Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktier-Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine damit erstellte Verbindungs-Einrichtung 1 nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es ist schwierig, eine Vielzahl von elektrischen Bauteilen so miteinander zu verbinden, dass eine hohe Stromtragfähigkeit, eine sichere Kontaktierung, eine einfache Montage und niedrige Produktionskosten möglichst gleichzeitig gegeben sind. Die vorliegende Erfindung versucht, einen Beitrag dazu zu leisten. Dazu werden eine Verbindungs-Einrichtung und eine Kontaktier-Einrichtung nach den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung vorgeschlagen.

Figuren

Im Folgenden werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter. Selbstverständlich lassen sich innerhalb des durch unabhängige Ansprüche definierten Rahmens der Erfindung einzelne oder mehrere beschriebene Merkmale auch weglassen, abwandeln oder ergänzen. Auch können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen selbstverständlich untereinander kombiniert werden. Entscheidend ist, dass das Konzept der Erfindung im Wesentlichen umgesetzt ist. Wenn ein Merkmal zumindest teilweise zu erfüllen ist, so schließt dies ein, dass dieses Merkmal auch vollständig ist oder im Wesentlichen vollständig erfüllt ist.„Im Wesentlichen" bedeutet dabei insbesondere, dass die Umsetzung eine Erzielung des erwünschten Nutzens in erkennbarem Ausmaß erlaubt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass ein entsprechendes Merkmal zu mindestens 50 %, 90 %, 95 % oder 99 % erfüllt ist. Ist eine Mindestmenge angegeben, so kann selbstverständlich auch mehr als diese Mindestmenge verwendet werden. Wenn die Anzahl eines Bauteils mit mindestens einem angegeben ist, so beinhaltet dies insbesondere auch Ausführungsformen mit zwei, drei oder einer sonstigen Vielzahl von Bauteilen. Was für ein Objekt beschrieben ist, kann auch auf den überwiegenden Teil oder die Gesamtheit aller anderen artgleichen Objekte ange-

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BESTÄTIGUNGSKOPIE wandt werden. Sofern nichts anderes angegeben ist, schließen Intervalle ihre Randpunkte mit ein.„Ein/e/s" ist nachfolgend als unbestimmter Artikel gemeint und kann "ein einziges" oder "mindestens eines" bedeuten. Nachfolgend wird Bezug genommen auf:

Fig. 1 Perspektivische Ansicht einer elektrischen Verbindungs-Einrichtung 1 mit einer Vielzahl von Kontaktier-Einrichtungen 2 in einem Träger 3

Fig. 2 Perspektivische Detailansicht, die die Befestigung einer Kontaktier-Einrichtung 2 mit dem Träger 3 zeigt

Beschreibung

Die Erfindung weist mindestens eines der folgenden Bauteile auf. Mindestens eines der Bauteile weist ein oder mehrere der Eigenschaften auf, die hier als zweckmäßig aufgeführt sind.

Es ist eine Verbindungs-Einrichtung 1 vorgesehen. Verbindungs-Einrichtung 1 verbindet zwei oder mehr elektrische Bauteile. Sie verbindet vorzugsweise ein oder mehrere elektrische Bauteile erster Art mit ein oder mehreren elektrischen Bauteilen zweiter Art. Vorzugsweise verbindet die Verbindungs-Einrichtung 1 eine Anzahl elektrischer Leiter oder Sensoren mit einer Anzahl von Elementarzellen oder einer zweiten Gruppe von elektrischen Leitern. Sie weist vorzugsweise mindestens einen Träger 3 und/oder mindestens eine Kontaktier-Einrichtung 2 auf. Vorzugsweise weist die Verbindungs-Einrichtung 1 eine Vielzahl von Kontaktier-Einrichtungen 2 auf, die in ein oder mehreren Reihen hintereinander angeordnet sind. Sie hat vorzugsweise eine flache, rechteckige Form, z. B. wie eine Platte. Bei der Verbindungs-Einrichtung 1 kann es sich z. B. um einen Deckel einer Fahrzeugbatterie handeln.

