WO2019149396A1 - Verbindung eines flachleiters mit einem anschlusselement sowie ein verfahren zum herstellen einer solchen verbindung - Google Patents

Verbindung eines flachleiters mit einem anschlusselement sowie ein verfahren zum herstellen einer solchen verbindung Download PDF

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WO2019149396A1
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Oliver Scharkowski
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Auto-Kabel Management Gmbh
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    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections

Definitions

  • connection of a flat conductor to a connection element and a method for producing such a connection
  • the subject matter relates to a compound of a flat conductor with a
  • Connection element and a method for producing such a compound.
  • flat conductors are used not only as a foil conductor, but also as a high-current conductor, in particular as a battery conductor.
  • Flat conductors are guided along the underbody, the center console, in the engine compartment or other areas a body.
  • the flat conductors have cable cross-sections with which currents of some
  • the flat conductors are made of aluminum or alloys thereof or copper or alloys thereof.
  • connection elements are provided, to which further electrical components can be connected.
  • Connection element can be designed as a connection eye, as a plug, as a socket, as a bolt, as a cable lug or the like.
  • the connection element may be formed in the region of the connection with the flat conductor of a metal similar to the metal of the flat conductor and be formed in a region for contacting with the further component of a metal which is similar to the metal of the further component.
  • connection element is placed on a first surface of the flat conductor.
  • the lead may be insulated or not insulated.
  • the insulation is first removed in the area of the connection. This can be, for example, at a front end of the flat conductor. It is also possible that the connection is arranged in the course of the flat conductor, so that on both sides of the compound of the flat conductor is coated with an insulation.
  • the connection element has at least two connection regions. A first
  • connection area is placed on the surface of the flat conductor.
  • the flat conductor preferably has a rectangular cross-section.
  • the long edge of this cross-section biases with the longitudinal axis of the flat conductor to a plane which is parallel to the broad surfaces of the flat conductor.
  • the short edge of the cross-section biases with the longitudinal axis of the flat conductor to a plane which is parallel to the narrow surfaces of the flat conductor.
  • the first connection area is on a wide Surface applied.
  • the connection region is preferably placed on the broad surface such that the total width of the flat conductor of the
  • connection area is covered.
  • the connection element has, in addition to the first connection region, at least one second connection region.
  • the second connection region is folded or bent around an edge of the flat conductor. Thereafter, the second connection region on a second, the first surface opposite surface of the
  • connection element with the flat conductor in the region of the connection areas can be produced.
  • Terminal areas the lead during bonding before thermal
  • Connection areas can lie around the flat conductor in the manner of a sleeve. Joining tools can be placed on the outer surfaces of the connection areas. The connection areas are placed with their inner surfaces on the flat conductor and the outer surfaces are used to hold
  • connection element When the connection element is placed with its first connection region on the first surface of the flat conductor, the second connection region projects in the manner of a connection lug from the edge of the flat conductor. This outstanding area may have the second terminal area. When transferring this outstanding area is then placed on the other surface of the flat conductor.
  • the connection areas ensure that the flat conductor has no direct contact with a joining tool during joining.
  • a joining tool can be, for example, an electrode or a sonotrode.
  • connection areas lie congruently on the two surfaces of the flat conductor.
  • connection areas can lie congruently one above the other.
  • the connection regions preferably cover the flat conductor along its entire width. On the one hand, this leads to a large bearing surface and, on the other hand, to a reliable protection of the flat conductor in front of the joining tools.
  • the second connection area will be around an edge of the
  • this edge may be a longitudinal edge or an end edge of the flat conductor.
  • the connection region is preferably folded around an end edge, whereas in the case of a connection in the course of the flat conductor, the connection region is folded about a longitudinal axis.
  • connection region is preferred as a flat part with a rectangular shape.
  • a first section can form the first connection area and a second section can form the connection area.
  • the two connection areas can be the same size.
  • connection element is formed as a flat part with an L-shaped form.
  • L-shaped form means that, for example, at an end edge, the second connection region can be folded around the flat conductor, whereas the connection element protrudes beyond a longitudinal edge of the flat conductor and can serve as a contact region for a connection of further conductors.
  • the connecting element is connected to the flat conductor in a material-locking or positive-locking manner. In the case of a cohesive
  • connection the connection energy is introduced solely via the connection element in the joint between the connection element and flat conductor.
  • connection element serves as protection for the flat conductor against thermal overload.
