EP4386992A1 - Anschlusselement für zumindest einen leiter, anordnung mit einem anschlusselement und zumindest einem leiter, sowie verfahren zur herstellung einer verbindung zwischen einem anschlusselement und zumindest einem leiter - Google Patents

Anschlusselement für zumindest einen leiter, anordnung mit einem anschlusselement und zumindest einem leiter, sowie verfahren zur herstellung einer verbindung zwischen einem anschlusselement und zumindest einem leiter Download PDF

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EP4386992A1
EP4386992A1 EP23213861.0A EP23213861A EP4386992A1 EP 4386992 A1 EP4386992 A1 EP 4386992A1 EP 23213861 A EP23213861 A EP 23213861A EP 4386992 A1 EP4386992 A1 EP 4386992A1
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EP
European Patent Office
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crimp
sleeve
conductor
crimping
section
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP23213861.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried NIEHÖRSTER
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01R4/10—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 effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—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 effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20—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 effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve
    • H01R4/203—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 effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve having an uneven wire-receiving surface to improve the contact
    • H01R4/206—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 effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve having an uneven wire-receiving surface to improve the contact with transversal grooves or threads
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R4/70—Insulation of connections

Definitions

  • the present invention is in the field of electrical energy and signal transmission technology and relates to a connection element for at least one conductor of an electrical line.
  • the present invention also relates to an arrangement with a connection element and with at least one conductor, as well as a method for producing a connection, preferably a crimp connection, between a connection element and at least one conductor.
  • Conductors of electrical lines are used to transmit electrical energy and/or electrical signals and are known in a variety of designs and configurations, which are generally based on the respective intended use and/or the respective area of application.
  • conductors made of aluminum or an aluminum-based alloy are used to charge batteries of electrically powered vehicles (electric vehicles, hybrid vehicles).
  • Aluminum or aluminum alloys are characterized primarily by a comparatively low density, for example compared to copper or copper alloys.
  • the formation of electrical conductors in the form of individual wires, strands (several individual wires combined, for example twisted or stranded together) or wire mesh made of aluminum or aluminum alloys therefore leads to a reduction in weight and, as a result, to easier handling.
  • Such conductors are suitable, for example, for use in a charging cable that connects a charging connector (charging plug) to a charging column or a wall box of a charging station for transmitting electrical energy and electrical signals.
  • conductors made of aluminum or an aluminum alloy tend to react with oxygen in the ambient atmosphere. In other words, an oxidation process takes place over time and an amorphous layer of aluminum oxide (AL2O3) forms, which is usually electrically insulating or at least poorly electrically conductive.
  • connection elements In order to use conductors made of aluminium or an aluminium alloy and above all to avoid the problem of oxidation or at least to make it sufficiently or negligibly, electrically conductive connection elements are used which are connected to the conductors in an electrically conductive manner as a result of a mechanical connection.
  • the formation of a connection between the conductors and the connection elements is often achieved by a pressing process, whereby a plastic and thus permanent, irreversible deformation of the connection elements takes place in order to achieve appropriate contact between the connection elements and the conductors.
  • connection element for an electrical conductor
  • the connection element has a cylindrical body.
  • the body forms a circumferential surface extending along a longitudinal direction and is characterized by a receiving space into which an electrical conductor can be inserted along the longitudinal direction.
  • Several elliptical or slot-shaped pinch openings are formed in the surface, the shape and/or position of which on the surface changes when the body is plastically deformed.
  • German disclosure document No. EN 10 2020 103 866 A1 describes, among other things, a pin-shaped contact element with a contact section for transmitting a charging current for an electric vehicle.
  • the contact element has a collar that protrudes radially from the contact section and a connecting section that adjoins the collar.
  • An electrical line for transmitting load currents is connected to the contact element via the connecting section, whereby a positive crimp connection is created.
  • the crimp connection between the connecting section and the line is created by forming, whereby a two-start internal thread with circumferential grooves is sometimes used.
  • a metal sleeve made of copper is known.
  • the metal sleeve can be pushed onto the end of a conductor that is to be pressed into the metal sleeve and is pressed onto the conductor by means of a pressing process.
  • the metal sleeve has holes or longitudinal and transverse grooves.
  • German exposition no. DE 1 113 735 B relates to a pressing method for anchoring a cylindrical metal sleeve to the end of a stranded electrical conductor, whereby plastic cross-sectional constrictions are formed and the metal sleeve is characterized by circumferential grooves.
  • connection element for at least one conductor of an electrical line, that is to say a connection element for connection to at least one conductor of an electrical line, wherein the connection element is characterized by simple assembly and wherein, in an assembled state, the connection between the connection element and the at least one conductor is improved, in particular with regard to durability, safety and conductivity. Furthermore, it is an object of the present invention to provide an arrangement with a connection element and at least one conductor of an electrical line and a method for producing a connection between a connection element and at least one electrical conductor of an electrical line.
  • the present invention relates to a connection element for at least one conductor of an electrical line
  • the connection element comprises a crimp sleeve for forming a crimp connection with the at least one conductor in an assembled state of the connection element
  • the crimp sleeve comprises an active region for receiving the at least one conductor and an assembly region for actuation by a pressing tool
  • the active region comprises at least one inner crimp section for forming a deformation of the crimp sleeve in the assembled state
  • the assembly region comprises at least one outer crimp section for forming a deformation of the crimp sleeve in the assembled state.
  • the at least one conductor is preferably designed as at least one stranded wire and thus from several, preferably from a large number of individual wires, or comprises at least one stranded wire.
  • the several or the large number of individual wires can be twisted and/or stranded together.
  • the at least one conductor can alternatively be designed as at least one wire mesh or comprise at least one wire mesh.
  • connection element according to the present invention is characterized, for example, by an optimized pressing force distribution and/or by an optimized plastic deformation (cold deformation). This leads, for example, to increased electrical and/or mechanical safety in the crimp connection.
  • assembly using the pressing tool which is preferably a crimping tool, is simplified.
  • the at least one inner crimping section is formed spaced apart from the at least one outer crimping section in a circumferential direction of the crimping sleeve and/or in a radial direction of the crimping sleeve.
  • the at least one inner crimp section extends in a longitudinal direction of the crimp sleeve and/or in a circumferential direction of the crimp sleeve, and/or that the at least one outer crimp section extends in a longitudinal direction of the crimp sleeve and/or in a circumferential direction of the crimp sleeve.
  • the at least one inner crimping section and/or the at least one outer crimping section is/are each configured as a groove, notch, groove or bead to form a defined deformation into a specific position and/or into a specific location, or each comprises a groove, notch, groove or bead.
  • the groove, notch, channel or bead may also comprise chamfers and/or roundings, preferably at the transition and/or at an edge to a respective inner casing rib, thereby reducing, for example, a susceptibility to predetermined breakage.
  • the at least one inner crimping section and/or the at least one outer crimping section each comprise a wedge-shaped recess in a cross-sectional view of the crimping jacket and/or each have a wedge-shaped contour at least in sections.
  • the crimp sleeve is designed in a closed hollow cylinder shape, preferably sleeve-shaped, wherein in a radial direction of the crimp sleeve the at least one inner crimp section and the at least one outer crimp section overlap, are each substantially adjacent to a diameter of the crimp sleeve or are spaced apart therefrom, and/or wherein the effective area and the mounting area are each substantially identical or at least similar to one another in a plan view when the crimp sleeve is cut open and rolled out in a longitudinal direction of the crimp sleeve.
  • the at least one inner crimping section and the at least one outer crimping section are designed and/or arranged in a zigzag shape in a circumferential direction of the crimping sleeve in order to form the deformations in opposite and/or in the same directions, preferably in order to constrict the crimping sleeve when actuated by the pressing tool by the at least one outer crimping section and to constrict it by the at least one inner crimping section, preferably to constrict it simultaneously.
  • the at least one inner crimping section and/or that the at least one outer crimping section extends in the longitudinal direction and/or in a circumferential direction of the crimping sleeve, forming an angle to a longitudinal direction of the crimping sleeve.
  • the angle and/or orientation of the at least one inner crimping section can be opposite to the angle and/or orientation of the at least one outer crimping section in the longitudinal direction of the crimping sleeve.
  • a first inner crimping section and a second inner crimping section formed adjacent thereto in a circumferential direction of the crimping jacket form a first inner jacket rib, preferably a first pressing rib for transmitting a pressing force to the at least one conductor.
  • the at least one inner crimping section is configured to at least partially accommodate the at least one conductor in the assembled state.
  • the at least one inner crimping section and/or that the at least one outer crimping section extends spirally along a length of the crimping jacket in a longitudinal direction of the crimping jacket, wherein preferably the at least one inner crimping section and the at least one outer crimping section each rotate anti-clockwise extend in a spiral shape or extend in a clockwise spiral shape or extend in a spiral shape rotating at different angles to one another.
  • the crimp sleeve may comprise a plurality or more inner crimp sections and/or a plurality or more outer crimp sections, wherein in an initial state of the connection terminal, the inner crimp sections of the effective region and/or the outer crimp sections of the mounting region are each formed and/or arranged at a substantially equal distance from one another in a circumferential direction of the crimp sleeve.
  • At least one layer of an insulating material is arranged on an outer surface of the crimp sleeve, which layer extends at least partially in a longitudinal direction of the crimp sleeve.
  • connection element is integrally formed in one piece essentially from aluminum or from an aluminum alloy or is at least based thereon, and/or that an inner surface or active surface of the crimp sleeve comprises at least partially grooves for breaking up a metal oxide layer of the at least one conductor in an assembled state.
