DE102015105154A1

DE102015105154A1 - Verbindung zweier elektrischer Anschlussteile

Info

Publication number: DE102015105154A1
Application number: DE102015105154.0A
Authority: DE
Inventors: Corinna Busen
Original assignee: Auto Kabel Management GmbH
Current assignee: Auto Kabel Management GmbH
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2016-10-06
Also published as: EP3278404A1; WO2016155907A1

Abstract

Verbindung von zwei elektrischen Anschlussteilen 2a, 2b bei der ein erstes Anschlussteil 2a als erstes Flachteil gebildet ist, und ein zweites Anschlussteil 2b als zweites Flachteil gebildet ist, wobei die Anschlussteile ineinandergreifende Koppelelemente 12a, 12b aufweisen. Eine gute Verbindung wird dadurch erzielt, dass im verbundenen Zustand der Anschlussteile 2a, 2b die Koppelelemente 12a, 12b derart ineinander verschränkt sind, dass zunächst zumindest eine relative Neigung zwischen den Anschlussteilen 2a, 2b notwendig ist, um die Koppelelemente anschließend mittels einer Translation voneinander räumlich zu trennen.

Description

Der Gegenstand betrifft eine Verbindung bzw. ein Verbindungssystem von zwei elektrischen Anschlussteilen. Der Gegenstand betrifft darüber hinaus auch jeweils nur ein Anschlussteil, welches dazu eingerichtet ist, mit jeweils einem anderen Anschlussteil verbunden zu werden.
Die mechanische Verbindung von elektrischen Anschlussteilen ist hinlänglich bekannt. Im Wesentlichen kommt es bei der Verbindung von elektrischen Anschlussteilen auf eine möglichst großflächige Kontaktfläche zwischen den Anschlussteilen an. Darüber hinaus ist für die Verbindung von Anschlussteilen die einfache Handhabung von großem Interesse. Das Verbinden der Anschlussteile muss mechanisch so einfach sein, dass dies auch im Rahmen eines industriellen Fertigungsprozesses handhabbar ist. Außerdem ist die Lebensdauer einer Verbindung von enormen Interesse, da insbesondere in automotiven Anwendungen erwünscht ist, dass die Verbindungen wartungsfrei einen kompletten Lebenszyklus überdauern. Die miteinander verbundenen Anschlussteile sollen nach dem Fügen möglichst dauerhaft einen elektrischen Übergang bilden.
Der Einsatz von Flachteilen im Bereich der elektrischen Leitungen, insbesondere im Automobilsektor, führt zu dem zunehmenden Problem, dass solche Flachleitungen ebenfalls miteinander elektrisch verbunden werden müssen. Hierzu eignen sich beispielsweise Verbindungen mittels Verschrauben. Diese Verbindungen sind jedoch aufwendig herzustellen und somit für den maschinellen Masseneinsatz eher ungeeignet.
Auch im Bereich des Ersatzteilgeschäftes hat sich herausgestellt, dass der Übergang von den herkömmlichen Rundleitungen zu Flachleitungen problematisch ist. Für den Laien ist der Austausch von Flachleitungen mit zunehmenden Schwierigkeiten verbunden, so dass der Zweitmarkt und das Ersatzteilgeschäft beim Einsatz von Flachleitungen problematisch ist. Insofern besteht die Notwendigkeit, Verbindungen von zwei Flachteilen zur Verfügung zu stellen, die mechanisch einfach herzustellen sind, einen guten elektrischen Übergang gewährleisten und eine dauerhafte Verbindung zwischen den Anschlussteilen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch eine Verbindung nach Anspruch 1 gelöst.
Gegenständlich werden ein erstes und ein zweites Anschlussteil vorgeschlagen, welche jeweils als Flachteil gebildet sein können. Ein Anschlussteil kann entweder in der Form einer Anschlussfahne, eines Kabelschuhs oder als elektrische Leitung gebildet sein. Insbesondere kann ein Anschlussteil als ein Teil einer elektrischen Flachleitung verstanden sein. Eine elektrische Flachleitung kann eine Leitung eines Kabels sein, insbesondere eine Seele eines Kabels. Vorzugsweise sind die Anschlussteile aus Flachteilen aus Vollmaterial gebildet. Das bedeutet, dass unter einem Flachteil ein aus Vollmaterial gebildetes, massives Band oder Blech verstanden werden kann. Ein Anschlussteil kann auch Teil einer elektrischen Mehrschichtleitung sein. Insbesondere können gestapelte Leitungen, vorzugsweise isoliert zueinander vorgesehen sein und an einer oder mehreren dieser Leitungen können gegenständliche Anschlussteile angeordnet sein. Die Leitungen können aus laminierten Blechen oder Bändern gebildet sein. Eine Isolation kann zwischen jeweils zwei Leitungen vorgesehen sein. Die Leitungen können insbesondere als Masseleitung und Batterieplus Leitung vorgesehen sein. So ist eine Masserückführung möglich. Auch können die Leitungen Teil eines Mehrspannungsbordnetzes sein.
Die Anschlussteile können auch Teil einer Reparaturlösung sein. Eine Leitung mit jeweils einem Anschlussteil an ihrem jeweiligen distalen Ende kann als Reparaturlösung mit bestehenden Leitungen/Anschlussteilen eines Bordnetzes verbunden werden, um so eine beschädigte Leitung auszutauschen. Insbesondere können Übergabepunkte vorgesehen sein, an denen Leitungen voneinander getrennt werden können. Dann können an diesem Punkten die Reparaturleitungen eingesetzt werden.
Jedes der Anschlussteile hat vorzugsweise zumindest zwei aneinander gegenüberliegende Breitseiten, zumindest zwei aneinander gegenüberliegende Schmalseiten und zumindest eine Stirnseite. Die jeweiligen Seiten bilden die Oberflächen des Anschlussteils. Im Querschnitt hat jedes Anschlussteil vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt, bei dem die Breite der Breitseite größer ist als die Breite der Schmalseite. Es ist jedoch auch möglich, dass die Anschlussteile einen quadratischen Querschnitt aufweisen. In diesem Fall sind die Breitseiten und die Schmalseiten gleich groß. Die Breitseiten sind begrenzet durch die Längskanten längs eine Längserstreckung und Seitenkanten längs einer Breitenerstreckung des Anschlussteils. Die Schmalseiten sind begrenzt durch die Längskanten entlang eine Längserstreckung und Hochkanten längs einer Hocherstreckung des Anschlussteils. Eine Stirnseite ist begrenzt durch die Seitenkanten längs einer Breitenerstreckung und Hochkanten längs einer Hocherstreckung des Anschlussteils.
Eine Stirnseite eines Anschlussteils ist vorzugsweise ein Ende des Anschlussteils, an dem das Material des Anschlussteils nicht mehr weitergeführt ist. Vorzugsweise ist die Stirnseite im Wesentlichen senkrecht zu zumindest einer der Breitseiten und/oder Schmalseiten. Die Stirnseite kann jedoch auch in einem Winkel zu einer Breitseite bzw. einer Schmalseite gebildet sein.
Wenn nachfolgend von Breitseiten die Rede ist, so kann dies eine Oberfläche sein, deren Ebene durch eine Längsachse des Flachteils und eine Querachse des Flachteils aufgespannt ist. Eine Schmalseite kann eine Oberfläche sein, deren Ebene durch eine Längsachse und eine Hochachse des Flachteils aufgespannt ist. Eine Stirnseite kann eine Oberfläche sein, deren Ebene durch eine Querachse und eine Hochachse des Flachteils aufgespannt ist.
Vorzugsweise verläuft eine Längsachse des Flachteils parallel zur länglichen Ausbreitungsrichtung des Flachteils. In dieser Richtung verläuft auch eine Längskante. Eine Querachse des Flachteils verläuft vorzugsweise parallel zur seitlichen Ausbreitungsrichtung des Flachteils. In dieser Richtung verläuft auch eine Seitenkante. Eine Hochachse verläuft vorzugsweise parallel zur Höhenerstreckungsrichtung des Flachteils. In dieser Richtung verläuft auch eine Hochkante.
Vorzugsweise sind die Anschlussteile zumindest im Bereich der Stirnseite gleich geformt. Insbesondere haben die Flachteile gleich große Breiten und gleichgroße Höhen.
Die Anschlussteile sind vorzugsweise an zumindest ihren Längskanten, ihren Seitenkanten oder ihren Hochkanten miteinander in Verbindung gebracht.
Es wird vorgeschlagen, dass die Anschlussteile mittels Koppelelementen mechanisch miteinander verbunden werden. Hierbei werden die Koppelelemente derart ineinander bewegt, dass diese ineinandergreifen und ineinander verschränkt sind. In diesem Zustand ist es notwendig, um die Koppelelemente zerstörungsfrei, insbesondere ohne plastische Verformung voneinander zu trennen, die Anschlussteile zunächst gegeneinander zu neigen, rotieren oder drehen, wobei diese Begriffe synonym verwendet werden können, und anschließend durch eine Translation voneinander zu trennen. Dies ist nur eine Möglichkeit, die Aufgabe zu lösen. Andere Optionen ergeben sich aus der Beschreibung.
