DE102021214930A1 - Vorrichtung zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung - Google Patents

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Daniel Hertkorn
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung, aufweisend einen ersten und zweiten elektrischen Leiter (1, 2), die mit Kontaktflächen (11, 21) elektrisch leitend aneinander anliegen, und aufweisend eine Federklammer (3) zur Erzeugung einer zwischen dem ersten und zweiten Leiter (1, 2) wirkenden Anpresskraft. Der erste Leiter (1) ist leistenförmig mit einer Oberseite (12) und einer Unterseite (12) ausgebildet ist, wobei die Federklammer (3) auf die Oberseite (12) zur Erzeugung der Anpresskraft wirkt und wobei die Unterseite (13) in Richtung des zweiten Kontaktpartners (2) weist. Der zweite Leiter (2) ist stiftförmig ausgebildet ist und seine Kontaktfläche (21) befindet sich an seinem stirnseitigen Ende. Außerdem verfügt der zweite Leiter (2) über eine Umfangsnut (22), über welche die Federklammer (3) die Anpresskraft am zweiten Leiter (2) abstützt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung. Die Vorrichtung weist einen ersten elektrischen Leiter und einen zweiten elektrischen Leiter auf, die an Kontaktflächen elektrisch leitend aneinander anliegen. Eine Federklammer dient hierbei zur Erzeugung einer lösbaren, zwischen dem ersten und zweiten Leiter wirkenden Anpresskraft.
  • Die Erfindung betrifft außerdem die spezielle Ausformung einer der beiden Leiter dieser Vorrichtung, um die Vorrichtung herzustellen. Und die Erfindung betrifft ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, das über die Vorrichtung verfügt, um eine lösbare elektrische Verbindung zweier Leiter eines Hochvoltkreises des Fahrzeugs zu realisieren.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011 084 405 A1 ist bereits eine Vorrichtung zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung zwischen zwei Kontaktpartnern mittels einer Federklammer bekannt. Die Federklammer weist einen Sockelabschnitt mit mindestens einer Führungsnase zum formschlüssigen Verbinden mit einem ersten Kontaktpartner, einen Rastabschnitt mit mindestens einem Rasthaken zum Einrasten in einen zweiten Kontaktpartner und einen Biegeabschnitt zwischen dem Sockelabschnitt und dem Rastabschnitt auf. Dabei ist der Biegeabschnitt zwischen einem entspannten Zustand und einem gespannten Zustand biegbar. Gemäß der 46 bis 57 kann der zweite Kontaktpartner über einen sich verjüngenden Verbindungsabschnitt verfügen. Der korrespondierende Verbindungsabschnitt des ersten Kontaktpartners ist hierbei an einer Durchgangsöffnung des ersten Kontaktpartners ausgebildet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Hauptansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung. Dazu weist die Vorrichtung, insbesondere genau, einen ersten elektrischen Leiter und zweiten elektrischen Leiter auf. Diese beiden Leiter liegen an Kontaktflächen der beiden Leiter elektrisch leitend aneinander an. Hierbei besteht insbesondere ein Formschluss zwischen den beiden Leitern, wobei der Formschluss durch eine Anpresskraft auf die Leiter unterstützt wird. Vorzugsweise liegen die beiden Leiter nur an den hier genannten Kontaktflächen aneinander an.
  • Die Vorrichtung weist zudem eine Federklammer auf, die zur Erzeugung einer zwischen dem ersten und zweiten Leiter wirkenden Anpresskraft dient. Die Federklammer kann beispielsweise durch ein Spezialwerkzeug auf die Leiter aufgesetzt und daran festgespannt werden. Die Abstützung der Federklammer erfolgt insbesondere ausschließlich über die beiden Leiter. Eine Abstützung der Federklammer an einem Gehäuse oder dergleichen ist nicht erforderlich.
