DE102016102281A1 - System zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, elektrische Verbindung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Frank Gronwald
Wacim Tazarine
Martin Schloms
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (2, 38) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40), umfassend einen als Kraftfahrzeugenergieleiter, insbesondere Kraftfahrzeugbatterieleiter, ausgebildeten Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und ein elektrisches Anschlusselement (8, 8', 28, 46), das dazu eingerichtet ist, derart an den Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) angeschlossen zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und dem Anschlusselement (8, 8', 28, 46) eine elektrische Verbindung (12, 12', 20, 200', 20'', 40) hergestellt wird, wobei das Anschlusselement (8, 8', 28, 46) eine Metallklammer (10, 10', 30, 52) umfasst, die dazu eingerichtet ist, derart seitlich auf den Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) aufgesteckt zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und der Metallklammer (10, 10', 30, 52) eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40), insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen (6), hergestellt unter Verwendung eines solchen Systems (2, 38) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40) unter Verwendung eines solchen Systems (2, 38).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem als Kraftfahrzeugenergieleiter, insbesondere Kraftfahrzeugbatterieleiter, ausgebildeten Aluminiumflachleiter und mit einem elektrischen Anschlusselement, das zum Anschließen an den Aluminiumflachleiter ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine unter Verwendung eines solchen Systems hergestellte elektrische Verbindung, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung.
  • Bordnetze von Kraftfahrzeugen werden seit vielen Jahren mittels einer klassischen Kabelbaumstruktur versehen. Im Laufe der derzeitigen Entwicklung wird diese klassische Kabelbaumstruktur zukünftig jedoch durch eine sogenannte Energy-Backbone-Struktur ersetzt werden. Bei einer solchen Energy-Backbone-Struktur wird im Fahrzeug ein Energiehauptstrang (Energy-Backbone) vorgesehen, der von vorne bis hinten durch das gesamte Fahrzeug führt. Der Energy-Backbone kann beispielsweise als Aluminiumflachleitung ausgebildet sein und ggf. mehrere Lagen für unterschiedliche Spannungsebenen, wie zum Beispiel 0 Volt (Masse), 12 Volt oder 48 Volt aufweisen.
  • Entlang des gesamten Leitungsverlaufs der Aluminiumflachleitung müssen nun Abgänge bzw. Schnittstellen vorgesehen werden, um die diversen elektrischen Komponenten in einem Kraftfahrzeug mit Strom versorgen zu können. Hierzu muss die Aluminiumflachleitung mit Stromverteilern bzw. Sicherungsboxen kontaktiert werden.
  • Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein Gewindebolzen mittels Reibschweißen auf den Aluminiumflachleiter aufgeschweißt, ein Reibschweißauge durch den Aluminiumflachleiter hindurch geschweißt oder ein sogenanntes Pigtail an die Leitung angeschweißt werden.
  • Diese Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass sie einen relativ hohen Bauraum erfordern, da die Kontaktierung von oben auf die breite Seite der Flachleitung erfolgen muss. Die schmale Seite der Flachleitung bietet regelmäßig nicht ausreichend Platz, um beispielsweise einen Gewindebolzen anzuschweißen. Dieses Problem ist besonders gravierend beim Einsatz mehrlagiger Flachleiterpakete mit mehreren übereinander angeordneten Leitungsschichten, da diese von der Schmalseite praktisch nicht zu kontaktieren sind.
  • Aus der DE 10 2007 025 268 A1 ist eine Steckverbindung bekannt, mit der die Stirnseiten, d. h. die Enden eines Kraftfahrzeugenergieleiters, kontaktiert werden können.
