具有摩擦配合接触元件的接触组件以及模块连接器的制作方法



1.本发明涉及一种用于例如电池模块的模块连接的导电接触组件,例如但不限于用于汽车和能源技术领域。此外,本发明涉及具有至少一个这种接触组件的模块连接器、连接组件、电池单元和电池模块。


背景技术:



2.为了在电气模块之间传输几百安培数量级的电流,例如电池模块和电马达或其他耗电单元,由铜、铝或包含铜和/或铝的合金制成的母线经常用于汽车和电力工程。为了能够将电气模块彼此连接,母线通常设有接触部分,该接触部分从剩余的母线伸出,提供限定的接触表面,并通过紧固件压在一起。在这种情况下,突出的接触部分代表相应母线的形状的不连续性,这通常导致制造中的挑战。
3.如果母线与接触部分一体制造,例如通过锻造或挤压,母线的其余部分通常不能完全自由地构造,而是受到结构限制,因为整个母线否则不能制造或者只能费很大的力气制造。换句话说,制造成一体的母线在其几何形状上受到限制,因此不能具有复杂的路线。然而,电动领域中的现代电池应用尤其需要具有复杂轮廓的母线,尤其是因为电池模块和电马达越来越多地以分散的方式分布在车辆中,以便节省安装空间。
4.如果接触部分在制造过程中作为先前分离的部件被焊接到母线上,也会产生限制,因为可焊性方面必须优于材料和结构的其他特性。这可能意味着不能使用特别节省重量的材料或材料组合,因为它们不适合焊接。


技术实现要素:



