kann. Unter einem Toleranzbereich kann vorliegend ein Bereich von 5 bis 10 Grad Abweichung von einer Normalenrichtung auf die Haupterstreckungsebene verstanden werden. Unter einer schräg zur Haupterstreckungsebene ausgerichtete Fügekante kann eine Kante verstanden werden, die in einer von der Normalen auf die Haupterstreckungsebene anweichenden Richtung ausgerichtet ist. Unter einem Verzahnungsabschnitt mit einem trapezförmigen Schnittprofil kann vorliegend ein Abschnitt der Fügeoberfläche verstanden werden, der sich von einem an die Haupterstreckungsebene angrenzenden Bereich des Kontaktstücks bis zu einer parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichteten Vorsprungs- oder Erhebungsfläche hin erstreckt.
Bei dem Kontaktstück kann es sich um ein zweites Kontaktelement des Kontaktsystems bzw. einen zweiten Kontaktpartner handeln. Das Kontaktsystem kann einen Kabelschuh aufweisen, bei dem es sich um ein erstes Kontaktelement des Kontaktsystems bzw. einen ersten Kontaktpartner handeln kann. In einem elektrisch leitfähig miteinander verbundenen Zustand des Kabelschuhs und des Kontaktstücks können der Kabelschuh und das Kontaktstück an den Fügeoberflächen mechanisch formschlüssig miteinander verbunden sein. Die Fügeoberflächen können ausgeformt sein, um eine formschlüssige mechanische Verbindung und eine elektrisch leitfähige Verbindung des Kabelschuhs und des Kontaktstücks miteinander zu ermöglichen. Hierbei können die Fügeoberflächen in einem miteinander verbundenen Zustand des Kabelschuhs und des Kontaktstücks zumindest teilflächig in Anlage gegeneinander angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt sich von einem Ende des Kontaktstücks zu einem gegenüberliegenden Ende des Kontaktstücks erstrecken. Dabei kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt als ein Vorsprung bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks ausgeformt sein, und kann zusätzlich oder alternativ der zumindest eine Verzahnungsabschnitt als eine Vertiefung bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf konstruktiv einfach zu realisierende Weise ein Formschluss sowie ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktpartnern möglich ist.
Auch kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt länglich ausgeformt sein. Hierbei kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt als eine Rippe oder eine Rinne ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine formschlüssige Verbindung der Kontaktpartner miteinander und damit auch ein elektrischer Kontakt noch zuverlässiger und stabiler herstellbar ist.
Ferner kann zumindest ein weiterer Verzahnungsabschnitt vorgesehen sein, der ein mindestens teilweise keilförmiges oder trapezförmiges Schnittprofil aufweisen kann. Dabei kann der weitere Verzahnungsabschnitt insbesondere innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zu dem Verzahnungsabschnitt angeordnet sein. Unter einem innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zu dem Verzahnungsabschnitt angeordneten weiteren Verzahnungsabschnitt kann eine Abweichung der Ausrichtung des weiteren Verzahnungsabschnitts um höchstens 10 Grad in Bezug auf den Verzahnungsabschnitt verstanden werden. Ein Vorsprung und zusätzlich oder alternativ eine Vertiefung kann als Verzahnungsabschnitt ein Querschnittprofil oder Längsschnittprofil aufweisen, das mindestens teilweise trapezförmig ist. Somit kann das Kontaktstück mit zumindest einem trapezförmigen Verzahnungsabschnitt an der zweiten Fügeoberfläche ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass aufgrund einer bezüglich der Haupterstreckungsebene der zweiten Fügeoberfläche abgeschrägten Zahnflanke des zumindest einen Verzahnungsabschnitts eine Kontaktkraft zwischen dem Kontaktstück und dem Kabelschuh verstärkt werden kann, so dass eine Stabilität des elektrischen Kontakts sowie der mechanischen Kopplung erhöht werden kann.
Zudem kann zumindest eine Flanke des zumindest einen Verzahnungsabschnitts bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks einen spitzen Neigungswinkel aufweisen. Insbesondere können die Flanke und eine Normale auf die Haupterstreckungsebene des Kabelstücks in dem spitzen Neigungswinkel zueinander ausgerichtet sein. Insbesondere kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kontaktstücks zumindest eine Rippe oder einen Keil mit einer zu einer Fügerichtung des Kontaktstücks und des Kabelschuhs parallelen Flanke sowie einer gegenüberliegenden, zur Fügerichtung abgeschrägten Flanke aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass verschiedene Ausführungen je nach Anwendungsfall vorteilhaft zur Anwendung gebracht werden können, um beispielsweise auf einen verfügbaren Bauraum und Leistungsanforderungen eingehen zu können. Eine Gestaltung einer solchen Keilverzahnung oder Trapezverzahnung ist in unterschiedlichster Weise möglich. Zum Beispiel können eine gerade Flanke und eine schräge Flanke oder zwei schräge Flanken vorgesehen sein. Auch eine Anzahl von Verzahnungsabschnitten kann je nach Anwendungsfall anpassbar sein. Mindestens ein Verzahnungsabschnitt pro Fügeoberfläche kann vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein Kontaktstück mit Keilverzahnung oder Trapezverzahnung insbesondere für ein Federdruckkontaktsystem bereitgestellt werden.
Ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter ist gekennzeichnet durch eine Ausführungsform des vorstehend genannten Kabelschuhs und eine Ausführungsform des vorstehend genannten Kontaktstücks, wobei die erste Fügeoberfläche des Kabelschuhs und die zweite Fügeoberfläche des Kontaktstücks formschlüssig miteinander verbindbar sind, wobei der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kabelschuhs und der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kontaktstücks miteinander verzahnbar sind.
Eine Ausführungsform des vorstehend genannten Kabelschuhs und eine Ausführungsform des vorstehend genannten Kontaktstücks können verwendet oder eingesetzt werden, um das Kontaktsystem zu realisieren, sodass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Leiter und dem zweiten elektrischen Leiter vorteilhaft herstellbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform können der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kabelschuhs und der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kontaktstücks komplementär zueinander ausgeformt sein. So kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kabelschuhs einen Vorsprung aufweisen, der bezüglich einer Haupterstreckungsebene der ersten Fügeoberfläche ausgeformt ist, und kann der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kontaktstücks eine Vertiefung aufweisen, die bezüglich einer Haupterstreckungsebene der zweiten Fügeoberfläche ausgeformt ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine besonders sichere formschlüssige Verbindung der Kontaktpartner miteinander sowie ein besonders dauerhafter und beständiger elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktpartnern ermöglicht wird.
Auch können die Verzahnungsabschnitte des Kabelschuhs und des Kontaktstücks derart ausgeformt sein, dass bei Vorliegen einer Klemmkraft zwischen dem Kabelschuh und dem Kontaktstück in einem miteinander verbundenen Zustand derselben zwischen den Fügeoberflächen eine Kontaktkraft bewirkt wird, die größer als die Klemmkraft ist. Insbesondere kann die Kontaktkraft im Wesentlichen doppelt so groß wie die Klemmkraft sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch ein aufgrund einer Keilwirkung bestehendes Prinzip der Kraftverstärkung auch bei einer geringen Klemmkraft ein zuverlässiger elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen den Kontaktelementen bewirkt werden kann. Sofern die Kontaktelemente mittels einer Feder aneinandergedrückt werden oder sofern eine Federwirkung in eines der Kontaktelemente, beispielsweise den Kabelschuh oder das Kontaktstück, integriert ist, wie beispielsweise im Falle eines Federdruckkontaktsystems für geringe Leistung, ist eine Klemmkraft im Vergleich zur Schraubverbindung relativ gering, wobei durch das Prinzip der Kraftverstärkung eine vorteilhaft hohe Kontaktkraft erreicht werden kann. Es kann somit verhindert werden, dass ein elektrischer Kontakt kurzzeitig bei starker Beschleunigung, Vibration oder dergleichen unterbricht und/oder eine Relativbewegung zwischen den Kontaktelementen erfolgt. Dadurch kann auch ein Abrieb einer Kontaktbeschichtung und eine Verschlechterung einer Stromleitfähigkeit verhindert werden.
Ferner kann zumindest eine Befestigungseinrichtung zum Bereitstellen einer Klemmkraft vorgesehen sein, um den Kabelschuh und das Kontaktstück miteinander zu verbinden. Mittels der zumindest einen Befestigungseinrichtung können der Kabelschuh und das Kontaktstück mechanisch und elektrisch verbindbar sein. Bei der zumindest einen Befestigungseinrichtung kann es sich um ein elastisches Mittel, eine Schraube oder dergleichen handeln. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass je nach Anwendungsfall eine unterschiedliche Klemmkraft für einen zuverlässigen mechanischen und elektrischen Kontakt bereitgestellt werden kann. Zudem können durch eine geeignete Wahl der zumindest einen Befestigungseinrichtung Montagefehler, wie beispielsweise ein falsches Drehmoment, eine falsche Schraube oder dergleichen vermieden werden.
Ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter weist folgende Schritte auf:
Bereitstellen von Komponenten einer Ausführungsform des vorstehend genannten Kontaktsystems;
Verbinden des ersten elektrischen Leiters elektrisch leitfähig mit dem Kabelschuh und des zweiten elektrischen Leiters elektrisch leitfähig mit dem Kontaktstück; und
Bewirken einer elektrisch leitfähigen Verbindung des Kabelschuhs und des Kontaktstücks miteinander, wobei die an dem Kabelschuh ausgeformte, erste Fügeoberfläche und die an dem Kontaktstück ausgeformte, zweite Fügeoberfläche formschlüssig miteinander verbunden werden, wobei der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kabelschuhs und der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kontaktstücks miteinander verzahnt werden.
Das Verfahren kann unter Verwendung einer Ausführungsform des oben genannten Kontaktsystems vorteilhaft ausgeführt werden, um eine elektrisch leitfähige Verbindung herzustellen.
Ein Verfahren zum Fertigen zumindest einer Komponente eines Kontaktsystems zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter weist folgenden Schritt auf:
Ausformen eines Kabelschuhs für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter, wobei an dem Kabelschuh eine erste Fügeoberfläche ausgeformt wird, wobei die erste Fügeoberfläche zumindest einen Verzahnungsabschnitt mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist
und/oder
Ausformen eines Kontaktstücks für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem zweiten elektrischen Leiter, wobei an dem Kontaktstück eine zweite Fügeoberfläche ausgeformt wird, wobei die zweite Fügeoberfläche zumindest einen Verzahnungsabschnitt mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.
Durch Ausführen des Verfahrens kann eine Ausführungsform des vorstehend genannten Kontaktsystems gefertigt werden. Im Schritt des Ausformens können der Kabelschuh und das Kontaktstück zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgeformt werden, wobei zumindest die Fügeoberflächen aus dem elektrisch leitfähigen Material ausgeformt werden. Insbesondere können der Kabelschuh und das Kontaktstück im Schritt des Ausformens vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgeformt werden.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem getrennten Zustand;
2 eine perspektivische Darstellung des Kontaktsystems aus 1 in einem zusammengefügten Zustand;
3 eine Teilschnittdarstellung des Kontaktsystems aus 1 bzw. 2 in einem teilmontierten Zustand;
4 eine Prinzipdarstellung einer Keilwirkung zur Kraftverstärkung für das Kontaktsystem aus 1 bis 3;
5 eine Schnittdarstellung des Kontaktsystems aus 1 bis 3 in einem montierten Zustand; und
6 und 7 Ablaufdiagramme von Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Kontaktsystems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Kontaktsystem 100 ist ausgebildet, um eine elektrisch leitfähige Verbindung herzustellen. Genauer gesagt ist das Kontaktsystem 100 ausgebildet, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter herzustellen. Das Kontaktsystem 100 weist ein erstes Kontaktelement 102, das hier lediglich beispielhaft in Gestalt eines Kabelschuhs ausgeführt ist, und ein zweites Kontaktelement 104 auf, das hier lediglich beispielhaft in Gestalt eines Kontaktstücks ausgeführt ist. In der Darstellung von 1 sind das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 in einem voneinander getrennten bzw. beabstandeten Zustand gezeigt.
Das erste Kontaktelement 102 ist ausgebildet, um mit dem ersten elektrischen Leiter elektrisch leitfähig verbunden zu werden. Das zweite Kontaktelement 104 ist ausgebildet, um mit dem zweiten elektrischen Leiter leitfähig verbunden zu werden. In 1 sind hierbei der erste elektrischer Leiter und der zweite elektrische Leiter nicht dargestellt bzw. sind die Kontaktelemente 102 und 104 in einem nicht an die elektrischen Leiter angeschlossenen Zustand gezeigt. Das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 sind miteinander elektrisch leitfähig verbindbar ausgeformt. Auch sind das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 miteinander mechanisch koppelbar ausgeführt.
Dabei weist das erste Kontaktelement 102 eine erste Fügeoberfläche 112 auf. Ferner weist das zweite Kontaktelement 104 eine zweite Fügeoberfläche 114 auf. Die erste Fügeoberfläche 112, die an dem ersten Kontaktelement 102 ausgeformt ist, und die zweite Fügeoberfläche 114, die an dem zweiten Kontaktelemente 104 ausgeformt ist, sind formschlüssig miteinander verbindbar. Anders ausgedrückt sind die erste Fügeoberfläche 112 und die zweite Fügeoberfläche 114 ausgebildet, um formschlüssig miteinander verbunden zu werden. In der Darstellung von 1 sind die Kontaktelemente 102 und 104 bezüglich einander so angeordnet gezeigt, dass die erste Fügeoberfläche 112 und die zweite Fügeoberfläche 114 einander zugewandt angeordnet sind.