Bei der Neigung werden die Anschlussteile gegeneinander geneigt. Herbei kann es notwendig sein, ein Drehmoment derart auf die Koppelelemente auszuüben, dass hierdurch eine Haltekraft, die von den Koppelelementen aufeinander ausgeübt wird, z. B. durch elastische Verformungen im Bereich der Koppelelemente, zu überwinden.
Vorzugsweise kann das erste Koppelelement als Aufnahme gebildet sein. Hier bietet sich z. B. die Ausgestaltung als Nut oder Durchbrechung an. Ein zweites Anschlussteil kann als Vorsprung gebildet sein. Insbesondere als zu der Nut korrespondierende Feder. Der Vorsprung greift vorzugsweise in die Aufnahme derart ein, dass die Anschlussteile im verbundenen Zustand verliersicher miteinander verbunden sind.
Hierbei wird insbesondere vorgeschlagen, dass im verbundenen Zustand der Anschlussteile der Vorsprung und die Durchbrechung derart ineinander verschränkt sind, dass zunächst zumindest eine relative Neigung zwischen den Anschlussteilen notwendig ist, um den Vorsprung anschließend, insbesondere verformungsfrei, mittels einer Translation aus der Durchbrechung zu entfernen.
Auch kann die Verschränkung derart sein, dass zunächst eine Translation des Vorsprungs in der Durchbrechung notwendig ist, um anschließend durch eine relative Neigung zwischen den Anschlussteilen den Vorsprung aus der Durchbrechung zu entfernen.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass für die Verbindung von zwei Anschlussteilen, die als Flachteile gebildet sind auch andere hier beschriebene Merkmale als erfinderisch angesehen werden können, als diese nach Anspruch 1 gekennzeichnet sind. Insbesondere lassen sich Merkmale nach den abhängigen Ansprüchen sowie gemäß der Beschreibung allesamt einzeln oder in Verbindung miteinander so kombinieren, dass auch unter Umgehung von Merkmalen des Hauptanspruchs Verbindungen realisiert werden können, welche die gegenständliche Aufgabe lösen.
Die Anschlussteile können sowohl ein erstes Paar als auch ein zweites Paar einander gegenüberliegender Stirnseiten aufweisen. An zumindest einer der Kanten einander gegenüberliegender Stirnseiten können die Anschlussteile mit Koppelementen versehen sein. Die Koppelemente ermöglichen das Ineinanderfügen benachbarter Anschlussteile durch Schwenken, Neigen oder Drehen, wobei diese Koppelemente mit integrierten mechanischen Verriegelungsmitteln versehen sein können. Die Verriegelungsmittel können sich z. B. in der Längsrichtung der betreffenden Kanten oder auch winklig, z. B. senkrecht dazu erstrecken. Die Koppelemente und Verriegelungsmittel können einstückig mit den jeweiligen Anschlussteilen gefertigt sein.
In dem gekoppelten Zustand zweier solcher Anschlussteile können die Koppelemente zusammen mit den Verriegelungsmitteln für eine Verriegelung in einer Richtung senkrecht zur Breitseite, sowie in einer Richtung senkrecht zu den einander zugewandten Oberflächen verantwortlich sein.
In dem gekoppelten Zustand zweier solcher Anschlussteile können die Koppelemente zusammen mit den Verriegelungsmitteln eine Relativbewegung der Anschlussteile in zumindest zwei Raumrichtungen, vorzugsweise in allen Raumrichtungen begrenzen, insbesondere verhindern. Herbei kann verhindern so verstanden werden, dass eine über die übliche Reibungskraft zwischen den Anschlussteilen hinausgehende Kraft notwendig ist, die Anschlussteile voneinander zu trennen. Insbesondere dass eine elastische Verformung einen Koppelelement und/oder eines Verriegelungselements notwendig ist. Durch geeignete Wahl des Maßes des Hintergreifens der Verriegelungselemente sowie Wahl des Elastizitätsmoduls zumindest eines Verriegelungselements kann das Drehmoment eingestellt werden, welches notwendig ist, die Anschlussteile mittels Rotation voneinander zu trennen. Vorzugsweise ist das Elastizitätsmodul im Bereich von 50.000 bis 150.000 N/mm², insbesondere im Bereich von 70.000 N/mm² bis 125.000 N/mm². Die Verriegelungselemente hintergreifen sich vorzugsweise weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,1 mm. Das Verhältnis von Elastizitätsmodul zum Maß der Hintergreifens kann derart gewählt werden, dass das notwendige Drehmoment zum Trennen der Anschlussteile zwischen 5 Nm und 2 kNm liegt.
Die Koppelemente können für eine spielfreie gegenseitige Verriegelung sorgen, sodass der anschließenden Entwicklung von Spalten entgegengewirkt wird. Hierzu können die Verriegelungsmittel so gestaltet sein, dass sich diese durch die Rotation der Anschlussteile zueinander hintergreifen. Hierdurch kann eine Zugkraft parallel zur Längsachse der Anschlussteile oder auch parallel zu einer Hochachse der Anschlussteile bewirkt werden. Diese Zugkraft kann durch elastische Verformung zumindest eines der Verriegelungsmittel bewirkt werden. Die Zugkraft führt dazu, dass die Anschlussteile aufeinander zu gezogen werden, ohne dass zusätzliche Befestigungsmittel notwendig sind. Insbesondere ist die Verbindung ohne Schrauben, Nieten, Crimpen oder dergleichen mechanisch stabil.
Die Verriegelungselemente können eine Nase, insbesondere eine an einer Unterseite und/oder Oberseite der Aufnahme vorgesehene Nase umfassen. Die Verriegelungselemente können einen Anschlag in Form eines Rücksprungs, insbesondere in der die Unterseite und/oder der Oberseite der Aufnahme begrenzenden Lippe umfassen.
Die Nase kann eine erste laterale Seite und eine zweite laterale Seite aufweist, wobei die erste Seite dichter zum Ende des Koppelelements gelegen als der zweite Seite sein kann.
Die zweite Seite der Nase und der Anschlag können mit jeweiligen Verriegelungsflächen versehen sein, die, in dem gekoppelten Zustand zweier solcher Anschlussteile, miteinander in Kontakt sind, um dadurch das Auseinanderschieben der Anschlussteile in einer Richtung vorzugsweise senkrecht zu den aneinander anliegenden Kanten und parallel zur Breitseite der gekoppelten Anschlussteile verhindern.
Die Aufnahme kann eine äußere Stirnfläche aufweisen, die sich im gekoppelten Zustand zweier solcher Anschlussteile unter einem Teil des Vorsprungs, z. B. einer unteren Lippe befindet, wobei die Aufnahme insbesondere von einer oberen Lippe und einer unteren Lippe aufgespannt wird, wobei eine der Lippen sich mit einem Abstand, der weniger als ein Mal die Dicke des Anschlussteils beträgt, über die jeweils andere Lippe hinaus erstrecken kann.
Die Koppelemente können eine spielfreie gegenseitige Verriegelung verschaffen. Die Koppelemente können einstückig aus dem Material der Anschlussteile gefertigt sein. Hierdurch kann stets ein mechanisch und elektrisch sicheres Anschließen zwischen benachbarten Anschlussteilen garantiert werden, selbst bei mechanischer Zugbeanspruchung der Anschlussteile.
Die beanspruchten Koppelemente sind an zumindest einer Kante eines Anschlussteils vorgesehen. Vorzugsweise ist zumindest eines der Koppelelemente an einer stirnseitigen Außenkante des Anschlussteils angeordnet.
Um eine Verbindung, wie in den Ansprüchen beansprucht, zu verwirklichen, werden die Eigenschaften des Trägermaterials der Anschlussteils in punkto elastische Verformung derart eingestellt, dass einerseits ein Einrasteffekt realisiert ist und andererseits Zugkräfte aufgebracht werden, so dass vermieden wird, dass die Anschlussteile sich voneinander lösen.
Die Anschlussteile werden frei von Kleber ineinandergefügt. Hierbei können die Verbindungen von solcher Art, dass die Anschlussteile wieder voneinander gelöst werden können, ohne dass sie beschädigt werden.
