EP3716408B1 - Flexibler berührungsschutz für elektrischen anschluss - Google Patents

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EP3716408B1
EP3716408B1 EP19305411.1A EP19305411A EP3716408B1 EP 3716408 B1 EP3716408 B1 EP 3716408B1 EP 19305411 A EP19305411 A EP 19305411A EP 3716408 B1 EP3716408 B1 EP 3716408B1
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EP
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contact
pivotable
contact protection
fixed upper
connection
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Frank Schröer
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Nexans SA
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Nexans SA
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Publication date
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
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    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve
    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries
    • H01R11/284—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries comprising means for preventing corrosion, e.g. covers, enclosures filled with gel
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    • H01R43/005—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for making dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof connection, coupling, or casing
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    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H01R4/023—Soldered or welded connections between cables or wires and terminals

Definitions

  • the invention relates to a protection against accidental contact made up of several parts for an electrical connection device.
  • busbars are installed in electric vehicles, for example, which have a high current-carrying capacity with even current distribution in the conductor. Busbars are therefore preferably installed, provided the components to be connected do not move relative to each other.
  • a contact is welded to an end of the wire to be connected.
  • the conductor of the wire is welded to a connection portion of the contact.
  • the contact is provided with fastening means in a fastening area, by means of which the contact is connected to a busbar or to a transfer point of an electrical device.
  • the electrical device can be a battery, in particular a high-voltage battery in an electric vehicle, or an electrical consumer, for example.
  • Fastening means are formed in the simplest case by a through hole for a fastening screw that clamps the contact on the busbar or on a transfer point.
  • the geometric arrangement of the fastening area relative to the connection area defines an outlet direction of the electrical line in the installed position. Previously, different contacts were required for different outlet directions of an electrical line.
  • the JP H08 96863 A discloses a protection against accidental contact for an electrical connection device.
  • the protection against accidental contact has an angled housing that specifies a fixed angle for the outgoing direction of a cable.
  • the housing is fitted with a film hinge 4 ( figure 2 ) hinged lid 2 provided.
  • the protection against accidental contact cannot be adapted to different outlet directions of an electrical cable.
  • the EP 2 400 593 A1 also describes protection against accidental contact for a connection device.
  • the protection against accidental contact has a multi-part housing through which a cable is routed.
  • the line 60 is screwed to a connection bolt with a connecting piece.
  • the protection against accidental contact has a multi-part housing that only provides a single outlet direction for the cable.
  • the WO 2005/112201 A1 shows a connector with a housing and a cover, each having a flap in the open position terminal ends of the contacts for attaching the cable are freely accessible. With the plug-in connection, only one outgoing direction of the cable is provided.
  • the EP 0 765 005 A2 describes a touch protection for a battery connection.
  • the housing of the protection against accidental contact is elongated and multi-part.
  • the housing has an internal space for accommodating the battery connection, which space extends in a longitudinal direction.
  • the U.S. 7,220,137 B1 discloses a junction box whose junction boxes can be closed with a pivoting cover.
  • the present invention has the task of creating a protection against accidental contact that can be used universally for different outgoing directions.
  • the invention proposes, according to a first aspect, a protection against accidental contact made up of several parts for an electrical connection device.
  • the protection against accidental contact has a lower part, a fixed upper part and a pivotable upper part made of an electrically non-conductive material, which jointly protect live parts of the electrical connection device from being touched.
  • the pivotable upper part has a cover and an outlet duct for an electrical line, so that the cover of the pivotable upper part can be optionally oriented in a large angular range and adapted to the outlet direction of the line.
  • the electrical connection device comprises a connection or connection contact of an electrical device, for example a battery or an electrical device, and a contact which is connected to the connection.
  • the connection between terminal and contact is made with a clamping screw, for example.
  • An electrical line is connected to the contact and leaves the contact in a specific outgoing direction.
  • the swiveling upper part of the protection against accidental contact allows the protection against accidental contact to be adapted to different outlet directions over a wide angle range.
  • a particular advantage here is that protection against accidental contact can be implemented for different outlet directions with the same parts.
  • the protection against accidental contact protects the live metal parts of the connection device against the ingress of dirt and moisture and thus against corrosion.
  • the outgoing duct covers the stripped areas of the connected electrical cable, so that effective protection against accidental contact is also ensured in this area.
  • the base and fixed top are mechanically connectable.
  • the mechanical connection between the lower part and the fixed upper part can be produced, for example, by a snap and/or latching connection.
  • Such a connection is easy to assemble without the need for special tools. A worker can establish the connection during assembly, for example by pressing the fixed upper part onto the lower part until the snap-in or snap-in connection engages.
  • the pivotable upper part is pivotably mounted between the lower part and the fixed upper part.
  • the base may have a mounting portion adapted to receive the terminal to be connected.
  • a through-opening is provided, through which the connection can be accommodated in the fastening section of the lower part.
  • the dimensions of the through-opening and the cross-section of the through-opening are adapted to the respective connection to be connected.
  • corresponding latching means are provided on the lower part and the fixed upper part, which cooperate with one another to produce a mechanical connection between the lower part and the fixed upper part. Snap-in connections are easy to assemble and still ensure sufficient mechanical stability between the connected parts.
  • Holding means can advantageously be provided on the lower part and the fixed upper part, which hold the pivotable upper part in a form-fitting and pivotable manner.
  • a secure hold of the swiveling upper part improves the protection against accidental contact itself, but at the same time also protects against the ingress of dirt and moisture to the live metal parts.