Zum Anschluss an den ersten elektrischen Leiter weist das erste Kontaktelement 102 einen von der ersten Fügeoberfläche 112 beabstandeten, ersten Anschlussabschnitt auf. In dem ersten Anschlussabschnitt ist der erste elektrische Leiter beispielsweise stoffschlüssig mit dem ersten Kontaktelement 102 verbindbar, beispielsweise mittels einer Quetschverbindung bzw. Crimp-Verbindung. Insbesondere umfasst der erste Anschlussabschnitt lediglich beispielhaft eine Crimp-Hülse oder Aderendhülse. Das zweite Kontaktelement 104 weist zum Anschluss an den zweiten elektrischen Leiter einen zweiten Anschlussabschnitt auf. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das zweite Kontaktelement 104 plattenförmig ausgeformt. Hierbei sind die zweite Fügeoberfläche 114 und der zweite Anschlussabschnitt an voneinander abgewandten Hauptoberflächen des zweiten Kontaktelements 104 ausgeformt.
Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind an den Fügeoberflächen 112 und 114 der Kontaktelemente 102 und 104 beispielhaft drei Verzahnungsabschnitte 120 ausgeformt. Mittels der Verzahnungsabschnitte 120 sind das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 miteinander verzahnbar. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel können an jeder der Fügeoberflächen 112 und 114 der Kontaktelemente 102 und 104 eine hiervon abweichende Anzahl von Verzahnungsabschnitten 120 ausgeformt sein, beispielsweise weniger oder mehr als drei Verzahnungsabschnitte 120.
Die Verzahnungsabschnitte 120 weisen gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Vorsprünge und Vertiefungen auf. Hierbei weist das erste Kontaktelement 102 drei Vertiefungen als Verzahnungsabschnitte 120 auf. Dabei erstrecken sich die Vertiefungen lediglich beispielhaft als Gräben parallel zu einer ersten Seitenkante der ersten Fügeoberfläche 112 durch die erste Fügeoberfläche 112 hindurch von einer zweiten Seitenkante bis zu einer der zweiten Seitenkante gegenüberliegenden, dritten Seitenkante. Das zweite Kontaktelement 104 weist drei Vorsprünge als Verzahnungsabschnitte 120 auf. Dabei erstrecken sich die Vorsprünge lediglich beispielhaft als Rippen parallel zu einer ersten Seitenkante der zweiten Fügeoberfläche 114 an der zweiten Fügeoberfläche 114 von einer zweiten Seitenkante bis zu einer der zweiten Seitenkante gegenüberliegenden, dritten Seitenkante. Anders ausgedrückt weisen die Fügeoberflächen 112 und 114 der Kontaktelemente 102 und 104 aufgrund der Verzahnungsabschnitte 120 ein rippenförmiges Profil auf.
Die an dem ersten Kontaktelement 102 ausgeformten Verzahnungsabschnitte 120, d. h. die Vertiefungen, und die an dem zweiten Kontaktelement 104 ausgeformten Verzahnungsabschnitte 120, d. h. die Vorsprünge, sind komplementär zueinander ausgeformt. Anders ausgedrückt sind in einem Zustand, in dem die Fügeoberflächen 112 und 114 der Kontaktelemente 102 und 104 einander zugewandt ausgerichtet bzw. angeordnet sind, die Verzahnungsabschnitte 120 des ersten Kontaktelements 102 bezüglich den Verzahnungsabschnitten 120 des zweiten Kontaktelements 104 gegenüberliegend angeordnet.
Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist jeder der Verzahnungsabschnitte 120 ein mindestens teilweise keilförmiges oder trapezförmiges Schnittprofil auf. Die an dem ersten Kontaktelement 102 ausgeformten Verzahnungsabschnitte 120, d. h. die Vertiefungen bzw. Gräben, weisen ein zumindest teilweise trapezförmiges Querschnittsprofil auf. Die an dem zweiten Kontaktelement 104 ausgeformten Verzahnungsabschnitte 120, d. h. die Vorsprünge bzw. Rippen, weisen ein zumindest teilweise trapezförmiges Querschnittsprofil auf. Auf das mindestens teilweise keilförmige oder trapezförmige Schnittprofil der Verzahnungsabschnitte 120 wird nachfolgend noch detaillierter eingegangen.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Kontaktsystems 100 aus 1 in einem zusammengefügten Zustand, wobei das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 zusammengefügt bzw. elektrisch leitfähig und/oder mechanisch miteinander verbunden sind. Hierbei sind die an dem ersten Kontaktelement 102 ausgeformten Verzahnungsabschnitte 120 und die an dem zweiten Kontaktelement 104 ausgeformten Verzahnungsabschnitte 120 miteinander verzahnt. Anders ausgedrückt sind die Verzahnungsabschnitte 120 des zweiten Kontaktelements 104, d. h. die Vorsprünge bzw. Rippen, in die Verzahnungsabschnitte 120 des ersten Kontaktelements 102, d. h. die Vertiefungen bzw. Gräben, eingreifend angeordnet.