5.因此,本发明的根本问题是提供模块化连接,其可以在几何形状和材料选择方面更自由地构造,并且因此可以更容易地制造。
6.这个问题通过一种用于模块连接的导电接触组件来解决,其中接触组件包括接触元件、母线和用于将接触组件紧固到模块连接的配对物的紧固件,该配对物被构造为与紧固件互补,其中接触元件具有:用于插入紧固件的引入开口;接触部分,沿着引入开口以管状延伸并且具有用于模块连接的配对接触件的接触表面;以及轴环部分,轴环部分邻接接触部分并且以套筒状方式延伸引入开口;其中母线包括用于接收至少轴环部分的接收开口,其中接触元件被构造为在接收开口中在第一摩擦表面处摩擦地固定到母线,其中所述接触元件被构造成在第二摩擦表面处可摩擦地固定到接收开口中的母线或者引入开口中的紧固件,并且其中,第一摩擦表面和第二摩擦表面至少在相对于引入开口的径向方向上相对于彼此偏移。
7.本发明是优选的,因为具有接触表面的接触部分设置在接触元件上,因此设置在与母线分离的部件上。因此,母线可以完全独立于具有复杂的过程的接触元件制造,然后配合到接触元件。由于经由第一摩擦表面实现的可固定性,不需要焊接在一起,从而接触元件和母线可以由否则不可能或非常难以焊接的材料制成。如下文将更详细解释的,从第一摩
擦表面径向偏移的第二摩擦表面也有利地用于提供可固定性。
8.总之,这意味着在根据本发明的接触组件中,几何结构以及材料的选择不受限制,或者至少与开头所述的一体制造或焊接在一起的母线相比限制较少。因此,实现了总体上改进的可制造性。
9.本发明可以通过以下构造进一步改进,每种构造本身都是有利的,并且可以根据需要彼此组合。
10.根据第一示例性实施例,接触元件可以具有含镍和/或含银的涂层,以改善其接触特性。特别地,接触元件可以被完全涂覆,因为接触元件在被固定到母线之前作为单独的部件被提供,并且不必承受焊接过程的热应力。这是优选的,尤其是因为例如通过电镀浸渍工艺可以获得完整的涂层,这消除了对耗时的密封和结合步骤的需要,而这些步骤在用于制造成一体或焊接在一起的母线的选择性涂层工艺中是必要的。
11.根据另一个示例性实施例,接触元件可以通过第一摩擦表面摩擦地固定到母线上,从而配合到母线上。因此,接触元件有利地被束缚地保持,并且根据本发明的接触组件的可管理性增加。例如,接触元件可以被构造为圆柱形接触环,该接触环至少部分地、特别是与轴环部分摩擦地插入母线的接收开口中。接触表面可以由接触部分的背离轴环部分的端面形成,并且对于配对接触件是可接近的。
12.为了能够维护或修理模块连接,接触组件的紧固件优选地被构造成可拆卸地固定到模块连接的与紧固件互补的配对物上。因此,模块连接优选是可拆卸的模块连接。为此,紧固件可以例如包括螺纹部分。特别地,紧固件可以被构造为在螺纹部分上具有外螺纹的螺钉。替代地,紧固件可以被构造为在螺纹部分上具有内螺纹的螺纹套筒。被构造为与紧固件互补的模块连接的配对物在每种情况下可以具有相应的配合螺纹。在这种情况下,螺纹连接的使用是特别优选的,因为它允许施加轴向力,该轴向力将接触元件的接触表面压到上述配对接触件上。在接触表面上产生的表面压力增加了接触力,从而降低了接触电阻。
13.紧固件可以具有径向向外延伸的支撑部分。例如,支撑部分可以以板状方式从紧固件的剩余部分周向突出。支撑部分可以例如由构造为螺钉的紧固件的螺钉头或者由构造为螺纹套筒的紧固件的环形加宽部形成。在接触组件的组装状态下,紧固件的支撑部分和接触元件的接触部分相对于母线彼此相对,从而不会限制接触部分的接触表面的可接近性。
14.被构造为接触环的接触元件可以在轴向方向上具有圆形横截面。这简化了在接收开口中的插入过程,因为接触元件可以插入到相对于母线的任何旋转位置。当然,接触环也可以至少局部地具有非圆形横截面,特别是卵形、椭圆形、正方形、矩形或多边形横截面,例如在轴环部分,以便防止接触元件在接收开口中的意外扭曲。
15.为了防止接触元件插入母线的接收开口太深,除了已经描述的摩擦连接之外,接触元件和母线可以被构造成与彼此形成至少单侧的形状配合。优选地,形状配合连接相对于引入开口在轴向方向上。为此,接触元件可以在接触部分和轴环部分之间具有优选为圆周形的肩部,其中接触元件通过肩部抵靠母线。特别地,接触部分可以具有比轴环部分更大的外直径,并且肩部可以在接触部分和轴环部分之间形成类似肩部的过渡。
16.为了在接触元件和母线之间产生前述的单侧形状配合,母线的接收开口可以可选地沿着其深度具有几个不同的内直径。特别地,接收开口可以具有内直径较小的较窄区域
