DE102017116722B3 - CLAMP AND METHOD FOR ELECTRICALLY CONTACTING A PROTECTOR - Google Patents
CLAMP AND METHOD FOR ELECTRICALLY CONTACTING A PROTECTOR Download PDFInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannklammer (300) zum elektrischen Kontaktieren eines Schützes (100), wobei die Spannklammer (300) einen auf eine Stromschiene (400) aufschiebbaren Träger mit einer Keilstruktur und einem Trägerschlitz zum Aufnehmen einer Schraube (200) und ein relativ zu dem Träger in einer Keilrichtung der Keilstruktur zwischen einer Transportposition und einer Spannposition bewegliches Schiebeelement mit einem in der Spannposition im Wesentlichen zu dem Trägerschlitz deckungsgleichen Schlitz aufweist, wobei das Schiebeelement in der Transportposition auf dem Träger neben der Keilstruktur aufliegt und in der Spannstellung auf der Keilstruktur aufliegt, wobei die Keilstruktur einen Spannabstand zwischen dem Träger und dem Schiebeelement definiert. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Schützes (100). The present invention relates to a tensioning clamp (300) for electrically contacting a contactor (100), wherein the tensioning clamp (300) has a carrier slidable on a busbar (400) with a wedge structure and a carrier slot for receiving a screw (200) and a relative to the carrier in a wedge direction of the wedge structure between a transport position and a clamping position movable sliding element having a in the clamping position substantially to the carrier slot congruent slot, wherein the sliding element rests in the transport position on the carrier next to the wedge structure and rests in the clamping position on the wedge structure wherein the wedge structure defines a span distance between the carrier and the slide member. Furthermore, the invention relates to a method for electrically contacting a contactor (100).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannklammer zum elektrischen Kontaktieren eines Schützes sowie ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Schützes.The present invention relates to a clamp for electrically contacting a contactor and a method for electrically contacting a contactor.
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Schaltelementen (Schützen) für Fahrzeugbordnetze beschrieben. Die Erfindung kann aber in jeder Anwendung genutzt werden, in welcher elektrische Lasten geschaltet werden.The present invention will be described below mainly in connection with switching elements (contactors) for vehicle electrical systems. However, the invention can be used in any application in which electrical loads are switched.
Eine Stromschiene kann durch eine Verschraubung mit einem Terminal eines Schützes verbunden werden. Die Verschraubung erzeugt eine notwendige Anpresskraft, um elektrischen Strom verlustarm zwischen der Stromschiene und dem Terminal übertragen zu können.A busbar can be connected by a screw with a terminal of a contactor. The screw connection generates a necessary contact force in order to be able to transfer electrical current with little loss between the busbar and the terminal.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine alternative Verbindungsmethode zu der Verschraubung bereitzustellen.An object of the invention is therefore to provide an alternative connection method to the screw with the use of structurally simplest possible means.
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. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures. In particular, the independent claims of a claim category can also be developed analogously to the dependent claims of another claim category.
Es wird eine Spannklammer zum elektrischen Kontaktieren eines Schützes vorgestellt, wobei die Spannklammer die folgenden Merkmale aufweist:
- • einen auf eine Stromschiene aufschiebbaren Träger mit einer Keilstruktur und einem Trägerschlitz zum Aufnehmen einer Schraube; und
- • ein relativ zu dem Träger in einer Keilrichtung der Keilstruktur zwischen einer Transportposition und einer Spannposition bewegliches Schiebeelement mit einem in der Spannposition im Wesentlichen zu dem Trägerschlitz deckungsgleichen Schlitz, wobei das Schiebeelement in der Transportposition auf dem Träger neben der Keilstruktur aufliegt und in der Spannstellung auf der Keilstruktur aufliegt, wobei die Keilstruktur einen Spannabstand zwischen dem Träger und dem Schiebeelement definiert.
- A carrier slidable on a bus bar with a wedge structure and a carrier slot for receiving a screw; and
- • a relative to the carrier in a wedge direction of the wedge structure between a transport position and a clamping position movable sliding element with a clamping position substantially to the carrier slot congruent slot, wherein the sliding element rests in the transport position on the carrier next to the wedge structure and in the clamping position the wedge structure rests, wherein the wedge structure defines a clamping distance between the carrier and the sliding element.
