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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Leitungsanordnung mit einer Flachleiterschiene für ein Fahrzeug bzw. ein Fahrzeug-Bordnetz. Ferner betrifft die Erfindung eine Befestigungsschiene sowie ein Kontaktteilgehäuse für eine solche Leitungsanordnung.
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Stand der Technik
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Elektrische Leitungsanordnungen mit einer Flachleiterschiene zum Einsatz in einem Fahrzeug-Bordnetz sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
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So beschreibt beispielsweise die nachveröffentlichte
deutsche Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 102016107080.7 der Anmelderin ein Gehäuse, in dem eine als Flachleiterschiene ausgestaltete elektrische Leitung sowie ein die Flachleiterschiene kontaktierendes Kontaktelement aufgenommen werden können. Das Gehäuse verfügt über einen Deckel und eine Gehäusebasis, die über ein Scharnier schwenkbar miteinander verbunden sind. Damit ist innerhalb des Gehäuses eine gute, dauerhaltbare Kontaktierung der Flachleiterschiene möglich.
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Eine weitere Leitungsanordnung mit einer Flachleiterschiene und einem daran angebrachten Kontaktteilgehäuse ist z.B. aus der nachveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 102016116563.8 der Anmelderin bekannt. Darin umgreift das Kontaktteilgehäuse die Flachleiterschiene aus einer bezüglich einer Längserstreckungsrichtung der Flachleiterschiene seitlichen Richtung und ist zumindest weitestgehend rutschfest an dieser angebracht.
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Eine solche Flachleiterschiene ist im Wesentlichen massiv bzw. formstabil ausgestaltet und stellt somit ein im Prinzip starres System dar. Häufig ist diese aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt, der einen vergleichsweise hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist und beim Einsatz im Fahrzeug daher einer Längenänderung unterliegt. Dies erschwert die Befestigung eines an der Flachleiterschiene angebrachten Gehäuses an dem Fahrzeug, da sich das Gehäuse mit der Flachleiterschiene mit bewegt, jedoch insbesondere durch eine Schraubenverbindung fest an dem Fahrzeug fixiert werden soll.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Möglichkeit zu schaffen, einen Längenausgleich einer Flachleiterschiene mit daran angebrachtem Kontaktteilgehäuse zumindest teilweise auszugleichen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
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Eine erfindungsgemäße elektrische Leitungsanordnung für ein Fahrzeug weist wenigstens eine im Wesentlichen formstabile, z.B. durch einen massiven Aluminiumkern gebildete, Flachleiterschiene sowie wenigstens ein aus Kunststoff gefertigtes Kontaktteilgehäuse auf, das so an der Flachleiterschiene angebracht ist, dass es diese vorzugsweise aus einer gegenüber einer Längserstreckungsrichtung der Flachleiterschiene seitlichen Richtung zumindest teilweise umgreift. Das Kontaktteilgehäuse dient hauptsächlich dazu, ein die Flachleiterschiene kontaktierendes Kontaktteil aufzunehmen. Das in dem Kontaktteilgehäuse aufnehmbare oder aufgenommene Kontaktteil kann mit der Flachleiterschiene stoffschlüssig verbunden, z.B. verschweißt, sein und weist vorzugsweise eine Anbindungsfläche zum Befestigen einer elektrischen Leitung auf, die über das Kontaktteil die Flachleiterschiene kontaktiert. Das Befestigen der elektrischen Leitung kann z.B. über eine Schraubenverbindung erfolgen.
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Erfindungsgemäß weist die Leitungsanordnung ferner eine vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigte Befestigungsschiene auf, an der zumindest ein Befestigungsflansch zum Befestigen an bzw. Verbinden mit dem Fahrzeug ausgebildet ist. Der Befestigungsflansch kann z.B. eine oder mehrere Durchgangsöffnungen für eine Schraubenverbindung hin zu dem Fahrzeug bzw. einem Fahrzeug- oder Karosserieteil aufweisen. Alternativ könnte u.U. auch eine Anbindung über Klebebänder, Klettbänder oder ähnliches möglich sein. Ferner verfügt die Befestigungsschiene über zumindest einen ersten Anbindungsflansch, über den das Kontaktteilgehäuse an der Befestigungsschiene derart formschlüssig gehalten ist, dass es entlang der Befestigungsschiene translatorisch, also linear, beweglich ist.