Die Kontaktier-Einrichtung 2 stellt einen elektrischen Kontakt zwischen einem ersten elektrischen Bauteil 51 und einem zweiten elektrischen Bauteil 52 her. Sie ist zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material, z. B. Metall, z. B. Aluminium oder Kupfer. Die Kontaktier-Einrichtung 2 ist gestanzt, z. B. aus Blech. Sie ist zumindest in einer ersten Spiel-Richtung (z) beweglich in einem Träger 3 gelagert. Die Kontaktier-Einrichtung 2 ist zumindest in einer zweiten Richtung (y) im Träger 3 geführt gelagert bzw. fixiert. Sie ist durch Bewegung entlang einer Verschiebe-Richtung (x) in seine Montage-Endposition in den Träger 3 einführbar. Die Kontaktier-Einrichtung 2 ist profiliert, z. B. durch Prägen oder Tiefziehen. Vorzugsweise ist die Kontaktier-Einrichtung 2 selbsttragend, d. h. kein biegeschlaffes Bauteil. Außerdem weist sie einen oder mehrere Kontaktier-Bereiche 21 , 22 oder einen oder mehrere Übergangsbereiche 23 zwischen solchen Kontaktier- Bereichen 21 , 22 auf.

Der Träger 3 ist vorzugsweise als Rahmen ausgestattet und trägt mindestens eine Kontaktier-Einrichtung 2. Er fixiert, führt oder begrenzt den Bewegungsspielraum bei mindestens einer Kontaktier-Einrichtung 2 vorzugsweise in ein oder mehreren Richtungen. Vorzugsweise hat mindestens eine Kontaktier-Einrichtung 2 in einer von drei Dimensionen deutlich mehr Spiel als in die beiden anderen Dimensionen. Der Träger 3 ist vorzugsweise als Spritzgussteil ausgeführt. Er ist vorzugsweise zumindest teilweise aus Kunststoff (z. B. Polypropylen), einem elektrisch nicht leitenden Material und/oder Keramik. Der Träger 3 trägt vorzugsweise eine Vielzahl von Kontaktier-Einrichtungen 2. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Kontaktier-Einrichtungen 2 in ein, zwei, drei oder mehr Reihen nebeneinander angeordnet. Der Träger 3 trägt, fixiert und ordnet Kabel oder Drähte eines Kabelbaumes. Vorzugsweise hat der Träger 3 Führungs-Einrichtung 4, Begrenzer 5 und/oder Arretierungs-Einrichtung 6.

Die Führungs-Einrichtung 4 führt mindestens eine Kontaktier-Einrichtung 2 während ihres Einlegens in ihre Montage-Endposition. Die Führungs-Einrichtung 4 erlaubt eine sichere Bewegung und Verschiebung entlang einer festgelegen Y-Position entlang der X-Achse mit geringem Spiel und geringer Toleranz. Sie ist durch eng an die Kontaktier-Einrichtung 2 anliegende Wände des Trägers 3 gebildet, die vorzugsweise parallel zur Verschieberichtung und parallel zur Spiel-Richtung verlaufen. Die Führungs-Einrichtung 4 entlastet einen elektrischen Kontakt bzw. eine hierfür vorgesehene elektrische Verbindungs- Einrichtung und/oder einen Schweiß-Kontakt von mechanischen Belastungen zumindest in einer relativ zu einer Spiel-Richtung (z) senkrecht orientierten ersten Richtung (y).

Der Begrenzer 5 ist vorzugsweise aus einem Stück mit dem Träger 3. Er begrenzt das Spiel einer Kontaktier-Einrichtung 2 in Spiel-Richtung (z), um ihre schwimmende Lagerung im Träger 3 zu ermöglichen. Zusammen mit mindestens einer Führungs-Einrichtung 4 bildet der Träger 3 eine Nut, in die die Kontaktier-Einrichtung 2 eingeschoben werden kann. Vorzugsweise ist mindestens ein Begrenzer 5 oberhalb und unterhalb einer Kontaktier-Einrichtung 2 in Montage-Endposition (relativ zur Spiel-Richtung) vorgesehen. Der Begrenzer 5 ist vorzugsweise durch Vorsprung, Zunge oder Stab gebildet und vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Träger 3. Er ist vorzugsweise relativ der Einschub-Richtung kürzer als die Kontaktier-Einrichtung, vorzugsweise auch kürzer als deren eingeschobener Abschnitt. Vorzugsweise hat mindestens ein oberhalb der Kontaktier-Einrichtung 2 liegender Begrenzer 5 keinen Überlappungsbereich mit einem unterhalb der Kontaktier-Einrichtung liegenden Begrenzer (betrachtet längs der Spiel-Richtung (z)), vereinfacht Guss-Prozess). Das Spiel in z-Richtung beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 2 mm.

