DE102022213239A1 - Elektrische Verbinderanordnung, Elektrischer Gegenleiter und elektrische Komponente mit einem elektrischen Gegenleiter - Google Patents

Abstract

Elektrische Verbinderanordnung aufweisend:
--einen elektrischen Leiter (1) mit einem Befestigungsende (2), welches eine Befestigungsende-Aussparung (3) aufweist;
-- einen elektrischen Gegenleiter (4), mit dem der Leiter (1) elektrisch verbindbar ist; wobei der Gegenleiter (4) ein Gegenleiter-Ende (5) aufweist mit einem Scheitel (6) und mit zwei einander gegenüberliegenden, voneinander beabstandeten Flanken, eine erste Flanke (7) und eine zweite Flanke (8), die insbesondere mittels des Scheitels (6) miteinander verbunden sind, wobei das Befestigungsende (2) zwischen die beiden Flanken (7, 8) einführbar ist, wobei die beiden Flanken (7, 8) je eine Flanken-Aussparung (9, 10) aufweisen, durch die ein Befestigungsmittel (11) hindurchgeführt ist, wobei im zwischen die Flanken (7, 8) eingeführten Zustand des Befestigungsendes (2) die beiden Flanken-Aussparungen (9, 10) und die Befestigungsende-Aussparung (3) fluchten und das Befestigungsmittel (11) durch die Befestigungsende-Aussparung (3) hindurchgeführt ist, wobei das Befestigungsmittel (11) von einem Ausgangs-Zustand (Z1) in einen Kontaktier-Zustand (Z2) überführbar ist, der die beiden Flanken (7, 8) aufeinander zubewegt, insbesondere derart dass das Befestigungsende (2) im zwischen die Flanken (7, 8) eingesteckten Zustand zwischen den Flanken (7, 8) festgeklemmt ist.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft eine Elektrische Verbinderanordnung, einen elektrischen Gegenleiter und eine elektrische Komponente mit einem elektrischen Gegenleiter.
• Stand der Technik
• Elektrische Verbinderanordnungen liegen häufig vor als Steckverbinderanordnungen. Derartige Steckverbinderanordnungen weisen üblicherweise einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder auf, die miteinander zusammensteckbar sind. Steckverbinder für Hochstromanwendungen (z.B. für elektrische Ströme von mehr als 10A, bevorzugt von mehr als 50A oder sogar mehr als 100A), z.B. für Elektrofahrzeuge oder für Automobilanwendungen, weisen häufig Kontaktelemente mit Federlamellen auf, z.B. torusförmige bzw. muffenförmige Lamellenkörper, die z.B. mittels einer mechanischen Crimpverbindung oder mittels Ultraschallschweißen mit einer (z.B. geschirmten) Leitung verbunden werden. In anderen Fällen können die Lamellenkörper auch direkt auf einem Trägerelement, z.B. einer Leiterplatte, angebunden sein, z.B. angelötet oder mittels einer Einpresskontaktierung. Derartige Steckverbinder sind dazu ausgebildet, mit einem Gegensteckverbinder verbunden zu werden, der z.B. ein Kontaktelement, z.B. in Form eines Kontaktpins oder eines Kontaktmessers oder dergleichen aufweist. Der Steckverbinder kann z.B. mit dem Gegensteckverbinder bzw. das Kontaktelement kann mit dem Lamellenkörper entlang einer Einsteckrichtung bzw. einer Steckrichtung zusammengesteckt werden. Dabei kontaktiert in einem Endzustand das Kontaktelement des Gegensteckverbinders (auch als Gegenkontaktelement bezeichenbar) das Kontaktelement des Steckverbinders (hier: z.B. den Lamellenkörper) elektrisch. Die Federlamellen bzw. Kontaktlamellen des Kontaktelements des Steckverbinders sollen im final zusammengesteckten Zustand eine Normalkraft (oder auch Kontaktnormalkraft) aufweisen, die dafür sorgt, dass auch unter mechanischer und/oder thermischer Last und über alle Fertigungstoleranzen hinweg eine elektrische Verbindung zum Gegenkontaktelement gewährleistet ist.
• Diese Normalkraft ist jedoch üblicherweise begrenzt, da die Steckkräfte beim Verbinden des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder eine definierte Höhe nicht überschreiten sollen. Um die hohen Steckkräfte für einen Bediener zu verringern, können z.B. Hebelkonstruktionen oder Schieberkonstruktionen vorgesehen werden, so dass die Bedienkraft beim Zusammenstecken reduziert wird. Derartige Hebel- oder Schieberkonstruktionen sind jedoch oft aufwändig und teuer und erfordern zur Bedienung einen großen Bewegungsraum und verhindern nicht, dass beim Entlanggleiten des Kontaktelements des Gegensteckverbinders an den Kontaktlamellen eine Beschädigung der aneinander reibenden Oberflächen auftritt. Es ist zwar möglich, die Steckkräfte durch eine reibungsreduzierende Beschichtung wenigstens eines Kontaktpartners (Kontaktelement und/oder Gegenkontaktelement) zu reduzieren und auch eine Beschädigung der Oberflächen beim Steckvorgang zu reduzieren. Dies erhöht jedoch die Kosten und die Komplexität des Herstellungsprozesses des entsprechenden Kontaktpartners und vermeidet auch nicht zuverlässig eine Beschädigung der Oberflächen der Kontaktpartner. Außerdem kann dadurch unter Umständen der Übergangswiderstand im Bereich der Kontaktstelle erhöht sein.
• Grundsätzlich sind auch elektrische Schraubverbindungen bekannt, bei denen beim Fügen der Kontaktpartner nur geringe Kräfte auftreten. Die Kontaktnormalkraft oder Kontaktkraft wird in diesen Fällen durch das Anziehen der Schraube aufgebracht. Bekannt ist es z.B., Polschuhe, die an den elektrischen Leitern eines Kabels angecrimpt oder angelötet sind, mit einer Schraube an einem Kontaktpartner des Kabels bzw. der elektrischen Leiter zu befestigen.
• In anderen Anwendungsfällen können die Kontaktpartner (Kontaktelement und Gegenkontaktelement) z.B. als Stromschienen (sogenannte „busbars“) ausgeführt sein. Diese können z.B. miteinander verschraubt werden, um die Kontaktierung dauerhaft zu bewirken. Bei einer Verschraubung z.B. mit M4-Schrauben kann eine sogenannte Kontaktkraft bzw. Normalkraft im Bereich von 2000N bis 3500N erzielt werden. Werden M5- oder M6-Schrauben verwendet, so können noch höhere Normalkräfte erzielt werden. Eine derartige Verschraubung der Kontaktpartner erfordert in gängigen Anwendungen jedoch zusätzlichen Bauraum für das Anordnen der Schrauben, deren Muttern sowie gegebenenfalls von Stoppmitteln, um ein Lösen der Muttern zu verhindern und auch Bauraum für die Mittel, um die Schrauben anzuziehen bzw. zu lösen im Wartungsfall. Außerdem sind vor und/oder nach dem Zusammenstecken bzw. dem Fügen der Kontaktpartner mehrere zusätzliche Schritte notwendig, die den Montageprozess aufwändig machen: die Kontaktpartner müssen exakt zueinander ausgerichtet werden, um die Schraube durch sie hindurchstecken und anziehen zu können, die Schraube muss platziert werden, die Mutter und ggf. das Stoppmittel zum Verhindern des Lösens der Mutter müssen platziert, ausgerichtet und am richtigen Ort gehalten werden, während des Einschraubens der Schraube muss die Mutter gekontert werden, ein Hilfsmittel zum Anziehen der Schraube muss platziert werden, die Schraube muss festgezogen werden, das Hilfsmittel muss entfernt werden.
• Aus der DE 10 2018 202 960 A1 ist ein Steckverbinder für Automobil-Anwendungen und/oder Hochstromanwendungen bekannt, bei dem das Kontaktelement als Lamellenkäfig ausgeführt ist. Um die bei Zusammenstecken auftretenden hohen Steckkräfte (zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement) für einen Bediener zu verringern ist ein Hebelelement vorgesehen, das während des Steckvorgangs beim Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder betätigt wird.
• Aus der DE 10 2017 213 093 A1 ist ein Steckkontakt für Hochstromanwendungen bekannt, wobei das Kontaktelement als Lamellenkäfig ausgeführt ist und bei dem während des Einsteckens eines Gegenkontaktelements in das Kontaktelement eine hohe Steckkraft (zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement) überwunden werden muss.
• Aus der DE 10 2019 131 791 A1 ist ein Kontaktelement eines Steckverbinders bekannt, wobei das Kontaktelement direkt mit einer Leiterplatte verbunden ist und wobei das Kontaktelement durch das Einstecken eines stiftartigen Kontaktelement eines Gegensteckverbinders kontaktierbar ist.
• Aus der DE 20 2008 005 394 U1 ist ein Hochstromleiterplattensteckverbinder mit einem Lamellenkäfig bekannt, wobei der Steckverbinder mittels eines Stecksockels in eine Leiterplatte einpressbar und dadurch elektrisch kontaktierbar ist.
• Aus der WO 2007 / 107 208 A1 ist eine Steckverbindung der Radsok-Bauart (Radsok-Steckverbinder) mit einer Buchse der Radsok-Bauart (Radsok-Buchse) und einem in die Buchse einsteckbaren Stecker bekannt, die im zusammengesteckten Zustand eine Steckverbinderanordnung ausbilden, wobei an der Radsok-Buchse und dem Stecker Rastmittel ausgebildet sind, die ein definiertes Festlegen von Radsok-Buchse und Stecker ermöglichen.
• Aus der DE 1 286 170 B ist eine elektrische Verbinderanordnung zur Vereinigung von elektrischen Kontaktschienen mittels einer Schraubverbindung und zwischengelegten Federscheiben bekannt.
• Aus der JP 2013 - 031 291 A ist eine elektrische Verbinderanordnung zur Verbindung einer Stromsammelschiene oder einer Busbar mit einem elektrischen Kabel, das an seinem Ende einen Polschuh aufweist, mittels einer Schraubverbindung bekannt.
• Aus der DE 10 2021 204 432 A1 ist ein Verbindungselement eines Batteriemoduls bekannt, mit dem eine elektrische Verbindung mittels einer Schraubverbindung hergestellt werden kann zwischen zwei zueinander lateral versetzten elektrischen Leitern, die auf je einer Leiterplatte in zwei verschiedenen Höhen angeordnet sind.
• Offenbarung der Erfindung
• Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass bei Vorliegen einer geringen Normalkraft (an der oder den Kontaktstellen zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement) bei hohen Temperaturschwankungen und/oder einer starken Vibrations- oder Schüttelbelastung das Risiko besteht, dass es zu unerwünschten Relativbewegungen zwischen den Kontaktpartnern (Kontaktelement und Gegenkontaktelement) und/oder zu Kontaktunterbrechungen kommen kann. Weiterhin geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass für eine hohe Lebensdauer der Kontaktierung und/oder für eine geringe Erwärmung der Kontaktestelle bei der Übertragung hoher Ströme eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den Kontaktpartnern sinnvoll ist. Weiterhin geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass hohe Steckkräfte während eines großen Weganteils beim Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder den Steckvorgang verkomplizieren. Weiterhin geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass das Anliegen der Normalkraft zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement bereits während des Steckvorgangs - also auf dem Weg bzw. einem großen Teil des Wegs, z.B. mehr als 30% des Wegs, z.B. von einer Vorsteckstellung über eine Zwischensteckstellung bis zu einer Endsteckstellung - nicht nur den Einsteckvorgang verkompliziert und erschwert, insbesondere wenn mehrere Steckverbinder mit mehreren Gegensteckverbindern gleichzeitig zusammengesteckt werden, sondern dass darüber hinaus auch die Oberflächen der jeweiligen Kontaktpartner beeinträchtigt werden können. So kann bei Anliegen der Normalkraft während des Steckvorgangs z.B. eine Kontaktlamelle auf einem zu kontaktierenden Kontaktelement eine Schleifspur oder einen Kratzer hinterlassen. Dies kann in unerwünschter Weise eine Oberflächenbeschichtung beschädigen oder zerstören und es kann einem mehrmaligen Zusammenstecken und Auseinanderstecken abträglich sein, da derartige Kratzer oder Riefen ein Hängenbleiben des Kontaktpartners während des Zusammensteck- oder Auseinandersteckvorgangs bewirken können. Dabei kann eine hohe Steckraft (zwischen den Kontaktpartnern) die Anzahl der Kontaktpartner in einem Steckverbinder sogar in unerwünschter Weise reduzieren, da bei einer hohen Anzahl von Kontaktpartnern die Steckkräfte selbst bei Verwendung von Hebel- oder Schieberkonstruktionen so hoch werden können, dass die Bedienkraft einem Bediener nicht mehr zumutbar ist. Schließlich geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass die Beschichtung der Kontaktpartner die Stromtragfähigkeit reduzieren kann und die Kosten erhöht. Weiterhin geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass die Verwendung von elektrischen Schraubverbindungen zwar das Problem der hohen Steck- bzw. Fügekräfte beim Fügen der Kontaktpartner lösen kann und dass auch hohe Kontaktkräfte erzielt werden können - gleichzeitig sind Schraubverbindungen jedoch nicht so schnell und intuitiv zu montieren, wie Steckverbindungen, da die Schraube und ihr Gegenpart (die Mutter) sowie die Steckpartner zueinander exakt ausgerichtet werden müssen, der Gegenpart der Schraube sowie ggf. ein Stoppmittel zur Verhinderung eines Lösens des Gegenparts während der Montage festgehalten werden müssen, die Schraube mit einem separaten Hilfsmittel angezogen werden muss und stets das Risiko besteht, dass einzelne Teile der Verbindung (z.B. die Schraube, die Mutter, das Stoppmittel oder einer der Kontaktpartner) während der Montage verloren gehen (herunterfallen), was gerade in beengten Einbauräumen sehr unerwünscht ist. Ein derartiger Verlust bei der Montage kann z.B. bei Hochstrom-Komponenten eine Gefahr darstellt, da keine losen Teile im Innenraum von Gehäusen derartiger Hochstromkomponenten auftreten bzw. vorhanden sein dürfen. Auch die Demontage kann mit Schwierigkeiten verbunden sein, v.a. da auch hier Teile (z.B. die Mutter, die Schraube, das Stoppmittel und/oder ein Kontaktpartner) verloren gehen können.