  • the present invention relates to an arrangement with a connection element and with at least one conductor of an electrical line, wherein the connection element is designed as disclosed herein and a crimp connection is formed between the connection element and the at least one conductor in an assembled state, wherein a lubricant or an adhesive, preferably an electrically conductive or non-conductive lubricant, for example based on grease and/or oil, or an electrically conductive or non-conductive adhesive, is preferably arranged at least in sections between the crimp sleeve and the at least one conductor, wherein the at least one electrical conductor is preferably made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the electrically non-conductive lubricant can, for example, be essentially acid-free and/or essentially alkali-free and can preferably be based on or comprise Vaseline.
  • the crimp connection can be essentially gas-tight and/or essentially liquid-tight.
  • the at least one conductor can be made essentially of aluminum or of a material based on an aluminum alloy.
  • the at least one conductor is thus characterized by a low specific weight, i.e. by a low density, but with sufficient electrical conductivity. Accordingly, the at least one conductor and thus the electrical line can be used as a charging cable for charging electrically powered vehicles (electric vehicles).
  • a thin, non-conductive oxide layer forms when stripping the insulation, which must be broken through in order to create a conductive and essentially gas-tight connection.
  • Appropriate measures are required to ensure secure contact.
  • the stripped end i.e. the end section of the at least one conductor, should be freed of the oxide layer that has formed, for example using a blade, and immediately or immediately immersed in an acid-free and alkali-free bath, for example made of neutral Vaseline.
  • the installation location should preferably be kept as free as possible from moisture and/or an aggressive atmosphere.
  • the present invention relates to a method for producing a connection, preferably a crimp connection, between a connection element and at least one conductor of an electrical line, wherein the connection element is configured as disclosed herein, wherein in an initial state of the connection element the at least one conductor is inserted into the active region along a longitudinal direction of the crimp sleeve, and wherein a pressing tool is placed on the mounting region and actuates the mounting region, preferably presses in a radial direction of the crimp sleeve, in order to form a deformation on the at least one inner crimp section and/or on the at least one outer crimp section.
  • connection element In order to avoid repetition, features directed purely at the device of the connection element according to the invention and/or disclosed in connection therewith should also be deemed to be disclosed in accordance with the method and be claimable, and vice versa.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the connection element 100 according to the present invention in an initial state and in a perspective view.
  • the initial state is preferably a manufacturing state of the connection element 100.
  • connection element 100 is configured for at least one conductor 200 (hereinafter also referred to as "conductor 200" for the sake of simplicity) of an electrical line.
  • the connection element 100 is designed to be connected to a conductor 200 of an electrical Line.
  • the conductor 200 is preferably designed as at least one stranded wire and thus from several, preferably from a large number of individual wires, or comprises at least one stranded wire. The several or the large number of individual wires can be twisted and/or stranded together.
  • the conductor 200 can alternatively be designed as at least one wire mesh or at least comprise a wire mesh.
  • the line of the conductor 200 can, for example, be part of a charging cable of a charging station for electrically driven vehicles (electric vehicles, hybrid vehicles), wherein the charging cable serves to connect a charging connector (charging plug) to a charging station.
  • the charging station with the charging cable and the charging connector are not shown in the figures for reasons of clarity. It is understood, however, that the charging cable comprises an electrical line with at least one electrical conductor 200 and at least one connection element 100 as disclosed herein.
  • the conductor 200 can be formed essentially from aluminum or from a material based on an aluminum alloy and is therefore characterized by a low specific weight, that is to say by a low density.
  • the conductor 200 can be formed essentially from copper or from a material based on a copper alloy.
  • the connection element 100 comprises a crimp sleeve 104.
  • the crimp sleeve 104 is preferably made essentially of aluminum or of a material based on an aluminum alloy, especially when the conductor 200 is made essentially of aluminum or of a material based on an aluminum alloy, which for example provides the same coefficients of expansion.
  • the crimp sleeve 104 is a body of the connection element 100 that can be plastically deformed in a defined manner by means of a pressing tool. In other words, the crimp sleeve 104 is a shape-changing or shape-variable body, which will be described in more detail below.
  • the crimp sleeve 104 is preferably formed integrally in one piece.
  • the crimp sleeve 104 comprises an effective region 108 for receiving the conductor 200, preferably in a longitudinal direction L of the crimp sleeve 104.
  • the longitudinal direction L is preferably the direction in which the crimp sleeve 104 extends the longest or longest.
  • the crimp sleeve 104 is characterized in the longitudinal direction L by the length 103, which in turn essentially characterizes the connection element 100.
  • the effective area 108 is an inner or internal section of the crimp sleeve 104 with an inner surface or effective surface 106, which in an assembled state of the connection element 100 with the conductor 200 and forms a substantially positive and/or substantially non-positive connection, preferably as a result of plastic deformation, in the form of a crimp connection.
  • the effective area 108 is thus configured to receive the conductor 200.
  • the crimp sleeve 104 also comprises an assembly area 109 for actuation by a pressing tool, that is to say preferably by a crimping tool. The pressing tool is not shown in the figures for reasons of clarity.
  • the assembly area 109 is an outer or external section of the crimp sleeve 104 with an outer surface 105, which contacts the conductor 200 with the pressing tool during the assembly process of the connection element 100.
  • the effective area 108 comprises at least one inner crimping section 120 and, in the present embodiment, a plurality or several inner crimping sections 120, of which in Figure 1 two inner crimp sections 120 are characterized.
  • the crimp sections 120 are configured to form a deformation, preferably a plastic deformation.
  • the mounting area 109 further comprises at least one outer crimp section 110 for forming and/or producing the crimp connection and, in the present embodiment, a plurality or several outer crimp sections 110, of which in Figure 1 two outer crushing sections 110 are marked.
  • Both the inner crimp sections 120 and the outer crimp sections 110 are each characterized by recesses of material of the crimp sleeve 104, which will be described in more detail below.
  • the crimp sleeve 104 is designed in a closed hollow cylindrical shape, preferably sleeve-shaped, in a circumferential direction U of the crimp sleeve 104.
  • the crimp sleeve 104 is characterized in a radial direction, that is to say in a radial direction R of the crimp sleeve 104, by a resulting or maximum outer diameter 101, by a resulting inner diameter 102 and by a resulting or maximum thickness 107 in the initial state of the connection element 100.
  • the inner resulting or effective cross-sectional area for receiving the conductor 200 can, for example, be in a range from approximately 2.5 mm 2 to approximately 300 mm 2 .
  • an angle ⁇ is shown, which represents an orientation and/or a course of the inner crimp sections 120 and/or the outer crimp sections 110, preferably to the longitudinal direction L.
  • the outer crimp sections 110 extend along the length 103 of the crimp casing 104 in a substantially spiral shape, at least in sections.
  • the inner crimp sections 120 can also extend along the length 103 in a substantially spiral shape, at least in sections. In other words, the inner crimp sections 120 and/or the outer crimp sections 110 extend in a spiral shape along the longitudinal direction L.
  • Figure 1 an inner casing rib 140 resulting from inner pinch sections 120 and an outer casing rib 130 resulting from outer pinch sections 110. Analogous to the inner and outer pinch sections 120, 110, the resulting inner and outer casing ribs 140, 130 extend in a twisted manner along the longitudinal direction L, which can be seen from further figures.
  • the crimp sleeve 104 is plastically and thus irreversibly deformed by means of a pressing tool which is at least partially applied to the outer surface 105, i.e. to the mounting area 109, preferably at least overall in the circumferential direction U and/or in the radial direction R.
  • a pressing tool which is at least partially applied to the outer surface 105, i.e. to the mounting area 109, preferably at least overall in the circumferential direction U and/or in the radial direction R.
  • Figure 2 the cutout Z of the connecting element 100 from Figure 1 in enlarged view.
  • the inner crimp sections 120 are preferably each designed as grooves or each comprise grooves which extend in the effective area 108 in the longitudinal direction L, preferably over the length 103, over or along the crimp casing 104.
  • the outer crimp sections 110 are preferably each designed as grooves or each comprise grooves which extend in the mounting area 109 in the longitudinal direction L, preferably over the length 103, over or along the crimp casing 104.
  • Both the inner crimp sections 120 and the outer crimp sections 110 have, at least in sections, a wedge-shaped or substantially V-shaped contour 120K, 110K, which can also be seen from the cross-sectional view of the crimp casing 104 in Figure 3 emerges.
  • the inner crimp sections 120 are designed and/or arranged at a distance from the outer crimp sections 110 in the circumferential direction U of the crimp sleeve 104.
  • the crimp sleeve 104 can be deformed uniformly in the circumferential direction U and/or in the radial direction R, thereby reducing the resulting or maximum outer diameter 101 and/or the resulting inner diameter 102 in the assembled state of the connecting element 100.
  • the inner casing rib 140 which preferably functions as a pressing rib for transmitting a pressing force to the conductor 200 and is also configured for this purpose.
  • the inner surface 106 of the crimp casing 104 preferably on the pressing ribs 140, comprises grooves 150 at least in sections.
  • the grooves 150 can preferably be designed as narrow and/or elongated depressions, or as grooves.
  • the inner crimp sections 120 are configured in the assembled state when the crimp connection is formed (see also Figure 5 ) to at least partially accommodate the conductor 200, so that at least part of the conductor 200, for example individual wires or parts of a strand, are arranged between two adjacent groove surfaces of an inner crimping section 120. This contributes, for example, to a further improvement in the quality of the crimp connection, especially with regard to electrical conductivity and mechanical pull-out capacity.
  • Figure 3 shows for further illustration a cross-sectional view of the connection element 100 from Figure 1 in the initial state, which preferably represents a manufacturing state of the connection element 100, wherein no crimp connection has yet been formed.
  • the conductor 200 of the electrical line is located in the effective area 108. Cross sections of individual wires of the conductor 200 are clearly visible.
