DE102022117306B3 - Angular current path - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen winkelförmigen Strompfad für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen, aufweisend ein erstes Kontaktierungselement und eine Stromschiene und wenigstens ein Federelement, wobei das Federelement ein stromleitendes Element des Strompfades ist und die Kontaktnormalkraft zwischen den Kontaktflächen der Kontaktierungselemente wenigstens teilweise aufbringt und/oder verstärkt, wobei das Federelement eine Torsionsfeder ist und die Torsionsfeder einen Federkörper und wenigstens einen Federschenkel aufweist und der Federkörper des Federelementes wenigstens teilweise innerhalb einer Kontaktierungsnut des zweiten Kontaktierungselementes positioniert ist.The invention relates to an angular current path for detachable, electrically conductive plug connections, comprising a first contacting element and a busbar and at least one spring element, the spring element being a current-conducting element of the current path and at least partially applying and/or reinforcing the normal contact force between the contact surfaces of the contacting elements, wherein the spring element is a torsion spring and the torsion spring has a spring body and at least one spring leg and the spring body of the spring element is at least partially positioned within a contacting groove of the second contacting element.

Description

Die Erfindung betrifft einen winkelförmigen Strompfad für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen, aufweisend ein erstes Kontaktierungselement und wenigstens ein zweites Kontaktierungselement und wenigstens ein Federelement.The invention relates to an angular current path for detachable, electrically conductive plug connections, having a first contacting element and at least one second contacting element and at least one spring element.

Zur Kontaktierung oder Herstellung lösbarer, elektrisch leitender Verbindungen werden Steckverbindungen, Kontaktierungselemente, Polverbinder, Steckhülsen usw. in unterschiedlichsten Ausbildungen und Varianten eingesetzt.To make contact or produce detachable, electrically conductive connections, plug connections, contacting elements, pole connectors, receptacles, etc. are used in a wide variety of designs and variants.

Die EP 1 300 916 A1 betrifft eine Anschlussvorrichtung, insbesondere für Starkstromanwendungen, mit einem Befestigungsbügel mit zwei innenliegenden, ebenen, parallelen Flächen an einem Stromanschluss-Erstteil, einem Steckverbinder an einem Stromanschluss-Zweitteil, einem hufeisenförmig gebogenen, elastischen Anschlussteil, der die elektrische Verbindung herstellt.The EP 1 300 916 A1 relates to a connection device, in particular for high-current applications, with a fastening bracket with two internal, flat, parallel surfaces on a first power connection part, a plug connector on a second power connection part, a horseshoe-shaped, elastic connection part that establishes the electrical connection.

In der US 2010/0199493 A1 wird diskutiert, dass es Verbinder ermöglichen, nicht nur die Verbindung der beiden Steckerteile, um mechanische, elektrische, EMI- und/oder Erdungsanwendungen zu ermöglichen, die Verbinder verfügen auch über Vorkehrungen zur Aufnahme von Wärmeausdehnung und Versatz, der einen winkelmäßigen und/oder axialen Versatz einschließen kann.In the US 2010/0199493 A1 It is discussed that connectors not only allow the connection of the two connector parts to enable mechanical, electrical, EMI and/or grounding applications, the connectors also have provisions to accommodate thermal expansion and misalignment, which can have an angular and/or axial may include offset.

Aus der JP 2018-060708 A ist ein elektrischer Klemmenblock bekannt, umfassend ein Basisteil, U-förmige Klemmen, die mit Druckkontaktteilen ausgestattet sind, die für mindestens ein Paar Druckkontaktstücke vorgesehen sind.From the JP 2018-060708 A is known an electrical terminal block comprising a base part, U-shaped terminals equipped with pressure contact parts intended for at least a pair of pressure contact pieces.

Insbesondere, aber nicht ausschließlich bei elektrischen Kontaktierungsaufgaben im höheren Leistungsbereich sind Kontaktsysteme entwickelt worden, die auf Rundkontaktgeometrien zur Aufnahme eines Kontaktpins basieren und deren Ausgangsmaterial aus einem flächigen Kontaktgitter besteht, dass mit hyperbolischem Drall in die Rundkontaktgeometrie gebracht wird. Diese als RADSOK bekannt gewordenen Kontaktsysteme zeichnen sich durch robuste und hochdichte Kontaktherstellung infolge der erheblichen Kontaktfläche zum jeweiligen Kontaktpin aus. Alternativ sind anstelle der hyperbolischen Verdrehsituation nach innen gerichtete Lamellengeometrien bekannt, dessen Lamellenkontaktgitter radialsymmetrisch ausgerichtet ist. In particular, but not exclusively, for electrical contacting tasks in the higher power range, contact systems have been developed that are based on round contact geometries for accommodating a contact pin and whose starting material consists of a flat contact grid that is brought into the round contact geometry with hyperbolic twist. These contact systems, known as RADSOK, are characterized by robust and high-density contact production due to the significant contact area to the respective contact pin. Alternatively, instead of the hyperbolic twisting situation, inwardly directed lamella geometries are known, the lamella contact grid of which is aligned radially symmetrically.

