WO2014140221A1 - Anschlussdurchführung für ein gehäuse eines elektrischen bauteils, insbesondere eines akkumulators - Google Patents

Anschlussdurchführung für ein gehäuse eines elektrischen bauteils, insbesondere eines akkumulators Download PDF

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recess
contact element
connection bushing
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Christian Voss
York Dlugokinski
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Fele & Co KG GmbH
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a terminal bushing for a housing of an electrical component, with at least one electrical contact element, with an outer clamping element, which has at least one first recess for passing the at least one electrical contact element in a feedthrough direction, and with an inner clamping element, the at least a first recess for the passage of the at least one electrical contact element in the feedthrough direction. Furthermore, the present invention relates to a method for mounting a terminal bushing for a housing of an electrical component. Such a connection implementation is known for example from the document EP 1 318 554 A2.
  • Electrical components in particular batteries, i. Primary cells, or accumulators, i. Secondary cells are now used in many applications, especially in recent times in many motor vehicles, such as automobiles, boats or motorcycles.
  • a frequently used type of electrical components are accumulators, for example, lithium-ion-based.
  • connection implementation is the initially mentioned document EP 1 318 554 A2.
  • a metal housing is formed and a passage is made by means of a caulked bolt.
  • the metal housing is clamped between an outer plate and an inner plate of the caulked bolts.
  • a sealing and insulating element is arranged such that it is avoided to energize the housing.
  • Another example of the provision of such a housing feedthrough means of a bolt element, for example, the document DT 26 46 652 A.
  • An object of the present invention is therefore to provide a waterproof and tool-free mountable connection bushing.
  • the connection implementation should also be automated mountable and can be produced at low cost.
  • the terminal bushing further comprises a clamping element, wherein the clamping element has a recess, a Outside surface and having an outer surface opposite inner surface, and wherein the clamping element is inserted perpendicular to the feedthrough direction in a joining direction in the outer circumferential groove, wherein the outer surface bears against the inner clamping element and the inner surface on a side facing away from the flange portion of the outer peripheral groove of the respective electrical contact element.
  • connection feedthrough which can be determined without tools only by means of the clamping element.
  • the outer clamping element and the inner clamping element can be applied to a correspondingly provided recess of the housing or a wall portion of the housing.
  • the electrical contact element can then be passed. This is then at least indirectly, that is directly or indirectly, for example via a sealing ring on the outer clamping element.
  • the electrical contact element is dimensioned such that the outer circumferential groove, which may be formed completely over the entire circumference or even over only part of the circumference, projects at least partially from the recess of the inner clamping element on the inner side of the inner clamping element.
  • a simple and secure mounting option for a housing bushing can be provided without tools.
  • the inner clamping element, the outer clamping element and the clamping element can simultaneously serve as insulation against the housing.
  • connection feedthrough with at least one electrical contact element, with an outer clamping element having at least one first recess for passing the at least one electrical contact element in a feedthrough direction, and with an inner clamping element, the at least one first recess for passing the at least one electrical contact element in the feedthrough direction, wherein the at least one electrical contact element each has an outer circumferential groove and a flange portion, wherein the terminal bushing further comprises a clamping element, wherein the clamping element has a recess, an outer surface and an outer surface opposite the outer surface,
  • the method according to the second aspect of the invention provides the same advantages as the connection implementation according to the first aspect of the invention.
  • connection feedthrough can be provided that the inner clamping element has a Verrastungsabêt, wherein the clamping element has a Verrastungskante, which comes to rest on the Verrastungsabrough of the inner clamping element when the clamping element is inserted into the absolutelyplasticsnut.
  • connection feedthrough in the assembled state of the connection feedthrough the clamping element is fixed positively against the joining direction.
  • the latching portion and the Verrastungskante thus provide a way to securely mount the connection feedthrough. It can thus not solve itself, but it requires one, in particular manual, effort to solve the Verrastungskante over the Verrastungsabites again.
  • the connection feedthrough can be provided that the clamping element widens wedge-shaped around the recess around opposite to the joining direction of the clamping element.
  • the at least one contact element is increasingly braced in the connection passage by the flange is used at least indirectly to the outer clamping element.