和内直径较大的较宽区域。优选地,轴环部分的外直径相对于较窄区域的内直径尺寸过大,而接触部分的外直径相对于较宽区域的内直径尺寸过大。母线可以在较窄区域和较宽区域之间的接收开口中具有台阶。台阶的面向较宽区域的台阶表面形成较小和较大内直径之间的过渡。接触元件的肩部可以搁置在该台阶表面上。为此,接收开口可以被构造为例如适当定尺寸的台阶孔。
17.在具有台阶状接收开口的该实施例中,除了轴环部分之外,接触部分的至少一部分也可以被接收在接收开口中。这在接触元件和母线之间产生了增加的接触面积,特别是如已经提到的,如果接触部分的外直径大于轴环部分的外直径。有利的是,这为电流传输提供了大的导体横截面。此外,接触元件因此也可以用第二摩擦表面固定到母线上。换句话说,第一摩擦表面和第二摩擦表面都可以形成在接触元件的外表面上,并且用于在接触元件和母线之间提供摩擦连接。优选地,第一和第二摩擦表面相对于引入开口在轴向方向上彼此偏移,并且同轴布置。特别地,第一摩擦表面可以布置在轴环部分上,第二摩擦表面可以布置在接触部分上。接触元件的肩部可以位于第一和第二摩擦表面之间。
18.可选地,母线的接收开口可以在其外围具有至少一个材料凹部。特别地,所述至少一个材料凹部可以位于台阶状接收开口的较宽区域的圆周上。该至少一个材料凹部有利地增加了母线的局部变形能力,使得接触元件和母线的配合可以用较小的力实现。
19.该至少一个材料凹部可以例如由在接收开口的内表面上相对于接收开口在轴向方向和径向方向上延伸的凹部形成。优选地,凹部延伸穿过接收开口的台阶表面或者与接收开口的台阶表面齐平。例如,所述至少一个材料凹部可以由轴向细孔和/或径向凹口形成。轴向细孔优选在台阶孔之前产生,而径向凹口可以在台阶孔产生之后铣削。可选地,接收开口可以具有围绕其圆周分布的几个这样的材料凹部。有利地,这允许进行视觉或测量检查,以确定接触元件的肩部是否实际上完全搁置在接收开口的台阶表面上。特别地,因此可以排除在接收开口的台阶和接触元件的肩部之间无意包含的灰尘、碎片或其他污染物。
20.作为台阶式接收开口的替代,接收开口也可以仅具有沿其深度的连续恒定内直径,其中轴环部分的外直径相对于该恒定内直径具有过大尺寸。具有第二摩擦表面的接触元件可以替代地固定到紧固件,而不是固定到母线。因此,第一摩擦表面可以形成在接触元件的外表面上,第二摩擦表面可以形成在接触元件的内表面上。特别地,第二摩擦表面可以用于将接触元件和紧固件彼此固定,特别是以旋转固定的方式固定它们。例如,如果紧固件上需要扭转接收部,则该实施例是优选的。
21.组装根据本发明的接触组件的方法还解决了介绍性提及的基本问题,其中所述方法包括以下步骤:提供接触元件、母线和紧固件,将接触元件在第一表面处于母线摩擦锁定,以及将接触元件在第二摩擦表面处于母线或紧固件摩擦锁定。特别地,摩擦固定的最后两个方法步骤可以相继或同时进行。被构造成优选自动地、特别是全自动地执行上述方法的装配机也解决了介绍性提及的潜在问题。
22.在具有母线的台阶状接收开口的接触组件的实施例中,紧固件的支撑部分的外直径至少大于台阶状接收开口的较小内直径。在具有恒定接收开口的实施例中,支撑部分的外直径大于恒定接收开口的内直径。因此,具有支撑部分的紧固件可以周向搁置在母线上。优选地,支撑部分与螺纹部分相对布置,其中螺纹部分和支撑部分之间的距离大于母线的接收开口的长度。
23.因此,当紧固件的螺纹部分插入到容纳在母线的接收开口中的接触元件的引入开口中时,紧固件可以在相对于螺纹部分的相反侧搁置在母线上。因此,支撑部分提供了用于紧固件的支撑表面,该紧固件具体被构造为螺钉或螺纹套筒。该支撑表面有利地用于传递上面已经提到的轴向力,该轴向力从母线经由肩部传递到接触元件,并且因此可以作为接触表面上的表面压力。
24.根据另一个可能的实施例,轴环部分可以具有与母线的接收开口相同的长度。换句话说,相对于引入开口在轴向方向上测量的轴环部分的高度可以对应于接收开口的长度。因此,轴环部分在其圆周上与母线齐平,并且紧固件的支撑部分可以搁置在母线和轴环部分上。该实施例为紧固件提供了增强的支撑稳定性,并且特别适用于低热负荷的应用,或者当母线和接触元件由相同的材料制成或者至少具有相似的热膨胀系数时,使得母线和轴环部分之间的平齐配合不受部件热膨胀的干扰。
25.对于具有预期的高热负荷和/或强烈变化的热膨胀行为的应用,轴环部分可以替代地被构造为比母线的接收开口短。换句话说,相对于引入开口沿轴向方向测量的轴环部分的高度可以小于接收开口的长度。这尤其确保了轴环部分不会在外侧上从母线的接收开口突出,并且因此确保了紧固件的支撑部分仅搁置在母线上。特别地,这在接触元件的轴环部分和紧固件的支撑部分之间产生了间隙。该间隙在两个方面是优选的:
26.一方面,如果接触元件在操作性加热期间比母线和紧固件热膨胀更大,则间隙可用于防止轴环部分从接收开口突出并防止紧固件脱离母线。
27.另一方面,由于接触元件的肩部和紧固件的支撑部分之间的间隙,母线可以被夹紧。在母线比接触元件和紧固件热膨胀更大的情况下,母线和接触元件之间的摩擦连接将会抵消,特别是因为轴环部分外直径的增加不能补偿接收开口的内直径的增加。高于一定的热膨胀,摩擦连接所需的外直径相对于内直径的过大尺寸将不再存在。然而,接触元件与母线的固定和接触将继续,因为母线的热膨胀也将不可避免地导致所述夹紧的增加。
28.为了加强接触元件和紧固件之间的摩擦连接,紧固件可以具有滚花部分。滚花部分优选布置在螺纹部分和支撑部分之间,并且相对于接触元件的引入开口尺寸过大。例如,滚花部分可以具有径向突出、轴向延伸并且在圆周方向上分布在滚花部分上的肋。特别地,滚花部分可以具有轴向平行的锯齿。滚花部分可以通过对紧固件的旋转对称部分进行滚花来产生,然而,滚花部分不限于圆形截面,而是也可以通过其它成形工艺(例如冲压)、机加工工艺(例如铣削)和/或一次成形工艺(例如铸造)来产生非圆形截面(特别是卵形、椭圆形、正方形、矩形或多边形截面),其中如在滚花中那样获得了表面结构。
29.可选地选择滚花部分的过大尺寸,使得在紧固件插入到引入开口中之后,接触元件的轴环部分通过滚花部分变形,特别是塑性变形。由于这种取决于轴环部分的材料厚度的变形也影响形成第一摩擦表面的轴环部分的外表面,因此滚花部分还可以用于加强接触元件和母线之间的摩擦连接。
30.根据另一个可能的实施例,滚花部分比母线的接收开口短。换句话说,在轴向方向上测量的滚花长度小于围绕接收开口的母线的材料厚度。优选地,滚花部分也比接触元件的轴环部分短,然而滚花部分和轴环部分总共比接收开口长。因此,当插入滚花部分时,接触元件的轴环部分不会在其整个高度上变形,而是仅在背离接触部分的区域中变形。特别是,轴环部分以锥形或楔形的形状加宽。根据母线的可变形性,轴环部分可以在接收开口中
以类似销钉的方式径向膨胀,并且产生增加的摩擦连接,并且在某些情况下,在接收开口的内表面和变形的轴环部分之间产生形状配合。
31.如果扭转容纳部是不方便的,或者如果扭转容纳部设置在紧固器件的配合部分中,紧固器件本身也可以可旋转地、优选可自由旋转地设置在接触元件的引入开口中。这种可旋转性允许并简化了借助于紧固件的上述螺纹连接的形成。
32.接收开口尤其可以位于母线的端部部分中。此外,母线可以具有至少一个另外的端部部分,在该端部部分中可选地布置有另外的接收开口。因此,接触组件可以具有固定在该另外的接收开口中的至少一个另外的接触元件。
33.母线可以是在至少两个电气模块之间延伸的母线,也可以是作为电气模块一部分的母线段。母线段优选与电气模块的电极或电气杆导电连接,从而形成电气模块的连接。在母线的情况下,如已经提到的,根据本发明的接触组件可以具有至少一个另外的接触元件。因此,可以在母线上设置至少一个另外的接收开口。特别地,母线可以具有用于其连接的每个电气模块的、根据本发明的用于接触组件的接触元件的接收开口。
34.介绍性提及的基本问题也可以通过具有根据本发明的至少一个接触组件和接触保护壳体的模块连接器来解决,其中接触保护壳体被构造为容纳至少一个接触组件。这里,根据本发明的模块化连接器受益于已经提到的接触组件的优点。特别地,关于几何形状和材料选择的增加的构造自由度有助于提高整个模块化连接器的可制造性。此外,根据本发明的模块连接器的特征在于增加的电气安全性。这大大扩展了可能的应用领域。
35.接触保护壳体优选由电绝缘材料制成。可选地,接触保护壳体可以具有布置在紧固件上的至少一个接触保护帽。该至少一个接触保护帽可以例如围绕紧固件的支撑部分。替代地或附加地,另一个接触保护帽可以连接到紧固件的螺纹部分。接触元件的引入开口可以至少部分地构造成容纳与紧固件互补的配对物,尤其是与其接触保护帽互补的配对物。为此目的,引入开口的内轮廓可以大于配对物的接触保护帽的外轮廓。
36.具有两个或多个接触组件的连接组件也解决了上述问题,每个接触组件具有互补的紧固件。在根据本发明的连接组件中也利用了上面已经提到的优点。此外,根据本发明的连接组件可以直接用于建立模块连接。为此,两个接触组件的接触元件摩擦地固定到相应的母线上,以它们的接触表面彼此压靠,并且通过紧固件保持在一起,紧固件以彼此互补的方式构造。
37.具有至少一个电池端子的电池单元(其被构造为类似于根据本发明的接触组件)也受益于上面已经提到的优点,并且由于得到的可制造性的改进而解决了引言中提到的潜在问题。电池单元可以进一步包括至少一个电极,其中被构造为接触组件的电池端子的母线与所述至少一个电极导电连接。