  • the connection is made in the area of the connection areas.
  • connection areas also serve as protection for the flat conductor and the plastic deformation takes place through the connection element into the
  • the connecting element In order to make a subsequent contact with an electrical element such as a conductor, a cable or the like, the connecting element has a
  • This contact region is a part of the connection element which projects beyond an end edge or a longitudinal edge of the flat conductor after joining.
  • the connecting element can be divided into three subregions. Two partial areas of approximately equal size can form the terminal areas and a third partial area can form the contact area.
  • Two partial areas of approximately equal size can form the terminal areas and a third partial area can form the contact area.
  • Connection element may form a first portion of the contact area, a second portion of the first terminal area and a third portion of the second terminal area.
  • the contact region is in particular an eyelet, a bolt or a crimp connection.
  • the connecting element is formed according to an embodiment of a metal-coated sheet.
  • the metallic coating may preferably be such that the difference of the standard potentials of the coating metal and the metal of the flat conductor is smaller than the difference of the standard potentials of the Metal of the flat conductor and the metal of the remaining connection element. Thus, the risk of contact corrosion is reduced.
  • the coating may be copper.
  • the coating may be made of aluminum or nickel.
  • connection element be structured in the area on the surface facing the flat conductor
  • This surface has. This surface may in particular have an increased roughness with respect to the remaining surface of the connection element. Especially in Reibreaen, especially in cohesive joining the on
  • the structured surface can be the entry of the
  • the structured surface may be jagged or have peaks that are pressed during joining in the material of the flat cable. Due to the structured surface, a resistance welding process can be performed better.
  • the second connection area may be formed of partial areas.
  • Subareas can, for example, adjoin the first connection area. This in particular at opposite ends of the first connection region.
  • the partial areas together form the second connection area.
  • the partial regions on the second surface of the flat conductor preferably form a closed surface.
  • the subregions engage each other on the second surface.
  • This may be step-shaped, dovetail-shaped or the like.
  • the flat conductor is preferably formed from a sheet or a foil.
  • the connection element is formed from a metal-coated sheet.
  • the connection element is coated in the connection areas with a metal. This metal is preferably different from the metal of the remaining terminal region.
  • the coating may in particular be roll-plated.
  • Another aspect is a method according to claim 14.
  • connection element cohesive connection For cohesive connection is proposed that the flat conductor is welded to the connection areas with the connection element cohesively. This can be done for example by means of resistance welding or ultrasonic welding.
  • connection element 2 with a contact region 4, a first connection region 6 and a second connection region 8. It can be seen that in FIG Contact area 4 an eyelet 4a is provided. However, the eyelet 4a may be replaced by a bolt, a crimp or the like.
  • connection element according to FIG. 1a has a rectangular cross-section, and the connection regions 6, 8 subdivide the connection element 2 into partial regions.
  • the subregions are preferably congruent to one another.
  • Fig. Lb shows a connection element 2, which is L-shaped. The same applies to Fig. Lc.
  • connection regions 6, 8 can be formed along one leg and the contact region 4 in a leg which is rectangular thereto.
  • FIGS. 2a-c it is shown that structured surfaces 6a, 8a are formed in the connection regions 6 and 8.
  • the structured surfaces 6a, 8a are laid on the surface of the flat cable.
  • the connection element 2 is folded along the respective dashed line between the connection regions 6 and 8 around the flat conductor, as shown in FIG. 3a.
  • the flat conductor 10 may be formed from a solid material and be formed, for example, from aluminum or alloy thereof or copper or alloys thereof. Also, the flat conductor of a
  • the flat conductor may be formed from laminated films of said metals.
  • connection element 2 is placed with the structured surface 6 a on the underside of the flat conductor 10 (not shown in FIG. 3 a) at the front end 10 a. Subsequently, the connection element 2 is folded with its connection region 8 along the frontal edge 10b of the flat conductor 10 around this front edge 10b. The structured surface 8a of the connection region 8 is then placed on the illustrated surface of the flat conductor 10 at the front end 10a. Furthermore, it can be seen that the connection element 2 projects with its contact region 4 beyond the longitudinal edge 10c.
  • a material-locking joining takes place.
  • a joining tool for example sonotrode and anvil or two electrodes of a resistance welding tool, is placed on the surfaces 8b, 6b of the connecting element 2. These surfaces 6b, 8b pointing away from the flat conductor 10 are shown in FIG. 3b. It can also be seen in FIG. 3b that the connection element 2 engages around the end edge 10b in the manner of a sleeve.
