EP4674006A1 - Steckverbindung zur lösbaren kontaktierung von stromschienen - Google Patents

Steckverbindung zur lösbaren kontaktierung von stromschienen

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Publication number
EP4674006A1
EP4674006A1 EP24709322.2A EP24709322A EP4674006A1 EP 4674006 A1 EP4674006 A1 EP 4674006A1 EP 24709322 A EP24709322 A EP 24709322A EP 4674006 A1 EP4674006 A1 EP 4674006A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug connection
plug
contact
connection
locking screw
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
EP24709322.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Annecke
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.)
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Original Assignee
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
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 Amphenol Tuchel Electronics GmbH filed Critical Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Publication of EP4674006A1 publication Critical patent/EP4674006A1/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
    • 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
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • 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
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • 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
    • H01R4/70—Insulation of connections

Definitions

  • the invention relates to a plug connection for detachably contacting a first busbar and at least one second busbar, comprising a plug connection plug for electrically insulating housing of the first busbar and a plug connection mating plug for electrically insulating housing of the at least one second busbar.
  • Plug connections, contacting elements, pole connectors, receptacles, etc. in a wide variety of designs and variants are used to make contact or to create detachable, electrically conductive connections.
  • Contact systems based on prismatic geometries for accommodating one or more contact pins have been developed, particularly but not exclusively for electrical contacting tasks in the higher power range.
  • High-voltage connectors are often designed with one or more plug contact pins and, in addition to reliable, detachable and durable contact, must also be protected against unintentional disconnection of the plug connection or disconnection caused by axial tensile loads.
  • High-voltage batteries usually have a number of cells, each of which generates a high electrical output and is connected in series.
  • the cells - also known as modules - are electrically connected using cables and plug connections or cell connectors to create the series connection. Due to the high electrical output flowing, the cross-sections of the cables are large, so that high contact forces are required to connect them.
  • the electrical conductors are usually pressed against each other using a screw connection and a contact element placed between the two conductors.
  • the contacting elements of the electrically conductive connection to be implemented are often formed by two busbars, for example by a front-side, axial surface contact of the electrical transmission elements.
  • the force required for contacting is applied via a steel screw in order to be able to apply the necessary high axial preload force.
  • the tightening torque of the screw with its direct influence on the screw preload force, must be adhered to very precisely.
  • a high contact pressure generated by pre-tensioning the screw is not only necessary to move the electrical conductors or busbars, which are typically heavy and stiff for high direct currents, but also to level out unevenness in the surface through plastic deformation by elastically deforming the contact surfaces of the conductors and the contact element pressed against each other and to achieve the largest possible contact area.
  • a low contact resistance reduces electrical losses and the plug connection heats up less.
  • a non-detachable electrical contact suitable for higher and high electrical outputs is shown in DE 10 2015 000 988 B3 by disclosing a method for producing an electrically conductive connection using a brazing process between copper wires and a carrier made of copper strip.
  • the carrier is provided with a punched hole into which a brazing preform in the form of a rivet is placed and riveted to the carrier.
  • the wires are then soldered to the rivet head by melting the brazing solder.
  • DE 10 2017 205 360 B3 describes an electrical contact element and its method for producing a brazed, electrically conductive connection with a counter-contact by means of a pressed-in solder body made of hard solder.
  • the electrical contact element is designed to realize a material-locking, electrically conductive connection with a counter-contact, with at least one recess on a contact surface of the contact element and with a solder body made of hard solder that is pressed into the recess and protrudes from the recess over the contact surface.
  • the contact element and the counter-contact are pressed against each other on the contact surface by the pre-tensioning forces of a screw and the solder body is heated up and melted so that a material-locking connection is created.
  • the high pre-tensioning forces required for the screw require high tightening torques, which can only be made possible by metallic screw materials with suitable strength. Since the screw must be accessible for assembly and is electrically conductive, contact protection must be provided, for example by means of a non-conductive housing and/or an insulating body.
  • the invention proposes a plug connection suitable for the transmission of high electrical power, in particular in electric motor-driven vehicles and/or their energy storage devices, which has both an integrated contact protection solution and a locking mechanism that prevents it from coming loose.
  • the plug connection according to the invention realizes the electrically conductive, detachable mechanical connection between two busbars (also called busbars) or flat conductors, has at least one mechanical coding for the correct position of the plug connection of the contact elements and aims to minimize the external dimensions of the plug connection in an integrated manner.
  • the invention recognizes that the detachable, electrically conductive contacting of the busbars can be provided particularly advantageously by a largely parallel position to one another and by using contact elements in the form of a combination of contact socket and contact pin.
  • the invention can dispense with contact preload forces through a screw connection and limit the functional task of the screw preload force to locking or securing against loosening of the plug connection. This makes it possible to design the required preload force of the screw for the locking function, which is much lower than the required preload force for the functional combination prevalent in the prior art, consisting of the sum of the contact force preload and the locking force preload.
  • the material strength of the screw can be chosen to be significantly lower and enables the use of materials with electrical insulation properties, for example plastic.
  • This touch protection integration means that no additional components are required for the screw with touch protection function, thus supporting the cost-effective, simple and space-saving design.
  • the complete touch protection safety of the components involved in the electrical line, consisting of contact elements and busbars is implemented by an at least one-piece housing of the plug connection with insulating properties, for example through plastic materials.
  • the invention provides in an optional embodiment that the thread required for the locking function of the screw is integrated in a threaded blind hole or a threaded bore in a contact element.
  • the screw can be movably attached to a housing by means of a geometric design and secured against loosening in the assembled position after the tightening torque has been applied.
  • the detachable, electrically conductive contact of the busbars is formed by contact elements consisting of a combination of contact socket and contact pin. The contact elements are compatible with each other in such a way that the contact pin can be inserted into the contact socket.
  • the contact socket has spring-elastic contact blades which apply the contact forces.
  • the contact elements are each electrically conductively fixed to a busbar with their axial extension and thus their plug-in and contacting direction radially to the longitudinal extension of the busbars.
  • the contact forces acting between the contact elements when plugged in are radial to them, axially parallel relative to the longitudinal extension of the busbars. If a battery is to be electrically contacted with a consumer, a busbar is assigned to the battery and a busbar to a plug connector of the plug connection and are each arranged in an insulating housing together with the fixed contact element. When contacting cells within a battery, the busbars are each assigned to a battery cell.
