DE102020100920A1 - Connection device for electrically connecting components of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung (10) zum elektrischen Verbinden eines ersten Bauelements (12) mit einem mit zweiten Bauelement (14) für ein Kraftfahrzeug (16), mit einem mit dem ersten Bauelement (12) zumindest elektrisch verbindbaren ersten Verbindungselement (36), mit einem mit dem zweiten Bauelement (14) zumindest elektrisch verbindbaren zweiten Verbindungselement (38), und mit einer zwei voneinander beabstandete Bereiche (15, 17) aufweisenden Verbindungseinrichtung (11), mittels welcher eine entlang eines Kraftpfads (19) verlaufende Spannkraft bereitgestellt ist, mittels welcher die elektrisch miteinander verbundenen Verbindungselemente (36, 38) gegeneinander gespannt und dadurch mechanisch miteinander verbunden sind, wobei in dem von einem der Bereiche (15, 17) über die Verbindungselemente (36, 38) zu dem anderen Bereich (17, 15) der Verbindungseinrichtung (11) verlaufenden Kraftpfad (19) wenigstens ein Ausgleichselement (34) angeordnet ist. The invention relates to a connecting device (10) for electrically connecting a first component (12) to a second component (14) for a motor vehicle (16), to a first connecting element (36) that can be at least electrically connected to the first component (12), with a second connecting element (38), which can be at least electrically connected to the second component (14), and with a connecting device (11) which has two regions (15, 17) which are spaced apart from one another and by means of which a tensioning force running along a force path (19) is provided, by means of which the electrically interconnected connecting elements (36, 38) are tensioned against one another and thereby mechanically connected to one another, in which from one of the areas (15, 17) via the connecting elements (36, 38) to the other area (17, 15) the connecting device (11) running force path (19) is arranged at least one compensating element (34).
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines ersten Bauelements mit einem zweiten Bauelement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a connecting device for electrically connecting a first component to a second component of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Verbindungsvorrichtungen bekannt, die beispielsweise zum Verbinden eines elektrischen Energiespeichers mit einer Batteriemanagementeinheit (BMU) ausgebildet sind. Insbesondere fließen über diese Verbindungsvorrichtungen hohe Ströme, sodass diese entsprechend ausgelegt sein müssen. Insbesondere weisen die Verbindungsvorrichtungen dann ein erstes Verbindungselement und ein zweites Verbindungselement auf, welche über eine Schraubverbindung miteinander mechanisch verbunden sind, sodass zuverlässig der elektrische Kontakt zwischen den beiden elektrischen Verbindungselementen realisiert sein kann. Insbesondere im Kraftfahrzeug sind diese Verbindungsvorrichtungen jedoch unterschiedlichen Umweltbedingungen wie beispielsweise Vibrationen während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ausgesetzt. Des Weiteren ist eine hohe Lebensdauer von diesen Verbindungsvorrichtungen erwartet. Insbesondere bei sogenannten Setzvorgängen kann es dann, insbesondere auch über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs hin betrachtet, dazu kommen, dass eine elektrische Kontaktierung zwischen den Verbindungselementen nicht mehr realisiert ist, sodass die erforderliche Vorspannkraft mittels der Schraubverbindung in der Verschraubung nicht mehr ausreichend ist, wodurch der elektrische Übergangswiderstand steigen kann und somit nicht mehr die Hauptfunktion der Stromübertragung mittels der Verbindungselemente realisiert werden kann.Connection devices are already known from the prior art, which are designed, for example, to connect an electrical energy store to a battery management unit (BMU). In particular, high currents flow through these connecting devices, so that they have to be designed accordingly. In particular, the connecting devices then have a first connecting element and a second connecting element, which are mechanically connected to one another via a screw connection, so that the electrical contact between the two electrical connecting elements can be realized reliably. In particular in the motor vehicle, however, these connecting devices are exposed to different environmental conditions such as, for example, vibrations while the motor vehicle is in motion. Furthermore, a long service life is expected from these connecting devices. Particularly in the case of so-called setting processes, it can then happen, in particular also over the life of the motor vehicle, that electrical contact is no longer implemented between the connecting elements, so that the required pretensioning force by means of the screw connection in the screw connection is no longer sufficient, whereby the electrical contact resistance can increase and thus the main function of power transmission can no longer be realized by means of the connecting elements.
Die
Ferner offenbart die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung zu schaffen, mittels welcher zuverlässig ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Bauelementen eines Kraftfahrzeugs realisiert werden kann.The object of the present invention is to create a connecting device by means of which an electrical contact between two components of a motor vehicle can be realized reliably.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a connecting device according to the independent patent claim. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines auch als erstes Kraftfahrzeugbauteil bezeichneten ersten Bauelements mit einem auch als zweites Kraftfahrzeugbauteil bezeichneten, zweiten Bauelement für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, das heißt ein zumindest teilweise elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug sein. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Bauelemente und wenigstens einen Energiespeicher umfasst, in oder mittels welchem elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom zu speichern oder gespeichert ist. Das Kraftfahrzeug ist dabei vorzugsweise ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares, betriebenes, antreibbares oder angetriebenes Kraftfahrzeug. Hierzu umfasst das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Hierzu ist die elektrische Maschine mit der in dem Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie versorgbar. Vorzugsweise sind die elektrische Maschine und der Energiespeicher als Hochvolt-Komponenten ausgebildet, wobei die jeweilige Hochvolt-Komponente vorzugsweise eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebs- oder Nennspannung, aufweist, welche vorzugsweise mindestens 48 Volt beträgt, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist oder vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Hierdurch können besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Eines der Bauelemente ist beispielsweise der Energiespeicher, wobei das andere Bauelement beispielsweise eine Batteriemanagementeinheit sein kann, welche beispielsweise eine elektronische Recheneinrichtung ist oder umfasst, mittels welcher der Energiespeicher betreibbar, insbesondere zu steuern oder zu regeln, ist. Beispielsweise wird mittels der Batteriemanagementeinheit ein Einspeichern von elektrischer Energie in den Energiespeicher und/oder ein Ausspeichern von elektrischer Energie aus dem Energiespeicher und/oder ein Temperieren, das heißt ein Erwärmen und/oder Kühlen des Energiespeichers geregelt oder gesteuert.One aspect of the invention relates to a connection device for electrically connecting a first component, also referred to as a first motor vehicle component, to a second component, also referred to as a second motor vehicle component, for a motor vehicle. The motor vehicle can, for example, be an at least partially electrically operated motor vehicle, that is to say an at least partially electrically driven motor vehicle. This means that the motor vehicle in its completely manufactured state comprises the components and at least one energy store in or by means of which electrical energy or electrical current is to be stored or stored. The motor vehicle is preferably an at least partially electrically operated, powered, drivable or driven motor vehicle. For this purpose, the motor vehicle comprises, for example, at least one electrical machine by means of which the motor vehicle can be driven electrically, in particular purely. For this purpose, the electrical machine can be supplied with the electrical energy stored in the energy store. The electrical machine and the energy store are preferably designed as high-voltage components, the respective high-voltage component preferably having an electrical voltage, in particular an electrical operating or nominal voltage, which is preferably at least 48 volts, preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, or preferably several hundred volts. In this way, particularly large electrical powers for, in particular purely electrical, driving of the motor vehicle can be achieved. One of the components is, for example, the energy store, wherein the other component can be, for example, a battery management unit, which for example, an electronic computing device is or comprises, by means of which the energy store can be operated, in particular controlled or regulated. For example, the battery management unit regulates or controls the storage of electrical energy in the energy store and / or the withdrawal of electrical energy from the energy store and / or tempering, i.e. heating and / or cooling of the energy store.
