用于附接到汇流条的汇流条接触件以及用于附接汇流条接触件的方法与流程

1.本发明涉及一种用于附接到汇流条的汇流条接触件，其包括具有设置在远端处用于建立电接触的接触表面的接触环和用于机械紧固的紧固元件。
2.本发明还涉及一种用于将汇流条接触件紧固到汇流条的方法。


背景技术：

3.汇流条用于以低电阻传输电流，尤其是大电流。它们可用于例如电动车辆中以传输电力。然而，先前的系统制造和组装复杂和/或可能在连接点处表现出高接触电阻。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种能够实现简单制造和良好电流传输的解决方案。
5.根据本发明，这是这样实现的，接触环包括径向突出的压入凸缘，该压入凸缘具有径向向外指向的圆柱形接触表面。压入凸缘可以压入汇流条中。由于径向向外指向的圆柱形接触表面和无阶梯接触环直径，它们都与汇流条完全匹配，因此可以通过良好横截面和大接触力并因此通过低电阻而产生径向电流。
6.在相应的方法中，压入凸缘被引入汇流条中的孔中并且孔的边缘随后通过变形减小尺寸。这允许固定接触环并增加接触力。
7.此外，当紧固元件和接触环包括在与连接方向相反的方向上逐渐变细的互补压紧表面时，该目的得到满足。这种配置能够实现自动压紧操作，从而实现大的接触力。结果，那里的电阻也很低。
8.在相应的方法中，将紧固元件插入接触环中，将紧固元件插入穿过汇流条中的孔，并且通过将对立元件紧固至紧固元件，将汇流条随后夹紧在对立元件和接触环之间。
9.根据本发明的解决方案可以通过以下进一步的改进和配置得到进一步改进，这些改进和配置本身是有利的并且可以根据需要相互组合。
10.汇流条接触件可以配置为接触配合接触件。特别地，布置在远端处的接触表面可以被配置为与配合接触件建立电接触。例如，它可以构造为圆环，用于接触同样为圆环形的配合接触表面。
11.在有利的实施例中，压入凸缘可具有矩形径向横截面。结果，可以获得良好的电流流动，同时实现高稳定性。
12.为了易于接近，圆柱形接触表面可以设置在外侧。
13.圆柱形接触表面可以垂直于压入凸缘的前表面和/或后表面，以实现简单的制造。此外，这可以改进汇流条接触件在汇流条中的定位。
14.为了将接触环良好地保持在汇流条中，压入凸缘区域中的外径可以比接触环的其余部分大至少5％，优选10％，特别是20％。最大值100％，优选50％，可以被视为上限，以便在机械紧固中仍然获得足够的稳定性和足够的载流量。
15.在有利的实施例中，紧固元件包括压紧凸缘，该压紧凸缘被配置为将接触环压向配合接触件。这可以实现稳定的机械连接。压紧凸缘可以从紧固元件的其余部分径向突出。它可以被配置为将远端处的接触表面压向配合元件。然后它本身可以布置在紧固元件的近端。
16.压紧凸缘优选地部分地与压入凸缘互补，以允许良好的力传递。在组装状态下，压紧凸缘和压入凸缘可以相互抵靠。
17.在有利的实施例中，压入凸缘可以径向突出超过压紧凸缘。然后可以使汇流条中的孔的边缘塑性变形，以便更好地接触和/或保持压入凸缘。压入凸缘可以比压紧凸缘沿径向或侧向突出得更远。压入凸缘可以比压入凸缘更宽，即可以具有更大的外径。
18.接触环的长度可以是紧固元件长度的至少40％，优选至少50％，特别是至少60％，以实现良好的机械稳定性。可以沿轴向测量长度。150％的值可视为上限。
19.紧固元件上的锥形压紧表面可以从远端向近端逐渐变细。这可以在紧固元件被紧固时自动产生朝向汇流条的力。
20.在另一有利的实施例中，汇流条接触件包括用于连接到紧固元件的对立元件。紧固元件和对立元件可以具有互补的连接部分，以确保彼此简单的紧固。例如，这可以是螺纹。例如，可以在紧固元件上存在外螺纹并且在对立元件上存在相应的内螺纹。其他紧固机构也是可能的，例如以卡口的方式或通过卡扣连接的方式。