  • the locking screw is inserted and screwed in alignment and centrally to the common center axis of the plugged-together contact elements.
  • the screw preload forces act axially to the contact elements, whose contact forces are directed radially to the center axis of the screw shaft and contact elements.
  • the screw preload forces lock the contact elements in their plugged-in position, so that the screw function is limited to locking or securing the contact elements against loosening of the plug contact connection.
  • the inventive design and positioning of the screw as a functional locking screw also has a particularly advantageous effect on the installation space requirement, since the screw is screwed directly within the contact element arrangement in a very space-saving manner and in this way the locking elements customary in the prior art in the form of, for example, latches on the outer contour of the connector housing are replaced and the free housing outer surfaces are available for mechanical coding elements, for example.
  • the invention recognizes a further advantageous connection through the functional separation of the locking preload force and the contact preload force, which means that an electrically non-conductive screw material with reduced strength compared to steel materials can be used.
  • the functional separation of the locking and contact force according to the invention ensures that even with such settling processes and the associated preload losses, the contact force between the contact elements is not affected.
  • Fig. 1 is a sectional side view of a first possible embodiment of the plug connection for releasable electrical contacting of a first busbar and at least one second busbar;
  • Fig. 2 shows a sectional side view of a second possible embodiment of the plug connection for the detachable, electrical contacting of a first busbar and at least one second busbar;
  • Fig. 3 a detailed sectional view of the locking screw with securing function and loss protection.
  • Figure 1 shows the sectional side view of a first possible embodiment of the plug connection 1 for detachably electrically contacting a first busbar 10 and at least one second busbar 20.
  • the plug connection partners of this embodiment are formed by a plug connection plug 50 and a plug connection mating plug 60.
  • the plug connection mating plug 60 is, for example, a battery (if a consumer, electric motor or the on-board network of a vehicle is detachably electrically coupled to the battery as an electrical energy storage device) or a cell within a battery (if internal cells of the battery are electrically connected to one another).
  • the plug connector 50 has the electrically conductive components in the form of a first busbar 10 and a contact socket 30, 31 within a plug connector housing 51 and a plug connector housing element 52.
  • the electrically conductive coupling of the first busbar 10 and the contact socket 31 is achieved, for example, by pressing the contact socket 30, 31 into a hole in the busbar 10.
  • the plug connector housing 51 and the plug connector housing element 52 are based on a material that is insulating against electrical energy, for example plastic, and house the electrically conductive components (10, 30, 31) within the formed housing interior, so that contact protection is realized.
  • the plug connection mating connector 60 has the electrically conductive components in the form of a second busbar 20 and contact pin 30, 32 within a plug connection mating connector housing 61 and plug connection mating connector housing element 62.
  • the electrically conductive coupling of the second busbar 20 and contact pin 32 is achieved, for example, by pressing the contact pin 30, 32 into a hole in the busbar 20.
  • the plug connection mating connector housing 61 and the plug connection mating connector housing element 62 are based on a material that is insulating against electrical energy, for example plastic, and house the electrically conductive components (20, 30, 32) within the formed housing interior, so that contact protection is implemented. Alternatively, it is possible to use the plug connection mating connector housing 61 and
  • the plug connector housing 51 of the plug connector 50 is to be constructed in such a way that, in the plugged-in state of the plug connection 1, the electrically conductive components (10, 20, 30, 31, 32) are housed in a contact-protected manner by the plug connector housing 51 and the plug connector housing element 52.
  • the busbars 10, 20, which are largely axially parallel or in one plane with their longitudinal extensions, are contacted by their respective contact elements 30, 31, 32 through a radial plug-in direction, in that the contact elements 30, 31, 32 extend radially to the longitudinal extension of the busbars 10, 20 and in turn can be contacted by a plug-in movement in their axial direction.
  • the contact elements 30, 31, 32 are thus secured against loosening of the plug-in contact connection by the Contact elements 30, 31, 32 axially aligned locking screw 40 and does not have to apply any contact forces between the contact elements 30, 31, 32.
  • the locking screw 40 with its function of locking or securing the contact elements 30, 31, 32 against loosening of the plug contact connection realizes this function through the preload forces of the locking screw 40 through its tightening torque and has a preloading effect in the axial direction of the locking screw 40, which is axially parallel and aligned with the plug axis of the contact elements 30, 31, 32 and orthogonal to the plane of the direction of extension of the busbars 10, 20. Due to the lower preload locking forces in comparison to a summary combination of preload locking force and contact preload force, the invention uses a locking screw 40 with an electrically non-conductive material of lower strength, for example plastic. This design means that separate contact protection, i.e. contact between a person and electrically conductive components, is not necessary.
  • the locking screw 40 of this embodiment is arranged with its screw axis congruent to the plug axis of the contact elements 30, 31, 32.
  • the screw-in thread is an internal thread 33 in the contact pin 30, 32, which is designed as a cylindrical hollow pin with a central and axially longitudinally extending hollow bore in the form of a through-bore or a blind hole (a through-bore is shown here).
  • the functional and spatial consolidation of the locking function by the locking screw 40 in the installation space of the contact elements 30, 31, 32 results in a particularly advantageous minimization of the overall installation space requirement of the plug connection 1.
  • the design of the locking screw 40 also reduces the installation space requirement of the plug connection because contact protection measures such as the housing or covering of the screw head, which must be accessible from the outside in order to be able to tighten the locking screw 40, are not required.
  • the saving of locking elements on the outer contour of the plug connection 1 by integrating the locking into the contact elements 30, 31, 32 and designing it as a locking screw 40 made of electrically non-conductive material also reduces the installation space.
  • the locking screw 40 of the embodiment shown in Figure 1 is designed as a simple through-bolt through a hole in the connector housing element 52 in a first possible variant.
  • the locking screw 40 is also possible to design the locking screw 40 as a through-bolt through a hole in the connector housing element 52 with a safety feature against loosening and/or to be movably attached to the connector housing element 52 so that a loss protection and/or a pre-assembled assembly consisting of
  • Plug connector housing element 52 and locking screw 40 are described in connection with the second embodiment in Figure 2 and Figure 3.
