WO2006000279A1 - Elektrische kontaktverbindung und verfahren zum ausbilden einer solchen kontaktverbindung - Google Patents

Elektrische kontaktverbindung und verfahren zum ausbilden einer solchen kontaktverbindung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to an electrical contact connection between an electrical conductor made of a soft material, in particular an aluminum conductor, and a contact element.
  • the invention further relates to a method for forming such a contact connection.
  • the present invention has for its object to provide a secure electrical contact connection between a soft, prone to cold flow material and another contact element.
  • an electrical contact connection with the features of claim 1.
  • an electrical conductor made of a soft, prone to cold flow material in its contact region at least partially by means of a spraying method with a compared to the soft material of the conductor harder, electrically conductive material is encapsulated.
  • the spraying of a harder material onto the electrical conductor has the decisive advantage that an intimate and pressure-free connection between the soft material of the conductor and the harder sprayed-on material is formed by the injection method.
  • a thermal spraying process such as hot gas spraying or, preferably, flame spraying
  • the material may also be conveyed via a cold process, e.g. be applied with the so-called cold gas spraying.
  • the particles to be scrubbed are not melted or fused.
  • the electrical conductor used is preferably an aluminum conductor, in particular consisting of a plurality of individual conductors or strands.
  • Soft material is to be understood here in particular as conducting materials from the elements of the third row of the Periodic Table, in particular aluminum, aluminum alloys or magnesium alloys.
  • Hard material is understood to mean, in particular, conductive materials of elements of the fourth row of the periodic table, for example copper, nickel, iron, chromium and alloys for this purpose, in particular chromium-nickel alloys.
  • the conductor in the contact region is completely surrounded by a jacket of the type of a tube made of the harder material.
  • the tube is in this case designed in particular as a hard metal tube and has a high inherent rigidity and dimensional stability, so that it has a high mechanical resistance.
  • the tube is formed of a nickel-chromium-nickel alloy, which has particularly good electrical and mechanical properties.
  • the contact connection between the sprayed material and the contact element via a mechanical pressure or clamping connection.
  • the contact connection is formed in particular via a clamping or crimp contact. Since there is the connection between two hard materials, there is little or no risk of cold flow, so that even with a pressure-sensitive mechanical connection a permanently secure electrical contact is ensured. In particular, in connection with the dimensionally stable and intrinsically stiff designed in the manner of a tube jacket secure contact is guaranteed.
  • the conductor has, at its end, an enlarged contact cross-sectional area, compared to the conductor cross-sectional area, onto which the conductive material is sprayed.
  • the conductor is preferably bevelled end side.
  • the front end of the conductor is therefore encapsulated with the conductive material, which preferably forms a kind of end cap.
  • the contact cross-sectional area increases the effective contact area, that is, the area where actual contact between the sprayed material and the soft material is present, for example, 100% of the normal conductor cross-sectional area -Querterrorisms Construction is understood here as the cross-sectional area, which is formed by a vertical section to the conductor longitudinal propagation.
  • the enlargement of the contact cross-sectional area by the chamfer is particularly advantageous in the case of a conductor with a large cross-sectional area and / or a conductor consisting of several stranded wires.
  • the increase in the contact cross-sectional area is in principle also advantageous for other types of contacting, for example when contacting with a conductive adhesive, when contacting with an elastic, conductive material which is pressed against the conductor or in the case of soldered connections.
  • the conductor is an aluminum battery cable, especially for a motor vehicle, and the contact element is a battery terminal.
  • ladders made of aluminum are increasingly used for the purpose of saving weight.
  • the battery cable which has a very large cross section due to the high currents and therefore has a very high weight when using, for example, copper, a relatively high weight saving is made possible by the use of an aluminum cable.
  • the electrical contact connection described here between such an aluminum battery cable and the battery terminal ensures a secure and permanent connection of the aluminum cable to the battery.
  • the particular thermal spraying method is expediently selected in this case and the spraying parameters are adjusted such that the conductive material at least partially penetrates into the conductor and at least partially penetrates an oxide layer possibly present on the conductor surface.