  • the compression jacket 104 is formed and/or arranged at a substantially equal distance or substantially uniformly from one another.
  • the configuration of the effective area 108 in analogy to the barrel of a rifle, grooves and fields thus result in the effective area 108, with the inner compression sections 120 representing the grooves and the inner jacket ribs 130 representing the fields.
  • both the inner crimp sections 120 and the outer crimp sections 110 allows a defined and thus targeted plastic deformation of the crimp sleeve 104, which is one of the characteristics of the connection element 100 according to the present invention.
  • the inner crimp sections and the outer crimp sections 110 overlap in the radial direction R of the crimp sleeve 104.
  • the grooves of the inner crimp sections 120 extend outwards in the radial direction R towards the outer surface 105 and the grooves of the outer crimp sections 110 extend inwards in the radial direction R towards the inner surface 106 to such an extent that an overlap occurs, particularly when the grooves overlap.
  • the crimp sections 110 and 120 form more or less "deformation joints" or “deformation hinges" in relation to the crimp sleeve 104 and thus ensure the defined plastic deformation of the crimp sleeve 104.
  • the inner crimp sections 120 and the outer crimp sections 110 are designed and/or arranged in a zigzag shape or in an alternating alignment in the circumferential direction U of the crimp sleeve 104. This initially results in deformations in opposite directions, which in this exemplary embodiment has an overall effect on the shape of the crimp sleeve 104 such that the crimp sleeve 104 in the assembled state is characterized by a shape that is similar to the shape in the initial state, namely a sleeve-shaped configuration.
  • the outer transverse sections 110 are designed to widen the crimp sleeve 104, the inner crimp sections 120 are designed to simultaneously narrow the crimp sleeve 104 during an assembly process. This results in a sleeve-shaped configuration of the crimp sleeve 104 after an assembly process.
  • Figure 4 shows a cross-sectional view of the connection element 100 from Figure 1 in the assembled state with the received conductor 200 of the electrical line, whereby between a crimp connection is formed between the connection element 100 and the received conductor 200.
  • both the inner crimp sections 120 and the outer crimp sections 110 are plastically deformed ("almost closed") and thus geometrically changed.
  • the resulting or maximum outer diameter 101 is also changed compared to the initial state of the connection element 100, i.e. smaller.
  • the conductor 200 can also be at least partially plastically deformed. Due to the plastic deformation, the crimp sleeve 104 now exerts pressing forces around the circumference in the radial direction R on the conductor 200. A substantially positive and/or substantially force-fitting connection is formed.
  • Figure 5 shows a side view of a second embodiment of the connection element 100 in the initial state, in which no plastic deformation has yet taken place.
  • the angle ⁇ at which the outer crimp sections 110 extend in relation to the longitudinal direction L along the crimp jacket 104 is clearly visible.
  • the second embodiment of the connection element 100 is essentially identical to the first embodiment of the connection element 100, but in the second embodiment the outer crimp sections 110 extend at a different angle ⁇ than in the first embodiment of the connection element 100.
  • the outer crimp sections 110 have a left-hand twist in the longitudinal direction L
  • the outer crush sections 110 are characterized by a right-hand twist when viewed in the longitudinal direction L.
  • Figure 6 shows a side view of the connection element 100 from Figure 5 in the assembled state, wherein the conductor 200 connected to the connection element 100 is hidden.
  • At least one insertion section of the crimp sleeve 104 for the conductor 200 can be chamfered, i.e. have at least one chamfer 160.
  • both insertion sections of the crimp sleeve 104 for the conductor 200 can also be chamfered. This ensures, for example, easier insertion of the conductor 200 into the effective area 108 of the crimp sleeve 104. In other words, improved threading of the connection element 100 can be achieved, which can also prevent predetermined breaking points on the conductor 200.
  • the crimp sleeve 104 Due to the plastic deformation, preferably plastic cold forming, the crimp sleeve 104 has a reduced, i.e. smaller, resulting or maximum outer diameter 101 compared to the initial state.
  • the grooves of the outer crimp sections 110 and thus also of the inner crimp sections 120 are almost closed or compressed.
  • Figure 7 shows a side view of the connection element 100 from Figure 1 in an assembled state, wherein the conductor 200 connected to the connection element 100 is hidden.
  • This connection element 100 can also be chamfered on at least one insertion section for the conductor 200 and thus have at least one chamfer 160.
  • Figure 8 now shows a sectional view (longitudinal section/section in longitudinal direction L) of the connecting element 100 from Figure 7 in an assembled state, with the conductor 200 connected to the connection element 100 hidden.
  • the course or extension of the outer crush sections 110 is characterized by a different angle ⁇ than the angle ⁇ of the course or extension of the inner crush sections 120.
  • Figure 9 shows the sectional view of the connecting element 100 from Figure 8 in the assembled state, with the conductor 200 connected to the connection element 100 being shown.
  • the opposing direction of the inner crimp sections 120 and the conductor 200 designed as a strand is clearly visible.
  • Figure 10 shows a side view of a third embodiment of the connection element 100 according to the present invention in an assembled state, wherein the conductor 200 connected to the connection element 100 is hidden. That this is a further embodiment is clear from the illustration in Figure 11 clearly.
  • Figure 11 shows a sectional view of the connecting element 100 from Figure 10 in the assembled state, whereby the conductor 200 connected to the connection element 100 is hidden. From the overview of the Figures 10 and 11 It follows that the course or extension of the outer crushing sections 110 is characterized by an angle ⁇ which essentially corresponds to the angle ⁇ of the course or the extension of the inner crush sections 120.
  • outer and inner casing ribs 130, 140 This applies analogously to the outer and inner casing ribs 130, 140, whereby the outer casing ribs 130 are characterized by a right-hand twist when viewed in the longitudinal direction L and the inner casing ribs 140 are also characterized by a right-hand twist when viewed in the longitudinal direction L.
  • the inner and outer crush sections 120, 110 run synchronously.
  • a large number of angles ⁇ are possible for the course or extension of the inner and outer crush sections 120, 110.
  • FIGS 12 and 13 show a fourth embodiment of the connection element 100 according to the invention in a highly simplified, schematic representation, wherein in Figure 12 the connection element 100 is shown in an initial state and in which Figure 13 an arrangement of the connection element 100 with a conductor 200 is shown in an assembled state.
  • the crimp sleeve 104 can also have configurations other than a hollow cylindrical or sleeve-shaped configuration, for example the configuration of a square tube with a trapezoidal, rectangular or substantially square cross-section.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection.
  • the present invention preferably also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement (100) für zumindest einen Leiter (200) einer elektrischen Leitung, wobei das Anschlusselement (100) einen Quetschmantel (104) zur Ausbildung einer Crimpverbindung mit dem zumindest einen Leiter (200) in einem Montagezustand des Anschlusselements (100) umfasst, wobei der Quetschmantel (104) einen Wirkbereich (108) zur Aufnahme des zumindest einen Leiters (200) und einen Montagebereich (109) zur Betätigung durch ein Presswerkzeug umfasst, wobei der Wirkbereich (108) zumindest einen inneren Quetschabschnitt (120) zur Ausbildung einer Verformung des Quetschmantels (104) in dem Montagezustand umfasst und wobei der Montagebereich (109) zumindest einen äußeren Quetschabschnitt (110) zur Ausbildung einer Verformung des Quetschmantels (104) in dem Montagezustand umfasst. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung mit einem Anschlusselement (100) und zumindest einem Leiter (200) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Anschlusselement (100) und zumindest einem Leiter (200).

Description

  • Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Energie- und Signalübertragungstechnik und betrifft ein Anschlusselement für zumindest einen Leiter einer elektrischen Leitung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung mit einem Anschlusselement und mit zumindest einem Leiter, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, vorzugsweise einer Crimpverbindung, zwischen einem Anschlusselement und zumindest einem Leiter.
  • Leiter elektrischer Leitungen dienen zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale und sind in einer Vielzahl an Ausbildungen und Konfigurationen bekannt, welche sich in der Regel an den jeweiligen Einsatzzweck und/oder an dem jeweiligen Einsatzgebiet orientieren. Zum Beispiel kommen im Bereich der Elektromobilität (E-Mobility) zur Aufladung von Batterien elektrisch antreibbarer Fahrzeuge (Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge) Leiter zum Einsatz, welche aus Aluminium oder aus einer Legierung auf Basis von Aluminium bestehen. Aluminium oder Aluminiumlegierungen sind vor allem durch eine vergleichsweise geringe Dichte, beispielsweise im Vergleich zu Kupfer oder Kupferlegierungen, gekennzeichnet. Die Ausbildung elektrischer Leiter in Form von Einzeldrähten, Litzen (mehrere zusammengefasste, beispielsweise miteinander verdrillte oder verseilte, Einzeldrähte) oder Drahtgeflechten aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen führt daher zu einer Gewichtsreduktion und damit einhergehend beispielsweise zu einer einfacheren Handhabbarkeit. Derartige Leiter eignen sich zum Beispiel für den Einsatz in einem Ladekabel, welches einen Ladesteckverbinder (Ladstecker) zur Übertagung elektrischer Energie und elektrischer Signale mit einer Ladesäule oder mit einer Wallbox einer Ladestation verbindet. Allerdings tendieren Leiter aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung in der Umgebungsatmosphäre zur Reaktion mit Sauerstoff. Mit anderen Worten findet mit der Zeit ein Oxidationsvorgang statt und es bildet sich eine amorphe Schicht aus Aluminiumoxid (AL2O3), welche in der Regel elektrisch isolierend oder zumindest schlecht elektrisch leitend ist.