  • the voltage which arises here can then be determined by means of the above-described mechanism of the latching portion of the latching edge, so that the voltage is held securely and positively.
  • connection feedthrough comprises a second electrical contact element, wherein the inner clamping element has a second recess for passing the second electrical contact element in the feedthrough direction, and wherein the outer clamping element has a second recess for the implementation of the second having electrical contact element in the feedthrough direction.
  • the clamping element also has a second recess.
  • the implementation of both the first electrical contact element and the second electrical contact element can be provided by means of a single insertion of the clamping element.
  • the implementation of both electrical contact elements is then clamped and fixed. In this way, a positive pole and a negative pole or a mass can be passed through the housing by means of a single connection feedthrough.
  • connection feed-through furthermore has a wall section element which is arranged between the outer clamping element and the inner clamping element. is net, wherein the wall portion element has a recess for each contact element.
  • connection feedthrough can be provided pre-mounted on the wall section element, wherein the wall section element in turn can then be connected to a remaining housing of the electrical component.
  • connection feedthrough in a further embodiment of the connection feedthrough can be provided that the outer clamping element has around each recess around a collar portion which is inserted into a corresponding recess of the wall section element or in a corresponding recess of the housing.
  • connection feedthrough can be provided that the inner clamping element around each recess around a stepped collar portion having a first portion of larger diameter and a second portion of smaller diameter, wherein the first portion of larger diameter is inserted into the recess of the wall portion element and the second smaller diameter portion is inserted into the collar portion of the outer biasing member.
  • the first section can be inserted directly into the housing even if there is no wall section element.
  • a centering of the inner clamping element on the housing or the wall section element is also provided from the side of the inner clamping element.
  • the stepped collar portion allows interfitting with the collar portion of the outer tensioning member so that through the entire Through the respective contact element can be completely isolated from the housing or the wall section element, in particular within the recesses.
  • connection feedthrough comprises at least a first sealing ring member which is arranged between the flange portion of the at least one electrical contact element and an outer surface of the outer clamping element.
  • connection feedthrough comprises at least a second sealing ring element which is arranged between the outer clamping element and the wall portion element around the collar portion of the outer clamping element around.
  • the at least one second sealing ring element may be arranged around the collar portion of the outer tensioning element even in the absence of wall portion element between the outer clamping element and the housing. In this way, a watertight seal between the outer clamping element and the housing or the wall section element can be provided, so that even in the intervening gap no water can penetrate.
  • all leading into the interior of the housing contact surfaces by means of the at least one first sealing ring member and the at least one second sealing ring member are sealed watertight.
  • the terminal bushing has a first electrical contact element and a second electrical contact element, wherein the first electrical contact element and the second have electrical contact element in the direction of execution two different lengths.
  • the various poles can be provided for a connection.
  • the different lengths can be used to identify each pole of a battery. For example, it can be provided that the positive pole has a shorter length and thus the corresponding electrical contact element protrudes by a lesser extent into the interior of the housing.
  • the terminal bushing has a first electrical contact element and a second electrical contact element, and wherein each electrical contact element has a poling mark.
  • this mark can be provided alternatively or cumulatively to the different lengths of the electrical contact elements.
  • a poling mark a "+" - or
  • Marking be provided on an electrical contact element. This can be provided, for example, already in the production as a recess in the surface of the electrical contact element.
  • connection feedthrough can be provided that the outer clamping element, the inner clamping element and the clamping element are each formed of a plastic.
  • plastic is basically thermosets, thermoplastics or elastomers in question. In this way it is possible, for example, to produce the outer clamping element, the inner clamping element and the clamping element in an injection molding process. This allows a particularly simple production of the connection execution. Furthermore, the plastic elements also act as insulation tion of the electrical contact element with respect to the housing or the wall section element.
  • the electrical component is an accumulator for an electric vehicle, in particular an automobile.
  • connection implementation can be used particularly advantageous since such motor vehicles are usually manufactured in large series and at the same time the space is exposed to moisture. In this way, the advantages of the proposed connection implementation come especially to fruition.
  • connection execution can also be used accordingly in the method for mounting the connection execution.