  • the separation plane TR shown schematically in Figure 1 shows the plane from which the release and decontacting of the plug connection plug 50 and the plug connection mating plug 60 of the plug connection 1 takes place when the locking screw 40 is at least loosened and, if necessary, also removed.
  • Figure 2 illustrates the sectional side view of a second possible embodiment of the plug connection 1 for the detachable, electrical contacting of a first busbar 10 and at least one second busbar 20.
  • the plug connection partners are formed by a plug connection plug 50 and a plug connection mating plug 60.
  • the plug connector 50 has the electrically conductive components in the form of a first busbar 10 and contact pin 30, 32 within a plug connector housing 51 and plug connector housing element 52.
  • the plug connector mating connector 60 has the electrically conductive components in the form of a second busbar 20 and contact socket 30, 31 within a plug connector mating connector housing 61 and plug connector mating connector housing element 62.
  • the plug connection mating connector housing element 62 has an internal thread 63 aligned with the center axis of the contact elements 30, 31, 32, introduced into a through hole or blind hole for screwing in the locking screw 40.
  • the contact pin 30, 32 is designed as a cylindrical hollow pin with a central and axially longitudinally extending hollow bore in the form of a through-bore, so that the locking screw 40 can be guided through the through-bore and screwed to the internal thread 63 of the through-bore or blind hole of the plug connection mating connector housing element 62.
  • FIG. 2 An optionally provided embodiment of the combination of locking screw 40 and plug connector housing element 52 is shown in the embodiment variant of Figure 2. It is provided here that the locking screw 40 is movably attached to the plug connector housing element 52, so that a loss-proof device and/or a pre-assembled assembly consisting of plug connector housing element 52 and locking screw 40 is provided. This loss-proof assembly is realized in that the locking screw 40 has a constriction 41 of the screw shaft below its screw head, which has a smaller diameter than the screw shaft and the through hole of the plug connector housing element 52.
  • the length of the constriction 41 is adapted to the required axial mobility, at least to the level of the screw-in depth of the locking screw 40, into the internal thread 63 of the plug connector housing element 62 or into the internal thread 33 of the contact pin 30, 32, when the assembly is implemented in connection with the first embodiment according to Figure 1.
  • the screw shaft is slightly oversized compared to the through hole of the
  • Plug connector housing element 52 The assembly, consisting of locking screw 40 and plug connector housing element 52, is produced by pressing the locking screw 40 through the through hole of the plug connector housing element 52. This is possible because the locking screw 40 is made of an electrically non-conductive material with a lower material strength that has sufficient elastic deformability.
  • a safety device 54 shown schematically here can be provided to prevent the locking screw 40 from coming loose.
  • Figure 3 includes a sectional detailed view of the locking screw 40 and plug connector housing element 52 with a securing function in the form of the securing device 54 and the loss protection achieved by the assembly 40, 52.
  • a large number of variants can be considered for implementing the securing function against loosening of the screw connection: spring washers, toothed washers between the screw head and the contact surface of the screw head on the plug connector housing element 52, screw locking using locking adhesive between the thread partners and so on.
  • a toothing pair is realized and shown, formed from an external toothing 43 extending radially outwards, worked onto a screw head flange 42.
  • the compatible counter-toothing in the form of an internal toothing 56 extending radially inwards is provided on the inside of a collar 55 of the plug connector housing element 52 receiving the screw head flange 42.
  • the tooth pairing 43, 56 secures the locking screw 40 in its tightened state against loosening in the form of unintentional unscrewing, for example as a result of vibrations caused by the meshing of the toothing 43, 56.
  • a securing 54 in this form is possible and supported by the elastic material behavior of the locking screw 40, formed from an electrically non-conductive material, such as plastic. This elasticity allows the elastic deformation of the external toothing 43, which is at least partially required, when the locking screw 40 is screwed in and tightened, and an interlocking of the toothing 43, 56 after tightening.
  • the elastic material behavior is at least similar and offers similar elastic properties, so that in this case the internal toothing 56 also additionally realizes the partial elastic deformation.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zur lösbaren Kontaktierung einer ersten Stromschiene und wenigstens einer zweiten Stromschiene, aufweisend einen Steckverbindungsstecker zur elektrisch isolierenden Einhausung der ersten Stromschiene und einen Steckverbindungsgegenstecker zur elektrisch isolierenden Einhausung der wenigstens einen zweiten Stromschiene, wobei die Stromschienen durch Kontaktelemente lösbar elektrisch leitend kontaktiert sind und eine Verriegelungsschraube die Kontaktelemente gegen Lösen der Kontaktelementeverbindung sichert.

Description

Beschreibung
Steckverbindung zur lösbaren Kontaktierung von Stromschienen
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zur lösbaren Kontaktierung einer ersten Stromschiene und wenigstens einer zweiten Stromschiene, aufweisend einen Steckverbindungsstecker zur elektrisch isolierenden Einhausung der ersten Stromschiene und einen Steckverbindungsgegenstecker zur elektrisch isolierenden Einhausung der wenigstens einen zweiten Stromschiene.
Zur Kontaktierung oder Herstellung lösbarer, elektrisch leitender Verbindungen werden Steckverbindungen, Kontaktierungselemente, Polverbinder, Steckhülsen usw. in unterschiedlichsten Ausbildungen und Varianten eingesetzt. Insbesondere, aber nicht ausschließlich bei elektrischen Kontaktierungsaufgaben im höheren Leistungsbereich sind Kontaktsysteme entwickelt worden, die auf prismatischen Geometrien zur Aufnahme eines oder mehrerer Kontaktpins basieren.
Hochspannungssteckverbinder sind häufig mit einem oder mehreren Steckkontaktpins realisiert und müssen neben der zuverlässigen, lösbaren und dauerfesten Kontaktierung insbesondere auch gegen ungewolltes oder durch Axialzugbelastungen verursachtes Trennen der Steckverbindung gesichert werden.
Eine von vielen möglichen Anwendungsbereichen elektrisch leitender, lösbarer Steckverbindungen finden sich in Fahrzeugen, wie beispielsweise Personenkraftwagen mit elektrischen Antrieben, bei welchen der elektrische Antriebsmotor durch eine Hochvoltbatterie mit elektrischer Energie versorgt wird. Auch innerhalb von Hochvoltbatterien sind lösbare oder nicht lösbare elektrisch leitende Steckverbindungen verwendet.