Die Flachteile sind vorzugsweise metallisch, insbesondere aus einem einen Nichteisenmetall gebildet. Zu Gewichtseinsparung eignen sich insbesondere Flachteile aus Aluminiumwerkstoff. Solche Aluminiumwerkstoffe sind insbesondere im Automobilbau derzeit von besonderer Relevanz, da aufgrund von Energieeinsparzielen das Gewicht von Kraftfahrzeugen stets minimiert werden soll. Hier bietet Aluminium besondere Vorteile. Insbesondere E-Aluminium, mit einer Reinheit von 99% oder höher, insbesondere mehr als 99,3% bzw. 99,5% eignet sich für die gegenständlichen Flachteile, da dieses Aluminium eine besonders gute Leitfähigkeit besitzt. In Vergleich zu Kupfer ist der Nachteil an Leitfähigkeit durch einen erhöhten Leitungsquerschnitt zu kompensieren, wobei dennoch eine Gewichtseinsparung bei gleichem Leitungswiderstand realisiert werden kann.
Die Koppelelemente sind im verbundenen Zustand vorzugsweise in der Art einer Snap-In-Verbindung miteinander verbunden. Dabei können die Verbindungselemente ineinander einrastet, beispielsweise durch Hintergreifen hinter einen Hinterschnitt bei einer Rotation der Anschlussteile zueinander.
Während der Verbindung zwischen den Koppelelementen wird der Vorsprung vorzugsweise durch einen Querschnitt der Aufnahme bewegt, der kleiner ist, als der Querschnitt des Vorsprungs. Nach der Bewegung hintergreift der Vorsprung diesen kleineren Querschnitt der Aufnahme, derart, dass er verliersicher gehalten ist. Insbesondere ist die lichte Weite der Aufnahme in einem Querschnitt senkrecht zur Einschubrichtung des Vorsprungs in die Aufnahme kleiner, als ein größter Querschnitt im Vorsprung senkrecht zur Einschubrichtung des Vorsprungs in die Aufnahme.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass eine Längsachse eines jeweiligen Anschlussteils zwischen seinen jeweiligen Stirnseiten verläuft. Die Längsachse verläuft vorzugsweise parallel zur Längserstreckungsrichtung eines Anschlussteils. Auch ist vorgeschlagen, dass eine Querachse eines jeweiligen Anschlussteils zwischen seinen jeweiligen Schmalseiten verläuft. Die Querachse verläuft vorzugsweise entlang der breiten Ausbreitungsrichtung des jeweiligen Anschlussteils. Auch wird vorgeschlagen, dass eine Hochachse eines jeweiligen Anschlussteils zwischen seinen jeweiligen Breitseiten verläuft. Die Hochachse verläuft somit vorzugsweise parallel zur Hocherstreckungsrichtung eines jeweiligen Anschlussteils.
Die Anschlussteile sind vorzugsweise mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt gebildet und Längsachse, Querachse sowie Hochachse verlaufen vorzugsweise senkrecht bzw. normal zu einer Stirnseite, einer Schmalseite bzw. einer Breitseite. Die Längsachse eines Anschlussteils verläuft vorzugsweise entlang einer Mittelachse des Anschlussteils.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass im verbundenen Zustand zwischen den Anschlussteilen der Vorsprung durch zumindest vier, vorzugsweis fünf Innenflächen der Aufnahme umgeben ist. Eine Innenfläche einer Aufnahme kann dabei eine derartige Fläche sein, die in Richtung des durch die Aufnahme durchbrochenen Raums des Flachteils zeigt. Die Innenflächen der Aufnahme können dabei vorzugsweise gleichzeitig als Berührflächen dienen. Die in Richtung des durch die Aufnahme aufgenommenen Raums weisenden Flächen der Aufnahme können dabei vorzugsweise so von dem Vorsprung hintergriffen werden, dass nach dem Fügen der Vorsprung an den Innenflächen aufliegt und somit sich dort Berührflächen bilden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Verbindung eine hohe Stromtragfähigkeit aufweisen soll. Gerade dann ist der Übergangswiderstand zwischen den Anschlussteilen von besonderer Bedeutung, um elektrische Verluste auf dem Übergang möglichst klein zu halten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Vorsprung im verbundenen Zustand zwischen den Anschlussteilen durch zumindest zwei, vorzugsweise vier einander gegenüberliegende Innenflächen der Aufnahmen umgeben. Einander gegenüberliegende Innenflächen der Aufnahmen können so verstanden werden, dass dies Flächen der Aufnahme sind, welche einander zugewandt sind. Insbesondere zeigen Flächennormalen dieser Innenflächen auf die jeweils gegenüberliegende Innenfläche. Insbesondere können die Flächennormalen von Innenflächen, die einander gegenüberliegen, parallel zueinander verlaufen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Koppelelemente so geformt sind, dass deren jeweiligen Projektionsfläche in einer Parallelprojektion entlang einer gemeinsamen Achse unterschiedlich groß ist. Insbesondere ist die Projektionsfläche des Vorsprungs größer als die Projektionsfläche der Aufnahme. Das bedeutet, dass beim Fügen des ersten Koppelelements mit einer Fläche, die größer als die lichte Weite eines zweiten Koppelelements, das in dem zweiten Koppelelement angeordnet wird. Die Parallelprojektion verläuft vorzugsweise entlang der Hochachse. In Richtung der Hochachse betrachtet kann festgestellt werden, dass der in der Aufnahme gefügte Vorsprung eine größere Fläche einnimmt, als die lichte Weite der Aufnahme selbst. Dies führt zu einem verliersicheren Verrasten der Anschlussteile miteinander.
Auch kann eine Parallelprojektion entlang der Längsachse der Anschlussteile verlaufen. Auch kann eine Projektionsfläche entlang der Querachse der Anschlussteile verlaufen. Die genannten Achsen verlaufen dabei vorzugsweise parallel zueinander. D. h., dass die Längsachsen der Anschlussteile vorzugsweise parallel, insbesondere kollinear verlaufen, die Hoch- und Querachsen parallel zueinander verlaufen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zum Fügen der Anschlussteile die Translation im geneigten Zustand zumindest parallel zur Längsachse zumindest eines der Anschlussteile verläuft. Ein geneigter Zustand kann so verstanden sein, dass die Längsachsen der Anschlussteile zueinander in einem Winkel verlaufen. Ferner wird dann eine Translation eines der Anschlussteile durchgeführt, die parallel zu seiner Längsachse ist.
Auch wird vorgeschlagen, dass eine Translation parallel zur Querachse zumindest eines der Anschlussteile verläuft. Schließlich ist es auch möglich, dass die Translation quer sowohl zur Quer- als auch zur Längsachse zumindest eines der Anschlussteile verläuft. Zunächst werden die Anschlussteile zueinander geneigt, d. h. beispielsweise die Längsachsen zueinander geneigt. Anschließend wird eines der Anschlussteile in Richtung der Querachse in das andere Anschlussteile geschoben, wobei hierbei die Koppelelemente ineinander geschoben werden können. Wird die Translation quer zur Längs- und Querachse durchgeführt, so wird das Anschlussteil in einem Winkel zur Längs- und zur Querachse verschoben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel verlaufen die Berührflächen zumindest parallel zu einer der Breitseiten und/oder parallel zu zumindest einer der Schmalseiten und/oder parallel zu zumindest einer der Stirnseiten.
Im geneigten Zustand sind die Anschlussteile vorzugsweise entlang ihrer Querachsen und/oder Längsachsen und/oder Hochachsen geneigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zum Verbinden der Anschlussteile zumindest eine Translation zumindest entlang einer der Längsachsen und eine Rotation um zumindest eine der Querachsen und/oder Längsachsen und/oder Hochachsen notwendig ist.
Auch wird vorgeschlagen, dass im verbundenen Zustand die Verriegelungsmittel sich zumindest in Richtung von zumindest zwei vorzugsweis drei Achsen aus den Achsen Hochachsen, Querachsen und/oder Längsachsen hintergreifen. Während des Fügens werden die Verriegelungsmittel gegeneinander bewegt, so dass nach dem Fügen die Verriegelungsmittel sich jeweils hintergreifen.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass während des Fügens und/oder im verbundenen Zustand die Koppelelemente und insbesondere die Verriegelungsmittel zueinander durch eine Presspassung geführt sind und/oder in einem Presssitz zueinander gehalten sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Koppelelemente im Bereich der Verbindung gleich geformt sind. Auch können die Koppelelemente im Bereich der Verbindung komplementär zueinander geformt sein. Auch wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil im Bereich des Koppelelements metallisch beschichtet ist. Insbesondere bei der Verwendung von Aluminiumwerkstoff für das Anschlussteil kann das Koppelelement zumindest in Teilen mit einem Nichteisenmetall, beispielsweise Zinn und/oder Kupfer beschichtet sein. Entfernt von dem Koppelelement kann das Anschlussteil frei von der Beschichtung sein.