  • Fig. 1 is a schematic view of an electrical component with surrounding
  • connection implementation shows a further embodiment of the connection implementation in an exploded isometric view
  • 4 shows the representation of FIG. 3 from another viewing direction
  • FIG. 5 shows the illustration of FIG. 3 in the assembled state
  • FIG. 6 shows the representation of FIG. 5 from an opposite viewing direction
  • Fig. 7 is a view along a section line VII-VII in Fig. 6, and
  • FIG. 8 is a schematic flowchart of a method.
  • Fig. 1 shows schematically an environment of a terminal bushing 10.
  • the terminal bushing 10 is particularly used to find application in an electric vehicle 12.
  • the electric vehicle 12 may be either an automobile, a motorcycle or, for example, a boat.
  • any environment for using the connection feed-through 10 is conceivable.
  • the connection bushing 10 will be described using the example of an electric vehicle.
  • a vehicle electrical system 14 may be provided, which supplies at least a portion of the electrical components in the electric vehicle 12.
  • an accumulator 18 may be provided, which is arranged within a housing 16. The accumulator 18 can thus be charged and then serves the electrical system 14 as an energy source.
  • the accumulator 18 is arranged protected in a watertight housing 16. Accordingly, a first contact element 20 and a second contact element 22 are provided for connecting the accumulator 18 to the vehicle electrical system 14.
  • the accumulator 18 is connected both to the first and to the second contact element 20, 22 on the one side.
  • the electrical system 14 is connected to both the first and the second contact element 20, 22.
  • the contact elements 20, 22 are made of copper or another conductive metal, for example. It is understood that these must be passed through the housing 16. It is necessary in particular that the Carrying out the contact elements 20, 22 through the housing 16 is also waterproof. For this purpose, the connection bushing 10 is provided.
  • connection bushing 10 has at least one contact element.
  • the terminal bushing 10 has two contact elements, namely a first contact element 20 and a second contact element 22.
  • connection bushing has an outer clamping element 20 and an inner clamping element 26. Furthermore, a clamping element 28 is provided.
  • Both the first and the second contact element 20, 22 each have an outer circumferential groove 38.
  • the outer circumferential groove can be provided completely around the circumference of the contact element 20 or 22. However, it can also be provided that the outer circumferential groove 38 extends only partially over the circumference of the first and the second contact element 20, 22.
  • each of the contact elements 20, 22 has a flange section 36.
  • the flange portion 36 has on each of the contact elements 20, 22 the largest diameter.
  • a feedthrough direction of each of the contact elements 20, 22 by the inner clamping element 24 and the outer clamping element 26 is designated by X.
  • a joining direction of the clamping element 28 perpendicular to the feedthrough direction is denoted by Y.
  • the terminal bushing is shown in an exploded view. The assembled view will be discussed in more detail below.
  • the operation of the connection feedthrough is such that the outer clamping element 24 is placed on the housing 16 from outside at a feedthrough point.
  • the inner clamping section 26 is arranged from the inside such that recesses provided correspondingly in the outer clamping element 24 and the inner clamping element 26 are aligned.
  • each of the flange sections 36 comes to rest, at least indirectly, on the outer clamping element 24.
  • the flange portion 36 does not have to rest directly on the outer clamping element 24, there may be one or more other elements between them, for example, in each case a sealing ring or the like.
  • the position of the outer circumferential groove 38 relative to the flange portion 36 is dimensioned such that upon contact of the flange portion 36 on the outer clamping element, the outer circumferential groove 38 protrudes at least partially inwardly from the inner clamping element 26.
  • the clamping element then sits between a side of the outer circumferential groove 38 facing away from the flange section 36 and the inner clamping element 26.
  • the contact elements 20, 22 are fixed in the feedthrough direction X as well as opposite to the feedthrough direction X. This is on the one hand via the flange portion 36 which abuts each of the outer clamping element 24 and on the other hand ensured by the clamping element 28.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the connection implementation in a more detailed representation.
  • FIG. 4 shows the embodiment in FIG. 3 from an opposite viewing angle, so that FIGS. 3 and 4 are described below across figures.
  • FIGS. 3 and 4 show the connection bushing 10 again in an exploded view.