3 zeigt eine Teilschnittdarstellung des Kontaktsystems 100 aus 1 bzw. 2 in einem teilmontierten Zustand. Hierbei sind das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 an ihren Fügeoberflächen zusammengefügt bzw. elektrisch leitfähig und/oder mechanisch miteinander verbunden. Hierbei ist in 3 symbolisch eine Klemmkraft F dargestellt, mittels derer das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 aneinander geklemmt bzw. gedrückt werden. Die Darstellung in 3 entspricht hierbei der Darstellung aus 2 mit der Ausnahme, dass das Kontaktsystem 100 teilweise geschnitten in einer Seitenansicht gezeigt ist, die Klemmkraft F eingezeichnet ist und das zweite Kontaktelement 104 an einem lediglich beispielhaft dargestellten Träger angeordnet dargestellt ist.
In 3 ist ebenfalls gezeigt, dass die Verzahnungsabschnitte 120 der beiden Kontaktelemente 102 und 104 miteinander verzahnt sind. Auch ist in 3 das mindestens teilweise keilförmige oder trapezförmige Schnittprofil jedes der Verzahnungsabschnitte 120 dargestellt. Jeder der Verzahnungsabschnitte 120 weist hierbei eine geneigte erste Flanke 321 auf, die bezüglich einer Haupterstreckungsebene der jeweiligen Fügeoberfläche, in welcher der jeweils betrachtete Verzahnungsabschnitt ausgeformt ist, einen spitzen Neigungswinkel aufweist. Insbesondere ist der Neigungswinkel so dimensioniert, dass bei Vorliegen der Klemmkraft F zwischen den Fügeoberflächen bzw. den paarweise verzahnten Verzahnungsabschnitten 120 eine Kontaktkraft bewirkt wird, die größer als die Klemmkraft F ist. Auf die Kontaktkraft wird nachfolgend noch detaillierter eingegangen. Ferner weist jeder der Verzahnungsabschnitte 120 auch eine zweite Flanke 323 auf, die bezüglich der Haupterstreckungsebene der jeweiligen Fügeoberfläche, in welcher der jeweils betrachtete Verzahnungsabschnitt ausgeformt ist, im Wesentlichen rechtwinklig geneigt ist.
Somit weist jeder der Verzahnungsabschnitte die erste Flanke 321 und die zweite Flanke 323 auf. Die Verzahnungsabschnitte 120 des ersten Kontaktelements 102 und die Verzahnungsabschnitte 120 des zweiten Kontaktelements 104 sind zumindest teilweise in Anlage gegen einander angeordnet. Dabei sind erste Flanken 321 jedes Paars von miteinander verzahnter Verzahnungsabschnitten 120 gegen einander in Anlage angeordnet und sind zweite Flanken 323 jedes Paars von miteinander verzahnter Verzahnungsabschnitten 120 gegen einander in Anlage angeordnet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann jeder der Verzahnungsabschnitte 120 der Kontaktelemente 102 und 104 des Kontaktsystems 100 auch zwei geneigte Flanken aufweisen, die bezüglich einer Haupterstreckungsebene der jeweiligen Fügeoberfläche einen spitzen Neigungswinkel aufweisen.
4 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Keilwirkung zur Kraftverstärkung für das Kontaktsystem aus 1 bis 3. Genau gesagt zeigt 4 eine Erzeugung einer Keilkraft bzw. Kontaktkraft Fk aus der in 3 dargestellten Klemmkraft F, wenn ein Verzahnungsabschnitt 120 des Kontaktsystems aus 1 bis 3 mit einem anderen Verzahnungsabschnitt des Kontaktsystems verzahnt wird.
In 4 ist lediglich beispielhaft einer der Vorsprünge des zweiten Kontaktelements des Kontaktsystems als Verzahnungsabschnitt 120 gezeigt. Der Verzahnungsabschnitt 120 weist die geneigte erste Flanke 321 und die zweite Flanke 323 auf. Der Verzahnungsabschnitt 120 repräsentiert hierbei einen einfachen Keil. Stellvertretend für den anderen Verzahnungsabschnitt, mit dem der Verzahnungsabschnitt 120 verzahnt wird, ist in 4 eine lediglich beispielhafte, bezogen auf den Verzahnungsabschnitt 120 komplementäre Keilaufnahme mit einer geneigten ersten Flanke und einer zweiten Flanke angeordnet.