  • the spraying parameters are adjusted such that the conductive material at least partially penetrates into the conductor and at least partially penetrates an oxide layer possibly present on the conductor surface.
  • the conductive material at least partially penetrates into the conductor and at least partially penetrates an oxide layer possibly present on the conductor surface.
  • the spraying parameters are adjusted such that the conductive material at least partially penetrates into the conductor and at least partially penetrates an oxide layer possibly present on the conductor surface.
  • the spraying parameters are adjusted such that the conductive material at least partially penetrates into the conductor and at least partially penetrates an oxide layer possibly present on the conductor surface.
  • the conductor is overmolded with the conductive material and at the same time the electrical contact connection between the conductive material and the contact element is formed.
  • the formation of the electrical contact connection is therefore in a one-step process only by the spraying of the conductive material, which at least partially covers the conductor and the contact element at the same time.
  • a two-stage procedure wherein in a first step, the conductive material is sprayed onto the contact region of the conductor and in a second step, the contact with the contact element is made in particular by a mechanical clamping or pressure connection.
  • the contact region of the formed in particular as a hard metal tube sheath of the conductive material.
  • Fig. 1 is an end-chamfered conductor made of soft material with a sprayed-on end cap in a perspective side view
  • Fig. 2 is a sectional view through a trained as a battery terminal s .
  • Contact terminal with an incoming conductor and Fig. 3 is formed in a one-step injection molding contact connection between a contact element and a conductor.
  • FIG. 1 the stripped end of a conductor 2 designed in particular as an aluminum conductor is shown.
  • the conductor 2 has a plurality of individual conductors 4 designed in particular as stranded wires.
  • the conductor 2 is for example a battery cable, which is intended for use in a motor vehicle.
  • the conductor 2 is surrounded in a contact region 6 by a jacket 8A fashioned in the manner of an end cap, from a material which is harder than aluminum.
  • the jacket 8A is applied by means of a thermal spraying method, for example hot gas spraying or so-called flame spraying.
  • a thermal spraying method for example hot gas spraying or so-called flame spraying.
  • the material for the jacket 8A in particular, a nickel-chromium-nickel alloy is selected.
  • the jacket 8A is formed by multiple over-molding with a sufficiently high wall thickness such that the jacket 8A has a high overall rigidity and thus dimensional stability.
  • the jacket 8A is therefore formed in the manner of a stiff tube.
  • the conductor 2 is obliquely cut at the end, so that in the frontal region a flat, approximately elliptical contact cross-sectional area 10 is formed. This has in comparison to the normal, in the case of a circular conductor circular conductor cross-sectional area 12 an enlarged area.
  • the angle a between a conductor longitudinal axis 14 and the slope 16 is a maximum of about 60 °, as shown in Fig. 1.
  • the conductor 2 shown in FIG. 1 is inserted in a terminal formed as a battery terminal 18.
  • the terminal is a contact element for contacting the conductor 2.
  • the battery terminal 18 has two clamping halves 20A 1 B, between which the conductor 2 with the jacket 8A rests. To form the contact connection, the two clamping halves 20A 1 B are braced against each other here by screws, not shown in detail, which engage in screw receptacles 22, so that the conductor 2 is mechanically clamped in the battery terminal 18.
  • the electrical contact connection is in this case indirectly via the jacket 8A, which surrounds the individual individual conductors 4 full circumference.
  • this is preferably designed such that even with a terminal in the battery terminal 18, the contacted via the jacket 8A individual conductors 4 are substantially free of pressure.
  • the electrical contact connection is designed such that the individual conductors 4 are first placed on a contact element 24 designed in the manner of a shell and that they are then over-molded with the harder material.
  • a single conductor 4 partially enclosing jacket 8B is formed, which with its flanks 26 at the same time with the surface of the contact element 24 in particular cohesive Connection is received. The individual conductors 4 are therefore enclosed between the contact element 24 and the jacket 8B.