Üblicherweise weisen Hochvoltbatterien eine Mehrzahl von Zellen auf, die jeweils eine hohe elektrische Leistung erzeugen und in Reihe geschaltet sind. Die Zellen - auch als Module bezeichnet - sind zur Realisierung der Reihenschaltung mittels Leitungen und Steckverbindungen oder Zellverbindern elektrisch kontaktiert. Aufgrund der fließenden hohen elektrischen Leistungen sind die Querschnitte der Leitungen groß gewählt, sodass zu ihrer Verbindung hohe Kontaktierungskräfte notwendig sind. Üblicherweise werden die elektrischen Leiter mittels einer Schraubverbindung und eines zwischen den beiden Leitern angebrachten Kontaktelements gegeneinander gedrückt. Die Kontaktierungselemente der zu realisierenden elektrisch leitenden Verbindung werden häufig durch zwei Stromschienen, beispielsweise durch eine stirnseitige, axiale Flächenkontaktierung der elektrischen Übertragungselemente gebildet. Die zur Kontaktierung notwendige Kraft wird über eine Schraube aus Stahl aufgebracht, um die notwendige hohe axiale Vorspannkraft aufbringen zu können. Das Anzugsdrehmoment der Schraube mit seinem direkten Einfluss auf die Schrauben-Vorspannkraft muss sehr exakt eingehalten werden.
Ein durch die Vorspannung der Schraube zu erzeugender hoher Anpressdruck ist nicht nur notwendig, um die für hohe Gleichströme typischerweise schweren und steifen elektrischen Leiter oder Stromschienen (Busbar) zu bewegen, sondern auch um durch eine elastische Verformung der gegeneinander gedrückten Kontaktflächen der Leiter und des Kontaktelements Unebenheiten der Oberfläche durch plastische Verformung einzuebnen und eine möglichst großflächige Auflage zu erzielen. Je größer die Fläche ist, über die das elektrische Kontaktelement und die als Gegenkontakte dienenden elektrischen Leiter unmittelbar aneinander liegen, umso geringer ist der Übergangswiderstand. Durch einen geringen Übergangswiderstand lassen sich elektrische Verluste verringern und die Steckverbindung heizt sich weniger auf.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass für die Werkstoffwahl der Verspannungsschraube infolge der erforderlichen hohen Vorspannkräfte nur hochfeste metallische Werkstoffe verwendbar sind, welche immer auch elektrisch leitend sind. Da die Berührung der elektrisch leitenden Schraube Lebensgefahr vor allem im höheren elektrischen Leistungsbereich bedeutet, muss entweder die Zugänglichkeit für Berührungen durch Einhausungen verhindert werden oder die Abdeckung durch einen Isolator erfolgen, beispielsweise durch Kunststoffteile oder eine Kunststoffumspritzung.
Eine nichtlösbare elektrische Kontaktierung, geeignet für höhere und hohe elektrische Leistungen zeigt die DE 10 2015 000 988 B3 durch Offenbarung eines Verfahrens zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung im Hartlötverfahren zwischen Kupferdrähten und einem Träger aus Kupferband. Dabei wird der Träger mit einem Stanzloch versehen, in das ein Hartlotformteil in Form eines Nietes gebracht und mit dem Träger vernietet wird. Anschließend werden die Drähte mit dem Nietkopf durch Aufschmelzen des Hartlots verlötet. Die DE 10 2017 205 360 B3 beschreibt ein elektrisches Kontaktelement und dessen Verfahren zur Herstellung einer hartgelöteten, elektrisch leitenden Verbindung mit einem Gegenkontakt mittels eines eingepressten Lotkörpers aus Hartlot. Das elektrische Kontaktelement ist ausgebildet zur Realisierung einer stoffschlüssigen, elektrisch leitenden Verbindung mit einem Gegenkontakt, mit wenigstens einer Aussparung an einer Kontaktfläche des Kontaktelements und mit einem Lötkörper aus Hartlot, der in die Aussparung eingepresst ist und aus der Aussparung heraus über die Kontaktfläche vorsteht. Zur Reduzierung des elektrischen Übergangswiderstandes des Kontaktelementes werden das Kontaktelement und der Gegenkontakt an der Kontaktfläche durch die Vorspannkräfte einer Schraube gegeneinander gedrückt und der Lötkörper aufgeheizt und abgeschmolzen, sodass eine stoffschlüssige Verbindung entsteht. Durch die erforderlichen hohen Vorspannkräfte der Schraube sind hohe Anzugsmomente erforderlich, die nur durch metallische Schraubenwerkstoffe mit geeigneter Festigkeit ermöglicht werden können. Da die Schraube für die Montage zugänglich sein muss und elektrisch leitend ist, muss ein Berührschutz, beispielsweise durch ein nichtleitendes Gehäuse und/oder einen Isolierkörper, vorgesehen werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine für die Übertragung hohe elektrischer Leistungen geeignete Steckverbindung weiterzuentwickeln, derart, dass eine integrierte Berührschutzlösung und eine zuverlässige elektrisch leitende lösbare Verbindung mit verringertem elektrischen Übergangswiderstand angestrebt sowie die die Nachteile bekannter Lösungen wenigstens teilweise reduziert werden.