Die Arretierungs-Einrichtung 6 arretiert die Kontaktier-Einrichtung 2 nach deren Einschub in den Träger 3 in der Montage-Endposition, verhindert also deren unbeabsichtigtes Entfernen aus dieser Lage. Die Arretierungs-Einrichtung 6 gestattet Spiel in Spiel-Richtung (z), z. B. durch gefederte Lagerung der Arretierungs-Einrichtung 6 und/oder der Kontaktier-Einrichtung 2. Sie gestattet falls nötig (geringeres) Spiel in den übrigen Richtungen (x, y), z. B. durch Zulassen einer relativen Verschieblichkeit zwischen Kontaktier- Einrichtung 2 und/oder Arretierungs-Einrichtung 6 einerseits und Träger 3 und/oder Arretierungs-Einrichtung 6 andererseits. Die Arretierungs-Einrichtung 6 kann zumindest teilweise an einer Kontaktier-Einrichtung 2 angeordnet sein. Sie ist vorzugweise zumindest teilweise am Träger 3 angeordnet. Die Arretierungs-Einrichtung 6 entlastet einen elektrischen Kontakt bzw. eine hierfür vorgesehene Verbindungs-Einrichtung und/oder einen Schweiß-Kontakt von mechanischen Belastungen zumindest in einer relativ zu einer Spiel-Richtung (z) senkrecht orientierten zweiten Richtung (x). Die Arretierungs- Einrichtung 6 hat mindestens eine Verrast-Einrichtung 6 a und/oder ein Gegenstück 6 b.

Die Verrast-Einrichtung 6 a ist vorzugsweise am Träger 3 angeordnet. Sie ist vorzugweise mit einer Feder-Einrichtung 8 ausgestattet, um die Verrast-Einrichtung 6 a beim Eintreten einer Kontaktier-Einrichtung 2 in ihre Montage-Endposition einrasten zu lassen, indem die Verrast-Einrichtung 6 a in ein korrespondierendes Gegenstück 6 b an der Kontaktier- Einrichtung 2 eingreift. Vorzugsweise ist die Verrast-Einrichtung 6 a zumindest teilweise aus dem gleichen Material wie der Träger 3. Sie wird vorzugsweise durch Einschub der Kontaktier-Einrichtung 2 vorgespannt. Die Verrast-Einrichtung 6 a ist vorzugsweise flach und parallel zur Träger-Ebene ausgerichtet. Sie ist vorzugsweise aus einem Stück mit dem Träger 3 und weist vorzugsweise eine Erhebung, z. B. in Form einer Rast-Nase auf. Die Verrast-Einrichtung 6 a weist eine Vertiefung (nicht gezeigt) auf, um ein Gegenstück (nicht gezeigt) aufnehmen zu können.

Der erste Kontaktier-Bereich 21 ist ein Bereich einer Kontaktier-Einrichtung 2, in dem die Kontaktier-Einrichtung 2 elektrisch mit einem ersten elektrischen Bauteil 51 verbunden ist. Er ist vorzugsweise zumindest teilweise flächig bzw. flach ausgeführt, vorzugsweise eben. Der erste Kontaktier-Bereich 21 ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere Kupfer oder Aluminium. Er hat eine Kontaktfläche 24, eine Erhöhung 24 a, eine Vertiefung 24 b und/oder einen Schweiß-Zugang 7. Der Schweiß-Zugang 7 erlaubt einen Zugang zum Kontaktier-Bereich 21 , 22 von einer gehaltenen, abgedeckten Seite für das Schweiß- Werkzeug und hat die Form einer Ausnehmung. Er hat eine Schweißzone 31 bzw. Kontaktstelle 30.