• Es kann daher ein Bedarf bestehen, eine elektrische Verbinderanordnung bereitzustellen, die das Verbinden eines Leiters mit einem Gegenleiter (einem Kontaktpartner mit einem Gegenkontaktpartner) mit möglichst geringer Fügekraft bzw. Steckkraft ermöglicht, die andererseits im elektrisch kontaktierten Zustand eine hohe Normalkraft zwischen den Kontaktpartnern aufweist, die eine hohe Stromtragfähigkeit aufweist, die eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den Kontaktpartnern bereitstellt, die auch bei thermischen Wechselbelastungen und/oder mechanischen Belastungen wie z.B. Vibrationsbelastungen oder Schüttelbelastungen eine dauerhafte, sichere, zuverlässige und unterbrechungsfreie elektrische Kontaktierung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder bzw. Leiter und Gegenleiter ermöglicht, die für den Kontaktiervorgang nur einen geringen Bauraum bzw. Montageraum erfordert, die eine sichere und einfache Bedienung (nur wenige Bedienschritte, kein Risiko, Teile der Verbinderanordnung bei der Montage oder Demontage zu verlieren) ermöglicht, bei der zumindest die Kontaktpartner (Leiter und Gegenleiter) kostengünstig und einfach gefertigt werden können und bei der die Etablierung der Kontaktierung mit der gewünschten Normalkraft auch in komplizierten Bauraumsituationen möglich ist.
• In gleicher Weise kann ein Bedarf bestehen, einen elektrischen Gegenleiter, insbesondere für eine derartige Verbinderanordnung, mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften bereitzustellen.
• In gleicher Weise kann ein Bedarf bestehen, eine elektrische Komponente bereitzustellen, die einen elektrischen Gegenleiter aufweist, so dass die elektrische Verbindung einfach, schnell, mit geringer Fügekraft, hoher Kontaktnormalkraft und mit geringem Risiko einzelne Teile bei Montage und Demontage zu verlieren etabliert werden kann.
• Vorteile der Erfindung
• Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß der unabhängigen Ansprüche gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine elektrische Verbinderanordnung vorgeschlagen, insbesondere für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, insbesondere für Automotive-Anwendungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge (wozu z.B. auch vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Flugzeuge, Schiffe, Boote, e-Bikes, Motorräder, etc. zählen können).
• Die elektrische Verbinderanordnung weist einen elektrischen Leiter mit einem Befestigungsende auf, wobei das Befestigungsende eine Befestigungsende-Aussparung aufweist. Sie weist weiterhin einen elektrischen Gegenleiter auf, mit dem der elektrische Leiter elektrisch verbindbar ist bzw. (im kontaktierten Zustand) elektrisch verbunden ist. Der Gegenleiter weist ein Gegenleiter-Ende bzw. eine Gegenleiter-Struktur mit einem Scheitel auf. Der Gegenleiter bzw. das Gegenleiter-Ende (bzw. die Gegenleiter-Struktur) weist weiterhin zwei einander gegenüberliegende, voneinander beabstandete Flanken auf, nämlich eine erste Flanke und eine zweite Flanke. Die beiden Flanken sind insbesondere mittels des Scheitels miteinander verbunden bzw. gehen im Bereich des Scheitels ineinander über. Das Befestigungsende ist zwischen die beiden Flanken einführbar bzw. eingeführt, wobei die beiden Flanken je eine Flanken-Aussparung aufweisen (eine erste Flanken-Aussparung in der ersten Flanke und eine zweite Flanken-Aussparung in der zweiten Flanke), durch die ein Befestigungsmittel bzw. Befestigungselement hindurchgeführt ist. Im zwischen die Flanken eingeführten Zustand des Befestigungsendes fluchten die beiden Flanken-Aussparungen und die Befestigungsende-Aussparung und das Befestigungsmittel bzw. Befestigungselement ist (auch bzw. zusätzlich) durch die Befestigungsende-Aussparung hindurchgeführt. Das Befestigungsmittel bzw. Befestigungselement ist von einem Ausgangs-Zustand in einen Kontaktier-Zustand überführbar bzw. bringbar bzw. verlagerbar, der die beiden Flanken aufeinander zubewegt bzw. in dem die beiden Flanken aufeinander zubewegt sind. Dabei (im Kontaktier-Zustand) können die beiden Flanken beispielsweise derart aufeinander zubewegt sein, dass das Befestigungsende im zwischen die Flanken eingesteckten Zustand zwischen den Flanken festgeklemmt ist.
• Ein Raum, der sich zwischen den beiden Flanken befindet bzw. von den beiden Flanken umschlossen wird kann z.B. als Kontaktraum oder Kontaktierraum bezeichnet werden.
• Es versteht sich, dass das Befestigungsende und der (elektrische) Leiter bevorzugt elektrisch gut leitend miteinander verbunden sind, bevorzugt aus demselben Material gebildet sein können.
• Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache und sichere Kontaktierung bewirkt, bei der eine große (Kontakt) Normalkraft zwischen den Kontaktpartnern (das Befestigungsende des Leiters einerseits und die beiden Flanken des Gegenleiters, insbesondere mit ihren Innenseiten, andererseits) erzielt werden kann, wobei die Fügekraft beim Einbringen des Befestigungsendes zwischen die beiden Flanken gering ausfallen kann bzw. nahe 0N (Null Newton) liegen kann. Die Kontaktfläche und damit auch die Stromtragfähigkeit zwischen den Kontaktpartnern kann, unter anderem auch in Abhängigkeit des gewählten Befestigungsmittels, sehr groß ausgestaltet werden (sie wird an beiden Flanken bereitgestellt), so dass auch bei mechanischen und/oder thermischen (Wechsel)Belastungen und/oder bei fertigungsbedingten Toleranzen stets eine sichere und unterbrechungsfreie Kontaktierung gewährleistet ist. Weiterhin vorteilhaft kann durch die Einführung des Befestigungsendes zwischen die beiden Flanken (im Ausgangs-Zustand des Befestigungsmittels) auch eine Art Kodierung bewirkt werden, die verhindert, dass ein falsches Befestigungsende zwischen die Flanken eingeführt wird (z.B. wenn das Befestigungsende breiter ausfällt als ein Abstand zwischen den beiden Flanken bzw. eine Breite des Kontaktraums) und/oder die verhindert, dass das richtige Befestigungsende verkantet oder verdreht eingeführt wird. Dies ermöglicht vorteilhaft, insbesondere in beengten, unübersichtlichen oder dunklen Montageräumen, eine einfache haptische Kontrolle, ob das Befestigungsende als ein Kontaktpartner korrekt relativ zu den anderen beiden Kontaktpartnern (den Flanken) bzw. relativ zum Kontaktraum ausgerichtet ist bzw. platziert ist. Weiterhin worteilhaft kann durch die Anordnung des Befestigungsendes zwischen den Flanken bewirkt werden, dass im Kontaktier-Zustand die Normalkraft nicht punktuell z.B. durch eine Mutter direkt auf das Befestigungsende übertragen wird bzw. dass das Einbringen einer Unterlegscheibe zwischen die Mutter und das Befestigungsende nicht notwendig ist, wobei eine derartige Unterlegscheibe als loses Teil verloren gehen kann und die Zahl der Teile und der Bedienschritte erhöht. Weiterhin vorteilhaft wird so eine elektrische Verbinderanordnung bereitgestellt, die flexibel z.B. in einer elektrischen Komponente angeordnet werden kann. Werden z.B. mehrere elektrische Verbinderanordnungen benötigt (z.B. zwei, drei, vier oder fünf oder noch mehr elektrische Verbinderanordnungen bzw. Kontaktierstellen zwischen Leitern und Gegenleitern), so ist es im Vergleich zu einem mehrpoligen (Steck)Verbinder nicht zwingend erforderlich, die Mehrzahl von Gegenleitern alle zu dem Ort des (Steck)Verbinders und seines Gehäuses hinzuführen, was teilweise mit erheblichen konstruktiven Anstrengungen verbunden ist. Vielmehr kann die elektrische Verbinderanordnung platzsparend in der Nähe desjenigen Ortes ausgebildet werden, an dem der Gegenleiter angebunden ist innerhalb einer elektrischen Komponente. Dadurch kann vorteilhaft mit einfachen Mitteln eine komplizierte Verdrahtung in elektrischen Komponenten eingespart werden, wodurch der Platzbedarf bzw. der Bauraum derartiger elektrischer Komponenten reduziert werden kann.
• Es kann vorgesehen sein, dass das Befestigungsende, insbesondere im eingesteckten Zustand des Befestigungsendes zwischen die beiden Flanken bzw. in den Kontaktraum, derart zwischen den beiden Flanken des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur festgeklemmt ist, wenn das Befestigungsmittel sich im Kontaktier-Zustand befindet, dass eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Gegenleiter-Ende, insbesondere den beiden Flanken, hergestellt ist.
• Das Befestigungsende kann z.B. an einem freien Ende des Leiters angeordnet sein.
• Der elektrische Gegenleiter bzw. die beiden Flanken des Gegenleiters sind z.B. mit dem Befestigungsende des Leiters elektrisch verbindbar bzw. elektrisch verbunden (im montierten und kontaktierten Zustand).
• Das Gegenleiter-Ende kann grundsätzlich auch als Gegenleiter-Struktur bezeichnet werden. Das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur ist nicht zwingend am Ende des Gegenleiters angeordnet, kann jedoch auch an einem Ende des Gegenleiters angeordnet sein.
• Der Gegenleiter kann z.B. (insbesondere im Bereich der Gegenleiter-Struktur) eine U-Form aufweisen, wobei der Scheitel des „U“ der Bereich des „U“ ist, an dem die beiden Flanken zusammenlaufen bzw. miteinander verbunden sind bzw. ineinander übergehen.
• Wenigstens eine der beiden Flanken-Aussparungen kann z.B. als (Durchgangs)Bohrung, als (umlaufend geschlossenes) Loch oder als Langloch oder als Schlitz ausgebildet sein.
• Die Befestigungsende-Aussparung kann z.B. als (Durchgangs)Bohrung, als Loch, als Langloch, als (insbesondere einseitig offener) Schlitz oder dergleichen ausgebildet sein.
• Der Leiter kann z.B. als Busbar oder als Stromsammelschiene oder dergleichen ausgebildet sein.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Leiter und/oder der Gegenleiter einen Querschnitt von wenigstens 10mm² aufweist oder von wenigstens 30mm² oder von wenigstens 50mm² oder von wenigstens 70mm² oder von wenigstens 90mm² oder von wenigstens 110mm² oder von wenigstens 125 mm² aufweist. Beispielsweise kann der Leiter und/oder der Gegenleiter einen Querschnitt von 10mm², 16 mm² 25 mm², 35 mm², 50 mm², 70 mm², 95 mm², 120 mm², 150 mm² aufweisen.
• Eine Einsteckrichtung kann z.B. gegeben sein als diejenige Richtung, entlang der der Leiter zwischen die Flanken eingeführt bzw. eingesteckt wird. Die Einsteckrichtung kann beispielsweise auch als axiale Richtung bezeichnet werden.
• Eine radiale Richtung verläuft z.B. senkrecht zur Einsteckrichtung. Eine Umlaufrichtung umläuft z.B. die Einsteckrichtung.
• Der Ausdruck „umfassen“ wird synonym zum Ausdruck „aufweisen“ verwendet, sofern nichts anderes geschrieben steht.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Leiter ausgebildet ist als ein Kabel mit einer Mehrzahl von Adern, wobei das Befestigungsende an einem freien Kabel-Ende des Kabels ausgebildet ist.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Leiter besonders flexibel und biegsam gestaltet ist.
• Das Kabel kann auch als Leitung bzw. elektrische Leitung bezeichnet werden. Die Adern können z.B. als (dünne) Kupferdrähte oder Aluminiumdrähte oder Silberdrähte oder dergleichen ausgebildet sein, wobei auch eine Kupferlegierung und/oder eine Aluminiumlegierung und/oder eine Silberlegierung oder dergleichen vorgesehen sein kann. Die einzelnen Adern können z.B. jeweils eine (Lack)Isolierung aufweisen oder unisoliert ausgebildet sein. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass jeweils eine erste Mehrzahl von Adern zu einem Leitungsstrang ausgebildet sind (z.B. miteinander verdrillt), wobei weiterhin eine zweite Mehrzahl von Leitungssträngen zu dem Kabel bzw. der Leitung ausgebildet sein kann. Es können z.B. insgesamt mehr als 10 Adern oder mehr als 50 Adern oder mehr als 100 Adern oder mehr als 500 Adern oder mehr als 1000 Adern oder mehr als 1200 Adern vorgesehen sein oder mehr als 2500 Adern vorgesehen sein. Beispielsweise können, z.B. bei einem Leitungsquerschnitt von 95mm², zwischen 2700 und 3300 Adern vorgesehen sein. Es können z.B. Leitungsstränge vorgesehen sein, die z.B. jeweils zwischen 100 und 300 Adern aufweisen.
• Um die Mehrzahl der Adern kann z.B. eine erste Isolierung vorgesehen sein. Außerhalb der Isolierung kann z.B. ein Schirmleiter vorgesehen sein. Dieser kann z.B. die erste Isolierung umlaufend umgeben. In anderen Ausführungsformen kann z.B. auf den Schirmleiter verzichtet werden.
• Außerhalb des Schirmleiters bzw. außerhalb der ersten Isolierung kann z.B. eine zweite Isolierung bzw. Außenisolierung vorgesehen sein.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das freie Kabel-Ende und/oder das Befestigungsende als kompaktiertes Ende ausgebildet ist.