38.出于电气安全的原因,根据本发明的连接组件可以可选地包括两个接触保护壳体,每个接触保护壳体被构造为容纳接触组件。根据本发明的电池单元还可以具有用于所述至少一个电池端子的接触保护壳体。
39.介绍性提及的基本问题也通过具有至少一个根据本发明的电池单元和至少一个根据本发明的模块连接器的电池模块来解决,其中电池单元的被构造为接触组件的电池端子的紧固件被构造为与模块连接器的接触组件的紧固件互补。根据本发明的电池模块可以连接到另外的电池模块和/或耗电单元。
40.当然,电池单元也可以具有两个电池端子,每个都像根据本发明的接触组件那样构造。因此,电池单元可以具有两个电极,其中接触组件中的每一个的一个母线在每种情况下与一个电极导电连接。此外,电池模块还可以具有多个电池单元和多个模块连接器,其紧固件分别成对地构造成彼此互补。
附图说明
41.在下文中,借助于几个示例性实施例,参考附图更详细地解释本发明,根据以上解释,其各个特征可以根据需要彼此组合。特别地,如果个别特征的效果对于特定的应用是必要的,则可以根据以上解释将所述个别特征添加到所描述的实施例中。相反,如果这些特征的技术效果在特定应用中不重要,则可以从所描述的实施例中省略这些特征。在附图中,相似、相同和功能相同的元件在适当的地方被给予相同的参考标记。
42.在附图中:
43.图1示出了根据第一示例性实施例的接触组件的示意性透视分解图;
44.图2示出了图1的接触组件的示意性透视截面图;
45.图3以分解图示出了根据第二示例性实施例的接触组件的示意性透视截面图;
46.图4示出了图3的接触组件后侧的示意性透视图;
47.图5示出了根据第三示例性实施例的接触组件的示意性透视图;和
48.图6示出了根据示例性实施例的连接组件的示意性剖视图。
具体实施方式
49.基于图1至5的示例性实施例,下面描述根据本发明的接触组件1的示意性结构。此外,参照图6简要说明根据本发明的连接组件2的示意性结构。
50.从图1中可以看出,示例性实施例中的接触组件1包括接触元件4、母线6和紧固件8。接触元件4和母线6可以作为单独的部件提供(见图1),并且如下面将更详细解释的,可以摩擦配合在一起(见图2)。结果,接触元件4可以完全涂覆有含镍和/或含银的涂层。
51.接触元件4包括用于插入紧固件8的引入开口10。沿着引入开口10,接触元件4的接触部分12以管状方式延伸。接触元件4的轴环部分14邻接接触部分12,并且以套筒状方式延伸引入开口10。
52.母线6具有接收开口16,用于接收至少轴环部分14。接收开口16例如位于母线6的端部部分18中。母线6可以是在至少两个电气模块(未示出)之间延伸的母线,也可以是作为电气模块的一部分的母线段。
53.紧固件8用于将接触组件1紧固到与紧固件8互补的配对物20上(见图3)。紧固件8也可以摩擦配合到接触元件4上(见图2),或者可自由旋转地设置在接触元件4的引入开口10中。
54.在图1和2所示的示例性实施例中,接触组件1的紧固件8被构造为具有内螺纹24的螺纹套筒22。内螺纹24位于紧固件8的螺纹部分26上。在图3中,紧固件8显示为在螺纹部分26上具有外螺纹30的螺钉28。在图4和5中,在每种情况下,接触组件1被显示为没有紧固件。
55.在所示的所有实施例中,紧固件8具有径向向外延伸的支撑部分32,其中支撑部分32以板状方式从紧固件8的其余部分周向突出。在图1和2中的紧固件8被构造成螺纹套筒22
的情况下,支撑部分32由环形加宽部34形成。图3的紧固件8构造成螺钉28,具有形成支撑部分32的螺钉头36。在接触组件1的组装状态下,支撑部分32相对于母线6位于接触元件4的接触部分12的对面(见图2)。此外,当紧固件8的螺纹部分26插入到容纳在母线6的接收开口16中的接触元件4的通孔10中时,支撑部分32相对于螺纹部分26位于母线6的外侧。
56.接收开口16可以沿其深度具有连续恒定的内直径38,其中轴环部分14的外直径40相对于该恒定内直径38具有过大的尺寸。特别地,接触元件4被构造成在接收开口16中在第一摩擦表面42处摩擦地固定到母线6。第一摩擦表面42布置在轴环部分14的外表面44上。在图2中,接触元件4通过第一摩擦表面42摩擦固定到母线6上,并因此显示为处于连接到母线6上的状态。在所示的示例性实施例中,接触元件4被构造为圆柱形接触环46,该接触环46通过轴环部分14摩擦地插入到母线6的接收开口16中。在接触部分12的背离轴环部分14的端面48上,接触元件4具有用于配对接触件52的接触表面50(见图3)。