  • the invention proposes an electrical connection device with a connection and a contact and with a protection against contact according to the first aspect of the invention.
  • FIG 1 a connecting device 100 denoted as a whole by reference numeral 100 is shown.
  • the connecting device 100 includes a protection against contact 101, which protects a connection of an electrical device (not shown), a contact 200 and stripped areas of an electrical line (not shown) from being touched.
  • the contact protection 101 is essentially divided into a fastening section 102, a contact channel section 103 and an outgoing section 104.
  • the fastening section 102 has a tubular attachment 106 which accommodates a connection of an electrical device, for example a connection bolt of a high-voltage battery in an electric vehicle.
  • the tubular extension 106 has a round cross-section.
  • the dimensions and the cross-sectional shape of the tubular attachment 106 are selected in such a way that it accommodates the connection of the electrical device with little play.
  • the cross section of the tubular attachment 106 can therefore also have the shape of a polygon.
  • a cylinder 107 is arranged opposite the tubular projection 106 and has a radially inwardly directed flange 108 on its free end face.
  • An inner edge 109 of flange 108 defines an access opening 111 which allows access to a fastening screw 112 .
  • the electrical connection device 100 is mounted with the fastening screw 112 . After the connection device 100 has been installed, the access opening 111 is closed with an in figure 1 lid, not shown, tightly closed.
  • the cover can be designed as a plug or as a screw cap, provided that the inner edge 109 of the flange 108 is provided with a corresponding thread.
  • FIG figure 2 shows the contact 200, which is surrounded by the contact protection 101 and is used to connect a line 201.
  • a piece of an insulating jacket 202 is removed at one end of the line 201 so that a section 203 of a conductor 204 of the electrical line 201 is exposed.
  • the exposed portion 203 of the conductor 204 is welded in a welding area 206 of the contact 200, which is shown in FIG figure 2 is indicated with an elongated spot weld 207.
  • the conductor is a multi-wire conductor 204, which consists of a large number of individual wires that are twisted and/or stranded together.
  • the individual wires of the conductor 204 are shown purely schematically.
  • the outgoing direction of the line 201 relative to a longitudinal axis AA of the contact 200 is defined by the welded joint.
  • a fastening area 208 arranged, which has a bore 209 for the fastening screw 112.
  • the welding area 206 and the fastening area 208 are connected to one another via a center piece 211, so that the contact 201 forms a one-piece component.
  • the contact protection 101 is described in more detail below.
  • FIG. 3A shows a lower part 301 of the contact protection 101.
  • the lower part 301 comprises a base plate 302, which is also divided into a fastening section 102, a contact channel section 103 and an outgoing section 104.
  • the base plate 302 In the area of the exit section 104 , the base plate 302 has a peripheral edge 303 which extends with a first edge height h into the area of the contact channel section 103 .
  • the height of the rim 303 is reduced to approximately 1/5-1/4 of the original rim height h. With the reduced edge height, the edge 303 continues into the area of the fastening section 102 .
  • the peripheral edge 303 has projections 304 on the inside, which are directed inwards in the radial direction.
  • latching openings 305 are provided in the peripheral edge 303 .
  • the base plate 302 carries protruding bumps 306.
  • the bumps 306 are just as high above the main surface of the base plate as the reduced edge height of the peripheral edge 303.
  • the bumps 306 keep the peripheral edge 303 at a distance one which corresponds to the wall thickness of a fixed upper part 311 ( Figure 3B ) of the protection against accidental contact.
  • two brackets 308 are provided on the base plate, each of which encloses a passage 309 .
  • the fixed upper part 311 includes the cylinder 107 and an attached thereto Contact channel hood 312.
  • the contact channel hood 312 has a U-shaped cross section and has a web 313 and two legs 314 attached thereto.
  • a detent 316 is arranged on each of the legs 314 .
  • An arcuate bar 317 is attached to the web 313 of the contact channel hood 312 .
  • the flange 108 defines a top of the cylinder 107.
  • protuberances 319 are provided which are provided with projecting lugs 321.
  • the outer dimensions of the fixed upper part 311 are dimensioned in such a way that it can be mated with the lower part 301, which will be described further below.
  • a pivotable upper part 326 which has a disc-shaped base body 327 on which a cover 328 is placed. Below the cover 328 the base body 327 has a slot 329 so that the base body 327 and the cover 328 form an outlet channel 331 .
  • Two edge sections 332 are attached to the base body 327 and extend away from a main surface of the base body 327 opposite the cover 328, specifically in the illustration in FIG Figure 3C downward.
  • a radially outwardly extending strip 333 is attached in the circumferential direction.
  • FIG 4 shows an alternative fixed top 401 provided with a hinged lid 402.
  • the pivotable lid 402 is pivoted to the fixed top 401 at a hinge 403 .
  • the lid 402 has a cylindrical boss 404 that fits into the access opening 111 of the top 401 when the lid 402 is pivoted and placed over the top 401 .
  • the cylindrical boss 404 then abuts the inner edge 109 of the flange 108 and seals the access opening 111 .
  • the lid 402 is provided with a latching hook 406 which engages in a corresponding latching opening 407 in the upper part 401 when the lid 402 is closed. Once closed, the lid 402 remains in the closed position. To open, the latching hook 406 must be pressed radially outwards so that it can be released from the locking opening 407.
  • connection device 100 and the contact protection 101 are installed as follows: First, in a first step S1, the lower part 301 of the contact protection 101 is placed on a connection.