  • the same elements as in FIG. 2 are with the same reference numerals and therefore will not be described again. In the following, only the changes or additions will be discussed.
  • the first contact element 20 and the second contact element 22 are as already explained in connection with the embodiment of FIG. 2 executed. They each have an outer circumferential groove 38, which allows the insertion of the clamping element 28 in the Y direction. For this purpose, a recess 60 for each of the contact elements 20, 22 is provided in the clamping element 28 in each case.
  • a wall portion member 30 is provided.
  • the wall section element 30 can be a separate part of the connection feedthrough 10.
  • the wall section element 30 may also be a part of the housing 16 which has been broken out and which is not mounted together with the connection feedthrough 10.
  • the wall section member 30 can thus be mounted together with the terminal duct 10 by, for example, mounting the wall section member 30 in advance on the housing 16.
  • the illustrated wall section element 30 is an integral part of the housing 16.
  • the illustrations in FIGS. 3 and 4 and also in the following figures are intended for purposes of illustration only, to illustrate the mounting on the housing 16.
  • the wall section element 30 or the housing 16 as the contact element has a recess 58 through which this is to be passed.
  • first sealing ring members 32 are provided which are to provide a seal between the flange portions 36 and the outer clamping member 24
  • second sealing ring members 34 are provided for each of the contact elements 20, 22, a seal between the outer clamping element 24 and the housing 16 or the wall section element 30.
  • the outer clamping element 24 is thus initially provided, for example.
  • the outer clamping element 24 has recesses 44, which are formed to match the recesses 58.
  • the recesses 58, 44 and also recesses 48 of the inner clamping element 26 shown in FIGS. 3 and 4 are of circular design. In principle, however, these can also have any other cross-sectional shapes, for example, oval, rectangular or the like.
  • the outer clamping element 24 for each contact element on a collar portion 24 which is disposed around the recess 44 and extends in the direction of the feedthrough direction X of the inner clamping member 24 from.
  • the collar portion 46 fits into a recess 58 of the wall section element 30 or of the housing 16 and at the same time serves as insulation of the respective contact element 20, 22 with respect to the wall section element 30 or the housing 16.
  • a corresponding second sealing ring element 34 can be arranged around the respective collar section 46 and, after placing the outer tensioning element 24 on the wall section element 30 or the housing 16, provides a watertight seal.
  • the inner clamping element 26 can be placed on the wall section element 30 or the housing 16. Recesses 48 of the inner clamping element 26 correspond to the recesses 58 of the wall section element 30 or of the housing 16.
  • the inner clamping element 26 has a stepped collar section 50 above it.
  • the stepped collar portion 50 has a first collar portion 52 of larger diameter and a second collar portion 54 of smaller diameter.
  • the first collar portion 52 in this case has a diameter which corresponds to that of the collar portion 46 of the outer tensioning element 24.
  • the diameter of the second collar portion 54 is dimensioned such that the second collar portion 54 may protrude into the collar portion 46 of the outer tension member 24.
  • the inner clamping element 26 and the outer clamping element 24 can be joined together and it is through the entire passage through the recess 58 of the wall section member 30 and the housing 16 an insulation of a respective Contact element 20, 22 opposite the wall portion member 30 and the housing 16 is provided.
  • the first sealing ring elements 32 can either be placed on the outer clamping element 24 or pulled over the respective contact elements 20, 22 in abutment against the flange portion 36.
  • the contact elements 20, 22 are pushed through the recesses 44, 58, 48 in the feedthrough direction X until the flange portion 36 on the first sealing element 32 on the outer clamping element 24 comes indirectly to the plant.
  • the components are dimensioned such that at least a part of a respective outer circumferential groove 38 protrudes in the X direction from the inner clamping element 26.
  • the clamping element 28 is inserted via the contact elements 20, 22 in the outer circumferential grooves 38.
  • the clamping element 28 has a wedge wall 64 which widens in a wedge shape in cross section.
  • the wedge element 28 may have a web 62 which forms the shape of a T with the wedge wall 64. The web 62 may be arranged in the assembled state between the contact elements 20, 22.
  • the inner clamping element in each case has a latching section 56, which is designed as a latching lug.