  • the contact element 24 is formed here, for example, in the manner of a crimp sleeve, which is additionally, ie subsequently after the spraying of the jacket 8B, still deformed in order to achieve a mechanical attachment of the jacket 8B.
  • a mechanical fastening element is provided for additional mechanical fastening, which braces the jacket 8B against the contact element 24.
  • This fastener is for example a screw which is screwed into an associated, threaded screw hole in the bottom of the contact element 24.
  • the individual conductors 4 in this case would run around the centrally arranged screw.
  • the contact elements 24 are formed such that they can be arranged one above the other and stacked, so that there are several connection levels.
  • a first contact element 24 is plugged or screwed with a bottom-side opening on the mentioned sleeve of another contact element.
  • the total height of the contact element 24 with the individual conductors 4 and the jacket 8B does not exceed a predefined maximum overall height in order to be able to insert the contact element with the contacted individual conductors into a predefined flat sleeve, for example.
  • the maximum total height is determined, for example, by the height of the trough-like contact element 24 seen in cross-section.

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  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Um eine sichere und dauerhafte Kontaktverbindung zwischen einem elektrischen Leiter (2) aus einem weichen Material, insbesondere ein Aluminiumleiter, und einem Kontaktelement (18, 24) aus einem härteren Material zu ermöglichen, ist der Leiter (2) in einem Kontaktbereich (6) zumindest teilweise mit Hilfe eines thermischen Spritzverfahrens mit einem im Vergleich zum weichen Material des Leiters (2) härteren elektrisch leitfähigen Material umspritzt, so dass eine druckfreie elektrische Verbindung zwischen dem weichen und dem aufgespritzten Material vorliegt. Die elektrische Kontaktierung zum Kontaktelement (18, 24) erfolgt mittelbar über das aufgespritzte Material. Durch das thermische Umspritzen im Kontaktbereich (6) wird eine zuverlässige elektrische Kontaktierung auch bei zu Kaltfluss neigenden, weichen Materialien ermöglicht.

Description

Beschreibung
Elektrische Kontaktverbindung und Verfahren zum Ausbilden einer solchen Kontaktverbindung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktverbindung zwischen einem elektrischen Leiter aus einem weichen Material, insbesondere ein Aluminiumleiter, und einem Kontaktelement. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Ausbilden einer solchen Kontaktverbindung.
Bei einer elektrischen Kontaktverbindung zwischen einem weichen Material, wie beispielsweise Aluminium, Magnesium oder Legierungen hiervon, mit einem härteren Material besteht das Problem, dass das weiche Material bei einer Druckbeanspruchung im Laufe der Zeit dem Druck ausweicht, so dass die elektrische Kontaktverbindung geschwächt wird und es zu Kontaktproblemen kommen kann. Diese Eigenschaft der weichen Materialien, bei einer Druckeinwirkung nachzugeben, wird allgemein als Materialfließen oder Kaltfließen bezeichnet.
Aufgrund dieses Kaltfließens bestehen erhebliche Probleme, langzeitstabile, sichere Kontaktverbindungen zwischen einem weichen und einem harten Material zu gewährleisten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere elektrische Kontaktverbindung zwischen einem weichen, zum Kaltfluss neigenden Material und einem weiteren Kontaktelement zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Kontaktverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein elektrischer Leiter aus einem weichen, zum Kaltfluss neigenden Material in seinem Kontaktbereich zumindest teilweise mit Hilfe eines Spritzverfahrens mit einem im Vergleich zum weichen Material des Leiters härteren, elektrisch leitfähigen Materials umspritzt ist. Die elektrische Kontaktierung zu einem Kontaktelement erfolgt über das aufgespritzte Material. Das Aufspritzen eines härteren Materials auf den elektrischen Leiter hat den entscheidenden Vorteil, dass durch das Spritzverfahren eine innige und druckfreie Verbindung zwischen dem weichen Material des Leiters und dem härteren aufgespritzten Material ausgebildet wird. Durch das Spritzverfahren lagern sich zumindest einige der aufgespritzten harten Partikel im oberflächennahen Bereich im oder auf dem weichen Material ab, so dass eine stoffschlüssige und damit dauerhafte Verbindung zwischen dem weichen und dem harten Material ausgebildet ist. Die elektrische Verbindung zum Kontaktelement erfolgt über das aufgespritzte harte Material, so dass hier eine Hart-Hartverbindung zwischen zwei nicht oder nur wenig zum Kaltfluss neigenden Materialien vorliegt. Die elektrische Kontaktierung des Leiters mit dem Kontaktelement erfolgt daher lediglich mittelbar über das aufgespritzte Material.