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D.h., dass zwischen dem Fahrzeug(teil) und dem daran angebrachten Kontaktteilgehäuse die Befestigungsschiene als toleranzausgleichendes Zwischenbauteil angeordnet ist. Da sich die Flachleiterschiene bauartbedingt hauptsächlich ihre Länge in der Längserstreckungsrichtung ändert, kann das relativ dazu translatorisch bewegliche Kontaktteilgehäuse „mitschwimmen“ und so einen Toleranzausgleich hinsichtlich der durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten verursachten Längenänderung bewirken. Darüber hinaus kann die Befestigungsschiene durch ihren vergleichsweise einfachen konstruktiven Aufbau leicht an unterschiedliche Ausführungsformen des Kontaktteilgehäuses oder des Fahrzeug(teil)s angepasst werden. Die Befestigungsschiene dient ggf. auch als Montagehilfe im Fahrzeug, wenn diese zeitlich vor der Flachleiterschiene und/oder dem Kontaktteilgehäuse in das Fahrzeug montiert wird, so dass der Monteur sich an der Befestigungsschiene orientieren kann. Es ist aber auch möglich, dass die gesamte Leitungsanordnung vormontiert ist, diese in das Fahrzeug eingebracht und dann die Befestigungsschiene an dem Fahrzeug(teil) angebracht wird. Da die Leitung vorzugsweise über eine Schraubverbindung an dem Kontaktteil befestigt wird, wirkt hier ein Schraubdrehmoment auf das Kontaktteil und damit indirekt auf das Kontaktteilgehäuse, das jedoch von der Befestigungsschiene aufgenommen werden kann.
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Damit die Leitungsanordnung eine geringe Einbauhöhe aufweist und konstruktiv einfach gestaltet werden kann, ist es von Vorteil, wenn der erste Anbindungsflansch in einer zu der translatorischen Bewegungsrichtung senkrechten Richtung in einer ersten Ebene benachbart zu dem Befestigungsflansch angeordnet ist. Der Befestigungsflansch ist z.B. an freien Längsenden der Befestigungsschiene ausgebildet, wobei der erste Anbindungsflansch dann z.B. zwischen den beiden Längsenden angeordnet sein kann. Somit könnte sich das Kontaktteilgehäuse zwischen den beiden Längsenden translatorisch mit der Flachleiterschiene mit bewegen.
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Die Leitungsanordnung kann auch zwei oder mehr Flachleiterschienen aufweisen, die zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) mit ihren Flachseiten zueinander lagig angeordnet werden. Um bei einer solchen Leitungsanordnung Kontaktteilgehäuse von übereinander angeordneten Flachleiterschienen an einer gemeinsamen Befestigungsschiene beweglich anbringen zu können, kann die Befestigungsschiene einen zweiten Anbindungsflansch aufweisen, der in einer zu der translatorischen Bewegungsrichtung senkrechten Richtung in einer zu der ersten Ebene unterschiedlichen, zweiten Ebene angeordnet ist. Z.B. kann die zweite Ebene in dieser Richtung über der ersten Ebene angeordnet sein, um ein Kontaktteilgehäuse einer zweiten Flachleiterschiene zu führen, die über einer ersten Flachleiterschiene angeordnet ist.
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Für einen einfachen konstruktiven Aufbau mit dennoch guter Funkten kann der erste und/oder zweite Anbindungsflansch als Schienenteil einer Linearführung, insbesondere Profilschienenführung, ausgeführt sein. Die Profilschienenführung ermöglicht eine Gleitführung und einen Formschluss, über den das Kontaktteilgehäuse in der Richtung senkrecht zu der translatorischen Richtung gehalten wird. Fertigungstechnisch lässt sich dies im Spritzgussverfahren bewerkstelligen. Vorzugsweise wird das Kontakteilgehäuse von einem der freien Enden der Befestigungsschiene aufgeschoben bzw. aufgefädelt. Dies kann vor oder nach dem Anbringen der Befestigungsschiene an dem Fahrzeug(teil) erfolgen.
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Vorzugsweise kann der Anbindungsflansch als Schienenteil einer Schwalbenschwanzführung ausgeführt sein. Damit lässt sich ein besonders stabiler Formschluss zwischen dem Kontaktteilgehäuse und der Befestigungsschiene erreichen.
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Wenn das Kontaktteilgehäuse die Flachleiterschiene aus einer seitlichen Richtung umgreift, ist es vorteilhaft, wenn die Befestigungsschiene im Wesentlichen parallel zur Längserstreckungsrichtung der Flachleiterschiene angeordnet ist. Die Längserstreckungsrichtungen der beiden Schienen sind in diesem Fall also gleich.