  • the wedge element 28 has a corresponding latching edge 76. Is the clamping element 28 complete inserted, snap the latching portions 56, which can resiliently wegzufedern during insertion of the clamping member 28 to the side over the Verrastungskante 76, so that in the negative Y direction, a positive connection is provided which prevents the clamping element 28 pushed out of the circumferential grooves 38 again can be. Thus, then the entire connection implementation is braced and securely determined.
  • FIG. 5 the assembled state of Fig. 5 is shown in an opposite direction. Identical elements are identified by the same reference numerals and will therefore not be described again.
  • the latching sections or latching lugs are snapped over the latching edge 76. A removal of the clamping element 28 and an independent balancing out of the clamping element 28 is thus no longer possible.
  • first contact element 20 and the second contact element 22 have different lengths. This is apparent in particular from the illustration of FIG. 6.
  • the length 40 of the first contact element 20 and the length 42 of the second contact element 22 are further designated in FIG. 4.
  • the contact elements 20, 22 have pole markings 66. These can also provide a visual representation of the polarity.
  • Fig. 7 shows a cross-sectional view along the line VII-VII in Fig. 6. The same elements are again identified with the same reference numerals and will therefore not be explained again.
  • the terminal bushing 10 is shown in an assembled state.
  • the clamping element 28 has an outer surface 68 and an inner surface 70. Furthermore, the clamping member 28 is wedge-shaped in the Y direction, i. in the view shown in Fig. 7, the width between the outer surface 68 and the inner surface 70 in the Y direction becomes narrower.
  • the outer circumferential groove 38 has a side wall 74 facing away from the flange section 36.
  • the clamping element 28 is inserted into the respective outer circumferential groove of the contact element 20, 22 such that it is inserted between the inner clamping element 26 and the side wall 74.
  • the outer surface 68 rests against the inner clamping element 26 and the inner surface 70 against the side wall 74. In this way, when inserting the clamping element 28 in the Y direction, the entire assembly is tensioned, that is, the flange portion 36 is pulled in the X direction and the sealing ring member 32, 34 squeezed.
  • the collar sections 56, 50 ensure insulation of the respective contact element 20, 22 with respect to the wall section element 30 or the housing 16.
  • the second collar portion 54 which has a smaller diameter than the first collar portion 52, are pushed in the collar portion 46 of the outer tensioning member 24.
  • the arrangement shown in FIG. 7 is obtained.
  • This is waterproof and can also be easily mounted without tools. Since at least the clamping element 28, the outer clamping element 24 and the inner clamping element 26 may be formed of plastic, these are not only simple and inexpensive to manufacture, but at the same time isolate contact elements 20, 22 relative to the wall section element 30 and the housing 16th
  • FIG. 8 schematically shows a flowchart of a method for mounting the terminal bushing 10 in the housing 16. The method begins in a start step 82.
  • step 86 of applying the outer clamping element to an outer side of the housing 16 and applying the inner clamping element 26 to an inner side of the housing.
  • the order of application of the outer clamping element 24 and the inner clamping element 26 can be chosen as desired.
  • a step 88 of performing the at least one electrical contact element in the feedthrough direction X is performed by a respective recess 44, 48 of the inner clamping element 26 and the outer clamping element 24, so that the flange portion 36 comes to rest on the outer clamping element at least indirectly.
  • a step 90 of inserting the clamping member 28 perpendicular to the feedthrough direction X in a joining direction Y in the outer circumferential groove 38 follows, so that the outer surface 68 on the inner clamping member 26 and the inner surface 70 on a side facing away from the flange 36 side 72 of the outer peripheral groove 38 of the respective electrical contact element 20, 22 come to rest.