• Dadurch wird vorteilhaft ein besonders einfach handhabbarer und montierbarer Leiter bereitgestellt. Es ist vorteilhaft sichergestellt, dass das Befestigungsende bzw. das freie Kabel-Ende eine besonders kompakte Struktur aufweist, insbesondere mit geringen Lufteinschlüssen, dass die Stromtragfähigkeit des Befestigungsende besonders hoch ist und es dadurch in der Kontaktzone zum Gegenleiter auch bei hohen Strömen (z.B. mehr als 50A oder mehr als 100A) und längerer Strombelastung (z.B. mehrere Minuten oder Stunden) nicht zu einer übermäßigen Erwärmung kommt. Gleichzeitig kann dadurch der Leitungsquerschnitt gering gehalten werden. Weiterhin vorteilhaft kann so auch ein flexibles Kabel als Leiter verwendet werden, welches ohne zusätzliche Elemente wie z.B. Polschuhe oder Kontaktenden oder dergleichen direkt montierbar ist am bzw. im Gegenleiter.
• Unter einer Kompaktierung kann z.B. verstanden werden, dass die einzelnen Adern des Kabels zu einem nicht mehr zerstörungsfrei auseinandernehmbaren Element umgebildet werden. Das kompaktierte Ende kann z.B. in der Art einer Stange oder eines Blocks ausgebildet sein. Es kann sehr steif und/oder starr ausgebildet sein (im Vergleich zu den Adern oder dem aus den Adern gebildeten Kabel). Es kann vom Handling bzw. der Montagefähigkeit her betrachtet wie eine Art Stange oder ein Block oder eine Stromsammelschiene oder eine Busbar ausgestaltet sein. Das bedeutet, dass keine weiteren Elemente wie z.B. ein Polschuh oder eine Verzinnung oder dergleichen notwendig ist, um das Befestigungsende sicher und einfach handhaben zu können. Es kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Adern im bzw. am kompaktierten Ende zumindest teilweise bzw. partiell bzw. abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind, z.B. verschweißt sind. Eine Einzeladerisolierung (z.B. durch einen Lack) ist vorzugsweise durch die Kompaktierung zumindest abschnittsweise aufgebrochen bzw. entfernt.
• Das kompaktierte Ende kann z.B. durch Ultraschallschweißen (Reibschweißen) oder durch einen Schweißprozess oder durch eine Widerstandskompaktierung (z.B. durch eine Bestromung der Adern und die gleichzeitige Anwendung von Druck) oder dergleichen hergestellt werden bzw. hergestellt sein. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass eine Kompaktierung von wenigstens 80%, bevorzugt von wenigstens 85% und ganz besonders bevorzugt von wenigstens 93% oder wenigstens 95% bereitgestellt wird (das restliche Volumen im kompaktierten Ende kann z.B. Lufteinschlüsse enthalten).
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Scheitel des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur dem Befestigungsende zugewandt ist und eine Scheitel-Aussparung aufweist zur Hindurchführung des Befestigungsendes zwischen die beiden Flanken.
• Bei einer beispielhaften U-förmigen Form des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur würde somit bei einem Einführen des Leiters bzw. des Befestigungsendes von oben zwischen die Flanken das „U“ auf dem Kopf stehen.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Scheitel einem Gehäuse-Einlass für den Leiter zugewandt ist.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Befestigungsende besonders sicher, zuverlässig und positionsgetreu in den Kontaktraum bzw. zwischen die beiden Flanken einführbar ist. Vorteilhaft kann nur ein Befestigungsende mit der richtigen Dicke (insbesondere einer maximalen Dicke) und in der richtigen Orientierung durch die Scheitel-Aussparung zwischen die Flanken eingeführt werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Kodierung bewirkt werden. Dies kann durch eine spezielle Formgebung der Scheitel-Aussparung weiter begünstigt werden (z.B. durch das Vorsehen von zumindest einem Abschnitt, der eine geringere Dicke bzw. Breite aufweist als die restliche Scheitel-Aussparung. Weiterhin vorteilhaft kann durch die Scheitel-Aussparung eine axiale Positionierung (entlang einer Einsteckrichtung des Befestigungsendes in den Kontaktraum) sowie eine radiale bzw. laterale Positionierung des Befestigungsendes (quer bzw. senkrecht zur Einsteckrichtung) bewirkt werden, wodurch einfach und ohne weitere Anstrengungen auch in unübersichtlichen Montagesituationen ein Fluchten der Flanken-Aussparungen mit der Befestigungsende-Aussparung bewirkt werden kann. Beispielsweise kann an dem Leiter oder an einem ihn aufnehmenden Gehäuse eine Art Vorsprung vorgesehen sein, der z.B. dann auf dem Scheitel des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur aufliegt, wenn eine (korrekte bzw. gewünschte) Kontaktierposition des Leiters relativ zu dem Gegenleiter erreicht ist und/oder wenn die Flanken-Aussparungen und die Befestigungsende-Aussparung miteinander fluchten.
• Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Scheitel vom Befestigungsende abgewandt ist.
• In dieser Ausführungsform ist das Befestigungsende z.B. im Vergleich zur soeben beschriebenen Ausführungsform um 180° gedreht. Würde also der Leiter von oben in den Kontaktraum eingeführt, so wäre - eine U-Form des Befestigungsendes beispielhaft vorausgesetzt - die U-Form nach oben geöffnet.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Scheitel von einem Gehäuse-Einlass für den Leiter abgewandt ist.
• Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache Montage ermöglicht. Der Leiter bzw. sein Befestigungsende kann wie in eine Tasche (wobei die Tasche nicht umlaufend geschlossen sein muss) zwischen die beiden Flanken eingeführt werden. Auch kann das Befestigungsende zumindest teilweise eine Kodierung aufweisen, da ein Befestigungsende, welches zu dick ausgeführt ist oder um die Einsteckrichtung verdreht (also um eine Umlaufrichtung verdreht) eingeführt werden soll, nicht zwischen die Flanken einführbar ist. Weiterhin vorteilhaft kann der Scheitel als eine Art Boden bzw. eine Art axialer Anschlag dienen, so dass die axiale Positionierung des Leiters im Kontaktraum in einfacher Weise sichergestellt ist. Dadurch kann auch das Fluchten zwischen den Flanken-Aussparungen und der Befestigungsende-Aussparung besonders sicher und einfach bewirkt werden, so dass die Montage besonders einfach auch in unübersichtlichen Montagesituationen bewerkstelligt werden kann.
• Es versteht sich, dass der Scheitel des Gegenleiters bzw. des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur auch um andere Winkel verdreht sein kann, insbesondere bezogen auf eine Drehachse, die z.B. durch die Flanken-Aussparungen oder parallel dazu verläuft.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur einstückig mit dem Gegenleiter ausgebildet ist.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Gegenleiter besonders einfach herstellbar ist und dass die elektrischen Widerstände minimiert sind.
• Unter „einstückig“ kann z.B. verstanden werden, dass das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur nicht zerstörungsfrei lösbar mit dem Gegenleiter ausgebildet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur kein vom Gegenleiter zunächst separates Element ist (z.B. ein taschenförmiges Element oder ein U-förmiges Element oder ein Hülsenelement oder dergleichen), das z.B. durch einen Crimpprozess, Lötprozess oder dergleichen am Gegenleiter angebracht bzw. befestigt bzw. unlösbar befestigt wird. Vielmehr kann das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur aus demselben Werkstück in einem einzigen Prozess (z.B. einem Stanz-Biege-Prozess) hergestellt sein wie der Gegenleiter.
• Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur gebildet ist durch ein Umbiegen des Gegenleiters.
• Dadurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur bewirkt. Es sind keine weiteren, zunächst separaten Elemente notwendig, um das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur auszubilden bzw. herzustellen (und dann mit dem Gegenleiter zu verbinden).
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur an einem bzw. dem Ende des Gegenleiters gebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft Material eingespart werden. In dieser Ausführungsform ist die Gegenleiter-Struktur tatsächlich am Ende des Gegenleiters angeordnet.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur (im Querschnitt betrachtet) in die Form eines U umgebogen ist. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die beiden Flanken annährend parallel verlaufen, so dass im Kontaktier-Zustand eine große und gleichmäßige Kontaktfläche zu dem Befestigungsende des Leiters ausgebildet ist.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel gewählt ist aus der Gruppe aufweisend: eine Schraube, eine Niete, ein Schnellspannverschluss, ein Stift mit Spannverschluss, ein Stift mit Bajonettverschluss.
• Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfach, sichere, zuverlässige und schnelle Montage bzw. Kontaktierung bewirkt, wobei gleichzeitig die Fügekraft sehr gering ist, idealerweise 0N beträgt. Es sind nur wenige Bedienschritte notwendig.
• Eine Schraube oder Niete kann auch in beschränkten Raumsituationen einfach, schnell und zuverlässig mit einer vorbestimmten Kraft montiert werden und so die beiden Flanken aufeinander zubewegen und dadurch die elektrische Kontaktierung zwischen Leiter und Gegenleiter bewirken. Eine Schraube ist darüber hinaus besonders einfach und wiederverwendbar demontierbar bzw. vom Kontaktier-Zustand in den Ausgangs-Zustand (rück) überführbar.
• Ein Schnellspannverschluss kann z.B. mit einem Kniehebel ausgebildet sein oder mit einem Hebel, der ein drehbar gelagertes Element exzentrisch verlagert und so die Strecke zwischen der Berührfläche des Elements und einem anderen Ende des Schnellspannverschlusses verringert. Derartige Schnellspannverschlüsse sind z.B. bei Fahrradachsen bekannt. Andere Schnellspannverschlüsse können z.B. ausgebildet sein wie Schnellspannverschlüsse an Taschen oder Koffern oder Bügelflaschen. Ein Schnellspannverschluss ermöglicht vorteilhaft eine ganz besonders einfache, schnelle, unkomplizierte und sichere Kontaktierung zwischen Leiter und Gegenleiter bzw. eine besonders einfache Überführung des Bedienelements von dem Ausgangs-Zustand in den Endzustand bzw. Kontaktier-Zustand und wieder zurück. Letztlich muss lediglich ein Bedienelement, z.B. eine Art Hebel von einer ersten Position in eine zweite Position verlagert werden. Eine Bedienkraft bzw. die Höhe der aufzubringenden Normalkraft kann z.B. über eine Länge des Bedienelements eingestellt werden. Weiterhin vorteilhaft kann auch eine Demontage der Kontaktierung mit einem Schnellspannverschluss besonders einfach ausgeführt werden. Weiterhin vorteilhaft ist das Risiko, bei der Montage oder Demontage Teile des Schnellspannverschlusses zu verlieren besonders gering.
• Ein Stift mit Spannverschluss kann in der Art eines Schnellverschlusses ausgebildet sein. Der Stift kann an einem seiner Enden eine Verdickung, z.B. in der Art eines Kopfes oder einer Schulter oder eines Teller aufweisen, um so nicht durch die Flanken-Aussparung hindurchzurutschen.
• Ein Stift mit Bajonettverschluss kann z.B. an dem Bedienende einen quer zur Stiftachse abragenden Bolzen aufweisen, der von einem Bajonettaufsatz in dessen Kulisse umgriffen werden kann. Eine Drehung am Bajonettverschluss (z.B. um die Stiftachse herum) kann sodann den Stift mit seinem anderen Ende in Richtung des Bajonettverschlusses ziehen und so die beiden Flanken relativ zueinander aufeinander zubewegen. Mit dem Stift mit Bajonettverschluss wird vorteilhaft ein besonders einfach, leicht und sicher zu bedienendes Befestigungsmittel bereitgestellt. Der Stift kann z.B. an dem vom Bajonettverschluss bzw. Bajonettaufsatz abgewandten Ende eine Verdickung, z.B. in der Art eines Kopfes oder einer Schulter oder eines Tellers aufweisen, um so nicht durch die Flanken-Aussparung hindurchzurutschen. Ein derartiger Stift mit Bajonettverschluss ist auch in einfacher Weise vom Kontaktier-Zustand in den Ausgangs-zustand (rück)überführbar, so dass der Leiter wieder vom Gegenleiter gelöst werden kann.
• Es versteht sich, dass auch andere gängige Befestigungsmittel denkbar sind.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der beiden Flanken-Aussparungen ein Gewinde aufweist.
• Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache und sichere Befestigung bzw. Kontaktierung (bzw. Überführung vom Ausgangs-Zustand in den Kontaktier-Zustand) bereitgestellt. Durch das Gewinde in zumindest einer der beiden Flanken-Aussparungen kann z.B. bei einer Schraubverbindung auf das Vorsehen einer Mutter verzichtet werden. Dadurch lässt sich ein Element einsparen und es ist auch sichergestellt, dass bei der Montage oder Demontage eine derartige Mutter nicht verloren geht.
• Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass an wenigstens einer der beiden Flanken an deren Flanken-Außenseite ein Element mit einem Element-Gewinde verliersicher angebracht ist, insbesondere eine Schraubenmutter.
• Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache und flexible Herstellung des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur bewirkt. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur besonders flexibel an unterschiedliche Befestigungsmittel bzw. Befestigungselemente bzw. Durchmesser von Befestigungsmitteln bzw. Befestigungselementen oder Schraubensteigungen angepasst werden. Denn die (Schrauben) Mutter kann in Abhängigkeit von dem gewählten Befestigungsmittel (und z.B. in Abhängigkeit einer erforderlichen Normalkraft) ausgewählt werden und dann an dem Gegenleiter-Ende bzw. an der Gegenleiter-Struktur angebracht werden. Dadurch kann dasselbe Gegenleiter-Ende bzw. dieselbe Gegenleiter-Struktur für verschiedene Befestigungsmittel verwendet werden, was die Herstellung kostengünstiger macht. Die Mutter kann z.B. vor oder während oder nach Ausbildung des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur an der Flanken-Außenseite angebracht werden. Sie kann z.B. stoffschlüssig angebracht werden, z.B. durch einen Klebeprozess, einen Schweißprozess oder einen Lötprozess oder dergleichen. Alternativ kann sie auch in einer Art Kammer an der Flanken-Außenseite unverlierbar eingesetzt sein.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel an dem Gegenleiter-Ende bzw. an der Gegenleiter-Struktur vormontiert ist, bevor das Befestigungsende zwischen die Flanken eingeführt ist.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur sofort, unkompliziert und sicher einsatzbereit für eine Kontaktierung ist, auch in schwierigen, engen, dunklen Einbausituationen. Weiterhin vorteilhaft kann das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur auf diese Weise kontaktierbereit z.B. zu einer anderen Fertigungsstätte verbracht werden. Eine Qualitätskontrolle des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur und des daran angeordneten Befestigungsmittels bzw. Befestigungselements (z.B., ob der Übergang von Ausgangs-Zustand in den Kontaktier-Zustand und ggf. zurück in den Ausgangs-Zustand wie erforderlich funktioniert) ist auch möglich, bevor das Gegenleiter-Ende bzw. die Gegenleiter-Struktur z.B. versendet wird.