  • Die Federklammer ist dazu eingerichtet, die Anpresskraft dauerhaft auf die Leiter auszuüben und diese daher dauerhaft - jedoch bei Bedarf lösbar - elektrisch miteinander zu verbinden. Die Vorrichtung ist daher nicht dazu gedacht, im Sinne eines elektrischen Schalters die elektrische Verbindung zwischen den Leitern häufig aufzutrennen. Eine Auftrennung der Leiter soll nur im Rahmen einer Demontage der Vorrichtung erfolgen, beispielsweise um elektrische Komponenten auszubauen oder auszutauschen, die über die Vorrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden. Zum Lösen der elektrischen Verbindung ist die Klammer von den Leitern abnehmbar, wobei weder eine Zerstörung der Leiter, noch der Klammer erforderlich ist.
  • Der erste Leiter ist vorliegend leistenförmig ausgebildet und weist eine Oberseite und einer Unterseite auf. Insbesondere ist der erste Leiter als Stromschiene ausgebildet, also aus Vollmaterial. Die Federklammer wirkt dabei auf die Oberseite des ersten Leiters zur Erzeugung der Anpresskraft. Die Unterseite des ersten Leiters weist in Richtung des zweiten Kontaktpartners.
  • Der zweite Leiter ist hingegen stiftförmig ausgebildet. Die Kontaktfläche des zweiten Leiters zur Kontaktierung mit dem ersten Leiter befindet sich am stirnseitigen Ende des zweiten Leiters. Vorzugsweise liegt somit zwischen den Längsachsen der beiden Leiter ein rechter Winkel vor. Der zweite Leiter verfügt über eine Umfangsnut, über welche die Federklammer die Anpresskraft am zweiten Leiter abstützt. Hierzu greift insbesondere zumindest ein Rasthaken der Federklammer in die Umfangsnut ein. Die Umfangsnut verläuft entlang des gesamten Umfangs des zweiten Leiters. Die Umfangsnut ist insbesondere durch eine Ringnut realisiert.
  • Auf diese Weise wirkt die Federklammer einerseits auf den ersten Leiter, indem sie die Anpresskraft auf die Oberseite des ersten Leiters aufbringt, und andererseits wirkt die Federklammer auf den zweiten Leiter, indem sie die Anpresskraft auf die Umfangsnut am zweiten Leiter aufbringt. Die Anpresskraft kann somit in entgegengesetzten Richtungen an den beiden Leitern abgestützt werden, wodurch die Federklammer nach außen hin kräftefrei ist. Es ist somit keine weitere Abstützung der Federklammer durch ein Gehäuse der Verbindungsvorrichtung oder dergleichen erforderlich - die Klammer ist also selbstabstützend.
  • Durch die Umfangsnut am stiftförmigen zweiten Leiter ist gewährleistet, dass die Federklammer die Anpresskraft sicher am zweiten Leiter abstützt. Die Orientierung der Federklammer zum zweiten Leiter in Umfangsrichtung des zweiten Leiters kann irrelevant sein, da sich die Umfangsnut um den gesamten stiftförmigen zweiten Leiter herum erstreckt. Somit kann eine einfachere Fertigung für den zweiten Leiter unter Einsatz von gröberen Toleranzen eingesetzt werden.