  • the connection can be the connection bolt of a battery, for example.
  • the edges of the contact 200 lie against the peripheral edge 303 of the lower part 301 and against the brackets 308.
  • the pivotable upper part 326 is placed on the outlet area 104 of the lower part 301 in such a way that the cover 328 covers the stripped section 203 of the line 201.
  • the cover 328 of the pivotable upper part 326 can be optionally oriented in a large angular range and adapted to the outlet direction of the line 201 .
  • the angular range is limited by the positions in which the two edge sections 332 abut the center piece 211 of the contact 200, respectively.
  • the angular range can be set by appropriately selecting the length of the edge sections 332 in the circumferential direction of the base body 327 . As a rule, it is selected in such a way that the same three components, lower part 301, fixed upper part 311 and swiveling upper part 326, can be used to create effective protection against accidental contact for all outgoing directions that are used in practice.
  • a step S4 the fixed upper part 311 is initially hung obliquely from above with the protuberances 219 in the brackets 308, see above that the protruding lugs 321 on the protuberances 219 engage in the respective passage 309 of a bracket 308. Then, in a step S5, the contact channel cover 312 is brought closer to the contact channel section 103 of the lower part 301 in a pivoting movement and pressed down until the latching lugs 316 latch in the latching openings 305 of the peripheral edge 303. In this position, the arcuate bar 317 of the fixed upper part 311 overlaps the pivotable upper part 326.
  • the pivotable upper part 326 is now captively held between the base plate 302 on one side and the projections 304 of the lower part 301 and the arcuate bar 317.
  • the webs 314 of the contact channel hood 312 are located between the edge 303 and the humps 306, as a result of which the fixed upper part 311 is mechanically more stable.
  • the contact 200 is screwed to the terminal with a fastening screw 112 .
  • the access opening 111 is closed with a lid.
  • the cover 328 encloses the insulating jacket 202 of the line 201, so that overall all current-carrying parts are covered by the contact protection 101. At the same time, the protection against accidental contact prevents the ingress of dirt and moisture, which also protects the metal parts of the connection device from corrosion.
  • an additional fastening part is provided, which encompasses the lower part 301, the fixed upper part 311 and the pivotable upper part 326 in order to increase the mechanical stability of the protection against accidental contact 101.
  • the attachment part can be a component specially made for this purpose or a conventional cable tie.
  • the component specially produced for this purpose can be produced as a separate component or can be molded onto the lower part 301, the fixed upper part 311 or the pivotable upper part 326.
  • the base 301, the fixed top 311, the pivoting top 326 and the attachment part can be made of, for example, polyamide (PA) or polybutylene terephthalate (PBT) or another plastic suitable for injection molding processes.
  • PA polyamide
  • PBT polybutylene terephthalate
  • connection device 305 latch openings 101 touch protection 306 hump 102 attachment section 103 contact channel section 308 hanger 104 exit section 309 passage 311 solid top 106 tubular approach 312 contact channel hood 107 cylinder 313 web 108 flange 314 leg 109 Inner edge of flange 108 316 detent 111 access opening 317 arcuate bar 112 mounting screw 319 protuberances 200

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

    Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Berührungsschutz aus mehreren Teilen für eine elektrische Anschlusseinrichtung.
    • Hintergrund
  • In Fahrzeugen werden zur Energieübertragung elektrische Leiter benötigt, die besonders bei Elektroantrieben große Querschnitte haben. Leiter aus Aluminium werden insbesondere aus Gewichts- und Kostengründen vermehrt als Ersatz für Kupferleiter verwendet. Haupteinsatzgebiete derartiger Leiter sind beispielsweise die Automobil- und die Flugzeugtechnik. Aus Gewichtsgründen bietet sich deshalb Aluminium als Ersatz für Kupfer als Leitermaterial an. Die geringere elektrische Leitfähigkeit des Aluminiums gegenüber Kupfer spielt für die meisten Anwendungen keine Rolle. Um große Ströme leiten zu können, werden zum Beispiel bei Elektrofahrzeugen starre Stromschienen verbaut, die eine hohe Stromtragfähigkeit bei gleichmäßiger Stromverteilung im Leiter aufweisen. Stromschienen werden deshalb bevorzugt verbaut, vorausgesetzt die zu verbindenden Komponenten bewegen sich nicht relativ zueinander. Bei Elektrofahrzeugen müssen auch relativ zueinander bewegte Teile elektrisch verbunden werden. In der Praxis ist es deshalb häufig notwendig, dass flexible Litzenleiter eingesetzt werden, deren Leiter aus einer Vielzahl von Einzeldrähten aufgebaut ist, die untereinander häufig verdreht und/oder verseilt sind. Dementsprechend ist es erforderlich, Stromschienen oder elektrische Anschlüsse einer Batterie oder einer elektrischen Einrichtung mit Litzenleitern elektrisch zu verbinden. In der Praxis wird an ein Ende der Leitung, das verbunden werden soll, ein Kontakt angeschweißt. Der Leiter der Leitung wird an einem Verbindungsbereich des Kontakts angeschweißt. Weiterhin ist der Kontakt in einem Befestigungsbereich mit Befestigungsmitteln versehen, mittels derer der Kontakt mit einer Stromschiene oder mit einem Übernahmepunktes eines elektrischen Gerätes verbunden wird. Das elektrische Gerät kann zum Beispiel eine Batterie, insbesondere eine Hochvoltbatterie in einem Elektrofahrzeug, oder ein elektrischer Verbraucher sein. Die
  • Befestigungsmittel sind im einfachsten Fall durch ein Durchgangsloch für eine Befestigungsschraube gebildet, die den Kontakt auf der Stromschiene oder auf einem Übernahmepunkt festklemmt. Die geometrische Anordnung des Befestigungsbereichs gegenüber dem Verbindungsbereich definiert eine Abgangsrichtung der elektrischen Leitung in Montagelage. Bislang waren für unterschiedliche Abgangsrichtungen einer elektrischen Leitung unterschiedliche Kontakte notwendig.