  • the terminal bushing 10 is now fully assembled and the method ends in the stop step 92.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussdurchführung (10) für ein Gehäuse (16) eines elektrischen Bauteils (18), mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement (20, 22) (20, 22), mit einem Außenspannelement (24), das eine mindestens eine erste Aussparung (44) zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) (20, 22) in einer Durchführungsrichtung (X) aufweist, und mit einem Innenspannelement (26), das eine mindestens eine erste Aussparung (48) zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) in der Durchführungsrichtung (X) aufweist. Das mindestens eine elektrische Kontaktelement (20, 22) weist jeweils eine Außenumfangsnut (38) und einen Flanschabschnitt (36) auf, wobei die Anschlussdurchführung (10) des Weiteren ein Klemmelement (28) aufweist, wobei das Klemmelement (28) eine Ausnehmung (60), eine Außenfläche (68) und eine der Außenfläche (68) entgegengesetzte Innenfläche (70) aufweist, und wobei das Klemmelement (28) senkrecht zu der Durchführungsrichtung (X) in einer Fügerichtung (Y) in die Außenumfangsnut (38) eingefügt ist, so dass die Außenfläche (68) an dem Innenspannelement (26) und die Innenfläche (70) an einer dem Flanschabschnitt (36) abgewandten Seite (72) der Außenumfangsnut (38) des jeweiligen mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) anliegt.

Description

Anschlussdurchführung für ein Gehäuse eines elektrischen Bauteils,
insbesondere eines Akkumulators
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussdurchführung für ein Gehäuse eines elektrischen Bauteils, mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement, mit einem Außenspannelement, das mindestens eine erste Aussparung zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements in einer Durchführungsrichtung aufweist, und mit einem Innenspannelement, das mindestens eine erste Aussparung zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements in der Durchführungsrichtung aufweist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Montieren einer Anschlussdurchführung für ein Gehäuse eines elektrischen Bauteils. [0002] Eine solche Anschlussdurchführung ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 318 554 A2 bekannt.
[0003] Elektrische Bauteile, insbesondere Batterien, d.h. Primärzellen, oder Akkumulatoren, d.h. Sekundärzellen, werden mittlerweile in vielen Anwendungen verwendet, insbesondere in neuerer Zeit in vielen Kraftfahrzeugen, beispielsweise Automobilen, Booten oder Motorrädern. Eine häufig verwendete Art von elektrischen Bauteilen sind dabei Akkumulatoren beispielsweise auf Lithium-Ionen-Basis.
[0004] Bei derartigen elektrischen Bauteilen ist es häufig erforderlich, dass diese trocken gehalten werden und in einem wasserdichten Gehäuse angeordnet sind. Dies erfordert jedoch, dass das Gehäuse eines solchen elektrischen Bauteils eine wasserdichte Durchführung für die elektrischen Kontaktelemente des elektrischen Bauteils aufweist.
[0005] Im Stand der Technik wurden bereits eine Reihe von Anschlussdurchführungen, insbesondere für Akkumulatoren in Kraftfahrzeugen, vorgeschlagen.
[0006] Ein Beispiel für eine solche Anschlussdurchführung ist die eingangs genannte Druckschrift EP 1 318 554 A2. In dieser Druckschrift ist ein Gehäuse aus Metall ausgebildet und eine Durchführung wird mittels eines verstemmten Bolzens ausgeführt. Dabei wird das Metallgehäuse zwischen einer Außenplatte und einer Innenplatte von den verstemmten Bolzen geklemmt. Des Weiteren ist ein Dichtungs- und Isolierungselement derart angeordnet, dass vermieden wird, das Gehäuse unter Strom zu setzen. Ein weiteres Beispiel für die Bereitstellung einer solchen Gehäusedurchführung mittels eines Bolzenelements zeigt beispielsweise die Druckschrift DT 26 46 652 A.
[0007] Derartige Lösungen benötigen jedoch bestimmte Werkzeuge, um das Einbringen der Bolzen bzw. das Verstemmen bereitzustellen. Es ist stets eine Kaltumformung notwendig, um die Anschlussdurchführung abzudichten.
[0008] Daher wurden im Stand der Technik des Weiteren form- oder kraftschlüssig arbeitende Steckerverbindungen vorgeschlagen, wie sie beispielsweise in den Druckschriften DE 20 2007 010 980 U1 oder WO 02/075828 A2 vorgeschlagen sind. Diese Lösungen weisen jedoch viele Einzelteile auf, die aufwendig zu montieren sind.