  • connection element 2 according to FIG. 2 a with the structured surface 6 a is placed on the underside of the flat conductor 10, not shown, in a stripped-down region.
  • connection region 8a is folded over the longitudinal edge 10c and placed on the surface of the flat conductor 10 shown.
  • connection element 2 Joining tool placed and there is a cohesive joining between the connection element 2 and the flat conductor 10.
  • connection element 2 with its connection areas 6, 8, the flat conductor 10th
  • Fig. 4a shows another embodiment with a flat conductor 10
  • connection elements 2 In contrast to the Fig. 3a here the connection element 2 is fastened on the left side with hollow rivets 12 to the flat conductor 10 cohesively.
  • the contact region 4 has a contoured profile with a plug-in region.
  • 4b shows the hollow rivets 12. Furthermore, it can be seen in FIG. 4b that the
  • Flat conductor 10 is formed from laminated films.
  • connection between the connection element 2 and the flat conductor 10 is also formed by hollow rivets 12.
  • the contact area 4 has in FIG. 4a a bolt in contrast to the eyelet 4a.
  • connection region 8 is subdivided into two subregions 8a, 8b, which adjoin opposite edges of the
  • Adjacent connection area 6 Adjacent connection area 6.
  • the subregions 8a, b have a stepped, frontal edge.
  • Other forms are also possible, for example Schwalbeschwanzartig or the like.
  • the frontal edges are formed complementary to each other, so that after the folding of the partial regions 8a, b, the frontal edges intermesh and form a closed surface on the flat conductor 10.

Landscapes

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

Abstract

Verbindung (2) eines Flachleiters (10) mit einem Anschlusselement (4) bei dem ein Anschlusselement (4) mit zumindest einem ersten von zumindest zwei Anschlussbereichen auf eine erste Oberfläche des Flachleiters (10) aufgelegt ist, zumindest ein zweiter der Anschlussbereiche um eine Kante des Flachleiters (10) herum gefaltet und auf einer zweiten, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Flachleiters (10) aufgelegt ist und das Anschlusselement (4) mit dem Flachleiter (10) im Bereich der Anschlussbereiche miteinander verbunden ist.

Description

Verbindung eines Flachleiters mit einem Anschlusselement sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindung
Der Gegenstand betrifft eine Verbindung eines Flachleiters mit einem
Anschlusselement sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindung.
Insbesondere in automotiven Anwendungen wächst der Bedarf an Flachleitern. Diese werden nicht nur als Folienleiter eingesetzt, sondern auch als Hochstromleiter, insbesondere als Batterieleiter. Flachleiter werden dabei entlang des Unterbodens, der Mittelkonsole, im Motorraum oder auch anderen Bereichen eine Karosse geführt. Die Flachleiter verfügen über Leitungsquerschnitte, mit denen Ströme von einigen
Amper bis mehreren einhundert Amper getragen werden können. Die Verbindung der Flachleiter mit anderen Leitern ist somit hochsensibel hinsichtlich des
Übergangswiderstands. Gerade bei Energieleitern muss der Übergangswiderstand an Verbindungsstellen gering sein und die Verbindung muss dauerhaft beständig sein. Ansonsten kann es zu Kabelbränden kommen, die sicher vermieden werden müssen.
Bisher wurden großen Leiterquerschnitte durch dicke, schmale Flachleiter realisiert. Der Trend geht jedoch zu immer dünneren, breiteren Flachleitungen. Die dünnen Flachleitungen lassen sich leichter im Fahrzeug verlegen. Aufgrund der geringen Materialstärke der dünnen Flachleiter sind diese jedoch besonders empfindlich gegenüber Fügeverfahren. Beschädigungen, insbesondere Beschädigungen durch thermische Fügeverfahren, sind bei den kleinen Materialstärken mit herkömmlichen Fügeverfahren jedoch nicht auszuschließen. Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine sichere
Verbindungstechnologie für Flachleiter mit dünnen Wandstärken zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gegenständlich durch eine Verbindung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 14 gelöst.