21.在组装状态下，汇流条可以夹紧在接触环和对立元件之间。它以这种方式被牢固地保持。为此可以通过对立元件和紧固元件之间的连接产生夹紧力，并通过锥形压紧表面以低表面压力传递该夹紧力。为此目的，锥形压紧表面优选地具有尽可能大的面积并且可以沿着接触环的整个长度延伸。
22.为了防止在紧固状态下旋转，对立元件可以具有径向突出的凸缘，其中齿形元件从凸缘的前侧突出。
23.为了至少暂时地保持在一起，例如在预组装步骤期间，紧固元件和/或接触环可以包括用于夹紧到相应的另一元件的至少一个夹紧突起。
24.夹紧突起可以位于压紧凸缘附近。这可以具有这样的优点，即以这种方式实现的夹紧仅发生在两个元件组装的最后部分。
25.夹紧突起可以设计为夹紧条，以便具有大的作用面。夹紧突起可以沿轴向方向具有均匀的横截面，从而可以简单地沿轴向方向将接触环推到紧固元件上。
26.在组装状态下，夹紧突起可以设置在压入凸缘内。结果，由夹紧突起引起的紧固元件的变形可以被最小化并且夹紧力可以是大的。
27.为了易于组装，紧固元件可包括用于旋拧到配合元件的螺纹。螺纹优选地是内螺纹，以便能够将其紧固到具有相应外螺纹的标准化螺钉。
28.在有利的实施例中，接触环包括用于紧固元件的接收通道。接收通道可以引导和保持紧固元件。
29.在组装状态下，紧固元件可以穿过接触环。紧固元件可以穿过接收通道突出。
30.在优选的配置中，接触环由具有良好导电性的材料制成。例如，该材料可以包括铜。这种材料不一定必须具有高机械稳定性。
31.在进一步优选的配置中，紧固元件由机械稳定的材料制成。它可以包括例如钢。这
种材料的电阻可以低于接触环材料的电阻。
32.为了保护操作者，汇流条接触件可以包括触碰防护帽，该触碰防护帽被配置为附接到紧固元件的远端。这可以防止与电压或载流部件接触。
33.触碰防护帽可以比接触环的接收通道的内径更宽。在安装状态下，触碰防护帽然后可以自动地防止接触环与紧固元件意外分离。
34.在有利的配置中，在紧固元件和触碰防护帽之间存在舌槽系统，用于将两者紧固到彼此。
35.汇流条可以是导电轨。
36.本发明还涉及包括汇流条和装配在汇流条中的孔中的汇流条接触件的组件。
37.该孔可以适配于汇流条接触件。它可以至少部分地与汇流条接触件互补。特别地，孔在截面上可以是圆柱形的。可以通过钻孔来创建孔。
38.在有利的实施例中，孔具有阶梯孔。汇流条接触件可以插入或压入这种具有两个不同直径的阶梯孔中，直到压入凸缘抵靠阶梯。这允许在汇流条中沿深度自动正确定位。
39.插入后，可以将孔的边缘压入。例如，可以使用工具使孔边缘处的材料向中心塑性变形，例如，锤平该边缘。这允许汇流条接触件被固定。常规设备或专门为该过程修改的设备可用于变形。对于这种变形，超声波也可以用于改进。在塑性变形步骤期间，这种设备中的工具可以抵靠孔的边缘。例如，可以将工具配置为柱塞或销钉。
40.在有利的配置中，边缘可以被完全压入，例如围绕孔沿360度压入。
41.在替代配置中，汇流条中的孔可以不是阶梯孔，而是具有沿深度均匀的直径。在这样的配置中，汇流条接触件可以被临时保持在正确的位置，例如，通过操作员或机器或通过孔中的摩擦接合。在随后的步骤中，孔两侧的边缘然后可以变形，以便将汇流条接触件永久地保持在孔中。
附图说明
42.下文将参考附图基于有利的配置以示例的方式更详细地解释本发明。此处所示的有利的进一步进展和配置彼此独立并且可以随机地彼此组合，这取决于这在应用中的必要性。
43.图1示出了汇流条接触件的第一实施例的示意性分解图；
44.图2示出了组装状态下图1中的汇流条接触件的示意性截面图；
45.图3示出了图1和图2中的汇流条接触件插入汇流条时的示意性透视图；
46.图4示出了插入汇流条中的图1至3的汇流条接触件的示意性截面图；
47.图5示出了图1至图4的汇流条接触件的示意性截面图，其中汇流条中的孔的边缘变形了；