  • Um dennoch Leiter aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung zu verwenden und vor allem das Problem der Oxidation zu umgehen oder zumindest hinreichend oder vernachlässigbar zu reduzieren, kommen elektrisch leitende Anschlusselemente zum Einsatz, welche infolge mechanischer Verbindung mit den Leitern elektrisch leitend verbunden werden. Die Ausbildung einer Verbindung zwischen den Leitern und den Anschlusselementen wird häufig durch einen Pressvorgang realisiert, wobei vor allem eine plastische und somit dauerhafte, irreversible Verformung der Anschlusselemente stattfindet, um eine entsprechende Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Leitern zu erzielen.
  • Aus der Patentliteratur des Stands der Technik sind Lösungen zur Verbindung von Anschlusselementen mit elektrischen Leitern, das heißt Leitern elektrischer Leitungen bekannt.
  • Beispielsweise wird in der deutschen Offenlegungsschrift Nr. DE 10 2018 130 973 A1 oder in dem daraus abgezweigt deutschen Gebrauchsmuster Nr. DE 20 2019 106 750 U1 ein Anschlusselement für einen elektrischen Leiter beschrieben. Das Anschlusselement verfügt über einen zylindrischen Körper. Der Körper bildet eine umfänglich um eine Längsrichtung erstreckte Mantelfläche aus und ist durch einen Aufnahmeraum gekennzeichnet, in dem ein elektrischer Leiter entlang der Längsrichtung einführbar ist. In der Mantelfläche sind mehrere ellipsenförmige oder schlitzförmige Quetschöffnungen ausgebildet, deren Form und/oder Lage an der Mantelfläche sich bei einer plastischen Verformung des Körpers ändert.
  • In der deutschen Offenlegungsschrift Nr. DE 10 2020 103 866 A1 wird unter anderem ein stiftförmiges Kontaktelement mit einem Kontaktabschnitt zur Übertragung eines Ladestroms für ein Elektrofahrzeug beschrieben. Das Kontaktelement verfügt über einen radial gegenüber dem Kontaktabschnitt vorstehenden Bund und über einen an den Bund anschließenden Verbindungsabschnitt. Über den Verbindungsabschnitt wird eine elektrische Leitung zur Übertragung von Lastströmen an das Kontaktelement angeschlossen, wobei eine formschlüssige Crimpverbindung hergestellt wird. Die Crimpverbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Leitung wird durch Umformen hergestellt, wobei mitunter ein zweigängiges Innengewinde mit umlaufenden Nuten zum Einsatz kommt.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. DE 86 31 572 U1 ist eine Metallhülse aus Kupfer bekannt. Die Metallhülse ist auf ein in die Metallhülse einzupressendes Ende eines Leiters aufschiebbar und wird mittels eines Pressvorgangs auf den Leiter gepresst. Um die Kontaktierung und mechanische Auszugsfestigkeit zu erhöhen, verfügt die Metallhülse über Löcher oder über Längs- und Querrillen.
  • Die deutsche Auslegeschrift Nr. DE 1 113 735 B betrifft ein Pressverfahren zum Verkerben einer zylindrischen Metallhülse mit dem Ende eines verseilten elektrischen Leiters, wobei plastische Querschnittseinschnürungen ausgebildet werden und die Metallhülse durch umlaufende Rillen gekennzeichnet ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anschlusselement für zumindest einen Leiter einer elektrischen Leitung, das heißt ein Anschlusselement zur Verbindung mit zumindest einem Leiter einer elektrischen Leitung bereitzustellen, wobei das Anschlusselement durch eine einfache Montage gekennzeichnet ist und wobei in einem Montagezustand die Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem zumindest einen Leiter verbessert ist, insbesondere in Bezug auf Haltbarkeit, Sicherheit und Leitfähigkeit. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung mit einem Anschlusselement und zumindest einem Leiter einer elektrischen Leitung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Anschlusselement und zumindest einem elektrischen Leiter einer elektrischen Leitung bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 15 und 16 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem ersten allgemeinen Gesichtspunkt ein Anschlusselement für zumindest einen Leiter einer elektrischen Leitung, wobei das Anschlusselement einen Quetschmantel zur Ausbildung einer Crimpverbindung mit dem zumindest einen Leiter in einem Montagezustand des Anschlusselements umfasst, wobei der Quetschmantel einen Wirkbereich zur Aufnahme des zumindest einen Leiters und einen Montagebereich zur Betätigung durch ein Presswerkzeug umfasst, wobei der Wirkbereich zumindest einen inneren Quetschabschnitt zur Ausbildung einer Verformung des Quetschmantels in dem Montagezustand umfasst und wobei der Montagebereich zumindest einen äußeren Quetschabschnitt zur Ausbildung einer Verformung des Quetschmantels in dem Montagezustand umfasst.
  • Der zumindest eine Leiter ist vorzugsweise als zumindest eine Litze und somit aus mehreren, vorzugsweise aus einer Vielzahl von Einzeldrähten ausgebildet, oder umfasst zumindest eine Litze. Die mehreren oder die Vielzahl von Einzeldrähten können miteinander verdrillt und/oder miteinander verseilt sein. Der zumindest eine Leiter kann alternativ als zumindest ein Drahtgeflecht ausgebildet sein oder zumindest ein Drahtgeflecht umfassen.
  • Das Anschlusselement gemäß der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise durch eine optimierte Presskraftverteilung und/oder durch eine optimierte plastische Verformung (Kaltverformung) gekennzeichnet. Dies führt beispielsweise zu einer erhöhten elektrischen und/oder mechanischen Sicherheit bei der Crimpverbindung. Zudem ist eine Montage mittels des Presswerkzeugs, welches vorzugsweise ein Quetschwerkzeug ist, vereinfacht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine innere Quetschabschnitt zu dem zumindest einen äußeren Quetschabschnitt in einer Umfangsrichtung des Quetschmantels und/oder in einer Radialrichtung des Quetschmantels voneinander beabstandet ausgebildet sind.
  • Es ist möglich, dass sich der zumindest eine innere Quetschabschnitt in einer Längsrichtung des Quetschmantels und/oder in einer Umfangsrichtung des Quetschmantels erstreckt, und/oder dass sich der zumindest eine äußere Quetschabschnitt in einer Längsrichtung des Quetschmantels und/oder in einer Umfangsrichtung des Quetschmantels erstreckt.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine innere Quetschabschnitt und/oder dass der zumindest eine äußere Quetschabschnitt zur Ausbildung einer definierten Verformung in eine bestimmte Position und/oder in eine bestimmte Lage jeweils als Nut, Kerbe, Rille oder als Sicke konfiguriert ist, oder jeweils eine Nut, Kerbe, Rille oder Sicke umfasst.
  • Die Nut, Kerbe, Rille oder Sicke kann auch Fasen und/oder Abrundungen umfassen, vorzugsweise am Übergang und/oder an einer Kante zu einer jeweiligen inneren Mantelrippe, wodurch beispielsweise eine Sollbruchanfälligkeit reduziert wird.
  • Es ist möglich, dass der zumindest eine innere Quetschabschnitt und/oder dass der zumindest eine äußere Quetschabschnitt in einer Querschnittsansicht des Quetschmantels jeweils eine keilförmige Aussparung umfasst und/oder jeweils zumindest abschnittsweise eine keilförmige Kontur aufweist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Quetschmantel geschlossen hohlzylinderförmig, vorzugsweise hülsenförmig, ausgebildet ist, wobei sich in einer Radialrichtung des Quetschmantels der zumindest eine innere Quetschabschnitt und der zumindest eine äußere Quetschabschnitt überschneiden, an einen Durchmesser des Quetschmantels jeweils im Wesentlichen angrenzen oder davon beabstandet sind, und/oder wobei der Wirkbereich und der Montagebereich in einem in einer Längsrichtung des Quetschmantels aufgeschnittenen und ausgerollten Zustand des Quetschmantels jeweils in einer Draufsicht zueinander im Wesentlichen identisch oder zumindest zueinander ähnlich ausgebildet sind.
  • Es ist möglich, dass der zumindest eine innere Quetschabschnitt und der zumindest eine äußere Quetschabschnitt in einer Umfangsrichtung des Quetschmantels zickzackförmig ausgebildet und/oder angeordnet sind, um die Verformungen in entgegengesetzten und/oder in gleichen Richtungen auszubilden, vorzugsweise um den Quetschmantel bei Betätigung durch das Presswerkzeug durch den zumindest einen äußeren Quetschabschnitt einzuengen und durch den zumindest einen inneren Quetschabschnitt einzuengen, vorzugsweise gleichzeitig einzuengen.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der zumindest eine innere Quetschabschnitt und/oder dass sich der zumindest eine äußere Quetschabschnitt unter Ausbildung eines Winkels zu einer Längsrichtung des Quetschmantels in der Längsrichtung und/oder in einer Umfangsrichtung des Quetschmantels erstreckt.
  • Der Winkel und/oder die Ausrichtung des zumindest einen inneren Quetschabschnitts kann in der Längsrichtung des Quetschmantels zu dem Winkel und/oder der Ausrichtung des zumindest einen äußeren Quetschabschnitts gegenläufig sein.
  • Es ist möglich, dass in einem Ausgangszustand des Anschlusselements ein erster innerer Quetschabschnitt und ein dazu in einer Umfangrichtung des Quetschmantels benachbart ausgebildeter zweiter innerer Quetschabschnitt eine erste innere Mantelrippe, vorzugsweise eine erste Pressrippe zur Übertragung einer Presskraft auf den zumindest einen Leiter, ausbilden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine innere Quetschabschnitt konfiguriert ist, in dem Montagezustand zumindest teilweise den zumindest einen Leiter aufzunehmen.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der zumindest eine innere Quetschabschnitt und/oder dass sich der zumindest eine äußere Quetschabschnitt entlang einer Länge des Quetschmantels in einer Längsrichtung des Quetschmantels spiralförmig erstreckt, wobei vorzugsweise der zumindest eine innere Quetschabschnitt und der zumindest eine äußere Quetschabschnitt sich jeweils linksdrehend spiralförmig erstrecken oder sich jeweils rechtsdrehend spiralförmig erstecken oder sich zueinander unterschiedlich drehend spiralförmig erstrecken.