Materialstärken der Flachleiter sind bevorzugt zwischen 0,1mm und 2cm, bevorzugt im Bereich von 0,5cm. Die Flachleiter sind aus Aluminium bzw. Legierungen hiervon oder Kupfer bzw. Legierungen hiervon gebildet. Für einen Übergang zu einem anderen Leiterelement, beispielsweise einen Rundleiter, oder einem Leiterelement aus einem anderen, edleren oder unedleren Metall, ist es notwendig, den Flachleiter von außen kontaktierbar zu gestalten. Hierzu sind Anschlusselemente vorgesehen, an denen weitere elektrische Komponenten angeschlossen werden können. Das
Anschlusselement kann dabei als Anschlussöse, als Stecker, als Buchse, als Bolzen, als Kabelschuh oder dergleichen gestaltet sein. Um ein solches Anschlusselement mit einem Flachleiter zu fügen, wird die gegenständliche Verfügung vorgeschlagen. Das Anschlusselement kann im Bereich der Verbindung mit dem Flachleiter aus einem zu dem Metall des Flachleiters ähnlichen Metall gebildet sein und in einem Bereich zu Kontaktieren mit der weiteren Komponente aus einem Metall gebildet sein, welches ähnlich zu dem Metall der weiteren Komponente ist.
Zunächst wird ein Anschlusselement auf eine erste Oberfläche des Flachleiters aufgelegt. Der Flachleiter kann isoliert oder nicht isoliert sein. Im Falle eines isolierten Flachleiters wird im Bereich der Verbindung zunächst die Isolation entfernt. Dies kann beispielsweise an einem stirnseitigen Ende des Flachleiters sein. Auch ist es möglich, dass die Verbindung im Verlaufe des Flachleiters angeordnet ist, so dass beidseits der Verbindung der Flachleiter mit einer Isolation beschichtet ist. Das Anschlusselement weist zumindest zwei Anschlussbereiche auf. Ein erster
Anschlussbereich wird auf die Oberfläche des Flachleiters aufgelegt. Der Flachleiter hat bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt. Die lange Kante dieses Querschnitts spannt mit der Längsachse des Flachleiters eine Ebene auf, die parallel zu den breiten Oberflächen des Flachleiters ist. Die kurze Kante des Querschnitts spannt mit der Längsachse des Flachleiters eine Ebene auf, die parallel zu den schmalen Oberflächen des Flachleiters ist. Bevorzugt wird der erste Anschlussbereich auf eine breite Oberfläche aufgelegt. Dabei ist der Anschlussbereich bevorzugt so auf die breite Oberfläche aufgelegt, dass die gesamt Breite des Flachleiters von dem
Anschlussbereich abgedeckt ist. Das Anschlusselement verfügt neben dem ersten Anschlussbereich über zumindest einen zweiten Anschlussbereich. Der zweite Anschlussbereich wird um eine Kante des Flachleiters herum gefaltet bzw. gebogen. Hiernach kann der zweite Anschlussbereich auf einer zweiten, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des
Flachleiters aufgelegt werden. Der Flachleiter ist damit sandwichartig zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussbereich angeordnet.
Abschließend kann eine Verbindung des Anschlusselementes mit dem Flachleiter im Bereich der Anschlussbereiche hergestellt werden. Dabei können die
Anschlussbereiche den Flachleiter während des Verbindens vor thermischer
Überlastung oder zu hoher mechanischer Beanspruchung schützen. Die
Anschlussbereiche können in der Art einer Manschette um den Flachleiter liegen. Fügewerkzeuge können auf den äußeren Oberflächen der Anschlussbereiche aufgesetzt werden. Die Anschlussbereiche sind mit ihren inneren Oberflächen auf dem Flachleiter aufgelegt und die äußere Oberflächen dienen zur Aufnahme von
Fügewerkzeugen. Beim Fügen erfolgt somit das Einleiten der Fügeenergie zunächst in die Anschlussbereiche, so dass der Flachleiter vor zu starker Belastung während des Fügens geschützt ist.
Wenn das Anschlusselement mit seinem ersten Anschlussbereich auf die erste Oberfläche des Flachleiters aufgelegt ist, ragt der zweite Anschlussbereich in der Art einer Anschlussfahne von der Kante des Flachleiters hervor. Dieser hervorragende Bereich kann den zweiten Anschlussbereich aufweisen. Beim Umlegen wird dieser hervorragende Bereich dann auf die andere Oberfläche des Flachleiters aufgelegt. Durch die Anschlussbereiche wird sichergestellt, dass der Flachleiter beim Fügen keinen direkten Kontakt mit einem Fügewerkzeug hat. Ein Fügewerkzeug kann z.B. eine Elektrode oder eine Sonotrode sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Anschlussbereiche deckungsgleich auf den beiden Oberflächen des Flachleiters aufliegen. In einer Projektion parallel zur Flächennormale der breiten Oberfläche des Flachleiters können die Anschlussbereiche deckungsgleich übereinander liegen. Bevorzugt decken die Anschlussbereiche den Flachleiter entlang seiner gesamten Breite ab. Dies führt zum Einen zu einer großen Auflagefläche und zum Anderen zu einem sicheren Schutz des Flachleiters vor den Fügewerkzeugen.