Diese vorzugsweise als Hochstromkontaktbuchsen verwendeten Kontaktgeometrien sind als Radialkontaktbuchsen, Lamellenkontaktbuchsen oder hyperbolische Kontaktbuchsen bekannt und zeichnen sich durch - je nach Ausführungsform - hohe auf den Kontaktpin einwirkende radiale Kontaktkräfte aus. Vorzugsweise werden Kontaktbuchsen bei axialen Steckverbindungen eingesetzt, aber auch radiale Ausführungsformen, d. h. die Kabelabgänge weisen einen zueinander gebildeten Winkel auf, werden mit Kontaktbuchsen realisiert.These contact geometries, which are preferably used as high-current contact sockets, are known as radial contact sockets, lamellar contact sockets or hyperbolic contact sockets and are characterized by - depending on the embodiment - high radial contact forces acting on the contact pin. Contact sockets are preferably used for axial plug connections, but also radial embodiments, i.e. H. The cable outlets have an angle to each other and are implemented with contact sockets.

Häufig besteht der Bedarf, dass Winkelsteckverbindungen und insbesondere Steckverbindungen mit einem 90-Grad-Winkel kostengünstig und in massentauglicher Weise montierbar ausgeführt sind. Lamellenkontaktbuchsen haben durch ihre aufwändige Gestaltung zwar gute technische Eigenschaften hinsichtlich der Kontaktkrafterzeugung, sind aber auch teuer.There is often a need for angled plug connections and in particular plug connections with a 90 degree angle to be designed cost-effectively and in a way that can be assembled in a mass-produced manner. Due to their complex design, lamellar contact sockets have good technical properties in terms of contact force generation, but they are also expensive.

Ein anderer Lösungsansatz zur Erzeugung zuverlässiger und ausreichend hoher Kontaktierungskräfte wird durch die Verwendung von Überfedern verfolgt, um die radialen Kontaktierungskräfte zu steigern und den vereinfachten Aufbau von Lamellenkontaktbuchsen oder anderen Kontaktierungselementen zu unterstützen. Die Überfeder ist ein zusätzliches Element, dass federelastische Eigenschaften in radialer Richtung aufweist und mit dem Kontaktierungselement zusammenwirkt.Another approach to generating reliable and sufficiently high contacting forces is pursued through the use of oversprings in order to increase the radial contacting forces and to support the simplified structure of lamellar contact sockets or other contacting elements. The overspring is an additional element that has spring-elastic properties in the radial direction and interacts with the contacting element.

Dazu wird eine Überfeder, vorzugsweise an den frei beweglichen Enden der Kontaktlamellen einer entsprechend gestalteten Lamellenkontaktbuchse außenseitig positioniert, sodass die summarischen Rückstellkräfte von Überfeder und Kontaktlamellen gemeinsam die Kontaktierungskraft bilden. Anders ausgedrückt werden die Rückstellkräfte der Lamellenkontakte durch die Rückstellkräfte der Überfeder verstärkt, sodass sich gesteigerte Kontaktierungskräfte ergeben.For this purpose, an over-spring is positioned on the outside, preferably at the freely movable ends of the contact lamellae of a correspondingly designed lamella contact socket, so that the total restoring forces of the over-spring and contact lamellae together form the contacting force. In other words, the restoring forces of the lamella contacts are reinforced by the restoring forces of the overspring, resulting in increased contacting forces.

Bekannt ist eine geometrische Lösung der Überfeder durch eine Schraubenfeder. Ähnlich einer Gewindegeometrie ist ein Federdraht wendelförmig gebogen, sodass radial auf die Schraubenfeder wirkende Kräfte eine elastische Durchmesseraufweitung durch Spreizung bewirken, für die erheblich hohe Kräfte erforderlich sind mit der Folge federelastisch hoher Rückstellkräfte.A geometric solution of the overspring using a coil spring is known. Similar to a thread geometry, a spring wire is bent helically, so that forces acting radially on the coil spring cause an elastic diameter expansion through expansion, for which considerably high forces are required, resulting in elastically high restoring forces.

