DE102022212816A1

DE102022212816A1 - Electrical conductor with busbar and contact element

Info

Publication number: DE102022212816A1
Application number: DE102022212816.8A
Authority: DE
Inventors: Marcus Mohr; Richard Gueckel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-11-29
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2024-05-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen elektrischen Leiter (1), welcher eine Stromschiene (2) und ein Kontaktelement (3) umfasst. Dabei besteht das Kontaktelement (3) aus einer Kupferlegierung oder Kupfer besteht und weist eine Verbindungszone (31) zur Verbindung mit der Stromschiene (2) auf, und eine Anschlusszone (32) zur Verbindung mit einem Elektronikbauteil. Die Stromschiene (2) ist dabei ein Blechbauteil, und besteht aus einem anderen Material als das Kontaktelement (3). Die Stromschiene (2) und das Kontaktelement (3) sind über die Verbindungszone (31) nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden.The present invention describes an electrical conductor (1) which comprises a busbar (2) and a contact element (3). The contact element (3) is made of a copper alloy or copper and has a connection zone (31) for connection to the busbar (2) and a connection zone (32) for connection to an electronic component. The busbar (2) is a sheet metal component and is made of a different material than the contact element (3). The busbar (2) and the contact element (3) are connected to one another via the connection zone (31) in a way that cannot be removed without causing damage.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter, welcher eine Stromschiene und wenigstens ein Kontaktelement umfasst.The present invention relates to an electrical conductor which comprises a busbar and at least one contact element.

In elektrischen Fahrzeugen fließen hohe Ströme, welche von einer Batterie über Stromwandler und Steuergeräten zu einem elektrischen Antrieb geleitet werden. Um diese hohen Ströme zu übertragen sind elektrische Leiter mit einem großen Querschnitt erforderlich. Des Weiteren sind elektrische Leiter in elektrischen Fahrzeugen erhöhten mechanischen Belastungen ausgesetzt.High currents flow in electric vehicles, which are conducted from a battery via current converters and control units to an electric drive. In order to transmit these high currents, electrical conductors with a large cross-section are required. Furthermore, electrical conductors in electric vehicles are exposed to increased mechanical stress.

Aufgrund dessen werden in elektrischen Fahrzeugen unter anderem Stromschienen als elektrischer Leiter eingesetzt, welche hohe Ströme transportieren können und mechanisch stabil sind. Diese müssen nach dem Stand der Technik aufwendig über Schraubverbindungen oder über teure Steckverbindungen mit den Elektronikbauteilen im elektrischen Fahrzeug kontaktiert werden.For this reason, busbars are used as electrical conductors in electric vehicles, which can transport high currents and are mechanically stable. According to the state of the art, these have to be connected to the electronic components in the electric vehicle using complex screw connections or expensive plug connections.

Es wäre wünschenswert einen elektrischen Leiter zu besitzen, welcher kostengünstig ist und hohe Ströme leiten kann. Außerdem wäre es wünschenswert, wenn dieser elektrische Leiter ein geringes Gewicht aufweist und robust mit weiteren Elektronikbauteilen kontaktiert werden kann.It would be desirable to have an electrical conductor that is inexpensive and can conduct high currents. It would also be desirable if this electrical conductor was lightweight and could be robustly contacted with other electronic components.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße elektrische Leiter gemäß dem Anspruch 1 löst diese Aufgabe. Er umfasst eine Stromschiene und ein Kontaktelement. Das Kontaktelement besteht dabei aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und weist eine Verbindungszone zur Verbindung mit der Stromschiene auf, und eine Anschlusszone zur Verbindung mit einem Elektronikbauteil. Die Stromschiene ist ein Blechbauteil und besteht aus einem anderen Material als das Kontaktelement. Dabei sind die Stromschiene und das Kontaktelement an der Verbindungszone nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden.The electrical conductor according to the invention as defined in claim 1 solves this problem. It comprises a busbar and a contact element. The contact element is made of copper or a copper alloy and has a connection zone for connection to the busbar and a connection zone for connection to an electronic component. The busbar is a sheet metal component and is made of a different material than the contact element. The busbar and the contact element are connected to one another at the connection zone in a way that cannot be removed without causing damage.