57.图1所示的接触环46在相对于引入开口10的轴向方向64上具有圆形横截面54。可选地,接触环46也可以至少局部地具有非圆形横截面(未示出),特别是卵形、椭圆形、正方形、长方形或多边形横截面,例如在轴环部分14处。
58.图2示出了轴环部分14比母线6的接收开口16短。也就是说,在轴向方向64上相对于引入开口10测量的轴环部分14的高度56小于接收开口16的长度58。为了补偿热膨胀过程,在接触组件1的组装状态下,在接触元件4的轴环部分14和紧固件8的支撑部分32之间设置有环形间隙60。
59.替代地,轴环部分14也可以被构造为与母线6的接收开口16相同的长度。这意味着在连接状态下,轴环部分14与母线6齐平(见图4),并与母线6一起为紧固件8的支撑部分32提供最大可能的支撑表面。
60.图2还示出了接触元件4和母线6另外在至少一侧沿轴向方向64形成形状配合62。为此,接触元件4在接触部分12和轴环部分14之间具有周向肩部66,接触元件4通过该周向肩部66抵靠母线6。接触部分12具有比轴环部分14更大的外直径68(见图1),肩部66在接触部分12和轴环部分14之间形成类似肩部的过渡。母线6因此可以被夹紧在接触元件4和紧固件8之间,特别是在肩部66和支撑部分32之间。
61.此外,图1所示的接触组件1的接触元件4被构造成可在引入开口10中的第二摩擦表面70处、即在接触元件4的内表面71处摩擦固定到紧固件8上。第一摩擦表面42和第二摩擦表面70相对于引入开口10在径向方向72上彼此偏移。图2示出了与紧固件8上的第二摩擦表面70摩擦固定的接触元件4。特别地,接触元件4和紧固件8以旋转固定的方式彼此固定。
62.在图1和2所示的实施例中,接触元件4和紧固件8之间的摩擦连接通过紧固件8上的滚花部分74得到加强。该滚花部分74相对于接触元件4的引入开口10具有过大的尺寸。在所示的示例性实施例中,滚花部分74具有径向突出、轴向延伸的肋76,肋76在圆周方向78上分布在滚花部分74上。特别地,滚花部分74在这里具有平行于轴线的锯齿80。
63.此外,滚花部分74的过大尺寸选择成使得在紧固件8插入到引入开口10中之后,轴环部分14通过滚花部分74塑性变形。这种变形影响轴环部分14的外表面44(见图2),因此也加强了接触元件4和母线6之间的摩擦连接。
64.如图2所示,滚花部分74比母线6的接收开口16短。也就是说,在轴向方向64上测量的滚花长度82小于围绕接收开口16的母线6的材料厚度84。此外,滚花部分74也比接触元件
4的轴环部分14短,然而滚花部分74和轴环部分14总共比接收开口16长。当将接触元件4和紧固件8从母线6的相对侧插入接收开口16中时,这确保了滚花部分74延伸直至轴环部分14。轴环部分14的背离接触部分12的区域86因此以锥形状变宽,并且在接收开口16中以类似销钉的方式膨胀(见图2)。这样,在接收开口16的内表面120和轴环部分14的变形区域86之间形成形状配合。
65.图3所示的接触组件1的接触元件4被构造成通过第二摩擦表面70固定到母线6上,而不是固定到紧固件8上。为此,母线6的接收开口16沿其深度具有两个不同的内直径90、94。特别地,接收开口16具有带有较小内直径90的较窄区域88和带有较大内直径94的较宽区域92。轴环部分14的外直径40相对于较窄区域88的内直径90具有过大尺寸,而接触部分12的外直径68相对于较宽区域92的内直径94具有过大尺寸。
66.在接收开口16中,母线6在较窄区域88和较宽区域92之间具有台阶96。接触元件4的肩部66可以平地搁置在该台阶96上(见图5)。台阶96的面向较宽区域92的台阶表面98在此形成较小内直径90和较大内直径94之间的过渡。接收开口16被构造为相应定尺寸的台阶孔100。
67.如图5所示,在该实施例中,除了轴环部分14之外,接触部分12的至少一部分也可以被接收在母线6的接收开口16中,其中第二摩擦表面70在轴向方向64上偏离第一摩擦表面42,并且由接触部分12的外表面101形成。
68.借助于被构造为径向凹口102的材料凹部104(见图5),可以验证接触元件4的肩部66实际上延伸到台阶表面98。此外,材料凹部104使得母线6的端部部分18更容易变形,使得接触元件4和母线6的配合可以用较小的力实现。作为凹口102的替代,轴向细孔106也可以形成材料凹部104。这可以在图3和图4中看到,其中几个轴向细孔106围绕台阶孔100的较宽区域92的圆周108分布。
69.为了便于相互插入,接触元件4、母线6和/或紧固件8可以具有插入斜面110(见图1)。
70.图2的接触组件1