Als Spritzverfahren bietet sich insbesondere ein thermisches Spritzverfahren, wie das Heißgasspritzen oder vorzugsweise das Flammspritzen an. Alternativ hierzu kann das Material auch über ein kaltes Verfahren, z.B. mit dem sogenannten Kaltgasspritzen, aufgebracht werden. Bei diesem werden im Unterschied zu den thermischen Spritzverfahren die aufzupritzenden Partikel nicht auf- oder angeschmolzen. Für die angestrebte innige Verbindung und gute Haftung zwischen dem weichen Material und dem aufgespritzten Material ist entscheidend, dass durch thermische und/oder kinetische Energie der aufgespritzten Partikel diese im Weichmaterial dauerhaft verankert werden.
Als elektrischer Leiter wird vorzugsweise ein Aluminiumleiter, insbesondere bestehend aus mehreren Einzelleitern oder Litzen, verwendet. Unter weichem Material werden hierbei insbesondere leitende Materialien aus den Elementen der dritten Reihe des Periodensystems verstanden, insbesondere Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Magnesiumlegierungen. Unter hartem Material werden insbesondere leitende Materialien aus Elementen der vierten Reihe des Periodensystems verstanden, beispielsweise Kupfer, Nickel, Eisen, Chrom und Legierungen hierzu, insbesondere Chrom-Nickel-Legierungen. Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist der Leiter im Kontaktbereich voll umfänglich von einem nach Art einer Röhre ausgebildeten Mantel aus dem härteren Material umgeben. Die Röhre ist hierbei insbesondere als Hartmetallröhre ausgebildet und weist eine hohe Eigensteifigkeit und Formstabilität auf, so dass sie eine hohe mechanische Widerstandskraft hat. Zweckdienlicherweise ist hierbei die Röhre aus einer Nickel-Chrom-Nickel-Legierung gebildet, welche besonders gute elektrische und mechanische Eigenschaften aufweist.
Zweckdienlicherweise erfolgt die Kontaktverbindung zwischen dem aufgespritzten Material und dem Kontaktelement über eine mechanische Druck- oder Klemmverbindung. Die Kontaktverbindung wird dabei insbesondere über einen Klemm¬ oder Crimpkontakt ausgebildet. Da hier die Verbindung zwischen zwei harten Materialien erfolgt, besteht keine oder nur eine geringe Gefahr des Kaltfließens, so dass selbst bei einer druckbehafteten mechanischen Verbindung eine dauerhaft sichere elektrische Kontaktierung gewährleistet ist. Insbesondere in Verbindung mit dem formstabilen und eigensteifen nach Art einer Röhre ausgebildeten Mantel ist eine sichere Kontaktierung gewährleistet.
Zweckdienlicherweise weist der Leiter endseitig eine im Vergleich zur Leiter- Querschnittsfläche vergrößerte Kontakt-Querschnittsfläche auf, auf die das leitfähige Material aufgespritzt ist. Der Leiter ist hierzu endseitig bevorzugt abgeschrägt. Die Stirnendseite des Leiters wird daher mit dem leitfähigen Material umspritzt, welches vorzugsweise eine Art Stirnkappe ausbildet. Durch die Vergrößerung der Kontakt- Querschnittsfläche im Vergleich zu der normalen Querschnittsfläche wird eine möglichst große effektive Kontaktfläche für den Stromtransport erzielt.