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Besonders sinnvoll lässt sich die Befestigungsschiene verwenden, wenn das Kontaktteilgehäuse in Längserstreckungsrichtung der Flachleiterschiene an dieser im Wesentlichen rutschfest fixiert ist. Denn dann bewegt sich das Kontaktteilgehäuse auch bei geringen Längenänderung mit der Flachleiterschiene mit, so dass ein Längenausgleich besonders notwendig wird.
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Damit das das Kontaktteilgehäuse direkt an der Befestigungsschiene anbringen zu können, kann an dem Kontaktteilgehäuse eine Eingriffsgeometrie zum in Eingriff bringen mit dem Anbindungsflansch ausgebildet sein.
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Um einen Formschluss mit einem als Profil- oder Schwalbenschwanzführung ausgebildeten Anbindungsflansch zu ermöglichen, kann die Eingriffsgeometrie einen Teil einer Profilschienenführung oder Schwalbenschwanzführung ausbilden.
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Wenn das Kontaktteilgehäuse aus einem Kunststoff spritzgegossen wird, kann die Eingriffsgeometrie einstückig mit einem Gehäuseteil ausgeformt sein. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Bereitstellung der Leitungsanordnung.
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Um den Montageaufwand auch bei einer mehrlagigen Anordnung von Flachleiterschienen und/oder bei mehreren Kontaktteilgehäusen möglichst gering zu halten, kann eine Mehrzahl der Kontaktteilgehäuse an einer einzigen, gemeinsamen Befestigungsschiene gehalten sein. Damit muss nur eine einzige Befestigungsschiene am Fahrzeug(teil) befestigt werden, wobei dann mehrere Kontaktteilgehäuse daran gehalten werden.
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Besonders vorteilhaft lässt sich die Leitungsanordnung einsetzen, wenn mehrere Flachleiterschienen zueinander lagig angeordnet sind, an jeder Lage wenigstens ein Kontaktteilgehäuse angebracht ist und die Kontakteilgehäuse an zumindest einer einzigen, gemeinsamen Befestigungsschiene gehalten sind. Damit reduziert sich trotz hoher Funktionalität der Leitungsanordnung der Montageaufwand auf ein Mindestmaß. Wenn die Anbindungsflansche einheitlich ausgebildet sind, ist es möglich, dass die Kontaktteilgehäuse zumindest hinsichtlich ihrer Eingriffsgeometrie als Gleichteile ausgeführt sind.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Befestigungsschiene für eine Leitungsanordnung in einer oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten.
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Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein Kontaktteilgehäuse für eine Leitungsanordnung in einer oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Teilabschnitt einer erfindungsgemäßen Leitungsanordnung mit zwei Flachleiterschienen und zwei daran angebrachten Kontaktteilgehäuse, die an einer gemeinsamen Befestigungsschiene gehalten sind, in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 eine erfindungsgemäße Leitungsanordnung, bei der zur besseren Veranschaulichung eine Befestigungsschiene ausgeblendet ist, in einer perspektivischen Ansicht,
- 3 eine erfindungsgemäße Befestigungsschiene als Einzelbauteil in einer perspektivischen Ansicht und
- 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsschiene als Einzelbauteil in einer perspektivischen Ansicht.
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist in einer perspektivischen Draufsicht ein Teilabschnitt einer elektrischen Leitungsanordnung 1 dargestellt, die sich zum Einsatz in einem Fahrzeug-(Energie-)Bordnetz eignet. Die Leitungsanordnung 1 erstreckt sich bspw. entlang einer Fahrzeuglängsrichtung und dient dort als zentrales Energieversorgungssystem, das z.B. zwischen einem Front- und einem Heckbereich des Fahrzeugs eine Vielzahl von elektrischen Lasten versorgen kann.
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Hierfür weist die Leitungsanordnung 1 hier exemplarisch zwei formstabile, zueinander lagig angeordnete Flachleiterschienen 2, 3 auf, die im Wesentlichen einen (nicht näher bezeichneten) massiven Aluminiumkern sowie einen (nicht näher bezeichneten) Isolationsmantel aus Kunststoff aufweisen. Des Weiteren verfügt die Leitungsanordnung 1 über hier exemplarisch zwei Kontaktteilgehäuse 4, 5, die jeweils (nur) eine der Flachleiterschienen 2, 3 aus einer gegenüber einer Längserstreckungsrichtung der Flachleiterschienen 2, 3 aus seitlicher Richtung umgreifen. Es ist erkennbar, dass die Flachleiterschienen 2, 3 in dem Abschnitt, an dem die Kontaktteilgehäuse 4, 5 angeordnet sind, voneinander in einer Richtung beabstandet sind, die senkrecht ist zu deren Längserstreckungsrichtung, nämlich in einer Höhen- bzw. Dickenrichtung der Leitungsanordnung. Hierzu ist die (in Figur obere) Flachleiterschiene 3 in diese Richtung gekröpft. In dieser Richtung sind somit auch die Kontaktteilgehäuse 4, 5 zueinander versetzt, bezogen auf 1 also zueinander höhenversetzt.