• Weiterhin vorteilhaft wird dadurch beim Fügen und beim Kontaktieren mit dem Leiter bzw. dessen Befestigungsende ein Bedienschritt (nämlich das Durchstecken des Befestigungsmittels durch die Flanken-Aussparungen) und damit auch Montagezeit eingespart. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch die Zahl der möglicherweise bei der Montage bzw. Kontaktierung verlierbaren und/oder losen Elemente verringert werden.
• Weiterhin vorteilhaft kann dadurch das (vormontierte) Befestigungsmittel als eine Art Kodierung für das in den Kontaktraum bzw. zwischen die Flanken einführbare bzw. einzuführende Befestigungsende dienen.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel in einem einzigen Bedienschritt vom Ausgangs-Zustand in den Kontaktier-Zustand überführbar bzw. bringbar bzw. verlagerbar ist.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die Montage bzw. Kontaktierung bzw. das Aufbringen der Kontaktnormalkraft bzw. Kontaktkraft bzw. Normalkraft besonders schnell, einfach und sicher erfolgen kann, z.B. in schwer zugänglichen Einbausituationen, etc.
• Unter einem „einzigen Bedienschritt“ kann z.B. verstanden werden, dass ein einziger Bewegungsablauf und/oder die Bedienung mit einer einzigen Hand möglich ist. Beispielsweise soll darunter zu verstehen sein, dass kein Platzieren und/oder Ausrichten und/oder Festhalten einer Unterlegscheibe, einer Federscheibe, einer (Schrauben)Mutter, etc. notwendig ist.
• Die Bedienung z.B. eines (vormontierten) Schnellspanners mit einer zunächst notwendigen Drehung zum Vorspannen und einem anschließenden Verlagern eines Bedienelements soll dabei unter den Begriff „einziger Bedienschritt“ fallen. Ein solcher Vorgang kann einhändig und in einem einzigen, kontinuierlichen Arbeitsschritt (und ohne „umgreifen“) ausgeführt werden. Auch das Anziehen z.B. einer (insbesondere vormontierten) Schraube (ohne das Platzieren von z.B. Unterlegscheibe, (Schrauben) Mutter, etc.) soll unter diese Definition fallen, da sie grundsätzlich einhändig und z.B. mit einem Akkuschrauber oder einer Ratsche in einem einzigen Bedienschritt ausgeführt werden kann.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel verliersicher am Gegenleiter-Ende bzw. an der Gegenleiter-Struktur angeordnet ist.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Befestigungsmittel bzw. Befestigungselement oder einzelne Teile davon bei einem Transport zu einer Kontaktierstätte (z.B. einem anderen Fertigungsstandort, etc.), bei der Kontaktierung oder dem Lösen der Kontaktierung nicht verloren gehen kann bzw. gehen können.
• Dazu kann z.B. an wenigstes einem (freien) Ende des Befestigungsmittels eine Sicherung angebracht sein, z.B. ein Spannring, etc.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Befestigungsmittel die beiden Flanken-Aussparungen verliersicher durchgreift.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die elektrische Verbinderanordnung weiterhin einen Verbinder aufweist, z.B. in der Art eines Steckverbinders, wobei der Verbinder den elektrischen Leiter umfasst bzw. aufweist. Die elektrische Verbinderanordnung weist weiterhin einen Gegenverbinder auf, der den elektrischen Gegenleiter umfasst bzw. aufweist. Der Verbinder weist ein Verbindergehäuse auf, wobei der Gegenverbinder ein Gegenverbindergehäuse, insbesondere mit einem Kragen oder einer mechanischen Schnittstelle zum Verbindergehäuse, aufweist, wobei das Verbindergehäuse am Gegenverbindergehäuse, insbesondere am Kragen oder an der mechanischen Schnittstelle, festlegbar ist bzw. festgelegt ist.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Fügen von Leiter und Gegenleiter besonders sicher und zuverlässig erfolgen kann. Durch die mechanische Festlegung von Verbindergehäuse und Gegenverbindergehäuse wird vorteilhaft eine weitere Stabilisierung der Kontaktstelle z.B. bei mechanischen und/oder thermischen (Wechsel)Belastungen bewirkt, es kann vorteilhaft eine Art Zugentlastung für die Kontaktstelle bereitgestellt werden. Weiterhin vorteilhaft kann durch die Ausgestaltung von Verbindergehäuse und Gegenverbindergehäuse eine Art Kodierung bzw. eine Kodiergeometrie und/oder eine Gegenkodiergeometrie bereitgestellt werden, und somit verhindert werden, dass nicht miteinander kompatible Leiter/Gegenleiter miteinander verbunden werden. Weiterhin kann so eine besonders genaue Vorpositionierung des Befestigungsendes zwischen den Flanken bzw. im Kontaktierraum bewirkt werden, so dass der Montagevorgang sehr schnell durchgeführt werden kann. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Verbinder mit dem Gegenverbinder gekoppelt bzw. am Gegenverbinder festgelegt wird, wobei das Fügen von Verbinder und Gegenverbinder vorzugsweise nahezu kraftfrei (z.B. mit weniger als 5N Fügekraft) bewerkstelligbar ist. Dadurch sind Leiter und Gegenleiter bereits korrekt zueinander positioniert. Anschließend kann (bevorzugt in einem einzigen Bedienschritt) das - bevorzugt vormontierte - Befestigungsmittel bzw. Befestigungselement von dem Ausgangs-Zustand in den Kontaktier-Zustand überführt werden. Die elektrische Kontaktierung ist dann etabliert.
• Das Festlegen des Verbindergehäuses am Gegenverbindergehäuse kann z.B. erfolgen durch eine Drehbewegung bzw. Drehverbindung, vorzugsweise in der Art einer Schraube oder einer Schraubenmutter oder einer Überwurfmutter oder eines Bajonettverschlusses, oder durch eine Steckbewegung bzw. Steckverbindung, vorzugsweise in der Art einer Clipsverbindung oder einer Rastverbindung.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Gegenverbindergehäuse eine fluiddicht verschließbare Öffnung aufweist, durch die hindurch das Befestigungsmittel betätigbar ist.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Befestigungsmittel durch die Öffnung hindurch vom Ausgangs-Zustand in den Kontaktier-Zustand überführbar bzw. bringbar bzw. verlagerbar ist.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die Öffnung als Montage- bzw. Wartungsöffnung ausgebildet ist. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass auch ein Lösen der elektrischen Kontaktierung durch die Öffnung hindurch möglich ist, indem z.B. das Befestigungsmittel von dem Kontaktier-Zustand in den Ausgangs-Zustand verlagert wird. Sind mehrere Verbinderanordnungen vorgesehen, so können sie entweder alle oder mehrere von ihnen durch eine Öffnung hindurch gemeinsam (ggf. nacheinander) bedienbar sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere Öffnungen vorgesehen sind, um alle elektrischen Verbinderanordnungen betätigen zu können. Dadurch kann die Führung der Gegenleiter z.B. in dem Gegenverbindergehäuse erheblich vereinfacht werden, da nicht alle elektrische Verbinderanordnungen direkt nebeneinander platziert werden müssen.
• Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Gegenverbindergehäuse eine Einsteck-Öffnung aufweist, durch die hindurch das Befestigungsende steckbar bzw. führbar ist, um zwischen die Flanken des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur gesteckt bzw. geführt zu werden.
• Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Leiter bzw. dessen Befestigungsende von einem Außenraum bzw. einer Außenumgebung des Gegenverbinders in einen bzw. in den Innenraum des Gegenverbinders geführt bzw. gesteckt werden kann.
• Die Einsteck-Öffnung kann z.B. eine von der Öffnung (Montage-Öffnung) separate Öffnung sein. Sie kann von der (Montage-)Öffnung beabstandet sein. Es können bei mehreren elektrischen Verbinderanordnungen auch mehrere Einsteck-Öffnungen vorgesehen sein.
• In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der elektrische Gegenleiter als Busbar oder Stromsammelschiene ausgebildet ist.
• Dadurch wird vorteilhaft eine besonders hohe Stromtragfähigkeit des Gegenleiters ermöglicht. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch eine besonders einfache und zuverlässige Platzierung bzw. Ausrichtung und Kontaktierung zwischen Leiter und Gegenleiter ermöglicht. Z.B. wird ein Wegklappen bzw. Pendeln des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur infolge einer flexiblen oder weichen (nicht biegesteifen) Ausführung des Gegenleiters dadurch verhindert.
• Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass eine Dicke der Flanken des Gegenleiter-Endes bzw. der Gegenleiter-Struktur im Bereich zwischen 1mm und 5mm liegt, bevorzugt zwischen 1,5mm und 3mm.
• Dadurch wird vorteilhaft eine besonders hohe Stromtragfähigkeit des Gegenleiters bewirkt. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch eine Erwärmung der Kontaktstelle zwischen Leiter und Gegenleiter gering gehalten werden. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch eine besonders präzise und verbiegungsresistente Platzierung des Leiters bzw. seines Befestigungsendes zwischen den Flanken bewirkt werden. Weiterhin vorteilhaft kann das Befestigungsmittel aufgrund der hohen Materialstärke eine hohe Kontaktnormalkraft im Kontaktier-Zustand auf die Kontaktpartner aufbringen (z.B. wenigstens 500N, bevorzugt wenigstens 1000N, besonders bevorzugt wenigstens 1500N), ohne dass die Flanken dadurch beschädigt werden. Beispielsweise kann bei der Verwendung einer Schraube als Befestigungsmittel eine Spannkraft von bis zu ca. 3000N bei einer M4-Schraube, von bis zu ca. 4800N bei einer M5-Schraube und von bis ca. 6700N bei einer M6-Schraube erzielt werden.
• Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der elektrische Gegenleiter zum überwiegenden Teil ein Material aufweist, das gewählt ist aus der Gruppe: Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Silber, eine Silberlegierung.
• Dadurch wird eine besonders hohe Stromtragfähigkeit bei kleinem Volumen bewirkt bzw. es wird ein geringer elektrischer Widerstand bereitgestellt. Im Falle der Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird vorteilhaft ein besonders kostengünstiger elektrischer Gegenleiter bereitgestellt. Durch Silber oder eine Silberlegierung wird ein besonders geringer elektrischer Widerstand und damit eine geringe Erwärmung auch bei hohen Strömen bereitgestellt.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrischer Gegenleiter zur elektrischen Verbindung mit einem ein Befestigungsende aufweisenden elektrischen Leiter vorgeschlagen, insbesondere für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, insbesondere für Automotive-Anwendungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge (wozu z.B. auch vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Flugzeuge, Schiffe, Boote, e-Bikes, Motorräder, etc. zählen können).
• Der elektrische Gegenleiter weist ein Gegenleiter-Ende bzw. eine Gegenleiter-Struktur auf mit einem Scheitel und zwei einander gegenüberliegenden, voneinander beabstandeten Flanken, eine erste Flanke und eine zweite Flanke. Die beiden Flanken sind insbesondere mittels des Scheitels miteinander verbunden bzw. gehen im Bereich des Scheitels ineinander über. Die beiden Flanken sind dazu eingerichtet, dass das Befestigungsende des elektrischen Leiters zwischen die beiden Flanken einführbar ist, wobei die beiden Flanken je eine Flanken-Aussparung aufweisen, durch die ein Befestigungsmittel hindurchgeführt ist. Im zwischen die Flanken eingeführten Zustand des Befestigungsendes fluchten die beiden Flanken-Aussparungen und die Befestigungsende-Aussparung und das Befestigungsmittel ist durch die Befestigungsende-Aussparung hindurchgeführt. Das Befestigungsmittel ist von einem Ausgangs-Zustand in einen Kontaktier-Zustand überführbar bzw. bringbar bzw. verlagerbar, der die beiden Flanken aufeinander zubewegt bzw. in dem die beiden Flanken aufeinander zubewegt sind, insbesondere derart, dass das Befestigungsende im zwischen die Flanken eingesteckten Zustand zwischen den Flanken festgeklemmt ist.
• Dadurch wird vorteilhaft ein elektrischer Gegenleiter bereitgestellt, bei dem das Fügen mit dem Leiter mit geringer Kraft (bevorzugt mit weniger als 5N oder sogar mit 0N) möglich ist, der eine hohe Kontaktnormalkraft bereitstellen kann, der einfach gebaut ist und der kostengünstig herstellbar ist. Er weist im Übrigen dieselben Vorteile auf wie die oben beschriebene Verbinderanordnung.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine elektrische Komponente, insbesondere ein Inverter oder eine elektrische Maschine oder eine (Hochvolt-)Batterie oder ein Spannungswandler oder ein Aktuator oder ein Ventil oder ein Steuergerät vorgeschlagen. Die elektrische Komponente kann insbesondere vorgesehen oder eingerichtet sein oder verwendet werden für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, insbesondere für Automotive-Anwendungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge (wozu z.B. auch vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Flugzeuge, Schiffe, Boote, e-Bikes, Motorräder, etc. zählen können).
• Die elektrische Komponente weist einen elektrischen Gegenleiter wie oben beschrieben auf.