Das Anschlussteil kann als Teil einer elektrischen Leitung geformt sein oder als eigenständiges Bauteil. Insbesondere kann das Anschlussteil an einem stirnseitigen Ende einer Leitung angeformt sein. Vorzugsweise kann das Anschlussteil mittels Reibschweißen an einer Stirnseite oder einer Schmalseite eines elektrischen Kabels angeschweißt sein. Auch kann ein Anschweißen mittels Ultraschallschweißen oder Reibschweißen sinnvoll sein. Jedes andere Schweißverfahren ist ebenfalls sinnvoll.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Flachteil;
2 ein beschichtetes Flachteil;
3a zwei Anschlussteile im unverbundenen Zustand in einer Draufsicht;
3b die Anschlussteile nach 3a in einer Untersicht;
3c die Anschlussteile nach 3a während des Fügens;
3d die Anschlussteile nach 3a im gefügten Zustand in der Untersicht;
4a zwei Anschlussteile in einer Seitenansicht;
4b die Anschlussteile nach 4a während des Fügens im geneigten Zustand;
4c die Anschlussteile nach 4a im gefügten Zustand;
5 zwei Anschlussteile im gefügten Zustand in einer Seitenansicht;
6 zwei Anschlussteile im gefügten Zustand in einer Seitenansicht;
7a zwei Anschlussteile;
7b die Anschlussteile nach 7a im gefügten Zustand;
8 zwei Anschlussteile gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9a ein Anschlussteil in einer Draufsicht;
9b ein Anschlussteil nach 9a in einer Untersicht;
9c die Anschlussteile nach 9a vor dem Fügen;
9d die Anschlussteile nach 9a beim Fügen;
9e die Anschlussteile nach 9a nach dem Fügen;
10 gefügte Anschlussteile.
In den nachfolgenden Figuren verläuft eine Längsachse beispielsweise parallel zur X-Achse, eine Querachse parallel zur Z-Achse und eine Hochachse parallel zur Y-Achse.
Beispielhaft ist ein Anschlussteil 2 in der 1 dargestellt. In der 1 ist zu erkennen, dass ein Anschlussteil 2 zwei gegenüberliegenden Breitseiten 4a, 4b, zwei gegenüberliegenden Schmalseiten 6a, 6b und zumindest einer Stirnseite 8 aufweist. Die Stirnseite 8 hat beispielsweise einen rechteckigen Außenumfang. Sowohl die Breitseiten 4a, 4b als auch die Schmalseiten 6a, 6b erstrecken sich entlang der Ausbreitungsrichtung bzw. Längsachse des Anschlussteils 2. Das Anschlussteil 2 kann als Kabelschuh, Schüttgut oder dergleichen gebildet sein. Das Anschlussteil 2 kann auch als Teil einer elektrischen Leitung gebildet sein.
Ein Anschlussteil 2 kann einstückig mit einer elektrischen Leitung gebildet sein. Auch ist es möglich, dass zumindest ein Anschlussteil 2 als Anbauteil elektrisch leitend mit einer elektrischen Leitung vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere verschweißt verbunden ist.
An dem Anschlussteil 2 kann im Bereich der Stirnseite 8 ein Koppelelement geformt sein. Koppelelemente können spanlos als auch spanhebend geformt werden. Dabei können die Koppelemente durch Stanzen oder Fräsen hergestellt werden. Durch geeignete Werkzeuge können die Profile von Vorsprung und Aufnahme in die Anschlussteile geformt werden. Insbesondere kann durch ein geeignetes Walzwerkzeug die Form des Vorsprungs in das Material des Anschlussteils 2 eingeprägt werden. Auch kann z. B. eine Vorsprung und eine Aufnahme durch Schmieden und Biegen geformt werden. Anschließend an das Formen von jeweils profilierten Querschnitten in die Koppelelemente, können die Anschlussteile im Bereich der Koppelelemente metallisch beschichtet werden, wie es in 2 dargestellt ist.
Der Einfachheit halber ist in 2 ein unbearbeitetes Anschlussteil 2 dargestellt, dass im Bereich der Stirnfläche 8 metallisch mit einem metallischem Werkstoff 10 beschichtet ist. Der metallische Werkstoff 10 kann beispielsweise Kupfer, Nickel oder Zinn sein. Auch ist eine Beschichtung derart möglich, dass der Werkstoff des Anschlussteils 2 zunächst vernickelt und anschließend verzinnt wird. Das Anschlussteil 2 ist vorzugsweise aus einem Kupferwerkstoff oder einem Aluminiumwerkstoff gebildet.
3a zeigt ein erstes Anschlussteil 2a und ein zweites Anschlussteil 2b.
Zu erkennen ist, dass das erste Anschlussteil 2a im Bereich seiner Stirnseite 8 ein Koppelelement 12a in der Form eines Vorsprung 16 aufweist. Ferner hat das Anschlussteil Längskanten 7a–c, Seitenkanten 9a, b und Hochkanten 11a, b.
Der Vorsprung 16 ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass er sich ausgehend von einem stegförmigen Übergang 14 in Richtung der Y-Achse erstreckt. Somit hat der Vorsprung 16 eine größere Materialstärke in y-Achse als der Übergang. Vorzugsweise hat der Vorsprung 16 eine in etwa gleiche Materialstärke in y-Achse wir das Anschlussteil 2a. Das Koppelelement 12a hat vorzugsweise in Richtung der z-Achse eine geringere Ausdehnung als das Anschlussteil 2a, insbesondere bildet das Anschlussteil 2a im Bereich des Übergangs zu dem Koppelelement 12a an den jeweiligen Hochkanten 11a, 11b einen Versatz aus. Die Seitenkanten 9c, d des Koppelelements 12a sind kürzer als die Seitenkanten 9a, 9b des Anschlussteils.
Der Übergang 14 verläuft auf der in der Darstellung abgewandten unteren Breitseite 4b entlang der Seitenkante 9b. Im Bereich der oberen Breitseite 4a ist der Übergang 14 von der Seitenkante 9a in Richtung der Seitenkante 9b abgesetzt.
In Längserstreckung des Anschlussteils 2a erstreckt sich das Koppelelement 12a zunächst über den Übergang 14 in Richtung des Vorsprungs 16.
Der Vorsprung 16 hat eine Höhe, die in etwa der Höhe des Anschlussteils 2a entsprecht. Vorzugsweise ist die Oberfläche 16a des Vorsprungs 16 parallel verlaufend zu der Oberfläche 4a' der Breitseite 4a des Anschlussteils 2a.
An dem der Stirnseite 8 abgewandten Ende des Koppelelements 12a ist auf einer Breitseite 4b eine Ausnehmung 18a vorgesehen, welche als Teil eines Verriegelungsmittels dient. Eine zweite Ausnehmung 18b als Teil eines Verriegelungsmittels ist im Bereich der Stirnseite 8 des Koppelelements 12a vorgesehen. Die Ausnehmungen 18a, 18b sind an der in der Darstellung abgewandten unteren Breitseite 4b vorgesehen.
An dem zweiten Anschlussteil 2b ist ein Koppelelement 12b mit einer als Durchbrechung 20 gebildeten Aufnahme vorgesehen. Das Koppelelement 12b erstreckt sich in Längsrichtung der x-Achse der Anschlussteils 2b in Richtung seiner Stirnseite. Im Bereich des stirnseitigen Endes des Koppelements 12b hat das Koppelelement 12b einen Steg 15. Der Steg 15 korrespondiert zum Steg 14 des Koppelelements 12a. Die Wandstärken der Stege 14 und 15 ergänzen sich vorzugsweise zur Gesamthöhe des Anschlussteils 2a in Richtung der y-Achse.
Die Durchbrechung 20 hat einander gegenüberliegende Innenseiten 22a, 22a' sowie 22b, 22b'. Die Innenseiten 22a, 22a' haben eine Wandstärke, die der Wandstärke des zweiten Anschlussteils 2b entsprechen. Dies gilt auch für die der Stirnseite zugewandte Innenfläche 22b.
Die Durchbrechung 22 hat eine lichte Weite die in etwa der Fläche des Vorsprungs 16 entspricht. Insbesondere sind die Flächen normal zur y-Achse in etwa gleich groß. Auf der der Breitseite abgewandten Seite des Steges 15 ist ein Verriegelungselement in Form einer Nase 24a vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite der Durchbrechung 16 ist eine zweite Nase 24b vorgesehen. Verriegelungselemente in Form einer Nase 24a, b sind vorzugsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten einer Aufnahme angeordnet. Durch die Nasen 24a, b ist die lichte Weite der Durchbrechung 16 verkleinert. D. h., die Projektionsfläche der Durchbrechung 20 entlang der Y-Achse ist kleiner als die Projektionsfläche des Vorsprungs 16 entlang der Y-Achse.
3b zeigt die Anschlussteile 2a, 2b gemäß 3a in einer Untersicht. Zu erkennen ist der im Bereich der Innenfläche 22b' gebildete Steg 15. Es ist erkennbar, dass die Materialstärke des Stegs 15 zur Aufnahme des Übergangs 14 kleiner ist, als die Materialstärke des Anschlussteils 2b. Unmittelbar an dem Steg 15 ist das Verriegelungselement 24a vorzugsweise monolithisch angeformt. Auf der dem Verriegelungselement 24a gegenüberliegenden Seite der Durchbrechung 20 ist ein weiteres Verriegelungselement 24b an der Innenseite 22b geformt.
