EP4372926A1 - Vorrichtung zum elektrischen verbinden von mehreren elektrischen leitern - Google Patents

Vorrichtung zum elektrischen verbinden von mehreren elektrischen leitern Download PDF

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Publication number
EP4372926A1
EP4372926A1 EP23209017.5A EP23209017A EP4372926A1 EP 4372926 A1 EP4372926 A1 EP 4372926A1 EP 23209017 A EP23209017 A EP 23209017A EP 4372926 A1 EP4372926 A1 EP 4372926A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical conductors
clamping body
insulator housing
clamping
guide groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23209017.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph MAASER
Arthur Jaun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Publication of EP4372926A1 publication Critical patent/EP4372926A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/20—Pins, blades, or sockets shaped, or provided with separate member, to retain co-operating parts together
    • H01R13/213—Pins, blades, or sockets shaped, or provided with separate member, to retain co-operating parts together by bayonet connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R4/54—Bayonet or keyhole

Definitions

  • the invention relates to a device for electrically connecting a plurality of electrical conductors.
  • the invention further relates to a system comprising a plurality of electrical conductors and the device.
  • the invention further relates to a vehicle comprising the device or the system.
  • plug-in connecting elements are used which are placed on the current-carrying electrical conductors.
  • Plugged connection elements are usually susceptible to incorrect operation. For example, if they are incorrectly placed, live parts can become exposed during the assembly and disassembly process. This poses the risk of accidentally touching the electrical conductors and the risk of electric shock for bystanders. In addition, it is usually not clear from the outside (purely visually) whether an electrical connection has been established between the electrical conductors or not. A connection between the electrical conductors can be mistakenly assumed. As a result, live conductors can come loose and thus also pose a danger to bystanders.
  • the object of the present invention is to provide a technology with which disadvantages of known approaches can be avoided.
  • the object of the invention is in particular to improve known solutions for connecting electrical conductors, preferably busbars in electrical energy storage devices for motor vehicles, with regard to operating safety.
  • a device for electrically connecting a plurality of electrical conductors is provided.
  • the plurality of electrical conductors are preferably a plurality of busbars.
  • any other component suitable for conducting current is also conceivable, for example wires.
  • the device has an insulator housing, a clamping body and a bayonet catch.
  • the plurality of electrical conductors can be inserted into the insulator housing.
  • the clamping body is arranged at least partially within the insulator housing.
  • the bayonet catch is arranged to act between the clamping body and the insulator housing.
  • the bayonet catch is preferably releasable.
  • the clamping body can be moved by means of the bayonet catch into a clamping position for clamping the plurality of electrical conductors within the insulator housing.
  • the clamping body can be moved by means of the bayonet catch into a release position for releasing the plurality of electrical conductors.
  • One advantage of the invention can be that the electrical connection between the multiple electrical conductors can preferably be made within the insulator housing, i.e. at a location that is inaccessible to bystanders. At any time and at any step during assembly and also during disassembly, the contact connection can thus be high-voltage safe and/or touch-protected. In addition, clamping using the bayonet lock can represent a particularly quick and/or cost-effective way of establishing an electrical connection. Furthermore, a more compact design of the device can be made possible. The contact area can be larger in relation to the overall size of the connection than with conventional plug-in connections because no pin/socket connection is required in the busbars, which reduces the area.
  • the solution can in principle be suitable for automated and/or robotic assembly.
  • tool-free assembly and disassembly can be made possible.
  • bystanders, e.g. B. purely visually and without touching the device, based on the position of the bayonet lock and/or the clamping body, it is possible to determine whether the clamping body is in the clamping position or in the release position.
  • This optical indication of the position of the device makes it easy to carry out an end-of-line test (checking whether a secure high-voltage connection exists). The risk of unintentional release of the current-carrying electrical conductors can thus be reduced.
  • the risk of electric shock for example through inadvertent contact with the electrical conductors during an assembly or disassembly process, can be reduced.
  • the clamping body has one or more stamps. It is also conceivable that a clamping force can be set by means of the bayonet lock via a predeterminable selection of the locking path, with which the several electrical conductors can be clamped within the insulator housing.
  • the device can comprise an elastic element (e.g. a spring).
  • the elastic element can be arranged to act between the clamping body and the insulator housing.
  • the elastic element is preferably arranged within the bayonet lock.
  • the spring is a helical spring.
  • a controlled clamping force can advantageously be applied to the plurality of electrical conductors.
  • the elastic element can comprise a compression spring.
  • the compression spring can press the clamping body in a direction towards the clamping position.
  • the clamping body can preferably be locked in the release position by means of the bayonet lock. This allows the electrical connection between the multiple electrical conductors to be reliably established.
  • the elastic element can comprise a tension spring.
  • the tension spring can pull the clamping body in a direction towards the release position.
  • the tension spring can, for example, be fastened at its ends inside the bayonet catch or to the bayonet catch.
  • the clamping body can preferably be locked in the clamping position by means of the bayonet catch. This can have the advantage that the clamping body is held in the release position, which can facilitate the insertion of the multiple electrical conductors into the insulator housing.
  • the clamping body can have a handle arranged outside the insulator housing.
  • the handle is a handgrip.
  • the handle can be removed from the clamping body (e.g. without tools).
  • the handle is screwed and/or plugged onto the clamping body, preferably according to the Poka-Yoke principle.
  • the clamping body can be moved into the clamping position and the release position by means of the handle. This can protect the device from unauthorized operation, which can increase safety for bystanders.
  • the bayonet lock can have a guide groove and a body (e.g. a pin) that engages in the guide groove in a form-fitting manner.
  • the body can be movable along the guide groove between the clamping position and the release position.
  • the guide groove can, for example, run in sections in the direction of the electrical conductors.
  • the guide groove can also be L-shaped in sections.
  • the guide groove can comprise a longitudinal slot, at the end of which a short transverse slot is attached, for example, essentially at a right angle. This makes the device easier to operate.
  • the guide groove can be arranged (e.g. attached) on the clamping body and the body engaging in the guide groove can be arranged (e.g. attached) on the insulator housing.
  • the guide groove is arranged (e.g. attached) on the insulator housing and the body engaging in the guide groove is arranged (e.g. attached) on the clamping body. The technical effort can be reduced in this way.
  • the bayonet lock prefferably has a further guide groove and a further body (e.g. a further pin) that fits positively into the further guide groove.
  • the further body can be movable along the further guide groove between the clamping position and the release position.
  • the further guide groove can be structurally identical to the guide groove.
  • the further body can be structurally identical to the body.
  • the guide groove and the further guide groove can be arranged opposite or opposite to each other.
  • the body and the further body can be arranged opposite or opposite to each other.
  • the guide groove can run in sections in the direction of the electrical conductors.
  • the further guide groove can also be L-shaped in sections.
  • the further guide groove can comprise a longitudinal slot, at the end of which a short transverse slot is attached, for example, essentially at a right angle. This makes the device easier to operate.
  • the additional guide groove can be arranged (e.g. attached) to the clamping body and the additional body engaging in the additional guide groove can be attached to the insulator housing arranged (e.g. attached).
  • the further guide groove is arranged (e.g. attached) on the insulator housing and the further body engaging in the further guide groove is arranged (e.g. attached) on the clamping body. The technical effort can be reduced in this way.
  • the clamping body can have an engagement portion (e.g. pin-shaped or peg-shaped) for axially securing the plurality of electrical conductors.
  • the engagement portion can be designed to engage in a hole of at least one of the plurality of electrical conductors in the clamping position of the clamping body. This can further reduce the risk of the plurality of electrical conductors accidentally slipping out of the insulator housing.
  • the plurality of electrical conductors can be aligned by means of the engagement portion, which can facilitate the establishment of the electrical connection and/or improve the electrical conductivity.
  • the clamping body can have an annular contact surface (e.g. to reduce surface pressure on the at least two electrical conductors).