Nachteilig an dieser geometrischen Lösung ist, dass die Herstellung der schraubenartigen Überfeder aufwändig ist und für eine Massenproduktion nicht oder nur bedingt geeignet ist. Weiterhin ist nachteilig, dass die Montage einer solchen Überfeder in Schraubenform nur durch Aufspreizen erfolgen kann, für die eine geeignetes Montagewerkzeug benötigt wird, dass die hohen Aufspreizkräfte in die Schraubenfeder einleitet. Auch kann es notwendig sein, dass außenseitig an den Kontaktlamellen und/oder innenseitig der schraubenförmigen Überfeder eine Einführschräge oder Einfädelschräge angearbeitet wird, welche den Herstellungsaufwand zusätzlich erhöht.The disadvantage of this geometric solution is that the production of the screw-like over-spring is complex and is not or only partially suitable for mass production. Another disadvantage is that the assembly of such an over-spring in helical form can only be carried out by spreading it, for which a suitable assembly tool is required that introduces the high expansion forces into the helical spring. It may also be necessary for an insertion bevel or threading bevel to be worked on the outside of the contact lamellae and/or the inside of the helical over-spring, which additionally increases the manufacturing effort.

Insbesondere, aber nicht nur bei Kontaktierungsaufgaben im Hochstrombereich - beispielsweise zur Aufladung von Batterien in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder die elektrische Kontaktierung der Fahrzeugbatterie mit den Verbrauchern im Fahrzeug - ist es von besonderer Wichtigkeit, dass die elektrische Kontaktierung der Steckverbindungspartner sehr zuverlässig ist. Auf derartige Steckverbindungen und deren Kontaktierungselemente, die häufig aus einer oder mehrerer Paarungen, bestehend aus Steckkontaktpin und Steckkontaktbuchse aufgebaut sind, können unterschiedliche Einflüsse einwirken, beispielsweise mechanische Belastungen, Vibrationen, Stöße, Alterungseinflüsse. Auch möglich sind erhebliche Temperatureinflüsse, verursacht durch Umweltbedingungen oder infolge der Eigenerwärmung, verursacht durch die fließende elektrische Leistung und den Eigenwiderstand der stromführenden Teile. Von negativem Einfluss auf die Kontaktkraft kann die Eigenerwärmung sein an den Kontaktstellen, da kontaktkraftbedingt die Kontaktflächen klein und somit ein quasi geometrisch verursachter hoher Widerstand vorliegen kann. Aus diesem Grund ist es von besonderer Wichtigkeit, dass die Kontaktkraft - genauer: die Kontaktnormalkraft - möglichst hoch und dauerhaft gleichbleibend ist, um die Kontaktpartner, meist gebildet durch Kontaktpin und Kontaktbuchse, für deren elektrisch Kontaktierung an dessen Kontaktflächen aneinanderzupressen.In particular, but not only, for contacting tasks in the high-current range - for example for charging batteries in electrically powered vehicles or the electrical contacting of the vehicle battery with the consumers in the vehicle - it is particularly important that the electrical contacting of the plug connection partners is very reliable. Different influences can act on such plug connections and their contacting elements, which are often made up of one or more pairs consisting of a plug contact pin and a plug contact socket, for example mechanical loads, vibrations, shocks, aging influences. Significant temperature influences are also possible, caused by environmental conditions or as a result of self-heating caused by the flowing electrical power and the inherent resistance of the live parts. The self-heating at the contact points can have a negative influence on the contact force, since the contact surfaces are small due to the contact force and therefore there can be a quasi-geometrically caused high resistance. For this reason, it is particularly important that the contact force - more precisely: the normal contact force - is as high as possible and consistently constant in order to press the contact partners, usually formed by the contact pin and contact socket, together on their contact surfaces for electrical contacting.

Um die Anforderung dauerhaft hoher Kontaktnormalkräfte auch bei Temperatureinwirkungen oder Eigenerwärmung zu erfüllen, sind Kontaktierungslösungen entwickelt worden, bei denen sich die Kontaktierungselemente oder Zusatzbauteile infolge der Temperaturerhöhung derart verformen, dass die Steigerung der Kontaktkraft erreicht wird. Die EP 2 461 427 B1 offenbart einen sich selbsttätig verformenden Hochstromkontakt basierend auf dem Ansatz, durch einerseits konstruktive Auslegung des Hochstromkontakts und andererseits Vorsehen eines sich bei steigender Temperatur selbsttätig verformenden Elementes der Steckverbindung mit niedrigen Steckkräften bei Raumtemperatur für die Montage und hoher Kontaktkraft bzw. Kontaktnormalkraft während des Betriebs, insbesondere stärkerer Eigenerwärmung und bei erhöhten Umgebungstemperaturen zu erreichen.In order to meet the requirement of permanently high normal contact forces even under the effects of temperature or self-heating, contacting solutions have been developed in which the contacting elements or additional components deform as a result of the temperature increase in such a way that the contact force is increased. The EP 2 461 427 B1 discloses an automatically deforming high-current contact based on the approach, on the one hand, by structurally designing the high-current contact and, on the other hand, by providing an element of the plug connection that automatically deforms as the temperature increases, with low plug-in forces at room temperature for assembly and high contact force or normal contact force during operation, in particular stronger ones Self-heating and at elevated ambient temperatures.