  • Die Federklammer der Vorrichtung ist vorzugsweise nach einer der in DE 10 2011 084 405 A1 gezeigten Ausführungsformen ausgebildet. Besonders vorzugsweise ist die Klammer gemäß der dortigen 46 bis 57 ausgebildet. Die Klammer verfügt daher vorzugsweise über einen Sockelabschnitt mit zumindest einem Führungsabschnitt zum formschlüssigen Anordnen an den ersten elektrischen Leiter. Der Sockelabschnitt dient hierbei zum Anlegen auf die Oberseite des ersten Leiters. Und die Klammer verfügt vorzugsweise über einen Rastabschnitt mit zumindest einem Rasthaken, insbesondere mit genau zwei Rasthaken, die auf gegenüberliegenden Seiten der Klammer angeordnet sind. Der oder die Rasthaken sind zum Einrasten in die Umfangsnut des zweiten Leiters ausgebildet. Und die Klammer verfügt vorzugsweise über einen Biegeabschnitt, der zwischen dem Sockelabschnitt und dem Rastabschnitt angeordnet ist. Der Biegeabschnitt ist zwischen einem entspannten Zustand und einem gespannten Zustand biegbar. Dadurch ist die Klammer insbesondere von einer V-Form, in der sie entspannt ist, in eine U-Form, in der sie gespannt ist, überführbar. Durch Auflegen der Klammer mit ihrem Sockelabschnitt auf die Oberseite des ersten Leiters und Spannen der Klammer unter Einrasten des oder der Rasthaken in die Umfangsnut des zweiten Leiters kann die Anpresskraft erzeugt werden. Die beiden Leiter sind dann zwischen dem Sockelabschnitt und dem oder den Rasthaken der Klammer gegeneinander verpresst. Die Klammer ist insbesondere einteilig ausgebildet. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über keiner weiteren Bauelemente zur Herstellung und Aufrechterhaltung der elektrischen Verbindung der beiden Leiter.
  • Zusätzlich zur vorgeschlagenen Vorrichtung wird auch ein elektrischer Leiter zur Herstellung dieser Vorrichtung vorgeschlagen. Hierbei handelt es sich um den bereits angesprochenen zweiten Leiter der Vorrichtung. Dieser Leiter ist demnach extra zur Herstellung der Vorrichtung eingerichtet. Dementsprechend ist dieser Leiter stiftförmig ausgebildet und verfügt an seinem stirnseitigen Ende über eine Kontaktfläche zum lösbaren Anlegen an die Kontaktfläche des ersten Leiters der Vorrichtung. Durch dieses Anlegen ist die elektrische Verbindung zwischen den Leitern der Vorrichtung herstellbar. Wie zur Vorrichtung bereits erläutert, verfügt der Leiter über eine Umfangsnut, die dazu ausgebildet ist, um die von der Federklammer der Vorrichtung aufgebrachte Anpresskraft abzustützen. Die Erläuterungen zum zweiten Leiter der Vorrichtung sind somit analog auch bei diesem zusätzlich vorgeschlagenen elektrischen Leiter anwendbar.
  • Vorzugsweise sind die Formen der aneinander anliegenden Kontaktflächen des ersten und zweiten Leiters komplementär zueinander. Beispielsweise ist die eine Kontaktfläche konvex geformt und die andere ist hierzu passend konkav geformt. Somit wird ein definierter Formschluss zwischen den Leitern über die elektrischen Kontaktflächen hergestellt, wenn die beiden Leiter mittels der Federklammer miteinander verklemmt sind. Auf diese Weise ergibt sich außerdem ein definierter Flächenkontakt zwischen den beiden Leitern, über den verlässlich eine bekannte, hohe Stromstärke übertragbar ist.
  • Insbesondere verjüngt sich die Kontaktfläche des zweiten Leiters in Richtung des ersten Leiters, und die Kontaktfläche des ersten Leiters weitet sich in Richtung zweiten Leiters auf. Auf diese Weise kann eine hohe Kontaktkraft an den Kontaktflächen der Leiter erzielt werden. Durch die Auswahl eines geeignet kleinen Verjüngungswinkels für die Kontaktflächen kann die von der Federklammer aufgebrachte Anpresskraft aufgrund einer Keilwirkung deutlich verstärkt werden. Somit kann die Kontaktkraft an den Kontaktflächen größer sein als die Anpresskraft der Federklammer.
  • Insbesondere wird die Kontaktfläche des ersten Leiters durch einen Innenkonus an einer Öffnung des ersten Leiters gebildet. Die Öffnung verläuft hierbei insbesondere ausgehend von der Unterseite des ersten Leiters in Richtung seiner Oberseite. Entsprechend wird die Kontaktfläche des zweiten Leiters durch einen Außenkonus an der Stirnseite des zweiten Leiters gebildet. Die Kontaktfläche des ersten Leiters ist hierbei die innere Seitenfläche der konusförmigen Öffnung, und die Kontaktfläche des zweiten Leiters ist hierbei die äußere Seitenfläche an der Stirnseite des zweiten Leiters. Derartige Kontaktflächen können einfach hergestellt werden und bewirken eine gleichmäßige Verteilung der Kontaktkraft über die gesamten Kontaktflächen.
