DE102020111359A1 - Contact-protected connection arrangement of two electrical conductors and a motor vehicle with such a connection arrangement - Google Patents

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Tobias Brandstetter
Stephan Riess
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/308Conductive members located parallel to axis of screw

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung (4) eines ersten elektrischen Leiters (5) an einem zweiten elektrischen Leiter (7), bei welcher die Leiter (5, 7) mittels einer Schraubaufnahme (8) und einer darin eingeschraubten und eine erste Durchgangsöffnung (13) des ersten Leiters (5) durchdringenden Schraube (6) miteinander mechanisch verbunden sind, wobei im verbundenen Zustand die elektrischen Leiter (5, 7) über Kontaktflächen (21, 22) elektrisch miteinander verbunden sind, welche in Isolationsgehäusen (29, 32) angeordnet sind und in diesen zurückversetzt sind, und wobei die Schraube (6) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff ausgebildet ist.The invention relates to a connection arrangement (4) of a first electrical conductor (5) on a second electrical conductor (7), in which the conductors (5, 7) are screwed in with a screw receptacle (8) and a first through opening (13). of the first conductor (5) penetrating screw (6) are mechanically connected to one another, wherein in the connected state the electrical conductors (5, 7) are electrically connected to one another via contact surfaces (21, 22) which are arranged in insulating housings (29, 32) and are set back in these, and wherein the screw (6) is formed from an electrically insulating material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung eines ersten elektrischen Leiters an einem zweiten elektrischer Leiter, insbesondere für ein Fahrzeug, die für Hochvoltverbindungen geeignet und berührgeschützt ausgebildet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einer Verbi ndungsanordnung.The invention relates to a connection arrangement of a first electrical conductor on a second electrical conductor, in particular for a vehicle, which is suitable for high-voltage connections and is designed to be protected against accidental contact. In addition, the invention relates to a motor vehicle with such a connec tion arrangement.