Der zweite Kontaktier-Bereich 22 ist ein Bereich einer Kontaktier-Einrichtung 2, in dem die Kontaktier-Einrichtung 2 elektrisch mit einem weiteren elektrischen Bauteil 52, 53 verbunden ist. Er ist vorzugsweise zumindest teilweise flächig, flach und/oder eben ausgeführt. Der zweite Kontaktier-Bereich 22 ist vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der erste Kontaktier-Bereich 21 , vorzugsweise einstückig ausgeführt. Er hat eine Kontaktstelle 30 bzw. Schweißzone 32.

Der Übergangsbereich 23 verbindet den ersten Kontaktier-Bereich 21 mit dem zweiten Kontaktier-Bereich 22. Er ist vorzugsweise als selbsttragendes Bauteil ausgeführt, also nicht biegeschlaff. Vorzugsweise ist der Übergangsbereich 23 federnd elastisch, um eine selbsttätig reversible Auslenkung des ersten Kontaktier-Bereichs 21 relativ zum zweiten Kontaktier-Bereich 22 zu ermöglichen. Der Übergangsbereich 23 ist vorzugsweise dauerhaft verformbar, um eine sich nicht selbsttätig rückstellende Auslenkung des ersten Kontaktier-Bereichs 21 relativ zum zweiten Kontaktier-Bereich 22 zu ermöglichen und den ersten Kontaktier-Bereich 21 dauerhaft, also ohne zeitliche Begrenzung in dieser veränderten Position zu halten. Vorzugsweise ist der Übergangsbereich 23 zumindest abschnittsweise eben und winklig zum ersten Kontaktier-Bereich 21 und/oder zum zweiten Kontaktier-Bereich 22, vorzugsweise zu beiden, vorzugsweise in entgegen gesetztem Drehsinn, vorzugsweise mit gleichem Anstellwinkel. Der Übergangsbereich 23 ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise gekrümmt, dabei ein- oder mehrfach mit einem Biegeradius versehen, vorzugsweise mit mindestens zwei Krümmungen mit einander entgegengesetzter Orientierung (nicht gezeigt). Er gleicht Relativbewegungen zwischen den beiden Kontaktier-Bereichen 21 , 22 oder Toleranzunterschiede kontaktierter Bauteile reversibel oder irreversibel aus.

Die Kontaktfläche 24 ist vorzugsweise von mindestens einem Rand eines Kontaktier- Bereichs 21 , 22 beabstandet, vorzugsweise von allen Rändern, um eine seitliche Halterung in den Randbereichen, z. B. mittels Führungs-Einrichtung 4 und/oder Begrenzer 5 zu ermöglichen. Sie ist vorzugsweise eben, vorzugsweise größer als eine Schweißzone 31 , 32. Die Kontaktfläche 24 hat vorzugsweise auf von Rändern verschiedenes Höhenniveau, z. B. ist auf einer Erhöhung 24 a und/oder einer Vertiefung 24 b, angeordnet. Diese Profilierung des Kontaktier-Bereichs 21, 22 bewirkt eine höhere Steifigkeit des Kontaktier- Bereichs. Die Kontaktfläche 24 ist vorzugsweise durch Prägen oder Tiefziehen aus dem Kontaktier-Bereich 21 , 22 geformt. Sie bildet zusammen mit seinem Rand einen Kegelstrumpf, eine abgeflachte Pyramide oder eine Wannenform. Die Erhöhung 24 a und/oder Vertiefung 24 b können einer Verrast-Einrichtung 6 a als Gegenstück 6 b dienen und eine genaue Positionierung der Kontaktier-Einrichtung 2 ermöglichen.