48.图6示出了插入不同配置的汇流条中的图1至图2中的汇流条接触件的示意性截面图；
49.图7示出了安装在汇流条上的汇流条接触件的另一实施例的示意性局部剖视透视图；
50.图8示出了图7中的汇流条接触件的示意性剖视图；
51.图9示出了图7和图8中的汇流条接触件插入汇流条时的示意性局部剖视透视图。
具体实施方式
52.汇流条接触件100的第一实施例在图1至6中示出。它用于在汇流条50和配合元件(未更详细地示出)之间建立安全的电连接。例如，汇流条50可以是车辆中的电驱动器的一部分。为此，可能需要能够传输高电流和/或电压。因此，汇流条接触件100能够实现与汇流条50的低接触电阻。
53.为了实现这一点，汇流条接触件100包括接触环10，该接触环优选地由例如铜的具有良好导电性的材料制成并且由此能够实现良好的导电性。
54.接触环10包括在远端19处的接触表面12，用于建立与配合元件的接触。在所示的示例中，接触表面12具有圆环的形状并且垂直于连接方向v延伸，汇流条接触件100沿着该连接方向连接到配合元件。设置在远端19处的接触表面12设置在接触环10的管状部分14的前表面上。
55.压入凸缘16存在于接触环10的近端18处，其在组装状态下与汇流条50相关联。压入凸缘16从接触环10的其余部分径向突出。因此，压入凸缘16突出超过管状部分14，即在垂直于轴向方向a延伸的径向方向r上突出超过管状部分14。压入凸缘16从管状部分14沿整个圆周围绕轴向方向a突出。它沿接触环10的整个圆周延伸。
56.压入凸缘16具有径向向外指向的圆柱形接触表面13。该接触表面13在插入或压入状态下与汇流条50建立良好的电连接。接触表面13在每一点处都垂直于径向方向r并平行于轴向方向a。压入凸缘16还包括前表面89和与其平行的后表面88，它们各自垂直于轴向方向a和接触表面13延伸。当横截面包括轴向方向a和径向方向r时，压入凸缘16因此具有基本上矩形的横截面。
57.圆柱形接触表面13设置在接触环10的外侧并且代表接触环10在径向方向r上的最外表面。
58.在压入凸缘16的区域中，接触环10的外径明显大于管状部分14的外径。例如，它可以比接触环10的其余部分大5％、10％或20％。为了不让导电管状部分14变得太小并且仍然能够传输足够的电流，50％的值可以是要考虑的最大值。
59.在所示示例中，压入凸缘16的外径76比管状部分14的外径74大接近25％。外径74、76均沿径向方向r测量。
60.为了能够很好地将汇流条接触件100机械地紧固到配合元件，汇流条接触件包括紧固元件20。紧固元件20由机械稳定的材料制成，例如钢。紧固元件20被构造成使得其沿着连接方向v朝向配合元件按压接触环10。这在远端19上的接触表面12和配合元件上的相应配合接触表面之间产生良好的导电连接。例如，配合元件同样可以包括接触环。
61.紧固元件20包括从紧固元件20的近端28径向突出的压紧凸缘24。压紧凸缘24的外径78小于压入凸缘16的外径76，以便能够使汇流条50中的孔51的边缘57变形，使得其在汇流条接触件100插入汇流条50后接合在接触环10后面。在所示的示例中，压紧凸缘24的外径78大约对应于管状部分14的外径74，以便能够沿轴向方向a进行良好的力传递。
62.压紧凸缘24和压入凸缘16在它们在组装状态下彼此抵靠的区域中构造成近似互补，以便允许良好的力传递。在所示示例中，各个表面都是平面并垂直于连接方向v。
63.在组装状态下，紧固元件20穿过接触环10。紧固元件20然后被接收在沿轴向方向a延伸的接收通道11中。
substance-fit manner)存在连接，例如通过钎焊或熔焊会产生的连接。