Korrespondierend zu den Verriegelungselementen 24a, b sind in dem Anschlussteil 2a die Ausnehmungen 18a, 18b geformt. Im verbundenen Zustand der Anschlusselemente 2a, 2b hintergreift das Verriegelungselement 24a die Ausnehmung 18b. Vorzugsweise ist der kleinste Abstand zwischen den Enden der Verriegelungselemente 24a, b, in der Durchbrechung etwas geringer als der kleinste Abstand zwischen den Ausnehmungen 18a, b. Das führt zu einem Presssitz zwischen den Anschlussteilen 2a, 2b nach dem Fügen.
Zum Fügen werden die Anschlussteile 2a, 2b zunächst entlang deren Längsachse gegeneinander geneigt, wie es in der 3c gezeigt ist. Dort ist das Anschlussteil 2a gegenüber dem Anschlussteil 2b um 90° um die Z-Achse geneigt. Zu erkennen ist, dass in diesem geneigten Zustand zunächst das Koppelement 12a zumindest in Teilen in das Koppelelement 12b eingeschoben werden kann. Vorzugsweise werden die Koppelemente 12a, b solange ineinander geschoben, bis ein Anschlag die Bewegung unterbricht. Dies ist vorliegend der Versatz im Bereich der Hochkanten 11a, 11b, der an die Seitenwände der Durchbrechung 20 anschlägt.
Das Einschieben ist dadurch möglich, dass die lichte Weite entlang der Z-Achse der Durchbrechung 20 der Kantenlänge des Vorsprungs 16 in Richtung der Z-Achse entspricht. Somit kann der Vorsprung 16 zunächst ohne Hindernis in dem geneigten Zustand in die Durchbrechung 20 eingeschoben werden. Dieser eingeschobene Zustand ist in der 3c dargestellt. Hierbei ist zusätzlich dargestellt, dass das zweite Anschlussteil 2a anschließend, nachdem es translatorisch entlang der Y-Achse in die Durchbrechung 20 eingeschoben wurde, an den Steg 15 angelegt wird, indem das Anschlussteil 2a mit einer Breitseite 4b an den Steg 15 bewegt wird. Auch dies ist eine translatorische Bewegung.
Nachdem der Vorsprung 16 in der Durchbrechung 20 wie in 3c dargestellt ist, angeordnet wurde, wird das Anschlussteil 2a gegenüber dem Anschlussteil 2b um die Z-Achse rotiert. Im Ergebnis werden die Anschlussteile 2a, 2b gefügt, wie es in der 3d dargestellt ist.
In der 3d ist zu erkennen, dass die Anschlussteile 2a, 2b einander hintergreifend miteinander gefügt sind. Die Nase 24a hintergreift die Ausnehmung 18a und die Nase 24b hintergreift die Ausnehmung 18b. Hierbei kann es zu einem Verklemmen des Vorsprungs 16 in der Durchbrechung 20 kommen, wenn der lichte Abstand zwischen den Nasen 18a, b geringer ist als der lichte Abstand zwischen den Ausnehmungen 24a, b. Der Vorsprung 16 liegt vorzugsweise an allen Innenflächen 22 der Durchbrechung 20 an. Die Anschlussteile 2, 2a sind im gefügten Zustand so verschränkt, dass sie durch eine rein translatorische Bewegung nicht mehr voneinander getrennt werden können, ohne dass sich die Anschlussteile verformen bzw. das diese zerstört werden. In Richtung der Y-Achse sind die Anschlussteile 2a, 2b durch die Nasen 24a, 24b und die Ausnehmungen 18a, b sowie den Steg 15 und den Übergang 14 räumlich zueinander räumlich fixiert. In X-Achse sind die Anschlussteile 2a, 2b ebenfalls durch die Nasen 24a, 24b und die Ausnehmungen 18a, b sowie den Steg 15 und den Übergang 14 räumlich zueinander fixiert. In Richtung der Z-Achse sind die Anschlussteile 2a, 2b durch die Innenflächen 22a, 22a' als auch die durch die Nasen 24a, 24b und die Ausnehmungen 18a, b zueinander räumlich fixiert. Dabei kommt es zwischen den Anschlussteilen insbesondere zu einem Formschluss insbesondere in Richtung der Längsachse und zumindest einer der Quer- oder Hochachse.
Vorzugsweise weisen die Ausnehmung 18a, 18b zusätzlich Hinterschnitte in Richtung der X-Achse auf, die durch Vorsprünge in Richtung der X-Achse der Verriegelungsmittel 24a, 24b hintergriffen werden können. Diese Hinterschnitte können wenige Mikrometer stark sein, führen jedoch dazu, dass eine elastische Verformung notwendig ist, um die Verriegelungsmittel 24a, 24b aus den Ausnehmungen 18a, 18b zu lösen.
Solche Hinterschnitte können auch dazu genutzt werden, dass die Anschlussteile 2a, 2b aufeinander zubewegt werden. Dann kann durch die Hinterschnitte eine Zugkraft auf die Anschlussteile 2a, 2b in Richtung der x-Achse und oder der y-Achse ausgeübt werden.
4a zeigt eine Seitenansicht entlang einer durch die X- und Y-Achse aufgespannten Ebene von zwei Anschlussteilen 2a, 2b. Das Anschlussteil 2a weist eine Aufnahme 20 und das Anschlussteil 2b einen Vorsprung 30 auf.
Im gezeigten Beispiel erstreckt sich die Aufnahme 20 entlang der Z-Achse.
Wie zu erkennen sind, sind die Koppelemente 12a, 12b mit integrierten mechanischen Verriegelungsmitteln 32, 34 versehen, die das Auseinanderschieben zweier gekoppelter Anschlussteile 2a, 2b in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche 8 und senkrecht zur Breitseite 4 und/oder Schmalseite 6 der gekoppelten Anschlussteile 2a, 2b verhindern. Die Koppelemente 12a, 12b und die Verriegelungsmittel 32, 34 weisen eine solche Form auf, dass zwei Anschlussteile 2a, 2b ausschließlich durch Einrasten und/oder Drehen ineinandergefügt werden können. Die Koppelemente 12a, 12b sorgen vorzugsweise für ein spielfreies Einhaken gemäß allen Richtungen in der Ebene, die sich senkrecht zu den Außenkanten der Anschlussteile 2a, 2b befinden.
Die Koppelemente 12a, 12b können an den Stirnseiten 8 angeordnet sein. Es kann aber auch ein Koppelement 12a an einer Stirnseite 8 eines Anschlussteils 8 angeordnet sein und ein Koppelelement 12b kann an einer Schmalseite eines Anschlussteils 2b angeordnet sein.
Die Koppelemente 12a, 12b können insbesondere durch eine Feder und eine Nut gebildet werden. Die Nut ist in 4a durch die Aufnahme 20 und die Feder ist durch den Vorsprung 16 gebildet.
In der 4a ist zu erkennen, dass die Nut 20 durch zwei Lippen 30a, 30b zur oberen Breitseite 4a und zur unteren Breitseite 4b des Anschlussteils 2a begrenzt ist. Die Lippen 30a, b sind an zwei einander gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Breitseiten 4a, b im Bereich eines Koppelelements 12a angeordnet. Der kleinste innere Abstand der Lippen 30a, b definiert eine lichte Weite der Aufnahme 20 in Richtung der y-Achse.
Eine Oberseite 16a der Feder 16 und eine Innenseite der Lippe 30a sind vorzugsweise flach und befinden sich vorzugsweise in der horizontalen Ebene parallel zur Breitseite 4a.
Die Länge des Vorsprungs 16 ist vorzugweise geringer als die Tiefe der Aufnahme 20, um zu verhindern, dass im gefügten Zustand die Stirnseiten 8a und 8b von zwei ineinandergefügten Anschlussteiles 2a, 2b gegeneinander anliegen.
Die Feder 16 und die Nut 20 weisen vorzugsweise Formen auf, die komplementär zueinander sind, derart, dass die Feder 16 im ineinandergefügten Zustand von zwei Anschlussteilen 2a, b präzise gegen die Innenseiten der obere Lippe 30a und der unteren Lippe 30b der Nut 20 anschließt, wodurch ein Druck, ausgeübt auf die obere Lippe 30a, nicht nur von dieser Lippe 30a, sondern von der gesamten Struktur aufgefangen wird, da dieser Druck sich durch die Feder 20 und die untere Lippe 30b fortpflanzen kann.
Es ist jedoch deutlich, dass eine Anzahl kleiner Abweichungen von diesen komplementären Formen vorkommen können, die jedoch keinen oder nahezu keinen Einfluss auf das Auffangen und Übertragen von Druckkräften haben. So können beispielsweise eine Abschrägung 40b und eine Aussparung 40a vorgesehen werden. Hierdurch können die Anschlussteile 2a, 2b leicht ineinandergeschoben werden, ohne dass eventuelle Grate oder dergleichen ein gutes Ineinanderpassen erschweren.