和图3的接触组件1

一起形成图6的连接组件2。特别地,接触组件1

的紧固件8

被构造成与接触组件1

的紧固件8

互补。换句话说,紧固件8

代表紧固件8

的配对物20,反之亦然。为此目的,紧固件8

具有内螺纹24,紧固件8

具有作为外螺纹30的相应的配对螺纹。接触元件4

、4

的接触表面50

、50

面对面接触,并通过紧固件8

、8

压在一起。
71.此外,连接组件2具有用于接触组件1

、1

的相应接触保护壳体112

、112

。作为相应接触保护壳体112

、112

的一部分,紧固件8

、8

具有接触保护帽114

、114


72.根据本发明,图6所示的接触组件1

可以代表电池单元(未示出)的电池端子116,其中母线6

导电连接到电池单元的电极(未示出)。图6所示的接触组件1

连同接触保护壳体112

也可以代表根据本发明的模块连接器118。模块连接器118可以与刚刚提到的电池单元一起形成电池模块(未示出),该电池模块可以经由母线6

、6

连接到另外的电池模块(未示出)和/或耗电单元(未示出)。
73.参考标记
74.1,1

,1
″ꢀ
接触组件
75.2 连接组件
76.4,4

,4
″ꢀ
接触元件
77.6,6

,6
″ꢀ
母线
78.8,8

,8
″ꢀ
紧固件
79.10 引入开口
80.12 接触部分
81.14 轴环部分
82.16 接收开口
83.18 端部部分
84.20 配对物
85.22 螺纹套筒
86.24 内螺纹
87.26 螺纹部分
88.28 螺钉
89.30 外螺纹
90.32 支撑部分
91.34 加宽部
92.36 螺钉头
93.38 内直径
94.40 外直径
95.42 第一摩擦表面
96.44 外表面
97.46 接触环
98.48 端面
99.50,50

,50
″ꢀ
接触表面
100.52 配对接触件
101.54 横截面
102.56 高度
103.58 长度
104.60 间隙
105.62 形状配合
106.64 轴向方向
107.66 肩部
108.68 外直径
109.70 第二摩擦表面
110.71 内表面
111.72 径向方向
112.74 滚花部分
113.76 肋
114.78 周向方向
115.80 锯齿
116.82 滚花长度
117.84 材料厚度
118.86 区域
119.88 区域
120.90 内直径
121.92 区域
122.94 内直径
123.96 台阶
124.98 台阶表面
125.100 台阶孔
126.101 外表面
127.102 凹口
128.104 材料凹部
129.106 轴向细孔
130.108 周向
131.110 插入斜面
132.112

,112
″ꢀ
接触保护壳体
133.114

,114
″ꢀ
接触保护帽
134.116 电池端子
135.118 模块连接器
136.120 内表面

技术特征:


1.一种用于模块连接的导电接触组件(1,1

,1

),其中所述接触组件(1,1

,1

)包括接触元件(4,4

,4

)、母线(6,6

,6

)和紧固件(8,8

,8

),所述紧固件用于将所述接触组件(1)紧固到所述模块连接的配对物(20),所述配对物与所述紧固件(8,8

,8

)互补地构造,其中,所述接触元件(4,4

,4

)包括:引入开口(10),用于插入所述紧固件(8,8

,8

);接触部分(12),以管状方式沿着所述引入开口(10)延伸,且具有用于所述模块连接的配对接触件(52)的接触表面(50,50

,50

);以及轴环部分(14),连接到所述接触部分(12)并且以套筒状方式延伸所述引入开口(10),其中,所述母线(6,6

,6

)包括用于至少接收轴环部分(14)的接收开口(16),其中,所述接触元件(4,4

,4

)被构造成能够在第一摩擦表面(42)处以摩擦接合的方式在所述接收开口(16)中与所述母线(6,6

,6

)固定,其中,所述接触元件(4,4

,4

)被构造成能够在第二摩擦表面(70)处以摩擦接合的方式在所述接收开口(16)中与所述母线(6,6

)固定或者在所述引入开口(10)中与所述紧固件(8,8

)固定,并且其中,所述第一摩擦表面(42)和所述第二摩擦表面(70)至少在径向方向(72)上关于所述引入开口(10)相互偏移。2.根据权利要求1所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述接触元件(4,4