  • the contact surface can be designed to rest on at least one of the two electrical conductors in the clamping position of the clamping body.
  • the contact surface can preferably be arranged on the outside of an engagement section for axially securing the two electrical conductors. It is conceivable that the engagement section and the contact surface are arranged coaxially to one another. It is also conceivable that the engagement section and/or the contact surface are cylindrical. This can reduce the surface pressure acting on the multiple electrical conductors.
  • the insulator housing and/or the clamping body and/or the bayonet catch can comprise a material that is an electrical insulator.
  • the insulator housing and/or the clamping body and/or the bayonet catch are made entirely of the material that is an electrical insulator.
  • the material can be, for example, a plastic or a ceramic material or any other material that is suitable for electrical insulation. This can further reduce the risk of electric shock for bystanders.
  • the insulator housing can alternatively have a single conductor opening.
  • the single conductor opening can be provided in addition to a clamp body opening of the insulator housing.
  • the multiple electrical conductors can be inserted into the insulator housing one above the other via the single conductor opening.
  • the insulator housing can have a first conductor opening and a second conductor opening. At least one (e.g. two) of the plurality of electrical conductors can be inserted into the insulator housing through the first conductor opening. Furthermore, at least one (e.g. two) of the plurality of electrical conductors can be inserted into the insulator housing through the second conductor opening. This can enable a compact design of the device even with a larger number of electrical conductors.
  • first conductor opening and the second conductor opening are arranged on different, non-opposite (e.g. adjacent to one another and/or arranged transversely to one another) sides of the insulator housing.
  • the sides can form a corner region of the insulator housing.
  • the system comprises a plurality of electrical conductors (e.g., a plurality of bus bars) and a device as disclosed herein.
  • a plurality of electrical conductors e.g., a plurality of bus bars
  • a device as disclosed herein.
  • the plurality of electrical conductors are inserted into the insulator housing.
  • the clamping body clamps the plurality of electrical conductors within the insulator housing.
  • the clamping body releases the plurality of electrical conductors.
  • the plurality of electrical conductors are, for example, two or three or four electrical conductors.
  • the plurality of electrical conductors preferably each have an insulating sheath.
  • the sheath can, for example, comprise a plastic and/or rubber material.
  • the plurality of electrical conductors are further preferably only exposed at their end regions, with which they are inserted into the insulator housing. This can further reduce the risk of electric shock for bystanders.
  • At least one inner side of the insulator housing forms a contact surface or stop for the multiple electrical conductors. This allows the electrical conductors to be pre-positioned before an electrical connection is made. The electrical connection can thus be made safely.
  • the plurality of electrical conductors may abut one another (e.g. directly) in the clamping position of the clamping body within the insulator housing to establish an electrical connection.
  • the plurality of electrical conductors can be clamped in the clamping position of the clamping body (e.g. lying one above the other) between the clamping body and an inner wall of the insulator housing.
  • At least one of the plurality of electrical conductors can have a hole (e.g. cylindrical or cubic or cuboid). This is preferably an uppermost hole (e.g. facing the clamping body) of the plurality of electrical conductors.
  • An engagement section (e.g. pin-shaped) of the clamping body can be designed to correspond in shape to the hole. The engagement section of the clamping body can engage in the hole in the clamping position to axially secure the at least one of the plurality of electrical conductors.
  • the hole is preferably a blind hole or a through hole. The hole or holes can run through one or more or all of the electrical conductors.
  • a further aspect relates to a vehicle having a device as disclosed herein or a system as disclosed herein.
  • the vehicle is a commercial vehicle.
  • the vehicle can be a motor vehicle which, due to its design and equipment, is designed to transport people, transport goods or to tow trailers.
  • the vehicle can be a truck, a bus and/or a semitrailer that is at least partially electrically powered.
  • the vehicle is a rail vehicle or aircraft.
  • the vehicle can be at least partially electrically powered.
  • the vehicle can have an electrical energy storage device, preferably a traction battery, in which the device or the system is integrated.
  • the vehicle can be an electrically powered vehicle, wherein the electrical energy storage device is designed to provide electrical energy for driving the motor vehicle.
  • the Figures 1A and 1B show a system 100 according to an embodiment in a side view.
  • the system 100 includes a plurality of electrical conductors 12, 14 (e.g., a plurality of busbars) and a device 10 for electrically connecting the plurality of electrical conductors 12, 14.
  • a plurality of electrical conductors 12, 14 e.g., a plurality of busbars
  • a device 10 for electrically connecting the plurality of electrical conductors 12, 14.
  • the plurality of electrical conductors comprise, for example, two electrical conductors 12, 14 (e.g. two busbars). However, it is also conceivable that the plurality of electrical conductors comprise more than two electrical conductors 12, 14, e.g. at least three electrical conductors or at least four electrical conductors or at least five electrical conductors.
  • the device 10 has an insulator housing 16, a clamping body 24 and a bayonet lock 20.
  • the plurality of electrical conductors 12, 14 can be inserted into the insulator housing 16.
  • two electrical conductors 12, 14 are inserted into the insulator housing 16.
  • the two electrical conductors 12, 14 preferably each have an insulating sheath 15.
  • the sheath 15 can comprise, for example, a plastic and/or a rubber material.
  • the two electrical conductors 12, 14 are, for example, only exposed at their end regions, with which they are introduced into the insulator housing 16.
  • the inner sides of the insulator housing 16 form contact surfaces or stops for the two electrical conductors 12, 14.
  • the two electrical conductors 12, 14 introduced into the insulator housing 16 can be pre-positioned via the inner sides of the insulator housing 16.
  • the clamping body 24 is at least partially arranged within the insulator housing 16.
  • the clamping body 24 can have one or more stamps.
  • the bayonet lock 20 is arranged between the clamping body 24 and the insulator housing 16.
  • the bayonet lock 20 is preferably detachable and closable (e.g. manually and/or without tools).
  • the clamping body 24 can be moved by means of the bayonet catch 20 into a clamping position 26 for clamping the plurality of electrical conductors 12, 14 within the insulator housing 16.
  • the clamping body 24 can be moved by means of the bayonet catch 20 into a release position 28 for releasing the plurality of electrical conductors 12, 14.
  • the bayonet catch 20 (e.g. the guide groove of the bayonet catch 20 described later) can be designed such that a predetermined clamping force can be applied to the plurality of electrical conductors 12, 14.
  • the length dimensions of the bayonet catch 20 can be designed such that a predetermined clamping force is applied to the electrical conductors 12, 14 with previously known external dimensions in the clamping position 26 of the clamping body 24.
  • Figure 1A shows the clamping body 24 in the clamping position 26.
  • the clamping body 24 clamps the two electrical conductors 12, 14 within the insulator housing 16.
  • an electrical connection can be established between the two electrical conductors 12, 14.
  • both electrical conductors 12, 14 can be secured against being pulled out of the insulator housing 16 by the clamping.
  • Figure 1B shows the clamping body 24 in the release position 28.
  • the clamping body 24 releases the two electrical conductors 12, 14.
  • the two electrical conductors 12, 14 can then be pulled out, for example, from the insulator housing 16 to release the electrical connection.
  • the device 10 may comprise an elastic element 22 (e.g. a spring) (see Figure 1A ).
  • the elastic element 22 can be arranged to act between the clamping body 24 and the insulator housing 16.
  • the elastic element 22 is preferably arranged within the bayonet lock 20.
  • the elastic element 22 is a helical spring.
  • the elastic element 22 comprises a compression spring.
  • the compression spring can press the clamping body 24 into the clamping position 26.
  • the clamping body 24 can preferably then be locked in the release position 28 by means of the bayonet lock 20.
  • the elastic element 22 comprises a tension spring.
  • the tension spring can pull the clamping body 24 into the release position 28.
  • the tension spring can, for example, be fastened at its ends within the bayonet catch 20.
  • the clamping body 24 can preferably be locked in the clamping position 26 by means of the bayonet catch 20.