Die Kontaktnormalkraft wird quasi selbstregelnd erhöht, sobald eine Temperaturerhöhung stattfindet. Der vorgeschlagene Hochstromkontakt dient zur Übertragung von Strom von einer Stromquelle zu einem elektrischen Leiter eines Stromabnehmers, so dass der Hochstromkontakt zusammen mit dem korrespondierenden Kontaktstift einerseits zur mechanischen Verbindung und andererseits zur elektrischen Kontaktierung des Stromabnehmers mit der Stromquelle über eine elektrische Kontaktfläche des Hochstromkontakts mit dem Kontaktstift dient. Indem die mechanische Verbindung bei durch Stromfluss steigender Temperatur des Hochstromkontakts durch den Hochstromkontakt bzw. die selbsttätig verformend ausgebildeten Bauteile, insbesondere einem ringförmigen Element durch die temperaturinitiierte Verformung gesteigert wird, wird die dem werkstoffbedingten Kontaktnormalkraftverlust entgegengewirkt und Kontaktkraft zumindest aufrechterhalten, teils sogar gesteigert. Gleichzeitig ist das Zusammenstecken bei niedrigen Temperaturen mit verringerter Steckkraft möglich.The normal contact force is increased in a quasi self-regulating manner as soon as the temperature increases. The proposed high-current contact is used to transmit current from a power source to an electrical conductor of a current collector, so that the high-current contact together with the corresponding contact pin on the one hand for mechanical connection and on the other hand for electrical contacting of the current collector with the power source via an electrical contact surface of the high-current contact with the contact pin serves. By increasing the mechanical connection as the temperature of the high-current contact increases due to current flow through the high-current contact or the automatically deforming components, in particular an annular element, through the temperature-initiated deformation, the material-related normal contact force loss is counteracted and the contact force is at least maintained, in some cases even increased. At the same time, plugging together is possible at low temperatures with reduced plugging force.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt die DE 10 2005 032 462 A1 . Gelehrt wird hier die Kontaktbuchse derart auszugestalten, dass zumindest der Bereich der Kontaktkuppen aus einem Bi-Metall besteht. Der mit dem Bi-Metall ausgestaltete Bereich verändert seine Form aufgrund eines Wärmeeinflusses. Diese Formänderung wird genutzt, die Kontaktnormalkraft zumindest konstant zu halten oder ansteigen zu lassen.The follows a similar approach DE 10 2005 032 462 A1 . What is taught here is to design the contact socket in such a way that at least the area of the contact tips consists of a bi-metal. The area designed with the bi-metal changes its shape due to the influence of heat. This change in shape is used to at least keep the normal contact force constant or to increase it.

Kontaktnormalkraftsteigerungen dieser Lösungen sind jedoch immer auch abhängig von einer Temperatureinwirkung, ohne die eine temperaturänderungsinduzierte Verformung nicht erreicht wird.However, normal contact force increases in these solutions are always dependent on the effect of temperature, without which temperature change-induced deformation cannot be achieved.

Eine andere Möglichkeit zur Erzielung hoher Kontaktnormalkräfte, d. h. Kontaktkräfte in radialer Richtung bei der Kontaktierung des Strompfades in einer Winkelausprägung, insbesondere einer 90 Grad Kontaktierung, ist der Einsatz von lösbaren Verbindungselementen. Besonders verbreitet sind Schraubverbindungen durch Muttern oder Schrauben, welche die Kontaktelemente durch das Aufbringen sehr hoher Kontaktnormalkräfte verbinden. Nachteilig ist der Aufwand, die Vielteiligkeit und vor allem auch der Montageaufwand. Ein weiterer Nachteil dieses Lösungsansatzes ist der erforderliche Montageraumbedarf für die Komponenten der Verbindung und deren erforderlichen Montagewerkzeuge.Another way to achieve high contact normal forces, i.e. H. Contact forces in the radial direction when contacting the current path at an angle, in particular a 90 degree contact, is the use of detachable connecting elements. Screw connections using nuts or screws, which connect the contact elements by applying very high normal contact forces, are particularly common. The disadvantage is the effort, the complexity and, above all, the assembly effort. Another disadvantage of this approach is the required assembly space for the components of the connection and their required assembly tools.