  • Im Stand der Technik sind unterschiedliche Ausgestaltungen für einen Berührungsschutz bekannt.
  • Die JP H08 96863 A offenbart einen Berührungsschutz für eine elektrische Anschlusseinrichtung. Der Berührungsschutz weist ein abgewinkeltes Gehäuse auf, das einen festen Winkel für eine Abgangsrichtungen einer Leitung vorgibt. Das Gehäuse ist mit einen an einem Filmscharnier 4 (Figur 2) angelenkten Deckel 2 versehen. Der Berührungsschutz kann nicht an unterschiedliche Abgangsrichtungen einer elektrischen Leitung angepasst werden.
  • Die EP 2 400 593 A1 beschreibt ebenfalls einen Berührungsschutz für eine Anschlusseinrichtung. Der Berührungsschutz weist ein mehrteiliges Gehäuse auf, durch die eine Leitung geführt ist. Die Leitung 60 mit einem Anschlussstück an einen Anschlussbolzen angeschraubt. Der Berührungsschutz weist ein mehrteiliges Gehäuse auf, das nur eine einzige Abgangsrichtungen für die Leitung vorsieht.
  • Die WO 2005/112201 A1 zeigt einen Steckverbindung mit einem Gehäuse und einem Deckel, die jeweils eine Klappe aufweisen in deren offen Stellungsanschluss enden der Kontakte zum Befestigen der Kabel frei zugänglich sind. Bei der Steckverbindung ist nur eine Abgangsrichtungen der Kabel vorgesehen.
  • Die EP 0 765 005 A2 beschreibt einen Berührungsschutz für eine Batterieverbindung. Das Gehäuse des Berührungsschutzes ist länglich und mehrteilig ausgebildet. Das Gehäuse weist einen Innenraum zur Aufnahme der Batterieverbindung auf, der sich in einer Längsrichtung erstreckt.
  • Die US 7 220 137 B1 offenbart eine Verteilerdose, deren Anschlussdosen mit einem schwenkbaren Deckel verschließbar sind.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2018 005 770 ist ein Kontakt mit einem universellen scheibenförmigen Verbindungsbereich bekannt, der auf einfache Weise ganz unterschiedliche Abgangsrichtungen für elektrische Leitungen zulässt. Die Besonderheit besteht darin, dass ein einziger Kontakt ausreicht, um unterschiedliche Abgangsrichtungen zu realisieren, was die Lagerhaltung vereinfacht.
  • Für die allermeisten elektrischen Anschlüsse ist jedoch auch ein Berührungsschutz notwendig, um das unbeabsichtigte Berühren von stromführenden Teilen eines elektrischen Anschlusses zu verhindern. Das gilt zum Beispiel ganz besonders für die Anschlüsse einer Hochvoltbatterie von Elektrofahrzeugen. Hierbei stellt sich das Problem, dass für unterschiedliche Abgangsrichtungen einer Leitung der Berührungsschutz jeweils unterschiedlich gestaltet sein muss, was bislang individuell gestaltete Bauteile erforderlich macht. Mit anderen Worten: Nach bisherigem Stand der Technik muss für jede Abgangsrichtung ein bestimmter Berührungsschutz vorgehalten werden, was den Aufwand in Lagerhaltung und Produktion in nachteiliger Weise erhöht.
  • Hiervon ausgehend hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Berührungsschutz zu schaffen, der universell für unterschiedliche Abgangsrichtungen einsetzbar ist.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt einen Berührungsschutz aus mehreren Teilen für eine elektrische Anschlusseinrichtung vor. Der Berührungsschutz weist ein Unterteil, ein festes Oberteil und ein schwenkbares Oberteil aus einem elektrisch nichtleitenden Material auf, die gemeinsam stromführende Teile der elektrischen Anschlusseinrichtung vor Berührung schützen. Das schwenkbare Oberteil weist eine Abdeckung und einen Abgangskanal für eine elektrische Leitung auf sodass die Abdeckung des schwenkbaren Oberteils sich in einem großen Winkelbereich wahlweise orientieren und an die Abgangsrichtung der Leitung anpassen lässt.