  • the clamping body 24 can have a handle 25 arranged outside the insulator housing 16.
  • the handle 25 is a handgrip.
  • the handle 25 is preferably removable from the clamping body 24 (e.g. without tools).
  • the handle 25 is screwed and/or plugged onto the clamping body 24.
  • the handle is preferably attached to the clamping body 24 according to the Poka-Yoke principle. The clamping body 24 can be moved into the clamping position 26 and the release position 28 by means of the handle 25.
  • the bayonet lock 20 can have at least one guide groove and at least one body (e.g. pin) that engages in the at least one guide groove in a form-fitting manner.
  • the body can be movable along the guide groove between the clamping position 26 and the release position 28.
  • the guide groove can, for example, run in sections in the direction of the electrical conductors 12, 14.
  • the guide groove can also be L-shaped in sections.
  • the guide groove can comprise a longitudinal slot, at the end of which a short transverse slot is attached, for example, essentially at a right angle.
  • the guide groove can be arranged (e.g. attached) on the clamping body 24 and the body engaging in the guide groove can be arranged (e.g. attached) on the insulator housing 16.
  • the guide groove is arranged (e.g. attached) on the insulator housing 16 and the body engaging in the guide groove is arranged (e.g. attached) on the clamping body 24.
  • the insulator housing 16 and/or the clamping body 24 and/or the bayonet catch 20 can comprise a material that is an electrical insulator.
  • the insulator housing 16 and/or the clamping body 24 and/or the bayonet catch 20 consist entirely of the material that is an electrical insulator.
  • the material can be, for example, a plastic or a ceramic material or any other material that is suitably suited for electrical insulation.
  • the two electrical conductors 12, 14 can abut one another in the clamping position 26 of the clamping body 24 within the insulator housing 16 to establish an electrical connection (e.g. directly).
  • the two electrical conductors 12, 14 can be clamped in the clamping position 26 of the clamping body 24 (e.g. lying one above the other) between the clamping body 24 and an inner wall of the insulator housing 16.
  • the clamping body 24 can have (e.g. to reduce surface pressure on the two electrical conductors 14, 16) an annular contact surface 38, for example.
  • the contact surface 38 can be designed to rest against at least one electrical conductor of the two electrical conductors 12, 14 in the clamping position 26 of the clamping body 24.
  • the contact surface 38 can preferably be arranged on the outside of an engagement section 34 for axially securing the two electrical conductors 12, 14. It is conceivable that the engagement section 34 and the contact surface 38 are arranged coaxially to one another. It is also conceivable that the engagement section 34 and/or the contact surface 38 are cylindrical.
  • the engagement section 34 can be designed to axially secure the two electrical conductors 12, 14.
  • the engagement section 34 can be designed to engage in a hole 36 of at least one of the two electrical conductors 12, 14 in the clamping position 26 of the clamping body 24.
  • At least one of the two electrical conductors 12, 14 can accordingly have a hole 36 (e.g. cylindrical or cube-shaped or cuboid-shaped). This is preferably an upper hole (e.g. facing the clamping body 24) of the two electrical conductors 12, 14 (in the Figures 1A, 1B and 2 merely as an example: the electrical conductor 12).
  • An engagement section 34 of the clamping body 24 can be designed to correspond in shape to the hole 36, e.g.
  • the engagement section 34 of the clamping body 24 can engage in the hole 36 in the clamping position 26 for axially securing the two electrical conductors 12, 14. It is conceivable that a A positive connection can be established between the two electrical conductors 12, 14 and the device 10.
  • the hole 36 is a blind hole or a through hole.
  • the hole 36 can run through one or more of the electrical conductors 12, 14.
  • Figures 1A, 1B It is shown by way of example that only the upper electrical conductor 12 of the two electrical conductors 12, 14 has a hole 36.
  • the upper or topmost electrical conductor of the plurality of electrical conductors 12, 14 has a through hole and a middle and/or lower electrical conductor has a blind hole.
  • all of the plurality of electrical conductors 12, 14 have a hole 36.
  • the two electrical conductors 12, 14 can be introduced into the insulator housing 16 from opposite sides.
  • the insulator housing 16 can have a first conductor opening 42 and a second conductor opening 44. At least one (e.g. two) of the plurality of electrical conductors 12, 14 can be inserted into the insulator housing 16 through the first conductor opening 42. Furthermore, at least one (e.g. two) of the plurality of electrical conductors 12, 14 can be inserted into the insulator housing 16 through the second conductor opening 44.
  • two electrical conductors 12, 14 of the plurality of electrical conductors 12, 14 are inserted one above the other through the first conductor opening 42 into the insulator housing 16. It is also conceivable, for example, that a third electrical conductor is inserted through a second conductor opening 44 into the insulator housing 16.
  • first conductor opening 42 and the second conductor opening 44 are arranged on different, non-opposite (e.g. adjacent to one another and/or arranged transversely to one another) sides of the insulator housing 16.
  • the sides can form a corner region of the insulator housing 16.
  • Figure 2 shows a system 100 according to an embodiment in a side view (sectional view; clamping body in clamping position).
  • the insulator housing 16 can alternatively have a single conductor opening 50.
  • the single conductor opening 50 can be provided in addition to a clamp body opening of the insulator housing 16.
  • the multiple electrical conductors 12, 14 (here two electrical conductors 12, 14) can be inserted into the insulator housing 16 one above the other via the single conductor opening 50.
  • system or device disclosed herein is part of a vehicle (not shown).
  • the vehicle may include the system 100 or the device 10 as disclosed herein.
  • the vehicle is a (e.g., at least partially powered) commercial vehicle.
  • system 100 or the device 10 as disclosed herein is integrated into an electrical energy storage device (not shown), preferably a traction battery.

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  • Insulating Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum elektrischen Verbinden von mehreren elektrischen Leitern (12, 14), vorzugsweise von mehreren Stromsammelschienen. Die Erfindung betrifft ferner ein System (100), aufweisend mehrere elektrische Leiter (12, 14) und die Vorrichtung (10). Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug aufweisend die Vorrichtung (10) oder das System (100).
Die Vorrichtung (10) weist ein Isolatorgehäuse (16), einen Klemmkörper (24) und einen Bajonettverschluss (20) auf. In das Isolatorgehäuse (16) sind die mehreren elektrischen Leiter (12, 14) einführbar. Der Klemmkörper (24) ist zumindest teilweise innerhalb des Isolatorgehäuses (16) angeordnet. Der, vorzugsweise lösbare, Bajonettverschluss (20) ist zwischen dem Klemmkörper (24) und dem Isolatorgehäuse (16) wirkend angeordnet. Der Klemmkörper (24) ist mittels des Bajonettverschlusses (20) in eine Klemmposition (26) zum Verklemmen der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) innerhalb des Isolatorgehäuses (16) und in eine Freigabeposition (28) zur Freigabe der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) bewegbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden von mehreren elektrischen Leitern. Die Erfindung betrifft ferner ein System aufweisend mehrere elektrische Leiter und die Vorrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug aufweisend die Vorrichtung oder das System.
  • In elektrischen Komponenten besteht häufig der Bedarf, elektrische Leiter elektrisch miteinander zu verbinden. Insbesondere im Falle von Hochvoltanwendungen bergen die Verbindungsstellen im Montage- und Demontageprozess ein gewisses Sicherheitsrisiko für umstehende Personen.
  • In der Praxis kommen beispielsweise gesteckte Verbindungselemente zum Einsatz, die auf die stromführenden elektrischen Leiter gesetzt werden.
  • Gesteckte Verbindungselemente sind meist anfällig für eine Fehlbedienung. Beispielsweise aufgrund eines fehlerhaften Aufsetzens können stromführende Teile im Montage- und Demontageprozess freiliegen. Es besteht dann die Gefahr eines unabsichtlichen Berührens der elektrischen Leiter und die Gefahr eines Stromschlags für umstehende Personen. Zusätzlich dazu ist von außen (rein optisch) meist nicht ersichtlich, ob eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Leitern aktuell hergestellt ist oder nicht. Irrtümlicherweise kann eine Verbindung zwischen den elektrischen Leitern angenommen werden. In der Folge können sich stromführende Leiter lösen und so ebenfalls eine Gefahr für umstehende Personen darstellen.