Aufgabe der Erfindung ist es, winkelförmige, lösbare Kontaktierungen von Strompfaden, gebildet durch Kontaktierungselemente hinsichtlich der Montage und/oder ihrer Kontaktierungszuverlässigkeit weiterzuentwickeln und die bestehenden Nachteile wenigstens teilweise zu reduzieren.The object of the invention is to further develop angular, detachable contacts of current paths formed by contacting elements with regard to assembly and/or their contacting reliability and to at least partially reduce the existing disadvantages.

Zur Aufgabenlösung schlägt die Erfindung eine winkelförmige Strompfadgestaltung für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor, die die wenigstens zwei im Anspruch 1 beschriebenen Kontaktierungselemente und wenigstens ein Federelement aufweist. Die Kontaktierungselemente können beispielsweise gebildet sein durch einen Kontaktpin, kombiniert mit einem Buchsenkontaktelement oder einer Stromschiene. Das wenigstens eine Federelement ist eine Torsionsfeder.To solve the problem, the invention proposes an angular current path design for detachable, electrically conductive plug connections with the features of claim 1, which has the at least two contacting elements described in claim 1 and at least one spring element. The contacting elements can be formed, for example, by a contact pin combined with a socket contact element or a busbar. The at least one spring element is a torsion spring.

Durch den vorgeschlagenen winkelförmigen Strompfad, der besonders vorteilhaft ausgestaltet sein kann als rechtwinkelige Kontaktierung, ist es möglich, eine radiale 90-Grad Kontaktierung des Strompfades bereitzustellen, der durch die Torsionsfeder eine optionale Demontage ohne Schraubprozess und damit direkt als Strompfadkontaktierung unterstützt. Die Federschenkel der Torsionsfeder bringen die Kontaktnormalkraft radial zum Kontaktelementpartner auf, sodass die Kontaktierungskraft erzeugt oder gesteigert wird. Das bedeutet, dass die Kraftrichtung zur Kontaktierung der Kontaktflächen der Kontaktierungselemente radial gerichtet zu einem der Kontaktierungselemente wirkt. Die Torsionsfeder kann zusätzlich und in integrierender Weise auch als Kontaktierungselemente verwendet werden. Die die geometrische Form der Torsionsfeder ist es möglich, diese sowohl als Federelement als auch gleichzeitig als Buchsenkontaktelement auszugestalten und einzusetzen.Through the proposed angular current path, which can be particularly advantageously designed as a right-angled contact, it is possible to provide a radial 90-degree contact of the current path, which supports optional disassembly without a screwing process through the torsion spring and thus directly as a current path contact. The spring legs of the torsion spring apply the normal contact force radially to the contact element partner, so that the contacting force is generated or increased. This means that the direction of force for contacting the contact surfaces of the contacting elements acts radially towards one of the contacting elements. The torsion spring can also be used as contacting elements in an additional and integrative manner. The geometric shape of the torsion spring makes it possible to design and use it both as a spring element and at the same time as a socket contact element.

Durch die Erfindung wird die Montage winkelförmig ausgestalteter Strompfade bzw. solche umfassende lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen erheblich vereinfacht gegenüber der Kontaktkraftaufbringung durch Schraubverbindungen. Vor allem wird die Montage dadurch schneller, flexibler und/oder geeignet für automatische, maschinelle Montage. Die Kontaktierung kann hergestellt werden entweder über die Verschiebung der Kontaktierungselemente relativ zueinander, sodass die Montagereihenfolge frei wählbar ist.The invention makes the assembly of angularly designed current paths or such comprehensive, detachable, electrically conductive plug-in connections considerably simpler compared to the application of contact force through screw connections. Above all, this makes assembly faster, more flexible and/or suitable for automatic, mechanical assembly. The contacting can be made either by moving the contacting elements relative to one another, so that the assembly sequence can be freely selected.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

• 1 eine perspektivische Ansicht auf den erfindungsgemäßen winkelförmigen Strompfad am Beispiel einer 90-Grad Winkelgestaltung;
• 2 eine dreidimensionale Explosionszeichnung des 90-Grad Strompfades;
• 3 die Draufsicht (untere Darstellung) und die Schnitt-Vorderansicht (obere Darstellung) des winkelförmigen Strompfades in der Ausgestaltung als 90-Grad Strompfad;
• 4 die Vorderansicht des winkelförmigen Strompfades.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the figures. Show:

• 1 a perspective view of the angular current path according to the invention using the example of a 90-degree angle design;
• 2 a three-dimensional exploded view of the 90-degree current path;
• 3 the top view (lower illustration) and the sectional front view (upper illustration) of the angular current path in the configuration as a 90-degree current path;
• 4 the front view of the angular current path.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf den erfindungsgemäßen winkelförmigen Strompfad 10 am Beispiel einer 90-Grad Winkelgestaltung. Der winkelförmige Strompfad 10 weist ein erstes Kontaktierungselement 20 auf, das in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Kontaktpin gebildet ist. Das zweite Kontaktierungselement 30 des winkelförmigen Strompfades 10 wird beispielhaft gebildet durch eine Stromschiene. Beide Kontaktierungselemente 20, 30 sind sowohl geometrisch als auch mit Kontaktflächen gestaltet, die es erlauben, eine elektrisch leitende Kontaktierung in einer lösbaren und winkelförmigen Anordnung zueinander zu bilden. 1 shows a perspective view of the angular current path 10 according to the invention using the example of a 90-degree angle design. The angular current path 10 has a first contacting element 20, which in this exemplary embodiment is formed by a contact pin. The second contacting element 30 of the angular current path 10 is formed, for example, by a busbar. Both contacting elements 20, 30 are designed both geometrically and with contact surfaces, which allow an electrically conductive contact to be formed in a detachable and angular arrangement to one another.

Ein Kontaktierungselement 20, 30, hier exemplarisch die Stromschiene 30, wirkt zusammen mit einem Federelement 40 derart, dass eine Kontaktnormalkraft erzeugt oder eine bestehende Kontaktnormalkraft verstärkt wird und auf diese Weise die Kontaktierungskraft erzeugt oder gesteigert wird. Das bedeutet, dass die Kraftrichtung zur Kontaktierung der Kontaktflächen der Kontaktierungselemente 20, 30 radial gerichtet zu einem der Kontaktierungselemente 30 wirkt.A contacting element 20, 30, here the busbar 30 as an example, acts together with a spring element 40 in such a way that a normal contact force is generated or an existing normal contact force is increased and in this way the contacting force is generated or increased. This means that the direction of force for contacting the contact surfaces of the contacting elements 20, 30 acts radially towards one of the contacting elements 30.

Das Federelement 40 dieses Ausführungsbeispiels ist als Torsionsfeder ausgebildet und kann vorzugsweise lösbar gekoppelt sein mit dem ersten Kontaktierungselement 20. Die Kopplung erfolgt über Federschenkel 42, welche auch die radial gerichtete Kontaktnormalkraft über das zweite Kontaktierungselement 30 zur Erhöhung oder Aufbringung der Flächenpressung zwischen den Kontaktflächen der Kontaktierungselemente 20, 30 erzeugt.The spring element 40 of this exemplary embodiment is designed as a torsion spring and can preferably be releasably coupled to the first contacting element 20. The coupling takes place via spring legs 42, which also apply the radially directed contact normal force via the second contacting element 30 to increase or apply the surface pressure between the contact surfaces of the contacting elements 20, 30 generated.

Die Federschenkel 42 sind derart gestaltet und geometrisch angepasst, dass das zweite Kontaktierungselement 30 in Form einer Stromschiene von den Federschenkeln 42 von zwei der Stromschiene gegenüberliegenden Außenflächen mit dem Federelement 40 gekoppelt wird. Auf diese Weise kann das Federelement 40 bereits vor der elektrisch leitenden Kontaktierung der Kontaktierungselemente 20, 30 festgelegt werden, sodass eine vormontierte Einheit bestehend aus zweitem Kontaktierungselement 30 und Federelement 40 gebildet ist.The spring legs 42 are designed and geometrically adapted in such a way that the second contacting element 30 in the form of a busbar is coupled to the spring element 40 by the spring legs 42 from two outer surfaces opposite the busbar. In this way, the spring element 40 can be fixed before the electrically conductive contacting of the contacting elements 20, 30, so that a preassembled unit consisting of the second contacting element 30 and spring element 40 is formed.

Der Federkörper 41 des Federelementes 40 ist in der in 1 gezeigten Ausgestaltung als Torsionsfeder dieses Ausführungsbeispiels von zylinderähnlicher Außenkontur und kann in einer Kontaktierungsnut 32 sowohl in der vormontierten Position als auch in Kontaktierungssituation nach Fertigmontage des winkelförmigen Strompfades 10 eingebracht sein. Das Federelement 40 ist ein direkter Bestandteil der stromführenden Komponenten des winkelförmigen Strompfades 10.The spring body 41 of the spring element 40 is in the in 1 shown embodiment as a torsion spring of this exemplary embodiment with a cylinder-like outer contour and can be introduced into a contacting groove 32 both in the pre-assembled position and in the contacting situation after the angular current path 10 has been fully assembled. The spring element 40 is a direct part of the current-carrying components of the angular current path 10.