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Jedes Kontaktteilgehäuse 4, 5 weist zum insbesondere kraftschlüssigen und damit rutschfesten Umgreifen der Flachleiterschienen 2, 3 einen Basisteil 4.1, 5.1 sowie einen daran scharnierartig angelenkten und damit verrastbaren Gehäusedeckel 4.2, 5.2 auf, die im Einbauzustand um die Flachleiterschienen 2, 3 herum angeordnet sind. Im in 1 verdeckten Inneren der Kontaktteilgehäuse 4, 5 ist jeweils ein (nicht näher bezeichnetes Kontaktteil) aufgenommen, das einerseits mit der jeweiligen Flachleiterschiene 2, 3 und andererseits mit einer jeweiligen in das Kontaktteilgehäuse 4, 5 geführten (nicht gezeigten) elektrischen Leitung z.B. über eine Schraubenverbindung verbunden ist. Über diese Leitungen lassen sich die elektrischen Lasten versorgen.
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Um die Kontaktteilgehäuse 4, 5 an dem Fahrzeug bzw. einem Fahrzeug- oder Karosserieteil, wie etwa einer Fahrzeugbodengruppe, zu befestigen, verfügt die Leitungsanordnung 1 über eine aus Kunststoff gefertigte Befestigungsschiene 6 auf. Mit der Befestigungsschiene 6 stehen die Kontaktteilgehäuse 4, 5 derart in formschlüssigem Eingriff, dass sie entlang einer Längserstreckungsrichtung der Befestigungsschiene 6 längsbeweglich sind, also relativ dazu eine translatorische Bewegung durchführen können. Die Befestigungsschiene 6 weist an ihren beiden Längsenden jeweils einen Befestigungsflansch 6.1, 6.2 auf, der im Wesentlichen durch einen flachen Abschnitt mit Durchgangöffnungen 6.3, 6.4 gebildet ist. Die Befestigungsflansche 6.1, 6.2 dienen der Befestigung an dem Fahrzeug bzw. Fahrzeug- oder Karosserieteil mittels einer Schraubenverbindung. Zwischen dem Befestigungsflanschen 6.1, 6.2 erstrecken sich ein erster Anbindungsflansch 6.5, der eine formschlüssige Anbindung des (in 1 unteren, also mit der Flachleiterschiene 2 verbundenen) Kontaktteilgehäuses 4 ermöglicht, sowie eine zweiter Anbindungsflansch 6.6, der eine formschlüssige Anbindung des (in 1 oberen, also mit der Flachleiterschiene 3 verbundenen) Kontaktteilgehäuses 5 ermöglicht. Die beiden Anbindungsflansche 6.5, 6.6 sind jeweils als Profilschienenführung oder als Schwalbenschwanzführung ausgeführt, so dass die Kontaktteilgehäuse 4, 5 daran gleitgeführt sind und zusätzlich in der Höhen- bzw. Dickenrichtung sowie in einer Breitenrichtung der Befestigungsschiene 6 gehalten sind.
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In 2, die zur besseren Veranschaulichung die Leitungsanordnung 1 mit nur dem exemplarischen Kontaktteilgehäuse 5 und ausgeblendeter Befestigungsschiene 6 aus seitlicher Richtung zeigt, ist zu erkennen, dass die Kontaktteilgehäuse 4, 5 eine zu dem jeweiligen Anbindungsflansch 6.5, 6.6 komplementäre Eingriffsgeometrie 4.3, 5.3 haben, die einstückig mit dem Kontaktteilgehäusen 4, 5 ausgebildet sind. Genauer gesagt, ist die jeweilige Eingriffsgeometrie 4.3, 5.3 in dem jeweiligen Basisteil 4.1, 5.1 ausgeformt und weist einen (nicht näher bezeichneten) Hohlraum zum Hindurchführen des jeweiligen Anbindungsflansches 6.5, 6.6 auf. Der Hohlraum ist in der Höhen- bzw. Dickrichtung des Kontaktteilgehäuses 4, 5 zwischen einem Grundkörper des Basisteils 4.1, 5.1 und einem dazu beabstandeten ersten Führungsschenkel und einem dazu parallelen, zweiten Führungsschenkel gebildet, die zur besseren Übersichtlichkeit nicht näher bezeichnet sind. Der erste und zweite Führungsschenkel sind zum Erreichen einer geringfügigen Biegsamkeit durch einen kleinen Spalt voneinander beabstandet. Mit den Führungsschenkeln umgreifen die Eingriffsgeometrien 4.3, 5.3 also die Profilschienen- bzw. Schwalbenschwanzführung und bilden damit einen Formschluss, der jedoch eine translatorische Bewegung entlang der Längserstreckungsrichtung zulässt. Außerdem ist an der (in 2 unteren) Flachleiterschiene 2 erkennbar, dass im Bereich der Kontaktteilgehäuse 4, 5 der Isolationsmantel ausgespart ist, um im Inneren des der Kontaktteilgehäuse 4, 5 einen elektrischen Kontakt mit den Kontaktteilen zu ermöglichen.