  • Die oben genannten Probleme können insbesondere beim elektrischen Verbinden von Stromsammelschienen bei elektrischen Energiespeichern, wie Traktionsbatterien, für Kraftfahrzeuge auftreten. Es besteht demzufolge ein Bedarf nach einer sicheren und montagefreundlichen Lösung zum elektrischen Verbinden von Stromsammelschienen bei elektrischen Energiespeichern für Kraftfahrzeuge.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Technik bereitzustellen, mit der Nachteile bekannter Ansätze vermieden werden können. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, bekannte Lösungen zur Verbindung elektrischer Leiter, vorzugsweise Stromsammelschienen bei elektrischen Energiespeichern für Kraftfahrzeuge, hinsichtlich der Bediensicherheit zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden von mehreren elektrischen Leitern bereitgestellt. Bei den mehreren elektrischen Leitern handelt es sich bevorzugt um mehrere Stromsammelschienen. Es sind aber auch jede andere, zweckmäßig zur Stromführung geeignete Komponente denkbar, bspw. Drähte.
  • Die Vorrichtung weist ein Isolatorgehäuse, einen Klemmkörper und einen Bajonettverschluss auf. Die mehreren elektrischen Leiter sind in das Isolatorgehäuse einführbar. Der Klemmkörper ist zumindest teilweise innerhalb des Isolatorgehäuses angeordnet. Der Bajonettverschluss ist zwischen dem Klemmkörper und dem Isolatorgehäuse wirkend angeordnet. Bevorzugt ist der Bajonettverschluss lösbar. Der Klemmkörper ist mittels des Bajonettverschlusses in eine Klemmposition zum Verklemmen der mehreren elektrischen Leiter innerhalb des Isolatorgehäuses bewegbar. Der Klemmkörper ist mittels des Bajonettverschlusses in eine Freigabeposition zur Freigabe der mehreren elektrischen Leiter bewegbar.
  • Ein Vorteil der Erfindung kann darin liegen, dass die elektrische Verbindung zwischen den mehreren elektrischen Leitern bevorzugt innerhalb des Isolatorgehäuses herstellbar ist, also an einer Stelle, die für umstehende Personen nicht zugänglich ist. Zu jedem Zeitpunkt und zu jedem Schritt während der Montage und auch während der Demontage kann die Kontaktverbindung somit Hochvolt-sicher und/oder berührgeschützt sein. Zudem kann die Verklemmung mittels des Bajonettverschlusses eine besonders schnelle und/oder kostengünstige Art der Herstellung einer elektrischen Verbindung darstellen. Ferner kann eine kompaktere Bauweise der Vorrichtung ermöglicht werden. Die Kontaktfläche kann bezogen auf die Gesamtgröße der Verbindung größer sein als bei der herkömmlichen Steckverbindungen, weil keine Pin/Buchse-Verbindung in den Stromschienen benötigt wird, die die Fläche verkleinert. Außerdem kann die Lösung prinzipiell für die automatisierte und/oder Robotermontage geeignet sein. Des Weiteren kann eine werkzeuglose Montage und Demontage ermöglicht werden. Ferner können umstehende Personen, z. B. rein optisch und ohne die Vorrichtung zu berühren, anhand der Stellung des Bajonettverschlusses und/oder des Klemmkörpers erkennen, ob sich der Klemmkörper in der Klemmposition oder in der Freigabeposition befindet. Durch diese optische Indikation der Lage der Vorrichtung kann somit ein End-Of-Line-Test (Prüfung, ob eine sichere Hochvolt-Verbindung besteht) einfach möglich sein. Die Gefahr eines unabsichtlichen Lösens der stromführenden elektrischen Leiter kann somit verringert werden. Insgesamt kann die Gefahr eines elektrischen Schlags, bspw. durch ein unabsichtliches Berühren der elektrischen Leiter während eines Montage- oder Demontageprozesses, gemindert werden.
  • Es ist denkbar, dass der Klemmkörper einen oder mehrere Stempel aufweist. Ferner ist denkbar, dass mittels des Bajonettverschlusses über eine vorbestimmbare Wahl des Verschlusswegs eine Klemmkraft einstellbar ist, mit der die mehreren elektrischen Leiter innerhalb des Isolatorgehäuses verklemmbar sind.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung ein elastisches Element (z. B. eine Feder) umfassen. Das elastische Element kann zwischen dem Klemmkörper und dem Isolatorgehäuse wirkend angeordnet sein. Bevorzugt ist das elastische Element innerhalb des Bajonettverschlusses angeordnet. Beispielsweise ist die Feder eine Schraubenfeder. Vorteilhaft kann eine kontrollierte Klemmkraft auf die mehreren elektrischen Leiter aufbringbar sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das elastische Element eine Druckfeder umfassen. Die Druckfeder kann den Klemmkörper in einer Richtung zu der Klemmposition drücken. Bevorzugt ist der Klemmkörper mittels des Bajonettverschlusses in der Freigabeposition arretierbar. Dadurch kann die elektrische Verbindung zwischen den mehreren elektrischen Leitern sicher herstellbar sein.
  • Alternativ oder ergänzend kann das elastische Element eine Zugfeder umfassen. Die Zugfeder kann den Klemmkörper in einer Richtung zu der Freigabeposition ziehen. Die Zugfeder kann beispielsweise an ihren Enden jeweils innerhalb des Bajonettverschlusses oder an dem Bajonettverschluss befestigt sein. Bevorzugt ist der Klemmkörper mittels des Bajonettverschlusses in der Klemmposition arretierbar. Dies kann den Vorteil bergen, dass der Klemmkörper in der Freigabeposition gehalten wird, was das Einführen der mehreren elektrischen Leiter in das Isolatorgehäuse erleichtern kann.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der Klemmkörper einen außerhalb des Isolatorgehäuses angeordneten Griff aufweisen. Beispielsweise ist der Griff ein Handgriff. Bevorzugt ist der Griff von dem Klemmkörper (z. B. werkzeuglos) abnehmbar. Beispielsweise ist der Griff an den Klemmkörper geschraubt und/oder gesteckt, vorzugsweise gemäß dem Poka-Yoke-Prinzip. Der Klemmkörper kann mittels des Griffes in die Klemmposition und die Freigabeposition bewegbar sein. Dadurch kann die Vorrichtung vor unbefugter Bedienung geschützt werden, was die Sicherheit für umstehende Personen erhöhen kann.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der Bajonettverschluss eine Führungsnut und einen formschlüssig in die Führungsnut greifenden Körper (z. B. einen Pin) aufweisen. Der Körper kann entlang der Führungsnut zwischen der Klemmposition und der Freigabeposition bewegbar sein. Die Führungsnut kann beispielsweise abschnittsweise in Richtung der elektrischen Leiter verlaufen. Die Führungsnut kann ferner abschnittsweise L-förmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Führungsnut einen Längsschlitz umfassen, an dessen Ende sich z. B. im Wesentlichen rechtwinklig ein kurzer Querschlitz ansetzt. Dies erleichtert die Bedienbarkeit der Vorrichtung.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann die Führungsnut an dem Klemmkörper angeordnet (z. B. angebracht) sein und der in die Führungsnut greifende Körper an dem Isolatorgehäuse angeordnet (z. B. angebracht) sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Führungsnut an dem Isolatorgehäuse angeordnet (z. B. angebracht) ist und der in die Führungsnut greifende Körper an dem Klemmkörper angeordnet (z. B. angebracht) ist. Der technische Aufwand kann so gesenkt werden.