• Dadurch wird vorteilhaft eine elektrische Komponente bereitgestellt, bei der das Fügen mit dem Leiter mit geringer Kraft (bevorzugt mit weniger als 5N oder sogar mit 0N) möglich ist, bei der eine hohe Kontaktnormalkraft und damit eine sichere, zuverlässige und robuste elektrische Kontaktierung mit hoher Stromtragfähigkeit und/oder geringer Wärmeentwicklung sicher gestellt ist und die einen einfach gebauten und kostengünstig herstellbaren Gegenleiter aufweist. Sie weist im Übrigen dieselben Vorteile auf wie die oben beschriebene Verbinderanordnung.
• Zeichnungen
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
• Es zeigen
• 1: einen schematischen Querschnitt eines Ausschnitts einer elektrischen Komponente aus dem Stand der Technik, bei der ein Leiter eines Verbinders mit einem Gegenleiter der elektrischen Komponente mittels einer Schraubverbindung elektrisch kontaktiert ist;
• 2a bis 2c: eine perspektivische schematische Explosionsansicht einer elektrischen Verbindungsanordnung (2a), einen schematischen Querschnitt der elektrischen Verbindungsanordnung aus 2a im kontaktierten Zustand (2b) und eine perspektivische schematische Explosionsansicht einer weiteren elektrischen Verbindungsanordnung (2c);
• 3: einen schematischen Querschnitt eines Ausschnitts einer elektrischen Komponente mit einer Verbinderanordnung analog zu 2a und 2b;
• 4: eine geschnittene Aufsicht auf eine weitere elektrische Komponente;
• 5: einen schematischen Querschnitt durch eine weitere elektrische Verbinderanordnung;
• 6a bis 6d: schematische Querschnitte durch weitere elektrische Verbinderanordnungen.
• 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Ausschnitts einer elektrischen Komponente 70 aus dem Stand der Technik, bei der ein elektrischer Leiter 1 eines Verbinder 50 elektrisch kontaktiert ist mit einem Gegenleiter 4 der elektrischen Komponente 70 mittels einer Schraubverbindung. Das Ensemble aus Leiter 1 und Gegenleiter 4, das mittels der Schraubverbindung miteinander verbunden ist stellt (hier: inklusive des Verbinders 50) eine Verbinderanordnung 100 dar.
• Der Gegenleiter 4 ist in einem Gegenverbindergehäuse 53 eines Gegenverbinders 51 angeordnet.
• Der Verbinder 50 weist hier ein Verbindergehäuse 52 auf, in dem ein Leiter 1 und ein den Leiter 1 im Bereich von dessen Ende angeordnetes Isolierelement 58, z.B. aus Kunststoff, angeordnet sind. Der Leiter 1 ist hier als Kabel 12 mit einer Mehrzahl an Litzen ausgebildet. Das Kabel 12 weist eine erste Isolierung 28 auf, die die Litzen umgibt. Die erste Isolierung 28 ist von einem Schirmleiter 29 umgeben. Der Schirmleiter 29 wiederum ist von einer zweiten Isolierung 30 bzw. Außenisolierung umgeben. Das Verbindergehäuse 52 weist weiterhin ein Dichtelement 31 auf, welches eine radiale Dichtung zum Gegenverbindergehäuse 53 bewirkt. Das Kabel 12 ist an einem freien Kabel-Ende 14 mit einem Polschuh 62 versehen (z.B. ist der Polschuh 14 an das freie Kabel-Ende 14 angecrimpt), wobei der Polschuh 62 eine Polschuh-Öffnung 63 in Form eines Loches aufweist, um dadurch eine Schraube 18 stecken zu können. Ein freies Ende des Polschuhs 62 ragt durch eine Verbindergehäuse-Öffnung 59 aus dem Verbindergehäuse 52 heraus. Das freie Ende des Polschuhs 62 ragt weiterhin entlang einer Einsteckrichtung E bzw. Fügerichtung durch eine Einsteck-Öffnung 57 des Gegenverbinder-Gehäuses 53 von einem Außenraum 36 des Gegenverbindergehäuses 53 in einen Innenraum 37 des Gegenverbindergehäuses 53.
• Die Einsteckrichtung E kann auch als axiale Richtung bezeichnet werden. Eine radiale Richtung R verläuft senkrecht zur Einsteckrichtung E. Eine Umlaufrichtung umläuft die Einsteckrichtung E.
• Der Gegenverbinder 51 weist den elektrischen Gegenleiter 4 mit einem Gegenleiter-Ende 5 auf (in 1 handelt es sich tatsächlich um ein Ende 17 des Gegenleiters 4). Das Gegenleiter-Ende 5 ist dem Leiter 1 bzw. dem Polschuh 62 zugewandt. Das Gegenleiter-Ende 5 weist eine Gegenleiter-Aussparung 32 auf, die mit der Polschuh-Öffnung 63 fluchtet. Durch die Gegenleiter-Aussparung 32 und durch die Polschuh-Öffnung 63 ist eine Schraube 18 geführt, wobei hier ein Schraubenkopf 64 der Schraube 18 auf der Seite des Gegenleiter-Endes 5 angeordnet ist und eine Unterlegscheibe 27 (bzw. ein Federring) sowie eine Schraubenmutter 25 auf der Seite des Polschuhs 62 angeordnet sind. Die elektrische Verbindung zwischen Gegenleiter 4 und Leiter 1 wird somit durch eine Schraubverbindung zwischen dem Gegenleiter-Ende 5 und dem Polschuh 62 bewirkt. Dabei werden zunächst Polschuh-Öffnung 63 und Gegenleiter-Aussparung 32 zueinander ausgerichtet, so dass sie fluchten. Anschließend wird die Schraube durch Polschuh-Öffnung 63 und Gegenleiter-Aussparung 32 hindurchgeführt bzw. hindurchgesteckt. Schließlich wird auf das freie Ende der Schraube 18 die Unterlegscheibe 27 (bzw. ein Federring oder dergleichen) geführt. Schließlich wird die Schraubenmutter 25 ans freie Ende der Schraube 18 platziert. Nun wird die Schraubenmutter 25 fixiert bzw. gehalten und von der anderen Seite her wird die Schraube 18 in die Schraubenmutter 25 eingedreht, solange bis Polschuh 62 und Gegenleiter-Ende 5 zwischen Schraubenmutter 25 und Schraubenkopf 64 verklemmt sind und die gewünschte Normalkraft aufgebracht ist.
• Die 2a und 2b zeigen eine perspektivische schematische Explosionsansicht einer elektrischen Verbindungsanordnung 100 (2a) sowie einen schematischen Querschnitt der elektrischen Verbindungsanordnung 100 aus 2a im kontaktierten Zustand (2b). Die 2a und 2b werden nachfolgend gemeinsam beschrieben.
• Es kann sich dabei um eine elektrische Verbindungsanordnung 100 für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen handeln, insbesondere für Automotive-Anwendungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge (wozu z.B. auch vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Flugzeuge, Schiffe, Boote, e-Bikes, Motorräder, etc. zählen können).
• Die Elektrische Verbinderanordnung 100 weist einen elektrischen Leiter 1 mit einem Befestigungsende 2 auf, welches eine Befestigungsende-Aussparung 3 aufweist. Außerdem weist die elektrische Verbinderanordnung 100 einen elektrischen Gegenleiter 4 auf, mit dem der Leiter 1 elektrisch verbindbar ist bzw. verbunden ist. Der Gegenleiter 4 weist ein Gegenleiter-Ende 5 bzw. eine Gegenleiter-Struktur mit einem Scheitel 6 auf. Das Gegenleiter-Ende 5 bzw. die Gegenleiter-Struktur weist weiterhin eine erste Flanke 7 und eine zweite Flanke 8 auf, wobei die beiden Flanken 7, 8 einander gegenüberliegen und voneinander beabstandet sind. Die beiden Flanken 7, 8 sind hier beispielhaft mittels des Scheitels 6 miteinander verbunden bzw. gehen im Bereich des Scheitels 6 bzw. mittels des Scheitels 6 ineinander über. Das Befestigungsende 5 kann beispielhaft im Bereich des Scheitels 6 um einen Winkel zwischen 165° und 195°, hier: um einen Winkel von 180°, umgebogen sein - die beiden Flanken 7, 8 sind einander zugewandt. Sie verlaufen im hier dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen parallel zueinander und fluchten zumindest abschnittsweise miteinander. Das Befestigungsende 2 ist zwischen die beiden Flanken 7, 8 einführbar (siehe 2a) bzw. eingeführt (siehe 2b). Die beiden Flanken 7, 8 weisen je eine Flanken-Aussparung, eine erste Flanken-Aussparung 9 und eine zweite Flanken-Aussparung 10 auf, durch die ein Befestigungsmittel 11 hindurchgeführt ist. Im zwischen die Flanken 7, 8 eingeführten Zustand des Befestigungsendes 2 (siehe 2b) fluchten die beiden Flanken-Aussparungen 9, 10 und die Befestigungsende-Aussparung 3 miteinander und das Befestigungsmittel 11 ist durch die Befestigungsende-Aussparung 3 hindurchgeführt. Das Befestigungsmittel 11 ist von einem Ausgangs-Zustand Z1 (siehe 2a) in einen Kontaktier-Zustand Z2 (siehe 2b) überführbar bzw. bringbar bzw. verlagerbar, der die beiden Flanken 7, 8 aufeinander zubewegt bzw. in dem die beiden Flanken 9, 10 aufeinander zubewegt sind (insbesondere entlang der radialen Richtung R aufeinander zubewegt sind, verglichen mit dem Ausgangs-Zustand Z1), insbesondere derart dass das Befestigungsende 2 im zwischen die Flanken 7, 8 eingesteckten Zustand zwischen den Flanken 7, 8 festgeklemmt ist.
• In den 2a und 2b ist die Gegenleiter-Struktur bzw. ist das Gegenleiter-Ende 5 tatsächlich im Bereich des Endes 17 des Gegenleiters 4 angeordnet. Es kann in hier nicht dargestellten Ausführungsformen jedoch auch vorgesehen sein, dass die Gegenleiter-Struktur bzw. das Gegenleiter-Ende 5 mitten im Gegenleiter 4 angeordnet ist und dieser erst weit entfernt von der Gegenleiter-Struktur bzw. vom Gegenleiter-Ende 5 endet. Der Ausdruck „Gegenleiter-Ende“ bezieht sich somit eher auf die Funktion einer definierten Kontaktierstelle für den Leiter 1 bzw. dessen Befestigungsende 2 als auf eine Positionierung am Ende 17 bzw. im Bereich des Endes 17 des Gegenleiters 4.
• In der dargestellten Ausführungsform kann der Leiter 1 ohne Polschuh 62 oder ein anderes zunächst von dem Leiter 1 separates Element ausgeführt sein.
• Der Raum, der von den beiden Flanken 7, 8 eingeschlossen bzw. begrenzt wird kann z.B. als Kontaktraum 65 bezeichnet werden.
• Mit anderen Worten: im Ausgangs-Zustand Z1 ist ein Spalt (insbesondere entlang der radialen Richtung R betrachtet) zwischen den beiden Flanken 7, 8 breiter bzw. ist eine Breite des Kontaktraums 65 breiter als im Kontaktier-Zustand Z2.
• In der hier dargestellten, beispielhaften Ausführungsform ist der Leiter 1 ausgebildet als ein Kabel 12 mit einer Mehrzahl von Adern 13, wobei das Befestigungsende 2 an einem freien Kabel-Ende 14 des Kabels 12 ausgebildet ist.
• Durch die Ausgestaltung mit einer Mehrzahl von Adern 13 kann der elektrische Leiter 1 bzw. das Kabel 12 trotz eines großen Leitungsquerschnitts noch eine ausreichende Flexibilität bzw. Biegsamkeit aufweisen.
• Das Kabel 12 bzw. der Leiter 1 kann einen Querschnitt von wenigstens 10mm² aufweisen oder von wenigstens 30mm² oder von wenigstens 50mm² oder von wenigstens 70mm² oder von wenigstens 90mm² oder von wenigstens 110mm² oder von wenigstens 125 mm². Beispielsweise kann der Leiter 1 und/oder der Gegenleiter 4 einen Querschnitt von 10mm², 16 mm² 25 mm², 35 mm², 50 mm², 70 mm², 95 mm², 120 mm², 150 mm² aufweisen. Es kann z.B. mehr als 50 Adern 13 aufweisen oder mehr als 100 Adern 13 oder mehr als 500 Adern 13 oder sogar mehr als 1000 Adern 13. Beispielsweise können, z.B. bei einem Leitungsquerschnitt von 95mm², zwischen 2700 und 3300 Adern vorgesehen sein. Es können z.B. Leitungsstränge aus mehreren Adern 13 gebildet sein, wobei der Leiter 1 dann aus mehreren Leitungssträngen gebildet ist. Ein derartiger Leitungsstrang kann z.B. jeweils zwischen 100 und 300 Adern 13 aufweisen.
• Die Adern 13 können (insbesondere zum überwiegenden Teil, also zu mehr als 50%) z.B. Kupfer oder eine Kupferlegierung oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweisen. Sie können grundsätzlich auch ein anderes elektrisch gut leitendes Material, wie z.B. Silber oder einer Silberlegierung (insbesondere zum überwiegenden Teil) aufweisen.
• In anderen Ausführungsformen kann der Leiter 1 z.B. als Busbar oder Stromsammelschiene bzw. allgemein als starrer Leiter 1 ausgebildet sein. Derartige Leiter 1 können z.B. die soeben beschriebenen Materialien aufweisen bzw. umfassen.