Wie bereits erwähnt, wird der zweite Anschlussbereich um eine Kante des
Flachleiters herum gefaltet. Dabei kann diese Kante eine Längskante oder eine stirnseitige Kante des Flachleiters sein. Bei einer Verbindung in einem Endbereich wird bevorzugt der Anschlussbereich um eine stirnseitige Kante gefaltet, wohingegen bei einer Verbindung im Verlauf des Flachleiters der Anschlussbereich um eine Längsachse gefaltet ist.
Der Anschlussbereich ist bevorzugt als Flachteil mit einer rechteckigen Form. Dabei kann ein erster Abschnitt den ersten Anschlussbereich bilden und ein zweiter Abschnitt den Anschlussbereich bilden. Die beiden Anschlussbereiche können gleich groß sein.
Auch ist es möglich, dass das Anschlusselement als Flachteil mit einer L-förmigen Form gebildet ist. Eine solche L-förmige Form führt dazu, dass beispielsweise an einer stirnseitigen Kante der zweite Anschlussbereich um den Flachleiter gefaltet werden kann, wohingegen das Anschlusselement über eine längsseitige Kante des Flachleiters hinausragt und als Kontaktbereich für einen Anschluss weiterer Leiter dienen kann. Wie bereits oben erwähnt, erfolgt das Verbinden des Anschlusselements mit dem Flachleiter stoffschlüssig oder formschlüssig. Im Falle einer stoffschlüssigen
Verbindung wird die Verbindungsenergie allein über das Anschlusselement in die Fügestelle zwischen Anschlusselement und Flachleiter eingebracht. Somit dient das Anschlusselement als Schutz für den Flachleiter vor thermischer Überlastung. Die Verbindung erfolgt im Bereich der Anschlussbereiche.
Im Falle einer formschlüssigen Verbindung, beispielsweise mittels Clinchen oder Nieten, dienen die Anschlussbereiche ebenfalls als Schutz für den Flachleiter und die plastische Verformung erfolgt durch das Anschlusselement hindurch in den
Flachleiter.
Um einen anschließenden Kontakt mit einem elektrischen Element wie einem Leiter, einen Kabel oder dergleichen herzustellen, hat das Anschlusselement einen
Kontaktbereich. Dieser Kontaktbereich ist ein Teil des Anschlusselements, welcher über ein stirnseitige Kante oder eine Längskante des Flachleiters nach dem Fügen hinausragt. Das Anschlusselement kann in drei Teilbereiche unterteilt sein. Zwei in etwa gleich große Teilbereiche können die Anschlussbereiche bilden und ein dritter Teilbereich kann den Kontaktbereich bilden. Entlang der Längsachse des
Anschlusselements kann ein erster Teilbereich den Kontaktbereich bilden, ein zweiter Teilbereich den ersten Anschlussbereich und ein dritter Teilbereich den zweiten Anschlussbereich.
Der Kontaktbereich ist insbesondere in umfassend eine Öse, einen Bolzen oder einen Crimpanschluss.
Das Anschlusselement ist gemäß einem Ausführungsbeispiel aus einem metallisch beschichteten Blech gebildet. Die metallische Beschichtung kann bevorzugt derart sein, dass die Differenz der Standardpotentiale des Beschichtungsmetalls und des Metalls des Flachleiters geringer ist, als die Differenz der Standardpotentiale des Metalls des Flachleiters und des Metall des restlichen Anschlusselements. Somit wird die Gefahr der Kontaktkorrosion verringert.