  • Hierbei kann der jeweilige Konus im Querschnitt kreisrund sein. Dies vereinfacht die Herstellung des zweiten Leitesr, denn dieser kann dann durch einfaches Abdrehen auf einer Drehmaschine (Werkzeugmaschine) oder durch einen Walzvorgang hergestellt werden. Das Zusammenfügen der beiden Leiter zur Herstellung der Vorrichtung ist dadurch vereinfacht, denn auf die gegenseitige Orientierung der beiden Leiter in Umfangsrichtung des zweiten Leiters braucht dabei nicht geachtet zu werden.
  • Alternativ hierzu kann der jeweilige Konus im Querschnitt aber auch oval sein. Beispielsweise kann er durch ein Langloch gebildet sein. Durch den ovalen Querschnitt wird zwischen den Leitern eine Verdrehsicherung realisiert, sobald diese zusammengefügt sind. Dies hat Vorteile, wenn die gegenseitige Orientierung der beiden Leiter in Umfangsrichtung des zweiten Leiters relevant ist. Insbesondere verläuft hierbei die Längsachse der ovalen Querschnittsform des Konus` parallel zur Längsachse des ersten Leiters. Dann kann das Zusammenfügen der beiden Leiter intuitiver gestaltet werden.
  • Insbesondere ist die besagte Öffnung im ersten Leiter eine Durchgangsöffnung, die den ersten Leiter von dessen Oberseite bis zur Unterseite durchdringt, beispielsweise eine Durchgangsbohrung. Auf diese Weise kann von der Oberseite aus das ordnungsgemäße Zusammenfügen der beiden Leiter visuell überprüft werden.
  • Vorzugsweise besteht der erste Leiter und/oder der zweite Leiter aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Verwendung von Kupfer hat neben der hohen elektrischen Leitfähigkeit den Vorteil, dass der Werkstoff relativ weich ist. Die Kontaktflächen legen sich somit unter der Anpresskraft der Klammer sauber aneinander an, gegebenenfalls unter einer elastischen oder plastischen Verformung. Die Federklammer besteht insbesondere aus Federstahl. Hierdurch kann die von der Klammer erzeugte Anpresskraft dauerhaft aufrechterhalten werden.
  • Die vorgeschlagene Vorrichtung eignet sich besonders für die Übertragung hoher elektrischer Leistungen in Fahrzeugen: Einerseits hat sich die Vorrichtung auch unter Vibrationseinwirkungen, wie sie in Fahrzeugen üblicherweise im Betrieb auftreten, als besonders dauerhaft erwiesen. Andererseits kann die Vorrichtung im Vergleich zu einer konventionellen Verschraubung der beiden Leiter sehr schnell (auch automatisiert) erzeugt und bei Bedarf, beispielsweise zur Reparatur, wieder gelöst werden. Darüber hinaus ergeben sich große Oberflächen für die Kontaktflächen, worüber eine entsprechend hohe Stromstärke übertragbar ist.
  • Es wird daher auch ein elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgeschlagen, insbesondere ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrzeug über einen Hochvoltstromkreis zur Erzeugung einer Antriebskraft zum Vortrieb des Fahrzeugs aufweist. Unter einem Hochvoltstromkreis wird hierbei ein Stromkreis mit einer Spannung von größer 300 Volt Gleichspannung verstanden. Insbesondere verfügt das Fahrzeug über einen elektrischen Traktionsmotor und eine Traktionsbatterie, die im Hochvoltstromkreis angeordnet sind. Der Hochvoltstromkreis verfügt über zumindest eine, vorzugsweise mehrere, lösbare elektrische Verbindung, durch die der Hochvoltstromkreis auftrennbar ist. Hierbei ist diese lösbare elektrische Verbindung gemäß der hier vorgeschlagenen Vorrichtung ausgebildet. Die oben genannten Vorteile der Vorrichtung können daher bei dem Fahrzeug realisiert werden.