[0009] Durchführungsbauteile, die mit Klebstoffen oder Schweißverbindungen arbeiten, zeigen beispielsweise die Druckschriften DE 697 004 26 T2 oder DE 10 201 1 103 975 A1 . Auch Schweißarbeiten sind jedoch relativ aufwändig durchzuführen und benötigen hierzu darüber hinaus entsprechend geschultes Personal, die qualitativ annehmbare Schweißverbindungen herstellen können.
[0010] Letztlich wurden Durchführungsbauteile vorgeschlagen, die mit Ver- schraubungen arbeiten, um die Durchführungen wasserdicht zu verspannen. Dies ist beispielsweise in den Druckschriften DE 699 28 913 T2, EP 1 037 201 B1 , DE 698 01 425 T2, DE 198 60 198 C2, DE 209 04 964 U 1 oder DE 43 19 923 C1 gezeigt.
[0011] Ein weiteres technisches Gebiet, das verschiedene Lösungen im Bereich der Gehäuse von Batterien und Akkumulatoren vorschlägt, ist der Bereich der Akkumulatoren zur Implantierung in den menschlichen Körper. An alle hier bereitzustellenden Verbindungen sind jedoch aufgrund der medizinischen Umgebung deutlich anderer Anforderungen zu stellen, so dass hier beispielsweise im Bereich der medizinischen Implantate mit Glaseinschmelzungen gearbeitet wird. Lediglich als Beispiel sei hierzu die Druckschrift EP 2 081 241 B1 genannt.
[0012] Wie voranstehend ausgeführt wurde, hat der Bereich der elektrischen Antriebe und damit der Akkumulatoren vermehrt Einzug in die Welt der Kraftfahrzeugtechnik gehalten. Heutzutage wird angedacht, auch Kraftfahrzeuge in Großserien, wie beispielsweise Autos, Motorräder oder Boote, mit elektrischen Antrieben und daher Akkumulatorpaketen als Energiespeicher auszustatten. In der Serienfertigung derartiger Kraftfahrzeuge besteht jedoch nach wie vor ein Bedarf an einer wasserdichten und auf einfache Weise werkzeugfrei und gegebenenfalls automatisiert montierbaren Anschlussdurchführung. [0013] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine wasserdichte und werkzeugfrei montierbare Anschlussdurchführung bereitzustellen. Die Anschlussdurchführung sollte auch automatisiert montierbar und mit geringen Kosten herstellbar sein.
[0014] Gemäß einem ersten Aspekt wird daher vorgeschlagen, die eingangs genannte Anschlussdurchführung dahingehend weiterzubilden, dass das mindestens eine erste elektrische Kontaktelement jeweils eine Außenumfangsnut und einen Flanschabschnitt aufweist, und dass die Anschlussdurchführung des Weiteren ein Klemmelement aufweist, wobei das Klemmelement eine Ausnehmung, eine Außenfläche und eine der Außenfläche entgegengesetzte Innenfläche aufweist, und wobei das Klemmelement senkrecht zu der Durchführungsrichtung in einer Fügerichtung in die Außenumfangsnut eingefügt ist, wobei die Außenfläche an dem Innenspannelement und die Innenfläche an einer dem Flanschabschnitt abgewandten Seite der Außenumfangsnut des jeweiligen elektrischen Kontaktelements anliegt.
[0015] Auf diese Weise wird es möglich, eine Anschlussdurchführung bereitzustellen, die werkzeugfrei lediglich mittels des Klemmelements festgelegt werden kann. Das Außenspannelement und das Innenspannelement können an einer entsprechend vorgesehene Aussparung des Gehäuses oder eines Wandabschnitts des Gehäuses angelegt werden. Durch die komplementären Aussparungen in dem Innenspannelement und dem Außenspannelement kann dann das elektrische Kontaktelement hindurchgeführt werden. Dieses liegt dann zumindest mittelbar, das heißt direkt oder indirekt, beispielsweise über einen Dichtungsring, an dem Außenspannelement an. Das elektrische Kontaktelement ist derart dimensioniert, dass die Außenumfangsnut, die vollständig über den gesamten Umfang oder auch nur über einen Teil des Umfangs ausgebildet sein kann, zumindest teilweise an der Innenseite des Innenspannelements aus der Aussparung des Innenspannelements hervorragt. Dies macht es möglich, das Klemmelement senkrecht zu der Durchführungsrichtung in die Außenumfangsnut einzuführen, so dass das Klemmelement an dem Innenspannelement mit einer dem Flanschabschnitt abgewandten Seite der Außenumfangsnut des elektrischen Kontaktelements anliegt. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich das elektrische Kontaktelement wieder in eine entgegengesetzte Richtung aus dem Innenspannelement und dem Außenspannelement herausbewegen kann. Des Weiteren verändert der Flanschabschnitt ein Durchrutschen des elektrischen Kontaktelements, das somit in der Durchführungsrichtung und in der entgegengesetzten Durchführungsrichtung festgelegt ist.