  • Es ist möglich, dass der Quetschmantel eine Vielzahl oder mehrere an inneren Quetschabschnitten und/oder eine Vielzahl oder mehrere an äußeren Quetschabschnitten umfasst, wobei in einem Ausgangszustand der Anschlussklemme die inneren Quetschabschnitte des Wirkbereichs und/oder die äußeren Quetschabschnitte des Montagebereichs jeweils in einer Umfangsrichtung des Quetschmantels in einem im Wesentlichen gleichen Abstand zueinander ausgebildet und/oder angeordnet sind.
  • Dadurch wird beispielsweise eine im Wesentlichen gleichmäßige definierte plastische Verformung gewährleistet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass an einer Außenfläche des Quetschmantels zumindest eine Schicht aus einem Isolierstoff angeordnet ist, welche sich in einer Längsrichtung des Quetschmantels zumindest abschnittsweise erstreckt.
  • Es ist möglich, dass das Anschlusselement einstückig integral im Wesentlichen aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist oder zumindest darauf basiert, und/oder dass eine Innenfläche oder Wirkfläche des Quetschmantels zumindest abschnittweise Riefen zum Aufbrechen einer Metalloxidschicht des zumindest einen Leiters in einem Montagezustand umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem zweiten allgemeinen Gesichtspunkt eine Anordnung mit einem Anschlusselement und mit zumindest einem Leiter einer elektrischen Leitung, wobei das Anschlusselement wie hierin offenbart ausgebildet ist und zwischen dem Anschlusselement und dem zumindest einen Leiter in einem Montagezustand eine Crimpverbindung ausgebildet ist, wobei vorzugsweise zwischen dem Quetschmantel und dem zumindest einen Leiter zumindest abschnittsweise ein Schmierstoff oder ein Klebstoff, vorzugsweise ein elektrisch leitender oder nicht-leitender Schmierstoff, beispielsweise auf Fett- und/oder Ölbasis, oder ein elektrisch leitender oder nichtleitender Klebstoff, angeordnet ist, wobei vorzugsweise der zumindest eine elektrische Leiter aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist. Der elektrisch nicht-leitende Schmierstoff kann beispielsweise im Wesentlichen säurefrei und/oder im Wesentlichen alkalifrei ausgebildet sein und vorzugsweise auf Vaseline basieren oder Vaseline umfassen.
  • Dadurch kann beispielsweise die Qualität der Crimpverbindung weiter gesteigert und diese vor Umwelteinflüssen, beispielsweise Sauerstoffeintragung, besser geschützt werden. Die Crimpverbindung kann im Wesentlichen gasdicht und/oder im Wesentlichen flüssigkeitsdicht sein. Vorzugsweise kann der zumindest eine Leiter im Wesentlichen aus Aluminium oder aus einem Werkstoff auf Basis einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein. Somit ist der zumindest eine Leiter durch ein geringes spezifisches Gewicht, das heißt durch eine geringe Dichte gekennzeichnet, bei allerdings hinreichender elektrischer Leitfähigkeit (Konduktivität). Demnach bietet sich beispielsweise ein Einsatz des zumindest einen Leiters und somit der elektrischen Leitung als Ladekabel zum Laden von elektrisch antreibbaren Fahrzeugen (Elektrofahrzeugen) an. Beim Anschluss eines auf Aluminium basierenden, zumindest einen Leiters beispielsweise bildet sich beim Abisolieren eine dünne, nicht leitende Oxidschicht, welche durchbrochen werden muss, um eine leitende und im Wesentlichen gasdichte Verbindung herzustellen. Zur Gewährleistung einer sicheren Kontaktierung sind hierzu entsprechende Maßnahmen erforderlich. Vorzugsweise ist das abisolierte Ende, das heißt der Endabschnitt des zumindest einen Leiters von der gebildeten Oxidschicht zu befreien, beispielsweise mittels einer Klinge, und umgehend oder sofort in ein säurefreies und alkalifreies Bad, beispielsweise aus neutraler Vaseline, zu tauchen. Ferner ist vorzugsweise der Einbauort möglichst frei von Feuchtigkeit und/oder einer aggressiven Atmosphäre zu halten. In mechanischer Hinsicht sind beispielsweise Schauben in einem Klemmkörper einer Schraubklemme mit maximal zulässigen Anzugsdrehmomenten der jeweiligen Reihenklemme anzuziehen. Bei einem erneuten Anschluss des zumindest einen Leiters ist die beschriebene Vorbehandlung des zumindest einen Leiters, das heißt sind die beschriebenen Maßnahmen vorzugsweise zu wiederholen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem dritten allgemeinen Gesichtspunkt ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, vorzugsweise einer Crimpverbindung, zwischen einem Anschlusselement und zumindest einem Leiter einer elektrischen Leitung, wobei das Anschlusselement wie hierin offenbart konfiguriert ist, wobei in einem Ausgangszustand des Anschlusselements der zumindest eine Leiter entlang einer Längsrichtung des Quetschmantels in den Wirkbereich eingelegt wird, und wobei ein Presswerkzeug an den Montagebereich angesetzt wird und den Montagebereich betätigt, vorzugsweise in einer Radialrichtung des Quetschmantels presst, um an dem zumindest einen inneren Quetschabschnitt und/oder an dem zumindest einen äußeren Quetschabschnitt jeweils eine Verformung auszubilden.
  • Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen rein auf die Vorrichtung des erfindungsgemäßen Anschlusselements gerichtete und/oder damit in Zusammenhang offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein und umgekehrt.
  • Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere oder andere Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel des Anschlusselements gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Ausgangszustand und in einer perspektivischen Ansicht;
    Fig. 2
    einen Ausschnitt des Anschlusselements aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung (Ausschnitt Z);
    Fig. 3
    eine Querschnittsansicht des Anschlusselements aus Figur 1 in einem Ausgangszustand mit einem aufgenommenen zumindest einen Leiter einer elektrischen Leitung;
    Fig. 4
    eine Querschnittsansicht des Anschlusselements aus Figur 1 in einem Montagezustand mit einem aufgenommenen zumindest einen Leiter einer elektrischen Leitung, wobei zwischen dem Anschlusselement und dem aufgenommenen zumindest einen Leiter eine Crimpverbindung ausgebildet ist;
    Fig. 5
    eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Ausgangszustand;
    Fig. 6
    eine Seitenansicht des Anschlusselements aus Figur 5 in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement verbundene zumindest eine Leiter ausgeblendet ist;
    Fig. 7
    eine Seitenansicht des Anschlusselements aus Figur 1 in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement verbundene zumindest eine Leiter ausgeblendet ist;
    Fig. 8
    eine Schnittansicht des Anschlusselements aus Figur 7 in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement verbundene zumindest eine Leiter ausgeblendet ist;
    Fig. 9
    die Schnittansicht des Anschlusselements aus Figur 8, wobei der mit dem Anschlusselement verbundene zumindest eine Leiter eingeblendet ist;
    Fig. 10
    eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement verbundene zumindest eine Leiter ausgeblendet ist;
    Fig. 11
    eine Schnittansicht des Anschlusselements aus Figur 10 in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement verbundene zumindest eine Leiter ausgeblendet ist;
    Fig. 12
    ein viertes Ausführungsbeispiel des Anschlusselements gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Ausgangszustand in einer schematischen Darstellung;
    Fig. 13
    eine Anordnung des Anschlusselements aus Figur 12 mit einem Leiter in einem Montagezustand in einer schematischen Darstellung.
  • Gleiche oder funktional äquivalente Komponenten oder Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zu deren Erläuterung wird teilweise auch auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele und/oder Figuren verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
  • Die folgende detaillierte Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dient zur näheren Veranschaulichung oder Verdeutlichung und soll den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise beschränken.
  • Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Anschlusselements 100 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Ausgangszustand und in einer perspektivischen Ansicht. Der Ausgangszustand ist vorzugsweise ein Herstellungszustand des Anschlusselements 100.
  • Das Anschlusselement 100 ist für zumindest einen Leiter 200 (nachfolgend der Einfachheit halber auch abgekürzt als "Leiter 200" bezeichnet) einer elektrischen Leitung konfiguriert. Mit anderen Worten ist das Anschlusselement 100 zur Verbindung mit einem Leiter 200 einer elektrischen Leitung konfiguriert. Der Leiter 200 ist vorzugsweise als zumindest eine Litze und somit aus mehreren, vorzugsweise aus einer Vielzahl von Einzeldrähten ausgebildet, oder umfasst zumindest eine Litze. Die mehreren oder die Vielzahl von Einzeldrähten können miteinander verdrillt und/oder miteinander verseilt sein. Der Leiter 200 kann alternativ als zumindest ein Drahtgeflecht ausgebildet sein oder zumindest ein Drahtgeflecht umfassen. Die Leitung des Leiters 200 kann beispielsweise Bestandteil eines Ladekabels einer Ladestation für elektrisch antreibbare Fahrzeuge (Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge) sein, wobei das Ladekabel zur Verbindung eines Ladesteckverbinders (Ladesteckers) mit einer Ladesäule dient. Die Ladestation mit dem Ladekabel und dem Ladesteckverbinder sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass das Ladekabel eine elektrische Leitung mit zumindest einem elektrischen Leiter 200 und zumindest ein Anschlusselement 100 wie hierin offenbart umfasst. Der Leiter 200 kann im Wesentlichen aus Aluminium oder aus einem Werkstoff auf Basis einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein und ist daher durch ein geringes spezifisches Gewicht, das heißt durch eine geringe Dichte gekennzeichnet. Alternativ kann der Leiter 200 im Wesentlichen aus Kupfer oder aus einem Werkstoff auf Basis einer Kupferlegierung ausgebildet sein.