Das Verriegelungsmittel 32 hat vorzugsweise einem Vorsprung 34a an der Unter- oder Oberseite der Feder 15, der in einer Aussparung 32a in einer inneren Begrenzungswand einer der Lippen 30a, 30b einrasten kann. Die Aussparung 32a wird an einer Außenkante der Lippe 30a, b durch einen nach innen weisende Erhebung 32b begrenzt. Der Vorsprung 34a ist durch einen Hinterschnitt 34b der in Richtung des Anschlussteils 2b verläuft, begrenzt.
Die Verriegelungselemente 32, 34 weisen Kontaktflächen auf, die parallel zueinander verlaufen und sich vorzugsweise schräg zur Längsachse erstrecken, gemäß einer Richtung, die das Ineinander klicken erleichtert. Die Verriegelungselemente 32, 34 sind vorzugsweise mit Abschrägungen 32c und 34c versehen, die beim Ineinanderfügen von zwei Anschlussteile 2a, 2b miteinander zusammenwirken, derart, dass die Verriegelungselemente 32, 34 leicht übereinander gedrückt werden können, bis sie mittels eines Klickeffekts hintereinander eingreifen. Die Kontaktlinien L, die durch die Kontaktflächen zwischen den Abschrägungen 32c und 34c bestimmt wird, bilden vorzugsweise einen Winkel A mit den Breitseiten 4a, 4b, der kleiner ist als 90°.
Die Dicke D der Feder 16 stimmt vorzugsweise überein mit der Breite W der Nut 20.
Schließlich wird angemerkt, dass eine Lippe 30b länger als die andere Lippe 30a ausgeführt sein kann. Dies erleichtert dies das Ineinanderfügen von zwei Anschlussteilen 2a, 2b, da beim Anbringen ein Anschlussteil 2a auf die vorspringende Lippe 30a, 30b aufgelegt werden kann, wodurch die Feder 16 und die Nut 20 automatisch zueinander positioniert werden. Der Längenunterschied zwischen den Lippen beträgt weniger als die Materialstärke des Anschlussteils, insbesondere entlang der Hochkante. Um eine zügige Montage zu gestatten, um die nötige Stabilität und Festigkeit sicherzustellen und um die Quantität an ggf. wegzufräsendem Material begrenzt zu halten, soll die Längendifferenz zwischen den Lippen 30a, 30b, gemessen in der Längsachse kleiner gehalten werden als einmal die gesamte Dicke eines der Anschlussteile 2a, 2b. Die geringe Abmessung der Differenz bietet als Vorteil, dass die längere Lippe nicht durch eine Verstärkungsleiste oder dergleichen verstärkt werden muss.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform befindet sich die Mittellinie durch die Feder 16 und die Nut 20 niedriger als die Mitte des Anschlussteils 2a, derart, dass eine erste Lippe 30a dicker ist als eine zweite Lippe 30b. Dadurch werden die Anschlussteile 2a, 2b nur elastisch verformt.
Die Kupplungsteile 12a, 12b können mit Verriegelungsmitteln 32, 34 versehen sein, die im gekoppelten Zustand eine Spannkraft aufeinander ausüben, wodurch die gekoppelten Anschlussteile 2a, 2b aufeinander zu gezwungen werden. Wie dargestellt, wird dies vorzugsweise verwirklicht, indem die Kupplungsteile 12a, 12b mit einem elastisch verbiegbaren Teil, in diesem Fall der Lippe 30b versehen sind, das im gekoppelten Zustand zumindest teilweise elastisch verbogen ist und dadurch eine Spannkraft liefert, die dafür sorgt, dass die gekoppelten Anschlussteile 2a, 2b aufeinander zu gezwungen werden.
Durch einerseits den Kontakt unter dem Winkel A und andererseits die Tatsache, dass durch die Lippe 30b und die Verriegelungsmittel 32, 34 eine Spannkraft erzeugt wird, entsteht eine Kraftkomponente, wodurch die Anschlussteile 12a, 12b gegeneinander gezogen werden.
Vorzugsweise ist der Winkel A der Kontaktflächen 32c, 34c in Bezug zur Breitseite zwischen 30 und 70 Grad geneigt. Vor allem in dem Fall der Verwendung der Ausführung, wobei eine Spannkraft realisiert wird, ist ein Winkel von 30 bis 70 Grad ideal, einerseits, um ein optimales Zusammendrücken der Anschlussteile zu erhalten, und andererseits, um zu ermöglichen, dass die Anschlussteile leicht ineinandergefügt werden können.
Obwohl die Zusammendrückkraft vorzugsweise durch die vorgenannte Lippe 30b geliefert wird, schließen andere Ausführungsformen nicht aus, dass diese Kraft durch andere verbiegbare Teile geliefert wird. Es wird angemerkt, dass die elastische Verbiegung relativ klein ist, beispielsweise einige Hundertstel bis einige Zehntel eines Millimeters.
Gemäß einer Variante kann die Spannkraft auch durch ein elastisches Eindrücken des Materials der Verriegelungsmittel geliefert werden, zu welchem Zweck diese Verriegelungsmittel vorzugsweise aus elastisch zusammendrückbarem Material gebildet sind.
Noch ein Merkmal besteht darin, dass die Anschlussteile 2a, 2b sowohl mittels einer Drehbewegung, als auch durch ein Verschieben aufeinander zu ineinandergefügt werden können, dies vorzugsweise derart, dass beim Ineinanderfügen mittels einer Drehbewegung eine maximale Verbiegung in den Kupplungsteilen und/oder den Verriegelungsmitteln auftritt, die geringer ist, wenn nicht gar nicht vorhanden ist im Vergleich zur Verbiegung, die auftritt, wenn die Anschlussteile nur mittels eines Verschiebens aufeinander zu ineinandergefügt würden.
Der Vorteil hiervon besteht darin, dass die Anschlussteile 2a, 2b leicht mit einer Drehbewegung ineinandergefügt werden können, ohne dass hierzu ein Werkzeug erforderlich ist.
Vorzugsweise ist das Verriegelungselement 24 begrenzt durch zumindest die geneigten Außenkanten 34c und 34d. Die Außenkante 34d kann gegenüber der Außenkante 34c stärker geneigt sein, was für die Verriegelung sorgt. Die schwächere Neigung der Außenkante 34c kann das Ineinanderfügen der Kupplungsteile erleichtern. Die Außenkanten 34c, 34d sowie die hierzu komplementären Flächen im Bereich des Verriegelungsmittels 32 können durch gerade Flächen gebildet sein, jedoch kann auch von gebogenen Teilen mit Radien Gebrauch gemacht werden.
Die Kopplungselemente 12a, 12b können eine der folgenden oder die Kombination von zwei oder mehr der folgenden Eigenschaften aufweisen:

– ein Gefälle an einer Seite der Feder 16 und/oder ein Gefälle an der Lippe 30b, die eine Führung bilden beim Ineinanderdrehen von zwei Anschlussteilen 2a, 2b, mit dem Vorteil, dass die Anschlussteile 2a, 2b leicht ineinandergefügt werden können;
– Abrundungen an den Kanten der Verriegelungselemente 32, 34, mit den Vorteilen, dass die Verriegelungselemente 32, 34 beim Ineinanderfügen leicht übereinander geschoben werden können und dass die Verriegelungselemente 32, 34 nicht verkanten oder beschädigt werden, beispielsweise an ihren Kanten abbrechen
– Staubkammern oder Räume zwischen aufeinander zugekehrten Seiten der gekoppelten Anschlussteile 2a, 2b, mit dem Vorteil, dass Einschlüsse, die beim Ineinanderfügen zwischen die Anschlussteile 2a, 2b geraten, keinen nachteiligen Einfluss auf das gute Ineinanderfügen haben;
– eine am freien Ende einer der Lippen 30a, 30b geformte Auflauffläche 38 auch Abschrägung genannt, mit dem Vorteil, dass die Verriegelungselemente 32, 34 zügig übereinander geschoben werden können und die Lippe 30a, 30b gleichmäßig verbogen wird;
– Anschlagflächen, geformt durch eine nach außen weisende Fläche der Feder und eine nach innen weisende Innenfläche der Nut 20, die über den größten Teil ihrer Länge parallel zu der Breitseite verlaufen.
– Zusammenwirkende Kontaktflächen 38, 40, geformt durch die Gefälle oder Radien, mit dem Vorteil, dass keine Bewegung in der Höhe zwischen zwei gekoppelten Anschlussteilen in Bezug zueinander möglich ist, selbst wenn die Einstecktiefe der Feder 16 in der Nut 20 variieren sollte.

Durch geeignete Profilierung von Durchbrechung 20 und Vorsprung 16 werden die Anschlussteile 2a, 2b im gefügten Zustand aufeinander zu bewegt. Die Lippe 30b ragt in X-Achse über das stirnseitige Ende der Lippe 30a hinaus.