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3 zeigt eine exemplarische Ausführungsform der Befestigungsschiene 6 als Einzelbauteil. Daraus geht hervor, dass der (hier einzige, erste) Anbindungsflansch 6.5 an seinen zu den Befestigungsflanschen 6.1, 6.2 hin endenden freien Enden mit einem jeweiligen Haltemechanismus 6.7, 6.8 zusammenwirkt, der ein unbeabsichtigtes Heruntergleiten der Kontaktteilgehäuse 4, 5 verhindert, indem es einen endseitigen Anschlag dafür bildet. Dieser Haltemechanismus 6.7, 6.8 ist hier als Federzunge ausgebildet, dessen freies Ende schräg auf das jeweilige freie Ende des Anbindungsflansches 6.5 zuläuft und sich in diesem unausgelenkten Zustand in einer Sperrposition zum Halten der Kontaktteilgehäuse 4, 5 befindet. Dadurch stößt das Kontaktteilgehäuse 4, 5 dort an, wenn es bis zum jeweiligen Längsende des Anbindungsflansches 6.5 verschoben wird, kann aber durch Auslenken des freien Endes des Haltemechanismus 6.7, 6.8 in eine Montageposition des Haltemechanismus 5.7, 6.8 auf den Anbindungsflansch 6.5 aufgeschoben werden. Nach dem Loslassen des freien Endes des Haltemechanismus 6.7, 6.8 federt das freie Ende wieder in seine Sperrposition zurück, bildet so einen Anschlag für das Kontaktteilgehäuse 4, 5 und hält dieses dadurch an dem Anbindungsflansch 6.5.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Befestigungsschiene 6 als Einzelbauteil gezeigt. Diese weist nun zusätzlich zu dem ersten Anbindungsflansch 6.5 auch den zweiten Anbindungsflansch 6.6 auf, der ebenfalls zwischen den beiden Befestigungsflanschen 6.1, 6.2 angeordnet ist, jedoch in einer zu einer ersten Ebene des ersten Anbindungsflansches 6.5 unterschiedlichen, zweiten Ebene angeordnet ist. Bezogen auf die Höhen- bzw. Dickenrichtung der Befestigungsschiene 6 sind die beiden Anbindungsflansche 6.5, 6.6 zueinander höhenversetzt, so dass - wie in 1 gezeigt - die beiden Kontaktteilgehäuse 4, 5 zueinander höhenversetzt angebracht werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrische Leitungsanordnung
- 2
- (erste) Flachleiterschiene
- 3
- (zweite) Flachleiterschiene
- 4
- (erstes) Kontaktteilgehäuse
- 4.1
- (erster) Basisteil
- 4.2
- (erster) Gehäusedeckel
- 4.3
- (erste) Eingriffsgeometrie
- 5
- (zweites) Kontaktteilgehäuse
- 5.1
- (zweiter) Basisteil
- 5.2
- (zweiter) Gehäusedeckel
- 5.3
- (zweite) Eingriffsgeometrie
- 6
- Befestigungsschiene
- 6.1
- (erster) Befestigungsflansch
- 6.2
- (zweiter) Befestigungsflansch
- 6.3
- (erste) Durchgangsöffnung
- 6.4
- (zweite) Durchgangsöffnung
- 6.5
- (erster) Anbindungsflansch
- 6.6
- (zweiter) Anbindungsflansch
- 6.7
- (erster) Haltemechanismus
- 6.8
- (zweiter) Haltemechanismus
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016107080 [0003]
- DE 102016116563 [0004]