Mit anderen Worten kann als das erste Kraftfahrzeugbauteil kann beispielsweise ein Batteriemanagementsystem des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs angesehen werden, und als das zweite Kraftfahrzeugbauteil kann beispielsweise ein elektrischer Energiespeicher des Kraftfahrzeugs angesehen werden. Insbesondere wird dann von dem elektrischen Energiespeicher elektrische Energie an das Batteriemanagementsystem übertragen, wobei zwischen den Kraftfahrzeugbauteilen dann wiederum die Verbindungsvorrichtung angeordnet sein kann.In other words, a battery management system of the at least partially electrically operated motor vehicle can be viewed as the first motor vehicle component, and an electrical energy store of the motor vehicle, for example, can be viewed as the second motor vehicle component. In particular, electrical energy is then transmitted from the electrical energy store to the battery management system, the connecting device then again being able to be arranged between the motor vehicle components.
Ferner ist es denkbar, dass die Bauelemente Speicherzellen des Energiespeichers oder Speichermodule des Energiespeichers sind, wobei das jeweilige Speichermodul mehrere, elektrisch miteinander verbundene Speicherzellen aufweisen kann. In beziehungsweise mittels der jeweiligen, beispielsweise als Batteriezelle ausgebildeten Speicherzelle kann die elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, gespeichert werden. Beispielsweise ist die jeweilige Speicherzelle eine galvanische Zelle. Der Energiespeicher kann als Batterie, insbesondere als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), ausgebildet sein, sodass dann beispielsweise die jeweilige Speicherzelle eine Batteriezelle ist. Insbesondere kann der Energiespeicher als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet sein, sodass beispielsweise die jeweilige Speicherzelle eine Lithium-Ionen-Zelle sein kann.Furthermore, it is conceivable that the components are storage cells of the energy store or storage modules of the energy store, wherein the respective storage module can have a plurality of storage cells electrically connected to one another. The electrical energy can be stored, in particular electrochemically, in or by means of the respective storage cell, for example embodied as a battery cell. For example, the respective storage cell is a galvanic cell. The energy store can be designed as a battery, in particular as a high-voltage battery (HV battery), so that the respective storage cell is then, for example, a battery cell. In particular, the energy store can be designed as a lithium-ion battery, so that, for example, the respective storage cell can be a lithium-ion cell.
Die Verbindungsvorrichtung weist ein erstes Verbindungselement auf, welches mit dem ersten Bauelement zumindest elektrisch und vorzugsweise auch mechanisch verbindbar oder verbunden ist. Die Verbindungsvorrichtung umfasst außerdem ein zweites Verbindungselement, welches vorzugsweise separat von dem ersten Verbindungselement ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das jeweilige Verbindungselement separat von den Bauelementen ausgebildet. Das zweite Verbindungselement ist zumindest elektrisch und vorzugsweise auch mechanisch mit dem zweiten Bauelement verbunden oder verbindbar.The connecting device has a first connecting element which can be or is connected to the first component at least electrically and preferably also mechanically. The connecting device also comprises a second connecting element, which is preferably formed separately from the first connecting element. The respective connecting element is preferably formed separately from the components. The second connecting element is at least electrically and preferably also mechanically connected or connectable to the second component.
Die Verbindungsvorrichtung weist außerdem eine Verbindungseinrichtung auf, welche vorzugsweise separat von den Bauelementen und/oder separat von den Bauelementen ausgebildet ist. Die Verbindungseinrichtung weist wenigstens zwei auch als Verbindungsbereiche oder Abstützbereiche bezeichnete Bereiche auf, welche voneinander beabstandet sind und beispielsweise einander gegenüberliegen. Beispielsweise sind die Bereich entlang einer insbesondere geraden Richtung und somit beispielsweise entlang einer Geraden voneinander beabstandet, wobei die Bereiche beispielsweise entlang der, insbesondere geraden, Richtung einander gegenüberliegen. Die Bereiche sind beispielsweise separat voneinander ausgebildet beziehungsweise durch separat voneinander ausgebildete Verbindungsteile der Verbindungsrichtung gebildet. Beispielsweise sind die Bereiche Anschläge oder Abstützbereiche oder die Bereiche weisen beispielsweise Anschläge auf.The connecting device also has a connecting device which is preferably formed separately from the components and / or separately from the components. The connecting device has at least two areas, also referred to as connecting areas or support areas, which are spaced from one another and, for example, lie opposite one another. For example, the regions are spaced apart from one another along a particularly straight direction and thus, for example, along a straight line, the regions lying opposite one another, for example, along the, in particular straight, direction. The areas are, for example, formed separately from one another or formed by separately formed connecting parts of the connecting direction. For example, the areas are stops or support areas or the areas have stops, for example.
Mittels der Verbindungseinrichtung, insbesondere mittels der Bereiche, ist eine auch als Kraft oder Verbindungskraft oder Vorspannkraft bezeichnete Spannkraft bereitgestellt oder erzeugt, mittels welcher die Verbindungselemente, welche elektrisch miteinander kontaktiert und somit, insbesondere zumindest mittelbar, elektrisch miteinander verbunden sind, auch mechanische miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten sind die elektrisch miteinander verbundenen Verbindungselemente mittels der Spannkraft und somit mittels der Verbindungseinrichtung miteinander verspannt und dadurch aneinander gehalten, wodurch die Verbindungselemente auch mechanisch miteinander verbunden sind. Beispielsweise sind die Verbindungselemente, insbesondere entlang der Richtung, zumindest mittelbar oder direkt aneinander abgestützt, sodass sich die Verbindungselemente beispielsweise direkt gegenseitig berühren und dadurch beispielsweise direkt gegenseitig elektrisch kontaktieren können.By means of the connecting device, in particular by means of the areas, a tensioning force, also referred to as force or connecting force or pretensioning force, is provided or generated, by means of which the connecting elements, which are electrically connected to one another and are thus, in particular at least indirectly, electrically connected to one another, are also mechanically connected to one another . In other words, the electrically interconnected connecting elements are braced with one another by means of the clamping force and thus by means of the connecting device and are thereby held against one another, whereby the connecting elements are also mechanically connected to one another. For example, the connecting elements, in particular along the direction, are at least indirectly or directly supported on one another, so that the connecting elements, for example, directly touch one another and thereby, for example, can make direct electrical contact with one another.
Die Spannkraft verläuft dabei entlang eines Kraftpfads, welcher beispielsweise von einem der Bereiche zu dem anderen Bereich verläuft und dabei über die Verbindungselemente hinwegverläuft, sodass die Verbindungselemente in dem Kraftpfad und dabei bezogen auf den Kraftpfad zwischen den Bereichen angeordnet sind. Beispielsweise verläuft der Kraftpfad entlang der Richtung.The clamping force runs along a force path, which runs, for example, from one of the areas to the other area and thereby runs over the connecting elements, so that the connecting elements are arranged in the force path and in relation to the force path between the areas. For example, the force path runs along the direction.
Die Verbindungselemente sind mittels der auch als Vorspannkraft bezeichneten Spannkraft und somit mittels der Verbindungseinrichtung beispielsweise, insbesondere entlang der Richtung, miteinander verklemmt oder gegeneinander geklemmt. Mit anderen Worten sind die Verbindungselemente beispielsweise, insbesondere entlang der Richtung, mittels der Spannkraft und somit mittels der Verbindungseinrichtung aneinander gedrückt oder aneinander gepresst und dadurch beispielsweise gegeneinander geklemmt, wodurch die Verbindungselemente mechanisch miteinander verbunden sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Verbindungselemente, insbesondere entlang der Richtung zumindest teilweise zwischen den Bereichen der Verbindungseinrichtung angeordnet und mittels der Spannkraft zwischen den Bereichen geklemmt sind, wodurch die Verbindungselemente aneinander gehalten und dadurch auch mechanisch miteinander verbunden sind. Die Spannkraft ist somit beispielsweise eine Klemmkraft, sodass der Kraftpfad beispielsweise ein Klemmpfad ist beziehungsweise auch als Klemmpfad bezeichnet wird. Über den Kraftpfad wird oder ist die Spannkraft übertragen, mittels welcher die Verbindungselemente, insbesondere zwischen den Bereichen, geklemmt und dadurch aneinander gehalten sind. Beispielsweise sind hierbei die Bereiche, insbesondere entlang der Richtung, mittels der Spannkraft gegeneinander beziehungsweise aufeinander zu gespannt. Da dabei beispielsweise die Verbindungselemente, insbesondere entlang der Richtung, jeweils zumindest teilweise zwischen den Bereichen angeordnet sind, sind mittels der Spannkraft die Verbindungselemente gegeneinander gespannt.The connecting elements are clamped to one another or clamped to one another by means of the tensioning force, also referred to as a pretensioning force, and thus by means of the connecting device, for example, in particular along the direction. In other words, the connecting elements are for example, in particular along the direction, pressed or pressed against one another by means of the tensioning force and thus by means of the connecting device and thereby for example clamped against one another, whereby the connecting elements are mechanically connected to one another. In particular, it is conceivable that the connecting elements, in particular along the direction are arranged at least partially between the areas of the connecting device and are clamped between the areas by means of the clamping force, whereby the connecting elements are held together and thereby also mechanically connected to one another. The clamping force is thus, for example, a clamping force, so that the force path is, for example, a clamping path or is also referred to as a clamping path. The tension force is or is transmitted via the force path, by means of which the connecting elements, in particular between the areas, are clamped and thereby held together. For example, the areas, in particular along the direction, are tensioned against one another or toward one another by means of the tensioning force. Since, for example, the connecting elements are in each case arranged at least partially between the regions, in particular along the direction, the connecting elements are tensioned against one another by means of the tensioning force.
Um nun die Bauelemente zuverlässig elektrisch und mechanisch miteinander verbinden zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem von einem der Bereiche über die Verbindungselemente zu dem anderen Bereich der Verbindungseinrichtung verlaufenden Kraftpfad wenigstens ein insbesondere separat von den Verbindungselementen und separat von der Verbindungseinrichtung ausgebildetes Ausgleichselement angeordnet ist, mittels welchem beispielsweise ein Setzen, das heißt Setzerscheinungen der Verbindung der Verbindungselemente kompensierbar oder kompensiert sind. Mit anderen Worten kann mittels des Ausgleichselements ein aus einem Setzen beziehungsweise aus Setzerscheinungen der, insbesondere mechanischen, Verbindung der Verbindungselemente resultierender Effekt wie beispielsweise ein Verringern der Setzkraft kompensiert und somit vermieden oder besonders gering gehalten werden. Die Setzerscheinungen werden auch als Setzvorgänge oder Setzvorgang bezeichnet.In order to be able to reliably connect the components electrically and mechanically to one another, it is provided according to the invention that in the force path running from one of the areas via the connecting elements to the other area of the connecting device, at least one compensating element, in particular formed separately from the connecting elements and separately from the connecting device is arranged, by means of which, for example, settling, that is, settling phenomena of the connection of the connecting elements can be compensated or compensated for. In other words, the compensating element can be used to compensate for an effect resulting from settling or settling phenomena of the, in particular mechanical, connection of the connecting elements, for example a reduction in the setting force, and thus avoided or kept particularly low. The settling phenomena are also referred to as settling processes or settling processes.
Unter dem Setzen oder den Setzerscheinungen ist zu verstehen, dass es dadurch, dass die Verbindungselemente mittels der Spannkraft gegeneinander gespannt, insbesondere zusammengepresst, sind, zu einer solchen, insbesondere plastischen, Verformung zumindest eines der Verbindungselemente kommen kann, sodass eine, insbesondere entlang der Richtung, verlaufenden Dicke des zumindest einen Verbindungselements, insbesondere plastisch oder dauerhaft, abnimmt. In der Folge kann es zu einer Verringerung der Spannkraft kommen. Eine solche, übermäßige Verringerung der Spannkraft kann nun mittels des Ausgleichselement kompensiert beziehungsweise vermieden werden, sodass die Verbindungselemente auch über eine hohe Lebensdauer der Verbindungsvorrichtung hinweg sicher elektrisch und auch mechanisch miteinander verbunden bleiben. Kommt es beispielsweise zu einem Setzen, so kann sich beispielsweise das zunächst, insbesondere elastisch, verformte Ausgleichselement, insbesondere elastisch, verformen, insbesondere entspannen beziehungsweise Richtung eines elastisch unverformten Zustands des Ausgleichselements verformen oder rückverformen, sodass eine aus dem Setzen resultierende, insbesondere übermäßige Abnahme, der Spannkraft kompensiert, das heißt beispielsweise vermieden oder besonders gering gehalten werden kann. Das Ausgleichselement wird daher auch als Kompensationselement oder Setzerscheinungskompensationselement bezeichnet.Settling or settling phenomena is understood to mean that the fact that the connecting elements are tensioned against one another by means of the tension force, in particular pressed together, can result in such, in particular plastic, deformation of at least one of the connecting elements, so that one, in particular along the direction , running thickness of the at least one connecting element, in particular plastically or permanently, decreases. This can lead to a reduction in the clamping force. Such an excessive reduction in the clamping force can now be compensated for or avoided by means of the compensating element, so that the connecting elements remain securely connected to one another electrically and mechanically even over a long service life of the connecting device. If, for example, settling occurs, the compensating element, which is initially deformed elastically, can for example deform, in particular relax, or deform or re-deform in the direction of an elastically undeformed state of the compensating element, so that a particularly excessive decrease resulting from the settling, compensated for the clamping force, that is, for example, can be avoided or kept particularly low. The compensation element is therefore also referred to as a compensation element or settlement phenomenon compensation element.
Beispielsweise weist die Verbindungseinrichtung wenigstens ein Schraubelement auf, mittels welchem die Spannkraft erzeugt beziehungsweise bereitgestellt ist. Somit sind die Verbindungselemente beispielsweise mittels des Schraubelements, insbesondere mittels der Schraubeinrichtung, miteinander verschraubt und dadurch gegeneinander gespannt und mechanisch miteinander verbunden. Die zuvor genannte Verbindung der Verbindungselemente ist somit beispielsweise eine Schraubverbindung, welche durch die Verbindungseinrichtung erzeugt beziehungsweise realisiert ist. Die Verbindungseinrichtung kann dabei ein zweites Schraubelement umfassen, welches beispielsweise, insbesondere direkt, mit dem ersten Schraubelement verschraubt und/oder separat von dem ersten Schraubelement ausgebildet ist. Beispielsweise ist das erste Schraubelement eine Schraube, wobei das zweite Schraubelement eine Mutter oder Schraubhülse sein kann, sodass beispielsweise das erste Schraubelement, insbesondere direkt, in das zweite Schraubelement eingeschraubt sein kann. Das erste Schraubelement ist beispielsweise ein erstes der Verbindungsteile, wobei beispielsweise das zweite Schraubelement ein zweites der Verbindungsteile ist. Somit bildet beispielsweise das erste Schraubelement einen ersten der Bereiche, wobei das zweite Schraubelement den zweiten Bereich bildet. Das erste Schraubelement, insbesondere die Schraube, weist beispielsweise einen Schraubenkopf auf, welcher beispielsweise einen ersten der Anschläge bildet oder ein erster der Anschläge ist. Ein zweiter der Anschläge ist beispielsweise durch das zweite Schraubelement gebildet. Dabei ist beispielsweise das erste Schraubelement über seinen ersten Bereich beziehungsweise über den Schraubenkopf, insbesondere in eine mit der Richtung zusammenfallende, erste Richtung, welche beispielsweise zu dem zweiten Schraubelement weist, zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem ersten Verbindungselement abgestützt. Mit anderen Worten ist das Schraubelement dazu ausgebildet ist, das erste Verbindungselement mit dem zweiten Verbindungselement durch eine Schraubverbindung, insbesondere mechanisch, zu verbinden.For example, the connecting device has at least one screw element, by means of which the clamping force is generated or provided. Thus, the connecting elements are screwed to one another, for example by means of the screw element, in particular by means of the screw device, and are thereby tensioned against one another and mechanically connected to one another. The aforementioned connection of the connecting elements is thus, for example, a screw connection which is generated or implemented by the connecting device. The connecting device can include a second screw element, which for example, in particular directly, is screwed to the first screw element and / or is formed separately from the first screw element. For example, the first screw element is a screw, wherein the second screw element can be a nut or screw sleeve, so that, for example, the first screw element, in particular directly, can be screwed into the second screw element. The first screw element is, for example, a first one of the connecting parts, with the second screw element, for example, being a second one of the connecting parts. Thus, for example, the first screw element forms a first of the areas, the second screw element forming the second area. The first screw element, in particular the screw, has, for example, a screw head which, for example, forms a first of the stops or is a first of the stops. A second of the stops is formed, for example, by the second screw element. For example, the first screw element is supported at least indirectly, in particular directly, on the first connecting element via its first area or via the screw head, in particular in a first direction which coincides with the direction and which points, for example, to the second screw element. In other words, the screw element is designed to connect the first connection element to the second connection element by a screw connection, in particular mechanically.
Das zweite Schraubelement ist beispielsweise über seinen zweiten Bereich, insbesondere in eine mit der Richtung zusammenfallende und der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung, welche beispielsweise zu dem ersten Schraubelement weist, zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem zweiten Verbindungselement abgestützt. Die Schraubelemente sind, insbesondere direkt, miteinander verschraubt und dadurch verspannt, derart, dass die Bereiche und über diese die Verbindungselemente gegeneinander gespannt sind. Beispielsweise verläuft die Richtung parallel zur axialen Richtung des jeweiligen Schraubelement beziehungsweise die jeweilige Richtung fällt beispielsweise mit der jeweiligen, axialen Richtung des jeweiligen Schraubelements zusammen.The second screw element is supported at least indirectly, in particular directly, on the second connecting element, for example via its second area, in particular in a second direction which coincides with the direction and which is opposite to the first direction and which points, for example, to the first screw element. The screw elements are, in particular directly, screwed to one another and thus braced in such a way that the areas and, via these, the connecting elements are braced against one another. For example, the direction runs parallel to the axial direction of the respective screw element or the respective direction coincides, for example, with the respective axial direction of the respective screw element.
Beispielsweise durchdringt das erste Schraubelement eine erste Durchgangsöffnung des ersten Verbindungselements. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Schraubelement eine zweite Durchgangsöffnung des zweiten Verbindungselements durchdringen. Die Durchgangsöffnungen können sich, insbesondere entlang der Richtung, gegenseitig zumindest teilweise überlappen. Das erste Schraubelement kann in das zweite Verbindungselement, insbesondere in die zweite Durchgangsöffnung, eingreifen oder hineinrage und/oder das zweite Schraubelement greift in das erste Verbindungselement, insbesondere in die erste Durchgangsöffnung ein beziehungsweise ragt in das erste Verbindungselement, insbesondere in die erste Durchgangsöffnung, hinein. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass zumindest jeweilige Teilbereiche der Verbindungselemente, insbesondere entlang der Richtung, aufeinanderfolgend beziehungsweise übereinander oder aufeinander angeordnet sind und sich vorzugsweise, insbesondere entlang der Richtung, gegenseitig überlappen. Dabei ist beispielsweise die jeweilige Durchgangsöffnung des jeweiligen Verbindungselements in dem jeweiligen Teilbereich des jeweiligen Verbindungselement angeordnet oder ausgebildet.For example, the first screw element penetrates a first through opening of the first connecting element. Alternatively or additionally, the second screw element can penetrate a second through opening of the second connecting element. The through openings can at least partially overlap one another, in particular along the direction. The first screw element can engage or protrude into the second connecting element, in particular into the second through opening, and / or the second screw element engages into the first connecting element, in particular into the first through opening, or protrudes into the first connecting element, in particular into the first through opening . Furthermore, it is preferably provided that at least respective partial areas of the connecting elements, in particular along the direction, are arranged one after the other or one above the other or on top of one another and preferably overlap one another, in particular along the direction. In this case, for example, the respective through opening of the respective connecting element is arranged or formed in the respective partial area of the respective connecting element.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung dass die Bereiche der Verbindungseinrichtung entlang der vorzugsweise geraden Richtung voneinander beabstandet sind, wobei das beispielsweise einstückig ausgebildete Ausgleichselement an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, entlang der Richtung eine größere, insbesondere elastische, Nachgiebigkeit, das heißt eine geringere Steifigkeit als die Verbindungselemente, insbesondere jeweils für sich alleine betrachtet, aufweist. Dadurch können Setzerscheinungen beziehungsweise deren unterwünschte Effekte, insbesondere eine Abnahm der Spannkraft, besonders gut kompensiert, das heißt gering gehalten oder vermieden werden.In an advantageous embodiment of the invention, the areas of the connecting device are spaced apart from one another along the preferably straight direction, with the compensating element, which is, for example, formed in one piece per se, that is to say on its own, greater, in particular elastic, flexibility along the direction, that is to say less Stiffness than the connecting elements, in particular each considered individually, has. As a result, settling phenomena or their undesired effects, in particular a decrease in the clamping force, can be compensated particularly well, that is to say kept low or avoided.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Ausgleichselement entlang der Richtung stärker, insbesondere elastisch, verformt ist als die Verbindungselemente, insbesondere im Vergleich zu einem jeweiligen Zustand der Verbindungselemente und des Ausgleichselements vor einer Herstellung der Verbindungsvorrichtung und somit im Vergleich zu einem jeweiligen, insbesondere elastisch, unverformten Zustand der Verbindungselemente und des Ausgleichselements. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass infolge der Herstellung der Verbindungsanordnung das Ausgleichselement, insbesondere entlang der Richtung und ausgehend von dem jeweiligen unverformten Zustand, stärker beziehungsweise um ein größeres Maß elastisch längenverkürzt beziehungsweise gestaucht wird als die Verbindungselemente. Dadurch kann sich beispielsweise das Ausgleichselement bei einer Setzerscheinung, insbesondere in die erste Richtung und/oder zweite Richtung, verformen, insbesondere in Richtung eines elastisch unverformten Zustands des Ausgleichselements zurückverformen, um die Setzerscheinung zu kompensieren. Insbesondere kann unter diesem Verformen oder Rückverformen des Ausgleichselements verstanden werden, dass sich das Ausgleichselement, insbesondere entlang der Richtung, derart, insbesondere elastisch, verformt, dass eine entlang der Richtung verlaufende Erstreckung, insbesondere Dicke, des Ausgleichselements zunimmt. Ferner kann unter diesem Verformen des Ausgleichselements verstanden werden, dass sich das Ausgleichselement zumindest teilweise entspann. Hierunter kann insbesondere verstanden werden, dass sich beispielsweise das Ausgleichselement zunächst in einem ersten Zustand befindet, in welchem das Ausgleichselement elastisch verformt ist. Diesen ersten Zustand nimmt das Ausgleichselement beispielsweise unmittelbar nach einer Herstellung der Verbindungsvorrichtung ein. Kommt es dann zu einer Setzerscheinung, so kommt das Ausgleichselement in einen zweiten Zustand, in welchem das Ausgleichselement gegenüber dem ersten Zustand weniger stark elastisch verformt und/oder entlang der Richtung dicker beziehungsweise länger ist. Dabei ist es denkbar, dass das Ausgleichselement sowohl in dem ersten Zustand als auch in dem zweiten Zustand, insbesondere elastisch, stärker verformt ist als die Verbindungselemente.Another embodiment is characterized in that the compensating element is more, in particular elastically, deformed along the direction than the connecting elements, in particular in comparison to a respective state of the connecting elements and the compensating element before the connecting device is manufactured and thus compared to a respective, in particular elastic, undeformed state of the connecting elements and the compensating element. This is to be understood in particular that, as a result of the production of the connection arrangement, the compensating element, in particular along the direction and starting from the respective undeformed state, is elastically shortened or compressed in length to a greater extent or by a greater extent than the connection elements. In this way, for example, the compensating element can deform in the event of a settling phenomenon, in particular in the first direction and / or second direction, in particular in the direction of an elastically undeformed state of the compensating element, in order to compensate for the settling phenomenon. In particular, this deformation or re-deformation of the compensating element can be understood to mean that the compensating element, in particular along the direction, deforms, in particular elastically, in such a way that an extension, in particular thickness, of the compensating element that runs along the direction increases. Furthermore, this deformation of the compensating element can be understood to mean that the compensating element relaxes at least partially. This can in particular be understood to mean that, for example, the compensation element is initially in a first state in which the compensation element is elastically deformed. The compensating element assumes this first state, for example immediately after the connection device has been produced. If a settling phenomenon then occurs, the compensating element comes into a second state in which the compensating element is less elastically deformed than the first state and / or is thicker or longer along the direction. It is conceivable that the compensating element is more strongly deformed than the connecting elements both in the first state and in the second state, in particular elastically.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Ausgleichselement mit den Verbindungselementen elektrisch kontaktiert ist, wodurch die Verbindungselemente über das Ausgleichselement elektrisch miteinander verbunden sind. Dadurch kommt dem Ausgleichselement eine Doppelfunktion zu, da das Ausgleichselement sowohl zur Kompensation von Setzerscheinungen als auch zum elektrischen Verbinden der Verbindungselemente genutzt wird. Dadurch können die Bauelemente gewichts-, bauraum- und kostengünstig miteinander verbunden werden. Das jeweilige Verbindungselement ist beispielsweise ein elektrischer Leiter, insbesondere eine Stromschiene, mittels welchem die Bauelemente besonders gut elektrisch miteinander verbunden werden können.Another embodiment is characterized in that the compensating element is electrically contacted with the connecting elements, whereby the connecting elements are electrically connected to one another via the compensating element. As a result, the compensating element has a double function, since the compensating element is used both to compensate for settling phenomena and to electrically connect the connecting elements. As a result, the components can be combined with one another in terms of weight, installation space and cost get connected. The respective connecting element is, for example, an electrical conductor, in particular a busbar, by means of which the components can be electrically connected to one another particularly well.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Ausgleichselement, insbesondere an sich, als Federelement, insbesondere als Tellerfeder oder Wellfeder, ausgebildet ist. Dadurch können auch besonders umfangreiche Setzerscheinungen besonders gut kompensiert werden. Hierbei ist das Ausgleichselement an sich ist elastisch verformbar beziehungsweise elastisch verformt, insbesondere entlang der Richtung. Insbesondere kann somit auf einfache Art und Weise eine oder die Vorspannkraft erzeugt werden, sodass zuverlässig ein elektrischer Kontakt zwischen den Verbindungselementen auch bei entsprechenden Setzvorgängen der Verbindungsvorrichtung realisiert werden kann.In a particularly advantageous embodiment, it is provided that the compensating element, in particular per se, is designed as a spring element, in particular as a plate spring or a wave spring. In this way, particularly extensive settling phenomena can also be compensated particularly well. Here, the compensating element per se is elastically deformable or elastically deformed, in particular along the direction. In particular, a pretensioning force or the pretensioning force can thus be generated in a simple manner, so that an electrical contact between the connecting elements can also be reliably implemented during corresponding setting processes of the connecting device.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Ausgleichselement zusätzlich als elektrisches Sicherungselement ausgebildet ist. Dadurch kann verhindert werden, dass beispielsweise bei einer Fehlkontaktierung beziehungsweise bei entsprechenden Setzvorgängen elektrische Ströme nicht über die Verbindungseinrichtung beziehungsweise nicht über das jeweilige Schraubelement fließen, sondern das Sicherungselement entsprechend auslöst, wodurch beispielsweise ein elektrischer Stromkreis, in welchem das Sicherungselement und vorzugsweise auch die Verbindungselemente angeordnet sind, geöffnet beziehungsweise unterbrochen wird. Dadurch kann verhindert werden, dass das Schraubelement zerstört wird.Furthermore, it has proven to be advantageous if the compensating element is also designed as an electrical fuse element. This can prevent electrical currents from flowing through the connecting device or the respective screw element, for example in the event of incorrect contacting or corresponding setting processes, but triggering the securing element accordingly, which for example creates an electrical circuit in which the securing element and preferably also the connecting elements are arranged are opened or interrupted. This can prevent the screw element from being destroyed.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das Ausgleichselement als Schmelzsicherung, insbesondere für eine vorgegebene Schmelztemperatur, ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann die Schmelzsicherung eine insbesondere vorgegebene Schmelztemperatur aufweisen, ab der das Sicherungselement schmilzt und somit den Stromkreis unterbricht. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt schmilzt die Schmelzsicherung bei einer vorgegebenen Temperatur, das heißt dann, wenn die Schmelzsicherung, insbesondere aufgrund eines Kurzschlusses oder eines Fehlstroms, eine Temperatur aufweist, die größer als die Schmelztemperatur ist. Insbesondere kann dadurch realisiert werden, dass eine Zerstörung der Verbindungsvorrichtung bei entsprechenden Setzvorgängen beziehungsweise bei Fehlkontaktierungen verhindert wird.It is also advantageous if the compensating element is designed as a fuse, in particular for a predetermined melting temperature. In other words, the fuse can have a particularly predetermined melting temperature, above which the fuse element melts and thus interrupts the circuit. In other words, the fuse melts at a predetermined temperature, that is, when the fuse, in particular due to a short circuit or a fault current, has a temperature that is greater than the melting temperature. In particular, it can be realized in this way that destruction of the connection device is prevented in the event of corresponding setting processes or in the event of incorrect contacting.
Um Setzvorgänge besonders gut kompensieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Ausgleichselement in dem Kraftpfad zwischen den Verbindungselementen angeordnet ist. Somit sind beispielsweise die Verbindungselemente, insbesondere entlang der Richtung, über das Ausgleichselement aneinander abgestützt beziehungsweise gegeneinander gespannt. Ferner ist es denkbar, dass das Ausgleichselement in dem Kraftpfad zwischen dem ersten Bereich und dem ersten Verbindungselement oder in dem Kraftpfad zwischen dem zweiten Verbindungselement und dem zweiten Bereich angeordnet ist.In order to be able to compensate for setting processes particularly well, it is provided in a further embodiment of the invention that the compensating element is arranged in the force path between the connecting elements. Thus, for example, the connecting elements, in particular along the direction, are supported against one another or tensioned against one another via the compensating element. Furthermore, it is conceivable that the compensating element is arranged in the force path between the first area and the first connecting element or in the force path between the second connecting element and the second area.
Um eine besonders vorteilhafte und einfach elektrische und mechanische Verbindung der Verbindungselemente realisieren und dabei Setzvorgänge besonders vorteilhaft kompensieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem Kraftpfad zwischen den Verbindungselementen ein separat von den Verbindungselementen, separat von der Verbindungseinrichtung und separat von dem Ausgleichselement ausgebildetes und mit dem Verbindungselementen elektrisch kontaktiertes Kontaktelement angeordnet ist, über welches die Verbindungselemente elektrisch miteinander verbunden sind. Das auch als erstes Kontaktelemente bezeichnete Kontaktelement ist beispielsweise ein Kontaktring, wobei beispielsweise das erste Schraubelement und/oder das zweite Schraubelement den Kontaktring durchdringt. Ferner ist es denkbar, dass das Ausgleichselement insbesondere dann, wenn das Ausgleichselement als ein, insbesondere zweites, Kontaktelement zum elektrischen Verbinden der Verbindungselemente ausgebildet ist, ein weiterer Kontaktring ist, wobei beispielsweise das erste Schraubelement und/oder das zweite Schraubelement den weiteren Kontaktring durchdringt. Die vorzugsweise separat voneinander ausgebildeten Kontaktringe sind beispielsweise, insbesondere entlang der Richtung, aufeinanderfolgend und/oder zwischen den Bereichen und/oder zwischen den Verbindungselementen beziehungsweise deren Teilbereichen angeordnet. Es ist denkbar, dass eines der Kontaktelemente einerseits das erste Verbindungselement und andererseits das andere Kontaktelement direkt berührt, welches einerseits das eine Kontaktelement und andererseits das zweite Verbindungselement direkt berührt und dadurch elektrisch kontaktiert. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Verbindungselement das zweite Kontaktelement aufweist, wobei das zweite Verbindungselement das erste Kontaktelement aufweisen kann. Das zweite Kontaktelement kann eine dritte Durchgangsöffnung aufweisen, wobei beispielsweise das erste Schraubelement die dritte Durchgangsöffnung und somit das zweite Kontaktelement durchdringen kann. Das erste Kontaktelement kann eine vierte Durchgangsöffnung aufweisen, wobei beispielsweise das zweite Schraubelement die vierte Durchgangsöffnung und somit das erste Kontaktelement durchdringen kann. Das erste Schraubelement kann in die vierte Durchgangsöffnung eingreifen und/oder das zweite Schraubelement kann in die dritte Durchgangsöffnung eingreifen. Das erste Schraubelement und/oder das zweite Schraubelement kann elektrisch mit dem ersten Kontaktelement und/oder dem zweiten Kontaktelement verbunden sein, insbesondere über das jeweilige Verbindungselement.In order to realize a particularly advantageous and simple electrical and mechanical connection of the connecting elements and to be able to compensate for setting processes particularly advantageously, it is provided in a further embodiment of the invention that in the force path between the connecting elements a separate from the connecting elements, separate from the connecting device and separately formed by the compensating element and electrically contacted with the connecting elements contact element is arranged, via which the connecting elements are electrically connected to one another. The contact element, also referred to as the first contact element, is, for example, a contact ring, with the first screw element and / or the second screw element penetrating the contact ring, for example. Furthermore, it is conceivable that the compensating element is a further contact ring, especially when the compensating element is designed as a, in particular second, contact element for electrically connecting the connecting elements, with the first screw element and / or the second screw element penetrating the further contact ring, for example. The contact rings, which are preferably embodied separately from one another, are, for example, arranged in succession, in particular along the direction, and / or between the regions and / or between the connecting elements or their subregions. It is conceivable that one of the contact elements on the one hand touches the first connecting element and on the other hand the other contact element, which on the one hand touches one contact element and on the other hand the second connecting element directly and thereby makes electrical contact. It can be provided that the first connection element has the second contact element, wherein the second connection element can have the first contact element. The second contact element can have a third through opening, wherein, for example, the first screw element can penetrate the third through opening and thus the second contact element. The first contact element can have a fourth through opening, wherein, for example, the second screw element can penetrate the fourth through opening and thus the first contact element. The first screw element can engage in the fourth through opening and / or the second screw element can engage in the third through opening. The first screw element and / or the second screw element can be electrically connected to the first contact element and / or the second contact element, in particular via the respective connecting element.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verbindungsvorrichtung einen, insbesondere elektrisch isolierenden und somit als elektrischer Isolator ausgebildeten, Berührschutz aufweist, durch welchen die Verbindungseinrichtung und das Ausgleichselement sowie vorzugsweise auch das Kontaktelement und/oder zumindest die Teilbereiche der Verbindungselemente außenseitig zumindest überwiegend, das heißt zu mehr als zur Hälfte, insbesondere vollständig, umgeben und somit überdeckt oder abgedeckt sind. Hierdurch kann eine besonders hohe Sicherheit gewährleistet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindungsvorrichtung einen, insbesondere weiteren, Berührschutz für das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement aufweisen. Insbesondere ist ein jeweiliger Berührschutz des ersten Kontaktelements und/oder des zweiten Kontaktelements als Kragen ausgebildet. Insbesondere kann der Berührschutz als Gehäuse der Verbindungsvorrichtung im zusammengesteckten Zustand angesehen werden. Insbesondere ist der Berührschutz kragenartig ausgebildet und erstreckt sich erhaben von den jeweiligen Kontaktelementen und/oder den Schraubelementen und/oder den Verbindungselementen. Dadurch kann verhindert werden, dass Personen, welche die Verbindungsvorrichtung beispielsweise zusammenstecken, Verletzungen davontragen.Finally, it has been shown to be particularly advantageous if the connecting device has a contact protection, in particular electrically insulating and thus designed as an electrical insulator, through which the connecting device and the compensating element and preferably also the contact element and / or at least the subregions of the connecting elements are at least predominantly on the outside , that is to say more than half, in particular completely, are surrounded and thus covered or covered. In this way, a particularly high level of security can be guaranteed. As an alternative or in addition, the connecting device can have a, in particular further, contact protection for the first contact element and / or the second contact element. In particular, a respective contact protection of the first contact element and / or of the second contact element is designed as a collar. In particular, the contact protection can be viewed as the housing of the connecting device in the assembled state. In particular, the contact protection is designed like a collar and extends raised from the respective contact elements and / or the screw elements and / or the connecting elements. This can prevent people who plug the connecting device together, for example, from suffering injuries.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement, an welchem das Ausgleichselement angeordnet sein kann, eine reduzierte Höhe aufweist. Dadurch ist es ermöglicht, dass bereits existierende Steckverbindungen mit dem Ausgleichselement versehen werden können. Insbesondere weist dann das jeweilige Kontaktelement die reduzierte Höhe auf derart, wie das Ausgleichselement hoch ist. Mit anderen Worten bleibt die Größe des jeweiligen Verbindungselements gleich, auch wenn das Ausgleichselement in dem jeweiligen Verbindungselement angeordnet ist. Dadurch kann hochflexibel die Verbindungsvorrichtung eingesetzt werden.It is also advantageous if the first contact element and / or the second contact element, on which the compensating element can be arranged, has a reduced height. This makes it possible for existing plug connections to be provided with the compensating element. In particular, the respective contact element then has the reduced height in the same way as the compensation element is high. In other words, the size of the respective connecting element remains the same, even if the compensating element is arranged in the respective connecting element. As a result, the connecting device can be used in a highly flexible manner.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Verbindungsvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Ferner ist das Kraftfahrzeug insbesondere als zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet.Another aspect of the invention relates to a motor vehicle with a connecting device according to the preceding aspect. The motor vehicle is designed in particular as a passenger vehicle. Furthermore, the motor vehicle is designed in particular as an at least partially electrically operated motor vehicle.
Das Ausgleichselement kann zumindest bereichsweise an dem ersten Kontaktelement und/oder an dem zweiten Kontaktelement und/oder an dem jeweiligen Schraubelement ausgebildet sein. Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise auch bei Setzvorgängen der Verbindungsvorrichtung auf Basis des Ausgleichselements, beispielsweise auf Basis der Vorspannkraft des Ausgleichselements, zuverlässig der elektrische Kontakt zwischen den beiden Kontaktelementen realisiert werden kann. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass die beiden Kontaktelemente auf Basis einer Vorspannkraft des Ausgleichselements aufeinandergedrückt werden. Sollte es dann beispielsweise zu entsprechenden Setzvorgängen während der Lebensdauer der Verbindungsvorrichtung kommen, so kann auf Basis der Vorspannkraft weiterhin der elektrische Kontakt zwischen den beiden Kontaktelementen beziehungsweise den Verbindungselement realisiert beziehungsweise beibehalten werden. Insbesondere können somit diese Setzvorgänge ausgeglichen werden. Dadurch kann verbessert eine elektrische Kontaktierung zwischen den zwei Kontaktelementen realisiert sein.The compensating element can be formed at least in regions on the first contact element and / or on the second contact element and / or on the respective screw element. This makes it possible, for example, for the electrical contact between the two contact elements to be reliably realized even when the connecting device is set on the basis of the compensating element, for example on the basis of the pretensioning force of the compensating element. In other words, it is provided that the two contact elements are pressed against one another on the basis of a pretensioning force of the compensating element. If, for example, corresponding setting processes then occur during the service life of the connecting device, the electrical contact between the two contact elements or the connecting element can continue to be implemented or maintained on the basis of the pretensioning force. In particular, these setting processes can thus be compensated for. As a result, electrical contact between the two contact elements can be implemented in an improved manner.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Ausgleichselement an dem ersten Kontaktelement ausgebildet ist. Beispielsweise berühren sich dann die beiden Kontaktelemente an jeweils zugewandten Seiten. Auf einer ersten Seite des ersten Kontaktelements kann somit die Verbindung mit dem zweiten Kontaktelement realisiert werden. Auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des ersten Kontaktelements kann dann das Ausgleichselement anliegen und eine Vorspannkraft auf das erste Kontaktelement ausüben, sodass zuverlässig die elektrische Kontaktierung im verschraubten Zustand zwischen den beiden Kontaktelementen realisiert sein kann. Analog gilt dies, wenn die Ausgleichselemente an dem zweiten Kontaktelement ausgebildet sind.For example, it can be provided that the compensating element is formed on the first contact element. For example, the two contact elements then touch on each facing side. The connection to the second contact element can thus be realized on a first side of the first contact element. The compensating element can then rest on a second side of the first contact element opposite the first side and exert a pretensioning force on the first contact element, so that the electrical contact can be reliably made in the screwed state between the two contact elements. This applies analogously if the compensating elements are formed on the second contact element.
Alternativ oder ergänzend kann die Verbindungsvorrichtung auch ein zweites Ausgleichselement aufweisen, welches beispielsweise das erste Kontaktelement sein kann. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Ausgleichselement können dabei ohne weiteres auch auf das zweite Ausgleichselement übertragen werden und umgekehrt. Das erste Ausgleichselement kann am ersten oder zweiten Kontaktelement ausgebildet, und das zweite Kontaktelement am zweiten oder ersten Kontaktelement ausgebildet sein. Nochmals alternativ oder ergänzend kann auch zwischen wenigstens einem der beispielsweise als Stromschiene ausgebildeten Verbindungselemente, welche insbesondere am jeweiligen Kontaktelement zumindest bereichsweise anliegen, und dem jeweiligen Schraubelement ein Ausgleichselement angeordnet sein, sodass auch hier entsprechende Setzvorgänge ausgeglichen werden können.As an alternative or in addition, the connecting device can also have a second compensating element, which can be the first contact element, for example. The previous and following statements on the first compensating element can easily be transferred to the second compensating element and vice versa. The first compensating element can be formed on the first or second contact element, and the second contact element can be formed on the second or first contact element. Again, as an alternative or in addition, a compensation element can also be arranged between at least one of the connecting elements, which are designed, for example, as busbars, in particular at least partially on the respective contact element, and the respective screw element, so that corresponding setting processes can also be compensated here.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kontaktieren sich das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement in zusammengebautem Zustand der Verbindungsvorrichtung mit jeweils einander zugewandten Kontaktflächen. Insbesondere weist somit das erste Kontaktelement eine erste Seite auf, welche dem zweiten Kontaktelement zugewandt ist, und das zweite Kontaktelement weist eine erste Seite auf, welche dem ersten Kontaktelement zugewandt ist. Mit den jeweils ersten Seiten kontaktieren sich dann die Kontaktelemente im zusammengebauten Zustand der Verbindungsvorrichtung. Durch die vollflächige Kontaktierung kann realisiert werden, dass zuverlässig auch große Ströme über die Kontaktelemente übertragen werden können.According to an advantageous embodiment, the first contact element and / or the second contact element contact each other in the assembled state of the connecting device with contact surfaces facing each other. In particular, the first contact element thus has a first side which faces the second contact element, and the second contact element has a first side which faces the first contact element. The contact elements then make contact with the respective first sides in the assembled state of the connecting device. As a result of the full-surface contact, it can be realized that even large currents can be reliably transmitted via the contact elements.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sind. Insbesondere erstrecken sich die zylinderförmigen Kontaktelemente entlang in axialer Richtung. Durch die zylinderförmige Ausgestaltungsform ist es insbesondere ermöglicht, dass zuverlässig die Schraubverbindung hergestellt werden kann. Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass beispielsweise das erste Kontaktelement oder das zweite Kontaktelement eine entsprechende Gewindeeinrichtung aufweist, in welche das Schraubelement eingeschraubt werden kann. Insbesondere sind das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement beispielsweise aus Kupfer ausgebildet. Dadurch ist eine verbesserte elektrische Kontaktierung zwischen dem ersten Kraftfahrzeugbauteil und dem zweiten Kraftfahrzeugbauteil ermöglicht.Furthermore, it has proven to be advantageous if the first contact element and / or the second contact element are essentially cylindrical. In particular, the cylindrical contact elements extend along in the axial direction. The cylindrical design makes it possible, in particular, that the screw connection can be reliably established. In particular, it can then be provided that, for example, the first contact element or the second contact element has a corresponding thread device into which the screw element can be screwed. In particular, the first contact element and / or the second contact element are formed from copper, for example. This enables improved electrical contact between the first motor vehicle component and the second motor vehicle component.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Ausgleichselement elektrisch leitend ausgebildet ist und/oder das Ausgleichelement als erstes Kontaktelement und/oder als zweites Kontaktelement und/oder als Schraubenelement ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann auch der Strom über das Ausgleichselement an die Kontaktelemente übertragen werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Ausgleichselement das erste Kontaktelement oder das zweite Kontaktelement ersetzt. Mit anderen Worten kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Ausgleichselement derart ausgebildet ist, dass dieses die elektrische Energie vom ersten Kraftfahrzeugbauteil und/oder vom zweiten Kraftfahrzeugbauteil an das zweite Kontaktelement übertragen kann. Somit kann bauteilreduziert und dennoch zuverlässig die elektrische Kontaktierung zwischen den Kraftfahrzeugbauteilen realisiert werden.Furthermore, it has proven to be advantageous if the compensating element is designed to be electrically conductive and / or the compensating element is designed as a first contact element and / or as a second contact element and / or as a screw element. In other words, the current can also be transmitted to the contact elements via the compensation element. Alternatively, it can be provided that the compensating element replaces the first contact element or the second contact element. In other words, it can be provided, for example, that the compensation element is designed such that it can transmit the electrical energy from the first motor vehicle component and / or from the second motor vehicle component to the second contact element. The electrical contact between the motor vehicle components can thus be implemented with fewer components and yet reliably.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Ausgleichselement in axialer Richtung an dem ersten Kontaktelement und/oder an dem zweiten Kontaktelement angeordnet. Insbesondere befindet sich das Ausgleichselement zwischen einer Stromschiene des jeweiligen Verbindungselements und dem Kontaktelement. Dadurch ist es ermöglicht, dass zuverlässig die elektrische Energie von der Stromschiene an das jeweilige Kontaktelement übertragen werden kann.In a further advantageous embodiment, the compensation element is arranged in the axial direction on the first contact element and / or on the second contact element. In particular, the compensation element is located between a busbar of the respective connecting element and the contact element. This enables the electrical energy to be reliably transmitted from the busbar to the respective contact element.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention emerge from the claims and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figure can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own.
Es zeigt dabei die einzige Fig. eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung.The single FIGURE shows a schematic sectional view of an embodiment of a connecting device according to the invention.
In der Figur sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figure.
Die Fig. zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Ausführungsform einer Verbindungsvorrichtung
Die Verbindungsvorrichtung
Mittels der Verbindungseinrichtung
Um nun einen Setzvorgang der mechanischen Verbindung der Verbindungselemente
Außerdem sind bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Kraftpfad
Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel berührt das Ausgleichselement
Die Kontaktelemente
The
Die Verbindungseinrichtung
Die Schraube
Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Schraube
Setzvorgänge können insbesondere dadurch besonders gut kompensiert werden, dass Ausgleichselement
Des Weiteren ist ein Gehäuse
There is also a
Es ist denkbar, dass das Ausgleichselement
Die Fig. zeigt ferner, dass das Kontaktelement
Das Ausgleichselement
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Ausgleichselement
Ferner kann die Verbindungsvorrichtung
Der Berührschutz
Insbesondere zeigt somit die Fig., dass eines der beiden Kontaktelemente
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- VerbindungsvorrichtungConnecting device
- 1111
- VerbindungseinrichtungConnecting device
- 1212th
- erstes Bauelementfirst component
- 1313th
- DoppelpfeilDouble arrow
- 1414th
- zweites Bauelementsecond component
- 1515th
- Bereicharea
- 1616
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 1717th
- Bereicharea
- 1818th
- GehäuseelementHousing element
- 1919th
- KraftpfadPower path
- 2020th
- GehäuseelementHousing element
- 2121
- Pfeilarrow
- 2222nd
- Schraubescrew
- 2323
- Pfeilarrow
- 2424
- KontaktelementContact element
- 2525th
- BuchseRifle
- 2626th
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 2727
- SchrauböffnungScrew opening
- 2828
- KontaktelementContact element
- 2929
- GehäuseelementHousing element
- 3030th
- Gewindethread
- 3131
- SchraubenschaftScrew shank
- 3232
- Gewindethread
- 3333
- GehäuseelementHousing element
- 3434
- AusgleichselementCompensation element
- 3535
- SchrauböffnungScrew opening
- 3636
- VerbindungselementConnecting element
- 3737
- Gehäusecasing
- 3838
- VerbindungselementConnecting element
- 3939
- SchraubenkopfScrew head
- 4040
- Seitepage
- 4242
- Seitepage
- 4444
- Seitepage
- 4646
- Seitepage
- 4848
- BerührschutzContact protection
- 5050
- SchutzelementProtective element
- 5252
- SchutzelementProtective element
- 5454
- SchutzelementProtective element
- AA.
- strichpunktierte Liniedash-dotted line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016206378 A1 [0003]DE 102016206378 A1 [0003]
- DE 102017210425 A1 [0004]DE 102017210425 A1 [0004]
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DE102020100920.8A DE102020100920A1 (en) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Connection device for electrically connecting components of a motor vehicle |
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ID=76650474
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DE102020100920.8A Pending DE102020100920A1 (en) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Connection device for electrically connecting components of a motor vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023222305A1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Electrical connector, vehicle and assembly method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102015111885A1 (en) | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Kromberg & Schubert Gmbh | Fuse for power distributor |
DE102016206378A1 (en) | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Connecting arrangement of a first component to a second component, in particular for a vehicle, and connecting device, in particular for a vehicle |
DE102017210425A1 (en) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Te Connectivity Germany Gmbh | module connector |
-
2020
- 2020-01-16 DE DE102020100920.8A patent/DE102020100920A1/en active Pending
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