  • Die elektrische Anschlusseinrichtung umfasst einen Anschluss oder Anschlusskontakt einer elektrischen Einrichtung zum Beispiel einer Batterie oder einem elektrischen Gerät und einen Kontakt, der mit dem Anschluss verbunden ist. Die Verbindung zwischen Anschluss und Kontakt wird beispielsweise mit einer Klemmschraube hergestellt. Mit dem Kontakt ist eine elektrische Leitung verbunden, die in einer bestimmten Abgangsrichtung von dem Kontakt abgeht. Das schwenkbare Oberteil des Berührungsschutzes gestattet es, den Berührungsschutz in einem weiten Winkelbereich an unterschiedliche Abgangsrichtungen anzupassen. Ein besonderer Vorteil hierbei ist, dass der Berührungsschutz für unterschiedliche Abgangsrichtungen mit denselben Teilen realisierbar ist. Der Berührungsschutz schützt die stromführenden metallischen Teile der Anschlusseinrichtung gleichzeitig vor dem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit und damit vor Korrosion. Der Abgangskanal überdeckt die abisolierten Bereiche der angeschlossenen elektrischen Leitung, sodass auch in diesem Bereich ein wirksamer Berührungsschutz sichergestellt ist.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel sind das Unterteil und das feste Oberteil mechanisch miteinander verbindbar. Die mechanische Verbindung zwischen dem Unterteil und dem festen Oberteil kann beispielsweise durch eine Schnapp- und/oder Rastverbindung hergestellt werden. Eine solche Verbindung ist einfach zu montieren, ohne dass spezielle Werkzeuge hierfür erforderlich sind. Ein Werker, kann während der Montage die Verbindung beispielsweise dadurch herstellen, dass er das feste Oberteil auf das Unterteil aufdrückt, bis die Schnapp- bzw. Rastverbindung einrastet.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das schwenkbare Oberteil zwischen dem Unterteil und dem festen Oberteil schwenkbar gelagert.
  • Das Unterteil kann einen Befestigungsabschnitt aufweisen, der zur Aufnahme des anzuschließenden Anschlusses angepasst ist. Insbesondere ist eine Durchgangsöffnung vorgesehen, durch die der Anschluss in den Befestigungsabschnitt des Unterteils aufnehmbar ist. Die Abmessungen der Durchgangsöffnung und der Querschnitt der Durchgangsöffnung sind an den jeweiligen anzuschließenden Anschluss angepasst.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind an dem Unterteil und dem festen Oberteil korrespondierende Rastmittel vorgesehen, die zur Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen dem Unterteil und dem festen Oberteil miteinander zusammenwirken. Rastverbindung sind einfach zu montieren und gewährleisten dennoch eine ausreichende mechanische Stabilität zwischen den verbundenen Teilen.
  • Mit Vorteil können an dem Unterteil und dem festen Oberteil Haltemittel vorgesehen sind, die das schwenkbare Oberteil formschlüssig und schwenkbar haltern. Ein sicherer Halt des schwenkbaren Oberteiles verbessert den Berührungsschutz selbst, aber auch gleichzeitig den Schutz vor dem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu den stromführenden Teilen aus Metall.
  • Nach einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung eine elektrische Anschlusseinrichtung mit einem Anschluss und einem Kontakt sowie mit einem Berührungsschutz nach dem ersten Aspekt der Erfindung vor.
  • Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Anschlusseinrichtung mit einem Berührungsschutz nach dem ersten bzw. zweiten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen. das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Aufsetzen des Unterteils des Berührungsschutzes;
    • Einlegen eines Kontaktes (200), mit dem eine Leitung (201) verbunden ist, auf die Grundplatte des Unterteils;
    • Aufsetzen des schwenkbaren Oberteils auf das Unterteil und Orientierung der Abdeckung (328) des schwenkbaren Oberteils (326) und Anpassung an die Abgangsrichtung der Leitung (201);
    • Anbringen des festen Oberteils auf dem Unterteil; und
    • Befestigen des Kontakts an einem Anschluss.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens kann den Schritt umfassen:
    • Verschließen einer Zugangsöffnung mit einem Deckel.
    Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren exemplarisch näher erläutert. Alle Figuren sind rein schematisch und nicht maßstäblich. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Anschlusseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Berührungsschutz in einer perspektivischen Ansicht;
    Fig. 2
    ein Kontakt der Anschlusseinrichtung aus Figur 1;
    Fig. 3A
    ein Unterteil des erfindungsgemäßen Berührungsschutzes;
    Fig. 3B
    ein festes Oberteil des erfindungsgemäßen Berührungsschutzes ohne Deckel;
    Fig. 3C
    ein schwenkbares Oberteil des erfindungsgemäßen Berührungsschutzes;
    Fig. 4
    ein alternatives festes Oberteil von einem erfindungsgemäßen Berührungsschutz mit Deckel; und
    Fig. 5
    ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Herstellung einer Anschlussvorrichtung.
  • Gleiche oder ähnliche Elemente sind in den Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen.
    • Ausführungsbeispiel
  • In Figur 1 ist eine als Ganzes mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnete Anschlusseinrichtung 100 gezeigt. Die Anschlusseinrichtung 100 umfasst einen Berührungsschutz 101, der einen Anschluss einer elektrischen Einrichtung (nicht dargestellt), einen Kontakt 200 und abisolierte Bereiche einer elektrischen Leitung (nicht dargestellt) vor Berührung schützt. Der Berührungsschutz 101 gliedert sich im Wesentlichen in einen Befestigungsabschnitt 102, einen Kontaktkanalabschnitt 103 und einen Abgangsabschnitt 104.
  • Der Befestigungsabschnitt 102 weist einen rohrförmiger Ansatz 106 auf, der einen Anschluss einer elektrischen Einrichtung aufnimmt, beispielsweise einen Anschlussbolzen einer Hochvoltbatterie in einem Elektrofahrzeug. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der rohrförmiger Ansatz 106 einen runden Querschnitt. Grundsätzlich sind die Abmessungen und die Querschnittsgestalt des rohrförmigen Ansatzes 106 so gewählt, dass er den Anschluss der elektrischen Einrichtung mit geringem Spiel aufnimmt. Beispielsweise kann der Querschnitt des rohrförmigen Ansatzes 106 daher auch die Gestalt eines im Mehr- bzw. Vieleckes haben.