Eine solche Verbindungsanordnung ist aus der DE 10 2016 206 378 A1 bekannt. In dieser bekannten Verbindungsanordnung wird ein Stromleitpfad über eine Schraubverbindung selbst sowie über neben der Schraubverbindung liegende Kontakte hergestellt. Sobald bei diesem Stand der Technik die Schraube eingeschraubt ist, ist der elektrische Kontakt hergestellt, so dass es unter Umständen schwierig sein kann zu überprüfen, ob auch bei den neben der Schraubverbindung liegenden Kontakten ein einwandfreier Kontakt hergestellt ist. Darüber hinaus ist es erstrebenswert, den Berührschutz weiter zu verbessern.Such a connection arrangement is from DE 10 2016 206 378 A1 known. In this known connection arrangement, a current conduction path is established via a screw connection itself and via contacts located next to the screw connection. As soon as the screw is screwed in with this prior art, the electrical contact is made, so that it can be difficult under certain circumstances to check whether proper contact is made with the contacts adjacent to the screw connection. In addition, it is desirable to further improve the protection against contact.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend genannten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is therefore an object of the present invention to at least partially eliminate the aforementioned disadvantages. This object is achieved by a connection arrangement according to claim 1 and a motor vehicle according to claim 5. Advantageous further developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt die Erfindung eine Verbindungsanordnung eines ersten elektrischen Leiters an einem zweiten elektrischen Leiter, insbesondere für ein Fahrzeug, bereit, bei welcher die Leiter mittels wenigstens einer Schraubaufnahme und mittels wenigstens einer in die Schraubaufnahme eingeschraubten und eine erste Durchgangsöffnung des ersten Leiters durchdringenden Schraube miteinander mechanisch verbunden sind; wobei im verbundenen Zustand die elektrischen Leiter über eine erste Kontaktfläche, die dem ersten elektrischen Leiter zugeordnet ist, und eine zweite Kontaktfläche, die dem zweiten elektrischen Leiter zugeordnet ist, elektrisch miteinander verbunden sind; wobei die erste Kontaktfläche in einem ersten Isolationsgehäuse angeordnet ist, welches zumindest auf einer zum zweiten elektrischen Leiter weisenden Seite offen ist und die erste Kontaktfläche gegenüber dieser offenen Seite im ersten Isolationsgehäuse zurückversetzt ist; wobei die zweite Kontaktfläche in einem zweiten Isolationsgehäuse angeordnet ist, welches auf einer zum ersten elektrischen Leiter weisenden Seite offen ist und die zweite Kontaktfläche gegenüber dieser offenen Seite im zweiten Isolationsgehäuse zurückversetzt ist, und wobei die Schraube aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff ausgebildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel bietet den Vorteil, dass durch die elektrisch isolierende Schraube eine gute mechanische Verbindung sichergestellt wird, aber die elektrische Verbindung nur über die Kontaktflächen hergestellt wird, so dass die elektrische Verbindung erst dann zustande kommt, wenn sich die Kontaktflächen berühren. Außerdem wird durch die elektrisch isolierende Schraube ein leicht umzusetzender und kostengünstiger Berührschutz geschaffen, weil im nicht verbundenen Zustand, in dem aber eine Hochvolt-Spannung anliegen kann, an der Schraube keine Spannung anliegt und somit einen Berühren der Schraube durch einen Monteur unkritisch wäre.According to one embodiment of the invention, the invention provides a connection arrangement of a first electrical conductor to a second electrical conductor, in particular for a vehicle, in which the conductors are screwed into the screw receptacle by means of at least one screw receptacle and a first through opening of the first conductor penetrating screw are mechanically connected to each other; wherein, in the connected state, the electrical conductors are electrically connected to one another via a first contact surface which is assigned to the first electrical conductor and a second contact surface which is assigned to the second electrical conductor; wherein the first contact surface is arranged in a first insulation housing which is open at least on a side facing the second electrical conductor and the first contact surface is set back in relation to this open side in the first insulation housing; wherein the second contact surface is arranged in a second insulation housing, which is open on a side facing the first electrical conductor and the second contact surface is set back opposite this open side in the second insulation housing, and wherein the screw is formed from an electrically insulating material. This exemplary embodiment offers the advantage that the electrically insulating screw ensures a good mechanical connection, but the electrical connection is only established via the contact surfaces, so that the electrical connection is only established when the contact surfaces touch. In addition, the electrically insulating screw creates an easy-to-implement and inexpensive contact protection, because in the disconnected state, but in which a high-voltage voltage can be applied, no voltage is applied to the screw and therefore touching the screw by a fitter would not be critical.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Schraube aus Kunststoff hergestellt. Dies ist eine besonders kostengünstige Variante der Schraube.According to a further exemplary embodiment of the invention, the screw is made of plastic. This is a particularly inexpensive variant of the screw.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Schraube aus Keramik hergestellt. Dadurch weist die Schraube eine hohe Festigkeit auf.According to a further exemplary embodiment of the invention, the screw is made from ceramic. This gives the screw a high level of strength.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Schraube aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt. Dadurch weist die Schraub eine höhere Festigkeit verglichen mit Kunststoff auf.According to a further exemplary embodiment of the invention, the screw is made from fiber-reinforced plastic. As a result, the screw has a higher strength compared to plastic.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einer Verbi ndungsanordnung.In addition, the invention relates to a motor vehicle with such a connec tion arrangement.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische und geschnittene Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung; und
  • 2 eine schematische Schnittansicht einer durch die Verbindungsvorrichtung gebildeten, erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
Further details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment with the associated drawings. Show:
  • 1 a schematic and sectional exploded view of a connecting device according to the invention; and
  • 2 a schematic sectional view of a connecting arrangement according to the invention formed by the connecting device.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Explosionsansicht eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Verbindungsvorrichtung zum elektrischen Verbinden wenigstens zweier in den Fig. nicht dargestellter Komponenten, beispielsweise elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeugs, sind. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug (rein elektrisch betriebenes Fahrzeug). Die folgenden und vorigen Ausführungen sind jedoch auch auf stationäre Anwendungen anwendbar. Bei den Komponenten handelt es sich beispielsweise um Hochvolt-Komponenten (HV-Komponenten), welche eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, von mehr als 45 Volt, insbesondere von mehr als 60 Volt, insbesondere mehr als 300 Volt aufweisen. Die Komponenten sind beispielsweise Bestandteil eines Antriebsstrangs zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise kann es sich bei der Komponente um einen elektrischen Energiespeicher handeln, der elektrische Energie zum Antrieb des Kraftfahrzeugs speichert und bereitstellt. Bei der elektrischen Komponente kann es sich auch um ein Energiespeichermodul handeln, wovon mehrere elektrisch in Reihe oder parallel geschaltet sind, um den Energiespeicher auszubilden. So kann die Verbindungsanordnung dazu dienen, die Energiespeichermodule untereinander zu verbinden. Das heißt, bei den Komponenten handelt es sich um Energiespeichermodule. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbindungsanordnung dazu dienen, den Energiespeicher mit einem Spannungsnetz des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Das heißt, bei den Komponenten kann es sich um einen Energiespeicher und/oder ein Spannungsnetz eines Fahrzeugs handeln. Ferner kann die Komponente beispielsweise auch eine elektrische Maschine sein, welche mit in dem Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie betreibbar ist. 1 shows, in a schematic and sectioned exploded view, a connecting device designated as a whole by 1 for electrically connecting at least two components not shown in the figures, for example electrical components of a motor vehicle. The motor vehicle is, for example, a hybrid or electric vehicle (purely electrically operated vehicle). However, the following and previous explanations can also be used for stationary applications. The components are, for example, high-voltage components (HV components), which generate an electrical voltage, in particular have an electrical operating voltage of more than 45 volts, in particular more than 60 volts, in particular more than 300 volts. The components are, for example, part of a drive train for driving the motor vehicle. For example, the component can be an electrical energy store that stores and provides electrical energy for driving the motor vehicle. The electrical component can also be an energy storage module, several of which are electrically connected in series or in parallel in order to form the energy storage device. The connection arrangement can thus serve to connect the energy storage modules to one another. This means that the components are energy storage modules. Additionally or alternatively, the connection arrangement can serve to connect the energy store to a voltage network of the motor vehicle. This means that the components can be an energy store and / or a voltage network of a vehicle. Furthermore, the component can also be, for example, an electrical machine which can be operated with electrical energy stored in the energy store.