Durch die Erfindung ist es möglich, dass die Montage im Vergleich zu einer Kontaktierung mittels lösbarer Schraubverbindungen vereinfacht ist. Die Kontaktierungsposition der Kontaktierungselemente 20, 30 dieses Ausführungsbeispiels zueinander kann entweder über die Verschiebung der Stromschiene radial zum Kontaktpin oder die Verschiebung des Kontaktpins in seiner axialen Richtung realisiert werden. Dadurch ist die Montagereihenfolge beliebig wählbar und nicht festgelegt.The invention makes it possible for assembly to be simplified compared to contacting using releasable screw connections. The contacting position of the contacting elements 20, 30 of this exemplary embodiment to one another can either be via the displacement of the current rail radial to the contact pin or the displacement of the contact pin in its axial direction can be realized. This means that the assembly order can be chosen arbitrarily and is not fixed.

2 umfasst eine dreidimensionale Explosionszeichnung des winkelförmigen Strompfades 10 in der 90-Grad Ausführung und bildet die Strompfadkomponenten erstes Kontaktierungselement 20, zweites Kontaktierungselement 30 und Federelement 40 ab. 2 includes a three-dimensional exploded view of the angular current path 10 in the 90-degree version and depicts the current path components first contacting element 20, second contacting element 30 and spring element 40.

Das erste Kontaktierungselement 20 des in 2 und auch 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist als Kontaktpin ausgestaltet und weist einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 21 auf. Es kann optional und so wie dargestellt eine Nut 22 vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, mit dem zweiten Kontaktierungselement 30 zu korrespondieren, sodass in der Kontaktierungsposition beider Kontaktierungselemente 20, 30 zueinander eine Positionierung in axialer Kontaktpinrichtung durch Formschluss erfolgt.The first contacting element 20 of the in 2 and also 1 The exemplary embodiment shown is designed as a contact pin and has a substantially cylindrical base body 21. Optionally and as shown, a groove 22 can be provided, which is designed to correspond to the second contacting element 30, so that in the contacting position of both contacting elements 20, 30 relative to one another, positioning in the axial contact pin direction takes place by positive locking.

Das zweite Kontaktierungselement 30 wird hier exemplarisch durch eine Stromschiene repräsentiert und weist eine Kontaktierungsnut 32 auf, welche mit der Nut 22 des ersten Kontaktierungselementes 20 korrespondiert, sodass in der Kontaktierungsposition beider Kontaktierungselemente 20, 30 zueinander eine Positionierung in axialer Kontaktpinrichtung durch Formschluss erfolgt. Die Nut 22 kann innenseitig Ausnehmungen aufweisen, welche an den Durchmesser der Nut 22 in dessen Nutgrund angepasst sind und so eine vergrößerte Kontaktfläche für die Kontaktierung zur Verfügung steht. Die Kontaktierungsnut 32 des zweiten Kontaktierungselementes 30 ist derart ausgestaltet, dass das Federelement 40 mit seinem Federkörper 41 wenigsten teilweise innerhalb der Kontaktierungsnut 32 positionierbar ist. Das zweite Kontaktierungselement 30 kann optional wenigstens eine Arretierungsnut 31 aufweisen, der mit wenigstens einem Federschenkel 42 des Federelementes 40 derart korrespondiert, dass das Federelement 40 in einer Richtung - hier der Erstreckungsrichtung des zweiten Kontaktierungselemente 30 in Form einer Stromschiene und damit radial zum ersten Kontaktierungselement 20 in Form eines Kontaktpins in der kontaktierten Situation bei der Anordnung als 90-Grad Strompfad - lösbar arretiert ist.The second contacting element 30 is represented here as an example by a busbar and has a contacting groove 32, which corresponds to the groove 22 of the first contacting element 20, so that in the contacting position of both contacting elements 20, 30 relative to one another, positioning in the axial contact pin direction takes place by positive locking. The groove 22 can have recesses on the inside, which are adapted to the diameter of the groove 22 in the groove base and thus an enlarged contact area is available for contacting. The contacting groove 32 of the second contacting element 30 is designed such that the spring element 40 with its spring body 41 can be positioned at least partially within the contacting groove 32. The second contacting element 30 can optionally have at least one locking groove 31, which corresponds to at least one spring leg 42 of the spring element 40 in such a way that the spring element 40 is in one direction - here the direction of extension of the second contacting element 30 in the form of a busbar and thus radially to the first contacting element 20 in the form of a contact pin in the contacted situation when arranged as a 90-degree current path - is releasably locked.