Die Schraube zum elektrischen Kontaktieren des Schützes weist die folgenden Merkmale auf:
- • einen Schaft mit einem Gewinde zum Einschrauben in ein in einer Kontaktfläche des Schützes angeordnetes Innengewinde des Schützes;
- • einen an den Schaft anschließenden Schraubenkopf mit einer quer zu dem Schaft ausgerichteten Anlagefläche; und
- • einen Abstandhalter zum Definieren eines Abstands zwischen der Anlagefläche und der Kontaktfläche.
- • a shaft with a thread for screwing into a arranged in a contact surface of the contactor internal thread of the contactor;
- A bolt head adjoining the shaft with a contact surface aligned transversely to the shaft; and
- • a spacer for defining a distance between the contact surface and the contact surface.
Ferner wird ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Schützes mit einer Stromschiene vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- a) Einschrauben einer Schraube gemäß dem hier vorgestellten Ansatz in das Innengewinde des Schützes, bis der Abstandhalter den Abstand zwischen der Kontaktfläche und der Anlagefläche des Schraubenkopfs definiert;
- b) Aufschieben einer Spannklammer gemäß dem hier vorgestellten Ansatz auf die Stromschiene, bis der Trägerschlitz des Trägers der Spannklammer an einem Aufnahmeschlitz der Stromschiene ausgerichtet ist;
- c) Einführen der Schraube in den Aufnahmeschlitz, sodass die Stromschiene an der Kontaktfläche anliegt und die Spannklammer zwischen der Anlagefläche der Schraube und der Stromschiene angeordnet ist; und
- d) Bewegen des Schiebeelements aus der Transportposition in die Spannposition, um die Stromschiene auf die Kontaktfläche zu pressen.
- a) screwing a screw in accordance with the approach presented here in the internal thread of the contactor until the spacer defines the distance between the contact surface and the contact surface of the screw head;
- b) sliding a clamp according to the approach presented here on the busbar until the carrier slot of the carrier of the clamp is aligned with a receiving slot of the busbar;
- c) inserting the screw in the receiving slot, so that the busbar bears against the contact surface and the clamping clip between the contact surface of the screw and the busbar is arranged; and
- d) moving the sliding element from the transport position to the clamping position to press the bus bar on the contact surface.
Unter einem Schütz kann ein Schalter oder Schaltelement für hohe elektrische Spannung und/oder hohe elektrische Stromflüsse verstanden werden. Der Schütz kann bekannte Abmessungen aufweisen. Das Gewinde kann an eine Gewindenorm des Innengewindes des Schützes angepasst sein. Die Anlagefläche des Schraubenkopfs kann im Wesentlichen senkrecht zu dem Schaft ausgerichtet sein. Der Schraubenkopf kann eine Aufnahme für ein Schraubwerkzeug aufweisen. Es sind auch Außengewinde in Form von Stehbolzen denkbar, die Schraubenköpfe werden dann durch Muttern dargestellt. Die Aufnahme kann entsprechend einer Werkzeugnorm ausgeführt sein. Ein Durchmesser des Schafts beziehungsweise des Abstandhalters kann eine Breite des Aufnahmeschlitzes des Trägers, des Trägerschlitzes der Stromschiene und des Schlitzes des Schiebeelements bestimmen. Der Trägerschlitz, der Schlitz und der Aufnahmeschlitz können als die Schlitze bezeichnet werden. Die Schlitze können U-förmig sein. An einem Schlitzgrund können die Schlitze so breit wie die Schraube sein. Die Schlitze können V-förmig zulaufende Kanten aufweisen. Die Schlitze können zu dem Grund hin enger werden. Die Keilstruktur kann in den Träger geprägt sein. Die Keilstruktur kann mehrere einzelne, ähnliche Keilelemente umfassen. Die Keilelemente können über den Träger verteilt sein. Das Schiebeelement kann federnd sein. Under a contactor, a switch or switching element for high voltage and / or high electrical current flows are understood. The contactor can have known dimensions. The thread can be adapted to a thread standard of the internal thread of the contactor. The contact surface of the screw head may be aligned substantially perpendicular to the shaft. The screw head may have a receptacle for a screwing tool. There are also external thread in the form of studs conceivable, the screw heads are then represented by nuts. The recording can be carried out according to a tool standard. A diameter of the shaft or the spacer may determine a width of the receiving slot of the carrier, the carrier slot of the busbar and the slot of the sliding element. The carrier slot, the slot, and the receiving slot may be referred to as the slots. The slots can be U-shaped. At a slot bottom, the slots can be as wide as the screw. The slots may have V-shaped tapered edges. The slots can become narrower to the bottom. The wedge structure can be embossed in the carrier. The wedge structure may comprise a plurality of individual, similar wedge elements. The wedge elements can be distributed over the carrier. The sliding element can be resilient.