Für den Fall, dass der Flachleiter aus Kupfer gebildet ist, kann die Beschichtung Kupfer sein. Für den Fall, dass der Flachleiter aus Aluminium gebildet ist, kann die Beschichtung aus Aluminium oder Nickel sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Anschlusselement im Bereich auf der dem Flachleiter zugewandten Oberfläche eine strukturierte
Oberfläche aufweist. Diese Oberfläche kann insbesondere eine erhöhte Rauheit gegenüber der restlichen Oberfläche des Anschlusselements aufweisen. Gerade bei Reibprozessen, insbesondere bei stoffschlüssigen Fügeverfahren die auf
Reibprozessen beruhen, kann die strukturierte Oberfläche den Eintrag der
Verbindungsenergie in die Verbindungsstelle erleichtern. Auch kann die strukturierte Oberfläche zackenförmig sein oder Spitzen aufweisen, die beim Fügen in das Material der Flachleitung gedrückt werden. Durch die strukturierte Oberfläche kann ein Widerstandsschweißprozess besser durchgeführt werden.
Auch kann der zweite Anschlussbereich aus Teilbereichen gebildet sein. Diese
Teilbereiche können beispielsweise an den ersten Anschlussbereich angrenzen. Dies insbesondere an gegenüberliegenden Enden des ersten Anschlussbereichs. Die Teilbereiche bilden zusammen den zweiten Anschlussbereich. Nach dem Umfalten, bei dem die Teilbereiche um einander gegenüberliegende Kanten des Flachleiters gefaltet sind, bilden die Teilbereiche auf der zweiten Oberfläche des Flachleiters bevorzugt eine geschlossene Fläche.
Insbesondere greifen die Teilbereiche auf der zweiten Oberfläche ineinander. Dies kann stufenförmig, schwalbenschwanzförmig oder dergleichen sein.
Der Flachleiter ist bevorzugt aus einem Blech oder einer Folie gebildet. Wie bereits erwähnt, ist das Anschlusselement aus einem metallisch beschichteten Blech gebildet. Bevorzugt ist das Anschlusselement in den Anschlussbereichen mit einem Metall beschichtet. Dieses Metall ist bevorzugt von dem Metall des restlichen Anschlussbereichs verschieden. Die Beschichtung kann dabei insbesondere walzplatiert sein.
Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren nach Anspruch 14.
Zum stoffschlüssigen Verbindung wird vorgeschlagen, dass der Flachleiter an den Anschlussbereichen mit dem Anschlusselement stoffschlüssig verschweißt wird. Dies kann beispielsweise mittels Widerstandsschweißen oder Ultraschallschweißen erfolgen.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. la-c Ausführungsbeispiele von Anschlusselementen;
Fig. 2a-c Ausführungsbeispiele von Anschlusselementen mit strukturierter
Oberfläche;
Fig. 3a-b Ansichten von Verbindungen gemäß Ausführungsbeispielen;
Fig. 4a-b Ansichten von Verbindungen gemäß Ausführungsbeispielen;
Fig. 5 Ansichten einer Verbindungen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. la zeigt ein Anschlusselement 2 mit einem Kontaktbereich 4, einem ersten Anschlussbereich 6 und einem zweiten Anschlussbereich 8. Zu erkennen ist, dass im Kontaktbereich 4 eine Öse 4a vorgesehen ist. Die Öse 4a kann jedoch auch durch einen Bolzen, einen Crimpanschluss oder dergleichen ersetzt sein.
Das Anschlusselement gemäß der Fig. la hat einen rechteckigen Querschnitt und die Anschlussbereiche 6, 8 unterteilen das Anschlusselement 2 in Teilbereiche. Die Teilbereiche sind bevorzugt kongruent zueinander.
Fig. lb zeigt einen Anschlusselement 2, welches L-förmig ist. Selbiges gilt für Fig. lc.
Die Anschlussbereiche 6, 8 können entlang einem Schenkel gebildet sein und der Kontaktbereich 4 in einem hierzu rechtwinkligen Schenkel.
In den Fig. 2a-c ist gezeigt, dass in den Anschlussbereichen 6 und 8 strukturierte Oberflächen 6a, 8a gebildet sind. Die strukturierten Oberflächen 6a, 8a werden auf die Oberfläche der Flachleitung gelegt. Das Anschlusselement 2 wird entlang der jeweiligen gestrichelten Linie zwischen den Anschlussbereichen 6 und 8 um den Flachleiter gefaltet, wie dies in der Fig. 3a gezeigt ist.
Fig. 3a zeigt einen Flachleiter 10. Der Flachleiter 10 kann aus einem Vollmaterial gebildet sein und beispielsweise aus Aluminium oder Legierung hiervon bzw. Kupfer oder Legierungen hiervon gebildet sein. Auch kann der Flachleiter aus einer
Aluminium- oder Kupferfolie gebildet sein. Darüber hinaus kann der Flachleiter aus laminierten Folien aus den genannten Metallen gebildet sein.