3 illustriert die Draufsicht (untere Darstellung) und die Schnitt-Vorderansicht (obere Darstellung) des winkelförmigen Strompfades 10 am Beispiel einer 90-Grad Winkelausgestaltung. 3 illustrates the top view (lower illustration) and the sectional front view (upper illustration) of the angular current path 10 using the example of a 90-degree angle configuration.

4 zeigt die Vorderansicht des winkelförmigen Strompfades 10 übereinstimmend mit der Schnittdarstellung der Gestaltung als 90-Grad Strompfad. 4 shows the front view of the angular current path 10 in accordance with the sectional view of the design as a 90-degree current path.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010

winkelförmiger Strompfad angular current path

2020

erstes Kontaktierungselement, Kontaktpartner (hier: Kontaktpin)first contacting element, contact partner (here: contact pin)

2121

zylindrischer Grundkörpercylindrical base body

2222

Nut Nut

3030

zweites Kontaktierungselement, Kontaktpartner (hier: Stromschiene)second contacting element, contact partner (here: busbar)

3131

ArretierungsnutLocking groove

3232

Kontaktierungsnut Contacting groove

4040

Federelement (hier: Torsionsfeder)Spring element (here: torsion spring)

4141

Federkörperspring body

4242

FederschenkelSpring leg

Claims (6)

Winkelförmiger Strompfad (10) für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen, aufweisend ein erstes Kontaktierungselement (20) und eine Stromschiene (30) und wenigstens ein Federelement (40), dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40) ein stromleitendes Element des Strompfades (10) ist und die Kontaktnormalkraft zwischen den Kontaktflächen der Kontaktierungselemente (20, 30) wenigstens teilweise aufbringt und/oder verstärkt, wobei das Federelement (40) eine Torsionsfeder ist und die Torsionsfeder (40) einen Federkörper (41) und wenigstens einen Federschenkel (42) aufweist und der Federkörper (41) des Federelementes (40) wenigstens teilweise innerhalb einer Kontaktierungsnut (32) des zweiten Kontaktierungselementes (30) positioniert ist.Angular current path (10) for detachable, electrically conductive plug connections, comprising a first contacting element (20) and a busbar (30) and at least one spring element (40), characterized in that the spring element (40) is a current-conducting element of the current path (10) is and at least partially applies and/or amplifies the normal contact force between the contact surfaces of the contacting elements (20, 30), the spring element (40) being a torsion spring and the torsion spring (40) having a spring body (41) and at least one spring leg (42). and the spring body (41) of the spring element (40) is at least partially positioned within a contacting groove (32) of the second contacting element (30). Winkelförmiger Strompfad (10) für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der winkelförmige Strompfad (10) als 90-Grad-Winkelform ausgebildet ist.Angled current path (10) for detachable, electrically conductive plug connections according to Claim 1 , characterized in that the angular current path (10) is designed as a 90 degree angle shape. Winkelförmiger Strompfad (10) für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktierungselement (20) ein Kontaktpin ist.Angled current path (10) for detachable, electrically conductive plug connections according to Claim 1 , characterized in that the first contacting element (20) is a contact pin. Winkelförmiger Strompfad (10) für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktpin (20) einen zylindrischen Grundkörper (21) und wenigstens eine Nut (22) aufweist.Angled current path (10) for detachable, electrically conductive plug connections according to Claim 3 , characterized in that the contact pin (20) has a cylindrical base body (21) and at least one groove (22). Winkelförmiger Strompfad (10) für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktierungselement (30) eine Stromschiene ist.Angled current path (10) for detachable, electrically conductive plug connections according to Claim 1 , characterized in that the second contacting element (30) is a busbar. Winkelförmiger Strompfad (10) für lösbare, elektrisch leitende Steckverbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40) vor der Kontaktierung der Kontaktierungselemente (20, 30) des winkelförmigen Strompfades (10) zur Realisierung der lösbaren, elektrisch leitenden Steckverbindung an das zweite Kontaktierungselement (30) koppel- und festlegbar ist, sodass ein vormontierbares Bauelement (30, 40) gebildet wird.Angled current path (10) for detachable, electrically conductive plug connections according to Claim 1 , characterized in that the spring element (40) can be coupled and fixed to the second contacting element (30) before contacting the contacting elements (20, 30) of the angular current path (10) to realize the detachable, electrically conductive plug connection, so that a pre-assembled Component (30, 40) is formed.

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