Die Erfindung schlägt eine Steckverbindung, geeignet für die Übertragung hoher elektrischer Leistungen, insbesondere in elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen und/oder deren Energiespeichern vor, die sowohl eine integrierte Berührschutzlösung aufweist als auch über eine gegen selbstständiges Lösen gesicherte Verriegelung verfügt. Die erfindungsgemäße Steckverbindung realisiert die elektrisch leitende, lösbare mechanische Verbindung zwischen zwei Stromschienen (auch Busbar genannt) beziehungsweise Flachleitern, verfügt über wenigstens eine mechanische Kodierung zur lagerichtigen Steckverbindung der Kontaktelemente und strebt integrativ minimierte Außenabmessungen der Steckverbindung an. Die Erfindung erkennt, dass die lösbare, elektrisch leitende Kontaktierung der Stromschienen besonders vorteilhaft durch eine weitgehend parallele Lage zueinander und unter Verwendung von Kontaktelementen in Form einer Kombination aus Kontaktbuchse und Kontaktpin bereitgestellt werden kann. Durch die Nutzung der inhärenten Kontaktkräfte der Kontaktelemente kann die Erfindung auf Kontaktierungs-Vorspannkräfte durch eine Verschraubung verzichten und die funktionale Aufgabe der Schraubenvorspannkraft auf die Verriegelung beziehungsweise Sicherung gegen Lösen der Steckverbindung beschränken. Dadurch ist es möglich, die erforderliche Vorspannkraft der Schraube auf die Verriegelungsfunktion hin auszulegen, welche sehr viel niedriger ist als die erforderliche Vorspannkraft für die im Stand der Technik vorherrschende Funktionskombination, bestehend aus der Summe von Kontaktierungskraftvorspannung und Verriegelungskraftvorspannung.
Durch die reduzierte zu realisierende Vorspannkraft der Schraube, beschränkt auf die Verriegelungskraftvorspannung, kann die Werkstofffestigkeit der Schraube erheblich niedriger gewählt werden und ermöglicht die Verwendung von Werkstoffen mit Stromisolationseigenschaften, beispielsweise Kunststoff. Dadurch ist es möglich, die Schraube, bestehend aus einem nichtleitenden Material und damit einem quasi-integrierten Berührschutz der elektrisch leitenden Kontaktelemente und Stromschienen ohne weitere isolierende Bauteile oder Abdeckungen für die Schraube einzusetzen. Durch diese Berührschutzintegration werden keine weiteren Bauteile für die Schraube mit Berührschutzaufgabe benötigt, sodass der kostengünstige, einfache und bauraumreduzierte Aufbau unterstützt ist. Die vollständige Berührschutzsicherheit, der an der elektrischen Leitung beteiligten Bauteilen, bestehend aus Kontaktelementen und Stromschienen, wird durch ein wenigstens einteiliges Gehäuse der Steckverbindung mit Isolationseigenschaften, beispielsweise durch Kunststoffwerkstoffe umgesetzt.
Zur weiteren Reduzierung des erforderlichen Bauraums für die Steckverbindung und damit deren äußerer Abmessung des wenigsten einteiligen Gehäuses sieht die Erfindung in einer optionalen Ausgestaltung vor, dass das für die Verriegelungsfunktion der Schraube erforderliche Gewinde in einem Gewindesackloch oder einer Gewindebohrung in ein Kontaktelement integriert ist. Zur Erleichterung der Montage und/oder Reduzierung der Anzahl an Montagekomponenten kann die Schraube durch geometrische Ausgestaltung beweglich an einem Gehäuse festgelegt sein und in der Montiertstellung nach Aufbringen des Anzugsdrehmomentes gegenüber Lösen gesichert sein. Die lösbare, elektrisch leitende Kontaktierung der Stromschienen wird durch Kontaktelemente, bestehend aus einer Kombination von Kontaktbuchse und Kontaktpin, gebildet. Die Kontaktelemente sind zueinander kompatibel, derart, dass der Kontaktpin in die Kontaktbuchse eingeschoben werden kann. Die Kontaktbuchse verfügt über federelastische Kontaktlamellen, welche die Kontaktkräfte aufbringen. Die Kontaktelemente sind jeweils mit ihrer Axialerstreckung und damit ihrer Steck- und Kontaktierungsrichtung radial zur Längserstreckung der Stromschienen an jeweils einer Stromschiene elektrisch leitend festgelegt. Die zwischen den Kontaktelementen im gesteckten Zustand wirkenden Kontaktkräfte sind zu diesen radial, relativ zu der Längserstreckung der Stromschienen achsparallel. Soll eine Batterie mit einem Verbraucher elektrisch kontaktiert werden, ist eine Stromschiene der Batterie und eine Stromschiene einem Steckverbindungsstecker der Steckverbindung zugeordnet und in jeweils einem isolierenden Gehäuse zusammen mit dem festgelegten Kontaktelement angeordnet. Bei der Kontaktierungsaufgabe von Zellen innerhalb einer Batterie sind die Stromschienen jeweils einer Batteriezelle zugeordnet.
Die Verriegelungsschraube wird fluchtend und mittig zur gemeinsamen Mittenachse der zusammengesteckten Kontaktelemente eingebracht und verschraubt. Die Schraubenvorspannkräfte wirken axial zu den Kontaktelementen, deren Kontaktkräfte radial zu der Mittenachse von Schraubenschaft und Kontaktelementen gerichtet sind. Durch die Schraubenvorspannkräfte werden die Kontaktelemente in ihrer Gestecktposition arretiert, sodass sich die Schraubenfunktion auf die Verriegelung beziehungsweise die Sicherung der Kontaktelemente gegen Lösen der Steckkontaktverbindung beschränkt. In besonders vorteilhafter Weise wirkt sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Positionierung der Schraube als funktionale Verriegelungsschraube auch auf den Bauraumbedarf aus, da die Schraube sehr platzsparend direkt innerhalb der Kontaktelementeanordnung verschraubt ist und auf diese Weise die im Stand der Technik üblichen Verriegelungselemente in Form von beispielsweise Verrastungen an der Außenkontur des Steckverbindergehäuses substituiert sind und die freien Gehäuseaußenflächen beispielsweise für mechanische Kodierungselemente zur Verfügung stehen. Einen weiteren vorteilhaften Zusammenhang erkennt die Erfindung durch die funktionale Trennung der Verriegelungsvorspannkraft und der Kontaktvorspannkraft, der dazu führt, dass ein elektrisch nichtleitender Schraubenwerkstoff mit gegenüber Stahlwerkstoffen verringerter Festigkeit einsetzbar ist. Trotz der Eigenschaften verringerter Festigkeit und häufig zu beobachtenden Relaxierungsvorgängen und der damit verbundenen Setzung von Schraubenverbindungen aus Kunststoff sorgt die erfindungsgemäße Funktionstrennung der Verriegelung und Kontaktkraft dafür, dass selbst bei solchen Setzvorgängen und damit einhergehenden Vorspannungsverlusten die Kontaktkraft zwischen den Kontaktelementen davon nicht betroffen ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 die Schnitt-Seitenansicht einer ersten möglichen Ausgestaltung der Steckverbindung zur lösbaren, elektrischen Kontaktierung einer ersten Stromschiene und wenigstens einer zweiten Stromschiene;
Fig. 2 die Schnitt-Seitenansicht einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Steckverbindung zur lösbaren, elektrischen Kontaktierung einer ersten Stromschiene und wenigstens einer zweiten Stromschiene;
Fig. 3 eine Schnitt-Detailansicht der Verriegelungsschraube mit Sicherungsfunktion und Verliersicherung.