,4

)包括在所述接触部分(12)和所述轴环部分(14)之间的肩部(66),并且其中,所述接触元件(4)通过所述肩部(66)邻接所述母线(6,6

,6

)。3.根据权利要求1或2所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述紧固件(8,8

,8

)包括螺纹部分(26),并且被构造为在所述螺纹部分(26)上具有外螺纹(30)的螺钉(28),或者被构造为在所述螺纹部分(26)上具有内螺纹(24)的螺纹套筒(22)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述紧固件(8,8

,8

)包括径向向外延伸的支撑部分(32),其中,所述紧固件(8,8

,8

)通过所述支撑部分(32)搁置在所述母线(6)上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述轴环部分(14)比所述母线(6,6

,6

)的接收开口(16)短。6.根据权利要求1至5中任一项所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述紧固件(8,8

)包括滚花部分(74),其中,在所述紧固件(8,8

)插入到所述引入开口(10)中之后,所述接触构件(4,4

)的轴环部分(14)通过所述滚花部分(74)变形。7.根据权利要求6所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述滚花部分(74)比所述母线(6,6

)的接收开口(16)短。8.根据权利要求1至5中任一项所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述紧固件(8,8

)能够旋转地布置在所述接触元件(4,4

)的引入开口(10)中。9.根据权利要求1至8中任一项所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述母线(6,6

,6

)的接收开口(16)被构造为台阶孔(100)。10.根据权利要求1至9中任一项所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述母线(6,6

,6

)的接收开口(160)在圆周(108)上具有至少一个材料凹部(104)。11.根据权利要求1至10中任一项所述的接触组件(1,1

,1

),其中,所述第一摩擦表面(42)形成在所述接触元件(4,4

,4

)的外表面(44)上,并且其中,所述第二摩擦表面(70)形
成在所述接触元件(4,4

)的外表面(101)上或者所述接触元件(4,4

)的内表面(71)上。12.一种模块连接器(118),包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的接触组件(1,1

),且包括接触保护壳体(112

),其中,所述接触保护壳体(112

)被构造为接收至少一个接触组件(1,1

)。13.一种连接组件(2),具有两个根据权利要求1至11中任一项所述的接触组件(1,1

,11

)的,其中,两个接触组件(1,1

,11

)的相应紧固件(8,8

,8

)被构造为彼此互补。14.一种电池单元,具有至少一个电池连接件(116)和至少一个电极,其中所述至少一个电池连接件被构造为根据权利要求1至11中任一项所述的接触组件(1,1

),并且其中,所述接触组件(1,1

)的母线(6,6

)与所述电池单元的所述至少一个电极导电连接。15.一种电池模块,具有至少一个根据权利要求14所述的电池单元和至少一个根据权利要求12所述的模块连接器(118),其中,所述电池单元的被构造为接触组件(1,1

)的电池端子(116)的紧固件(8,8

)被构造为与所述模块连接器(118)的接触组件(1,1

)的紧固件(8,8

)互补。

技术总结


本发明涉及一种用于模块连接的接触组件,其中接触组件包括接触元件、母线和用于将接触组件紧固到模块连接的配对物的紧固件,接触元件具有:用于插入紧固件的引入开口;接触部分,沿着引入开口以管状延伸并且具有用于模块连接的配对接触件的接触表面;以及轴环部分,轴环部分邻接接触部分并且以套筒状方式延伸引入开口;其中母线包括用于接收至少轴环部分的接收开口,其中接触元件被构造为在接收开口中在第一摩擦表面处摩擦地固定到母线,其中所述接触元件被构造成在第二摩擦表面处可摩擦地固定到接收开口中的母线或者引入开口中的紧固件,并且其中,第一摩擦表面和第二摩擦表面至少在相对于引入开口的径向方向上相对于彼此偏移。此偏移。此偏移。


技术研发人员:

M.埃海姆 A.韦伯 B.霍夫曼 F.凯尼 P.迪斯勒 M.沃夫

受保护的技术使用者:

泰连德国有限公司

技术研发日:

2022.05.24

技术公布日:

2022/11/29

本文发布于:2024-09-23 19:16:44,感谢您对本站的认可!

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