  • Zur Ausbildung einer Fügeverbindung in Form einer Crimpverbindung mit dem Leiter 200 umfasst das Anschlusselement 100 einen Quetschmantel 104. Der Quetschmantel 104 ist vorzugsweise im Wesentlichen aus Aluminium oder aus einem Werkstoff auf Basis einer Aluminiumlegierung ausgebildet, vor allem dann, wenn der Leiter 200 im Wesentlichen aus Aluminium oder aus einem Werkstoff auf Basis einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, womit beispielsweise gleiche Ausdehnungskoeffizienten gegeben sind. Der Quetschmantel 104 ist ein mittels eines Presswerkzeugs definiert plastisch verformbarer Körper des Anschlusselements 100. Mit anderen Worten ist der Quetschmantel 104 ein formveränderbarer oder formvariabler Körper, was nachfolgend noch näher beschrieben wird. Der Quetschmantel 104 ist vorzugsweise integral einstückig ausgebildet.
  • Der Quetschmantel 104 umfasst einen Wirkbereich 108 zur Aufnahme des Leiters 200, vorzugsweise in einer Längsrichtung L des Quetschmantels 104. Die Längsrichtung L ist vorzugsweise diejenige Richtung, in welcher sich der Quetschmantel 104 am längsten oder längstens erstreckt. Der Quetschmantel 104 ist in der Längsrichtung L durch die Länge 103 gekennzeichnet, durch welche wiederum das Anschlusselement 100 wesentlich charakterisiert ist.
  • Der Wirkbereich 108 ist ein innerer oder innenliegender Abschnitt des Quetschmantels 104 mit einer Innenfläche oder Wirkfläche 106, welcher in einem Montagezustand des Anschlusselements 100 mit dem Leiter 200 kontaktiert und eine im Wesentlichen formschlüssige und/oder eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung, vorzugsweise infolge plastischer Verformung, in Form einer Crimpverbindung ausbildet. Somit ist der Wirkbereich 108 zur Aufnahme des Leiters 200 konfiguriert. Der Quetschmantel 104 umfasst darüber hinaus einen Montagebereich 109 zur Betätigung durch ein Presswerkzeug, das heißt vorzugsweise durch ein Quetschwerkzeug. Das Presswerkzeug ist in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Der Montagebereich 109 ist ein äußerer oder außenliegender Abschnitt des Quetschmantels 104 mit einer Außenfläche 105, welcher mit dem Presswerkzeug im Zuge des Montagevorgangs des Anschlusselements 100 mit dem Leiter 200 kontaktiert.
  • Zur Ausbildung und/oder Herstellung der Crimpverbindung umfasst der Wirkbereich 108 zumindest einen inneren Quetschabschnitt 120 und im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl oder mehrere innere Quetschabschnitte 120, von welchen in Figur 1 zwei innere Quetschabschnitte 120 gekennzeichnet sind. Die Quetschabschnitte 120 sind zur Ausbildung einer Verformung, vorzugsweise einer plastischen Verformung, konfiguriert. Darüber hinaus umfasst der Montagebereich 109 im Weiteren zur Ausbildung und/oder Herstellung der Crimpverbindung zumindest einen äußeren Quetschabschnitt 110 und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl oder mehrere äußere Quetschabschnitte 110, von welchen in Figur 1 zwei äußere Quetschabschnitte 110 gekennzeichnet sind.
  • Sowohl die inneren Quetschabschnitte 120 als auch die äußeren Quetschabschnitte 110 sind jeweils durch Aussparungen von Werkstoff des Quetschmantels 104 gekennzeichnet, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.
  • In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Anschlusselements 100 ist der Quetschmantel 104 in einer Umfangsrichtung U des Quetschmantels 104 geschlossen hohlzylinderförmig, vorzugsweise hülsenförmig, ausgebildet. Der Quetschmantel 104 ist in einer radialen Richtung, das heißt in einer Radialrichtung R des Quetschmantels 104 durch einen resultierenden oder maximalen Außendurchmesser 101, durch einen resultierenden Innendurchmesser 102 und durch eine resultierende oder maximale Dicke 107 in dem Ausgangszustand des Anschlusselements 100 gekennzeichnet. Die innere resultierende oder effektive Querschnittsfläche zur Aufnahme des Leiters 200 kann beispielsweise in einem Bereich von ca. 2,5 mm2 bis ca. 300 mm2 liegen.
  • In Figur 1 ist ferner ein Winkel α dargestellt, welcher stellvertretend eine Ausrichtung und/oder einen Verlauf der inneren Quetschabschnitte 120 und/oder der äußeren Quetschabschnitte 110, vorzugsweise zu der Längsrichtung L, gekennzeichnet. Die äußeren Quetschabschnitte 110 erstrecken sich entlang der Länge 103 des Quetschmantels 104 demnach zumindest abschnittsweise im Wesentlichen spiralförmig. Analog können sich auch die inneren Quetschabschnitte 120 entlang der Länge 103 zumindest abschnittsweise im Wesentlichen spiralförmig erstrecken. Mit anderen Worten erstrecken sich die inneren Quetschabschnitte 120 und/oder die äußeren Quetschabschnitte 110 drallförmig entlang der Längsrichtung L.
  • Darüber hinaus sind in Figur 1 eine sich durch innere Quetschabschnitte 120 ergebende innere Mantelrippe 140 sowie eine sich durch äußere Quetschabschnitte 110 ergebende äußere Mantelrippe 130 gekennzeichnet. Analog den inneren und den äußeren Quetschabschnitten 120, 110 erstrecken sich die sich ergebenden inneren und äußeren Mantelrippen 140, 130 drallförmig entlang der Längsrichtung L, was aus weiteren Figuren hervorgeht.
  • Der Quetschmantel 104 wird mittels eines Presswerkzeugs, welches zumindest abschnittsweise an der Außenfläche 105, das heißt an dem Montagebereich 109 angesetzt wird, plastisch und somit irreversibel verformt, vorzugsweise zumindest insgesamt in der Umfangsrichtung U und/oder in der Radialrichtung R. Um dies näher zu verdeutlichen, zeigt Figur 2 den Ausschnitt Z des Anschlusselements 100 aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung.
  • Die inneren Quetschabschnitte 120 sind vorzugsweise jeweils als Nuten ausgebildet oder umfassen jeweils Nuten, welche sich in dem Wirkbereich 108 in der Längsrichtung L, vorzugsweise über die Länge 103, über den oder entlang des Quetschmantels 104 erstrecken. Die äußeren Quetschabschnitte 110 sind vorzugsweise jeweils als Nuten ausgebildet oder umfassen jeweils Nuten, welche sich in dem Montagebereich 109 in der Längsrichtung L, vorzugsweise über die Länge 103, über den oder entlang des Quetschmantels 104 erstrecken. Sowohl die inneren Quetschabschnitte 120 als auch die äußeren Quetschabschnitte 110 weisen zumindest abschnittsweise eine keilförmige oder im Wesentlichen V-förmige Kontur 120K, 110K auf, was ferner auch aus der Querschnittsansicht des Quetschmantels 104 in Figur 3 hervorgeht.
  • Ferner zeigt sich in der Darstellung in Figur 2, dass die inneren Quetschabschnitte 120 zu den äußeren Quetschabschnitten 110 in der Umfangsrichtung U des Quetschmantels 104 voneinander beabstandet ausgebildet und/oder angeordnet sind. Somit kann der Quetschmantel 104 in der Umfangrichtung U und/oder in der Radialrichtung R gleichmäßig verformt werden, womit eine Verkleinerung des resultierenden oder maximalen Außendurchmessers 101 und/oder des resultierenden Innendurchmessers 102 in dem Montagezustand des Anschlusselements 100 mit einhergeht.
  • Jeweils zwei in der Umfangsrichtung U zueinander benachbart angeordnete und/oder ausgebildete innere Quetschabschnitte 120 bilden zusammen eine innere Mantelrippe 140, welche vorzugsweise als Pressrippe zur Übertragung einer Presskraft auf den Leiter 200 fungiert und dazu auch konfiguriert ist. Um eventuell an dem Leiter 200 vorhandene Metalloxidschichten aufzubrechen und/oder zu durchdringen, umfasst die Innenfläche 106 des Quetschmantels 104, vorzugsweise an den Pressrippen 140, zumindest abschnittsweise Riefen 150. Die Riefen 150 können vorzugsweise als schmale und/oder längliche Vertiefungen, oder als Rillen ausgebildet sein.
  • Durch die Ausbildung der inneren Quetschabschnitte 120 als Nuten mit keilförmigen Konturen 120K, das heißt schräg zueinander angeordneten Nutflächen, sind die inneren Quetschabschnitte 120 konfiguriert, in dem Montagezustand bei Ausbildung der Crimpverbindung (siehe hierzu auch Figur 5) zumindest teilweise den Leiter 200 aufzunehmen, sodass zumindest teilweise der Leiter 200, beispielsweise Einzeldrähte oder Teile einer Litze, zwischen zwei benachbart angeordneten Nutflächen eines inneren Quetschabschnitts 120 angeordnet sind. Dies trägt beispielsweise zu einer weiteren Verbesserung der Qualität der Crimpverbindung bei, vor allem hinsichtlich elektrischer Leitfähigkeit und mechanischer Auszugsfähigkeit.