Figur 1 zeigt die Schnitt-Seitenansicht einer ersten möglichen Ausgestaltung der Steckverbindung 1 zur lösbaren elektrischen Kontaktierung einer ersten Stromschiene 10 und wenigstens einer zweiten Stromschiene 20. Die Steckverbindungspartner dieses Ausführungsbeispiels sind gebildet durch einen Steckverbindungsstecker 50 und einen Steckverbindungsgegenstecker 60. Der Steckverbindungsgegenstecker 60 ist je nach zu kontaktierenden Komponenten beispielsweise eine Batterie (wenn ein Verbraucher, Elektromotor oder das Bordnetz eines Fahrzeugs mit der Batterie als elektrischer Energiespeiche lösbar elektrisch leitend gekoppelt wird) oder eine Zelle innerhalb einer Batterie (wenn interne Zellen der Batterie elektrisch leitend miteinander verbunden werden). Der Steckverbindungsstecker 50 weist innerhalb eines Steckverbindungssteckergehäuses 51 und Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 die elektrisch leitenden Komponenten in Form von erster Stromschiene 10 und Kontaktbuchse 30, 31 auf. Die elektrisch leitende Kopplung von erster Stromschiene 10 und Kontaktbuchse 31 erfolgt beispielsweise durch Einpressen der Kontaktbuchse 30, 31 in eine Bohrung der Stromschiene 10. Das Steckverbindungssteckergehäuse 51 und das Steckverbindungssteckergehäuseelement 52 basieren auf einem gegenüber elektrischer Energie isolierenden Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, und hausen die elektrisch leitenden Komponenten (10, 30, 31) innerhalb des gebildeten Gehäuseinnenraums ein, sodass ein Berührschutz realisiert ist.
Der Steckverbindungsgegenstecker 60 weist innerhalb eines Steckverbindungsgegensteckergehäuses 61 und Steckverbindungsgegensteckergehäuseelementes 62 die elektrisch leitenden Komponenten in Form von zweiter Stromschiene 20 und Kontaktpin 30, 32 auf. Die elektrisch leitende Kopplung von zweiter Stromschiene 20 und Kontaktpin 32 erfolgt beispielsweise durch Einpressen des Kontaktpins 30, 32 in eine Bohrung der Stromschiene 20. Das Steckverbindungsgegensteckergehäuse 61 und das Steckverbindungsgegensteckergehäuseelement 62 basieren auf einem gegenüber elektrischer Energie isolierenden Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, und hausen die elektrisch leitenden Komponenten (20, 30, 32) innerhalb des gebildeten Gehäuseinnenraums ein, sodass ein Berührschutz realisiert ist. Alternativ ist es möglich, auf das Steckverbindungsgegensteckergehäuse 61 und
Steckverbindungsgegensteckergehäuseelement 62 zu verzichten und das
Steckverbindungssteckergehäuse 51 des Steckverbindungssteckers 50 derart zu konstruieren, dass im gesteckten Zustand der Steckverbindung 1 die elektrisch leitenden Komponenten (10, 20, 30, 31 , 32) in berührschützender Weise von dem Steckverbindungssteckergehäuse 51 und dem Steckverbindungssteckergehäuseelement 52 eingehaust sind.
Die weitgehend mit ihrer Längserstreckungen achsparallel oder in einer Ebene liegenden Stromschienen 10, 20 werden durch ihre jeweiligen Kontaktelemente 30, 31 , 32 durch eine radiale Steckrichtung kontaktiert, dadurch, dass sich die Kontaktelemente 30, 31 , 32 radial zur Längserstreckung der Stromschienen 10, 20 erstrecken und ihrerseits durch eine Steckbewegung in deren Axialrichtung kontaktieren lassen. Somit ist die Sicherung der Kontaktelemente 30, 31 , 32 gegen Lösen der Steckkontaktverbindung durch die gegenüber der Kontaktelemente 30, 31 , 32 axial fluchtende Verriegelungsschraube 40 beschränkt und muss keine Kontaktkräfte zwischen den Kontaktelementen 30, 31 , 32 aufbringen.
Die Verriegelungsschraube 40 mit ihrer Funktion der Verriegelung beziehungsweise der Sicherung der Kontaktelemente 30, 31 , 32 gegen Lösen der Steckkontaktverbindung verwirklicht diese Funktion durch die Vorspannkräfte der Verriegelungsschraube 40 durch deren Anzugsmoment und wirkt vorspannend in axialer Richtung der Verriegelungsschraube 40, die achsparallel und fluchtend zu der Steckachse der Kontaktelemente 30, 31 , 32 sowie orthogonal zu der Ebene der Erstreckungsrichtung der Stromschienen 10, 20 liegt. Infolge der geringeren Vorspann-Verriegelungskräfte im Vergleich einer summarischen Kombination aus Vorspann-Verriegelungskraft und Kontakt-Vorspannkraft setzt die Erfindung eine Verriegelungsschraube 40 mit einem elektrisch nichtleitenden Werkstoff geringerer Festigkeit ein, beispielsweise Kunststoff. Durch diese Gestaltung ist ein separater Berührschutz, das heißt die Berührung einer Person mit elektrisch leitenden Komponenten nicht erforderlich.