Die geneigte erste Flanke 321 des Verzahnungsabschnitts 120 weist einen Keilwinkel α bzw. halben Keilwinkel bezüglich der zweiten Flanke 323 auf. Zwischen dem Verzahnungsabschnitt 120 und der Keilaufnahme tritt an mehreren Stellen ein Reibwiderstand μ auf, wenn der Verzahnungsabschnitt 120 aufgrund der Klemmkraft F in die Keilaufnahme eingetrieben wird. Die Kontaktkraft Fk resultiert hierbei aus der Klemmkraft F, dem Keilwinkel α und dem Reibwiderstand μ. Dabei entspricht die Kontaktkraft Fk einer Kraft, mit welcher der Verzahnungsabschnitt 120 gegen einen durch die Keilaufnahme repräsentierten weiteren Verzahnungsabschnitt des Kontaktsystems in Anlage angeordnet ist.
Anders ausgedrückt ist in 4 ein Prinzip einer Kraftverstärkung beim Eintreiben eines einfachen Keils, hier des Verzahnungsabschnitts 120, in den durch die Keilaufnahme repräsentierten weiteren Verzahnungsabschnitt des Kontaktsystems beispielhaft dargestellt. Aufgrund der Keilwirkung bzw. Verstärkung der Klemmkraft F entsteht an Kontaktflächen, hier den Flanken 321 und 323 bzw. Zahnflanken der Verzahnungsabschnitte des Kontaktsystems die Kontaktkraft Fk, die je nach Keilwinkel α und Reibwiderstand μ bzw. Reibungswinkel größer als die Klemmkraft F ist. Bei einer geeigneten Ausformung der Verzahnungsabschnitte, insbesondere einer geeigneten Auswahl des Keilwinkels α ist eine Kontaktkraft Fk erreichbar, die bezüglich der Klemmkraft F etwa um einen Faktor von 2 erhöht ist bzw. doppelt so groß ist. Es kann die Kontaktkraft Fk, bei gegebener Klemmkraft F bzw. Schrauben- oder Federkraft, durch die Keilwirkung der Verzahnungsabschnitte beispielsweise in etwa verdoppelt werden.
5 zeigt eine Schnittdarstellung des Kontaktsystems 100 aus 1 bis 3 in einem montierten Zustand. Das erste Kontaktelement 102 und das zweite Kontaktelement 104 des Kontaktsystems 100 sind hierbei durch die mittels einer Befestigungseinrichtung 506 ausgeübte Klemmkraft F elektrisch leitfähig und mechanisch miteinander verbunden. Dabei sind die (in 5 aus Darstellungsgründen nicht explizit mit Bezugszeichen versehenen) Verzahnungsabschnitte der Kontaktelemente 102 und 104 miteinander verzahnt. Anders ausgedrückt ist das erste Kontaktelement 102 bzw. der Kabelschuh mit der Klemmkraft F auf das zweite Kontaktelement 104 bzw. Kontaktstück gedrückt.
Gemäß dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Befestigungseinrichtung 506 als eine Federeinrichtung ausgeführt. Die Befestigungseinrichtung 506 ist ausgebildet, um die Klemmkraft F zum Verbinden der Kontaktelemente 102 und 104 bereitzustellen. Somit sind die Kontaktelemente 102 und 104 mittels der Klemmkraft F und der formschlüssigen Verbindung bzw. Verzahnung der Verzahnungsabschnitte miteinander verbunden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann auch eine andere Art von Befestigungseinrichtung vorgesehen sein und zusätzlich oder alternativ können auch mehrere Befestigungseinrichtungen vorgesehen sein.
Das erste Kontaktelement 102 ist in 5 mit einem ersten elektrischen Leiter 532 elektrisch leitfähig verbunden gezeigt. Bei dem ersten elektrischen Leiter 532 handelt es sich beispielsweise um ein elektrisches Kabel oder dergleichen. Das zweite Kontaktelemente 104 ist mit einem zweiten elektrischen Leiter 534 elektrisch leitfähig verbunden dargestellt. Der zweite elektrische Leiter 534 umfasst hierbei lediglich beispielhaft elektrische Leiterbahnen, eine Durchkontaktierung oder dergleichen.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Bei dem Verfahren 600 handelt es sich um ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter. Das Verfahren 600 ist unter Verwendung eines Kontaktsystems wie dem Kontaktsystem aus 1, 2, 3 bzw. 5 ausführbar.
Das Verfahren 600 weist einen Schritt 610 des Bereitstellens eines Kontaktsystems wie des Kontaktsystems aus 1, 2, 3 bzw. 5 auf. So wird gemäß dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Schritt 610 des Bereitstellens das Kontaktsystem aus 1, 2, 3 bzw. 5 bereitgestellt.