  • Jeweils zwei in der Umfangsrichtung U zueinander benachbart angeordnete und/oder ausgebildete äußere Quetschabschnitte 110 bilden zusammen eine äußere Mantelrippe 130, welche vorzugsweise als Montagerippe zur Anbringung eines Presswerkzeugs und Aufbringung einer Presskraft (Druckkraft) fungiert, um bei dem Quetschmantel 104 eine Verformung im Zuge eines Montagevorgangs herbeizuführen
  • Figur 3 zeigt zur weiteren Veranschaulichung eine Querschnittsansicht des Anschlusselements 100 aus Figur 1 in dem Ausgangszustand, welcher vorzugsweise einen Herstellungszustand des Anschlusselements 100 darstellt, wobei noch keine Crimpverbindung ausgebildet ist. In dem Wirkbereich 108 befindet sich der Leiter 200 der elektrischen Leitung. Gut erkennbar sind Querschnitte von Einzeldrähten des Leiters 200.
  • Ferner ergibt sich aus der Darstellung in Figur 3, dass in dem Ausgangszustand der Anschlussklemme 100 die inneren Quetschabschnitte 120 des Wirkbereichs 108 und die äußeren Quetschabschnitte 110 des Montagebereichs 109 jeweils in der Umfangsrichtung U des Quetschmantels 104 in einem im Wesentlichen gleichen Abstand oder im Wesentlichen gleichmäßig zueinander ausgebildet und/oder angeordnet sind. Mit Blick auf die Konfiguration des Wirkbereichs 108 ergeben sich in Analogie zu dem Lauf eines Gewehrs somit Züge und Felder bei dem Wirkbereich 108, wobei die inneren Quetschabschnitte 120 die Züge und die inneren Mantelrippen 130 die Felder darstellen.
  • Die entsprechende Anordnung und/oder Ausgestaltung sowohl der inneren Quetschabschnitte 120 als auch der äußeren Quetschabschnitte 110 erlaubt eine definierte und somit zielgerichtete plastische Verformung des Quetschmantels 104, wodurch das Anschlusselement 100 gemäß der vorliegenden Erfindung unter anderem gekennzeichnet ist.
  • Aus der Darstellung in Figur 3 geht unter anderem ferner hervor, dass sich in der Radialrichtung R des Quetschmantels 104 die inneren Quetschabschnitte und die äußeren Quetschabschnitte 110 überschneiden. Mit anderen Worten erstrecken sich die Nuten der inneren Quetschabschnitte 120 in der Radialrichtung R soweit nach außen in Richtung der Außenfläche 105 und die Nuten der äußeren Quetschabschnitte 110 in der Radialrichtung R soweit nach innen in Richtung der Innenfläche 106, das vor allem bei einer Überlagerung der Nuten eine Überschneidung gegeben ist. Dies führt dazu, dass die Quetschabschnitte 110 und 120 in Bezug auf den Quetschmantel 104 mehr oder weniger "Verformungsgelenke" oder "Verformungsscharniere" bilden und somit die definierte plastische Verformung des Quetschmantels 104 gewährleisten.
  • Die inneren Quetschabschnitte 120 und die äußeren Quetschabschnitte 110 sind in der Umfangsrichtung U des Quetschmantels 104 zickzackförmig oder einander abwechselnd ausgerichtet ausgebildet und/oder angeordnet. Dadurch werden zunächst jeweils Verformungen in entgegengesetzten Richtungen realisiert, was sich jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel insgesamt auf die Form des Quetschmantels 104 derart auswirkt, dass der Quetschmantel 104 in dem Montagezustand durch eine Form gekennzeichnet ist, welche ähnlich zu der Form in den Ausgangszustand ist, nämlich eine hülsenförmige Konfiguration. Die äußeren Querschabschnitte 110 sind ausgebildet, den Quetschmantel 104 aufzuweiten, die inneren Quetschabschnitte 120 sind ausgebildet, den Quetschmantel 104 im Zuge eines Montagevorgangs gleichzeitig einzuengen. Somit ergibt sich nach einem Montagevorgang insgesamt wiederum eine hülsenförmige Konfiguration des Quetschmantels 104.
  • Figur 4 zeigt eine Querschnittsansicht des Anschlusselements 100 aus Figur 1 in dem Montagezustand mit dem aufgenommenen Leiter 200 der elektrischen Leitung, wobei zwischen dem Anschlusselement 100 und dem aufgenommenen Leiter 200 eine Crimpverbindung ausgebildet ist.
  • Es zeigt sich, das sowohl die inneren Quetschabschnitte 120 als auch die äußeren Quetschabschnitte 110 plastisch verformt ("nahezu geschlossen") und somit geometrisch verändert sind. Der resultierende oder maximale Außendurchmesser 101 ist gegenüber dem Ausgangszustand des Anschlusselements 100 ebenfalls verändert, das heißt geringer. Zudem kann auch der Leiter 200 zumindest teilweise plastisch verformt sein. Durch die plastische Verformung übt nun der Quetschmantel 104 um den Umfang herum Presskräfte in der Radialrichtung R auf den Leiter 200 aus. Es wird eine im Wesentlichen formschlüssige und/oder eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung ausgebildet.
  • Figur 5 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements 100 in dem Ausgangszustand, in welchem noch keine plastische Verformung stattfindet. Gut erkennbar ist der Winkel α, unter welchem sich die äußeren Quetschabschnitte 110 in Bezug auf die Längsrichtung L entlang des Quetschmantels 104 erstrecken. Das zweite Ausführungsbeispiel des Anschlusselements 100 ist zu dem ersten Ausführungsbeispiel des Anschlusselements 100 im Wesentlichen identisch ausgebildet, allerdings erstrecken sich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die äußeren Quetschabschnitte 110 unter einem anderen Winkel α als bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Anschlusselements 100. Mit anderen Worten haben bei dem Anschlusselement 100 in Figur 5 die äußeren Quetschabschnitte 110 in Längsrichtung L gesehen einen Linksdrall, wohingegen bei dem Anschlusselement 100 in Figur 1 die äußeren Quetschabschnitte 110 in Längsrichtung L gesehen durch einen Rechtsdrall gekennzeichnet sind.
  • Figur 6 zeigt ergänzend eine Seitenansicht des Anschlusselements 100 aus Figur 5 in dem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement 100 verbundene Leiter 200 ausgeblendet ist.
  • Wie sich aus den Figuren 5 und 6 ferner ergibt und dort mit gestrichelten Linien angedeutet ist, kann zumindest ein Einführabschnitt des Quetschmantels 104 für den Leiter 200 gefast sein, das heißt zumindest eine Fase 160 aufweisen. Vorzugsweise können auch beide Einführabschnitte des Quetschmantels 104 für den Leiter 200 gefast sein. Dadurch wir beispielsweise ein einfacheres Einführen des Leiters 200 in den Wirkbereich 108 des Quetschmantels 104 gewährleistet. Mit anderen Worten kann somit ein verbessertes Auffädeln des Anschlusselements 100 realisiert werden, wodurch im Weiteren Sollbruchstellen an dem Leiter 200 vermieden werden können.
  • Aufgrund der plastischen Verformung, vorzugsweise plastischen Kaltumformung, ergibt sich bei dem Quetschmantel 104 ein gegenüber dem Ausgangszustand verringerter, das heißt geringerer resultierender oder maximaler Außendurchmesser 101. Die Nuten der äußeren Quetschabschnitte 110 und mithin auch der inneren Quetschabschnitte 120 sind nahezu geschlossen oder zusammengedrückt.
  • Figur 7 zeigt eine Seitenansicht des Anschlusselements 100 aus Figur 1 in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement 100 verbundene Leiter 200 ausgeblendet ist. Ebenfalls kann auch dieses Anschlusselement 100 an zumindest einem Einführabschnitt für den Leiter 200 gefast sein und somit zumindest eine Fase 160 aufweisen.
  • Figur 8 zeigt nun eine Schnittansicht (Längsschnitt/Schnitt in Längsrichtung L) des Anschlusselements 100 aus Figur 7 in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement 100 verbundene Leiter 200 ausgeblendet ist. Aus der Zusammenschau der Figuren 7 und 8 ergibt sich, dass der Verlauf oder die Erstreckung der äußeren Quetschabschnitte 110 durch einen anderen Winkel α gekennzeichnet ist, als der Winkel α des Verlaufs oder der Erstreckung der inneren Quetschabschnitte 120. Dies gilt analog für die äußeren und inneren Mantelrippen 130, 140, wobei die äußeren Mantelrippen 130 in der Längsrichtung L gesehen durch einen Rechtsdrall und die inneren Mantelrippen 140 in der Längsrichtung L gesehen durch einen Linksdrall gekennzeichnet sind.
  • Figur 9 zeigt die Schnittansicht des Anschlusselements 100 aus Figur 8 in dem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement 100 verbundene Leiter 200 eingeblendet ist. Gut erkennbar ist die Gegenläufigkeit der inneren Quetschabschnitte 120 und dem als Litze ausgebildeten Leiter 200.
  • Figur 10 zeigt eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements 100 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement 100 verbundene Leiter 200 ausgeblendet ist. Dass es sich hierbei um ein weiteres Ausführungsbeispiel handelt, wird aus der Darstellung in Figur 11 deutlich. Figur 11 zeigt eine Schnittansicht des Anschlusselements 100 aus Figur 10 in dem Montagezustand, wobei der mit dem Anschlusselement 100 verbundene Leiter 200 ausgeblendet ist. Aus der Zusammenschau der Figuren 10 und 11 ergibt sich, dass der Verlauf oder die Erstreckung der äußeren Quetschabschnitte 110 durch einen Winkel α gekennzeichnet ist, welcher im Wesentlichen dem Winkel α des Verlaufs oder der Erstreckung der inneren Quetschabschnitte 120 entspricht. Dies gilt analog für die äußeren und inneren Mantelrippen 130, 140, wobei die äußeren Mantelrippen 130 in der Längsrichtung L gesehen durch einen Rechtsdrall und ebenfalls die inneren Mantelrippen 140 in der Längsrichtung L gesehen durch einen Rechtsdrall gekennzeichnet sind. Mit anderen Worten ist hier ein Gleichlauf der inneren und äußeren Quetschabschnitte 120, 110 gegeben. Selbstverständlich ist jeweils eine Vielzahl von Winkeln α für den Verlauf oder die Erstreckung der inneren und äußeren Quetschabschnitte 120, 110 möglich.