  • Es ist möglich, dass der Bajonettverschluss eine weitere Führungsnut und einen formschlüssig in die weitere Führungsnut greifenden, weiteren Körper (z. B. einen weiteren Pin) aufweist. Der weitere Körper kann entlang der weiteren Führungsnut zwischen der Klemmposition und der Freigabeposition bewegbar sein.
  • Vorzugsweise kann die weitere Führungsnut baugleich mit der Führungsnut sein. Alternativ oder zusätzlich kann der weitere Körper baugleich mit dem Körper sein.
  • Bevorzugt können die Führungsnut und die weitere Führungsnut einander gegenüberliegend oder entgegengesetzt zueinander angeordnet sein. Alterativ oder zusätzlich können der Körper und der weitere Körper einander gegenüberliegend oder entgegengesetzt zueinander angeordnet sein.
  • Beispielsweise kann die Führungsnut abschnittsweise in Richtung der elektrischen Leiter verlaufen. Die weitere Führungsnut kann ferner abschnittsweise L-förmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die weitere Führungsnut einen Längsschlitz umfassen, an dessen Ende sich z. B. im Wesentlichen rechtwinklig ein kurzer Querschlitz ansetzt. Dies erleichtert die Bedienbarkeit der Vorrichtung.
  • Optional kann die weitere Führungsnut an dem Klemmkörper angeordnet (z. B. angebracht) sein und der in die weitere Führungsnut greifende, weitere Körper an dem Isolatorgehäuse angeordnet (z. B. angebracht) sein. Es ist aber auch denkbar, dass die weitere Führungsnut an dem Isolatorgehäuse angeordnet (z. B. angebracht) ist und der in die weitere Führungsnut greifende, weitere Körper an dem Klemmkörper angeordnet (z. B. angebracht) ist. Der technische Aufwand kann so gesenkt werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der Klemmkörper einen (z. B. stiftförmigen oder zapfenförmigen) Eingriffsabschnitt zum axialen Sichern der mehreren elektrischen Leiter aufweisen. Der Eingriffsabschnitt kann ausgebildet sein, in der Klemmposition des Klemmkörpers in ein Loch mindestens eines der mehreren elektrischen Leiter einzugreifen. Dies kann die Gefahr eines unbeabsichtigten Herausrutschens der mehreren elektrischen Leiter aus dem Isolatorgehäuse weiter verringern. Ferner können die mehreren elektrischen Leiter so mittels des Eingriffsabschnitts ausrichtbar sein, was die Herstellung der elektrischen Verbindung erleichtern und/oder die elektrische Leitfähigkeit verbessern kann.
  • Alternativ oder ergänzend kann der Klemmkörper (z. B. zur Verringerung einer Flächenpressung auf die mindestens zwei elektrischen Leiter) eine bspw. ringförmige Anlagefläche aufweisen. Die Anlagefläche kann ausgebildet sein, in der Klemmposition des Klemmkörpers an zumindest einem elektrischen Leiter der zwei elektrischen Leiter anzuliegen. Bevorzugt kann die Anlagefläche außenliegend von einem Eingriffsabschnitt zum axialen Sichern der zwei elektrischen Leiter angeordnet sein. Es ist denkbar, dass der Eingriffsabschnitt und die Anlagefläche koaxial zueinander angeordnet sind. Ferner ist denkbar, dass der Eingriffsabschnitt und/oder die Anlagefläche zylindrisch ausgebildet sind. Dies kann die auf die mehreren elektrischen Leiter wirkende Flächenpressung reduzieren.
  • In einem Ausführungsbeispiel können das Isolatorgehäuse und/oder der Klemmkörper und/oder der Bajonettverschluss ein Material umfassen, das ein elektrischer Isolator ist. Bevorzugt bestehen das Isolatorgehäuse und/oder der Klemmkörper und/oder der Bajonettverschluss vollständig aus dem Material, das ein elektrischer Isolator ist. Das Material kann z. B. ein Kunststoff oder ein Keramikwerkstoff oder jedes andere, zweckmäßig zur elektrischen Isolierung geeignete Material sein. Dadurch kann die Gefahr eines elektrischen Schlags für umstehende Personen weiter reduziert werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das Isolatorgehäuse alternativ eine einzige Leiteröffnung aufweisen. Die einzige Leiteröffnung kann zusätzlich zu einer Klemmkörperöffnung des Isolatorgehäuses vorgesehen sein. Über die einzige Leiteröffnung können die mehreren elektrischen Leiter übereinanderliegend in das Isolatorgehäuse einführbar sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das Isolatorgehäuse eine erste Leiteröffnung und eine zweite Leiteröffnung aufweisen. Durch die erste Leiteröffnung kann mindestens einer (z. B. zwei) der mehreren elektrischen Leiter in das Isolatorgehäuse einführbar sein. Ferner kann durch die zweite Leiteröffnung mindestens einer (z. B. zwei) der mehreren elektrischen Leiter in das Isolatorgehäuse einführbar sein. Dies kann eine kompakte Bauweise der Vorrichtung auch bei einer größeren Anzahl von elektrischen Leitern ermöglichen.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist auch denkbar, dass die erste Leiteröffnung und die zweite Leiteröffnung an unterschiedlichen, nicht-gegenüberliegenden (z. B. aneinander angrenzenden und/oder quer zueinander angeordneten) Seiten des Isolatorgehäuse angeordnet sind. Z. B. können die Seiten einen Eckbereich des Isolatorgehäuses ausbilden.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft ein System. Das System weist mehrere elektrische Leiter (z. B. mehrere Stromsammelschienen) und eine Vorrichtung wie hierin offenbart auf.
  • Die mehreren elektrischen Leiter sind in das Isolatorgehäuse eingeführt. In der Klemmposition verklemmt der Klemmkörper die mehreren elektrischen Leiter innerhalb des Isolatorgehäuses. In der Freigabeposition gibt der Klemmkörper die mehreren elektrischen Leiter frei.
  • Die mehreren elektrischen Leiter sind z. B. zwei oder drei oder vier elektrische Leiter. Die mehreren elektrischen Leiter weisen bevorzugt jeweils eine isolierende Ummantelung auf. Die Ummantelung kann z. B ein Kunststoff- und/oder Gummimaterial umfassen. Die mehreren elektrischen Leiter liegen weiter bevorzugt nur an ihren Endbereichen frei, mit denen sie in das Isolatorgehäuse eingeführt sind. Dadurch kann die Gefahr eines elektrischen Schlags für umstehende Personen weiter reduziert werden.
  • Es ist denkbar, dass mindestens eine Innenseite des Isolatorgehäuses eine Anlagefläche bzw. Anschlag für die mehreren elektrischen Leiter bilden. Dadurch können die elektrischen Leiter vor dem Herstellen einer elektrischen Verbindung vorpositioniert werden. Die elektrische Verbindung kann somit sicher herstellbar sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die mehreren elektrischen Leiter in der Klemmposition des Klemmkörpers innerhalb des Isolatorgehäuses zum Herstellen einer elektrischen Verbindung (z. B. direkt) aneinander anliegen.