In einem bezüglich des Schrittes 610 des Bereitstellens nachfolgend ausgeführten Schritt 620 des Verbindens wird der erste elektrischer Leiter auf elektrisch leitfähige Weise mit dem ersten Kontaktelement bzw. dem Kabelschuh des Kontaktsystems verbunden und wird der zweite elektrische Leiter auf elektrisch leitfähige Weise mit dem zweiten Kontaktelement bzw. dem Kontaktstück des Kontaktsystems verbunden.
Ferner weist das Verfahren 600 einen bezüglich des Schrittes 610 des Bereitstellens nachfolgend ausgeführten Schritt 630 des Bewirkens einer elektrisch leitfähigen Verbindung des Kabelschuhs und des Kontaktstücks miteinander auf. Dabei werden in dem Schritt 630 des Bewirkens die an dem Kabelschuh ausgeformte, erste Fügeoberfläche und die an dem Kontaktstück ausgeformte, zweite Fügeoberfläche formschlüssig miteinander verbunden. Auch werden hierbei der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kabelschuhs und der zumindest eine Verzahnungsabschnitt des Kontaktstücks miteinander verzahnt.
Ein Ergebnis der Ausführung des Verfahrens 600 des Herstellens einer elektrisch leitfähigen Verbindung ist beispielsweise in 5 gezeigt.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Bei dem Verfahren 700 handelt es sich um ein Verfahren zum Fertigen von zumindest einer Komponente eines Kontaktsystems zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter. Durch Ausführen des Verfahrens 700 ist ein Kontaktsystem oder zumindest eine Komponente eines solchen Kontaktsystems wie das Kontaktsystem aus 1, 2, 3 bzw. 5 herstellbar.
Das Verfahren 700 weist einen Schritt 710 des Ausformens eines Kabelschuhs für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter, wobei an dem Kabelschuh eine erste Fügeoberfläche ausgeformt wird, wobei die erste Fügeoberfläche zumindest einen Verzahnungsabschnitt mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann im Schritt 710 des Ausformens ein Kontaktstück für ein Kontaktsystem zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem zweiten elektrischen Leiter ausgeformt werden, wobei an dem Kontaktstück eine zweite Fügeoberfläche ausgeformt wird, wobei die zweite Fügeoberfläche zumindest einen Verzahnungsabschnitt mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste

100: Kontaktsystem
102: erstes Kontaktelement bzw. Kabelschuh
104: zweites Kontaktelement bzw. Kontaktstück
112: erste Fügeoberfläche
114: zweite Fügeoberfläche
120: Verzahnungsabschnitt
321: geneigte erste Flanke
323: zweite Flanke
F: Klemmkraft
Fk: Kontaktkraft bzw. Keilkraft
α: Keilwinkel
μ: Reibwiderstand
506: Befestigungseinrichtung
532: erster elektrischer Leiter
534: zweiter elektrischer Leiter
600: Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung
610: Schritt des Bereitstellens
620: Schritt des Verbindens
630: Schritt des Bewirkens
700: Verfahren zum Fertigen von zumindest einer Komponente eines Kontaktsystems
710: Schritt des Ausformens

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 7311049 [0002]

Claims

Kabelschuh (102) für ein Kontaktsystem (100) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter (532), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kabelschuh (102) eine erste Fügeoberfläche (112) ausgeformt ist, wobei die erste Fügeoberfläche (112) zumindest einen Verzahnungsabschnitt (120) mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs (102) innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.
Kabelschuh (102) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) sich von einem Ende des Kabelschuhs (102) zu einem gegenüberliegenden Ende des Kabelschuhs (102) erstreckt.
Kabelschuh (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) länglich und/oder mit einer Haupterstreckungsachse quer zu einer Anschlussachse des ersten elektrischen Leiters (532) an dem Kabelschuh (102) ausgeformt ist.
Kabelschuh (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Verzahnungsabschnitt (120) vorgesehen ist, der ein mindestens teilweise trapezförmiges Schnittprofil aufweist, insbesondere wobei der weitere Verzahnungsabschnitt (120) innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zu dem Verzahnungsabschnitt (120) angeordnet ist.
Kabelschuh (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Flanke (321, 323) des zumindest einen Verzahnungsabschnitts (120) bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs (102) einen spitzen Neigungswinkel (90° – α) aufweist, insbesondere wobei die Flanke (321, 323) und eine Normale auf die Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs (102) in dem spitzen Neigungswinkel zueinander ausgerichtet sind.
Kontaktstück (104) für ein Kontaktsystem (100) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem zweiten elektrischen Leiter (534), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kontaktstück (104) eine zweite Fügeoberfläche (114) ausgeformt ist, wobei die zweite Fügeoberfläche (114) zumindest einen Verzahnungsabschnitt (120) mit einem mindestens teilweisetrapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks (104) innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.