Dies ist insbesondere in Gleichstrom-Anwendungen oder in Anwendungen mit Wechselstrom mit niedriger Frequenz von besonderem Vorteil, da in diesen Fällen der so genannte Skin-Effekt nicht oder nur kaum auftritt und ein Stromtransport über die gesamte Leiter-Querschnittsfläche erfolgt. Eine Kontaktverbindung, die nicht die gesamte Querschnittsfläche des Leiters mit einbezieht würde zu einem sehr hohen Kontaktwiderstand führen. Im Unterschied hierzu erfolgt der Stromtransport insbesondere bei hochfrequenten Wechselströmen nur im oberflächennahen Außenbereich, der „Außenhaut" (Skin) des Leiters, so dass der Leiterkern zum Stromtransport nicht beiträgt. Da beim Aufspritzen des Materials nicht zwangsläufig eine 100%ige flächige Verbindung zwischen dem weichen Material und dem aufgespritzten harten Material ausgebildet wird, wird durch die Vergrößerung der Kontakt-Querschnittsfläche die effektive Kontaktfläche, also die Fläche, bei der ein tatsächlicher Kontakt zwischen dem aufgespritzten Material und dem weichen Material vorliegt, erhöht und beträgt beispielsweise 100% der normalen Leiter- Querschnittsfläche. Damit ist der Kontaktwiderstand möglichst gering gehalten. Unter normaler Leiter-Querschnittsfläche wird hierbei die Querschnittsfläche verstanden, die gebildet ist durch einen senkrechten Schnitt zur Leiter-Längsausbreitung.
Die Vergrößerung der Kontakt-Querschnittsfläche durch die Anschrägung ist insbesondere bei einem Leiter mit einer großen Querschnittsfläche und/oder einem aus mehreren Litzendrähten bestehenden Leiter von besonderem Vorteil.
Die Erhöhung der Kontakt-Querschnittsfläche ist prinzipiell auch bei anderen Kontaktierungsarten von Vorteil, beispielsweise bei einer Kontaktierung mit einem Leitkleber, bei einer Kontaktierung mit einem elastischen, leitfähigen Material, das gegen den Leiter gepresst wird oder bei Lötverbindungen.
Zweckdienlicherweise ist der Leiter ein Aluminium-Batteriekabel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und das Kontaktelement ist eine Batterieklemme. Im Kraftfahrzeugbereich werden nämlich zum Zwecke der Gewichtseinsparung zunehmend Leiter aus Aluminium eingesetzt. Insbesondere beim Batteriekabel, welches aufgrund der hohen Ströme einen sehr großen Querschnitt aufweist und daher bei der Verwendung beispielsweise von Kupfer ein sehr hohes Gewicht hat, ist durch die Verwendung eines Aluminiumkabels eine relativ hohe Gewichtseinsparung ermöglicht. Durch die hier beschriebene elektrische Kontaktverbindung zwischen einem solchen Aluminium-Batteriekabel und der Batterieklemme ist ein sicherer und dauerhafter Anschluss des Aluminiumkabels an die Batterie gewährleistet.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Die im Hinblick auf die elektrische Kontaktverbindung angeführten bevorzugten Weiterbildungen sowie Vorteile sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen.
Zweckdienlicherweise ist das insbesondere thermische Spritzverfahren hierbei derart „ gewählt und sind die Spritzparameter derart eingestellt, dass das leitfähige Material in den Leiter zumindest teilweise eindringt und eine eventuell auf der Leiteroberfläche vorhandene Oxidschicht zumindest teilweise durchdringt. Insbesondere bei der Kontaktierung eines Aluminiumleiters besteht nämlich generell das Problem, dass dieser eine isolierende Oxidhaut aufweist, die bei einer normalen Klemmverbindung zu einem sehr hohen Kontaktwiderstand führen würde. Durch das Eindringen in den Leiter und der damit verbundenen stofflichen Verbindung zwischen dem weichen und dem harten Material beeinflusst die Aluminium-Oxidschicht den Kontaktwiderstand nicht oder nur kaum. Unter stofflicher Verbindung wird hierbei die Einlagerung von hartem Material in das weiche Material des Leiters verstanden, so dass die harten Partikel vom weichen Material teilweise umschlossen sind.