Zum Fügen der Anschlussteile 2a, 2b, ohne dass sich eines der Anschlussteile 2a, 2b plastisch verformt, wird nun vorgeschlagen, dass das Anschlussteil 2b in das Anschlussteil 2a, wie in der 4b gezeigt zunächst angewinkelt eingeschoben wird. Hierzu sind die Anschlussteile 2a, 2b entlang ihrer jeweiligen X-Achse zueinander in einem Winkel. Der Vorsprung 16 wird translatorisch entlang der Längsachse des Anschlussteils 2b in die Durchbrechung 20 eingeschoben, bis dieser an einer Außenkante der Durchbrechung 20 anliegt. Eine weitere Translation in Längsachse einer der beiden Anschlussteile 2a, 2b ist unterbunden.
Nach diesem anfänglichen Ineinanderschieben der Anschlussteile 2a, 2b erfolgt ein Einwinkeln im Sinne einer Rotation der Anschlussteile 2a, 2b gegeneinander. Diese Rotation erfolgt vorliegend um die Z-Achse, so dass die Anschlussteile 2a, 2b anschließend so miteinander gefügt sind, wie in der 4c gezeigt. Bei dem Einwinkeln wird die Lippe 30b vorzugsweise ausschließlich elastisch verformt.
Durch diese elastische Verformung übt die Lippe 30b nach dem Einwinkeln, wie in der 4c gezeigt, eine Kraft auf den Vorsprung 16 aus. Durch diese Federkraft der Lippe 30b werden die Anschlussteile 2a, 2b in Richtung der X-Achse aufeinander zu bewegt. Dies führt zu einem guten Kraft- und Formschluss zwischen den Anschlussteilen 2a, 2b, so dass die Berührflächen sicher aneinander anliegen.
5 zeigt ein weiteres Beispiel zweier Anschlussteile 2a, 2b. Hierbei ist die Nut 20 durch zwei Lippen 30a, 30b begrenzt, wobei eine Lippe 30b an einer Breitseite des Anschlussteils 2a angeordnet ist und eine zweite Lippe 30a in einem Mittenbereich, d. h. zwischen den einander gegenüberliegenden Breitseiten des Anschlussteils 2a.
Auch hier ist an der Lippe 30b ein Verriegelungsmittel 32 mit einer Nase 32b, einem Rücksprung 32a und einer Berührfläche 32c gebildet. Die Lippe 30b hat in einem zur Stirnseite gerichteten Ende keine Schräge, sondern verläuft parallel zur Breitseite. Die Lippe 30b federt beim Fügen elastisch zurück und im gefügten Zustand übt die Lippe 30b eine Federkraft in Y- als auch in X-Richtung auf das Anschlussteil 2b aus, so dass dieses sowohl in X-Richtung fest an dem Anschlussteil 2a gehalten wird, als auch die Berührfläche 32c zwischen der mittigen Lippe 30a und dem Vorsprung 30 von hoher Güte ist.
6 zeigt einen weiteren Querschnitt durch zwei Anschlussteile 2a, 2b. Bei diesem Beispiel ist sind die Lippen 30a, 30b in Richtung einer Breitseite erstreckend gebildet. In einem Abstand zu der Durchbrechung 20 ist im Bereich des Vorsprungs 16 ein Spalt 38 vorgesehen, in den die Lippe 30b hineinfedern kann, wenn das Anschlussteil 2a mit dem Anschlussteil 2b gefügt wird. Außerdem wird hierbei das Anschlussteil 2b mit dem Vorsprung 16 zunächst entlang seiner Y-Achse translatorisch in die Durchbrechung 20 hineingeschoben, um anschließend durch Rotation um die Z-Achse in der Durchbrechung 20 verrastet zu werden.
Die gezeigten profilierten Querschnitte von Durchbrechung 20 und Vorsprung 16, die in der Art einer Nut und Feder gebildet sind, müssen nicht zwangsläufig entlang einer gesamten Außenkante verlaufen. Auch ist es möglich, dass die profilierten Querschnitte in einem Teilbereich entweder einer Stirnseite 8 oder einer Schmalseite 6 verlaufen, wie dies in 7a für eine Schmalseite 6 eines Anschlussteils 2a dargestellt ist. Mit einem solchen Anschlussteil 2a ist es möglich, ein Anschlussteil 2b quer zur Längsachse des Anschlussteils 2a einen Abgang zu realisieren. Das Anschlussteil 2b wird mit dem Vorsprung 16 zunächst in die Durchbrechung 20 durch Translation entlang seiner Z-Achse hineingeschoben und anschließend eingewinkelt. Beim Einwinkeln hintergreifen sich Vorsprung 16 und Durchbrechung 20 im Bereich einer Lippe 30a, b, so dass die Anschlussteile 2a, 2b aufeinander zu gezogen werden und im gefügten Zustand gemäß 7b eng aneinander anliegen.
Auch ist es möglich, dass ein Anschlussteil 2a im Bereich einer Schmalseite 6 eines elektrischen Leiters zunächst angeschweißt wird, wie dies in 8 dargestellt ist. Anschließend kann dieses Anschlussteil 2a mit einem Anschlussteil 2b in der beschriebenen Weise verbunden werden. Durch die Anordnung des Anschlussteils 2a mittels Schweißen an der Schmalseite 6 eines elektrischen Leiters kann an diesem an einer beliebigen Stelle in besonders einfacher Weise ein elektrischer Abgang realisiert werden. Die Materialstärken, d. h. die Höhen des elektrischen Leiters als auch das Anschlussteil 2a, sind aber vorzugsweise identisch zueinander, so dass kein Materialversprung auftritt.
9a zeigt ein Anschlussteil 2a. Bei diesem ist ein Koppelelement 12a an seinem stirnseitigen Ende vorgesehen. Das Koppelelement 12a hat eine Aufnahme 20a und sogleich einen Vorsprung 16a. Im Bereich der Aufnahme 20a ist eine Öffnung 18a als Verriegelungselement vorgesehen. Im Bereich des Vorsprungs 16a ist eine Nase 24a als Verriegelungselement vorgesehen. Zu erkennen ist, dass Aufnahme 20a und Vorsprung 16a durch einen Quer zur Längsachse verlaufenden Versatz 40a voneinander abgesetzt sind. In der Richtung des Versatzes 40a verläuft ein Spalt 42a. Der Spalt 42a und der Versatz 40a haben jeweils eine gleiche Achslänge.
Öffnung 18a und Nase 24a sind achssymmetrisch zur Achse des Versatzes 40a, vorzugsweise punktsymmetrisch zum Übergang zwischen dem Versatz 40a und dem Spalt 42a.
Die Materialstärken des Koppelelementes 12a sowohl im Bereich der Aufnahme 20a als auch im Bereich des Vorsprungs 16a sind gleich groß. Insbesondere sind die Materialstärken jeweils gleich der Hälfte der Materialstärke des Anschlussteils 2a.
Die Nase 24a hat in Bereich ihres Endes eine radiale Auskragung senkrecht zur y-Achse. Einen entsprechenden Hinterschnitt senkrecht zur y-Achse hat auch der Durchgang 18a.
Der Spalt 42a hat eine lichte Weite senkrecht zu seiner Längsachse, die maximal Materialstärke des Anschlussteils 2a in y-Achse entspricht, vorzugsweise aber mehr als 50% der Materialstärke des Anschlussteils 2a aufweist.
Ein hierzu korrespondierendes Anschlussteil 2b ist in 9b gezeigt. Das Anschlussteils 2b ist in seiner Form identisch zu dem Anschlussteil 2a, in 9b nur in einer Untersicht dargestellt.
Die Anschlussteile 2a, 2b können ineinander gefügt werden. Zunächst werden die Anschlussteile 2a, 2b, wie in 9c gezeigt ist, zueinander ausgerichtet. Anschließend wird, wie in 9d gezeigt ist, ein Anschlussteil 2b um die z-Achse und die y-Achse geneigt. Vorzugsweise fluchten die Längsachsen der Spalte 43a, b miteinander. Die Spalte 42a, b verlaufen in einer Linie zueinander. Dann können durch Translation des Anschlussteils 2b in Richtung der Längsachse der Spalte 42a, b die Anschlussteile 2a, b ineinander geschoben werden. Der Spalt 42a kann einen Bereich der Aufnahme 20b aufnehmen. Der Spalt 42b kann einen Bereich der Aufnahme 20a aufnehmen.
Die Anschlussteile 2a, b werden solange ineinander geschoben, bis ein Spalt 42a, b an einer der Aufnahmen 20a, b anschlägt. Danach werden die Anschlussteile 2a, b wieder zueinander geschwenkt. Dabei rastet die Nase 24a in der Öffnung 18b und die Nase 24b in der Öffnung 18a ein. Insbesondere wird dabei eine elastische Verformung von Nase 18a, b und/oder Öffnung 24a, b erzielt. Durch die Nasen 18a, b und die Öffnungen 24a, b werden die Anschlussteile 2a, b gegenüber einem Drehmoment um die Z-Achse gesichert.