Beim Einschrauben der Schrauben können die Schrauben drehmomentüberwacht eingeschraubt werden, damit sich die Schrauben nicht lockern. Die Spannklammer können in der Montagerichtung bis in eine durch einen Formschluss zu der Stromschiene definierte Lage auf die Stromschienen aufgeschoben werden. Die Schrauben können beim Einführen in die Schlitze durch Montagepunkte des Schützes in der Montagerichtung geführt werden. Die Stromschiene kann auch durch einen Spalt beabstandet zu der Kontaktfläche sein. Durch das Bewegen des Schiebelements auf die Keilstruktur entsteht ein Spalt zwischen dem Träger und dem Schiebeelement. Dafür wird die Spannklammer dicker und die Spalte zwischen dem Schiebelement und der Anlagefläche, dem Träger und der Stromschiene sowie der Stromschiene und der Kontaktfläche verschwinden. Wenn alle Teile aneinander anliegen, werden die Teile gegeneinander verspannt.When screwing in the screws, the screws can be screwed in with torque monitoring so that the screws do not loosen. The clamp can be pushed in the mounting direction to a defined by a positive connection to the busbar layer on the busbars. The screws can be guided in the mounting direction when inserted into the slots by mounting points of the contactor. The busbar may also be spaced from the contact surface by a gap. By moving the sliding element on the wedge structure creates a gap between the carrier and the sliding element. For the clamp is thicker and the gap between the sliding element and the contact surface, the carrier and the busbar and the busbar and the contact surface disappear. When all parts abut each other, the parts are braced against each other.
Der Abstandhalter kann als ein Ansatz am Schaft zwischen der Anlagefläche und dem Gewinde ausgebildet sein. Der Ansatz kann einen größeren Durchmesser aufweisen, als das Gewinde. Ein Ansatz kann ein zylindrischer Schaftabschnitt ohne Gewinde sein. Der Ansatz kann einfach und präzise hergestellt werden.The spacer may be formed as a shoulder on the shank between the abutment surface and the thread. The approach may have a larger diameter than the thread. One approach may be a non-threaded cylindrical shaft portion. The approach can be easily and precisely made.
Der Abstandhalter kann auch als eine auf den Schaft angeordnete Hülse zwischen der Anlagefläche und dem Gewinde ausgebildet sein. Die Hülse beziehungsweise ein Innendurchmesser der Hülse kann einen größeren Durchmesser aufweisen, als das Gewinde. Eine Hülse kann ein hohlzylindrisches Rohr sein. Die Schraube kann eine Standardschraube sein. Die Hülse kann mit dem Schaft verklebt oder anderweitig verbunden sein.The spacer may also be formed as a sleeve arranged on the shaft between the contact surface and the thread. The sleeve or an inner diameter of the sleeve may have a larger diameter than the thread. A sleeve may be a hollow cylindrical tube. The screw can be a standard screw. The sleeve may be glued or otherwise connected to the shaft.