  • Es besteht ein grundsätzliches Bedürfnis an einer Methode bzw. elektrischen Verbindung, um einen Aluminiumflachleiter entlang seines Verlaufs bauraumsparend kontaktieren zu können. Insbesondere wäre eine elektrische Verbindung wünschenswert, die möglichst einfach hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem System zur Herstellung einer elektrischen Verbindung umfassend einen als Kraftfahrzeugenergieleiter, insbesondere Kraftfahrzeugbatterieleiter, ausgebildeten Aluminiumflachleiter und ein elektrisches Anschlusselement, das dazu eingerichtet ist, derart an den Aluminiumflachleiter angeschlossen zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter und dem Anschlusselement eine elektrische Verbindung hergestellt wird, erfindungsgemäß zumindest teilweise dadurch gelöst, dass das Anschlusselement eine Metallklammer umfasst, die dazu eingerichtet ist, derart seitlich auf den Aluminiumflachleiter aufgesteckt zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter und der Metallklammer eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
  • Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß zumindest teilweise gelöst durch eine elektrische Verbindung, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, hergestellt unter Verwendung des zuvor beschriebenen Systems, wobei die Metallklammer des elektrischen Anschlusselements derart seitlich auf den Aluminiumflachleiter aufgesteckt ist, dass der Aluminiumflachleiter und die Metallklammer elektrisch verbunden sind.
  • Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß zumindest teilweise gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen elektrischen Verbindung unter Verwendung des zuvor beschriebenen Systems, umfassend folgende Schritte: Abisolieren des Aluminiumflachleiters in einem Anschlussbereich, sofern dies erforderlich ist, und seitliches Aufstecken der Metallklammer auf den Aluminiumflachleiter im Anschlussbereich derart, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Aluminiumflachleiter und dem elektrischen Anschlusselement hergestellt wird.
  • Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass durch das seitliche Aufstecken einer Metallklammer auf den Aluminiumflachleiter eine zuverlässige und einfache elektrische Verbindung zwischen einem Aluminiumflachleiter und einem Anschlusselement hergestellt werden kann, die zudem noch geringen Bauraum erfordert.
  • Die Metallklammer ist dazu eingerichtet, seitlich auf den Aluminiumflachleiter aufgesteckt zu werden. Zu diesem Zweck ist insbesondere die Größe der Metallklammer an die Querschnittsgröße des Aluminiumflachleiters angepasst. Vorzugsweise ist insbesondere die Höhe der Metallklammer an die Höhe des Aluminiumflachleiters angepasst.
  • Unter einer Metallklammer wird insbesondere ein Metallelement mit zumindest zwei einander gegenüberliegenden Seitenbereichen verstanden, so dass ein Aluminiumflachleiter nach dem Aufstecken des Metallelements zwischen den beiden gegenüberliegenden Seitenteilen angeordnet ist.
  • Unter dem seitlichen Aufstecken wird insbesondere verstanden, dass die Metallklammer im Verlauf des Aluminiumflachleiters an einer gewünschten Stelle von der Seite auf den Aluminiumflachleiter aufgesteckt wird. Auf diese Weise kann die Position der Kontaktierung im Verlauf des Aluminiumflachleiters bedarfsgemäß gewählt werden. Insbesondere können auch mehrere Anschlusselemente mit entsprechenden Metallklammern an verschiedenen Positionen auf den Aluminiumflachleiter aufgesteckt werden, so dass ein mehrfacher Stromabgriff vom Aluminiumflachleiter ermöglicht wird, um beispielsweise in verschiedenen Bereichen des Kraftfahrzeugs angeordnete Komponenten zu versorgen.
  • Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen des Systems, der elektrischen Verbindung und des Verfahrens beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils sowohl für das System, für die elektrische Verbindung und für das Verfahren anwendbar sind und zudem untereinander kombiniert werden können.
  • Bei einer ersten Ausführungsform ist die Metallklammer dazu eingerichtet, über eine Schmalseite des Aluminiumflachleiters derart seitlich auf den Aluminiumflachleiter aufgesteckt zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter und der Metallklammer eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Vorzugsweise wird die Metallklammer also von einer Schmalseite auf den Aluminiumflachleiter aufgesteckt. Auf diese Weise wird ein besonders kleiner Bauraum für die elektrische Verbindung erreicht.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Metallklammer aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet. Auf diese Weise kann eine elektrische Verbindung mit geringem elektrischen Widerstand hergestellt werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Aluminiumflachleiter zumindest in einem zum Anschluss des elektrischen Anschlusselements vorgesehenen Anschlussbereich mit einer leitfähigen Beschichtung versehen, wobei die Beschichtung vorzugsweise edler ist als die Aluminiumlegierung des Aluminiumflachleiters.