  • Alternativ oder ergänzend können die mehreren elektrischen Leiter in der Klemmposition des Klemmkörpers (z. B. übereinanderliegend) zwischen dem Klemmkörper und einer Innenwand des Isolatorgehäuses verklemmt sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann mindestens einer der mehreren elektrischen Leiter ein (z. B. zylindrisches oder würfelförmiges oder quaderförmiges) Loch aufweisen. Bevorzugt handelt es sich dabei um einen obersten (z. B. dem Klemmkörper zugewandten) der mehreren elektrischen Leiter. Ein (z. B. stiftförmiger) Eingriffsabschnitt des Klemmkörpers kann formkorrespondierend zu dem Loch ausgebildet sein. Der Eingriffsabschnitt des Klemmkörpers kann in der Klemmposition zum axialen Sichern des mindestens einen der mehreren elektrischen Leiter in das Loch eingreifen. Bevorzugt ist das Loch ein Sackloch oder ein Durchgangsloch. Das Loch bzw. die Löcher kann/können durch einen oder mehrere oder alle der elektrischen Leiter verlaufen. Es ist denkbar, dass mittels des Eingriffsabschnitts eine formschlüssige Verbindung zu einem oder mehreren der elektrischen Leiter herstellbar ist. Dies kann zum einen die mechanische Robustheit der Verbindung verbessern, indem die elektrischen Leiter nicht mehr aus dem Isolatorgehäuse gezogen werden können. Zum anderen kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen den elektrischen Leitern verbessert werden.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft ein Fahrzeug aufweisend eine Vorrichtung wie hierin offenbart oder ein System wie hierin offenbart. Bevorzugt ist das Fahrzeug ein Nutzfahrzeug. In letztgenanntem Fall kann es sich bei dem Fahrzeug mit anderen Worten um ein Kraftfahrzeug handeln, das durch seine Bauart und Einrichtung zur Beförderung von Personen, zum Transport von Gütern oder zum Ziehen von Anhängerfahrzeugen ausgelegt ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um einen Lastkraftwagen, einen Omnibus und oder einen Sattelzug handeln, der zumindest teilweise elektrisch angetrieben ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Fahrzeug ein Schienenfahrzeug oder Flugzeug ist. Das Fahrzeug kann zumindest teilweise elektrisch angetrieben sein.
  • Optional kann das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher, vorzugsweise eine Traktionsbatterie, aufweisen, in dem die Vorrichtung oder das System integriert ist. Vorzugsweise kann das Fahrzeug ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug sein, wobei der elektrische Energiespeicher zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
  • Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.
  • Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1A
    ein System (ausschnittsweise Darstellung) gemäß einer Ausführungsform in einer Seitenansicht (Schnittdarstellung; Klemmkörper in Klemmposition);
    Figur 1B
    das System (ausschnittsweise Darstellung) aus Figur 1A in einer Seitenansicht (Schnittdarstellung; Klemmkörper in Freigabeposition); und
    Figur 2
    ein System (ausschnittsweise Darstellung) gemäß einer Ausführungsform in einer Seitenansicht (Schnittdarstellung; Klemmkörper in Klemmposition).
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sind zum Teil nicht gesondert beschrieben.
  • Die Figuren 1A und 1B zeigen ein System 100 gemäß einer Ausführungsform in einer Seitenansicht.
  • Das System 100 weist mehrere elektrische Leiter 12, 14 (z. B. mehrere Stromsammelschienen) und eine Vorrichtung 10 zum elektrischen Verbinden der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 auf.
  • Wie aus den Figuren 1A, 1B und 2 hervorgeht, umfassen die mehreren elektrischen Leiter beispielhaft zwei elektrische Leiter 12, 14 (z. B. zwei Stromsammelschienen). Es ist aber auch denkbar, dass die mehreren elektrischen Leiter mehr als zwei elektrische Leiter 12, 14 umfassen, z. B. mindestens drei elektrische Leiter oder mindestens vier elektrische Leiter oder mindestens fünf elektrische Leiter.
  • Die Vorrichtung 10 weist ein Isolatorgehäuse 16, einen Klemmkörper 24 und einen Bajonettverschluss 20 auf.
  • Die mehreren elektrischen Leiter 12, 14 sind in das Isolatorgehäuse 16 einführbar. In den Figuren 1A, 1B und 2 sind zwei elektrische Leiter 12, 14 in das Isolatorgehäuse 16 eingeführt.
  • Die zwei elektrischen Leiter 12, 14 weisen bevorzugt jeweils eine isolierende Ummantelung 15 auf. Die Ummantelung 15 kann z. B. ein Kunststoff- und/oder ein Gummimaterial umfassen. Die zwei elektrischen Leiter 12, 14 liegen beispielsweise nur an ihren Endbereichen frei, mit denen sie in das Isolatorgehäuse 16 eingeführt sind.
  • Es ist denkbar, dass Innenseiten des Isolatorgehäuses 16 Anlageflächen bzw. Anschläge für die zwei elektrischen Leiter 12, 14 bilden. Über die Innenseiten des Isolatorgehäuses 16 können die in das Isolatorgehäuse 16 eingeführten zwei elektrischen Leiter 12, 14 vorpositionierbar sein.
  • Der Klemmkörper 24 ist zumindest teilweise innerhalb des Isolatorgehäuses 16 angeordnet. Der Klemmkörper 24 kann einen oder mehrere Stempel aufweisen.
  • Der Bajonettverschluss 20 ist zwischen dem Klemmkörper 24 und dem Isolatorgehäuse 16 wirkend angeordnet. Bevorzugt ist der Bajonettverschluss 20 (z. B. manuell und/oder werkzeuglos) lösbar und schließbar.
  • Der Klemmkörper 24 ist mittels des Bajonettverschlusses 20 in eine Klemmposition 26 zum Verklemmen der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 innerhalb des Isolatorgehäuses 16 bewegbar. Der Klemmkörper 24 ist mittels des Bajonettverschlusses 20 in eine Freigabeposition 28 zur Freigabe der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 bewegbar.
  • Der Bajonettverschluss 20 (z. B. die später beschriebene Führungsnut des Bajonettverschlusses 20) kann derart ausgeführt sein, dass eine vorbestimmte Klemmkraft auf die mehreren elektrischen Leiter 12, 14 aufbringbar ist. Beispielsweise kann der Bajonettverschluss 20 dazu in seinen Längenabmessungen derart ausgeführt sein, dass auf die elektrischen Leiter 12, 14 mit vorbekannten Außenabmessungen in der Klemmposition 26 des Klemmkörpers 24 eine vorbestimmte Klemmkraft aufgebracht wird.
  • Figur 1A zeigt den Klemmkörper 24 in der Klemmposition 26. In der Klemmposition 26 verklemmt der Klemmkörper 24 die zwei elektrischen Leiter 12, 14 innerhalb des Isolatorgehäuses 16. Durch die Verklemmung kann eine elektrische Verbindung zwischen den zwei elektrischen Leitern 12, 14 hergestellt werden. Ferner können beiden elektrischen Leiter 12, 14 durch die Verklemmung gegen ein Herausziehen aus dem Isolatorgehäuse 16 gesichert sein.
  • Figur 1B zeigt den Klemmkörper 24 in der Freigabeposition 28. In der Freigabeposition 28 gibt der Klemmkörper 24 die zwei elektrischen Leiter 12, 14 frei. Die zwei elektrischen Leiter 12, 14 können dann zum Lösen der elektrischen Verbindung z. B. aus dem Isolatorgehäuse 16 herausgezogen werden.
  • Die Vorrichtung 10 kann ein elastisches Element 22 (z. B. eine Feder) umfassen (siehe Figur 1A). Das elastische Element 22 kann zwischen dem Klemmkörper 24 und dem Isolatorgehäuse 16 wirkend angeordnet sein. Bevorzugt ist das elastische Element 22 innerhalb des Bajonettverschlusses 20 angeordnet. Beispielsweise ist das elastische Element 22 eine Schraubenfeder.
  • Es ist denkbar, dass das elastische Element 22 eine Druckfeder umfasst. Die Druckfeder kann den Klemmkörper 24 in die Klemmposition 26 drücken. Bevorzugt ist der Klemmkörper 24 mittels des Bajonettverschlusses 20 anschließend in der Freigabeposition 28 arretierbar.
  • Es ist aber auch denkbar, dass das elastische Element 22 eine Zugfeder umfasst. Die Zugfeder kann den Klemmkörper 24 in die Freigabeposition 28 ziehen. Die Zugfeder kann beispielsweise an ihren Enden jeweils innerhalb des Bajonettverschlusses 20 befestigt sein. Bevorzugt ist der Klemmkörper 24 mittels des Bajonettverschlusses 20 in der Klemmposition 26 arretierbar.