Die Verbindungsvorrichtung 1 umfasst eine erste Verbindungseinrichtung 2 und eine zweite Verbindungseinrichtung 3, welche in 1 in einem Zustand gezeigt sind, in welchem die Verbindungseinrichtungen 2 und 3 nicht miteinander verbunden, das heißt voneinander getrennt beziehungsweise voneinander gelöst und dabei räumlich voneinander beabstandet sind.The connecting device 1 comprises a first connection device 2 and a second connector 3 , what a 1 are shown in a state in which the connecting means 2 and 3 not connected to one another, that is to say separated from one another or detached from one another and thereby spatially spaced from one another.

Durch Verbinden der Verbindungseinrichtungen 2 und 3 bilden die Verbindungseinrichtungen 2 und 3 beziehungsweise bildet die Verbindungsvorrichtung 1 eine in 2 dargestellte Verbindungsanordnung 4. Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die erste Verbindungseinrichtung 2 einen ersten elektrischen Leiter 5 und eine Schraube 6 aufweist. Die zweite Verbindungseinrichtung 3 umfasst einen zweiten elektrischen Leiter 7 und ein Schraubaufnahme 8. Bei der Verbindungsanordnung 4 ist der erste elektrische Leiter 5 zumindest mittelbar, vorliegend direkt, an dem zweiten elektrischen Leiter 7 angeordnet, wobei die elektrischen Leiter 5 und 7 mittels der Schraubaufnahme 8 und mittels der in die Schraubaufnahme 8 eingeschraubten Schraube 6 mechanisch miteinander verbunden sind. Dadurch sind die elektrischen Leiter 5 und 7 aneinander gehalten beziehungsweise aneinander fixiert, wobei die elektrischen Leiter 5 und 7 vorliegend reversibel lösbar miteinander mechanisch verbunden sind. Ferner sind die elektrischen Leiter 5 und 7 bei der Verbindungsanordnung 4, das heißt in einem Zustand, in welchem die Verbindungseinrichtungen 2 und 3 miteinander verbunden sind, elektrisch miteinander kontaktiert, sodass die elektrischen Leiter 5 und 7 auch elektrisch miteinander verbunden sind. Dadurch kann elektrischer Strom beziehungsweise elektrische Energie von einem der elektrischen Leiter 5 und 7 auf den entsprechend anderen der elektrischen Leiter 5 und 7 übertragen werden, sodass beispielsweise die in dem Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie über die elektrischen Leiter 5 und 7 beziehungsweise über die Verbindungsvorrichtung 1, beispielsweise zwischen Energiespeichermodulen und/oder vom Energiespeicher in das Spannungsnetz übertragen werden kann.By connecting the connecting devices 2 and 3 form the connecting devices 2 and 3 or forms the connecting device 1 one in 2 connection arrangement shown 4th . Out 1 and 2 it can be seen that the first connecting device 2 a first electrical conductor 5 and a screw 6th having. The second connecting device 3 includes a second electrical conductor 7th and a screw mount 8th . In the connection arrangement 4th is the first electrical conductor 5 at least indirectly, in the present case directly, on the second electrical conductor 7th arranged with the electrical conductor 5 and 7th by means of the screw mount 8th and by means of the screw mount 8th screwed in screw 6th are mechanically interconnected. This makes the electrical conductors 5 and 7th held together or fixed to one another, the electrical conductors 5 and 7th in the present case are mechanically connected to one another in a reversibly releasable manner. Further are the electrical conductors 5 and 7th in the connection arrangement 4th , that is, in a state in which the connecting devices 2 and 3 are connected to one another, electrically contacted with one another, so that the electrical conductors 5 and 7th are also electrically connected to each other. This allows electrical current or electrical energy from one of the electrical conductors 5 and 7th on the corresponding other of the electrical conductors 5 and 7th are transmitted so that, for example, the electrical energy stored in the energy store via the electrical conductors 5 and 7th or via the connecting device 1 , for example, can be transmitted between energy storage modules and / or from the energy store into the voltage network.