Der Flachleiter 10 ist an seinem stirnseitigen Ende 10a von einer Isolation befreit. Ein Anschlusselement 2 gemäß Fig. 2b wird mit der strukturierten Oberfläche 6a auf die in Fig. 3a nicht dargestellte Unterseite des Flachleiters 10 am stirnseitigen Ende 10a aufgelegt. Anschließend wird das Anschlusselement 2 mit seinem Anschlussbereich 8 entlang der stirnseitigen Kante 10b des Flachleiters 10 um diese stirnseitige Kante 10b gefaltet. Die strukturierte Oberfläche 8a des Anschlussbereichs 8 wird dann auf der gezeigten Oberfläche des Flachleiters 10 am stirnseitigen Ende 10a aufgelegt. Ferner ist zu erkennen, dass das Anschlusselement 2 mit seinem Kontaktbereich 4 über die längsseitige Kante 10c hinausragt.
Nach dem Umlegen der Anschlussbereiche 6, 8 um die stirnseitige Kante 10b erfolgt ein stoffschlüssiges Fügen. Hierbei wird ein Fügewerkzeug, beispielsweise Sonotrode und Amboss oder zwei Elektroden eines Widerstandsschweißwerkzeugs, auf die Oberflächen 8b, 6b des Anschlusselements 2 aufgesetzt. Diese von dem Flachleiter 10 wegweisenden Oberflächen 6b, 8b sind in der Fig. 3b gezeigt ln der Fig. 3b ist auch zu erkennen, dass das Anschlusselement 2 die stirnseitige Kante 10b manschettenartig umgreift.
Eine weitere Möglichkeit der Verbindung ist in Fig. 3a auf der rechten Seite gezeigt. Hier wird ein Anschlusselement 2 gemäß Fig. 2a mit der strukturierten Oberfläche 6a auf die nicht gezeigte Unterseite des Flachleiters 10 in einem abisolierten Bereich aufgelegt.
Anschließend wird der Anschlussbereich 8a um die längsseitige Kante 10c umgelegt und auf der gezeigten Oberfläche des Flachleiters 10 aufgelegt.
Schließlich wird auf den Oberflächen 6b, 8b, welche in Fig. 3b gezeigt sind, das
Fügewerkzeug aufgesetzt und es erfolgt ein stoffschlüssiges Fügen zwischen dem Anschlusselement 2 und dem Flachleiter 10. Hier ist zu erkennen, dass das
Anschlusselement 2 mit seinen Anschlussbereichen 6, 8 den Flachleiter 10
sandwichartig umgreift.
Fig. 4a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Flachleiter 10 und
Anschlusselementen 2. Im Gegensatz zu der Fig. 3a ist hier das Anschlusselement 2 auf der linken Seite mit Hohlnieten 12 an dem Flachleiter 10 stoffschlüssig befestigt.
Ferner weist der Kontaktbereich 4 ein konturiertes Profil mit einem Steckbereich auf. Fig. 4b zeigt die Hohlnieten 12. Ferner ist in der Fig. 4b zu erkennen, dass der
Flachleiter 10 aus laminierten Folien gebildet ist.
Auf der rechten Seite der Fig. 4a ist eine entsprechende Fig. 3a gezeigte Anordnung zwischen Anschlusselement 2 und Flachleiter 10 dargestellt. Im Unterschied zu der Fig. 3a ist auch hier die Verbindung zwischen dem Anschlusselement 2 und dem Flachleiter 10 über Hohlnieten 12 gebildet.
Der Kontaktbereich 4 weist in der Fig. 4a einen Bolzen im Gegensatz zu der Öse 4a auf.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Hierbei ist der Anschlussbereich 8 in zwei Teilbereiche 8a, 8b unterteilt, die an gegenüberliegende Kanten des
Anschlussbereichs 6 angrenzen. Die Teilbereiche 8a, b haben eine stufenförmige, stirnseitige Kante. Andere Formen sind ebenfalls möglich, z.B. schwalbeschwanzartig oder dergleichen. Die stirnseitigen Kanten sind komplementär zueinander gebildet, so dass nach dem Umlegen der Teilbereiche 8a, b die stirnseitigen Kanten ineinander greifen und eine geschlossene Fläche auf dem Flachleiter 10 bilden.