Zweckdienlicherweise wird zur Ausbildung der elektrischen Kontaktverbindung der Leiter mit dem leitfähigen Material umspritzt und zugleich wird die elektrische Kontaktverbindung zwischen dem leitfähigen Material und dem Kontaktelement ausgebildet. Die Ausbildung der elektrischen Kontaktverbindung erfolgt daher in einem einstufigen Vorgang lediglich durch das Aufspritzen des leitfähigen Materials, welches zugleich den Leiter als auch das Kontaktelement zumindest teilweise überdeckt.
Alternativ hierzu ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ein zweistufiges Vorgehen vorgesehen, wobei in einem ersten Schritt das leitfähige Material auf den Kontaktbereich des Leiters aufgespritzt und in einem zweiten Schritt die Kontaktierung mit dem Kontaktelement insbesondere durch eine mechanische Klemm- oder Druckverbindung vorgenommen wird. Zweckdienlicherweise wird hierbei durch mehrfaches Umspritzen des Kontaktbereiches der insbesondere als Hartmetallröhre ausgebildete Mantel aus dem leitfähigen Material aufgebaut.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen, stark vereinfachten Darstellungen: Fig. 1 einen endseitig abgeschrägten Leiter aus weichem Material mit einer aufgespritzten Stimkappe in einer perspektivischen Seitendarstellung, Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine als Batterieklemme ausgebildete s . Kontaktklemme mit einliegendem Leiter und Fig. 3 eine in einem einstufigen Spritzvorgang ausgebildete Kontaktverbindung zwischen einem Kontaktelement und einem Leiter.
In den Figuren sind gleich wirkende Teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. 0 In Fig. 1 ist das abisolierte Ende eines insbesondere als Aluminiumleiter ausgebildeten Leiters 2 dargestellt. Der Leiter 2 weist eine Vielzahl von insbesondere als Litzendrähte ausgebildete Einzelleiter 4 auf. Der Leiter 2 ist beispielsweise ein Batteriekabel, welches für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. 5 Endseitig ist der Leiter 2 in einem Kontaktbereich 6 von einem nach Art einer Stirnkappe ausgebildeten Mantel 8A aus einem im Vergleich zum Aluminium härteren Material umgeben.
0 Der Mantel 8A ist mit Hilfe eines thermischen Spritzverfahrens, beispielsweise dem Heißgasspritzen oder dem so genannten Flammspritzen, aufgebracht. Durch das Aufspritzen des härteren Materials auf das weiche Material des Leiters 2 wird zwischen diesen beiden Materialien eine sichere, dauerhafte und insbesondere druckfreie Verbindung hergestellt, so dass keine Gefahr besteht, dass die Verbindung durch ein 5 Kaltfließen des Materials des Leiters 2 beeinträchtigt wird.
Als Material für den Mantel 8A wird insbesondere eine Nickel-Chrom-Nickel-Legierung gewählt. Der Mantel 8A ist dabei durch mehrfaches Überspritzen mit einer ausreichend hohen Wandstärke ausgebildet derart, dass der Mantel 8A insgesamt eine hohe o Eigensteifigkeit und damit Formstabilität aufweist. Der Mantel 8A ist daher nach Art einer steifen Röhre ausgebildet. Der Leiter 2 ist endseitig schräg angeschnitten, so dass im stirnseitigen Bereich eine ebene, in etwa ellipsenförmige Kontakt-Querschnittsfläche 10 ausgebildet ist. Diese weist im Vergleich zu der normalen, im Falle eines kreisrunden Leiters kreisrunden Leiter-Querschnittsfläche 12 eine vergrößerte Fläche auf. Durch die Vergrößerung der Kontakt-Querschnittsfläche 10 wird insbesondere bei Anwendungen, bei denen kein Skin-Effekt auftritt, beispielsweise bei Gleichstromanwendungen, ein nur geringer Kontaktwiderstand erreicht.