Die Verbindungseinrichtungen 2 und 3 werden derart miteinander verbunden, dass die elektrischen Leiter 5 und 7 aneinander angeordnet werden und dass die Schraube 6 in die Schraubaufnahme 8 eingeschraubt wird. Dadurch werden die elektrischen Leiter 5 und 7 mechanisch miteinander verbunden und somit aneinander gehalten. Hierfür weist die Schraube 6 einen Schaft 9 auf, welcher auch als Schraubenschaft, Bolzen oder Schraubbolzen bezeichnet wird. Der Schaft 9 weist ein Außengewinde 10 auf. Ferner weist die Schraube 6 einen Schraubenkopf 11 auf, welcher einen Bund 12 aufweist. Der erste elektrische Leiter 5 weist eine erste Durchgangsöffnung 13 auf, wobei der Schaft 9 die Durchgangsöffnung 13 durchdringt, sodass der Schraubenkopf 11, insbesondere der Bund 12, auf einer dem elektrischen Leiter 7 abgewandten Seite an dem elektrischen Leiter 5, insbesondere direkt, abgestützt ist. Dabei ist die Schraube 6, insbesondere über ihren Bund 12, an einer Auflagefläche 27 des elektrischen Leiters 5, insbesondere direkt, abgestützt, wobei die Auflagefläche 27 auf der zuvor genannten, dem elektrischen Leiter 7 abgewandten Seite des elektrischen Leiters 5 angeordnet ist.The connecting devices 2 and 3 are interconnected in such a way that the electrical conductors 5 and 7th be placed together and that the screw 6th into the screw mount 8th is screwed in. This creates the electrical conductor 5 and 7th mechanically connected and thus held together. The screw points to this 6th a shaft 9 on, which is also referred to as a screw shaft, bolt or screw bolt. The shaft 9 has an external thread 10 on. Furthermore, the screw 6th a screw head 11 on what a covenant 12 having. The first electrical conductor 5 has a first through opening 13 on, with the stem 9 the through opening 13 penetrates so that the screw head 11 , especially the federal government 12 , on one of the electrical conductors 7th remote side on the electrical conductor 5 , in particular directly, is supported. Here is the screw 6th , especially about their covenant 12 , on a support surface 27 of the electrical conductor 5 , in particular directly, supported, the bearing surface 27 on the aforementioned, the electrical conductor 7th remote side of the electrical conductor 5 is arranged.

Die Schraubaufnahme 8 weist ein mit dem Außengewinde 10 korrespondierendes Innengewinde 14 auf, in welches das Außengewinde 10 eingeschraubt werden kann, sodass die Schraube 6 über das Außengewinde 10 und das Innengewinde 14 in die Schraubaufnahme 8 eingeschraubt werden kann. Das Innengewinde 14 ist dabei in einer vorliegend als Durchgangsöffnung 16 ausgebildeten Öffnung der Schraubaufnahme 8 angeordnet, wobei die Durchgangsöffnung 16 durch einen Hohlquerschnitt 17 der Schraubaufnahme 8 gebildet ist. Der Hohlquerschnitt 17 ist dabei durch eine Wandung 18 eines Schafts 19 der Schraubaufnahme 8 begrenzt. An den Schaft 19 schließt sich ein Bund 20 der Schraubaufnahme 8 an, wobei der Bund 20 beispielsweise einstückig, insbesondere monolithisch, mit dem Schaft 19 ausgebildet ist. Die Schraubaufnahme 8, insbesondere der Bund 20, ist an einer dem elektrischen Leiter 5 abgewandten Seite des elektrischen Leiters 7, insbesondere direkt, abgestützt. Wird somit die Schraube 6 über das Außengewinde 10 und das Innengewinde 14 in die Schraubaufnahme 8 eingeschraubt, und sind dabei die elektrischen Leiter 5 und 7 in axialer Richtung der Schraube 6 zwischen dem Bund 12 und dem Bund 20 angeordnet, und stützen sich die elektrischen Leiter 5 und 7, insbesondere direkt, aneinander ab, so werden die elektrischen Leiter zwischen dem Bund 12 und dem Bund 20 geklemmt. Hierdurch werden die elektrischen Leiter 5 und 7 mechanisch miteinander verbunden und somit aneinander gehalten. Mit anderen Worten werden durch Einschrauben der Schraube 6 in die Schraubaufnahme 8 die elektrischen Leiter 5 und 7 mechanisch aneinander gehalten. Da sich die elektrischen Leiter 5 und 7 ferner berühren, sind die elektrischen Leiter 5 und 7 auch elektrisch miteinander verbunden.The screw mount 8th has one with the external thread 10 Corresponding internal thread 14th on which the external thread 10 can be screwed in so that the screw 6th via the external thread 10 and the internal thread 14th into the screw mount 8th can be screwed in. The internal thread 14th is in a present as a through opening 16 formed opening of the screw mount 8th arranged, the through opening 16 through a hollow cross-section 17th the screw mount 8th is formed. The hollow cross-section 17th is through a wall 18th of a shaft 19th the screw mount 8th limited. To the shaft 19th makes a covenant 20th the screw mount 8th at, with the covenant 20th for example in one piece, in particular monolithically, with the shaft 19th is trained. The screw mount 8th , especially the federal government 20th , is on one of the electrical conductors 5 remote side of the electrical conductor 7th , especially directly, supported. Thus becomes the screw 6th via the external thread 10 and the internal thread 14th into the screw mount 8th screwed in, and are the electrical conductors 5 and 7th in the axial direction of the screw 6th between the federal government 12 and the federal government 20th arranged, and support the electrical conductors 5 and 7th , especially directly, from one another, so the electrical conductors between the collar 12 and the federal government 20th clamped. This will make the electrical conductors 5 and 7th mechanically connected and thus held together. In other words, by screwing in the screw 6th into the screw mount 8th the electrical conductors 5 and 7th mechanically held together. As the electrical conductor 5 and 7th further touch are the electrical conductors 5 and 7th also electrically connected to each other.