Die Kontaktstelle 30 ist an einer Kontaktfläche 24 und/oder einem Kontaktier-Bereich 21 , 22 vorgesehen. Dort ist eine Kontaktierung einer Kontaktier-Einrichtung 2 mit einem weiteren elektrischen Bauteil 51 , 52, 53 vorgesehen. Die Kontaktstelle 30 ist vorzugsweise mit Ultraschall, Laser oder Strom verschweißt. Sie ist leitfähig geklebt als Zusatzoption. Die Kontaktstelle 30 ist in mindestens zwei Richtungen kleiner als eine Kontaktfläche 24 und/oder ein Kontaktier-Bereich 21 , 22, um eine Positionierung eines elektrischen Bauteils 51 , 52, 53 möglichst einfach zu machen. Sie hat Abmessungen jeweils maximal 80 % der Abmessungen einer Kontaktfläche 21 bzw. eines Kontaktier-Bereichs 21 , 22, vorzugsweise maximal 60 %, zumindest in einer Richtung. Dadurch ist der Schweißbereich von Positionierungsaufgaben entbunden. Die Kontaktstelle 30 wird durch Schweißzonen 31 , 32 realisiert.

Vorzugsweise ist eine Gruppe von elektrischen Bauteilen 51 erster Art mit einer Gruppe von elektrischen Bauteilen 52 anderer Art elektrisch verbunden. Vorzugsweise schafft die Verbindungs-Einrichtung 1 eine elektrische Verbindung zu mindestens einem Bauteil 53 einer weiteren Art. Vorzugsweise werden sowohl Bauteile 52 der zweiten Art und Bauteile 53 der dritten Art mit Hilfe von gleichartigen Kontaktier-Einrichtungen 2 kontaktiert (vereinfacht Struktur und reduziert Anzahl der Teile-Typen).

Elektrische Bauteile 51 erster Art sind z. B. Stromverbraucher, eine Ladestation oder deren Kontakt-Pole, eine elektrische Steuer-Einrichtung oder deren Anschlusskontakte, Kontakt-Kabel etc.. Bauteile 52 zweiter Art sind z. B. Elementarzellen einer Batterie, Peltier- Elemente, PTC-Heizbausteine, Seebeck-Elemente, LED-Leuchten, Anzeigetafeln, Kathoden etc. Bauteile 53 dritter Art sind z. B. Kontroll-Sensoren für Bauteile zweiter Art, gegenläufig zu Bauteilen zweiter Art betriebene Funktionselemente wie Seebeck-Elemente, Anoden, oder Peltier-Elemente, Dämpfer für Bauteile zweiter Art (z. B. Vibrationskompensa- toren für Motoren) oder Justier- oder Steuereinrichtungen dafür.

Elektrisches Bauteil meint insbesondere:

- elektrische Leiter wie Kabel, Drähte, Kontaktbleche, Elektroden, Litzen oder ähnliches

- elektrische Verbraucher wie Glühbirnen, elektrische Motoren, ladebedürftige Stromspeicher, Heizeinrichtungen etc.

- elektrische Stromquellen wie Generatoren, geladene Stromspeicher wie elektrochemische Spannungsquellen, Akkumulatoren etc. Elektrische Bauteile gleicher Art meint eine Anzahl von Bauteilen, deren Funktion und/oder Wirkung gleich oder ähnlich ist. Vorzugsweise ist auch ihre Wirkungsweise und Bauart gleich oder ähnlich.

Die vorliegende Verbindungseinrichtung kann vorzugsweise dazu eingesetzt sein, eine Vielzahl von Elementarzellen einer Fahrzeugbatterie mit einer Lichtmaschine und/oder einer Vielzahl elektrischer Verbraucher im Fahrzeug zu verbinden. Der Kontaktierung dienende Kabel sind vorzugsweise in/am Träger 3 geführt oder dort eingelegt.

Bezugszeichenliste

1 Verbindungs-Einrichtung

2 Kontaktier-Einrichtung

3 Träger

4 Führungs-Einrichtung

5 Begrenzer

6 Arretierungs-Einrichtung

6 a Verrast-Einrichtung

6 b Gegenstück

7 Schweiß-Zugang

8 Feder-Einrichtung

21 , 22 Kontaktier-Bereiche

23 Übergangsbereich

24 Kontaktfläche

24 a Erhöhung

24 b Vertiefung

30 Kontaktstelle

31 , 32 Schweißzone

51 , 52, 53 Bauteil

(x) Verschiebe-Richtung

(y) Zweite Richtung

(z) Erste Spiel-Richtung