Vorzugsweise beträgt hierbei der Winkel a zwischen einer Leiterlängsachse 14 und der Schräge 16 maximal etwa 60°, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Je kleiner der Winkel hierbei gewählt wird, desto größer wird die Kontakt-Querschnittsfläche 10.
Im Ausfϋhrungsbeispiel der Fig. 2 ist insbesondere der in Fig. 1 dargestellte Leiter 2 in einer als Batterieklemme 18 ausgebildeten Klemme eingelegt. Die Klemme ist ein Kontaktelement zur Kontaktierung des Leiters 2. Die Batterieklemme 18weist zwei Klemmhälften 20A1B auf, zwischen denen der Leiter 2 mit dem Mantel 8A einliegt. Zur Ausbildung der Kontaktverbindung werden die beiden Klemmhälften 20A1B über hier nicht näher dargestellte Schrauben, die in Schraubaufnahmen 22 eingreifen, gegeneinander verspannt, so dass der Leiter 2 in der Batterieklemme 18 mechanisch geklemmt wird. Die elektrische Kontaktverbindung erfolgt hierbei mittelbar über den Mantel 8A, welcher die einzelnen Einzelleiter 4 voll umfänglich umschließt. Durch entsprechende Materialwahl und Wahl der Wandstärke des Mantels 8 ist dieser vorzugsweise derart ausgebildet, dass selbst bei einem Klemmen in der Batterieklemme 18 die über den Mantel 8A kontaktierten Einzelleiter 4 im Wesentlichen druckfrei sind.
Im Unterschied hierzu ist im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 die elektrische Kontaktverbindung derart ausgebildet, dass die Einzelleiter 4 zunächst auf ein nach Art einer Schale ausgebildetes Kontaktelement 24 aufgelegt werden und dass sie anschließend mit dem härteren Material überspritzt werden. Dabei bildet sich ein die Einzelleiter 4 teilweise umschließender Mantel 8B aus, welcher mit seinen Flanken 26 zugleich mit der Oberfläche des Kontaktelements 24 eine insbesondere stoffschlüssige Verbindung eingeht. Die Einzelleiter 4 sind daher zwischen dem Kontaktelement 24 und dem Mantel 8B eingeschlossen.
Das Kontaktelement 24 ist hier beispielsweise nach Art einer Crimphülse ausgebildet, die zusätzlich, also anschließend nach dem Aufspritzen des Mantels 8B, noch umgeformt wird, um auch eine mechanische Befestigung des Mantels 8B zu erreichen.
Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausgestaltung ist zur zusätzlichen mechanischen Befestigung ein mechanisches Befestigungselement vorgesehen, welches den Mantel 8B gegen das Kontaktelement 24 verspannt. Dieses Befestigungselement ist beispielsweise eine Schraube, die in ein zugeordnetes, mit einem Gewinde versehenen Schraubenloch im Boden des Kontaktelements 24 eingeschraubt wird. Die Einzelleiter 4 würden in diesem Fall um die zentral angeordnete Schraube herum verlaufen. Alternativ hierzu besteht die Möglichkeit, eine zentrale Hülse vorzusehen, die mit dem Boden des Kontaktelements 24 verbunden ist und die beispielsweise eineAußengewinde aufweist, auf das eine Mutter zur klemmenden Befestigung aufgeschraubt wird. Zweckdienlicherweise sind hierbei die Kontaktelemente 24 derart ausgebildet, dass sie übereinander angeordnet und gestapelt werden können, so dass sich mehrere Anschlussebenen ergeben. Hierzu wird beispielsweise ein erstes Kontaktelement 24 mit einer bodenseitigen Öffnung auf die erwähnte Hülse eines weiteren Kontaktelements aufgesteckt oder aufgeschraubt.
