Hintergrund der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Stromschiene zur Herstellung einer elektrischen

Verbindung, wobei die Stromschiene aus einem elektrisch leitenden Material mit hoher Stromtragfähigkeit besteht, sich in eine Längsrichtung x erstreckt, und aus mehreren aneinander angrenzenden Abschnitten aufgebaut ist, wobei die

Stromschiene mit mindestens zwei Befestigungsabschnitten an einer Trägerfläche fixiert werden kann, wobei die Stromschiene mindestens einen

Kompensationsabschnitt aufweist, welcher zwischen zwei

Befestigungsabschnitten angeordnet und geometrisch so gestaltet ist, dass er einerseits eine höhere Wärmeabgabefähigkeit aufgrund erhöhter Konvektion und/oder Wärmeabstrahlung aufweist als die angrenzenden Abschnitte der Stromschiene, und dass andererseits bei Wärmeausdehnung der Stromschiene im fixierten Zustand ein lokales Ausweichen des Materials des

Kompensationsabschnitts quer zur x-Richtung durch lokale Deformation des Kompensationsabschnitts ermöglicht wird, und wobei der Kompensationsabschnitt mindestens einen Verbindungssteg umfasst, welcher die beiden an den

Kompensationsabschnitt angrenzenden Abschnitte der Stromschiene miteinander verbindet.

Eine solche Stromschiene ist beispielsweise aus AT 344 812 B bekannt. Stromschienen werden eingesetzt, um schnell und sicher elektrische

Verbindungen zwischen zwei stromführenden Bauteilen herzustellen. Hierzu wird die Stromschiene an mehreren Abschnitten in oder an einem Gehäuse befestigt wie etwa in DE 196 46 264 A1 vorgestellt. Derartige Stromschienen werden insbesondere bei Stromversorgungsboxen im Automobilbau verwendet. Da in solchen Stromversorgungsboxen hohe Ströme fließen (ca. 200A), erhitzt sich die Stromschiene im Betrieb und es kommt zu einer Wärmeausdehnung, was wiederum zu mechanische Spannungen zwischen der Stromschiene und dem Gehäuse führt. Aufgrund dieser mechanischen Belastung des Gehäuses bei der Wärmeausdehnung wird das Gehäuse, welches i.A. aus Kunststoff gefertigt ist, verformt. Dabei kann es zur Bildung von Rissen kommen und Feuchtigkeit kann in das Gehäuse eintreten.

Verschiedene Lösungen dieses Problems wurden in der Vergangenheit offenbart. So stellt US 3,544,706 einen metallischen Streifen mit darin eingelassenen supraleitenden Drähten vor, der zum Ausgleich der mechanischen Spannung U- förmig gebogen wird und in den einige längs verlaufende Schlitze zur Kühlung eingestanzt wurden. Diese Lösung lässt sich aber ohne weiteres nicht auf nichtsupraleitende Anwendungen übertragen.

In der DE 698 35 023 T2 wird in einer Schalteinrichtung ein Übergangselement eingesetzt, das U-förmig gebogen ist und die durch Wärmeentwicklung

entstehenden mechanischen Spannungen durch Verbiegen ausgleichen kann.

DE 198 39 423 A1 und US 1 ,157,603 offenbaren mehrstückige, biegsame

Elemente, die zur leitenden Verbindung zwischen zwei stromführenden Elementen eingesetzt werden.

Bei der AT 344 812 B wird ein gebogenes Leiterelement mit Kühlkanälen vorgestellt, das nicht nur mechanische Spannungen durch Wärmeentwicklung durch weiteres Verbiegen ausgleichen kann, sondern über die Kühlkanäle auch einen Wärmeaustausch zuiässt.

Alle bisher vorgestellten Lösungen weisen allerdings den Nachteil auf, dass mit dem Einbringen der Übergangselemente oder Stromschienen der Querschnitt des stromführenden Leiters verringert wird und es bereits dadurch zu einer

Verringerung der Stromtragfähigkeit kommt. Zusätzlich fallen bei allen bekannten Stromschienen mit Kühlung

herstellungsbedingt große Mengen an Abfallmaterial, etwa durch Ausstanzen an.

Aufgabe der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stromschiene vorzuschlagen, mit der es möglich ist, auch bei Belastung mit hohen Stromstärken mechanische

Spannungen zwischen der Stromschiene und einer mit dieser Stromschiene fest verbundenen Trägerfiäche zu minimieren, wobei der Querschnitt des Leiters durch die Stromschiene nicht verringert werden soll und wobei die Stromschiene sich möglichst abfallfrei herstellen lassen soll.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der

Kompensationsabschnitt gebogene Verbindungsstege ohne dazwischen liegende Durchgangsschlitze umfasst, wobei benachbarte Verbindungsstege jeweils alternierend in eine y-Richtung bzw. eine -y - Richtung quer zur x- Richtung gebogen sind, und dass die Verbindungsstege durch abfalllose Durchschneiden und anschließendes Formen hergestellt sind.

D.h. die Verbindungsstege verlaufen zumindest teilweise in eine von der x- Richtung abweichende Richtung. Hierdurch wird eine vergrößerte Oberfläche realisiert und somit eine verbesserte Kϋhlwirkung erreicht.

Der erfindungsgemäße Kompensationsabschnitt dient also als zusätzliche

Kühlfläche. Durch die erhöhte Wärmeabgabefähigkeit des

Kompensationsabschnitts wird die Wärmeentwicklung und somit die Ausdehnung des Materials der Stromschiene verringert.