  • Bei dem Fahrzeug ist vorzugsweise vorgesehen, dass die elektrische Verbindung im regulären Betrieb des Fahrzeugs geschlossen bleibt. Die Verbindung wird dann nur zu außerordentlichen Zwecken, beispielsweise zur Reparatur oder Wartung, durch die Vorrichtung unter Lösen der Federklammer aufgetrennt.
  • Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung entnehmbar sind. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
    • 1, eine dreidimensionale Ansicht einer Vorrichtung zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung,
    • 2, Schnittdarstellungen der Vorrichtung aus 1,
    • 3, ein erster Herstellungsschritt zur Erzeugung der Vorrichtung aus 1,
    • 4, ein zweiter Herstellungsschritt zur Erzeugung der Vorrichtung aus 1,
    • 5. Bauelemente einer alternativen Vorrichtung zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung,
    • 6, ein elektrisch antreibbares Fahrzeug.
  • In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung im zusammengebauten Zustand. Die Vorrichtung besteht genau aus den drei Bauelementen: erster elektrischer Leiter 1, zweiter elektrischer Leiter 2 und Federklammer 3. Die beiden Leiter 1, 2 sind aufeinander gesteckt und durch die Federklammer 3 miteinander verspannt. Die Vorrichtung bewirkt eine dauerhafte, jedoch lösbare elektrische Verbindung zwischen den Leitern 1, 2, die sich auch unter Vibrationseinfluss nicht auftrennt und die sich für Hochvoltstromkreise mit einer Gleichspannung von größer 300 Volt gut eignet.
  • Der erste Leiter 1 ist leistenförmig ausgebildet. Er erstreckt sich entlang einer Längsachse aus der Darstellung in 1 nach links hinaus. Der zweite Leiter 2 ist stiftförmig ausgebildet. Er erstreckt sich entlang einer Längsachse aus der Darstellung in 1 nach unten hinaus. Somit kreuzen sich beiden Leiter 1, 2 im Bereich der Federklammer 3 in einem rechten Winkel. Die beiden Leiter 1, 2 liegen über ihre jeweiligen Kontaktflächen 11, 21 aneinander an und können darüber elektrischen Strom miteinander übertragen.
  • 2 zeigt im linken Bild einen Schnitt durch die Verbindungsvorrichtung aus 1, der quer zur Längsachse des ersten Leiters 1 verläuft. Im rechten Bild der 2 ist ein Schnitt durch die Verbindungsvorrichtung aus 1 gezeigt, der entlang der Längsachse des ersten Leiters 1 verläuft.
  • In 2 sind die Kontaktflächen 11, 21 der Leiter 1, 2 gut erkennbar. Der erste Leister 1 verfügt über eine Oberseite 12 und eine Unterseite 13 und eine ovale Durchgangsöffnung 14 (Langloch), die sich von der Oberseite 12 zur Unterseite 13 erstreckt. Diese Durchgangsöffnung 14 verläuft parallel zur Längsachse des ersten Leiters 1 und weitet sich konusförmig in Richtung des zweiten Leiters 2 auf. Die Kontaktfläche 11 wird durch die konusförmige Innenwand der Öffnung 14 gebildet.
  • Der zweite Leiter 2 weist an seinem dem ersten Leiter 1 zugeordneten stirnseitigen Ende die Kontaktfläche 21 auf. Die Kontaktfläche 21 wird durch die Seitenfläche einer an der Stirnseite in Richtung des ersten Leiters 1 hervorstehenden Verjüngung gebildet. Die Verjüngung ist komplementär zu der Öffnung 14 ausgebildet und verläuft daher ebenso als Oval parallel zur Längsachse des ersten Leiters 1. Das heißt, dass die Längsachse des Querschnitts des Ovals parallel zur Längsachse des ersten Leiters 1 verläuft.