  • An der Oberfläche von Aluminiumflachleitern bilden sich häufig Oxidschichten, die eine elektrische Kontaktierung des Aluminiumflachleiters durch Aufstecken einer Metallklammer behindern. Es wurde festgestellt, dass sich dieses Problem dadurch lösen lässt, dass der Aluminiumflachleiter an der vorgesehenen Kontaktierungsstelle (dem Anschlussbereich) mit einer Beschichtung versehen wird, die die Bildung einer Oxidschicht an dieser Stelle verhindert und damit einen niederohmigen Kontakt zur Metallklammer erlaubt.
  • Der Aluminiumflachleiter kann über die gesamte Länge mit einer solchen Beschichtung versehen werden. In diesem Fall kann die Beschichtung beispielsweise während der Herstellung des Aluminiumflachleiters in einem kontinuierlichen Prozess aufgebracht werden, insbesondere vor dem Aufbringen des Isolationsmaterials auf den Aluminiumflachleiter. Alternativ kann die Beschichtung auch nachträglich auf den Aluminiumflachleiter aufgebracht werden, beispielsweise bei der Konfektionierung des Aluminiumflachleiters für ein Kraftfahrzeug.
  • Die Beschichtung kann ein- oder mehrschichtig sein. Vorzugsweise basiert die leitfähige Beschichtung auf Kupfer, Zinn, Zink, Nickel, Silber, Gold oder Legierungen eines oder mehrerer dieser Metalle. Die Beschichtung kann mechanisch aufgebracht werden, beispielsweise aufplattiert werden, aber auch elektrochemisch, per Sprühverfahren oder durch physikalische Dampfphasenabschneidung (PVD).
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Metallklammer U-förmig ausgebildet. Auf diese Weise kann die Metallklammer derart auf den Aluminiumflachleiter aufgeschoben werden, dass sie an zwei gegenüberliegenden Seiten am Flachleiter anliegt und so einen festen Halt am Aluminiumflachleiter hat und eine zuverlässige Kontaktierung ermöglicht.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Metallklammer ein Federelement, das dazu ausgebildet ist, die Metallklammer kraftschlüssig am Aluminiumflachleiter zu halten. Auf diese Weise kann bereits durch das Aufstecken eine feste Verbindung des elektrischen Anschlusselements mit dem Aluminiumflachleiter erreicht werden, so dass ein elektrischer Kontakt zuverlässig gewährleistet wird. Ist die Metallklammer beispielsweise U-förmig ausgebildet, so können ein oder beide Schenkel der U-Form als Federelement ausgebildet werden oder ein Federelement aufweisen. Auf diese Weise kann die Metallklammer den Flachleiter zwischen sich einklemmen.
  • Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den beiden Schenkeln der U-förmigen Metallklammer im entspannten Zustand geringer als die Dicke des Aluminiumflachleiters. In diesem Fall wird die Metallklammer beim Aufstecken der Metallklammer auf den Aluminiumflachleiter geweitet, so dass diese eine Klemmkraft auf den Aluminiumflachleiter ausübt und so an diesem fixiert wird.
  • Alternativ oder zusätzlich ist auch möglich, die Metallklammer mittels einer Press- und/oder Quetschverbindung mit dem Aluminiumflachleiter zu verbinden. Bei einer entsprechenden Ausführungsform der elektrischen Verbindung ist die Metallklammer kraft- und/oder formschlüssig mit dem Aluminiumflachleiter verbunden, vorzugsweise mittels einer Press- und/oder Quetschverbindung. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses ein kraft- und/oder formschlüssiges Verbinden der Metallklammer mit dem Aluminiumflachleiter, vorzugsweise unter Herstellung einer Press- und/oder Quetschverbindung. Auf diese Weise kann eine dauerhafte elektrische Verbindung erreicht werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der elektrischen Verbindung ist die Metallklammer stoffschlüssig mit dem Aluminiumflachleiter verbunden, vorzugsweise verschweißt, insbesondere durch Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder Reibpunktschweißen. Auf diese Weise wird eine sichere und dauerhafte Verbindung zwischen der Metallklammer und dem Aluminiumflachleiter gewährleistet. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses ein stoffschlüssiges Verbinden der Metallklammer mit dem Aluminiumflachleiter, vorzugsweise Verschweißen, insbesondere durch Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder Reibpunktschweißen.