75.为了机械紧固到配合元件，汇流条接触件100同样包括由诸如钢的机械稳定材料制成的紧固元件20。紧固元件20通过接触环12和汇流条50中的通孔51在接收通道11中延伸。为了将汇流条接触件100固定到汇流条50，在汇流条50的另一侧提供对立元件40并且对立元件40的内螺纹41接合在紧固元件20的外螺纹22中。通过相对于紧固元件20旋转对立元件40，紧固元件20可以被拉向对立元件40。由于分别在接触环10或紧固元件20上的锥形接触表面15、25，接触环10和紧固元件20之间的良好机械接触自动建立，其具有大的接触力35和足够低的表面压力，而不会使接触环10变形。此外，接触环10自动地压靠汇流条50，使得在后接触表面17的区域中也作用大的接触力。
76.接触表面15、25在紧固元件20的长度82的大约50％之上和接触环10的整个长度81之上延伸，其中长度81、82各自沿连接方向v测量。
77.在接触表面25的区域中，紧固元件20在与连接方向v相反的方向上，即从远端28到近端29，逐渐变细。紧固元件20的外径77和接收通道11的内部净宽度71在与连接方向v相反的方向上减小。
78.接触环10的压紧表面15与紧固元件25的压紧表面25互补。尤其是，压紧表面15、25的锥体的张角相等，使得它们可以以平面方式彼此叠置。
79.方法的步骤如图9所示。一旦紧固元件20已经插入接触环中，其在所示步骤中沿着插入方向e插入汇流条50中，在这种情况下，插入方向e在与连接方向v相反的方向上延伸。紧固元件20的一部分插入通过孔51，然后在汇流条50的另一侧突出。在那里它通过螺旋运动连接到对立元件40。结果，汇流条50被夹在对立元件40和接触环10之间。
80.为了防止对立元件40相对于汇流条50旋转，对立元件40上存在径向突出的凸缘42，在凸缘42的前侧49上，齿形元件43在朝向汇流条50的方向上突出。在所示的实施例中，存在多个齿形元件43并且其沿圆周均匀分布。齿形元件43还可以仅在旋转方向上起作用，例如，在与紧固元件20和对立元件40彼此紧固的旋转方向相反的方向上。这可以防止连接脱离或使脱离更加困难。例如，这可以通过斜坡形或楔形齿形元件43来实现。
81.汇流条接触件100同样包括触碰防护帽30，其由舌状件31固定，舌状件31接合在紧固元件20的远端29上的凹槽23中。触碰防护帽30同样防止用户接近带电部件。
82.组件200还可以包括例如围绕接触环10和/或围绕汇流条50布置的另外的触碰防护元件，例如作为由电绝缘材料制成的端对端覆盖物。
83.与图1至图6的实施例不同，紧固元件20在其近端28处包括外螺纹22，以便能够将汇流条50中的孔51保持尽可能小。
84.附图标记列表
85.10接触环
86.11接收通道
87.12接触表面
88.13接触表面
89.14管状部分
90.15压紧表面
91.16压入凸缘
92.17接触表面
93.18近端
94.19远端
95.20紧固元件
96.21内螺纹
97.22外螺纹
98.23凹槽
99.24压紧凸缘
100.25压紧表面
101.28近端
102.29远端
103.30触碰防护帽
104.31弹簧
105.35接触力
106.40对立元件
107.41内螺纹
108.42凸缘
109.43齿形元件
110.49前侧
111.50汇流条
112.51孔
113.52阶梯孔
114.55阶梯表面
115.56配合按压表面
116.57边缘
117.58卷边
118.71接收通道的内净宽度
119.72触碰防护帽的外径
120.74管状部分的外径
121.76压入凸缘的外径
122.77紧固元件的外径
123.78压紧凸缘的外径
124.79孔的内径
125.81接触环的长度
126.82紧固元件的长度
127.88后表面
128.89前表面
129.91夹紧突起
130.100汇流条接触件
131.200组件
132.e插入方向
133.a轴向方向
134.r径向方向
135.v连接方向。