  • Durch den relativ kleinen Konuswinkel der Kontaktflächen 11, 21 kann beim Aufbringen einer relativ kleinen Anpresskraft zwischen den Leitern 1, 2 eine relativ große Kontaktkraft erzeugt werden (Keilwirkung).
  • Auf die Oberseite 12 des ersten Leiters 1 ist die Federklammer 3 mit einem Sockelabschnitt 31 aufgesetzt. Ein vom Sockelabschnitt 31 abstehender Führungsabschnitt 32 der Klammer 3 liegt stirnseitig am ersten Leiter 1 an (siehe rechtes Bild in 2). Somit wird ein gewisser Formschluss zwischen erstem Leiter 1 und Klammer 3 erzeugt. Der Sockelabschnitt 31 ist über einen federelastisch biegbaren Biegeabschnitt 33 mit einem Rastabschnitt 34 der Klammer 3 verbunden. Vom Rastabschnitt 34 stehen auf gegenüberliegenden Seiten der Klammer 3 jeweils ein Rasthaken 35 in Richtung des Sockelabschnitts 31 hervor. Die Rasthaken 35 erstrecken sich seitlich am Sockelabschnitt 31 vorbei bis hin zu einer Umfangsnut 22 des zweiten Leiters 2. Die Rasthaken 35 dienen zum Einhaken in die Umfangsnut 22 (siehe insbesondere linkes Bild in 2). Vorliegend ist die Umfangsnut 22 als Ringnut ausgebildet.
  • Die Federklammer 3 ist in den Darstellungen von 1 bis 3 gespannt. Somit bringt die Klammer 3 einerseits über den Sockelabschnitt 31 die Anpresskraft auf die Oberseite 12 des ersten Leiters 1 auf. Und andererseits bringt die Klammer 3 über die Rasthaken 35 die Anpresskraft auf die Umfangsnut 22 des zweiten Leiters 2 auf. Die auf die Leiter 1, 2 wirkenden Kräfte der Klammer 3 sind im linken Bild von 2 beispielhaft durch Pfeile dargestellt. Auf diese Weise ist die Federklammer 3 nach außen hin kräftefrei und benötigt keine separate Abstützung. Gleichzeitig werden dadurch die Kontaktflächen 11, 21 der beiden Leiter 1, 2 miteinander verpresst. Die Federelastizität der Klammer 3 in Verbindung mit der hohen Kontaktkraft verhindert ein Lösen der elektrischen Verbindung zwischen den Leitern 1, 2 selbst bei langanhaltenden Vibrationen. Durch die Verwendung eines relativ weichen Werkstoffes für die Leiter 1, 2, wie beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, kann dieser Effekt noch verstärkt werden. Die dauerhafte Spannung der Klammer 3 bewirkt auch, dass diese nicht einfach von den Leitern 1, 2 abfällt.
  • In 3 sind die einzelnen Bauelemente 1, 2, 3 der Verbindung aus 1 und die Kontaktflächen 11, 21 deutlich erkennbar. Gemäß 3 erfolgt in einem ersten Schritt zur Herstellung der Verbindung die Bereitstellung des ersten Leiters 1 und des zweiten Leiters 2. Diese werden in Pfeilrichtung zusammengefügt. Auf diese Weise kommen die Kontaktflächen 11, 21 miteinander in Kontakt (siehe 4). Durch die ovale Form der Kontaktflächen 11, 21 wird bei dieser Ausführungsform eine Verdrehsicherung für die Leiter 1, 2 realisiert, die ein Verdrehen der Leiter 1, 2 relativ zueinander in Umfangsrichtung des zweiten Leiters 2 verhindert.
  • Die Klammer 3 ist in 3 noch in einem entspannten Zustand. Der Biegeabschnitt 33 drückt hierbei den Sockelabschnitt 31 und den Rastabschnitt 34 auseinander, sodass diese drei Abschnitte 31, 33, 34 in einer V-Form angeordnet sind.