  • Wird die Metallklammer zusätzlich mit einem Federelement versehen, um die Metallklammer kraftschlüssig am Aluminiumflachleiter zu halten, so hat dies den Vorteil, dass die Metallklammer zunächst kraftschlüssig an der gewünschten Position des Aluminiumflachleiter positioniert werden kann, so dass das nachfolgende stoffschlüssige Verbinden erleichtert wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst das Anschlusselement ein Gehäuse, in dem ein Kontaktierungsraum vorgesehen ist, wobei der Aluminiumflachleiter derart durch das Gehäuse hindurchführbar ist, dass ein Abschnitt des Aluminiumflachleiters durch den Kontaktierungsraum verläuft und die Metallklammer derart angeordnet ist, dass sie seitlich auf den durch den Kontaktierungsraum verlaufenden Abschnitt des Aluminiumflachleiters aufsteckbar ist. Bei einer entsprechenden Ausführungsform der elektrischen Verbindung umfasst das elektrische Anschlusselement ein Gehäuse, in dem ein Kontaktierungsraum vorgesehen ist, der Aluminiumflachleiter ist derart durch das Gehäuse hindurchgeführt, dass ein Abschnitt des Aluminiumflachleiters durch den Kontaktierungsraum verläuft, und die Metallklammer ist seitlich auf den durch den Kontaktierungsraum verlaufenden Abschnitt des Aluminiumflachleiters aufgesteckt.
  • Auf diese Weise kann die Kontaktierung des Aluminiumflachleiters innerhalb eines Gehäuses, beispielsweise einer Stromverteilerbox oder Sicherungsbox erfolgen. Das Gehäuse schützt die elektrische Verbindung und/oder den im Anschlussbereich abisolierten Aluminiumflachleiter beispielsweise vor Feuchtigkeit bzw. chemischen und/oder thermischen Einflüssen aus der Umgebung. Insbesondere kann bei Verwendung einer Metallklammer aus Kupfer oder einer Kupferlegierung der Übergang Kupfer/Aluminium zwischen der Metallklammer und dem Aluminiumflachleiter durch das Gehäuse vor Korrosion geschützt werden.
  • Bei dem Gehäuse handelt es sich vorzugsweise um das Gehäuse eines Stromverteilers und/oder einer Sicherungsbox. Auf diese Weise kann die Kontaktierung des Stromverteilers und/oder der Sicherungsbox mit dem Aluminiumflachleiter direkt im Stromverteiler bzw. in der Sicherungsbox erfolgen.
  • Der Stromverteiler umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl elektrischer Anschlüsse zum Anschluss elektrischer Komponenten, wobei die elektrischen Anschlüsse über die Metallklammer elektrisch mit dem Aluminiumflachleiter verbindbar sind. Die Sicherungsbox umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Sicherungen, zum Beispiel Schmelzsicherungen oder Halbleitersicherungen, mit denen ein oder mehrere elektrische Anschlüsse abgesichert werden können.
  • Das Gehäuse ist vorzugsweise derart seitlich geöffnet, dass das Gehäuse seitlich auf den Aluminiumflachleiter aufgeschoben werden kann, so dass der Anschlussbereich des Aluminiumflachleiters im Kontaktierungsraum angeordnet ist. Dies erleichtert die Montage des Gehäuses.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Verbindung, insbesondere der Übergang zwischen der Metallklammer und dem Aluminiumleiter, auch durch andere Maßnahmen vor Korrosion geschützt werden, beispielweise durch Aufbringen einer Beschichtung wie zum Beispiel eines Lacks oder durch einen Schrumpfschlauch.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.
  • In der Zeichnung zeigen
  • 1a–b Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Systems und einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindung,
  • 2a–c verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer elektrischer Verbindungen und
  • 3a–b weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Systems und einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindung.