  • Dem rohrförmigen Ansatz 106 gegenüber ist ein Zylinder 107 angeordnet, der auf seiner freien Stirnseite einen radial nach innen gerichteten Flansch 108 aufweist. Ein Innenrand 109 des Flansches 108 begrenzt eine Zugangsöffnung 111, die den Zugang zu einer Befestigungsschraube 112 gestattet. Mit der Befestigungsschraube 112 wird die elektrische Anschlusseinrichtung 100 montiert. Nach der Montage der Anschlusseinrichtung 100 wird die Zugangsöffnung 111 mit einem in Figur 1 nicht dargestellten Deckel dicht verschlossen. Der Deckel kann als Stopfen oder auch als Schraubdeckel ausgebildet sein, sofern der Innenrand 109 des Flansches 108 mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist.
  • Figur 2 zeigt den Kontakt 200, der von den Berührungsschutz 101 umgeben ist und zum Anschluss einer Leitung 201 dient. An einem Ende der Leitung 201 wird ein Stück eines Isoliermantels 202 entfernt, sodass ein Abschnitt 203 eines Leiters 204 der elektrischen Leitung 201 freigelegt ist. Der freigelegte Abschnitt 203 des Leiters 204 wird in einem Schweißbereich 206 des Kontakts 200 angeschweißt, was in Figur 2 mit einem länglichen Schweißpunkt 207 angedeutet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Leiter ein vieldrähtiger Leiter 204, der aus einer Vielzahl von miteinander verdrehten und/oder verseilten Einzeldrähten besteht. In Figur 2 sind die Einzeldrähte des Leiters 204 rein schematisch dargestellt. Mit der Schweißverbindung wird die Abgangsrichtung der Leitung 201 gegenüber einer Längsachse A-A des Kontakts 200 definiert. An dem dem Schweißbereich 206 gegenüberliegenden Ende des Kontakts 200 ist ein Befestigungsbereich 208 angeordnet, der eine Bohrung 209 für die Befestigungsschraube 112 aufweist. Der Schweißbereich 206 und der Befestigungsbereich 208 sind über ein Mittelstück 211 miteinander verbunden, sodass der Kontakt 201 einstückiges Bauteil bildet.
  • Im Folgenden wird der Berührungsschutz 101 in größerer Einzelheit beschrieben.
  • Figur 3A zeigt ein Unterteil 301 des Berührungsschutzes 101. Das Unterteil 301 umfasst eine Grundplatte 302, die ebenfalls in einen Befestigungsabschnitt 102, einen Kontaktkanalabschnitt 103 und einen Abgangsabschnitt 104 gegliedert ist. Die Grundplatte 302 weist im Bereich des Abgangsabschnittes 104 einen umlaufenden Rand 303 auf, der sich mit einer ersten Randhöhe h bis in den Bereich des Kontaktkanalabschnittes 103 erstreckt. In dem Bereich des Kontakt Kanalabschnitt 103 reduziert sich die Höhe des Randes 303 auf ungefähr 1/5-1/4 der ursprünglichen Randhöhe h. Mit der reduzierten Randhöhe setzt sich der Rand 303 bis in den Bereich des Befestigungsabschnittes 102 fort.
  • Im Bereich des Abgangsabschnittes 104 trägt der umlaufende Rand 303 an der Innenseite Vorsprünge 304, die in radialer Richtung nach innen gerichtet sind. Im Bereich des Kontaktkanalabschnittes 103 sind in dem umlaufenden Rand 303 Rastöffnungen 305 vorgesehen. In dem Übergangsbereich zwischen dem Kontaktkanalabschnitt 103 und dem Befestigungsabschnitt 102 trägt die Grundplatte 302 vorspringende Höcker 306. Die Höcker 306 stehen über die Hauptfläche der Grundplatte genauso hoch wie die reduzierte Randhöhe des umlaufenden Randes 303. Die Höcker 306 halten zu dem umlaufenden Rand 303 einen Abstand ein, welcher der Wandstärke eines festen Oberteils 311 (Figur 3B) des Berührungsschutzes entspricht. An dem dem Anschlussbereich 104 gegenüberliegenden Ende des Befestigungsbereiches 102 sind an der Grundplatte zwei Bügel 308 vorgesehen, die jeweils einen Durchlass 309 umschließen.
  • In Figur 3B ist ein festes Oberteil 311 veranschaulicht. Das feste Oberteil 311 umfasst den Zylinder 107 sowie eine daran angesetzte Kontaktkanalhaube 312. Die Kontaktkanalhaube 312 hat einen U-förmigen Querschnitt und weist einen Steg 313 und zwei daran angesetzte Schenkel 314 auf. An den Schenkeln 314 ist jeweils eine Rastnase 316 angeordnet. An dem Steg 313 der Kontaktkanalhaube 312 ist eine bogenförmige Leiste 317 angesetzt. Der Flansch 108 definiert eine Oberseite des Zylinders 107. An seiner der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des Zylinders 107 sind Ausstülpungen 319 vorgesehen, die mit vorspringenden Nasen 321 versehen sind. Die Außenabmessungen des festen Oberteils 311 sind so bemessen, dass es mit dem Unterteil 301 zusammenfügbar ist, was weiter unten noch beschrieben wird.