Die elektrischen Leiter 5 und 7 sind beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildet, beispielsweise Kupfer. Bei der in 2 veranschaulichten Verbindungsanordnung 4 berühren sich die elektrischen Leiter 5 und 7 direkt an jeweiligen Kontaktflächen 21 und 22, wodurch die elektrischen Leiter 5 und 7 elektrisch miteinander kontaktiert, das heißt elektrisch miteinander verbunden, sind. Dabei ist eine erste Kontaktfläche 21 dem ersten elektrischen Leiter 5 und eine zweite Kontaktfläche 22 dem zweiten elektrischen Leiter 7 zugeordnet. Dabei müssen die Kontaktflächen 21, 22 nicht direkt auf den elektrischen Leitern 5, 7 ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass zwischen dem ersten elektrischen Leiter 5 und der ersten Kontaktfläche 21 eines oder mehrere elektrisch leitende Bauteile angeordnet sind, wie beispielsweise eine Hülse oder dergleichen. Ebenso ist es möglich, dass zwischen dem zweiten elektrischen Leiter 7 und der zweiten Kontaktfläche 22 eines oder mehrere elektrisch leitende Bauteile angeordnet sind, wie beispielsweise eine Hülse oder dergleichen.The electrical conductors 5 and 7th are formed for example from an electrically conductive material, for example copper. At the in 2 illustrated connection arrangement 4th the electrical conductors touch 5 and 7th directly on the respective contact surfaces 21st and 22nd , making the electrical conductor 5 and 7th electrically contacted with one another, that is to say electrically connected to one another. There is a first contact area 21st the first electrical conductor 5 and a second contact surface 22nd the second electrical conductor 7th assigned. The contact surfaces must 21st , 22nd not directly on the electrical conductors 5 , 7th be trained. It is also possible that between the first electrical conductor 5 and the first contact area 21st one or more electrically conductive components are arranged, such as a sleeve or the like. It is also possible that between the second electrical conductor 7th and the second contact surface 22nd one or more electrically conductive components are arranged, such as a sleeve or the like.

Um nun eine besonders feste und sichere mechanische Verbindung der elektrischen Leiter 5 und 7 zu realisieren und dabei den Bauraumbedarf der Verbindungsvorrichtung 1 beziehungsweise der Verbindungsanordnung 4 besonders gering halten zu können, kann die Schraubaufnahme 8 als eine Dehnhülse ausgebildet sein, welche teilweise in einer als zweite Durchgangsöffnung 24 des elektrischen Leiters 7 ausgebildeten zweiten Öffnung des elektrischen Leiters 7 aufgenommen ist und dabei die zweite Durchgangsöffnung 24 durchdringt und in den ersten elektrischen Leiter 5 hineinragt.A particularly strong and secure mechanical connection between the electrical conductors 5 and 7th to realize and thereby the space requirement of the connecting device 1 or the connection arrangement 4th The screw mount can be used to keep it particularly small 8th be designed as an expansion sleeve, which is partially in a second passage opening 24 of the electrical conductor 7th formed second opening of the electrical conductor 7th is added and the second through opening 24 penetrates and into the first electrical conductor 5 protrudes.

Besonders gut aus 1 ist erkennbar, dass sich in axialer Richtung der Schraube 6 an die Durchgangsöffnung 13 eine Aufnahme 25 des ersten elektrischen Leiters 5 anschließt, wobei die Aufnahme 25 einen größeren Innendurchmesser als die Durchgangsöffnung 13 aufweist und in radialer Richtung der Schraube 6 durch eine Wandung 26 des elektrischen Leiters 5 begrenzt ist. Somit bilden beispielsweise die Durchgangsöffnung 13 und die als Durchgangsöffnung ausgebildete Aufnahme 25, in die die Durchgangsöffnung 13 mündet, insgesamt eine dritte Durchgangsöffnung, in welche die Schraubaufnahme 8 hineinragt. Dabei durchdringt die Schraube 6, insbesondere der Schaft 9, die Durchgangsöffnung 13, wobei die Schraube 6, insbesondere der Schaft 9, zumindest teilweise in der Aufnahme 25 aufgenommen ist und demzufolge in radialer Richtung nach außen hin zumindest teilweise durch die Wandung 26 überdeckt ist.Especially good 1 it can be seen that the screw is in the axial direction 6th to the passage opening 13 a recording 25th of the first electrical conductor 5 connects, taking the inclusion 25th a larger inside diameter than the through opening 13 has and in the radial direction of the screw 6th through a wall 26th of the electrical conductor 5 is limited. Thus, for example, form the through opening 13 and the receptacle designed as a through opening 25th into which the through opening 13 opens, a total of a third through opening into which the screw receptacle 8th protrudes. The screw penetrates here 6th , especially the shaft 9 , the through opening 13 , with the screw 6th , especially the shaft 9 , at least partially in the recording 25th is received and consequently in the radial direction outwards at least partially through the wall 26th is covered.

Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass die Schraubaufnahme 8, insbesondere ihr Schaft 19, nicht nur in die Durchgangsöffnung 24 hineinragt, sondern die Durchgangsöffnung 24 vollständig durchdringt und dabei in den ersten elektrischen Leiter 5 hineinragt, da die Schraubaufnahme 8, insbesondere ihr Schaft 19, teilweise in der Aufnahme 25 angeordnet und demzufolge in radialer Richtung außenseitig von der Wandung 26 umgeben ist. Somit ist der Schaft 9 in radialer Richtung der Schraube 6 außenseitig zumindest teilweise von der Schraubaufnahme 8 und von der Wandung 26 umgeben. Mit anderen Worten ist in der Aufnahme 25 in radialer Richtung der Schraube 6 und somit in radialer Richtung der Schraubaufnahme 8 die Schraubaufnahme 8, insbesondere ihr Schaft 19, zumindest teilweise zwischen dem Schaft 9 der Schraube 6 und der Wandung 26 des elektrischen Leiters 5 angeordnet.Especially good 2 it can be seen that the screw mount 8th , especially her shaft 19th , not just in the through opening 24 protrudes into it, but the through opening 24 completely penetrates and thereby in the first electrical conductor 5 protrudes because the screw mount 8th , especially her shaft 19th , partly in the recording 25th arranged and consequently in the radial direction on the outside of the wall 26th is surrounded. Thus the shaft is 9 in the radial direction of the screw 6th on the outside at least partially from the screw mount 8th and from the wall 26th surround. In other words is in the shot 25th in the radial direction of the screw 6th and thus in the radial direction of the screw mount 8th the screw mount 8th , especially her shaft 19th , at least partially between the shaft 9 the screw 6th and the wall 26th of the electrical conductor 5 arranged.

Um die Schraube 6, insbesondere ihr Außengewinde 10, in die Schraubaufnahme 8, insbesondere in das Innengewinde 14, einzuschrauben, sind die Durchgangsöffnungen 13 und 16 in zumindest teilweiser gegenseitiger Überdeckung beziehungsweise Überlappung angeordnet. Somit fällt die axiale Richtung der Schraube 6 mit der axialen Richtung der Schraubaufnahme 8 zusammen, wobei auch die radiale Richtung der Schraube 6 mit der radialen Richtung der Schraubaufnahme 8 zusammenfällt. Ferner fällt die Längserstreckungsrichtung der Schraube 6 mit der axialen Richtung zusammen, wobei die Längserstreckungsrichtung der Schraubaufnahme 8 mit ihrer axialen Richtung zusammenfällt. Vorliegend sind die die Schraube 6 und die Schraubaufnahme 8, insbesondere ihre Gewinde, koaxial zueinander angeordnet.To the screw 6th , especially their external thread 10 into the screw mount 8th , especially in the internal thread 14th to screw in are the through openings 13 and 16 arranged in at least partial mutual coverage or overlap. Thus the axial direction of the screw falls 6th with the axial direction of the screw mount 8th together, also being the radial direction of the screw 6th with the radial direction of the screw mount 8th coincides. Furthermore, the longitudinal direction of the screw falls 6th coincides with the axial direction, the longitudinal direction of the screw receptacle 8th coincides with their axial direction. In this case they are the screw 6th and the screw mount 8th , in particular their thread, arranged coaxially to one another.

Um die Verbindungsvorrichtung 1 auf besonders einfache und insbesondere sichere Weise von einer Person montieren beziehungsweise herzustellen sowie demontieren beziehungsweise lösen zu können, umfasst die Verbindungseinrichtung 2 wenigstens ein erstes Isolationsgehäuse 29, welches vorliegend zwei separat voneinander ausgebildete Isolationsteile 30 und 31 umfasst. Die Isolationsteile 30 und 31 sind jeweils aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebildet und somit als elektrische Isolatoren ausgebildet. Außerdem umfasst die Verbindungseinrichtung 3 wenigstens ein zweites Isolationsgehäuse 32, welches aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebildet ist.To the connecting device 1 The connection device includes being able to assemble or manufacture and dismantle or loosen in a particularly simple and particularly safe manner by one person 2 at least a first insulation housing 29 , which in the present case has two insulation parts formed separately from one another 30th and 31 includes. The insulation parts 30th and 31 are each made of an electrically insulating material and thus designed as electrical insulators. The connecting device also comprises 3 at least a second insulation housing 32 , which is formed from an electrically insulating material.