Bezugszeichenliste
2 Anschlusselement
4 Kontaktelement
4a Öse
6 Anschlussbereich
6a strukturierte Oberfläche
8 Anschlussbereich
8a strukturierte Oberfläche
10 Flachleiter
10a stirnseitiges Ende
10b stirnseitige Kante
10c längsseitige Kante
12 Hohlniet

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verbindung eines Flachleiters mit einem Anschlusselement bei dem
ein Anschlusselement mit zumindest einem ersten von zumindest zwei
Anschlussbereichen auf eine erste Oberfläche des Flachleiters aufgelegt ist, zumindest ein zweiter der Anschlussbereiche um eine Kante des Flachleiters herum gefaltet und auf einer zweiten, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Flachleiters aufgelegt ist und
das Anschlusselement mit dem Flachleiter im Bereich der Anschlussbereiche miteinander verbunden ist.
2. Verbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlussbereiche deckungsgleich auf den beiden Oberflächen des Flachleiters aufliegen.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zumindest zweite Anschlussbereich um eine Längskante oder eine stirnseitige Kante des Flachteils gefaltet ist.
4. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement als Flachteil mit einer rechteckigen Form, wobei ein erster Abschnitt den ersten Anschlussbereich bildet und ein zweiter Abschnitt den zweiten Anschlussbereich bildet, wobei die Abschnitte insbesondere das Anschlusselement mittig teilen oder einer L-förmigen Form gebildet ist, wobei ein erster Schenkel den ersten Anschlussbereich bildet und ein zweiter Schenkel den zweiten Anschlussbereich bildet.
5. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement mit dem Flachleiter stoffschlüssig verbunden ist, wobei die Verbindungsenergie über das Anschlusselement in die Fügestelle zwischen Anschlusselement und Flachleiter eingebracht ist, insbesondere dass das Anschlusselement im Bereich der Anschlussbereiche mit dem Flachleiter stoffschlüssig verbunden ist.
6. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement mit dem Flachleiter formschlüssig, insbesondere mittels Clinchen oder Nieten verbunden ist, insbesondere dass das
Anschlusselement im Bereich der Anschlussbereiche mit dem Flachleiter formschlüssig verbunden ist.
7. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement an der stirnseitigen Kante des Flachleiters oder an einer Längskante des Flachleiters über die Kante hinaus ragt und in dem hinausragenden Bereich einen Kontaktbereich, insbesondere in Form einer Öse, eines Bolzens oder eines Crimpanschlusses aufweist.
8. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement aus einem metallisch beschichteten Blech gebildet ist.
9. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement im Anschlussbereich auf der dem Flachleiter zugewandten Oberfläche eine strukturierte Oberfläche, insbesondere mit einer erhöhten Rauheit gegenüber der restlichen Oberfläche aufweist.
10. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Anschlussbereich aus zwei an einander gegenüberliegenden Enden des ersten Anschlussbereichs angrenzenden Teilbereichen gebildet ist, wobei die Teilbereiche um einander gegenüberliegende Kanten des Flachleiters gefaltet sind.
11. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Teilbereiche des zweiten Anschlussbereichs auf der zweiten Oberfläche ineinander greifen, insbesondere stufenförmig ineinander greifen.
12. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Flachleiter aus einem Blech oder einer Folie gebildet ist und/oder dass der Flachleiter aus Aluminium oder Legierungen davon oder Kupfer oder Legierungen davon gebildet ist.
13. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement in den Anschlussbereichen mit einem Metall beschichtet ist, welches von dem Metall des Anschlusselements verschieden ist, insbesondere dass die Beschichtung walzplattiert ist.
14. Verfahren zum Herstellen einer Verbindung eines Flachleiters mit einem
Anschlusselement bei dem zunächst ein Anschlusselement mit zumindest einem ersten von zumindest zwei Anschlussbereichen auf eine erste Oberfläche des Flachleiters aufgelegt wird, anschließend zumindest ein zweiter der Anschlussbereiche um eine Kante des Flachleiters herum gefaltet wird und auf einer zweiten, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Flachleiters aufgelegt wird und
abschließend das Anschlusselement mit dem Flachleiter im Bereich der
Anschlussbereiche miteinander verbunden wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement an den Anschlussbereichen mit dem Flachleiter stoffschlüssig verschweißt wird, insbesondere mittels Widerstandsschweißen oder Ultraschallschweißen.
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