Die Möglichkeit des lokales Ausweichens des Materials der Stromschiene, bewirkt, dass die Kräfte, die bei Wärmeausdehnung des Materials der Stromschiene auf die Befestigungspunkte der Stromschiene an der Trägerfläche wirken, so klein gehalten werden, dass die Trägerfläche, bspw. eines Gehäuses, auch bei hohen Strömen nicht zerstört wird. Die bei der Ausdehnung wirkenden Kräfte werden auf den Bereich des Kompensationsabschnitts konzentriert, der so gestaltet ist, dass er leichter verformbar ist, als die Befestigungsabschnitte.

Die Deformation der Stromschiene wird also einerseits reduziert durch eine geringere Wärmeentwicklung und andererseits mittels eines gegenüber den Befestigungsabschnitten flexibleren Kompensationsbereichs in einen definierten Bereich gelenkt.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Verbindungsstege durch abfalllose Durchschneiden und anschließendes Formen hergestellt sind. Hierdurch wird eine erhöhte Wärmeabfuhr ohne Querschnitteinbuße des Materials ermöglicht. Der Kompensationsabschnitt kann also den gleichen Leitungsquerschnitt aufweisen wie die angrenzenden Abschnitte, wodurch eine konstante Stromtragfähigkeit über die verschiedenen Abschnitte der Stromschiene realisiert werden kann.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Verbindungsstege quer zur x-Richtung gebogen sind. Die Verbindungsstege verlaufen dann abschnittsweise entlang einer Richtung, die eine Komponente senkrecht zur Längsrichtung der

Stromschiene aufweist, bspw. in Form eines Bogens. Somit wird bewirkt, dass durch eine Deformation des Kompensationsabschnitts keine nennenswerten Kräfte auf die Fixierungspunkte der Stromschiene wirken, da die durch die

Ausdehnung der an den Kompensationsabschnitt angerenzenden Bereiche auftretenden Kräfte in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung der

Stromschiene umgelenkt werden (Ausweichmöglichkeit des

Stromschienenmaterials). Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Vorzugsweise sind mindestens drei Verbindungsstege vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stromschiene einschließlich

Kompensationsabschnitt einstückig aufgebaut ist. Die Stromschiene kann dann in einem einzigen Arbeitsgang und somit kostengünstig hergestellt werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Zeichnung und detaillierte Beschreibung der Erfindung

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Stromschiene mit alternierend gebogenen

Verbindungsstegen. Die in den Figuren gezeigten Stromschienen erstrecken sich in x-Richtung, welche im Betrieb die Stromflussrichtung ist und weisen jeweils zwei

Befestigungsabschnitte 1 auf, an denen die Stromschiene an einer Trägerfläche (nicht gezeigt) befestigt werden kann. Eine solche Befestigung kann

beispielsweise durch Verschraubung o.a. realisiert werden. Dazu sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen in den Befestigungsabschnitten 1

Befestigungspunkte in Form von Ausnehmungen 2 vorgesehen, durch die

Befestigungsmittel hindurch geführt werden können. Es ist jedoch auch möglich, die Stromschiene mit der Trägerfläche zu verkleben oder anderweitig mechanisch zu befestigen. Zwischen den Befestigungsabschnitten 1 ist ein

Kompensationsabschnitt 3 angeordnet, der einen oder mehrere

Verbindungsstege 4, 4 'umfasst, die zumindest teilweise quer zur x-Richtung verlaufen, wodurch ein lokales Ausweichen des Materials der Stromschiene quer zur x-Richtung ermöglicht wird. Durch die Ausgestaltung des

Kompensationsabschnitts in Form von Verbindungsstegen ergibt sich darüber hinaus eine gegenüber den angrenzenden Abschnitten (hier:

Befestigungsabschnitte 1 ) eine vergrößerte Oberfläche pro Abschnittsfläche. Dies ermöglicht eine verbesserte Wärmeabfuhr, wodurch die Ausdehnung der

Stromschiene verringert werden kann.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromschiene, bei der die Verbindungsstege 4, 4 'bogenförmig gestaltet sind. Es befinden sich hier zwischen benachbarten Verbindungsstegen 4 und 4 ' keine Durchgangsschlitze, sondern benachbarte Verbindungsstege 4, 4 ' sind in entgegengesetzte

Richtungen y bzw. -y gebogen. Dies hat zur Folge, dass jeweils zwischen zwei Verbindungsstegen 4, die in y-Richtung gebogen sind, ein Freiraum existiert;

ebenso zwischen zwei Verbindungsstegen 4 ', die in -y-Richtung gebogen sind.

Dies hat den Vorteil, dass einerseits Luft zwischen den einzelnen

Verbindungsstegen 4, 4 ' zirkulieren und andererseits der Querschnitt der angrenzenden Abschnitte und damit die Stromtragfähigkeit beibehalten werden kann. Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform kann durch abfallloses

Durchschneiden und anschließendes Formen hergestellt werden.

Die erfindungsgemäßen Stromschienen bestehen hauptsächlich aus einem

Material mit hoher Stromtragfähigkeit und können durch Stanzen (aus Metallblech, insbesondere Kupfer) oder durch Druckguß (bspw. aus Aluminium) hergestellt werden. Neben der Kompensation der Ausdehnung der Stromschiene in x- Richtung können aufgrund der Flexibilität der Verbindungsstege 4, 4 '.auch

Torsionsbewegungen kompensiert werden. Die erfindungsgemäße Stromschiene eignet sich besonders für Hochstromanwendungen, z.B. für Stromversorgungsboxen im Kfz-Bereich oder zur Verbindung von Batteriemodulen in Elektroautos.

Bezugszeichenliste

1 Befestigungsabschnitt

2 Ausnehmung an Befestigungspunkt

3 Kompensationsabschnitt

4, 4' Verbindungssteg