• In der hier dargestellten, beispielhaften Ausführungsform ist das freie Kabel-Ende 14 als kompaktiertes Ende 15 ausgebildet ist. Dadurch ist es sehr steif und gut und einfach handhabbar. Es wird kein zusätzliches Element benötigt (z.B. ein Polschuh), um das Befestigungsende 2 (das ebenfalls Teil des kompaktierten Endes 15 ist) sicher und zuverlässig zu montieren. Weiterhin stehen keine einzelnen Adern 13 ab. Beispielsweise kann die Kompaktierung durch eine Widerstandskompaktierung ausgeführt sein, wobei dazu das freie Kabel-Ende 14 unter Aufbringung von hohem Druck mit einem hohen Strom beaufschlagt wird, so dass die einzelnen Adern 13 zumindest partiell bzw. teilweise miteinander stoffschlüssig verbunden werden, z.B. verschweißt werden. Es kann dadurch z.B. eine Kompaktierung von mehr als 90%, z.B. von 95% erreicht werden. In anderen Fällen kann auch eine Ultraschallkompaktierung oder eine andere Art der Kompaktierung angewendet werden.
• Das Befestigungsende 2 ist ebenfalls als kompaktiertes Ende 15 ausgeführt bzw. ist aus einer Mehrzahl von Adern 13 kompaktiert. Die Befestigungselement-Aussparung 3 ist hier beispielhaft als einseitig offener (hier beispielhaft: zum freien Ende offener) Schlitz ausgeführt. Dadurch kann das Befestigungsende 2 in einfacher Art und Weise auf die vormontierte Schraube 18, die hier beispielhaft als Befestigungsmittel 11 vorgesehen ist, aufgesetzt werden, z.B. in der Art eines Reiters. Dann fluchten automatisch die Flanken-Aussparungen 9, 10 und die Befestigungsende-Aussparung 3.
• Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsformen die Befestigungsende-Aussparung 3 z.B. als Loch oder als Langloch ausgeführt sein kann. Gleichfalls können die Flanken-Aussparungen 9, 10 statt als Loch bzw. Bohrung (wie in dieser beispielhaften Ausführungsform) auch als Langloch oder als Schlitz oder dergleichen ausgeführt sein. Erste Flanken-Aussparung 9 und zweite Flanken-Aussparung 10 können unterschiedlich ausgeführt sein oder gleich ausgeführt sein.
• In der hier dargestellten, beispielhaften Ausführungsform ist der Scheitel 6 des Gegenleiter-Endes 5 bzw. der Gegenleiter-Struktur dem Befestigungsende 2 zugewandt und weist eine Scheitel-Aussparung 16 auf. Durch diese Scheitel-Aussparung 16 ist das Befestigungsende 2 hindurchführbar (siehe 2a) bzw. hindurchgeführt (siehe 2b), um so zwischen den beiden Flanken 7, 8 bzw. im Kontaktraum 65 angeordnet zu werden (siehe 2a) bzw. angeordnet zu sein (siehe 2b).
• Das Gegenleiter-Ende 5 bzw. die Gegenleiter-Struktur ist hier beispielhaft einstückig mit dem Gegenleiter 4 ausgebildet. Hier ist es aus demselben Material bzw. demselben Stück ausgebildet wie der Gegenleiter 4. Es ist hier beispielhaft gebildet durch ein Umbiegen des Gegenleiters 4, insbesondere an seinem Ende 17, hier beispielhaft in die Form eines U.
• Das Befestigungsmittel 11 ist hier beispielhaft als eine Schraube 18 ausgebildet. Es kann in anderen Ausführungsformen alternativ beispielhaft als eine Niete 19 (siehe 6a unten), ein Schnellspannverschluss 20 (siehe 5), ein Stift mit Spannverschluss, ein Stift mit Bajonettverschluss oder dergleichen ausgebildet sein.
• Der elektrische Gegenleiter 4 kann z.B. als Busbar 26 oder Stromsammelschiene ausgebildet sein, hier ist er beispielhaft als Busbar 26 ausgebildet. Dadurch ist der Gegenleiter einfach und sicher in einer elektrischen Komponente 70 zu verlegen. Er kann dadurch eine hohe Stromtragfähigkeit aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann der elektrische Gegenleiter 4 als Kabel ausgebildet sein, z.B. als Kabel mit einer Mehrzahl von Adern. Auch ist es denkbar, dass der Gegenleiter 4 an seinem Gegenleiter-Ende 5 bzw. an seiner Gegenleiter-Struktur als kompaktiertes Ende ausgebildet ist. Es versteht sich, dass die Art, den Gegenleiter 4 auszubilden nicht durch die genannten Beispiele beschränkt ist. Der Gegenleiter 4 kann z.B. einen Querschnitt von wenigstens 10mm² aufweisen oder von wenigstens 30mm² oder von wenigstens 50mm² oder von wenigstens 70mm² oder von wenigstens 90mm² oder von wenigstens 110mm² oder von wenigstens 125 mm². Beispielsweise kann der der Gegenleiter 4 einen Querschnitt von 10mm², 16 mm² 25 mm², 35 mm², 50 mm², 70 mm², 95 mm², 120 mm², 150 mm² aufweisen.
• Eine Dicke D1 der Flanken 7, 8 des Gegenleiter-Endes 5 bzw. der Gegenleiter-Struktur liegt hier beispielhaft im Bereich zwischen 1mm und 5mm, bevorzugt zwischen 1,5mm und 3mm. Dadurch wird eine besonders hohe Stromtragfähigkeit bewirkt. Weiterhin ist dadurch eine mechanisch besonders robuste Verbinderanordnung 100 bereitstellbar, bei der auch hohe Kontaktkräfte durch das Befestigungsmittel 11 aufgebracht werden können, ohne dadurch das Gegenleiter-Ende 5 bzw. die Gegenleiter-Struktur zu beschädigen.
• Der elektrische Gegenleiter 4 weist hier beispielhaft zum überwiegenden Teil ein Material auf, das gewählt ist aus der Gruppe: Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Silber, eine Silberlegierung.
• An wenigstens einer der beiden Flanken 7, 8 (hier beispielhaft an der zweiten Flanke 8) ist an deren Flanken-Außenseite 22 ein Element 23 mit einem Element-Gewinde 24 verliersicher angebracht. Es kann sich z.B. um eine Schraubenmutter 25 handeln, wobei es unerheblich ist, welche äußere Formgebung die Schraubenmutter 25 aufweist. Sie kann z.B. als runde Hülse mit Innengewinde ausgebildet sein oder als handelsübliche Schraubenmutter 25 mit Außensechskant. Das Element 23 kann z.B. stoffschlüssig mit der Flanken-Außenseite 22 verbunden sein, z.B. angeschweißt oder angelötet oder angeklebt oder dergleichen. Dadurch wird die verliersichere Anbringung bewirkt. In anderen Ausführungsformen kann das Element 23 z.B. formschlüssig oder kraftschlüssig an der Flanken-Außenseite 22 oder in einer der Flanken 7, 8 aufgenommen sein.
• Durch die verliersichere Anordnung kann z.B. vorteilhaft bewirkt werden, dass bei der Montage bzw. Demontage des Befestigungsmittels 11 das Element 23 nicht verloren gehen kann und dann z.B. lose in einem Innenraum 37 einer elektrischen Komponente 70 herumliegt. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch bewirkt werden, dass bei der Montage bzw. Demontage des Befestigungsmittels 11 bzw. bei der Überführung des Befestigungsmittels von dem Ausgangs-Zustand Z1 in den Kontaktier-Zustand Z2 bzw. vom Kontaktier-Zustand Z2 in den Ausgangs-Zustand Z1 keine zweite Hand benötigt wird, um das Element 23 zu platzieren und/oder festzuhalten. Dadurch kann die Kontaktierung bzw. das Lösen der Kontaktierung erheblich vereinfacht werden.
• Das Befestigungsmittel 11 ist verliersicher am Gegenleiter-Ende 5 bzw. an der Gegenleiter-Struktur angeordnet. Es kann z.B. die beiden Flanken-Aussparungen 9, 10 verliersicher durchgreifen. An dem freien Ende der Schraube 18 ist dazu lediglich beispielhaft ein Sicherungsring 33 angebracht, so dass beim Öffnen der Kontaktierung, also dem Lösen der Schraube 18, diese nicht aus den beiden Flanken-Aussparungen 9, 10 herausgezogen werden kann. Dadurch wird das Risiko minimiert, dass die Schraube 18 verloren geht in einer beengten Einbausituation. Es sind auch andere Sicherungsmittel denkbar.
• Es versteht sich, dass in der als Explosionsdarstellung ausgeführten Darstellung der Verbinderanordnung 100 in 2a das Element 23 nicht an der Flanken-Außenseite 22 dargestellt ist. In einer Nicht-Explosionsdarstellung des Ausgangs-Zustands wäre das Element 23 hier beispielhaft wie in 2b verliersicher an der Flanken-Außenseite 22 angeordnet. Aus demselben Grund ist in 2a der Sicherungsring 33 nicht auf dem freien Ende der Schraube 18 platziert dargestellt.
• In der hier dargestellten, beispielhaften Ausführungsform ist das Befestigungsmittel 11 an dem Gegenleiter-Ende 5 bzw. an der Gegenleiter-Struktur vormontiert, bevor das Befestigungsende 2 zwischen die Flanken 7, 8 eingeführt ist. Dies ist in der als Explosionsdarstellung ausgeführten Darstellung der 2a nicht direkt erkennbar. Die Schraube 18 bzw. das Befestigungsmittel 11 ist jedoch bereits durch die beiden Flanken-Aussparungen 9, 10 hindurchgeführt, in das Element 23 (lose) eingeschraubt und auch mit dem Sicherungsring 33 versehen, bevor das Befestigungsende 2 des Leiters 1 durch die Scheitel-Aussparung 16 hindurch zwischen die Flanken 7,8 eingeführt wird.
• Das Befestigungsmittel 11 ist in dieser beispielhaften Ausführungsform in einem einzigen Bedienschritt vom Ausgangs-Zustand Z1 in den Kontaktier-Zustand Z2 überführbar bzw. verlagerbar bzw. bringbar. Das Platzieren von Schraube 18 und Schraubenmutter 25, sowie das Ausrichten und Kontern der Schraubenmutter 25 als parallele und/oder weitere Bedienschritte zusätzlich zum Bedienschritt der Drehung der Schraube 18 entfallen in diesem Ausführungsbeispiel. Dadurch wird eine besonders einfache, schnelle, sichere und einhändige Montage bzw. Kontaktierung (insbesondere auch ohne „umgreifen“) ermöglicht. Die Schraube 18 kann z.B. mit einem elektrischen Schrauber, einem AkkuSchrauber, einer Ratsche oder dergleichen festgezogen bzw. festgedreht werden, so dass nicht mehrere verschiedene, voneinander separate Prozess-Schritte notwendig sind (das Bedienen einer Ratsche wird als einziger Bedienschritt angesehen).
• Bevorzugt ist das Befestigungsmittel 11 auch in einem einzigen Bedienschritt von dem Kontaktier-Zustand Z2 in den Ausgangs-Zustand Z1 überführbar. Bevorzugt gehen dabei keine Teile der Verbinderanordnung 100 bzw. der Verbindungsanordnung verloren.
• 2c zeigt eine perspektivische schematische Explosionsansicht einer weiteren elektrischen Verbinderanordnung 100. Diese ist sehr ähnlich ausgebildet wie diejenige der 2a und 2b. Sie unterscheidet sich jedoch von diesen dadurch, dass die Scheitel-Aussparung 16 nicht als rundum geschlossene Öffnung bzw. als (Lang)Loch ausgebildet ist, sondern als einseitig offener und einseitig geschlossener Schlitz (erste Flanke 7 und zweite Flanke 8 sind weiterhin durch den Scheitel 6 miteinander verbunden). Dadurch wird das Einführen des Befestigungsendes 2 des Leiters 1 nicht nur (in der Figur) von oben durch die Scheitel-Aussparung 16 in den Kontaktraum 65 bzw. zwischen die Flanken 7, 8 ermöglicht, es ist vielmehr auch eine seitliche Einführung des Befestigungsendes 2 zwischen die Flanken 7, 8 bzw. in den Kontaktraum 65 möglich. Dadurch wird eine höhere Montage-Flexibilität erreicht.
• 3 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Ausschnitts einer elektrischen Komponente 70 mit einer Verbinderanordnung 100 analog zu 2a und 2b.
• Die elektrische Komponente 70 ist hier beispielhaft als ein Inverter 71 ausgebildet, insbesondere als Inverter 71 für ein elektrisch betreibbares bzw. betriebenes Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie (z.B. wenigstens 100V, bevorzugt wenigstens 300V). Sie kann in beispielhaften anderen Anwendungsbeispielen als eine elektrische Maschine oder eine Batterie oder ein Spannungswandler oder ein Aktuator oder ein Ventil oder ein Steuergerät ausgebildet sein, ohne auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt zu sein.
• Die elektrische Verbinderanordnung 100 weist in dieser beispielhaften Ausführungsform weiterhin einen Verbinder 50 auf, der den elektrischen Leiter 1 umfasst. Sie weist weiterhin einen Gegenverbinder 51 auf, der den elektrischen Gegenleiter 4 umfasst. Der Verbinder 50 weist ein Verbindergehäuse 52 auf. Der Gegenverbinder 51 weist ein Gegenverbindergehäuse 53 auf, welches hier beispielhaft einen Kragen 54 aufweist. Das Verbindergehäuse 52 ist am Gegenverbindergehäuse 53, hier beispielhaft am Kragen 54, festlegbar bzw. festgelegt. Diese Festlegung erfolgt in der hier beispielhaft dargestellten Ausführungsform durch eine Drehbewegung, hier durch einen Bajonettverschluss 55 (dieser wird hier beispielhaft als Teil des Verbindergehäuses 52 angesehen), der mit dem Kragen 54 koppelt. In anderen Ausführungsformen kann auch eine Schraube oder eine Schraubenmutter oder eine Überwurfmutter für die Befestigung bzw. Festlegung des Verbindergehäuses 52 am Gegenverbindergehäuse 53 verwendet werden. In wieder anderen Ausführungsformen kann die Festlegung des Verbindergehäuses 52 am Gegenverbindergehäuse 53 z.B. durch eine Steckverbindung erfolgen, vorzugsweise in der Art einer Clipsverbindung oder einer Rastverbindung.