Die Verwendung von Kupfer oder einer Kupferlegierung für das Kontaktelement resultiert in einem geringen elektrischen Widerstand, so das der elektrisch leitende Querschnitt des Kontaktelements klein gehalten werden kann oder weniger Kontaktelemente benötigt werden. Als Kupferlegierung wird eine Legierung verstanden, welche Kupfer als Hauptbestandteil enthält.The use of copper or a copper alloy for the contact element results in a low electrical resistance, so that the electrically conductive cross section of the contact element can be kept small or fewer contact elements are required. A copper alloy is an alloy that contains copper as its main component.

Die Stromschiene aus einem Blechbauteil weist im Vergleich zum Kontaktelement einen großen elektrisch leitenden Querschnitt auf, so dass die Anforderungen an den elektrischen Widerstand geringer sind als für das Kontaktelement. Aufgrund dessen wird die Stromschiene aus einem anderen Material als das Kontaktelement hergestellt, welches sowohl einen geringen elektrischen Widerstand aufweist, als auch kostengünstig ist, ein geringes Gewicht aufweist und einfach zu verarbeiten ist. Besonders vorteilhaft ist eine Stromschiene aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, da Aluminium einen geringen elektrischen Widerstand und ein geringes Gewicht bei niedrigen Kosten aufweist. Es sind aber auch weitere Materialien, wie beispielsweise Messing denkbar. Vorzugsweise ist die Stromschiene kupferfrei.The busbar made from a sheet metal component has a large electrically conductive cross-section compared to the contact element, so that the requirements for the electrical resistance are lower than for the contact element. For this reason, the busbar is made from a different material to the contact element, which has a low electrical resistance, is inexpensive, has a low weight and is easy to process. A busbar made of aluminum or an aluminum alloy is particularly advantageous, as aluminum has a low electrical resistance and is lightweight at low cost. However, other materials such as brass are also conceivable. The busbar is preferably copper-free.

Der elektrische Leiter ist vom Querschnitt an die im Betrieb vorkommende Strombelastung anzupassen. Diese liegt in einem Bereich, welcher 1000 A vorzugsweise nicht überschreitet.The cross-section of the electrical conductor must be adapted to the current load that occurs during operation. This is in a range that preferably does not exceed 1000 A.

Lösbare Verbindungen könnten sich durch die erhöhten Kräfte bei der Verbindung mit dem Elektronikbauteil oder durch mechanische Kräfte im Betrieb beschädigt werden oder sich lösen. Die feste Verbindung zwischen Stromschiene und Kontaktelement, welche nicht zerstörungsfrei lösbar ist, ermöglicht eine sichere Verbindung des elektrischen Leiters mit Elektronikbauteilen in der Fertigung sowie über die Lebensdauer der Verbindung.Removable connections could be damaged or come loose due to the increased forces when connecting to the electronic component or due to mechanical forces during operation. The fixed connection between the busbar and the contact element, which cannot be removed without causing damage, enables a secure connection of the electrical conductor to electronic components during production and over the service life of the connection.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.

In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung weist die Stromschiene ein Kontaktloch auf. Das Kontaktloch ist vorzugsweise ein Stanzloch. Alternativ kann das Kontaktloch auch mit einem Laser oder vergleichbaren Verfahren in die Stromschiene geschnitten werden. Durch Stanzverfahren können schnell und kostengünstig Löcher die erfindungsgemäße Stromschiene integriert werden. Die Verbindungszone des Kontaktelements ist eingerichtet in das Kontaktloch eingepresst zu werden. Dies erlaubt eine stabile, gut automatisierbare, schnelle und kostengünstige Möglichkeit das Kontaktelement fest mit der Stromschiene zu verbinden. Dabei liegt vorzugsweise eine Übermaßpassung zwischen der Verbindungszone und dem Kontaktloch vor.In an advantageous embodiment of the invention, the busbar has a contact hole. The contact hole is preferably a punched hole. Alternatively, the contact hole can also be cut into the busbar using a laser or a comparable method. Holes can be integrated into the busbar according to the invention quickly and inexpensively using punching methods. The connection zone of the contact element is designed to be pressed into the contact hole. This allows a stable, easily automated, fast and inexpensive way of firmly connecting the contact element to the busbar. There is preferably an interference fit between the connection zone and the contact hole.

Das Kontaktelement ist vorzugsweise ebenfalls ein Blechbauteil. Insbesondere ist jedoch die Verbindungszone blechförmig. Dies hat den Vorteil, dass Kontaktelemente kostengünstig aus Blech hergestellt werden können, beispielsweise durch Stanzen und anschließendes Umformen. Des Weiteren kann das Kontaktelement somit bündig in Stromschiene integriert werden.The contact element is preferably also a sheet metal component. In particular, however, the connection zone is made of sheet metal. This has the advantage that contact elements can be manufactured inexpensively from sheet metal, for example by punching and subsequent forming. Furthermore, the contact element can thus be integrated flush into the busbar.

Weiter vorteilhaft ist das Kontaktloch an der Stromschiene offen. Die Öffnung zeigt dabei vorzugsweise an einer Längsseite nach außen. Somit ist es möglich das Kontaktelement parallel zur Stromschiene einzupressen. Somit liegt das Kontaktelement vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene mit der Stromschiene, wodurch weniger Momente auf die Verbindungszone wirken können.Another advantage is that the contact hole on the busbar is open. The opening faces preferably on one long side outwards. This makes it possible to press the contact element in parallel to the busbar. This means that the contact element is preferably in the same plane as the busbar, which means that fewer moments can act on the connection zone.

Besonders vorteilhaft weist das Kontaktloch einen Hinterschnitt auf. Dieser ist vorzugsweise in Richtung der seitlichen Öffnung des Kontaktlochs gerichtet. Durch den Hinterschnitt wird verhindert, dass sich das Kontaktelement seitlich aus dem Kontaktloch löst. Somit ermöglicht der Hinterschnitt in seitliche Richtung eine formschlüssige Verbindung und erhöht die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen Stromschiene und Kontaktelement.It is particularly advantageous if the contact hole has an undercut. This is preferably directed in the direction of the lateral opening of the contact hole. The undercut prevents the contact element from coming loose from the side of the contact hole. The undercut in the lateral direction thus enables a positive connection and increases the mechanical strength of the connection between the busbar and the contact element.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kontaktelement eingerichtet kalt in das Kontaktloch eingepresst zu werden. Dies erfordert hohe Maßtoleranzen aber resultiert in einem gleichmäßigen Korngefüge des Kontaktelements sowie einer Kaltverfestigung der Kontaktstelle, welche sich positiv auf die mechanischen Eigenschaften der Verbindung ausüben. Das Kalteinpressen resultiert ebenfalls in einer verbesserten metallischen Bindung zwischen der Stromschiene und dem Kontaktelement, welche den Übergangswiderstand reduziert.In a further advantageous embodiment, the contact element is designed to be cold-pressed into the contact hole. This requires high dimensional tolerances but results in a uniform grain structure of the contact element and a work hardening of the contact point, which has a positive effect on the mechanical properties of the connection. Cold pressing also results in an improved metallic bond between the busbar and the contact element, which reduces the contact resistance.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung umfasst die Anschlusszone des Kontaktelements ein Einpresspin und/oder ein Kontaktpin und/oder eine Schneidklemme und/oder ein Nietpin. Diese Ausgestaltungsformen der Anschlusszone erlauben eine Verbindung des elektrischen Leiters mit einem Elektronikbauteil ohne die Einbringung von Wärme, beispielsweise durch Löten oder Schweißen. Sie ermöglichen des Weiteren eine mechanisch feste und dauerhafte Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und dem Elektronikbauteil bei einem geringen Übergangswiderstand.In a further advantageous embodiment of the invention, the connection zone of the contact element comprises a press-in pin and/or a contact pin and/or an insulation displacement terminal and/or a rivet pin. These embodiments of the connection zone allow the electrical conductor to be connected to an electronic component without the introduction of heat, for example by soldering or welding. They also enable a mechanically strong and permanent connection between the electrical conductor and the electronic component with a low contact resistance.

Weiter vorteilhaft ist das Kontaktelement eingerichtet mit der Stromschiene verschweißt zu werden. Dafür eignen sich insbesondere Laserschweißen, Reibschweißen oder Ultraschallschweißen. Somit ergibt sich eine stoffschlüssige Verbindung mit einer hohen Festigkeit zwischen dem Kontaktelement und der Stromschiene. Vorzugsweise werden bereits eingepresste Kontaktelemente zusätzlich verschweißt, um die Festigkeit der Verbindung zu erhöhen.It is also advantageous for the contact element to be welded to the busbar. Laser welding, friction welding or ultrasonic welding are particularly suitable for this. This results in a material-locking connection with a high level of strength between the contact element and the busbar. Contact elements that have already been pressed in are preferably additionally welded to increase the strength of the connection.

Weiter vorteilhaft ist das Kontaktelement eingerichtet mit der Stromschiene verstemmt zu werden. Durch plastisches Verformen der Stromschiene und/oder des Kontaktelements entsteht eine kraft- und formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Elementen ohne die Einbringung von zusätzlicher Wärme. Durch Verstemmen lässt sich ebenfalls die Festigkeit von zuvor genannten Verbindungsverfahren erhöhen.Another advantage is that the contact element is designed to be caulked to the busbar. Plastic deformation of the busbar and/or the contact element creates a force- and form-fitting connection between the two elements without the introduction of additional heat. The strength of the previously mentioned connection methods can also be increased by caulking.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Kontaktelement eine Biegung um 90° auf. Die Biegung ist vorzugsweise zwischen der Verbindungszone und der Anschlusszone ausgeführt. Somit ist es möglich Elektronikbauteile zu kontaktieren, welche senkrecht zur Stromschiene angeordnet sind, was den Anwendungsbereich des elektrischen Leiters erhöht. Die erfindungsgemäße feste Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Kontaktelement ermöglicht die Aufnahme von Kräften in der Herstellung und im Betrieb.In an advantageous embodiment, the contact element has a bend of 90°. The bend is preferably made between the connection zone and the connection zone. This makes it possible to contact electronic components that are arranged perpendicular to the busbar, which increases the application area of the electrical conductor. The fixed connection according to the invention between the busbar and the contact element enables forces to be absorbed during production and operation.

Besonders vorteilhaft ist der elektrische Leiter eingerichtet mehrere Elektronikbauteile über Kontaktelemente zu kontaktieren. Die erfindungsgemäßen schmalen Toleranzen der Kontaktelemente in der Stromschiene erlauben es zuverlässig mit einem elektrischen Leiter mehrere Elektronikbauteile zu kontaktieren. Die hohe Festigkeit des erfindungsgemäßen elektrischen Leiters ermöglicht dabei Relativkräfte im Betrieb zwischen den Elektronikbauteilen aufzunehmen und weiterhin eine zuverlässige Verbindung darzustellen.The electrical conductor is particularly advantageously designed to contact several electronic components via contact elements. The narrow tolerances of the contact elements in the busbar according to the invention allow several electronic components to be reliably contacted with one electrical conductor. The high strength of the electrical conductor according to the invention makes it possible to absorb relative forces during operation between the electronic components and continue to provide a reliable connection.

Weiterhin beschreibt die Erfindung ein Steuergerät, welches einen zuvor beschriebenen elektrischen Leiter umfasst. Das Steuergerät wird vorzugsweise im Elektrofahrzeugbereich eingesetzt. Dort können über längere Zeit Ströme von 300 A auftreten, welche in der Spitze 1000 A erreichen können. Des Weiteren werden Steuergeräte häufig unter erschwerten mechanischen Bedingungen eingesetzt. Der erfinderische elektrische Leiter ermöglicht ein Steuergerät, welches günstig in der Herstellung ist und die hohen elektrischen und mechanischen Anforderungen erfüllt.The invention further describes a control device which comprises an electrical conductor as described above. The control device is preferably used in the electric vehicle sector. Currents of 300 A can occur there over a longer period of time, and can reach a peak of 1000 A. Furthermore, control devices are often used under difficult mechanical conditions. The inventive electrical conductor enables a control device which is inexpensive to manufacture and meets the high electrical and mechanical requirements.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Leiters mit unterschiedlichen Kontaktelementen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine Detailansicht eines elektrischen Leiters nach dem Ausführungsbeispiel, wobei die Kontaktelemente als Einpresspins ausgeführt sind,
3 eine Detailansicht eines elektrischen Leiters nach dem Ausführungsbeispiel, wobei die Kontaktelemente als Schneidklemme ausgeführt sind, und
4 eine Detailansicht eines elektrischen Leiters nach dem Ausführungsbeispiel, wobei die Kontaktelemente als Einpresspins mit 90° Biegung ausgeführt sind.

An embodiment of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing:

1 a perspective view of an electrical conductor with different contact elements according to an embodiment of the invention,
2 a detailed view of an electrical conductor according to the embodiment, wherein the contact elements are designed as press-in pins,
3 a detailed view of an electrical conductor according to the embodiment, wherein the contact elements are designed as insulation displacement terminals, and
4 a detailed view of an electrical conductor according to the embodiment, wherein the contact elements are designed as press-in pins with a 90° bend.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The 1 to 4 show an embodiment of the invention.

1 zeigt einen elektrischen Leiter 1 aus einer Stromschiene 2 und einer Vielzahl an Kontaktelementen 3. Die Kontaktelemente 3 umfassen Einpresspins 33, Kontaktpins 34a, 34b, Schneidklemmen 35 und Nietpins 36. Die Kontaktelemente 3 sind sowohl nach oben, nach unter, als auch nach hinten angeordnet. Weiterhin ist es denkbar die Kontaktelemente 3 in weitere Richtungen an der Stromschiene 2 anzuordnen. 1 shows an electrical conductor 1 made up of a busbar 2 and a plurality of contact elements 3. The contact elements 3 comprise press-in pins 33, contact pins 34a, 34b, insulation displacement terminals 35 and rivet pins 36. The contact elements 3 are arranged upwards, downwards and backwards. It is also conceivable to arrange the contact elements 3 in other directions on the busbar 2.

Die Stromschiene 2 besteht aus einem Blechstreifen, welcher zwei Mal senkrecht zur Längsachse gebogen ist und einmal parallel zur Längsachse. Die Breite B der Stromschiene 2 ist deutlich größer als die Dicke D der Stromschiene 2.The busbar 2 consists of a sheet metal strip which is bent twice perpendicular to the longitudinal axis and once parallel to the longitudinal axis. The width B of the busbar 2 is significantly larger than the thickness D of the busbar 2.

Die Kontaktelemente 3 im Ausführungsbeispiel umfassen alle eine Verbindungszone 31 zur Verbindung mit der Stromschiene 2 und eine Anschlusszone 32 zur Verbindung mit einem Elektronikbauteil.The contact elements 3 in the embodiment all comprise a connection zone 31 for connection to the busbar 2 and a connection zone 32 for connection to an electronic component.

In 1 sind zwei unterschiedliche Kontaktpins 34a, 34b dargestellt. Der erste Kontaktpin 34a ist ein Blechbauteil und weist eine schwertförmige Geometrie auf. Zwischen Verbindungszone 31 und Anschlusszone 32 weist der Kontaktpin 34a eine 90° Biegung 37 auf. Die Verbindungszone 32 des ersten Kontaktpins 34a ist zweiteilig ausgeführt. Dabei ist die Verbindungszone 32 in zwei kreisförmige Kontaktlöcher 21 in der Stromschiene 2 eingepresst. Durch die schwertförmige Geometrie weist der Kontaktpin 34a eine große Kontaktfläche auf und kann beispielsweise mit flächigen Buchsen an Elektronikbauteilen verbunden werden.In 1 Two different contact pins 34a, 34b are shown. The first contact pin 34a is a sheet metal component and has a sword-shaped geometry. Between the connection zone 31 and the connection zone 32, the contact pin 34a has a 90° bend 37. The connection zone 32 of the first contact pin 34a is designed in two parts. The connection zone 32 is pressed into two circular contact holes 21 in the busbar 2. Due to the sword-shaped geometry, the contact pin 34a has a large contact surface and can be connected, for example, to flat sockets on electronic components.

Der zweite Kontaktpin 34b weist eine zylinderförmige Form auf, wobei die Mantelfläche die Anschlusszone 32 bildet. Der zweite Kontaktpin 34b steckt mit seiner Verbindungszone 31 in einem kreisförmigen Kontaktloch 21 in der Stromschiene 2. Durch eine zusätzliche Verstemmung wurde die Verbindung des zweiten Kontaktpins 34b mit der Stromschiene 2 verstärkt. Der zweite Kontaktpin 34b ist für einen Kontakt mit einer zylinderförmigen Kontaktbuchse ausgelegt. Für eine bessere Kontaktierung mit einem Elektronikbauteil weist der zweite Kontaktpin 34b eine Fase zwischen Mantelfläche und Stirnfläche auf.The second contact pin 34b has a cylindrical shape, with the outer surface forming the connection zone 32. The second contact pin 34b is inserted with its connection zone 31 in a circular contact hole 21 in the busbar 2. The connection of the second contact pin 34b to the busbar 2 was reinforced by additional caulking. The second contact pin 34b is designed for contact with a cylindrical contact socket. For better contact with an electronic component, the second contact pin 34b has a bevel between the outer surface and the end face.

Neben dem zweiten Kontaktpin 34b ist im Ausführungsbeispiel auf der Stromschiene 2 ein Nietpin 36 aufgebracht. Der Nietpin 36 ist zylinderförmig, wobei die Mantelfläche des Nietpins 36 als Anschlusszone 32 dient. Der Nietpin 36 ist eingerichtet in ein zugehöriges Loch in einem Elektronikbauteil gesteckt und anschließend plastisch umgeformt zu werden. Somit entsteht zwischen elektrischem Leiter 1 und Elektronikbauteil eine feste, formschlüssige Verbindung. Der Nietpin 36 ist fest mit dem zugehörigen Kontaktloch 21 in der Stromschiene 2 verbunden.In addition to the second contact pin 34b, a rivet pin 36 is attached to the busbar 2 in the exemplary embodiment. The rivet pin 36 is cylindrical, with the outer surface of the rivet pin 36 serving as a connection zone 32. The rivet pin 36 is designed to be inserted into an associated hole in an electronic component and then plastically deformed. This creates a firm, positive connection between the electrical conductor 1 and the electronic component. The rivet pin 36 is firmly connected to the associated contact hole 21 in the busbar 2.

Des Weiteren weist das Ausführungsbeispiel in 1 Kontaktelemente auf, welche als Einpresspin 33 oder Schneidklemme ausgeführt sind und in den 2 - 4 detailliert beschrieben werden.Furthermore, the embodiment in 1 Contact elements, which are designed as press-in pin 33 or insulation displacement terminal and in the 2 - 4 be described in detail.

Somit zeigt 1 einen elektrischen Leiter, welcher kostengünstig ist und hohe Ströme leiten kann. Außerdem weist der elektrische Leiter ein geringes Gewicht auf und kann robust mit weiteren Elektronikbauteilen über die Kontaktelemente 3 kontaktiert werde.Thus, 1 an electrical conductor that is inexpensive and can conduct high currents. In addition, the electrical conductor is lightweight and can be robustly contacted with other electronic components via the contact elements 3.

2 zeigt eine Detailansicht des Ausführungsbeispiels eines elektrischen Leiters 1 aus 1. In 2 ist ein Abschnitt mit vier Kontaktelementen 3 gezeigt, welche als Einpresspins 33 ausgeführt sind. Die Einpresspins 33 sind als Blechbauteil ausgeführt und weisen identische pfeilförmige Anschlusszonen 32 auf. Die Verbindungszone 31 ist in zwei Ausführungsformen dargestellt. 2 shows a detailed view of the embodiment of an electrical conductor 1 from 1 . In 2 a section with four contact elements 3 is shown, which are designed as press-in pins 33. The press-in pins 33 are designed as sheet metal components and have identical arrow-shaped connection zones 32. The connection zone 31 is shown in two embodiments.

Die erste Ausführungsform zeigt eine im wesentlichen rechteckige Verbindungszone 31a mit zwei seitlichen Aussparungen. Diese Aussparungen entsprechen dem Hinterschnitt 22 im gestanzten offenen Kontaktloch 21 in der Stromschiene 2.The first embodiment shows a substantially rectangular connection zone 31a with two lateral recesses. These recesses correspond to the undercut 22 in the punched open contact hole 21 in the busbar 2.

Die zweite Ausführungsform zeigt jeweils eine im wesentlichen kreisförmige Verbindungszone 31b, welche über einen schmalen Steg mit der Anschlusszone 32 verbunden ist. Dabei ist ein Teil des Stegs ebenfalls mit der Stromschiene 2 in Kontakt. Das zugehörige Kontaktloch 21, welches in die Stromschiene 2 gestanzt wurde weist somit einen Hinterschnitt 22 am Übergang des runden Bereichs in den stegförmigen Bereich auf.The second embodiment shows a substantially circular connection zone 31b, which is connected to the connection zone 32 via a narrow web. A part of the web is also in contact with the busbar 2. The associated contact hole 21, which was punched into the busbar 2, thus has an undercut 22 at the transition from the round area to the web-shaped area.

Sowohl die rechteckige Verbindungszone 31a, als auch die kreisförmige Verbindungszone 31b sind sowohl als Pressverbindung im Kontaktloch 21 der Stromschiene 2, als auch als Anbindung 38 dargestellt. Die Verbindungszone 31 ist dabei in beiden Fällen parallel zur Stromschiene 2 angeordnet.Both the rectangular connection zone 31a and the circular connection zone 31b are shown both as a press connection in the contact hole 21 of the busbar 2 and as a connection 38. The connection zone 31 is arranged parallel to the busbar 2 in both cases.

3 zeigt eine Detailansicht des Ausführungsbeispiels eines elektrischen Leiters 1 aus 1. In 3 ist ein Abschnitt mit zwei Kontaktelementen 3 gezeigt, welche als Schneidklemme 35 ausgeführt sind. Schneidklemmen 35 eignen sich insbesondere zur Kontaktierung von elektrischen Kabeln ohne Löten, Schrauben und Abisolieren. Dies führt zu einer günstigen und schnellen Verbindungstechnik, welche eine sichere Verbindung sicherstellt. 3 shows a detailed view of the embodiment of an electrical conductor 1 from 1 . In 3 is a section with two contact elements elements 3 are shown, which are designed as insulation displacement terminals 35. Insulation displacement terminals 35 are particularly suitable for contacting electrical cables without soldering, screwing or stripping. This leads to an inexpensive and fast connection technology, which ensures a secure connection.

Die Schneidklemme hat eine rechteckige Grundform mit einer Kerbe 35a an der außenstehenden Kante. Ein Kabel kann senkrecht zur Grundfläche der Schneidklemme 35 in die Kerbe 35a hineingepresst werden, wodurch das Kabel an dieser Stelle abisoliert und kontaktiert wird. Ein Hinterschnitt am unteren Ende der Kerbe 35a verhindert das Lösen eines Kabels.The insulation displacement terminal has a rectangular basic shape with a notch 35a on the outer edge. A cable can be pressed into the notch 35a perpendicular to the base of the insulation displacement terminal 35, whereby the cable is stripped and contacted at this point. An undercut at the lower end of the notch 35a prevents a cable from coming loose.

Die Schneidklemme 35 ist in 3 sowohl im eingepressten Zustand, als auch im verschweißten Zustand dargestellt. Für eine Pressverbindung wird ein rechteckiges Kontaktloch 21 in den Rand der Stromschiene 2 gestanzt. Das Kontaktloch 21 weist eine Übermaßpassung zum Kontaktbereich 31 des Kontaktelements 3 auf. Durch die rechteckige Form des Kontaktlochs 21 weist dieses keinen Hinterschnitt auf, weshalb das Kontaktelement 3 sowohl seitlich als auch längs in das Kontaktloch 21 gepresst werden kann. Um die Pressverbindung zusätzlich zu festigen kann sie mit weiteren Verbindungsverfahren kombiniert werden, wie beispielsweise Schweißen, Löten oder Verstemmen.The insulation displacement terminal 35 is in 3 shown both in the pressed-in state and in the welded state. For a press connection, a rectangular contact hole 21 is punched into the edge of the busbar 2. The contact hole 21 has an interference fit to the contact area 31 of the contact element 3. Due to the rectangular shape of the contact hole 21, it has no undercut, which is why the contact element 3 can be pressed into the contact hole 21 both laterally and lengthwise. To further strengthen the press connection, it can be combined with other connection methods, such as welding, soldering or caulking.

Die rechte Schneideklemme 35 ist in 3 ohne Pressverbindung dargestellt. Sie liegt dabei bündig mit ihrem Kontaktbereich 31 an der Stromschiene 2 an. Die Verbindung wird vorzugsweise über eine Schweißverbindung 38 hergestellt, beispielsweise durch Reibschweißen, Ultraschallschweißen oder Laserschweißen. Alternativ ist auch eine Lötverbindung oder Verstemmung von Stromschiene 2 und Kontaktelement 3 denkbar. Die Verbindung zwischen Stromschiene 2 und Kontaktelement 3 sollte eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen und mechanisch sowie thermisch stabil sein.The right cutting clamp 35 is in 3 without a press connection. It lies flush with its contact area 31 on the busbar 2. The connection is preferably made via a welded connection 38, for example by friction welding, ultrasonic welding or laser welding. Alternatively, a soldered connection or caulking of the busbar 2 and contact element 3 is also conceivable. The connection between the busbar 2 and contact element 3 should have good electrical conductivity and be mechanically and thermally stable.

4 zeigt eine weitere Detailansicht des Ausführungsbeispiels eines elektrischen Leiters 1 aus 1. In 4 ist ein Abschnitt mit zwei Kontaktelementen 3 gezeigt, welche als Einpresspin 33 mit einer 90° Biegung 37 ausgeführt sind. 4 shows a further detailed view of the embodiment of an electrical conductor 1 from 1 . In 4 a section with two contact elements 3 is shown, which are designed as press-in pins 33 with a 90° bend 37.

Die Biegung 37 ermöglicht es Elektronikbauteile, welche in unterschiedlichen Richtungen zum elektrischen Leiter 1 angeordnet sind, zu kontaktieren. Durch die Biegung 37 wirken Kräfte versetzt auf die Verbindungszone 31 des Einpresspins 33, was Torsions- oder Biegemomente zwischen Kontaktelement 3 und Stromschiene 2 zur Folge hat. Um diese Drehmomente möglichst gering zu halten ist die Biegung 37 vorzugsweise möglichst nah an der Verbindungszone 31 angeordnet. Die Biegung 37 kann je nach den Anforderungen an weitere Kontaktierungen in beliebige Richtungen ausgeführt sein.The bend 37 makes it possible to contact electronic components that are arranged in different directions to the electrical conductor 1. Due to the bend 37, forces act in a displaced manner on the connection zone 31 of the press-in pin 33, which results in torsional or bending moments between the contact element 3 and the busbar 2. In order to keep these torques as low as possible, the bend 37 is preferably arranged as close as possible to the connection zone 31. The bend 37 can be designed in any direction depending on the requirements for further contacts.

Um die Drehmomente auf die Verbindung zwischen Kontaktelement 3 und Stromschiene 2 in 4 aufzunehmen ist eine feste Verbindung zwischen den zwei Komponenten notwendig. Diese kann erfindungsgemäß durch das Einpressen einer Verbindungszone 31 in ein Kontaktloch 21 und/oder durch ein weiteres Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Schweißen oder Verstemmen, erfolgen. In 4 sind die zwei Verbindungszonen 31 analog zu den Einpresspins 33 in 2 dargestellt. Sie weisen einen rechteckigen Querschnitt mit zwei seitlichen, gegenüberliegenden Einkerbungen auf. Somit entsteht eine feste Verbindung mit einem geringen Übergangswiderstand zwischen dem Kontaktelement 3 und der Stromschiene 2.In order to apply the torques to the connection between contact element 3 and busbar 2 in 4 a firm connection between the two components is necessary. According to the invention, this can be achieved by pressing a connection zone 31 into a contact hole 21 and/or by another connection method, such as welding or caulking. In 4 The two connection zones 31 are analogous to the press-in pins 33 in 2 They have a rectangular cross-section with two lateral, opposing notches. This creates a firm connection with a low contact resistance between the contact element 3 and the busbar 2.

Claims

Electrical conductor (1) comprising a busbar (2) and a contact element (3), • wherein the contact element (3) consists of a copper alloy or copper, • wherein the contact element (3) comprises a connection zone (31) for connection to the busbar (2) and a connection zone (32) for connection to an electronic component, • wherein the busbar (2) is a sheet metal component, • wherein the busbar (2) and the contact element (3) consist of different materials, and • wherein the busbar (2) and the contact element (3) are connected to one another at the connection zone (31) in a non-destructively detachable manner.

Electrical conductor (1) according to Claim 1 , wherein the busbar (2) has a contact hole (21), wherein the connection zone (31) of the contact element (3) is designed to be pressed into the contact hole (21).

Electrical conductor (1) according to Claim 2 , wherein the contact hole (21) on the busbar (2) is open.

Electrical conductor (1) according to Claim 3 , wherein the contact hole (21) has an undercut (22).

Electrical conductor (1) according to one of the preceding claims, wherein the contact element (3) is a sheet metal component.

Electrical conductor (1) according to one of the preceding claims, wherein the contact element (3) is designed to be cold pressed into the contact hole (21).

Electrical conductor (1) according to one of the preceding claims, wherein the connection zone of the contact element (3) comprises a press-in pin (33) and/or a contact pin (34) and/or an insulation displacement terminal (35) and/or a rivet pin (36).

Electrical conductor (1) according to one of the preceding claims, wherein the contact element (3) is designed to be welded to the busbar (2).

Electrical conductor (1) according to one of the preceding claims, wherein the contact element (3) is designed to be caulked to the busbar (2).

Electrical conductor (1) according to one of the preceding claims, wherein the contact element (3) has a bend (37) of 90°

Electrical conductor (1) according to one of the preceding claims, which is designed to electrically contact several electronic components via contact elements (3).

Control device comprising an electrical conductor (1) according to one of the preceding claims.