  • Die Figuren 12 und 13 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlusselements 100 in einer stark vereinfachten, schematischen Darstellung, wobei in Figur 12 das Anschlusselement 100 in einem Ausgangszustand dargestellt ist und wobei in Figur 13 eine Anordnung des Anschlusselements 100 mit einem Leiter 200 in einem Montagezustand dargestellt ist.
  • Zumindest geht aus den Darstellungen in den Figuren 12 und 13 hervor, dass der Quetschmantel 104 auch andere Konfigurationen aufweisen kann, als eine hohlzylinderförmige oder eine hülsenförmige Konfiguration, beispielsweise die Konfiguration eines Vierkantrohrs mit trapezförmigem, rechteckförmigem oder im Wesentlichen quadratischem Querschnitt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Vorzugsweise beansprucht die vorliegende Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Anschlusselement
    101
    (resultierender) Außendurchmesser
    102
    (resultierender) Innendurchmesser
    103
    Länge (Erstreckung in Längsrichtung)
    104
    Quetschmantel
    105
    Außenfläche
    106
    Wirkfläche
    107
    Dicke
    108
    Wirkbereich
    109
    Montagebereich
    110
    äußerer Quetschabschnitt
    110K
    Kontur
    120
    innerer Quetschabschnitt
    120K
    Kontur
    130
    äußere Mantelrippe (Pressrippe)
    140
    innere Mantelrippe
    150
    Riefen
    160
    Fase
    200
    (elektrischer) Leiter
    L
    Längsrichtung
    R
    Radialrichtung
    U
    Umfangsrichtung
    α
    Winkel

Claims (16)

  1. Anschlusselement (100) für zumindest einen Leiter (200) einer elektrischen Leitung, wobei das Anschlusselement (100) einen Quetschmantel (104) zur Ausbildung einer Crimpverbindung mit dem zumindest einen Leiter (200) in einem Montagezustand des Anschlusselements (100) umfasst,
    wobei der Quetschmantel (104) einen Wirkbereich (108) zur Aufnahme des zumindest einen Leiters (200) und einen Montagebereich (109) zur Betätigung durch ein Presswerkzeug umfasst,
    wobei der Wirkbereich (108) zumindest einen inneren Quetschabschnitt (120) zur Ausbildung einer Verformung des Quetschmantels (104) in dem Montagezustand umfasst und wobei der Montagebereich (109) zumindest einen äußeren Quetschabschnitt (110) zur Ausbildung einer Verformung des Quetschmantels (104) in dem Montagezustand umfasst.
  2. Anschlusselement (100) nach Anspruch 1,
    wobei der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) zu dem zumindest einen äußeren Quetschabschnitt (110) in einer Umfangsrichtung (U) des Quetschmantels (104) und/oder in einer Radialrichtung (R) des Quetschmantels (104) voneinander beabstandet ausgebildet sind.
  3. Anschlusselement (100) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei sich der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) in einer Längsrichtung (L) des Quetschmantels (104) und/oder in einer Umfangsrichtung (U) des Quetschmantels (104) erstreckt, und/oder
    wobei sich der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) in einer Längsrichtung (L) des Quetschmantels (104) und/oder in einer Umfangsrichtung (U) des Quetschmantels (104) erstreckt.
  4. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) und/oder wobei der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) zur Ausbildung einer definierten Verformung in eine bestimmte Position und/oder in eine bestimmte Lage jeweils als Nut, Kerbe, Rille oder als Sicke konfiguriert ist.
  5. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) und/oder wobei der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) in einer Querschnittsansicht des Quetschmantels (104) jeweils eine keilförmige Aussparung umfasst und/oder jeweils zumindest abschnittsweise eine keilförmige Kontur (120K, 110K) aufweist.
  6. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Quetschmantel (104) geschlossen hohlzylinderförmig, vorzugsweise hülsenförmig, ausgebildet ist,
    wobei sich in einer Radialrichtung (R) des Quetschmantels (104) der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) und der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) überschneiden, an einen Durchmesser des Quetschmantels (104) jeweils angrenzen oder davon beabstandet sind, und/oder
    wobei der Wirkbereich (108) und der Montagebereich (109) in einem in einer Längsrichtung (L) des Quetschmantels (104) aufgeschnittenen und ausgerollten Zustand des Quetschmantels (104) jeweils in einer Draufsicht zueinander identisch oder zumindest zueinander ähnlich ausgebildet sind.
  7. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) und der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) in einer Umfangsrichtung (U) des Quetschmantels (104) zickzackförmig ausgebildet und/oder angeordnet sind, um die Verformungen in entgegengesetzten und/oder in gleichen Richtungen auszubilden,
    vorzugsweise um den Quetschmantel (104) bei Betätigung durch das Presswerkzeug durch den zumindest einen äußeren Quetschabschnitt (110) einzuengen und durch den zumindest einen inneren Quetschabschnitt (120) einzuengen, vorzugsweise gleichzeitig einzuengen.
  8. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei sich der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) und/oder wobei sich der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) unter Ausbildung eines Winkels (α) zu einer Längsrichtung (L) des Quetschmantels (104) in der Längsrichtung (L) und/oder in einer Umfangsrichtung (U) des Quetschmantels (104) erstreckt.
  9. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei in einem Ausgangszustand des Anschlusselements (100) ein erster innerer Quetschabschnitt (120) und ein dazu in einer Umfangrichtung (U) des Quetschmantels (104) benachbart ausgebildeter zweiter innerer Quetschabschnitt (120) eine erste innere Mantelrippe (140), vorzugsweise eine erste Pressrippe (140) zur Übertragung einer Presskraft auf den zumindest einen Leiter (200), ausbilden.
  10. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) konfiguriert ist, in dem Montagezustand zumindest teilweise den zumindest einen Leiter (200) aufzunehmen.
  11. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei sich der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) und/oder wobei sich der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) entlang einer Länge (103) des Quetschmantels (104) in einer Längsrichtung (L) des Quetschmantels (104) spiralförmig erstreckt, wobei vorzugsweise der zumindest eine innere Quetschabschnitt (120) und der zumindest eine äußere Quetschabschnitt (110) sich jeweils linksdrehend spiralförmig erstrecken oder sich jeweils rechtsdrehend spiralförmig erstecken oder sich zueinander unterschiedlich drehend spiralförmig erstrecken.
  12. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Quetschmantel (104) eine Vielzahl an inneren Quetschabschnitten (120) und/oder eine Vielzahl an äußeren Quetschabschnitten (110) umfasst,
    wobei in einem Ausgangszustand der Anschlussklemme (100) die inneren Quetschabschnitte (120) des Wirkbereichs (108) und/oder die äußeren Quetschabschnitte (110) des Montagebereichs (109) jeweils in einer Umfangsrichtung (U) des Quetschmantels (104) in einem gleichen Abstand zueinander ausgebildet sind.
  13. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei an einer Außenfläche (105) des Quetschmantels (104) zumindest eine Schicht aus einem Isolierstoff angeordnet ist, welche sich in einer Längsrichtung (L) des Quetschmantels (104) zumindest abschnittsweise erstreckt.
  14. Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Anschlusselement (100) einstückig integral aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist oder zumindest darauf basiert, und/oder
    wobei eine Innenfläche (106) des Quetschmantels (104) zumindest abschnittweise Riefen (150) zum Aufbrechen einer Metalloxidschicht des zumindest einen Leiters (200) in einem Montagezustand umfasst.
  15. Anordnung mit einem Anschlusselement (100) und mit zumindest einem Leiter (200) einer elektrischen Leitung, wobei das Anschlusselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und zwischen dem Anschlusselement (100) und dem zumindest einen Leiter (200) in einem Montagezustand eine Crimpverbindung ausgebildet ist,
    wobei vorzugsweise zwischen dem Quetschmantel (104) und dem zumindest einen Leiter (200) zumindest abschnittsweise ein Schmierstoff oder ein Klebstoff, vorzugsweise ein elektrisch leitender oder nicht-leitender Schmierstoff, oder ein elektrisch leitender oder nicht-leitender Klebstoff, angeordnet ist, und/oder
    wobei vorzugsweise der zumindest eine elektrische Leiter (200) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist.
  16. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, vorzugsweise einer Crimpverbindung, zwischen einem Anschlusselement (100) und zumindest einem Leiter (200) einer elektrischen Leitung, wobei das Anschlusselement (100) vorzugsweise nach einem der vorhergehen Ansprüche konfiguriert ist,
    wobei in einem Ausgangszustand des Anschlusselements (100) der zumindest eine Leiter (200) entlang einer Längsrichtung (L) des Quetschmantels (104) in den Wirkbereich (108) eingelegt wird, und
    wobei ein Presswerkzeug an den Montagebereich (108) angesetzt wird und den Montagebereich (108) betätigt, vorzugsweise in einer Radialrichtung (R) des Quetschmantels (104) presst, um an dem zumindest einen inneren Quetschabschnitt (120) und/oder an dem zumindest einen äußeren Quetschabschnitt (110) jeweils eine Verformung auszubilden.
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