Die Anordnung der Verriegelungsschraube 40 dieses Ausführungsbeispiels erfolgt mit ihrer Schraubenachse kongruent zur Steckachse der Kontaktelemente 30, 31 , 32. Das Einschraubgewinde ist als Innengewinde 33 in dem Kontaktpin 30, 32, welcher als zylinderförmiger Hohlpin mit einer sich mittig und axial längserstreckenden Hohlbohrung in Form einer Durchgangsbohrung oder eines Sackloches (hier dargestellt ist eine Durchgangsbohrung) ausgebildet ist. Durch die funktionale und räumliche Zusammenlegung der Verriegelungsfunktion durch die Verriegelungsschraube 40 in den Bauraum der Kontaktelemente 30, 31 , 32 ergibt sich in besonders vorteilhafter Weise eine Minimierung des Gesamtbauraumbedarfes der Steckverbindung 1. Auch die Ausgestaltung der Verriegelungsschraube 40, bestehend aus einem elektrisch nichtleitenden Werkstoff, reduziert den Bauraumbedarf der Steckverbindung dadurch, dass Berührschutzmaßnahmen wie beispielsweise die Einhausung oder Abdeckung des Schraubenkopfes, der infolge der Notwendigkeit von außen zugänglich sein zu müssen, um die Verriegelungsschraube 40 anziehen zu können, nicht erforderlich sind. Ebenfalls bauraumreduzierend ist das Einsparen von Verriegelungselementen an der Außenkontur der Steckverbindung 1 durch die Integration der Verriegelung in die Kontaktelemente 30, 31 , 32 und Ausgestaltung als Verriegelungsschraube 40 aus elektrisch nichtleitendem Material. Die Verriegelungsschraube 40 des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist im Rahmen einer ersten möglichen Variante als einfache Durchsteckschraube durch eine Bohrung des Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 konzipiert. Ebenfalls möglich ist die Konzeptionierung der Verriegelungsschraube 40 als Durchsteckschraube durch eine Bohrung des Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 mit einer Sicherung gegen Lösen und/oder beweglich an dem Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 festgelegt sein, sodass eine Verliersicherung und/oder eine vormontierte Baugruppe, bestehend aus
Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 und Verriegelungsschraube 40, bereitgestellt wird. Diese optionale Ausgestaltungsvariante wird im Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel in Figur 2 und Figur 3 beschrieben.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Trennebene TR zeigt die Ebene, aus der heraus das Lösen, Dekontaktieren des Steckverbindungssteckers 50 und des Steckverbindungsgegensteckers 60 der Steckverbindung 1 erfolgt, wenn die Verriegelungsschraube 40 zumindest gelöst, gegebenenfalls auch entfernt ist.
Figur 2 illustriert die Schnitt-Seitenansicht einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Steckverbindung 1 zur lösbaren, elektrischen Kontaktierung einer ersten Stromschiene 10 und wenigstens einer zweiten Stromschiene 20. Die Steckverbindungspartner sind gebildet durch einen Steckverbindungsstecker 50 und einen Steckverbindungsgegenstecker 60.
Der Steckverbindungsstecker 50 weist innerhalb eines Steckverbindungssteckergehäuses 51 und Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 die elektrisch leitenden Komponenten in Form von erster Stromschiene 10 und Kontaktpin 30, 32 auf. Der Steckverbindungsgegenstecker 60 weist innerhalb eines Steckverbindungsgegensteckergehäuses 61 und Steckverbindungsgegensteckergehäuseelementes 62 die elektrisch leitenden Komponenten in Form von zweiter Stromschiene 20 und Kontaktbuchse 30, 31 auf. Das
Steckverbindungsgegensteckergehäuseelement 62 verfügt fluchtend zur Mittenachse der Kontaktelemente 30, 31 , 32 über ein Innengewinde 63, eingebracht in eine Durchgangsbohrung oder Sackloch zum Einschrauben der Verriegelungsschraube 40. Der Kontaktpin 30, 32 ist als zylinderförmiger Hohlpin mit einer sich mittig und axial längserstreckenden Hohlbohrung in Form einer Durchgangsbohrung ausgebildet, sodass die Verriegelungsschraube 40 durch die Durchgangsbohrung geführt und mit dem Innengewinde 63 der Durchgangsbohrung oder Sackloch des Steckverbindungsgegensteckergehäuseelementes 62 verschraubbar ist. Die im Zusammenhang mit dem in Figur 1 gezeigten und erläuterten Funktionen gelten für das zweite Ausführungsbeispiel der Figur 2 gleichermaßen.
Eine optional vorgesehene Ausgestaltung der Kombination Verriegelungsschraube 40 und Steckverbindungssteckergehäuseelement 52 ist in der Ausführungsvariante der Figur 2 gezeigt. Vorgesehen ist hier, dass die Verriegelungsschraube 40 beweglich an dem Steckverbindungssteckergehäuseelement 52 festgelegt ist, sodass eine Verliersicherung und/oder eine vormontierte Baugruppe, bestehend aus Steckverbindungssteckergehäuseelement 52 und Verriegelungsschraube 40, bereitgestellt wird. Diese verliersichere Baugruppe wird realisiert dadurch, dass die Verriegelungsschraube 40 unterhalb ihres Schraubenkopfes eine Einschnürung 41 des Schraubenschaftes aufweist, die einen kleineren Durchmesser als der Schraubenschaft und der Durchsteckbohrung des Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 hat. Die Länge der Einschnürung 41 ist angepasst an die erforderliche axiale Beweglichkeit, zumindest in Höhe der Einschraubtiefe der Verriegelungsschraube 40, in das Innengewinde 63 des Steckverbindungssteckergehäuseelementes 62 oder in das Innengewinde 33 des Kontaktpins 30, 32, wenn die Baugruppenbildung im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 verwirklicht ist.