  • Der Klemmkörper 24 kann einen außerhalb des Isolatorgehäuses 16 angeordneten Griff 25 aufweisen. Beispielsweise ist der Griff 25 ein Handgriff. Bevorzugt ist der Griff 25 von dem Klemmkörper 24 (z. B. werkzeuglos) abnehmbar. Beispielsweise ist der Griff 25 an den Klemmkörper 24 geschraubt und/oder gesteckt. Bevorzugt ist der Griff gemäß dem Poka-Yoke-Prinzip an dem Klemmkörper 24 angebracht. Der Klemmkörper 24 kann mittels des Griffes 25 in die Klemmposition 26 und die Freigabeposition 28 bewegbar sein.
  • Der Bajonettverschluss 20 kann mindestens eine Führungsnut und mindestens einen formschlüssig in die mindestens eine Führungsnut greifenden Körper (z. B. Pin) aufweisen. Der Körper kann entlang der Führungsnut zwischen der Klemmposition 26 und der Freigabeposition 28 bewegbar sein. Die Führungsnut kann beispielsweise abschnittsweise in Richtung der elektrischen Leiter 12, 14 verlaufen. Die Führungsnut kann ferner abschnittsweise L-förmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Führungsnut einen Längsschlitz umfassen, an dessen Ende sich z. B. im Wesentlichen rechtwinklig ein kurzer Querschlitz ansetzt.
  • Ferner kann die Führungsnut an dem Klemmkörper 24 angeordnet (z. B. angebracht) sein und der in die Führungsnut greifende Körper an dem Isolatorgehäuse 16 angeordnet (z. B. angebracht) sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Führungsnut an dem Isolatorgehäuse 16 angeordnet (z. B. angebracht) ist und der in die Führungsnut greifende Körper an dem Klemmkörper 24 angeordnet (z. B. angebracht) ist.
  • Das Isolatorgehäuse 16 und/oder der Klemmkörper 24 und/oder der Bajonettverschluss 20 können ein Material umfassen, das ein elektrischer Isolator ist. Bevorzugt bestehen das Isolatorgehäuse 16 und/oder der Klemmkörper 24 und/oder der Bajonettverschluss 20 vollständig aus dem Material, das ein elektrischer Isolator ist, bestehen. Das Material kann z. B. ein Kunststoff oder ein Keramikwerkstoff oder jedes andere, zweckmäßig zur elektrischen Isolierung geeignete Material sein.
  • Die zwei elektrischen Leiter 12, 14 können in der Klemmposition 26 des Klemmkörpers 24 innerhalb des Isolatorgehäuses 16 zum Herstellen einer elektrischen Verbindung (z. B. direkt) aneinander anliegen.
  • Alternativ oder ergänzend können die zwei elektrischen Leiter 12, 14 in der Klemmposition 26 des Klemmkörpers 24 (z. B. übereinanderliegend) zwischen dem Klemmkörper 24 und einer Innenwand des Isolatorgehäuses 16 verklemmt sein.
  • Der Klemmkörper 24 kann (z. B. zur Verringerung einer Flächenpressung auf die zwei elektrischen Leiter 14, 16) eine bspw. ringförmige Anlagefläche 38 aufweisen. Die Anlagefläche 38 kann ausgebildet sein, in der Klemmposition 26 des Klemmkörpers 24 an zumindest einem elektrischen Leiter der zwei elektrischen Leiter 12, 14 anzuliegen. Bevorzugt kann die Anlagefläche 38 außenliegend von einem Eingriffsabschnitt 34 zum axialen Sichern der zwei elektrischen Leiter 12, 14 angeordnet sein. Es ist denkbar, dass der Eingriffsabschnitt 34 und die Anlagefläche 38 koaxial zueinander angeordnet sind. Ferner ist denkbar, dass der Eingriffsabschnitt 34 und/oder die Anlagefläche 38 zylindrisch ausgebildet sind.
  • Der Eingriffsabschnitt 34 kann zum axialen Sichern der zwei elektrischen Leiter 12, 14 ausgebildet sein. Dazu kann der Eingriffsabschnitt 34 ausgebildet sein, in der Klemmposition 26 des Klemmkörpers 24 in ein Loch 36 mindestens eines der zwei elektrischen Leiter 12, 14 einzugreifen. Mindestens einer der zwei elektrischen Leiter 12, 14 kann entsprechend ein (z. B. zylindrisches oder würfelförmiges oder quaderförmiges) Loch 36 aufweisen. Bevorzugt handelt es sich dabei um einen oberen (z. B. dem Klemmkörper 24 zugewandten) der zwei elektrischen Leiter 12, 14 (in den Figuren 1A, 1B und 2 lediglich exemplarisch: der elektrische Leiter 12). Ein Eingriffsabschnitt 34 des Klemmkörpers 24 kann formkorrespondierend zu dem Loch 36 ausgebildet sein, z. B. zylindrisch oder würfelförmig oder quaderförmig. Der Eingriffsabschnitt 34 des Klemmkörpers 24 kann in der Klemmposition 26 zum axialen Sichern der zwei elektrischen Leiter 12, 14 in das Loch 36 eingreifen. Denkbar ist, dass entsprechend eine formschlüssige Verbindung zwischen den zwei elektrischen Leitern 12, 14 und der Vorrichtung 10 herstellbar ist.
  • Bevorzugt ist das Loch 36 ein Sackloch oder ein Durchgangsloch. Das Loch 36 kann durch einen oder mehrere der elektrischen Leiter 12, 14 verlaufen. In Figuren 1A, 1B ist exemplarisch dargestellt, dass nur der obere elektrische Leiter 12 der zwei elektrischen Leiter 12, 14 ein Loch 36 aufweist.
  • Es ist in einer nicht dargestellten Ausführungsform beispielsweise aber auch denkbar, dass der obere oder oberste elektrische Leiter der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 ein Durchgangsloch aufweist und ein mittlerer und/oder unterer elektrischer Leiter ein Sackloch aufweist. Es ist in einer nicht dargestellten Ausführungsform aber auch denkbar, dass alle der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 ein Loch 36 aufweisen.
  • Wie in Figuren 1A und 1B ersichtlich ist, können die zwei elektrischen Leiter 12, 14 von gegenüberliegenden Seiten in das Isolatorgehäuse 16 eingeführt sein.
  • Entsprechend kann das Isolatorgehäuse 16 eine erste Leiteröffnung 42 und eine zweite Leiteröffnung 44 aufweisen. Durch die erste Leiteröffnung 42 kann mindestens einer (z. B. zwei) der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 in das Isolatorgehäuse 16 einführbar sein. Ferner kann durch die zweite Leiteröffnung 44 mindestens einer (z. B. zwei) der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 in das Isolatorgehäuse 16 einführbar sein.
  • Es ist in einer nicht dargestellten Ausführungsform denkbar, dass zwei elektrische Leiter 12, 14 der mehreren elektrischen Leiter 12, 14 übereinanderliegend durch die erste Leiteröffnung 42 in das Isolatorgehäuse 16 eingeführt sind. Ferner ist beispielsweise denkbar, dass ein dritter elektrischer Leiter durch eine zweite Leiteröffnung 44 in das Isolatorgehäuse 16 eingeführt ist.
  • Es ist in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auch denkbar, dass die erste Leiteröffnung 42 und die zweite Leiteröffnung 44 an unterschiedlichen, nicht-gegenüberliegenden (z. B. aneinander angrenzenden und/oder quer zueinander angeordneten) Seiten des Isolatorgehäuse 16 angeordnet sind. Z. B. können die Seiten einen Eckbereich des Isolatorgehäuses 16 ausbilden.
  • Figur 2 zeigt ein System 100 gemäß einer Ausführungsform in einer Seitenansicht (Schnittdarstellung; Klemmkörper in Klemmposition).