  • 1a–b zeigen in schematischer Darstellung in Aufsicht ein Ausführungsbeispiel eines Systems 2 mit einem als Aluminiumflachleiter ausgebildeten Kraftfahrzeugenergieleiter 4, der als sogenannter Energy-Backbone in einem Kraftfahrzeug 6 angeordnet ist, und mit mindestens einem oder mehreren elektrischen Anschlusselementen 8, 8'. Die Anschlusselemente 8, 8' umfassen jeweils eine Metallklammer 10, 10', die jeweils dazu eingerichtet sind, derart seitlich auf den Kraftfahrzeugenergieleiter 4 aufgesteckt zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter 4 und der jeweiligen Metallklammer 10, 10' eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
  • Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung 12, 12' werden die Anschlusselemente 8, 8' an der gewünschten Position am Kraftfahrzeugenergieleiter 4 angeordnet (1a) und die Metallklammer 10, 10' wird seitlich auf den Kraftfahrzeugenergieleiter 4 aufgeschoben. Weist der Kraftfahrzeugenergieleiter 4 eine Isolierung 14 auf, so wird der Kraftfahrzeugenergieleiter 4 in dem für die elektrische Verbindung 12, 12' vorgesehenen Bereich 16, 16' (Anschlussbereich) abisoliert, bevor die Metallklammer 10, 10' aufgesteckt wird.
  • Der Kraftfahrzeugenergieleiter 4 kann im Anschlussbereich eine metallische Beschichtung 18 aufweisen, die edler ist als die Legierung des Aluminiumflachleiters. Auf diese Weise wird eine Oxidierung der Oberfläche des Kraftfahrzeugenergieleiters 4 im Anschlussbereich 16, 16' vermieden, so dass eine niederohmige elektrische Verbindung 12, 12' hergestellt werden kann. Die Beschichtung 18 kann sich auch über die gesamte Länge des Kraftfahrzeugenergieleiters 4 erstrecken.
  • Mit dem System 2 lässt sich der Aluminiumflachleiter 4 prinzipiell an beliebiger Stelle mit einem elektrischen Anschlusselement 8, 8' kontaktieren, um die Komponenten eines Kraftfahrzeug mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Die 2a–c zeigen in schematischer Darstellung verschiedene Ausführungsbeispiele elektrischer Verbindungen 20, 20', 20'' in Schnittansicht. Beispielsweise können die elektrischen Verbindungen 12, 12' aus 1b entsprechend einer der elektrischen Verbindungen 20, 20', 20'' ausgebildet sein.
  • Die elektrische Verbindung 20 in 2a umfasst einen Aluminiumflachleiter 22 mit einem Aluminiumkern 24 aus einer Aluminiumlegierung und einer darauf aufgebrachten Beschichtung 26 aus einer edleren Legierung, beispielsweise einer Zinnlegierung. Weiterhin umfasst die elektrische Verbindung 20 ein elektrisches Anschlusselement 28 mit einer U-förmigen Metallklammer 30, deren beide Schenkel jeweils als Federelement 32, 32' ausgebildet sind.
  • Durch das Aufstecken der Metallklammer 30 auf den Aluminiumflachleiter 22 werden die Federelemente 32, 32' geweitet und üben daher eine Kraft auf die gegenüberliegenden Breitseiten des Aluminiumflachleiters 22 auf, so dass die Metallklammer 30 den Aluminiumflachleiter 22 zwischen sich einklemmt und dadurch am Aluminiumflachleiter 22 gehalten wird.
  • 2b zeigt eine alternative elektrische Verbindung 20'. Die elektrische Verbindung 20' unterscheidet sich von der elektrischen Verbindung 20 aus 2a dadurch, dass die Metallklammer 30 mit dem Aluminiumflachleiter 22 an einem Schweißpunkt 34 verschweißt ist, beispielsweise mittels Reibschweißen oder Ultraschallschweißen. Auf diese Weise wird eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen der Metallklammer 30 und dem Aluminiumflachleiter 22 gewährleistet. Zur Herstellung der elektrischen Verbindung 20' kann zunächst die Metallklammer 30 an der gewünschten Position seitlich auf den Aluminiumflachleiter 22 aufgeschoben und mit den Federelementen 32, 32' dort kraftschlüssig vorfixiert werden (entsprechend 2a). Anschließend kann in einfacher Weise der Schweißpunkt 34 erzeugt werden, ohne dass eine zusätzliche Positionierung der Metallklammer 30 am Aluminiumflachleiter 22 erforderlich ist.