Um die Verliersicherung zu gewährleisten ist der Schraubenschaft der Verriegelungsschraube 40 leicht übermäßig gegenüber der Durchsteckbohrung des
Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52. Die Baugruppe, bestehend aus Verriegelungsschraube 40 und Steckverbindungssteckergehäuseelement 52, wird durch ein Durchpressen der Verriegelungsschraube 40 durch die Durchsteckbohrung des Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 hergestellt. Dies ist möglich dadurch, dass die Verriegelungsschraube 40 aus einem elektrisch nichtleitenden Werkstoff mit geringerer Werkstofffestigkeit besteht, der eine ausreichend elastische Verformungsfähigkeit aufweist. Optional additiv oder alternativ zu der Verliersicherung kann eine gegen Lösen der Verriegelungsschraube 40 hier schematisch dargestellte Sicherung 54 vorgesehen werden. Figur 3 umfasst eine Schnitt-Detailansicht der Verriegelungsschraube 40 und Steckverbindungssteckergehäuseelement 52 mit Sicherungsfunktion in Form der Sicherung 54 und der durch die Baugruppe 40, 52 erzielten Verliersicherung. Zur Realisierung der Sicherungsfunktion gegen Lösen der Schraubenverbindung kommen grundsätzlich eine Vielzahl von Varianten in Betracht: Unterleg-Federringe, Zahnscheiben zwischen Schraubenkopf und Auflagefläche des Schraubenkopfes auf dem Steckverbindungssteckergehäuseelement 52, Schraubensicherung mittels Sicherungsklebstoff zwischen den Gewindepartnern und so weiter. Hier exemplarisch verwirklicht und dargestellt eine Verzahnungspaarung, gebildet aus einer sich radial nach außen erstreckenden Außenverzahnung 43, angearbeitet an einen Schraubenkopfflansch 42. Die dazu kompatible Gegenverzahnung in Form einer sich radial nach innen erstreckenden Innenverzahnung 56 ist innenseitig an einem den Schraubenkopfflansch 42 aufnehmenden Kragen 55 des Steckverbindungssteckergehäuseelementes 52 vorgesehen. Die Verzahnungspaarung 43, 56 sichert die Verriegelungsschraube 40 in deren angezogenem Zustand gegen Lösen in Form von unbeabsichtigtem Losdrehen, beispielsweise infolge Vibrationen durch das Ineinandergreifen der Verzahnung 43, 56. Eine Sicherung 54 in dieser Form ist möglich und unterstützt durch das elastische Werkstoffverhalten der Verriegelungsschraube 40, gebildet aus einem elektrisch nichtleitenden Material, wie beispielsweise Kunststoff. Diese Elastizität erlaubt die zumindest in Teilen erforderliche elastische Verformung der Außenverzahnung 43 beim Eindrehen und Anziehen der Verriegelungsschraube 40 und ein Ineinandergreifen der Verzahnung 43, 56 nach dem Festziehen. Bei der Werkstoffwahl für das Steckverbindungssteckergehäuseelement 52 und den Kragen 55 aus einem elektrisch nichtleitenden Material mit geringerer Festigkeit ist das elastische Werkstoffverhalten zumindest ähnlich und bietet ähnliche Elastizitätseigenschaften, sodass in diesem Fall auch die Innenverzahnung 56 zusätzlich die teilweise elastische Verformung verwirklicht. Bezugszeichen
1 Steckverbindung
10 erste Stromschiene
20 zweite Stromschiene
30 Kontaktelement
31 Kontaktbuchse
32 Kontaktpin
33 Innengewinde
40 Schraube, Verriegelungsschraube
41 Einschnürung
42 Schraubenkopfflansch
43 Außenverzahnung
50 Steckverbindungsstecker
51 Steckverbindungssteckergehäuse
52 Steckverbindungssteckergehäuseelement
53 Kodierung
54 Sicherung
55 Kragen
56 Innenverzahnung
60 Steckverbindungsgegenstecker
61 Steckverbindungsgegensteckergehäuse
62 Steckverbindungsgegensteckergehäuseelement
63 Innengewinde
TR Trennebene

Claims

Ansprüche
1. Steckverbindung (1) zur lösbaren Kontaktierung einer ersten Stromschiene (10) und wenigstens einer zweiten Stromschiene (20), aufweisend einen Steckverbindungsstecker (50) zur elektrisch isolierenden Einhausung der ersten Stromschiene (10) und einen Steckverbindungsgegenstecker (60) zur elektrisch isolierenden Einhausung der wenigstens einen zweiten Stromschiene (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienen (10, 20) durch Kontaktelemente (30) lösbar elektrisch leitend kontaktiert sind und eine Verriegelungsschraube (40) die Kontaktelemente (30) gegen Lösen der Kontaktelementeverbindung sichert.
2. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbindungsstecker (50) und der Steckverbindungsgegenstecker (60) die Kontaktelemente (30) elektrisch isolierend einhausen.
3. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienen (10, 20) mit ihrer Längserstreckung weitgehend in einer Ebene liegen und die Kontaktelemente (30) mit ihrer Steckrichtung weitgehend orthogonal zu dieser Ebene angeordnet sind.
4. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (30) durch eine zueinander steck- und kontaktierungskompatible Kontaktbuchse (31) und einen Kontaktpin (32) gebildet sind.
5. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktpin (32) hohlgebohrt ist und ein Gewindesackloch oder eine Gewindebohrung mit einem Innengewinde (33) aufweist.
6. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbindungsstecker (50) durch ein Steckverbindungssteckergehäuse (51) und wenigstens ein Steckverbindungssteckergehäuseelement (52) gebildet ist.
7. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Steckverbindungsgegenstecker (60) durch ein Steckverbindungsgegensteckergehäuse (61) und wenigstens ein Steckverbindungsgegensteckergehäuseelement (62) gebildet ist.
8. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindungsgegensteckergehäuseelement (62) ein Innengewinde (63) aufweist.
9. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsschraube (40) axial fluchtend und kongruent zur Mittenachse der Kontaktelemente (30, 31 , 32) verschraubt ist.
10. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsschraube (40) in das Innengewinde (33) des Kontaktpins (32) eingeschraubt ist.
11. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsschraube (40) in das Innengewinde (63) des Steckverbindungsgegensteckergehäuseelementes (62) eingeschraubt ist.
12. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsschraube (40) aus einem Werkstoff mit Stromisolationseigenschaften besteht.
13. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsschraube (40) und das Steckverbindersteckergehäuseelement (52) zueinander beweglich und miteinander festgelegt sind, sodass eine vormontierte Baugruppe gebildet ist und die Verriegelungsschraube (40) verliergesichert ist.
14. Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (1) eine Sicherung (54) gegen Lösen der Schraubenverbindung aufweist, wobei die Sicherung (54) durch eine Verzahnungspaarung, bestehend aus einer Außenverzahnung (43) an dem Schraubenkopfflansch (42) der Verriegelungsschraube (40) und einer Innenverzahnung (56) an einem Kragen (55) des Steckverbindungssteckergehäuseelementes (52) gebildet ist.
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