  • 4 zeigt die Leiter 1, 2 im zusammengefügten Zustand. Die Federklemme 3 wurde nun gespannt. Hierzu wird mit einem nicht gezeigten Werkzeug der Biegeabschnitt 33 gespannt, wobei der Sockelabschnitt 31 und der Rastabschnitt 34 aufeinander zu bewegt werden. Diese drei Abschnitte 31, 33, 34 sind dann in einer U-Form angeordnet.
  • Gemäß 4 erfolgt in einem zweiten Schritt zur Herstellung der Verbindung das Aufsetzen der gespannten Klammer 3 auf die vorab zusammengefügten Leiter 1, 2. Hierbei werden die Rasthaken 35 in die Umfangsnut 22 seitlich eingeführt, sodass sie mit der Nut 22 verrasten. Außerdem wird dabei der Führungsabschnitt 32 an die Stirnseite des ersten Leiters 1 angelegt. Dadurch wird die elektrische Verbindung zwischen den Leitern 1, 2 dauerhaft (aber dennoch zerstörungsfrei lösbar) geschlossen und die Vorrichtung gemäß 1 gebildet.
  • Das Lösen der elektrischen Verbindung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Demnach wird zuerst die Klammer 3 von den Leitern 1, 2 abgelöst und dann die beiden Leiter 1, 2 voneinander getrennt. Die Klammer 3 kann zum späteren Wiederherstellen der Verbindung wiederverwendet werden oder durch eine neue Klammer 3 ersetzt werden.
  • 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus den 1 bis 4. Der einzige Unterschied hierzu ist, dass die konusförmigen Kontaktflächen 11, 21 der Leiter 1, 2 im Querschnitt kreisrund ausgebildet sind. Im zusammengefügten Zustand sind die Leiter 1, 2 dadurch im Umfangsrichtung des zweiten Leiters 2 gegeneinander verdrehbar. Die Umfangsnut 22 gestattet ein Anbringen der Klammer 3 und damit ein Verpressen der Leiter 1, 2 in jeder Drehlage der beiden Leiter 1, 2. Es braucht demnach keine vorbestimmte Drehposition der Leiter 1, 2 eingehalten werden. Im Übrigen gelten zur Ausführungsform gemäß 5 analog die Erläuterungen zur Ausführungsform nach 1 bis 4.
  • 6 zeigt eine bevorzugte Anwendung der hier beschriebenen Verbindungsvorrichtung bei einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug. Mögliche Einbaupositionen der Vorrichtung sind mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet.
  • Die Figur zeigt hierbei das Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, schematisch in einer Draufsicht. Das Fahrzeug verfügt über Antriebsräder 4, die mittels zumindest eines elektrischen Traktionsmotors 5 antreibbar sind, sodass das Fahrzeug damit vorangetrieben wird. Der Traktionsmotor 5 wird über elektrische Leitungen 6, beispielsweise Phasenleitungen, von einem Stromwandler 7 mit elektrischer Energie versorgt. Bei dem Stromwandler handelt es sich insbesondere um einen Wechselrichter und/oder Umrichter. Der Stromwandler 7 bezieht seine elektrische Energie wiederum über weitere Leitungen 8, beispielsweise Gleichspannungsleitungen, von einer Traktionsbatterie 9 des Fahrzeugs und/oder von einem elektrischen Generator des Fahrzeugs und/oder von einer externen Energiequelle, wie beispielsweise einer Oberleitung oder einem Schienensystem.
  • Eine, einige oder alle der Leitungen 6, 8 des Hochvoltstromkreises sind durch den Einsatz der vorgeschlagenen Verbindungsvorrichtung 100 auftrennbar ausgebildet. Dies ermöglicht den Ein- und Ausbau der Bauelemente 5, 7, 9 bei dem Fahrzeug als einzelne Module. Bei Bedarf können die Leitungen 6, 8 über die jeweilige Vorrichtung 100 einfach aufgetrennt und das Bauelement 5, 7, 9 einzeln ausgebaut und ebenso wieder eingesetzt werden. Die sich aus der Verwendung dieser Vorrichtung 100 ergebenden Vorteile, insbesondere bei Fahrzeugen, sind aus den obigen Erläuterungen entnehmbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Leiter
    11
    Kontaktfläche
    12
    Oberseite
    13
    Unterseite
    14
    Öffnung
    2
    Leiter
    21
    Kontaktfläche
    22
    Umfangsnut
    3
    Federklammer
    31
    Sockelabschnitt
    32
    Führungsabschnitt
    33
    Biegeabschnitt
    34
    Rastabschnitt
    35
    Rasthaken
    4
    Antriebsrad
    5
    Traktionsmotor
    6
    Leitung
    7
    Stromwandler
    8
    Leitung
    9
    Traktionsbatterie
    100
    Verbindungsvorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011084405 A1 [0003, 0013]

Claims (10)

  1. Vorrichtung (100) zur Erzeugung einer lösbaren elektrischen Verbindung, aufweisend einen ersten und zweiten elektrischen Leiter (1, 2), die mit Kontaktflächen (11, 21) elektrisch leitend aneinander anliegen, und aufweisend eine Federklammer (3) zur Erzeugung einer zwischen dem ersten und zweiten Leiter (1, 2) wirkenden Anpresskraft, wobei der erste Leiter (1) leistenförmig mit einer Oberseite (12) und einer Unterseite (12) ausgebildet ist, wobei die Federklammer (3) auf die Oberseite (12) zur Erzeugung der Anpresskraft wirkt und wobei die Unterseite (13) in Richtung des zweiten Kontaktpartners (2) weist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leiter (2) stiftförmig ausgebildet ist und sich seine Kontaktfläche (21) an seinem stirnseitigen Ende befindet, und dass der zweite Leiter (2) über eine Umfangsnut (22) verfügt, über welche die Federklammer (3) die Anpresskraft am zweiten Leiter (2) abstützt.
  2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die aneinander anliegenden Kontaktflächen (11, 21) des ersten und zweiten Leiters (1, 2) komplementär zueinander geformt sind.
  3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei sich die Kontaktfläche (21) des zweiten Leiters (2) in Richtung ersten Leiters (1) verjüngt und sich die Kontaktfläche (11) des ersten Leiters (1) in Richtung des zweiten Leiters (2) dementsprechend aufweitet.
  4. Vorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Kontaktfläche (11) des ersten Leiters (1) ein Innenkonus an einer Öffnung (14) im ersten Leiter (1) ist und die Kontaktfläche (21) des zweiten Leiters (2) ein Außenkonus an der Stirnseite des zweiten Leiters (2) ist.
  5. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei der Konus im Querschnitt kreisrund ist.
  6. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei der Konus im Querschnitt oval ist.
  7. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die Längsachse des Querschnitts des Konus` parallel zur Längsachse des ersten Leiters (1) verläuft.
  8. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Öffnung (14) eine Durchgangsöffnung ist, die den ersten Leiter (1) von dessen Oberseite (12) bis zur Unterseite (13) durchdringt.
  9. Elektrischer Leiter (2) zur Herstellung der Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2) stiftförmig ausgebildet ist und dass er an seinem stirnseitigen Ende über eine Kontaktfläche (21) zum lösbaren Anlegen an eine Kontaktfläche (11) eines anderen Leiters (1) der Vorrichtung (100) verfügt, wobei der elektrische Leiter (2) über eine Umfangsnut (22) verfügt, die zum Abstützen einer Anpresskraft eine Federklammer (3) der Vorrichtung (100) ausgebildet ist.
  10. Elektrisch antreibbares Fahrzeug, aufweisend einen Hochvoltstromkreis zur Erzeugung einer Antriebskraft zum Vortrieb des Fahrzeugs, wobei der Hochvoltstromkreis zumindest eine lösbare elektrische Verbindung aufweist, durch die der Hochvoltstromkreis auftrennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare elektrische Verbindung durch eine Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gebildet ist.
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