Die Anschlussteile 2a, b sind so ineinander verkeilt, dass eine Relativbewegung verhindert ist. Es ist zunächst ein Drehmoment auf die Anschlussteile 2a, b auszuüben, so dass die als Verriegelungselemente dienenden Nasen 18a, b und Öffnungen 24a, b voneinander gelöst werden um anschließend die Anschlussteile 2a, b verformungsfrei voneinander zu lösen.
Vorzugsweise bilden sich jeweils Berührflächen 44a, b zwischen den Anschlussteilen 2a, 2b aus. Die Berührflächen verlaufen vorzugsweise parallel zu den Breitseiten der Anschlussteile 2a, 2b.
10 zeigt die Anschlussteile 2a, b im verbundenen Zustand. Hierbei sind an den Anschlussteilen 2a, 2b jeweils Leitungen 52a, 52b von Kabeln 50a, 50b angebracht. Die Leitungen 52a, b können z. B. mittels Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen oder auch mittels Löten mit den Anschlussteilen verbunden werden.

Claims

Verbindung von zwei elektrischen Anschlussteilen bei der – ein erstes Anschlussteil als erstes Flachteil gebildet ist, und – ein zweites Anschlussteil als zweites Flachteil gebildet ist, wobei – die Anschlussteile ineinandergreifende Koppelelemente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, – dass im verbundenen Zustand der Anschlussteile die Koppelelemente derart ineinander verschränkt sind, dass zunächst zumindest eine relative Neigung zwischen den Anschlussteilen notwendig ist, um die Koppelelemente anschließend mittels einer Translation voneinander räumlich zu trennen.
Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass ein erstes Koppelelement an einem ersten Anschlussteil als Aufnahme, insbesondere als Durchbrechung oder Nut gebildet ist und/oder dass ein zweites Koppelement an einem zweiten Anschlussteil als Vorsprung, insbesondere als Feder gebildet ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die Koppelelemente durch eine Rotation der Anschlusselemente zueinander ineinander verschränkt werden.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die Koppelelemente Verriegelungsmittel aufweisen, insbesondere dass die Verriegelungsmittel durch die Rotation der Anschlusselemente zueinander sich hintergreifen und/oder eine Zugkraft derart auf die Anschlusselemente ausüben, dass die Anschlusselemente aufeinander zu gezogen sind.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass zumindest ein Verriegelungsmittel einen elastisch verformbare Teil aufweisen, derart, dass im verbundenen Zustand der elastische Teil eine Zugkraft aufbringend elastisch verformt ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel dazu eingerichtet sind, in verbundenen Zustand eine Relativbewegung zwischen den Anschlussteilen in zumindest zwei Raumrichtungen zu begrenzen oder zu verhindern, vorzugsweise in Richtung der Längsachse und in Richtung der Querachse.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Koppelement zumindest zwei, an einander gegenüberliegenden Seiten des Koppelements angeordnete Lippen aufweist und die Lippen insbesondere die Aufnahme aufspannen, insbesondere dass die Lippen an einander gegenüberliegenden Breitseiten des Anschlusselementes angeordnet sind.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Koppelement in der Stirnfläche des jeweiligen Anschlussteils gebildet ist, insbesondere dass zumindest ein Koppelement durch einen profilierten Längsschnitt der Stirnseite des jeweiligen Anschlussteils geformt ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verriegelungsmittel als Nase und ein Verriegelungsmittel als Anschlag gebildet ist und dass im verbundenen Zustand die Nase den Anschlag zumindest in Richtung von zumindest zwei, vorzugsweise drei Achsen aus den Achsen Hochachse, Querachse und/oder Längsachse hintergreift und/oder dass ein Verriegelungsmittel als Vorsprung und ein Verriegelungsmittel als Durchbrechung gebildet ist und dass im verbundenen Zustand der Vorsprung in der Durchbrechung gehalten ist und die Durchbrechung im Bereich eines freien Endes des Vorsprungs hintergreift.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im verbundenen Zustand die Koppelelemente in einem Presssitz zueinander gehalten sind.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente im Bereich der Verbindung gleich geformt sind oder dass die Koppelemente im Bereich der Verbindung zueinander komplementär zueinander geformt sind.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlussteil zumindest zwei einander gegenüberliegende Breitseiten, zumindest zwei einander gegenüberliegende Schmalseiten und zumindest eine Stirnseite aufweist und die Breite der Breitseite größer ist als die Breite der Schmalseite, und/oder dass das zweite Anschlussteil zumindest zwei einander gegenüberliegende Breitseiten, zumindest zwei einander gegenüberliegende Schmalseiten und zumindest eine Stirnseite aufweist und die Breite der Breitseite größer ist als die Breite der Schmalseite aufweist.
Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse eines jeweiligen Anschlussteils zwischen seinen jeweiligen Stirnseiten verläuft und/oder dass eine Querachse eines jeweiligen Anschlussteils zwischen seinen jeweiligen Schmalseiten verläuft und/oder dass eine Hochachse eines jeweiligen Anschlussteils zwischen seinen jeweiligen Breitseiten verläuft und/oder dass eine Längsachse eines jeweiligen Anschlussteils normal zu seiner Stirnseite verläuft und/oder dass eine Querachse eines jeweiligen Anschlussteils normal zu einer seiner Schmalseiten verläuft und/oder dass eine Hochachse eines jeweiligen Anschlussteils normal zu einer seiner Breitseiten verläuft und/oder dass die Längsachse eines Anschlussteils eine Mittelachse des Anschlussteils ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im verbundenen Zustand zwischen den Anschlussteilen das Koppelement des ersten Anschlussteil durch zumindest vier, vorzugsweise fünf Innenflächen des Koppelelements des zweiten Anschlussteils umgeben ist, insbesondere dass sich zwischen den Koppelementen zumindest vier, vorzugsweise fünf Berührflächen bilden und/oder dass im verbundenen Zustand zwischen den Anschlussteilen das Koppelement des ersten Anschlussteils durch zumindest zwei, vorzugsweise vier einander gegenüberliegenden Innenflächen des zweiten Anschlussteils umgeben ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche einer Parallelprojektion des Koppelelements des ersten Anschlussteils entlang der Hochachse des ersten Anschlussteils größer ist als die Projektionsfläche einer Parallelprojektion des Koppelements des zweiten Anschlussteils entlang der Hochachse des zweiten Anschlussteils, und/oder dass die Projektionsfläche einer Parallelprojektion des Koppelelements des ersten Anschlussteils entlang der Längsachse des ersten Anschlussteils größer ist als die Projektionsfläche einer Parallelprojektion des Koppelelements des zweiten Anschlussteils entlang der Längsachse des zweiten Anschlussteils und/oder dass die Projektionsfläche einer Parallelprojektion des Koppelelements des ersten Anschlussteils entlang der Querachse des ersten Anschlussteils größer ist als die Projektionsfläche einer Parallelprojektion des Koppelelements des zweiten Anschlussteils entlang der Querachse des zweiten Anschlussteils.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass im verbundenen Zustand der Anschlussteile deren jeweiligen Längsachsen parallel zueinander, insbesondere kollinear verlaufen und/oder dass im verbundenen Zustand die Querachsen der Anschlussteile parallel zueinander verlaufen und/oder dass im verbundenen Zustand die Hochachsen der Anschlussteile parallel zueinander verlaufen.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die Translation im geneigten Zustand zumindest parallel zur Längsachse zumindest eines der Anschlussteile verläuft und/oder dass die Translation zumindest parallel zur Querachse zumindest eines der Anschlussteile verläuft und/oder dass die Translation quer zur Quer- und zur Längsachse zumindest eines der Anschlussteile verläuft.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass im verbundenen Zustand zwischen den Anschlussteilen eine Berührfläche an den Koppelementen parallel zu zumindest einer der Breitseiten und/oder parallel zu zumindest einer der Schmalseiten und/oder parallel zu zumindest einer der Stirnseiten gebildet ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation der Anschlussteile zueinander zumindest entlang einer der Querachsen und/oder Längsachsen und/oder Hochachsen erfolgt.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden der Anschlussteile zumindest eine Translation entlang zumindest einer der Längsachsen und eine Rotation um zumindest eine der Querachsen und/oder Längsachsen und/oder Hochachsen notwendig ist.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussteile aus Nichteisenmetallwerkstoff, insbesondere einem Aluminiumwerkstoff oder einem Kupferwerkstoff gebildet sind.
Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Koppelemente zumindest in Teilen metallisch beschichtet ist, insbesondere mit einem Kupferwerkstoff oder einem Zinnwerkstoff und/oder entfernt von der Verbindung frei von der Beschichtung ist.