Kontaktstück (104) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) sich von einem Ende des Kontaktstücks (104) zu einem gegenüberliegenden Ende des Kontaktstücks (104) erstreckt.
Kontaktstück (104) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Verzahnungsabschnitt (120) vorgesehen ist, der ein mindestens teilweise trapezförmiges Schnittprofil aufweist, insbesondere wobei der weitere Verzahnungsabschnitt (120) innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zu dem Verzahnungsabschnitt (120) angeordnet ist.
Kontaktstück (104) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Flanke (321, 323) des zumindest einen Verzahnungsabschnitts (120) bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks (104) einen spitzen Neigungswinkel (90° – α) aufweist, insbesondere wobei die Flanke (321, 323) und eine Normale auf die Haupterstreckungsebene des Kabelstücks (104) in dem spitzen Neigungswinkel zueinander ausgerichtet sind.
Kontaktsystem (100) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter (532) und einem zweiten elektrischen Leiter (534), gekennzeichnet durch einen Kabelschuh (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und ein Kontaktstück (104) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die erste Fügeoberfläche (112) des Kabelschuhs (102) und die zweite Fügeoberfläche (114) des Kontaktstücks (104) formschlüssig miteinander verbindbar sind, wobei der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) des Kabelschuhs (102) und der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) des Kontaktstücks (104) miteinander verzahnbar sind.
Kontaktsystem (100) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) des Kabelschuhs (102) und der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) des Kontaktstücks (104) komplementär zueinander ausgeformt sind.
Kontaktsystem (100) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsabschnitte (120) des Kabelschuhs (102) und des Kontaktstücks (104) derart ausgeformt sind, dass bei Vorliegen einer Klemmkraft (F) zwischen dem Kabelschuh (102) und dem Kontaktstück (104) in einem miteinander verbundenen Zustand derselben zwischen den Fügeoberflächen (112, 114) eine Kontaktkraft (Fk) bewirkt wird, die größer als die Klemmkraft (F) ist.
Kontaktsystem (100) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch zumindest eine Befestigungseinrichtung (506) zum Bereitstellen einer Klemmkraft (F), um den Kabelschuh (102) und das Kontaktstück (104) miteinander zu verbinden.
Verfahren (600) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter (532) und einem zweiten elektrischen Leiter (534), wobei das Verfahren (600) folgende Schritte aufweist: Bereitstellen (610) von Komponenten (102, 104) eines Kontaktsystems (100) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13; Verbinden (620) des ersten elektrischen Leiters (532) elektrisch leitfähig mit dem Kabelschuh (102) und des zweiten elektrischen Leiters (534) elektrisch leitfähig mit dem Kontaktstück (104); und Bewirken (630) einer elektrisch leitfähigen Verbindung des Kabelschuhs (102) und des Kontaktstücks (104) miteinander, wobei die an dem Kabelschuh (102) ausgeformte, erste Fügeoberfläche (112) und die an dem Kontaktstück (104) ausgeformte, zweite Fügeoberfläche (114) formschlüssig miteinander verbunden werden, wobei der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) des Kabelschuhs (102) und der zumindest eine Verzahnungsabschnitt (120) des Kontaktstücks (104) miteinander verzahnt werden.
Verfahren (700) zum Fertigen zumindest einer Komponente (102, 104) eines Kontaktsystems (100) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem ersten elektrischen Leiter (532) und einem zweiten elektrischen Leiter (534), wobei das Verfahren (700) folgenden Schritt aufweist: Ausformen (710) eines Kabelschuhs (102) für ein Kontaktsystem (100) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem ersten elektrischen Leiter (532), wobei an dem Kabelschuh (102) eine erste Fügeoberfläche (112) ausgeformt wird, wobei die erste Fügeoberfläche (112) zumindest einen Verzahnungsabschnitt (120) mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kabelschuhs (102) innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist, und/oder Ausformen (710) eines Kontaktstücks (104) für ein Kontaktsystem (100) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem zweiten elektrischen Leiter (534), wobei an dem Kontaktstück (104) eine zweite Fügeoberfläche (114) ausgeformt wird, wobei die zweite Fügeoberfläche (114) zumindest einen Verzahnungsabschnitt (120) mit einem mindestens teilweise trapezförmigen Schnittprofil und/oder mit einer auf eine Haupterstreckungsebene des Kontaktstücks (104) innerhalb eines Toleranzbereichs normal ausgerichteten Fügekante und einer in Bezug auf die Haupterstreckungsebene schräg ausgerichteten Fügekante aufweist.