Das Isolationsgehäuse 29, insbesondere das Isolationsteil 30, umgibt eine der Schraube 6 in radialer Richtung der Schraube 6 abgewandte Außenseite 33 des ersten elektrischen Leiters 5 vollständig, sodass die Außenseite 33 vollständig durch das Isolationsteil 30 überdeckt ist. Dadurch kann beispielsweise eine Person nicht in Kontakt mit der Außenseite 33 kommen. Darüber hinaus ist das Isolationsgehäuse 29, insbesondere das Isolationsteil 30, zumindest teilweise in der Aufnahme 25 angeordnet und dabei in radialer Richtung der Schraube 6 zwischen der Schraube 6, insbesondere zwischen dem Schaft 9 und dem elektrischen Leiter 5, insbesondere der Wandung 26, angeordnet. Darüber hinaus überragt das Isolationsgehäuse 29, insbesondere das Isolationsteil 30, sowohl die Schraube 6 als auch den elektrischen Leiter 5 in axialer Richtung beidseitig, das heißt sowohl auf Seiten des Schafts 9 als auch auf Seiten des Schraubenkopfes 11. The isolation housing 29 , especially the insulation part 30th , surrounds one of the screw 6th in the radial direction of the screw 6th facing away from the outside 33 of the first electrical conductor 5 completely so the outside 33 completely through the insulation part 30th is covered. As a result, for example, a person cannot come into contact with the outside 33 come. In addition, the insulation housing 29 , especially the insulation part 30th , at least partially in the recording 25th arranged and thereby in the radial direction of the screw 6th between the screw 6th , especially between the shaft 9 and the electrical conductor 5 , especially the wall 26th , arranged. In addition, the insulation housing protrudes 29 , especially the insulation part 30th , both the screw 6th as well as the electrical conductor 5 on both sides in the axial direction, that is to say on both sides of the shaft 9 as well as on the side of the screw head 11 .

Das Isolationsteil 31 ist eine Kappe, welche auch als Schutzkappe bezeichnet wird. Dabei überdeckt das Isolationsgehäuse 29, insbesondere das Isolationsteil 31, eine dem elektrischen Leiter 5 in axialer Richtung der Schraube 6 abgewandte Oberseite 34 der Schraube 6 vollständig, wobei vorliegend auch eine dem elektrischen Leiter 7 in axialer Richtung der Schraube 6 abgewandte Oberseite 35 des elektrischen Leiters 5 vollständig durch das Isolationsteil 31 beziehungsweise das Isolationsgehäuse 29 überdeckt ist. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit einer Berührung zwischen der Person und der Schraube 6 beziehungsweise dem elektrischen Leiter 5 besonders gering gehalten werden.The isolation part 31 is a cap, which is also known as a protective cap. This covers the insulation housing 29 , especially the insulation part 31 , one to the electrical conductor 5 in the axial direction of the screw 6th turned away top 34 the screw 6th completely, in this case also one of the electrical conductor 7th in the axial direction of the screw 6th turned away top 35 of the electrical conductor 5 completely through the insulation part 31 or the insulation housing 29 is covered. This can reduce the likelihood of contact between the person and the screw 6th or the electrical conductor 5 are kept particularly low.

Vorliegend ist die Schraube 6 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebildet. Insbesondere ist die Schraube 6 dabei vollständig aus elektrisch isolierendem Werkstoff. Beispielsweise kann es sich bei dem Werkstoff um Kunststoff, Keramik oder faserverstärktem Kunststoff handeln.Here is the screw 6th formed from an electrically insulating material. In particular is the screw 6th completely made of electrically insulating material. For example, the material can be plastic, ceramic or fiber-reinforced plastic.

Das Isolationsgehäuse 32 umgibt eine der Schraubaufnahme 8 in radialer Richtung der Schraubaufnahme abgewandte Außenseite 36 des elektrischen Leiters 7 vollständig, sodass die Außenseite 36 vollständig durch das Isolationsgehäuse 32 überdeckt ist. Außerdem ist das Isolationsgehäuse 32 zumindest teilweise in der Durchgangsöffnung 24 angeordnet, sodass das Isolationsgehäuse 32 in radialer Richtung der Schraubaufnahme 8 zwischen der Schraubaufnahme 8 und dem elektrischen Leiter 7 angeordnet ist. Außerdem überragt das Isolationsgehäuse 32 den elektrischen Leiter 7 in axialer Richtung der Schraubaufnahme 8 beidseitig, sodass die Gefahr von Berührungen zwischen einer Person und dem elektrischen Leiter 7 besonders gering gehalten werden kann.The isolation housing 32 surrounds one of the screw mounts 8th in the radial direction of the screw receptacle facing away from the outside 36 of the electrical conductor 7th completely so the outside 36 completely through the insulation housing 32 is covered. Also is the insulation housing 32 at least partially in the through opening 24 arranged so that the insulation housing 32 in the radial direction of the screw mount 8th between the screw mount 8th and the electrical conductor 7th is arranged. In addition, the insulation housing protrudes 32 the electrical conductor 7th in the axial direction of the screw mount 8th on both sides, so there is a risk of contact between a person and the electrical conductor 7th can be kept particularly low.