  • In Figur 3C ist ein schwenkbares Oberteil 326 dargestellt, das einen scheibenförmigen Grundkörper 327 aufweist, auf dem eine Abdeckung 328 aufgesetzt ist. Unterhalb der Abdeckung 328 weist der Grundkörper 327 einen Schlitz 329 auf, sodass der Grundkörper 327 und die Abdeckung 328 einen Abgangskanal 331 bilden. An den Grundkörper 327 sind zwei Randabschnitte 332 angesetzt die sich von einer der Abdeckung 328 gegenüberliegenden Hauptfläche des Grundkörpers 327 weg erstrecken und zwar in der Darstellung in Figur 3C nach unten. An dem freien Ende der Randabschnitte 332 ist in Umfangsrichtung jeweils eine sich radial nach außen erstreckende Leiste 333 angesetzt.
  • Figur 4 zeigt ein alternatives festes Oberteil 401, das mit einem schwenkbaren Deckel 402 versehen ist. Der schwenkbare Deckel 402 ist an einem Scharnier 403 an dem festen Oberteil 401 angelenkt. Der Deckel 402 weist einen zylindrischen Ansatz 404 auf, der in die Zugangsöffnung 111 des Oberteils 401 passt, wenn der Deckel 402 verschwenkt und auf das Oberteil 401 aufgesetzt wird. Der zylindrische Ansatz 404 liegt dann an dem Innenrand 109 des Flansches 108 an und dichtet die Zugangsöffnung 111 ab. Der Deckel 402 ist mit einem Rasthaken 406 versehen, der in eine entsprechende Rastöffnung 407 in dem Oberteil 401 eingreift, wenn der Deckel 402 geschlossen ist. Einmal geschlossen bleibt der Deckel 402 in der geschlossenen Stellung. Zum Öffnen muss der Rasthaken 406 radial nach außen gedrückt werden, damit er aus der Rastöffnung 407 freikommt.
  • Die Anschlusseinrichtung 100 und der Berührungsschutz 101 werden wie folgt montiert:
    Zunächst wird in einem ersten Schritt S1 das Unterteil 301 des Berührungsschutzes 101 auf einen Anschluss gesetzt. Der Anschluss kann zum Beispiel der Anschlussbolzen einer Batterie sein. Wenn in einem Schritt S2 der Kontakt 200 auf die Grundplatte 302 des Unterteils 301 aufgelegt wird, liegen die Ränder des Kontakts 200 an dem umlaufenden Rand 303 des Unterteils 301 sowie an den Bügeln 308 an. In einem nächsten Schritt S3 wird das schwenkbare Oberteil 326 auf den Abgangsbereich 104 des Unterteils 301 so aufgesetzt, dass die Abdeckung 328 den abisolierten Abschnitt 203 der Leitung 201 überdeckt. Um die Leisten 333 des schwenkbaren Oberteils 326 unter die Vorsprünge 304 an dem Unterteil 301 zu bringen, genügt es das schwenkbare Oberteil 326 mit seitlichem Druck zu komprimieren, sodass sich der Grundkörper 327 etwas biegt und sich dadurch der Außenumfang des schwenkbaren Oberteils 326 im Bereich der Leisten 333 reduziert. Sobald der seitliche Druck wieder weggenommen wird, greifen die Leisten 333 unter die Vorsprünge 304 in dem Unterteil 301.
  • Die Abdeckung 328 des schwenkbaren Oberteils 326 lässt sich in einem großen Winkelbereich wahlweise orientieren und an die Abgangsrichtung der Leitung 201 anpassen. Der Winkelbereich wird durch die Positionen begrenzt, in denen die beiden Randabschnitte 332 jeweils an das Mittelstück 211 des Kontakts 200 anstoßen. Durch eine entsprechende Wahl der Länge der Randabschnitte 332 in Umfangsrichtung des Grundkörpers 327 lässt sich der Winkelbereich einstellen. In der Regel wird er so gewählt, dass aus denselben drei Bauteilen Unterteil 301, festes Oberteil 311 und schwenkbares Oberteil 326 ein wirksamer Berührungsschutz für alle praktisch genutzten Abgangsrichtungen herstellbar ist.
  • Anschließend wird in einem Schritt S4 das feste Oberteil 311 zunächst schräg von oben mit den Ausstülpungen 219 in den Bügeln 308 eingehängt, so dass die vorspringenden Nasen 321 an den Ausstülpungen 219 in den jeweiligen Durchlass 309 eines Bügels 308 eingreifen. Dann wird in einem Schritt S5 die Kontaktkanalhaube 312 in einer Schwenkbewegung an den Kontaktkanalabschnitt 103 des Unterteil 301 angenähert und nach unten gedrückt bis die Rastnasen 316 in den Rastöffnungen 305 des umlaufenden Randes 303 verrasten. In dieser Stellung übergreift die bogenförmige Leiste 317 des festen Oberteils 311 das schwenkbare Oberteil 326. Das schwenkbaren Oberteil 326 ist nun zwischen der Grundplatte 302 auf der einen Seite und den Vorsprüngen 304 des Unterteils 301 und der bogenförmige Leiste 317 unverlierbar gehaltert. Die Stege 314 der Kontaktkanalhaube 312 befinden sich zwischen dem Rand 303 und den Höckern 306, wodurch das feste Oberteil 311 mechanisch stabiler wird. Danach wird der Kontakt 200 in einem Schritt S6 mit einer Befestigungsschraube 112 an dem Anschluss festgeschraubt. Schließlich wird in einem Schritt S7 die Zugangsöffnung 111 mit einem Deckel verschlossen.