• Das Gegenverbindergehäuse 53 kann z.B. durch das Gehäuse der elektrischen Komponente 70 gebildet sein. Es kann Teil dieses Komponentengehäuses sein. Es kann jedoch auch ein separates Gehäuse sein, das z.B. mit dem Komponentengehäuse verbindbar ist bzw. verbunden ist bzw. daran befestigt ist.
• Im oberen Teil ist 3 zweigeteilt:
• ▪ auf der linken Seite ist ein Dichtkonzept mit zwei radial wirkenden Dichtelementen 31, 34 für die Abdichtung des Kabels 12 zum Verbindergehäuse 52 (Dichtelement 31) und für die Abdichtung des Verbindergehäuses 52 zum Gegenverbindergehäuse 53 bzw. zum Kragen 54 (radiales Dichtelement 34) dargestellt;
• ▪ auf der rechten Seite ist ein Dichtkonzept mit einem radial wirkenden Dichtelement 31 für die Abdichtung des Kabels 12 zum Verbindergehäuse 52 und mit einem axialen Dichtelement 35 für die Abdichtung des Verbindergehäuses 52 bzw. des Bajonettverschlusses 55 zum Gegenverbindergehäuse 53 dargestellt.
• Das Befestigungsende 2 ist durch eine Verbindergehäuse-Öffnung 59 im Verbindergehäuse 52 hindurchgeführt. Die Verbindergehäuse-Öffnung 59 erstreckt sich hier weiterhin auch durch ein Isolierelement 58 hindurch (als unterer bzw. zweiter Teil des Verbinder-Gehäuses 52) bis in einen Raum außerhalb des Verbindergehäuses 52. Das Isolierelement 58 ermöglicht eine Ausführung des Kragens 54 bzw. des Gegenverbinder-Gehäuses 53 aus einem elektrisch leitfähigen Material, z.B. aus Aluminium und auch eine Ausführung des in der Figur oberhalb des Isolierelements 58 gelegenen (ersten bzw. oberen) Teil des Verbindergehäuses 52 (z.B. einem Hülsenelement) aus einem elektrisch leitfähigen Material, ohne dass es zu einem Kurzschluss zwischen dem Leiter 1 und dem Gegenverbinder-Gehäuse 53 kommt. Gleichzeitig kann so eine Schirmstrecke besonders einfach bewirkt werden: sie läuft vom Schirmleiter 29 über den in der Figur oberen (ersten) Teil des Verbinder-Gehäuses 52 (aus leitfähigem Material) und weiter über den Bajonettverschluss 55 (oder einen Schraubverschluss oder dergleichen in anderen Ausführungsformen) bis zum Kragen 54 und damit zum Gegenverbinder-Gehäuse 53.
• Das Gegenverbindergehäuse 53 weist eine fluiddicht verschließbare Öffnung 56 auf, durch die hindurch das Befestigungsmittel 11 betätigbar ist (siehe 4), insbesondere vom Ausgangs-Zustand Z1 in den Kontaktier-Zustand Z2 überführbar bzw. bringbar bzw. verlagerbar ist. Das Gegenverbindergehäuse 53 weist hier beispielhaft eine Einsteck-Öffnung 57 auf, durch die hindurch das Befestigungsende 2 steckbar ist, um zwischen die Flanken 7, 8 des Gegenleiter-Endes 5 bzw. der Gegenleiter-Struktur gesteckt zu werden bzw. um in den Kontaktraum 65 gesteckt bzw. eingeführt zu werden.
• Die fluiddicht verschließbare Öffnung 56 ist in 3 mit einem Deckel 60 fluiddicht verschlossen. Das Befestigungsmittel 11 befindet sich im Kontaktier-Zustand Z2 und die Kontaktierung ist etabliert.
• In 3 ist weiterhin eine Kodiergeometrie 61 am Gegenverbindergehäuse 53 nahe dem Kragen 54 erkennbar. Das Gegenverbindergehäuse 53 weist als Kodiergeometrie 61 hier lediglich beispielhaft einen in 3 nach oben abragenden Vorsprung auf. Der Verbinder 50 weist im Verbindergehäuse 52 bzw. in dessen unteren Teil, dem Isolierelement 58, eine zur Kodiergeometrie 61 komplementäre Gegenkodiergeometrie 69, hier in Form einer Aussparung, auf. Nur, wenn der Verbinder 50 in der korrekten Rotationslage mit dem Gegenverbinder 51 zusammengeführt wird und die Gegenkodiergeometrie 69, hier: die Aussparung, mit der Kodiergeometrie 61 korrekt zusammengeführt wird, kann der Bajonettverschluss 55 geschlossen werden. Durch die Kodiergeometrie 61 kann gleichzeitig bewirkt werden, dass das Befestigungsende 2 korrekt bzw. in der korrekten Lage und nicht verdreht bzw. verkantet, in die Scheitel-Aussparung 16 eingeführt wird (die Kodiergeometrie 61 ist hier lediglich schematisch dargestellt, der Vorsprung kann z.B. deutlich länger ausfallen oder höher angeordnet sein, so dass die Kodiergeometrie 61 vor dem Auftreffen des Befestigungsendes 2 auf den Scheitel 6 zum Tragen kommt). Es versteht sich, dass die Kodiergeometrie 61 (hier: der Vorsprung) und die Gegenkodiergeometrie 69 (hier: die Aussparung) lediglich beispielhafte Ausführungsformen für die Kodierung sind. Der Vorsprung kann z.B. grundsätzlich auch am Verbindergehäuse 52 und die Aussparung am Gegenverbindergehäuse 53 angeordnet sein. Auch andere Kodiergeometrien 61 und komplementäre Gegengeometrien bzw. Gegenkodiergeometrien 69 sind denkbar.
• 4 zeigt eine geschnittene Aufsicht auf eine weitere elektrische Komponente 70 ähnlich zu der aus 3, wobei in der elektrischen Komponente 70 bzw. in dem Gegenverbindergehäuse 53 aus 4 beispielhaft zwei Gegenleiter 4 vorgesehen sind, die jeweils mit einem Leiter 1 eines Verbinders 50 kontaktiert sind. Es ist gut erkennbar, wie durch die Öffnung 56 beide vormontierten Befestigungsmittel 11 bedienbar sind, so dass die Kontaktierung der jeweiligen Leiter 1 und Gegenleiter 4 in einfacher Weise, insbesondere jeweils in einem einzigen Bedienschritt, und in kurzer Zeit durchgeführt werden kann. Durch die leicht zur Öffnung 56 hin verdrehte Ausrichtung der Gegenleiter-Enden 5 bzw. der Gegenleiter-Strukturen (z.B. in einem Winkelbereich um die Einsteckrichtung E zwischen 10° und 45° bzw. -10° bis -45°) kann einerseits ein ausreichender Abstand zwischen den beiden Gegenleitern 4 gewahrt werden (notwendig z.B. bei Hochvoltanwendungen). Gleichzeitig ist ein problemloser Zugang zu den beiden Befestigungsmitteln 11, hier in Form von Schrauben 18 ausgebildet, möglich. Die Befestigungsmittel 11 sind hier mit ihren Längsachsen auf die Öffnung 56 hin ausgerichtet und weisen mit ihren Bedienenden (hier: den Schraubenköpfen) der Öffnung 56 zu. Der Deckel 60 ist bei der Betätigung der Befestigungsmittel 11 selbstverständlich nicht in der Öffnung 56 angeordnet, sondern entfernt.
• 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere elektrische Verbinderanordnung 100. Hier ist im Unterschied zu den Verbinderanordnungen 100 aus den 2a bis 2c der Scheitel 6 vom Befestigungsende 2 abgewandt. Das bedeutet, dass das Befestigungsende 2 des Leiters 1 zwischen die Flanken 7, 8 bzw. in den Kontaktraum 65 wie in eine Tasche eingeführt bzw. eingesteckt wird. Der Scheitel 6 kann z.B. als eine Art Taschenboden einen axialen Anschlag für das Befestigungsende 2 bilden und dadurch das Ausrichten des Befestigungsendes 2 vereinfachen, so dass die Befestigungsende-Aussparung 3 mit den Flanken-Aussparungen 9, 10 fluchtet. Das Befestigungsmittel 11 ist hier beispielhaft als Schnellspannverschluss 20 mit einem Spannhebel 66 ausgeführt, wobei bei Umklappen des Spannhebels 66 ein mit diesem gekoppeltes Exzenterelement 67 die beiden Flanken 7, 8 aufeinander zubewegt (siehe die gestrichelte Stellung des Bedienelements 67) und so der Kontaktier-Zustand Z2 des Befestigungsmittels 11 erreichbar ist. Der Schnellspannverschluss 20 kann weiterhin für eine Vorspannung ein Gewinde, eine Schraube und/oder eine Gewindehülse umfassen in der Art eines Fahrrad-Schnellspannverschlusses. Der Schnellspannverschluss kann auch als Kniehebel ausgebildet sein.
• Die 6a bis 6d zeigen schematische Querschnitte durch weitere elektrische Verbinderanordnungen 100. Diese können beispielsweise verwendet werden als fliegende Kupplungen bzw. als Elemente, um zwei Leiter 1 miteinander elektrisch zu verbinden, z.B. in einer elektrischen Komponente 70. Die dargestellten elektrischen Verbinderanordnungen 100 sind z.B. für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen ausgebildet, insbesondere für Automotive-Anwendungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge (wozu z.B. auch vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Flugzeuge, Schiffe, Boote, e-Bikes, Motorräder, etc. zählen können).
• 6a zeigt eine Verbinderanordnung 100, bei der der Gegenleiter 4 zwei einander gegenüberliegende Gegenleiter-Enden 5 bzw. der Gegenleiter-Strukturen aufweist (hier: eines oben und eines unten), die jeweils eine erste Flanke 7, eine zweite Flanke 8, einen Scheitel 6 (der die beiden Flanken 7, 8 miteinander verbindet) sowie eine Scheitel-Aussparung 16 aufweisen. Die beiden Scheitel 6 weisen voneinander weg, jeweils nach außen (der obere Scheitel 6 nach oben bzw. der untere Scheitel 6 nach unten). Sie weisen jeweils dem Leiter 1 zu, der mit dem jeweiligen Gegenleiter-Ende 5 bzw. der mit der jeweiligen Gegenleiter-Struktur kontaktiert werden soll. Der Gegenleiter 4 weist hier beispielhaft ungefähr die Form eines um die Hochachse gespiegelten „S“ auf.
• In der dargestellten Ausführungsform am oberen Gegenleiter-Ende 5 bzw. an der Gegenleiter-Struktur weist wenigstens eine der beiden Flanken-Aussparungen 9, 10, hier die zweite Flanken-Aussparung 10, ein Gewinde 21 auf. Durch dieses (Innen-)Gewinde 21 in der zweiten Flanke 8 bzw. der zweiten Flanken-Aussparung 10 ist das verliersichere Anordnen eines Elements 23 mit Element-Gewinde 24 an der Flanken-Außenseite 22 wie in 2a bis 2c nicht erforderlich. Das Befestigungsmittel 11 ist beispielhaft als Schraube 18 ausgebildet. Sie weist an ihrem freien Ende einen Sicherungsring 33 auf und ist so verliersicher in den Flanken-Aussparungen 9, 10 montiert. Das Befestigungsmittel 11 befindet sich im Ausgangs-Zustand Z1 und der Leiter 1 wird gerade durch die Scheitel-Aussparung 16 in den Kontaktraum 65 zwischen den beiden Flanken 7, 8 eingeführt.
• Am in 6a unteren Gegenleiter-Ende 5 bzw. an der unteren Gegenleiter-Struktur ist das Befestigungsmittel 11 beispielhaft als Niete 19 ausgeführt. Der Leiter 1 ist durch die Scheitel-Aussparung 16 zwischen die Flanken 7, 8 eingeführt. Die Kontaktierung ist hier erfolgt, das Befestigungsmittel 11 befindet sich im Kontaktier-Zustand Z2.
• Die Einsteckrichtung E für den oberen Leiter 1 verläuft hier von oben nach unten, die Einsteckrichtung E für den unteren Leiter 1 verläuft entgegengesetzt, hier: von unten nach oben.
• Es versteht sich, dass die hier dargestellten beiden Befestigungsmittel 11 lediglich beispielhaft sind. Es können auch andere Befestigungsmittel 11 oder anders herum gesteckte (z.B. von links nach rechts gesteckte bzw. geführte) Befestigungsmittel 11 verwendet werden.
• Die beiden Leiter 1 können z.B. als Kabel 12 ausgeführt sein mit einer Mehrzahl von Adern 13. Sie können jeweils ein kompaktiertes Ende 15 aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass die Leiter 1 z.B. als Busbars oder Sammelschienen ausgeführt sind oder in anderer Form.
• Die dargestellte Ausführungsform der Verbinderanordnung 100 erlaubt mit wenig Platzbedarf in radialer Richtung R eine schnelle, einfache und sichere elektrische Verbindung zwischen zwei Leitern 1 (male-Kontaktenden) mit Hilfe des Gegenleiters 4. Dabei wird nur eine geringe oder gar keine Fügekraft bzw. Einsteckkraft benötigt und dennoch kann eine hohe Kontaktnormalkraft und damit hohe Stromtragfähigkeit bewirkt werden. Durch die Anpassung der axialen Länge der Verbinderanordnung 100 kann die zwischen den Leitern 1 zu überbrückende Distanz leicht eingestellt werden.
• 6b zeigt eine Verbinderanordnung 100, bei der der Gegenleiter 4 zwei (entlang der radialen Richtung R betrachtet) einander gegenüberliegende bzw. benachbarte Gegenleiter-Enden 5 bzw. Gegenleiter-Strukturen aufweist (hier: eines links und eines rechts). Die beiden Gegenleiter-Enden 5 bzw. Gegenleiter-Strukturen weisen eine gemeinsame erste Flanke 7 (in der Mitte) sowie jeweils eine eigene zweite Flanke 8 (links außen bzw. rechts außen) auf. Die erste Flanke 7 ist zwischen den beiden zweiten Flanken 8 angeordnet. Die beiden Gegenleiter-Enden 5 bzw. Gegenleiter-Strukturen weisen jeweils einen Scheitel 6 auf, der die erste Flanke 7 mit der jeweiligen zweiten Flanke 8 verbindet. Der Gegenleiter 4 weist ungefähr die Form eines um 90° in der Bildebene gedrehten „S“ auf.