Durch den Einsatz der Isolationsgehäuse 29 und 32 und der elektrisch isolierenden Schraube 6 kann ein besonders vorteilhafter Berührschutz realisiert werden, sodass insbesondere dann, wenn die Verbindungseinrichtungen 2 und 3 nicht miteinander verbunden, sondern voneinander getrennt und dabei räumlich voneinander beabstandet sind, die Wahrscheinlichkeit einer Berührung zwischen einer Person und elektrisch leitfähigen Komponenten der Verbindungsvorrichtung 1 besonders gering gehalten werden kann.By using the insulation housing 29 and 32 and the electrically insulating screw 6th a particularly advantageous protection against accidental contact can be implemented, so that especially when the connecting devices 2 and 3 are not connected to one another, but rather separated from one another and thereby spatially spaced from one another, the likelihood of contact between a person and electrically conductive components of the connecting device 1 can be kept particularly low.

Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf das offenbarte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, these illustration and description are to be understood as exemplary in nature and not restrictive, and it is not intended to limit the invention to the embodiment disclosed. The mere fact that certain features are mentioned in different dependent claims is not intended to indicate that a combination of these features could not also be used to advantage.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016206378 A1 [0002]DE 102016206378 A1 [0002]

Claims (5)

Verbindungsanordnung (4) eines ersten elektrischen Leiters (5) an einem zweiten elektrischen Leiter (7), insbesondere für ein Fahrzeug, bei welcher die Leiter (5, 7) mittels wenigstens einer Schraubaufnahme (8) und mittels wenigstens einer in die Schraubaufnahme (8) eingeschraubten und eine erste Durchgangsöffnung (13) des ersten Leiters (5) durchdringenden Schraube (6) miteinander mechanisch verbunden sind; wobei im verbundenen Zustand die elektrischen Leiter (5, 7) über eine erste Kontaktfläche (21), die dem ersten elektrischen Leiter (5) zugeordnet ist, und eine zweite Kontaktfläche (22), die dem zweiten elektrischen Leiter (7) zugeordnet ist, elektrisch miteinander verbunden sind; wobei die erste Kontaktfläche (21) in einem ersten Isolationsgehäuse (29) angeordnet ist, welches zumindest auf einer zum zweiten elektrischen Leiter (7) weisenden Seite offen ist und die erste Kontaktfläche (21) gegenüber dieser offenen Seite im ersten Isolationsgehäuse (29) zurückversetzt ist; wobei die zweite Kontaktfläche (22) in einem zweiten Isolationsgehäuse (32) angeordnet ist, welches auf einer zum ersten elektrischen Leiter (5) weisenden Seite offen ist und die zweite Kontaktfläche (22) gegenüber dieser offenen Seite im zweiten Isolationsgehäuse (32) zurückversetzt ist, und wobei die Schraube (6) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff ausgebildet ist.Connection arrangement (4) of a first electrical conductor (5) on a second electrical conductor (7), in particular for a vehicle, in which the conductors (5, 7) are inserted into the screw receptacle (8) by means of at least one screw receptacle (8) and by means of at least one ) screwed in and a first through opening (13) of the first conductor (5) penetrating screw (6) are mechanically connected to one another; wherein in the connected state the electrical conductors (5, 7) via a first contact surface (21) which is assigned to the first electrical conductor (5) and a second contact surface (22) which is assigned to the second electrical conductor (7), are electrically connected to each other; wherein the first contact surface (21) is arranged in a first insulation housing (29) which is open at least on a side facing the second electrical conductor (7) and the first contact surface (21) is set back opposite this open side in the first insulation housing (29) is; wherein the second contact surface (22) is arranged in a second insulation housing (32) which is open on a side facing the first electrical conductor (5) and the second contact surface (22) is set back opposite this open side in the second insulation housing (32) , and wherein the screw (6) is formed from an electrically insulating material. Verbindungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Schraube (6) aus Kunststoff hergestellt ist.Connection arrangement according to Claim 1 , wherein the screw (6) is made of plastic. Verbindungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schraube (6) aus Keramik hergestellt ist.Connection arrangement according to one of the preceding claims, wherein the screw (6) is made of ceramic. Verbindungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schraube (6) aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt ist.Connection arrangement according to one of the preceding claims, wherein the screw (6) is made of fiber-reinforced plastic. Kraftfahrzeug mit einer Verbindungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.Motor vehicle with a connection arrangement according to one of the Claims 1 to 4th .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102021112703A1 (en) 2021-05-17 2022-11-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Contact-protected screw connection device

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