  • 2c zeigt eine alternative elektrische Verbindung 20''. Die elektrische Verbindung 20'' unterscheidet sich von der elektrischen Verbindung 20 aus 2a dadurch, dass die Metallklammer 30 mit dem Aluminiumflachleiter 22 verpresst ist, so dass die Metallklammer 30 und der Aluminiumflachleiter 22 dauerhaft durch eine Pressverbindung 36 miteinander verbunden sind.
  • Die 3a–b zeigen in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems 38 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung 40. 3a zeigt eine Schnittansicht entsprechend der in 3b mit IIIa bezeichneten Schnittebene. 3a zeigt eine Schnittansicht entsprechend der in 3a mit IIIb bezeichneten Schnittebene.
  • Das System 38 umfasst einen Aluminiumflachleiter 42 mit einem Aluminiumkern 44, einer darauf aufgebrachten Beschichtung 46 aus einer Zinklegierung und einer Isolierung 48. Weiterhin umfasst das System 38 ein elektrisches Anschlusselement 50 mit einer U-förmigen Metallklammer 52 und einem Gehäuse 54, wobei die Metallklammer in einem Kontaktierungsraum 56 im Gehäuse 54 angeordnet ist.
  • Zur Herstellung der elektrischen Verbindung 40 wird der Aluminiumflachleiter 42 im gewünschten Anschlussbereich 57 abisoliert und in das Gehäuse 54 geführt, so dass der Anschlussbereich 57 im Kontaktierungsraums 56 positioniert und die Metallklammer 52 dort seitlich auf den Aluminiumflachleiter 42 aufgesteckt ist.
  • Das Gehäuse 54 ist am Kontaktierungsraum 56 seitlich geöffnet, so dass das Gehäuse 54 zur Kontaktierung des Aluminiumflachleiters 42 einfach seitlich auf den Aluminiumflachleiter 42 aufgesteckt werden kann. Beim Aufstecken des Gehäuses 54 auf den Aluminiumflachleiter 42 kommt es dann zum Aufstecken der Metallklammer 52 auf den Aluminiumflachleiter 42.
  • Die beiden Schenkel der U-förmigen Metallklammer 52 sind als Federelemente 58, 58' ausgebildet und klemmen den Aluminiumflachleiter 42 zwischen sich ein, so dass eine zuverlässige elektrische Verbindung 40 zwischen dem Aluminiumflachleiter 42 und dem Anschlusselement 50 gewährleistet wird.
  • Bei dem Gehäuse 54 handelt es sich vorzugsweise um eine Stromverteilerbox, die eine Mehrzahl elektrischer Abgriffe 60 zum Anschluss elektrischer Verbraucher aufweist. Das Gehäuse 54 kann weiterhin insbesondere auch als Sicherungsbox ausgebildet sein und Sicherungen 62 für die einzelnen Abgriffe 60 umfassen.
  • Durch das Gehäuse 54 wird die elektrische Verbindung 40 vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen aus der Umgebung geschützt, so dass die Lebensdauer der elektrischen Verbindung 40 erhöht wird. Der Aluminiumflachleiter 42 kann insbesondere dadurch vor Korrosion geschützt werden, dass er nur innerhalb des Gehäuses 54, insbesondere innerhalb des Kontaktierungsraums 56 abisoliert ist.