  • Wie ersichtlich ist, kann das Isolatorgehäuse 16 alternativ eine einzige Leiteröffnung 50 aufweisen. Die einzige Leiteröffnung 50 kann zusätzlich zu einer Klemmkörperöffnung des Isolatorgehäuses 16 vorgesehen sein. Über die einzige Leiteröffnung 50 können die mehreren elektrischen Leiter 12, 14 (hier zwei elektrische Leiter 12, 14) übereinanderliegend in das Isolatorgehäuse 16 einführbar sein.
  • Ferner ist denkbar, dass das System oder die Vorrichtung wir hierin offenbart Teil eines Fahrzeugs ist (nicht dargestellt).
  • Zweckmäßig kann das Fahrzeug (nicht dargestellt) das System 100 oder die Vorrichtung 10 wie hierin offenbart aufweisen. Bevorzugt ist das Fahrzeug ein (z. B. zumindest teilweise angetriebenes) Nutzfahrzeug.
  • Ferner ist denkbar, dass das System 100 oder die Vorrichtung 10 wie hierin offenbart in einen elektrischen Energiespeicher (nicht dargestellt), vorzugsweise Traktionsbatterie, integriert ist.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Vorrichtung
    12, 14
    elektrischer Leiter (z. B. Stromsammelschiene)
    15
    Ummantelung
    16
    Isolatorgehäuse
    20
    Bajonettverschluss
    22
    elastisches Element
    24
    Klemmkörper
    25
    Griff
    26
    Klemmposition
    28
    Freigabeposition
    30
    Außenseite des Isolatorgehäuses
    34
    Eingriffsabschnitt des Klemmkörpers
    36
    Loch
    38
    Anlagefläche
    42
    erste Leiteröffnung
    44
    zweite Leiteröffnung
    50
    einzige Leiteröffnung
    100
    System

Claims (15)

  1. Vorrichtung (10) zum elektrischen Verbinden von mehreren elektrischen Leitern (12, 14), vorzugsweise von mehreren Stromsammelschienen, aufweisend
    ein Isolatorgehäuse (16), in das die mehreren elektrischen Leiter (12, 14) einführbar sind;
    einen Klemmkörper (24), der zumindest teilweise innerhalb des Isolatorgehäuses (16) angeordnet ist;
    einen, vorzugsweise lösbaren, Bajonettverschluss (20), der zwischen dem Klemmkörper (24) und dem Isolatorgehäuse (16) wirkend angeordnet ist, wobei der Klemmkörper (24) mittels des Bajonettverschlusses (20) in eine Klemmposition (26) zum Verklemmen der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) innerhalb des Isolatorgehäuses (16) und in eine Freigabeposition (28) zur Freigabe der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) bewegbar ist.
  2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein elastisches Element (22), vorzugsweise eine Feder, das zwischen dem Klemmkörper (24) und dem Isolatorgehäuse (16) wirkend, vorzugsweise innerhalb des Bajonettverschlusses (20), angeordnet ist.
  3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei das elastische Element (22)
    eine Druckfeder umfasst, die den Klemmkörper (24) in einer Richtung zu der Klemmposition (26) drückt, wobei vorzugsweise der Klemmkörper (24) mittels des Bajonettverschlusses (20) in der Freigabeposition (28) arretierbar ist; oder
    eine Zugfeder umfasst, die den Klemmkörper (24) in einer Richtung zu der Freigabeposition zieht, wobei vorzugsweise der Klemmkörper (24) mittels des Bajonettverschlusses (20) in der Klemmposition (26) arretierbar ist.
  4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klemmkörper (24) einen außerhalb des Isolatorgehäuses (16) angeordneten, vorzugsweise von dem Klemmkörper (24) abnehmbaren, Griff (25) aufweist, wobei der Klemmkörper (24) mittels des Griffes (25) in die Klemmposition (26) und die Freigabeposition (28) bewegbar ist.
  5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bajonettverschluss (20) eine Führungsnut und einen formschlüssig in die Führungsnut greifenden Körper, vorzugsweise Pin, aufweist, wobei der Körper entlang der Führungsnut zwischen der Klemmposition (26) und der Freigabeposition (28) bewegbar ist.
  6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei
    die Führungsnut an dem Klemmkörper (24) angeordnet ist und der in die Führungsnut greifende Körper an dem Isolatorgehäuse (16) angeordnet ist; oder
    die Führungsnut an dem Isolatorgehäuse (16) angeordnet ist und der in die Führungsnut greifende Körper an dem Klemmkörper (24) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klemmkörper (24)
    einen Eingriffsabschnitt (34) zum axialen Sichern der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) aufweist, der ausgebildet ist, in der Klemmposition (26) des Klemmkörpers (24) in ein Loch (36) mindestens eines der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) einzugreifen; und/oder
    eine Anlagefläche (38) aufweist, die ausgebildet ist, in der Klemmposition (26) des Klemmkörpers (24) an zumindest einem der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) anzuliegen, wobei vorzugsweise die Anlagefläche (38) außenliegend von einem Eingriffsabschnitt (34) des Klemmkörpers (24) zum axialen Sichern der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Isolatorgehäuse (16) und/oder der Klemmkörper (24) und/oder der Bajonettverschluss (20) ein Material umfasst, das ein elektrischer Isolator ist, wobei vorzugsweise das Isolatorgehäuse (16) und/oder der Klemmkörper (24) und/oder der Bajonettverschluss (20) vollständig aus dem Material besteht.
  9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhegenden Ansprüche, wobei das Isolatorgehäuse (16) eine einzige Leiteröffnung (50) aufweist, über die die mehreren elektrischen Leiter (12, 14) übereinanderliegend in das Isolatorgehäuse (16) einführbar sind.
  10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Isolatorgehäuse (16) eine erste Leiteröffnung (42) und eine zweite Leiteröffnung (44) aufweist, wobei
    durch die erste Leiteröffnung (42) mindestens einer, vorzugsweise zwei, der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) in das Isolatorgehäuse (16) einführbar ist, und
    durch die zweite Leiteröffnung (44) mindestens einer, vorzugsweise zwei, der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) in das Isolatorgehäuse (16) einführbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste Leiteröffnung (42) und die zweite Leiteröffnung (44) an unterschiedlichen und/oder gegenüberliegenden Seiten des Isolatorgehäuses (16) angeordnet sind.
  12. System (100), aufweisend
    mehrere elektrische Leiter (12, 14); und
    eine Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mehreren elektrischen Leiter (12, 14) in das Isolatorgehäuse (16) eingeführt sind, wobei der Klemmkörper (24) in der Klemmposition (26) die mehreren elektrischen Leiter (12, 14) innerhalb des Isolatorgehäuses (16) verklemmt und wobei der Klemmkörper (24) in der Freigabeposition (28) die mehreren elektrischen Leiter (12, 14) freigibt.
  13. System (100) nach Anspruch 12, wobei die mehreren elektrischen Leiter (12, 14)
    in der Klemmposition (26) des Klemmkörpers (24) innerhalb des Isolatorgehäuses (16) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung, vorzugsweise direkt, aneinander anliegen; und/oder
    in der Klemmposition (26) des Klemmkörpers (24), vorzugsweise übereinander liegend, zwischen dem Klemmkörper (24) und einer Innenwand des Isolatorgehäuses (16) verklemmt sind.
  14. System (100) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei mindestens einer der mehreren elektrischen Leiter (12, 14), vorzugsweise ein oberster der mehreren elektrischen Leiter (12, 14), ein, vorzugsweise zylindrisches oder würfelförmiges oder quaderförmiges, Loch (36) aufweist, zu dem ein Eingriffsabschnitt (34) des Klemmkörpers (24) formkorrespondierend ausgebildet ist und in das der Eingriffsabschnitt (34) des Klemmkörpers (24) in der Klemmposition (26) zum axialen Sichern des mindestens einen der mehreren elektrischen Leiter (12, 14) eingreift.
  15. Fahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug, aufweisend
    eine Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder ein System (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14; und optional
    einen elektrischen Energiespeicher, vorzugsweise Traktionsbatterie, in dem die Vorrichtung (10) oder das System (100) integriert ist.
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