• Zwischen die linke zweite Flanke 8 und die erste Flanke 7 ist ein Leiter 1 mit einem Befestigungsende 2 einführbar (der Leiter 1 wird in 6b gerade eingeführt). Zwischen die rechte zweite Flanke 8 und die erste Flanke 7 ist ein weiterer Leiter 1 eingeführt.
• Die beiden Scheitel 6 sind jeweils von den Befestigungsenden 2 der Leiter 1 abgewandt, d.h.: die Leiter 1 werden zwischen die Flanken 7, 8 eingeführt wie in eine Tasche (siehe auch 5). Als einziges Befestigungsmittel 11 ist hier eine Schraube 18 vorgesehen, die die zweiten Flanken 8 auf die erste Flanke 7 im Kontaktier-Zustand Z2 zubewegt. An der linken zweiten Flanke 8 ist an ihrer Flanken-Außenseite 22 ein Element 23 mit einem Element-Gewinde 24 verliersicher befestigt, wobei hier das Element 23 in Form einer Schraubenmutter 25 ausgebildet ist. Am freien Ende der Schraube 18 ist ein Sicherungsring 33 angeordnet.
• Die gezeigte Verbinderanordnung 100 ermöglicht in der Art einer fliegenden Kupplung die elektrische Verbindung zweiter Leiter 1 mittels des Gegenleiters 4. Sie ist in axialer Richtung sehr kompakt ausgebildet. Es wird vorteilhaft in der hier beispielhaft dargestellten Ausführungsform lediglich ein einziges Befestigungsmittel 11 benötigt, um beide Leiter 1 mit dem Gegenleiter 4 zu kontaktieren.
• Grundsätzlich ist auch eine ähnliche Ausführungsform denkbar, bei der die erste Flanke 7 länger ausgeführt ist, so dass jedes Gegenleiter-Ende 5 bzw. jede Gegenleiter-Struktur eine eigene erste Flanke 7 aufweist und an jedem Gegenleiter-Ende 5 bzw. an jeder Gegenleiter-Struktur ein eigenes Befestigungsmittel 11 vorgesehen ist.
• 6c zeigt eine weitere Verbinderanordnung 100 mit zwei taschenförmig ausgebildeten Gegenleiter-Enden 5 bzw. Gegenleiter-Strukturen. Der Gegenleiter 4 bildet hier beispielhaft zunächst eine U-Form am oberen Ende als ein erstes Gegenleiter-Ende 5 bzw. eine erste Gegenleiter-Struktur aus, sodann erfolgt eine 180° Umbiegung und ein Übergang in eine Außenflanke 68, an deren Ende erneut eine 180° Umbiegung und Ausbildung eines zweiten U-förmigen Gegenleiter-Endes 5 bzw. einer zweiten U-förmigen Gegenleiter-Struktur vorgesehen ist. Die beiden Scheitel 6 grenzen hier beispielhaft aneinander an, wobei sie direkt aneinander stoßen können oder wie hier (geringfügig) beabstandet sein können. Durch die gewählte Form des Gegenleiters 4 wird eine in radialer Richtung R besonders kompakte Ausführungsform für eine fliegende Kupplung bereitgestellt. Als Befestigungsmittel 11 dienen hier zwei (vormontierte) Schrauben 18, die hier beispielhaft von unterschiedlichen Seiten montiert sind. In dieser speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel 11 jeweils eine erste Flanke 7, eine zweite Flanke 8 und die Außenflanke 68 zusammenspannen müssen. Es kann jedoch in der Außenflanke 68 auch für jedes Befestigungsmittel 11 eine Aussparung vorgesehen sein, die es ermöglicht, hier z.B. den Schraubenkopf 64 hindurchzustecken, so dass die Spannung der Schraube 18 nur auf die erste Flanke 7 und die zweite Flanke 8 wirkt. Die Elemente 24 (hier: Schraubenmuttern 25) sind fest und verliersicher angebracht an der zweiten Flanke 8 (oberes Gegenleiter-Ende 5 bzw. Gegenleiter-Struktur) bzw. an der Außenflanke 68 (unteres Gegenleiter-Ende 5 bzw. Gegenleiter-Struktur).
• 6d zeigt eine weitere Verbinderanordnung 100, sie sehr ähnlich gebildet ist wie 6a, d.h.: die beiden Scheitel 6 weisen jeweils eine Scheitel-Aussparung 16 auf und die Leiter 1 werden mit ihren Befestigungsenden 2 durch die Scheitel-Aussparungen 16 zwischen die Flanken 7, 8 geführt bzw. gesteckt.
• Im Unterschied zu 6a ist der Gegenleiter 4 nicht in der Form eines gespiegelten „S“ ausgeführt, sondern in Form eines gespiegelten bzw. um die Hochachse gedrehten „C“. Auch diese Ausführungsform baut in radialer Richtung R betrachtet sehr kompakt.
• Es versteht sich, dass auch Ausführungsformen denkbar sind, bei denen ein Gegenleiter-Ende 5 bzw. eine Gegenleiter-Struktur taschenförmig ausgebildet ist und der Scheitel 6 vom Leiter 1 weg weist und das andere Gegenleiter-Ende 5 bzw. die andere Gegenleiter-Struktur mit seinem bzw. ihrem Scheitel 6 dem anderen Leiter 1 zugewandt ist und dieser Scheitel eine Scheitel-Aussparung aufweist, durch die der andere Leiter 1 hindurchgeführt ist (bei einer U-förmigen Ausgestaltung der Gegenleiter-Enden 5 bzw. Gegenleiter-Strukturen würden also beide „U“-Formen mit ihrem offenen Ende in dieselbe Richtung weisen). Weiterhin ist es möglich, dass die Gegenleiter-Enden 5 bzw. die Gegenleiter-Strukturen auch um andere Winkel als 0° und 180° gedreht sind (z.B. eine U-Form mit offenem Ende nach oben, eine zweite U-Form nach rechts oder links geöffnet).
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102018202960 A1 [0006]
• DE 102017213093 A1 [0007]
• DE 102019131791 A1 [0008]
• DE 202008005394 U1 [0009]
• WO 2007107208 A1 [0010]
• DE 1286170 B [0011]
• JP 2013031291 A [0012]
• DE 102021204432 A1 [0013]

Claims (15)

1. Elektrische Verbinderanordnung, insbesondere für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, die elektrische Verbinderanordnung (100) aufweisend: --einen elektrischen Leiter (1) mit einem Befestigungsende (2), welches eine Befestigungsende-Aussparung (3) aufweist; -- einen elektrischen Gegenleiter (4), mit dem der Leiter (1) elektrisch verbindbar ist; wobei der Gegenleiter (4) ein Gegenleiter-Ende (5) aufweist mit einem Scheitel (6) und mit zwei einander gegenüberliegenden, voneinander beabstandeten Flanken, eine erste Flanke (7) und eine zweite Flanke (8), die insbesondere mittels des Scheitels (6) miteinander verbunden sind, wobei das Befestigungsende (2) zwischen die beiden Flanken (7, 8) einführbar ist, wobei die beiden Flanken (7, 8) je eine Flanken-Aussparung (9, 10) aufweisen, durch die ein Befestigungsmittel (11) hindurchgeführt ist, wobei im zwischen die Flanken (7, 8) eingeführten Zustand des Befestigungsendes (2) die beiden Flanken-Aussparungen (9, 10) und die Befestigungsende-Aussparung (3) fluchten und das Befestigungsmittel (11) durch die Befestigungsende-Aussparung (3) hindurchgeführt ist, wobei das Befestigungsmittel (11) von einem Ausgangs-Zustand (Z1) in einen Kontaktier-Zustand (Z2) überführbar ist, der die beiden Flanken (7, 8) aufeinander zubewegt, insbesondere derart, dass das Befestigungsende (2) im zwischen die Flanken (7, 8) eingesteckten Zustand zwischen den Flanken (7, 8) festgeklemmt ist.
2. Elektrische Verbinderanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Leiter (1) ausgebildet ist als ein Kabel (12) mit einer Mehrzahl von Adern (13), wobei das Befestigungsende (2) an einem freien Kabel-Ende (14) des Kabels (12) ausgebildet ist.
3. Elektrische Verbinderanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das freie Kabel-Ende (14) und/oder das Befestigungsende (2) als kompaktiertes Ende (15) ausgebildet ist.
4. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Scheitel (6) des Gegenleiter-Endes (5) dem Befestigungsende (2) zugewandt ist und eine Scheitel-Aussparung (16) aufweist zur Hindurchführung des Befestigungsendes (2) zwischen die beiden Flanken (7, 8), oder wobei der Scheitel (6) vom Befestigungsende (2) abgewandt ist.
5. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gegenleiter-Ende (5) einstückig mit dem Gegenleiter (4) ausgebildet ist und/oder wobei das Gegenleiter-Ende (5) gebildet ist durch ein Umbiegen des Gegenleiters (4), insbesondere an seinem Ende (17), insbesondere in die Form eines U.
6. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (11) gewählt ist aus der Gruppe aufweisend: eine Schraube (18), eine Niete (19), ein Schnellspannverschluss (20), ein Stift mit Spannverschluss, ein Stift mit Bajonettverschluss.
7. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der beiden Flanken-Aussparungen (9, 10) ein Gewinde (21) aufweist, und/oder wobei an wenigstens einer der beiden Flanken (7, 8) an deren Flanken-Außenseite (22) ein Element (23) mit einem Element-Gewinde (24) verliersicher angebracht ist, insbesondere eine Schraubenmutter (25).
8. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (11) an dem Gegenleiter-Ende (5) vormontiert ist, bevor das Befestigungsende (2) zwischen die Flanken (7, 8) eingeführt ist.
9. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (11) in einem einzigen Bedienschritt vom Ausgangs-Zustand (Z1) in den Kontaktier-Zustand (Z2) überführbar ist.
10. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (11) verliersicher am Gegenleiter-Ende (5) angeordnet ist, insbesondere die beiden Flanken-Aussparungen (9, 10) verliersicher durchgreift.
11. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die elektrische Verbinderanordnung (100) weiterhin aufweisend: -- einen Verbinder (50), der den elektrischen Leiter (1) umfasst; -- einen Gegenverbinder (51), der den elektrischen Gegenleiter (4) umfasst; wobei der Verbinder (50) ein Verbindergehäuse (52) aufweist, wobei der Gegenverbinder (51) ein Gegenverbindergehäuse (53), insbesondere mit einem Kragen (54), aufweist, wobei das Verbindergehäuse (52) am Gegenverbindergehäuse (53), insbesondere am Kragen (54), festlegbar ist, insbesondere durch eine Drehbewegung, vorzugsweise in der Art einer Schraube oder einer Schraubenmutter oder einer Überwurfmutter oder eines Bajonettverschlusses (55), oder durch eine Steckverbindung, vorzugsweise in der Art einer Clipsverbindung oder einer Rastverbindung.
12. Elektrische Verbinderanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gegenverbindergehäuse (53) eine fluiddicht verschließbare Öffnung (56) aufweist, durch die hindurch das Befestigungsmittel (11) betätigbar ist, insbesondere vom Ausgangs-Zustand (Z1) in den Kontaktier-Zustand (Z2) überführbar ist, insbesondere wobei das Gegenverbindergehäuse (53) eine Einsteck-Öffnung (57) aufweist, durch die hindurch das Befestigungsende (2) steckbar ist, um zwischen die Flanken (7, 8) des Gegenleiter-Endes (5) gesteckt zu werden.
13. Elektrische Verbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Gegenleiter (4) als Busbar (26) oder Stromsammelschiene ausgebildet ist, und/oder wobei eine Dicke (D1) der Flanken (7, 8) des Gegenleiter-Endes (5) im Bereich zwischen 1mm und 5mm liegt, bevorzugt zwischen 1,5mm und 3mm, und/oder wobei der elektrische Gegenleiter (4) zum überwiegenden Teil ein Material aufweist, das gewählt ist aus der Gruppe: Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Silber, eine Silberlegierung.
14. Elektrischer Gegenleiter zur elektrischen Verbindung mit einem ein Befestigungsende (2) aufweisenden elektrischen Leiter (1), wobei der Gegenleiter (4) ein Gegenleiter-Ende (5) aufweist mit einem Scheitel (6) und zwei einander gegenüberliegenden, voneinander beabstandeten Flanken, eine erste Flanke (7) und eine zweite Flanke (8), die insbesondere mittels des Scheitels (6) miteinander verbunden sind, wobei die beiden Flanken (7, 8) dazu eingerichtet sind, dass das Befestigungsende (2) des elektrischen Leiters (1) zwischen die beiden Flanken (7, 8) einführbar ist, wobei die beiden Flanken (7, 8) je eine Flanken-Aussparung (9, 10) aufweisen, durch die ein Befestigungsmittel (11) hindurchgeführt ist, wobei im zwischen die Flanken (7, 8) eingeführten Zustand des Befestigungsendes (2) die beiden Flanken-Aussparungen (9, 10) und eine Befestigungsende-Aussparung (3) fluchten und das Befestigungsmittel (11) durch die Befestigungsende-Aussparung (3) hindurchgeführt ist, wobei das Befestigungsmittel (11) von einem Ausgangs-Zustand (Z1) in einen Kontaktier-Zustand (Z2) überführbar ist, der die beiden Flanken (7, 8) aufeinander zubewegt, insbesondere derart, dass das Befestigungsende (2) im zwischen die Flanken (7, 8) eingesteckten Zustand zwischen den Flanken (7, 8) festgeklemmt ist.
15. Elektrische Komponente, insbesondere Inverter (71) oder elektrische Maschine oder Batterie oder Spannungswandler oder Aktuator oder Ventil oder Steuergerät, die elektrische Komponente (70) aufweisend: -- einen elektrischen Gegenleiter (4) nach dem vorhergehenden Anspruch.

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