  • Mit den zuvor beschriebenen Systemen und den damit hergestellten elektrischen Verbindungen ist damit eine einfache und zuverlässige elektrische Kontaktierung von Aluminiumflachleitern möglich, die zudem nur geringen Bauraum erfordert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007025268 A1 [0006]

Claims (15)

  1. System (2, 38) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40), umfassend: – einen als Kraftfahrzeugenergieleiter, insbesondere Kraftfahrzeugbatterieleiter, ausgebildeten Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und – ein elektrisches Anschlusselement (8, 8', 28, 46), das dazu eingerichtet ist, derart an den Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) angeschlossen zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und dem Anschlusselement (8, 8', 28, 46) eine elektrische Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, – dass das Anschlusselement (8, 8', 28, 46) eine Metallklammer (10, 10', 30, 52) umfasst, die dazu eingerichtet ist, derart seitlich auf den Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) aufgesteckt zu werden, dass zwischen dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und der Metallklammer (10, 10', 30, 52) eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) dazu eingerichtet ist, über eine Schmalseite des Aluminiumflachleiters (4, 22, 42) derart seitlich auf den Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) aufgesteckt zu werden, dass zwischen dem Aluminiumllachleiter (4, 22, 42) und der Metallklammer (10, 10', 30, 52) eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet ist.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) zumindest in einem zum Anschluss des elektrischen Anschlusselements (8, 8', 28, 46) vorgesehenen Anschlussbereich (16, 16', 57) mit einer leitfähigen Beschichtung (18, 26, 46) versehen ist, wobei die Beschichtung (18, 26, 46) vorzugsweise edler ist als die Aluminiumlegierung des Aluminiumflachleiters (4, 22, 42).
  5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) U-förmig ausgebildet ist.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) ein Federelement (32, 32', 58, 58') umfasst, das dazu ausgebildet ist, die Metallklammer (10, 10', 30, 52) kraftschlüssig am Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) zu halten.
  7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (16, 16', 57) ein Gehäuse (54) umfasst, in dem ein Kontaktierungsraum (56) vorgesehen ist, dass der Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) derart durch das Gehäuse (54) hindurchführbar Ist, dass ein Abschnitt des Aluminiumflachleiters (4, 22, 42) durch den Kontaktierungsraum (56) verläuft, und dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) derart angeordnet ist, dass sie seitlich auf den durch den Kontaktierungsraum (56) verlaufenden Abschnitt des Aluminiumflachleiters (4, 22, 42) aufsteckbar ist.
  8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Gehäuse (54) um das Gehäuse eines Stromverteilers und/oder einer Sicherungsbox handelt.
  9. Elektrische Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40), insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen (6), hergestellt unter Verwendung eines Systems (2, 38) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Metallklammer (10, 10', 30, 52) des elektrischen Anschlusselements (8, 28, 50) derart seitlich auf den Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) aufgesteckt ist, dass der Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und die Metallklammer (10, 10', 30, 52) elektrisch verbunden sind.
  10. Elektrische Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) kraft- und/oder formschlüssig mit dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) verbunden ist, vorzugsweise mittels einer Press- und/oder Quetschverbindung.
  11. Elektrische Verbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) stoffschlüssig mit dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) verbunden, vorzugsweise verschweißt ist, insbesondere durch Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder Reibpunktschweißen.
  12. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Anschlusselement (8, 8', 28, 50) ein Gehäuse (54) umfasst, in dem ein Kontaktierungsraum (56) vorgesehen ist, dass der Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) derart durch das Gehäuse (54) hindurchgeführt ist, dass ein Abschnitt des Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) durch den Kontaktierungsraum (56) verläuft, und dass die Metallklammer (10, 10', 30, 52) seitlich auf den durch den Kontaktierungsraum (56) verlaufenden Abschnitt des Aluminiumflachlelters (4, 22, 42) aufgesteckt ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40) nach einem der Ansprüche 9 bis 12 unter Verwendung eines Systems (2, 38) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend folgende Schritte: Abisolieren des Aluminiumflachleiters (4, 22, 42) in einem Anschlussbereich (16, 16', 57), und – seitliches Aufstecken der Metallklammer (10, 10', 30, 52) auf den Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) im Anschlussbereich (16, 16', 57) derart, dass eine elektrische Verbindung (12, 12', 20, 20', 20'', 40) zwischen dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42) und der Metallklammer (10, 10', 30, 52) hergestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, weiter umfassend: – kraft- und/oder formschlüssiges Verbinden der Metallklammer (10, 10', 30, 52) mit dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42), vorzugsweise unter Herstellung einer Press- und/oder Quetschverbindung.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, weiter umfassend: – stoffschlüssiges Verbinden der Metallklammer (10, 10', 30, 52) mit dem Aluminiumflachleiter (4, 22, 42), vorzugsweise Verschweißen, insbesondere durch Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder Reibpunktschweißen.
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