Der Abstand kann durch eine Materialstärke einer zu kontaktierenden Stromschiene, einer Dicke einer auf die Stromschiene aufschiebbaren Spannklammer in einer Transportposition und einem gewünschten Spaltmaß zwischen der Anlagefläche, der Spannklammer und der Stromschiene definiert sein. Um eine gewünschte Stromtragfähigkeit aufzuweisen kann die Stromschiene eine Materialstärke zwischen zwei Millimetern und sechs Millimetern, insbesondere zwischen drei Millimetern und fünf Millimetern aufweisen. Beispielsweise kann die Stromschiene vier Millimeter dick sein. Die Dicke der Spannklammer ergibt sich aus einer Materialstärke des Trägers und einer Materialstärke des Schiebelements. Das Spaltmaß ergibt sich durch Fertigungstoleranzen. Je präziser die Fertigung abläuft, umso geringer kann das Spaltmaß sein.The distance can be defined by a material thickness of a bus bar to be contacted, a thickness of a clamp clip which can be pushed onto the bus bar in a transport position and a desired gap dimension between the contact surface, the clamp and the bus bar. In order to have a desired current carrying capacity, the busbar may have a material thickness between two millimeters and six millimeters, in particular between three millimeters and five millimeters. For example, the busbar can be four millimeters thick. The thickness of the clamping clip results from a material thickness of the carrier and a material thickness of the sliding element. The gap results from manufacturing tolerances. The more precise the production runs, the lower the gap can be.
Der Träger kann eine Befestigungseinrichtung zum Einrasten an einer Kontaktkontur der Stromschiene aufweisen. Die Befestigungseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Trägerschlitz des Trägers an einem korrespondierenden Aufnahmeschlitz der Kontaktkontur auszurichten. Die Befestigungseinrichtung kann rastend ausgeführt sein. Die Befestigungseinrichtung kann Klammern zum Umgreifen der Stromschiene aufweisen. Die Befestigungseinrichtung kann einen Formschluss zu der Stromschiene herstellen.The carrier may have a fastening device for latching to a contact contour of the busbar. The fastening device can be designed to align the carrier slot of the carrier with a corresponding receiving slot of the contact contour. The fastening device can be designed latching. The fastening device may comprise brackets for gripping around the busbar. The fastening device can produce a positive connection to the busbar.
Der Träger kann eine federbelastete Rasteinrichtung zum Einrasten an dem Schiebeelement aufweisen. Die Rasteinrichtung kann einrasten, wenn das Schiebeelement in der Spannposition angeordnet ist. Die Rasteinrichtung kann als Blattfeder ausgeführt sein. Die Blattfeder kann aus dem Träger gestanzt und gebogen sein. Durch die Rasteinrichtung kann das Schiebelement ohne aktives Bewegen und Überwinden einer Rastkraft, bspw. Federkraft nicht mehr zurück in die Transportposition.The carrier may comprise a spring-loaded latching device for latching on the sliding element. The latching device can engage when the sliding element is arranged in the clamping position. The latching device can be designed as a leaf spring. The leaf spring may be stamped out of the carrier and bent. By means of the latching device, the sliding element can no longer be moved back into the transport position without actively moving and overcoming a latching force, for example spring force.
Der Träger kann eine Transportsicherung zum Halten des Schiebeelements in der Transportposition aufweisen. Die Transportsicherung kann das Schiebeelement temporär halten, bis es zum Spannen verwendet wird. Die Transportsicherung kann das Schiebeelement freigeben, wenn es aus der Transportposition herausbewegt wird.The carrier may have a transport lock for holding the sliding element in the transport position. The transport lock can temporarily hold the sliding element until it is used for clamping. The transport lock can release the sliding element when it is moved out of the transport position.
Figurenliste list of figures
Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Darstellung eines Schützes; -
2 eine Darstellung einer Schraube gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
3 eine Darstellung einer Spannklammer gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4 eine Darstellung einer Stromschiene mit einer Kontaktkontur gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
5 eine Darstellung eines Schützes mit in einen Aufnahmeschlitz eingeführten Schrauben gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
6 eine Darstellung eines unter Verwendung von Spannklammern gemäß einem Ausführungsbeispiel elektrisch kontaktierten Schützes; und - die
7 und8 Darstellungen eines Werkzeugs zum Kontaktieren gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 a representation of a contactor; -
2 an illustration of a screw according to an embodiment; -
3 an illustration of a clamping clip according to an embodiment; -
4 a representation of a busbar with a contact contour according to an embodiment; -
5 an illustration of a contactor with inserted into a receiving slot screws according to an embodiment; -
6 an illustration of a contact using electrically clamped according to an embodiment contactor; and - the
7 and8th Representations of a tool for contacting according to an embodiment.
Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic representations and serve only to illustrate the invention. Identical or equivalent elements are consistently provided with the same reference numerals.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung die Bezugszeichen zu den
Herkömmlicherweise werden beim Kontaktieren des Schützes
Der Schütz
Der Schütz
Bisher werden die Stromschienen an den Schützen
In den folgenden Figuren wird eine Klammerlösung zur Kontaktierung des Schützes
Dabei entfallen unerwünschte metallische Kleinteile bei der Endmontage. Ohne die Kleinteile kann nichts herunterfallen und zu einem Kurzschluss führen. Zusätzlich wird für eine vereinfachte Montage die Montagerichtung vereinheitlicht.This eliminates unwanted metallic small parts during final assembly. Without the small parts nothing can fall down and lead to a short circuit. In addition, the mounting direction is standardized for simplified installation.
Die Stromschienen werden an den mit dem Schütz
Das führt zu einer vereinfachten Vormontage mit einem reduzierten Vormontageumfang, weiterhin zu einer Automatisierbarkeit der Montage und zu einer Beschleunigung der Montage. Die erreichbaren Kontaktkräfte hängen dabei nicht mehr direkt vom Anzugsmoment der Schrauben ab. Die Schrauben müssen nicht so stark angezogen werden, was bei der eingeschränkten Gewindetiefe bei Schützen vorteilhaft ist This leads to a simplified pre-assembly with a reduced pre-assembly, further to an automation of the assembly and to an acceleration of the assembly. The achievable contact forces no longer depend directly on the tightening torque of the screws. The screws do not have to be tightened so much, which is advantageous in the restricted thread depth of shooters
Der Schütz wird mit zwei Schrauben
In einem Ausführungsbeispiel weist die Schraube
Eine Länge des Ansatzes
Die Spannklammer
Der Träger
In der Spannposition ist also eine Dicke der Spannklammer
Die Keilstruktur
Der Träger
Der Träger
Der Träger
Die Enden der Stromschienen
Wenn Klammern einer Befestigungseinrichtung der Spannklammer in der Montagerichtung über die Aufschiebeschrägen
Der Schütz
Das Werkzeug
Ein Werkzeugunterteil
Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtung und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaftSince the apparatus and methods described above are exemplary embodiments, they may be modified in a conventional manner to a wide extent by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, the mechanical arrangements and the size ratios of the individual elements to each other are merely exemplary
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Schützcontactor
- 102102
- Kontaktflächecontact area
- 104104
- Innengewindeinner thread
- 106106
- Ripperib
- 108108
- Befestigungspunkt attachment point
- 200200
- Schraubescrew
- 202202
- Abstandhalterspacer
- 204204
- Abstanddistance
- 206206
- Anlageflächecontact surface
- 208208
- Schraubenkopfscrew head
- 210210
- Schaftshaft
- 212212
- Ansatzapproach
- 214214
- Gewindethread
- 216216
- Hülse shell
- 300300
- Spannklammerclamp
- 302302
- Trägercarrier
- 304304
- Schiebeelementsliding element
- 306306
- Anlagebereichplant area
- 308308
- Keilstrukturwedge structure
- 310310
- Transportpositiontransport position
- 312312
- Trägerschlitzcarrier slot
- 314314
- Schlitzslot
- 316316
- Befestigungseinrichtungfastening device
- 318318
- Klammernclinch
- 320320
- Rasteinrichtunglocking device
- 322322
- Transportsicherung transport safety
- 400400
- Stromschieneconductor rail
- 402402
- KontaktkonturContact outline
- 404404
- Aufnahmeschlitzreceiving slot
- 406406
- Aufschiebeschrägechamfered edge
- 408408
- Rastnaselocking lug
- 410410
- Vertiefung deepening
- 600600
- Spannposition clamping position
- 700700
- WerkzeugTool
- 702702
- WerkzeugoberteilUpper die
- 704704
- WerkzeugunterteilTool part
Claims (8)
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- 2018-06-26 CN CN201810666414.6A patent/CN108807080B/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |