DE102020108669B3 - Verbindungsanordnung und Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsanordnung mit einem Bauteil - Google Patents

Verbindungsanordnung und Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsanordnung mit einem Bauteil Download PDF

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Abstract

Verbindungsanordnung mit einem metallischen Flachleiter mit einem zumindest viereckigen Querschnittsprofil und zumindest zwei einander gegenüberliegenden, zumindest in einem Endbereich in Längsrichtung parallel zueinander verlaufenden Oberflächen, einer ersten Durchgangsöffnungen zwischen den Oberflächen im Endbereich, wobei die erste Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Bolzens gebildet ist, zumindest einer zweiten Durchgangsöffnungen zwischen den Oberflächen im Endbereich, wobei die zweite Durchgangsöffnung zur Aufnahme einer metallischen Anschlusskonsole gebildet ist, wobei die Anschlusskonsole als Flachteil gebildet ist und flächig mit einer Kontaktfläche an einer der Oberflächen des Flachleiters in dem Endbereich anliegt.

Description

  • Der Gegenstand betrifft eine Verbindungsanordnung mit einem metallischen Flachleiter und einer Anschlusskonsole sowie ein Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsanordnung mit einem Bauteil.
  • Zur Verteilung elektrischer Energie in automotiven Anwendungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, sei es Pkw oder Lkw, werden immer häufiger Flachleiter eingesetzt. Flachleiter eignen sich insbesondere für die Energieverteilung, da sie ab bestimmten Leiterquerschnitten gegenüber Rundleitern größere Oberflächen haben und somit eine verbesserte Stromtragfähigkeit aufweisen. Insbesondere werden Flachleiter eingesetzt, um elektrische Energie zwischen einer Batterie, einem Starter und/oder einem Generator zu übertragen. Als sogenannter Energy Backbone dient eine Flachleitung zur Verteilung elektrischer Energie von einer Batterie zu einer Mehrzahl von Verbrauchern als auch zwischen einer Antriebsbatterie und einem Antriebsmotor in elektrisch betriebenen Fahrzeugen. In allen Fällen haben die Flachleiter große Leiterquerschnitte. Häufig wird aufgrund der hohen Leiterquerschnitte Aluminium als metallischer Werkstoff für die Flachleiter eingesetzt, da dieses gegenüber Kupfer ein geringeres Gewicht hat.
  • Bei der Verteilung von elektrischer Energie in einem Fahrzeug ist es jedoch notwendig, den Flachleiter elektrisch mit den Verbrauchern zu verbinden, was elektrische Übergabepunkte erfordert, die hinsichtlich ihrer mechanischen als auch elektrischen Eigenschaften langzeitstabil sein müssen. Übergangswiderstände an den Übergabepunkten müssen gering sein, um dort elektrische Verluste gering zu halten, als auch um ein Überhitzen zu vermeiden. Gerade in Antriebssträngen der Fahrzeuge fließen sehr hohe Ströme, was zu hohen ohmschen Verlusten an den Übergabepunkten führt, wenn die Übergangswiderstände zu hoch sind.
  • Insbesondere bei einem über einen längeren Zeitraum gedachten Einsatz in dynamischen Umgebungen kann sich der Übergangswiderstand mit Zeit erhöhen. Dies kann unter anderem dadurch auftreten, dass die Kontaktfläche zwischen dem Flachleiter und dem Verbindungsteil aufgrund der dynamischen Belastung verringert wird. So kommt es insbesondere bei Aluminium, aufgrund seiner duktilen Eigenschaft, zu plastischen Verformungen in dynamischen Umgebungen. Daher ist dafür Sorge zu tragen, dass das Aluminium aufgrund mechanischer Belastungen an der Kontaktstelle nicht oder nur gering plastisch verformt wird um dadurch den Übergangswiderstand nicht negativ zu beeinflussen.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2019 104 318 B3 betrifft einen elektrischen Leiter sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters, insbesondere eines Batterieleiters, insbesondere in Form eines Flachleiters, insbesondere für automotive Anwendungen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Anschlusskonsole für Flachleiter zur Verfügung zu stellen, welche bei einem Einsatz in dynamischen Umgebungen bei hohen Standzeiten einen gleichbleibend geringen Übergangswiderstand gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Anschlusskonsole nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 15 gelöst.
  • Die Verbindungsanordnung umfasst gegenständlich einen metallischen Flachleiter. Ein metallischer Flachleiter ist dabei insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Dies kann beispielsweise E-Aluminium oder Aluminium 99, 5 sein. Das Aluminium kann dabei insbesondere weich geglüht sein.
  • Der Flachleiter kann zumindest teilweise von einem elektrischen Isolator umgeben sein, beispielsweise aus Kunststoff, z.B. Silikon- oder PVC. In einem Endbereich kann der Flachleiter frei von der Isolierung sein. Auch kann der Flachleiter in einem Mittenbereich frei von der Isolierung sein. Endbereich oder Mittenbereich können als Verbindungsbereiche angesehen werden.
  • Der Flachleiter hat ein mehreckiges Querschnittsprofil, insbesondere ein zumindest viereckiges Querschnittsprofil. Dabei sind insbesondere rechteckige oder quadratische Querschnittsprofile bevorzugt. Ein solches Querschnittsprofil zeichnet sich dadurch aus, dass der Flachleiter zumindest zwei einander gegenüber liegende, zumindest in einem Verbindungsbereich in Längsrichtung parallel zueinander verlaufende Oberflächen hat.
  • In dem Verbindungsbereich hat der Flachleiter eine erste Durchgangsöffnung. Die Durchgangsöffnung kann dabei z.B. gebohrt, gestanzt, gesägt, gefräst oder in einer sonstigen Weise geformt werden. Die Durchgangsöffnung verläuft zwischen den Oberflächen, die im Verbindungsbereich parallel zueinander verlaufen. Die Durchgangsöffnung ist zur Aufnahme eines Bolzens gebildet, welcher zur Anordnung der Verbindungsanordnung an einem Bauteil durch die Durchgangsöffnung gesteckt wird, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird.
  • Neben der ersten Durchgangsöffnung zwischen den beiden Oberflächen hat der Flachleiter zumindest eine zweite Durchgangsöffnung zwischen den Oberflächen im Verbindungsbereich. Diese zweite Durchgangsöffnung dient zur Aufnahme einer metallischen Anschlusskonsole. Insbesondere ein Vorsprung der Anschlusskonsole wird in diese zweite Durchgangsöffnung eingesetzt, wie nachfolgend beschrieben werden wird.
  • Die metallische Anschlusskonsole kann, wie der Flachleiter, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sein. Auch ist es möglich, dass die metallische Anschlusskonsole, wie der Flachleiter, aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist. Die Anschlusskonsole ist als Flachteil gebildet und hat einen flächigen Bereich, der als Kontaktfläche zu dem Flachleiter gebildet ist. Die Kontaktfläche liegt an einer der Oberflächen des Flachleiters in dem Verbindungsbereich an. In dem Verbindungsbereich kann die Kontaktfläche und/oder die Oberfläche des Flachleiters metallisch beschichtet sein, insbesondere vernickelt und/oder verzinnt. Dabei kann alternativ oder kumulativ am Flachleiter oder an der Anschlusskonsole die metallische Beschichtung vorgesehen sein. Über die Anschlusskonsole, insbesondere die Kontaktfläche der Anschlusskonsole, wird eine große Kontaktfläche bereitgestellt, über die ein elektrischer Strom mit geringem Übergangswiderstand fließen kann.
  • Ziel ist es nun, diese Verbindung an der Kontaktfläche zwischen Anschlusskonsole und Flachleiter langzeitstabil zu gestalten und insbesondere in dynamischen Umgebungen vor Degradation zu schützen.
  • Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Anschlusskonsole eine erste Durchgangsausnehmung aufweist. Die Durchgangsausnehmung kann entsprechend der Durchgangsöffnung geformt sein, beispielsweise kongruent dazu. Auch kann die Durchgangsausnehmung gebohrt, gestanzt, gesägt, gefräst oder in einer sonstigen Weise geformt werden.
  • Wird die Anschlusskonsole mit dem Kontaktbereich an den Flachleiter im Verbindungsbereich angelegt, so fluchten Durchgangsöffnung und Durchgangsausnehmung zueinander.
  • Die fluchtenden ersten Öffnungen/Ausnehmungen dienen zur Aufnahme eines Bolzens, wie nachfolgend beschrieben werden wird.
  • Zur Verbesserung der Langzeitstabilität ist an der Anschlusskonsole zumindest ein Vorsprung angeformt. Dieser Vorsprung ragt bevorzugt im Wesentlichen senkrecht aus der Kontaktfläche heraus.
  • Wenn die Anschlusskonsole mit ihrer Kontaktfläche im Verbindungsbereich an dem Flachleiter anliegt, so ist nicht nur die erste Durchgangsausnehmung fluchtend an der ersten Durchgangsöffnung angelegt, sondern der Vorsprung ist zusätzlich in der zweiten Durchgangsöffnung angeordnet.
  • Die Anschlusskonsole ist darüber hinaus mit ihrer Kontaktfläche stoffschlüssig mit dem Flachleiter im Verbindungsbereich verbunden. Durch die Anschlusskonsole, die bevorzugt aus einem anderen Metall gebildet ist als der Flachleiter, wird eine langzeitstabile Kontaktierung des Flachleiters über die Verbindungsanordnung mit einem Bauteil ermöglicht.
  • Das stoffschlüssige Fügen der Anschlusskonsole an dem Flachleiter erfolgt bevorzugt mittels Ultraschallschweißen, Reibschweißen, Rührreibschweißen, Widerstandsschweißen, Laserschweißen oder dergleichen. Eine vollflächige oder partielle Verbindung zwischen der Kontaktfläche und dem Flachleiter im Verbindungsbereich wird insbesondere durch ein Reibschweißen, insbesondere ein Ultraschallschweißen ermöglicht. Auch ist ein Widerstandsschweißen geeignet, eine vollflächige Verbindung der Kontaktfläche mit dem Flachleiter zu gewährleisten. Der Flachleiter ist somit über die Kontaktfläche großflächig an dem Flachleiter verbunden und über die Vorsprünge mechanisch stabil daran angeordnet.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung im Wesentlichen senkrecht aus der Kontaktfläche ragt. Die Oberflächen, zwischen denen die zweite Durchgangsöffnung verläuft, sind bevorzugt parallel zueinander, so dass die zweite Durchgangsöffnung senkrecht zu der Oberfläche verläuft. Um den Vorsprung in der zweiten Durchgangsöffnung anzuordnen, ist dieser ebenfalls bevorzugt senkrecht an der Kontaktfläche angeformt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere hohlzylindrisch ist. Die zweite Durchgangsöffnung kann eine innere Mantelfläche haben, die kongruent zur äußeren Mantelfläche des Vorsprungs ist.
  • Zur Aufnahme von Klemmkräften und zur Entlastung des Flachleiters, wenn dieses an ein Bauteil angeschraubt wird, wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung ausgehend von der Kontaktfläche eine Längserstreckung aufweist, die gleich dem Abstand der Oberflächen des Flachleiters im Verbindungsbereich ist. Somit ist die Länge des Vorsprungs gleich der Länge der zweiten Durchgangsöffnung (was der Höhe des Flachleiters im Verbindungsbereich entspricht), was dazu führt, dass im eingesteckten Zustand der Vorsprung die Durchgangsöffnung vollständig ausfüllt. Somit kann ein Flachteil an dem Vorsprung anliegen und der Vorsprung nimmt Anpresskräfte, die auf das Flachteil ausgeübt werden und in Richtung des Flachleiters, insbesondere senkrecht auf die Oberfläche des Flachleiters im Verbindungsbereich wirken, aufnehmen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung mit seiner äußeren Mantelfläche zumindest teilweise, insbesondere vollständig an einer inneren Mantelfläche der zweiten Durchgangsöffnung anliegt. Dadurch ist ein Stromfluss nicht nur über die Kontaktfläche, sondern auch die Fläche, an dem der Vorsprung an der inneren Mantelfläche der Durchgangsöffnung anliegt, möglich. Eine besonders gute Verbindung wird dann erreicht, wenn der Vorsprung und die zweite Durchgangsöffnung eine Übergangspassung oder eine Presspassung aufweisen.
  • Der Vorsprung ist vorzugweise einstückig mit der Anschlusskonsole (das Flachteil) gebildet. Dabei kann die Anschlusskonsole spanhebend oder spanlos umgeformt werden, insbesondere mittels Stanzen und/oder Biegen. Es ist möglich, bei der Vorbereitung des Flachteils die Vorsprünge aus dem Material des Flachteils mittels Stanzen herauszudrücken. Eine einstückige Gestaltung des Vorsprungs mit dem Flachteil verhindert, dass ein Übergangswiderstand zwischen dem Vorsprung und dem Flachteil entsteht.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass eine Stirnfläche des Vorsprungs bündig mit der Oberfläche des Flachleiters ist. Die Oberfläche des Flachleiters, welche auf der der Anschlusskonsole abgewandten Seite liegt, ist die Oberfläche, die bündig mit dem Vorsprung ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Anzahl der zweiten Durchgangsöffnung und der Vorsprünge gleich ist. Insbesondere sind mehr als eine zweite Durchgangsöffnung und ein Vorsprung vorgesehen, sodass die Anzahl der mechanischen Verbindungen zwischen der Anschlusskonsole und dem Flachleiter erhöht wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die geometrische Anordnung der Vorsprünge um die Durchgangsausnehmung herum kongruent zu einer geometrischen Anordnung der zweiten Durchgangsöffnung um die erste Durchgangsöffnung herum ist. Somit wird erreicht, dass die Anschlusskonsole fluchtend mit der ersten Durchgangsöffnung mit seinen Vorsprüngen in die zweiten Durchgangsöffnungen eingesetzt werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei zweite Durchgangsöffnungen in bevorzugt gleichen Winkelabständen zueinander um die erste Durchgangsöffnung herum angeordnet sind. Insbesondere schließen die zweiten Durchgangsöffnungen die erste Durchgangsöffnung ein, das heißt, die zweiten Durchgangsöffnungen liegen umlaufend um die erste Durchgangsöffnung herum. Bevorzugt liegen die zweiten Durchgangsöffnungen auf einem Kreisbogen, der um die erste Durchgangsöffnung herum verläuft.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass ein zweites Flachteil, beispielsweise in der Form einer Unterlegscheibe auf der Anschlusskonsole gegenüber liegenden Oberfläche des Flachleiters angeordnet ist. Dieses Flachteil liegt bevorzugt zumindest an den Stirnflächen der Vorsprünge, insbesondere jedoch gleichzeitig an den Stirnflächen der Vorsprünge als auch der Oberfläche des Flachleiters an.
  • Ein Bolzen, der einen flanschartigen Bolzenkopf und einen sich vom Bolzenkopf erstreckenden Bolzenstift hat, kann in das zweite Flachteil eingesteckt sein. Das zweite Flachteil hat hierfür eine Aufnahme, beispielsweise eine Öffnung, Bohrung oder dergleichen.
  • Zur Befestigung der Verbindungsanordnung an ein Bauteil wird der Bolzenstift durch das zweite Flachteil, die erste Durchgangsöffnung und die erste Durchgangsaufnahme geführt und mit einem Bauteil derart verbunden, dass das zweite Flachteil zwischen dem Bolzenkopf und dem Vorsprung klemmend gehalten ist. Durch die Verbindung des Bolzens mit dem Bauteil kann eine Klemmkraft, die senkrecht das zweite Flachteil in Richtung des Flachleiters wirkt, ausgeübt werden. Dies kann insbesondere durch ein Verschrauben erfolgen, wenn der Bolzenstift als Schraube gebildet ist. Diese Anpresskraft wird durch die Vorsprünge aufgenommen, so dass die mechanische Belastung des Flachleiters im Verbindungsbereich reduziert ist, was insbesondere für eine langzeitstabile Verbindung hilfreich ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Bolzen ein Schraubbolzen ist. Dieser lässt sich mit dem Bauteil verschrauben.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Bolzen das zweite Flachteil im verbundenen Zustand gegen den Vorsprung drückt. Der Vorsprung nimmt die Anpresskraft auf, so dass eine definierte Anpresskraft des Bolzens auf das Flachteil ermöglicht ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die erste Durchgangsöffnung und/oder die erste Durchgangsausnehmung als Rundloch oder als Langloch gebildet sind.
  • Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren zum Verbinden eines Bauteils mit einer Verbindungsanordnung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Dabei wird die Kontaktfläche der Anschlusskonsole an dem Flachleiter angeordnet. Zumindest der eine Vorsprung wird in zumindest die eine Durchgangsöffnung eingesteckt, wobei auch mehrere Vorsprünge in mehrere Durchgangsöffnungen eingesteckt werden können. Bei dieser Anordnung wird sichergestellt, dass die erste Durchgangsöffnung und die erste Durchgangsausnehmung miteinander fluchten, so dass durch diese beiden ein Bolzen durchgesteckt werden kann. Nachdem die Anschlusskonsole an dem Flachleiter angeordnet wurde, wird die Kontaktfläche der Anschlusskonsole stoffschlüssig mit der Oberfläche des Flachleiters gefügt. Auf der der Anschlusskonsole gegenüber liegenden Seite des Flachleiters wird ein zweites Flachteil mit einem Loch an der ersten Durchgangsöffnung angelegt.
  • Anschließend wird ein Bolzen in das Loch, die erste Durchgangsöffnung und die erste Durchgangsausnehmung eingesteckt, um den Bolzen mit einem Bauteil zu verbinden. Dabei wird das zweite Flachteil zwischen dem Bolzen und dem Vorsprung verklemmt.
  • Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • 1a, b Flachleiter mit Verbindungsbereichen;
    • 2 eine Draufsicht auf einen Flachleiter mit einer ersten Durchgangsöffnung und vier zweiten Durchgangsöffnungen;
    • 3a, b eine Anschlusskonsole;
    • 4 einen Flachleiter mit einer angeschlossenen Anschlusskonsole;
    • 5 einen Längsschnitt durch eine Verbindungsanordnung mit einem Bauteil.
  • 1a zeigt einen Flachleiter 2 mit einer Isolation 4. Der Flachleiter 2 mit der Isolation 4 kann auch als Flachkabel bezeichnet werden. In der 1a ist das Flachkabel in einem Endbereich abisoliert, so dass in einem Endbereich der Flachleiter 2 blank ist. Dieser Endbereich kann als Verbindungsbereich 6 bezeichnet werden.
  • Zu erkennen ist, dass der Flachleiter 2 ein rechteckiges Querschnittsprofil hat, es sind jedoch auch quadratische oder andere mehreckige Querschnittsprofile denkbar. Der Flachleiter 2 hat zwei einander gegenüber liegende breite Oberflächen 2a, 2b, die im Verbindungsbereich 6 parallel zueinander verlaufen.
  • 1b zeigt den Flachleiter 2, bei dem der Verbindungsbereich 6 zwischen zwei Bereichen mit Isolation 4 liegt. Auch hier liegt der Flachleiter 2 im Verbindungsbereich 6 blank. Ebenfalls sind auch hier breite Oberflächen 2a, 2b parallel zueinander verlaufend.
  • Zur Bereitstellung einer Verbindungsanordnung wird nun vorgeschlagen, dass der Flachleiter 2 im Verbindungsbereich 6 wie in der 2 gezeigt mit einer ersten Durchgangsöffnung 8 und zumindest einer, in dem gezeigten Beispiel vier zweiten Durchgangsöffnungen 10 versehen wird. Die Durchgangsöffnungen 8, 10 können aus dem Flachleiter 2 gestanzt, gefräst, gebohrt oder geschnitten werden. Zu erkennen ist, dass die zweiten Durchgangsöffnungen 10 die erste Durchgangsöffnung 8 umschließen. Insbesondere liegen die zweiten Durchgangsöffnungen 10 in Winkelabständen zueinander um die erste Durchgangsöffnung 8. Dabei können die zweiten Durchgangsöffnungen 10 beispielsweise auf einem Kreisbogen um die erste Durchgangsöffnung 8 liegen.
  • Nachdem der Verbindungsbereich 6 mit den Durchgangsöffnungen 8, 10 hergestellt wurde, kann eine Anschlusskonsole 12, wie sie in den 3a, b gezeigt ist, an den Flachleiter 2 angelegt werden. 3a zeigt eine Ansicht einer Anschlusskonsole 12. Die Anschlusskonsole 12 hat eine Durchgangsausnehmung 14. Die Durchgangsausnehmung 14 kann entsprechend der Durchgangsöffnung 8 geformt werden. Die Durchgangsausnehmung 14 hat insbesondere eine geometrisch kongruente oder geometrisch ähnliche Form zu der ersten Durchgangsöffnung 8. Dies kann ein Rundloch oder ein Langloch sein, andere Formen sind jedoch auch möglich, insbesondere eckige Formen.
  • Die Anschlusskonsole 12 weist darüber hinaus zumindest einen, bevorzugt mehrere Vorsprünge 16 auf. Die Vorsprünge 16 sind um die Durchgangsausnehmung 14 herum angeordnet. Die geometrische Anordnung von Durchgangsausnehmungen 14 und Vorsprüngen 16 zueinander ist insbesondere geometrisch kongruent zu der geometrischen Anordnung der ersten Durchgangsöffnung 8 zu den zweiten Durchgangsöffnungen 10. Die Anschlusskonsole 12 kann somit mit ihren Vorsprüngen 16 in die zweiten Durchgangsöffnungen 10 eingesteckt werden. Dann kann die erste Durchgangsöffnung 8 mit der Durchgangsausnehmung 14 fluchten. Auf der Seite der Vorsprünge 16 hat die Anschlusskonsole 12 eine Kontaktfläche 18.
  • 3b zeigt eine Draufsicht auf die Kontaktfläche 18. Zu erkennen ist, dass die Vorsprünge 16 hohlzylindrisch geformt sind. Die Vorsprünge 16 werden insbesondere mittels Stanzen, Biegen oder dergleichen einstückig aus der Anschlusskonsole 12 gebildet. Die Anschlusskonsole 12 ist insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, wohingegen der Flachleiter 2 insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist. Geeignete metallische Beschichtungen, insbesondere Verzinnen, Vernickeln oder dergleichen, ist sowohl am Flachleiter 2 im Verbindungsbereich 6 als auch an der Anschlusskonsole 12 an der Kontaktfläche 18 alternativ oder kumulativ möglich.
  • Zur Verbindung der Anschlusskonsole 12 an den Flachleiter 2 wird diese mit ihren Vorsprüngen 16 in die zweiten Durchgangsöffnungen 10 eingesetzt.
  • Eine Draufsicht auf die Oberfläche 2a des Flachleiters 2 ist in der 4 gezeigt. Zu erkennen ist, dass die Vorsprünge 16 in den zweiten Durchgangsöffnungen 10 eingesetzt sind.
  • Ein Querschnitt in Längsrichtung zum Flachleiter 2 wie er in der 4 gezeigt ist, ist in der 5 zu erkennen. Zu erkennen ist, dass die Anschlusskonsole 12 mit ihrer Kontaktfläche 18 an dem Flachleiter 2 anliegt. Die Vorsprünge 16 sind in den zweiten Durchgangsöffnungen 10 angeordnet. Die Kontaktfläche 18 ist insbesondere stoffschlüssig mit der Oberfläche 2b des Flachleiters 2 gefügt. Dies kann beispielsweise mittels Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen oder dergleichen erfolgen.
  • Zu erkennen ist, dass die Vorsprünge 16 bündig mit der Oberfläche 2a des Flachleiters 2 abschließen.
  • Nachdem der Flachleiter 2 mit der Anschlusskonsole 12 gefügt wurde, wird eine Unterlegscheibe 20 oder ein anderes Flachteil auf den Flachleiter 2 und die Vorsprünge 16 aufgelegt. Anschließend wird eine Schraube mit einem Schraubenkopf 22a und einem Schraubenstift 22b in ein Bauteil 24 eingeschraubt. Dabei wird der Schraubenkopf 22a auf die Unterlegscheibe 20 gedrückt, die ihrerseits gegen die Stirnflächen der Vorsprünge 16 gedrückt wird. Die Vorsprünge 16 nehmen die senkrechte Anpresskraft auf, so dass die Unterlegscheibe 20 zwischen dem Schraubenkopf 22a und den Vorsprüngen 16 sowie dem Flachleiter 2 eingeklemmt ist.
  • Durch die Aufnahme der Anpresskräfte durch die Vorsprünge 16 wird eine langzeitstabile Verbindung zwischen dem Flachleiter 2 und dem Bauteil 24 ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Flachleiter
    4
    Isolation
    6
    Verbindungsbereich
    8
    erste Durchgangsöffnung
    10
    zweite Durchgangsöffnung
    12
    Anschlusskonsole
    14
    Durchgangsausnehmung
    16
    Vorsprung
    18
    Kontaktfläche
    20
    Unterlegscheibe
    22
    Schraube
    24
    Bauteil

Claims (15)

  1. Verbindungsanordnung mit - einem metallischen Flachleiter (2) mit - einem zumindest viereckigen Querschnittsprofil und zumindest zwei einander gegenüberliegenden, zumindest in einem Endbereich in Längsrichtung parallel zueinander verlaufenden Oberflächen, - einer ersten Durchgangsöffnung (8) zwischen den Oberflächen im Endbereich, wobei die erste Durchgangsöffnung (8) zur Aufnahme eines Bolzens gebildet ist, - zumindest einer zweiten Durchgangsöffnung (10) zwischen den Oberflächen im Endbereich, wobei die zweite Durchgangsöffnung (10) zur Aufnahme einer metallischen Anschlusskonsole (12) gebildet ist, wobei - die Anschlusskonsole (12) als Flachteil (2) gebildet ist und flächig mit einer Kontaktfläche (18) an einer der Oberflächen des Flachleiters (2) in dem Endbereich anliegt, dadurch gekennzeichnet, - dass die Anschlusskonsole (12) eine erste Durchgangsausnehmung (14) aufweist, die fluchtend an der ersten Durchgangsöffnung (8) angeordnet ist, - dass die Anschlusskonsole (12) zumindest einen aus der Kontaktfläche (18) der Anschlusskonsole (12) ragenden Vorsprung (16) aufweist, - dass der Vorsprung (16) in der zweiten Durchgangsöffnung (10) angeordnet ist und - dass die Anschlusskonsole (12) zumindest mit der Kontaktfläche (18) stoffschlüssig mit dem Flachleiter (2) verbunden ist.
  2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der Vorsprung (16) im Wesentlichen senkrecht aus der Kontaktfläche (18) ragt.
  3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass der Vorsprung (16) im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere hohlzylindrisch ist.
  4. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Vorsprung (16) ausgehend von der Kontaktfläche (18) eine Längserstreckung aufweist, die gleich dem Abstand der Oberflächen des Flachleiters (2) im Endbereich ist.
  5. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Vorsprung (16) mit seiner äußeren Mantelfläche zumindest teilweise, insbesondere vollständig an einer inneren Mantelfläche der zweiten Durchgangsöffnung (10) anliegt, insbesondere dass der Vorsprung (16) und die zweite Durchgangsöffnung (10) eine Übergangspassung oder eine Presspassung aufweisen.
  6. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Vorsprung (16) einstückig mit dem Flachteil (2) ist und aus dem Flachteil (2) umgeformt ist.
  7. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass eine Stirnfläche des Vorsprungs (16) bündig mit der Oberfläche ist.
  8. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Anzahl der zweiten Durchgangsöffnungen (10) und der Vorsprünge (16) gleich ist.
  9. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass eine geometrische Anordnung der Vorsprünge (16) um die Durchgangsausnehmung (14) herum kongruent zu einer geometrischen Anordnung der der zweiten Durchgangsöffnungen (10) um die ersten Durchgangsöffnungen? (8)herum ist.
  10. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei zweite Durchgangsöffnungen (10) in Winkelabständen zueinander um die ersten Durchgangsöffnungen (8) herum angeordnet sind.
  11. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - ein zweites Flachteil (2) auf der der Anschlusskonsole (12) gegenüberliegenden Oberfläche des Flachleiters (2) angeordnet ist, - dass der Bolzen einen flanschartigen Bolzenkopf und einen sich vom Bolzenkopf erstreckenden Bolzenstift hat - dass das zweite Flachteil (2) zur Aufnahme des Bolzenstifts gebildet ist, - dass der Bolzenstift durch das zweite Flachteil (2), die erste Durchgangsöffnung (8) und die erste Durchgangsaufnahme geführt ist und mit einem Bauteil (24) derart verbunden ist, dass das zweite Flachteil (2) zwischen dem Bolzenkopf und dem Vorsprung (16) klemmend gehalten ist.
  12. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Bolzen ein Schraubbolzen ist.
  13. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Bolzen das zweite Flachteil (2) im verbundenen Zustand gegen den Vorsprung (16) drückt.
  14. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die erste Durchgangsöffnung (8) und/oder die erste Durchgangsausnehmung (14) als Rundloch oder als Langloch gebildet sind.
  15. Verfahren zum Verbinden eines Bauteils mit einer Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüchen mit den Schritten, - Anordnen der Kontaktfläche (18) der Anschlusskonsole (12) an dem Flachleiter (2), wobei der zumindest eine Vorsprung (16) in der zumindest einen zweiten Durchgangsöffnung (10) angeordnet wird, so dass die erste Durchgangsöffnung (8) und die erste Durchgangsausnehmung (14) miteinander fluchten, - stoffschlüssiges Verbinden der Kontaktfläche (18) der Anschlusskonsole (12) mit dem Flachleiter (2), - Anlegen eines zweiten Flachteils (2) mit einem Loch an der Durchgangsöffnung auf der der Anschlusskonsole (12) gegenüberliegenden Oberfläche des Flachleiters (2), - Einsetzen des Bolzens in das Loch, die erste Durchgangsöffnung (8) und die zweite Durchgangsöffnung (10) zum Verbinden des Bolzens mit dem Bauteil (24), so dass das Flachteil (2) zwischen dem Bolzen und dem Vorsprung (16) verklemmt wird.
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