  • Die Abdeckung 328 umschließt den Isoliermantel 202 der Leitung 201, so dass insgesamt alle stromführenden Teile von dem Berührungsschutz 101 abgedeckt sind. Gleichzeitig verhindert der Berührungsschutz das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit, wodurch die Metallteile der Anschlusseinrichtung auch vor Korrosion geschützt sind.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein zusätzliches Befestigungsteil vorgesehen, welches das Unterteil 301, das feste Oberteil 311 und das schwenkbaren Oberteil 326 umgreift, um die mechanische Stabilität des Berührungsschutz ist 101 erhöhen. Das Befestigungsteil kann ein speziell für diesen Zweck hergestelltes Bauteil oder ein herkömmlicher Kabelbinder sein. Das speziell für diesen Zweck hergestellte Bauteil kann ein als separates Bauteil hergestellt sein oder an das Unterteil 301, das feste Oberteil 311 oder das schwenkbaren Oberteil 326 angespritzt sein.
  • Das Unterteil 301, das feste Oberteil 311, das schwenkbare Oberteil 326 und das Befestigungsteil können zum Beispiel aus Polyamid (PA) oder Polybutylenterephthalat (PBT) oder einem anderen für Spritzgussverfahren geeigneten Kunststoff hergestellt sein.
  • In den Ansprüchen schließen die Wörter "aufweisen" und "umfassen" nicht andere Elemente oder Schritte aus und der unbestimmte Artikel "ein" schließt eine Mehrzahl nicht aus.
    • Bezugszeichenliste
  • 100 Anschlusseinrichtung 305 Rastöffnungen
    101 Berührungsschutz 306 Höcker
    102 Befestigungsabschnitt
    103 Kontaktkanalabschnitt 308 Bügel
    104 Abgangsabschnitt 309 Durchlass
    311 festes Oberteil
    106 rohrförmiger Ansatz 312 Kontaktkanalhaube
    107 Zylinder 313 Steg
    108 Flansch 314 Schenkel
    109 Innenrand des Flansches 108
    316 Rastnase
    111 Zugangsöffnung 317 bogenförmige Leiste
    112 Befestigungsschraube
    319 Ausstülpungen
    200 Kontakt 321 vorspringende Nasen
    201 Leitung
    202 Isoliermantel 326 schwenkbares Oberteil
    203 abisolierter Abschnitt 327 Grundkörper
    204 Leiter 328 Abdeckung
    331 Abgangskanal
    206 Schweißbereich 332 Randabschnitte
    207 Schweißpunkt 333 Leiste
    208 Befestigungsbereich
    209 Bohrung 401 festes Oberteil
    402 schwenkbarer Deckel
    211 Mittelstück 403 Scharnier
    404 zylindrischer Ansatz
    301 Unterteil
    302 Grundplatte 406 Rasthaken
    303 umlaufender Rand 407 Rastöffnung
    304 Vorsprünge

Claims (9)

  1. Berührungsschutz aus mehreren Teilen für eine elektrische Anschlusseinrichtung mit einem Unterteil (301), einem festen Oberteil (311) und einem schwenkbaren Oberteil (326) aus einem elektrisch nichtleitenden Material, die gemeinsam stromführende Teile der elektrischen Anschlusseinrichtung vor Berührung schützen, dadurch gekennzeichnet, dass das schwenkbare Oberteil (326) eine Abdeckung (328) und einen Abgangskanal (331) für eine elektrische Leitung (201) aufweist sodass die Abdeckung (328) des schwenkbaren Oberteils (326) sich in einem großen Winkelbereich wahlweise orientieren und an die Abgangsrichtung der Leitung (201) anpassen lässt.
  2. Berührungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (301) und das feste Oberteil (311) mechanisch miteinander verbindbar sind.
  3. Berührungsschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schwenkbare Oberteil (326) zwischen dem Unterteil (301) und dem festen Oberteil (311) schwenkbar gelagert ist.
  4. Berührungsschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (301) einen Befestigungsabschnitt (102) aufweist, der zur Aufnahme des anzuschließenden Anschlusses angepasst ist.
  5. Berührungsschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Unterteil (301) und dem festen Oberteil (311) korrespondierende Rastmittel (304,316) vorgesehen sind, die zur Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen dem Unterteil (301) und dem festen Oberteil (311) miteinander zusammenwirken.
  6. Berührungsschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Unterteil (301) und dem festen Oberteil (311) Haltemittel (305,316,317) vorgesehen sind, die das schwenkbare Oberteil (326) formschlüssig und schwenkbar haltern.
  7. Elektrische Anschlusseinrichtung mit einem Anschluss und einem Kontakt sowie mit einem Berührungsschutz (101) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  8. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Anschlusseinrichtung mit einem Berührungsschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
    - Aufsetzen des Unterteils (301) des Berührungsschutzes;
    - Einlegen eines Kontaktes (200), mit dem eine Leitung (201) verbunden ist, auf die Grundplatte (302) des Unterteils (301);
    - Aufsetzen des schwenkbaren Oberteils (326) auf das Unterteil (326) und Orientierung der Abdeckung (328) des schwenkbaren Oberteils (326) und Anpassung an die Abgangsrichtung der Leitung (201);
    - Anbringen des festen Oberteils (311) auf dem Unterteil (301); und
    - Befestigen des Kontakts (200) an einem Anschluss.
  9. Verfahren nach Anspruch 8 , wobei das Verfahren den weiteren Schritt umfasst:
    - Verschließen einer Zugangsöffnung (111) mit einem Deckel (402).
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