Weiterhin ist zweckdienlicherweise vorgesehen, dass die Gesamthöhe des Kontaktelements 24 mit den Einzelleitern 4 und dem Mantel 8B eine vordefinierte maximale Gesamthöhe nicht überschreiten, um das Kontaktelement mit den kontaktierten Einzelleitern beispielsweise in eine vordefinierte Flachhülse einstecken zu können. Die maximale Gesamthöhe wird beispielsweise durch die Höhe des im Querschnitt gesehen wannenartigen Kontaktelements 24 bestimmt. Bezugszeichenliste
Leiter Einzelleiter Kontaktbereich A,B Mantel 0 Kontakt-Querschnittsfläche 2 Leiter-Querschnittsfläche 4 Längsachse 6 Schräge 8 Batterieklemme 0A.B Klemmhälfte 2 Schraubaufnahme 4 Kontaktelement 6 Flanke
Winkel

Claims

Ansprüche
1. Elektrische Kontaktverbindung zwischen einem elektrischen Leiter (2) aus einem weichen Material, insbesondere einem Aluminiumleiter aus mehreren „ Einzelleitern (4), und einem Kontaktelement (18,24), wobei der Leiter (2) in einem Kontaktbereich (6) zumindest teilweise mit Hilfe eines Spritzverfahrens mit einem im Vergleich zum weichen Material des Leiters (2) härteren, elektrisch leitfähigen Material umspritzt ist, so dass eine druckfreie elektrische Verbindung zwischen dem weichen Material und dem aufgespritzten Material vorliegt und wobei die elektrische Kontaktierung zum Kontaktelement (18,24) über das aufgespritzte Material erfolgt.
2. Kontaktverbindung nach Anspruch 1 , bei dem der Leiter (2) im Kontaktbereich (6) voll umfänglich von einem Mantel (8A) aus dem härteren Material umgeben ist.
3. Kontaktverbindung nach Anspruch 2, bei der der Mantel (8A) aus einer Ni-Cr-Ni- Legierung besteht.
4. Kontaktverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen dem aufgespritzten Material und dem Kontaktelement (18) eine mechanische Druck- oder Klemmverbindung ausgebildet ist.
5. Kontaktverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Leiter (2) endseitig eine im Vergleich zur Leiter-Querschnittsfläche (12) vergrößerte Kontakt-Querschnittsfläche (10) aufweist, auf die das leitfähige Material aufgespritzt ist.
6. Kontaktverbindung nach Anspruch 5, bei der der Leiter (2) endseitig abgeschrägt ist.
7. Kontaktverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Leiter (2) ein Aluminium-Batteriekabel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und das Kontaktelement eine Batterieklemme (18) ist.
s _.
8. Verfahren zum Erzeugen einer elektrischen Kontaktverbindung zwischen einem Leiter (2) aus einem weichen Material, insbesondere einem Aluminiumleiter, und einem Kontaktelement (18,24), wobei der Leiter (2) in einem Kontaktbereich (6) zumindest teilweise mit Hilfe eines insbesondere thermischen Spritzverfahrens mit einem im Vergleich zum weichen Material des Leiters (2) härteren, elektrisch o leitfähigen Material umspritzt wird, so dass sich eine druckfreie Verbindung zwischen dem weichen Material und dem aufgespritzten Material ausbildet und wobei die elektrische Kontaktierung zum Kontaktelement (18,24) über das aufgespritzte Material erfolgt.
5 9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das leitfähige Material in den Leiter (2) zumindest teilweise eindringt und eine eventuell auf der Leiteroberfläche vorhandene Oxidschicht zumindest teilweise durchdringt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem durch Aufspritzen des leitfähigen 0 Materials der Leiter (2) umspritzt und zugleich die elektrische Kontaktverbindung zwischen dem leitfähigen Material und dem Kontaktelement (24) ausgebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem in einem ersten Schritt das leitfähige 5 Material auf den Kontaktbereich (6) des Leiters (2) aufgespritzt und in einem zweiten Schritt die Kontaktierung mit dem Kontaktelement (18) insbesondere durch eine mechanische Klemm- oder Druckverbindung vorgenommen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei dem insbesondere durch mehrfaches o Umspritzen des Kontaktbereichs (6) ein Mantel (8A) aus dem leitfähigen Material ausgebildet wird.
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