[0016] Auf diese Weise kann werkzeugfrei eine einfache und sichere Montagemöglichkeit für eine Gehäusedurchführung bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, beispielsweise das Klemmelement, das Innenspannelement und das Außen- spannelement in einem Spritzgussverfahren herzustellen, so dass auch die Herstellungskosten gering sind. Im Fall ihrer Ausbildung aus Kunststoff können das Innenspannelement, das Außenspannelement und das Klemmelement gleichzeitig als Isolierungen gegenüber dem Gehäuse dienen. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Montieren einer Anschlussdurchführung für ein Gehäuse eines elektrischen Bauteils mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
• Bereitstellen der Anschlussdurchführung mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement, mit einem Außenspannelement, das eine mindestens eine erste Aussparung zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements in einer Durchführungsrichtung aufweist, und mit einem Innenspannelement, das mindestens eine erste Aussparung zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements in der Durchführungsrichtung aufweist, wobei das mindestens eine elektrische Kontaktelement jeweils eine Außenumfangsnut und einen Flanschabschnitt aufweist, wobei die Anschlussdurchführung des Weiteren ein Klemmelement aufweist, wobei das Klemmelement eine Ausnehmung, eine Außenfläche und eine der Außenfläche entgegengesetzte Innenfläche aufweist,
• Anlegen des Außenspannelements an eine Außenseite des Gehäuses und Anlegen des Innenspannelements an eine Innenseite des Gehäuses, • Durchführen des mindestens einen elektrischen Kontaktelements in der Durchführungsrichtung durch eine jeweilige Aussparung des Innenspannelements und des Außenspannelements, so dass der Flanschabschnitt an dem Außenspannelement zumindest mittelbar zur Anlage kommt,
• Einfügen des Klemmelements senkrecht zu der Durchführungsrichtung in einer Fügerichtung in die Außenumfangsnut, so dass die Außenfläche an dem Innenspannelement und die Innenfläche an einer dem Flanschabschnitt abgewandten Seite der Außenumfangsnut des jeweiligen elektrischen Kontaktelements zur Anlage kommt.
[0017] Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung stellt dieselben Vorteile wie die Anschlussdurchführung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereit.
[0018] Die eingangs gestellte Aufgabe wird daher vollkommen gelöst.
[0019] In einer Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass das Innenspannelement einen Verrastungsabschnitt aufweist, wobei das Klemmelement eine Verrastungskante aufweist, die an dem Verrastungsabschnitt des Innenspannelements zur Anlage kommt, wenn das Klemmelement in die Außenumfangsnut eingefügt ist.
[0020] Insbesondere kann auf diese Weise ermöglicht werden, dass in dem zusammengefügten Zustand der Anschlussdurchführung das Klemmelement entgegen der Fügerichtung formschlüssig festgelegt ist. Der Verrastungsabschnitt und die Verrastungskante stellen so eine Möglichkeit bereit, die Anschlussdurchführung sicher zu montieren. Sie kann sich somit nicht selbstständig lösen, sondern es bedarf eines, insbesondere manuellen, Aufwands, um die Verrastungskante an dem Verrastungsabschnitt vorbei wieder zu lösen. [0021] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass das Klemmelement sich um die Ausnehmung herum entgegengesetzt zu der Fügerichtung des Klemmelements keilförmig aufweitet.
[0022] Auf diese Weise kann bereitgestellt werden, dass bei dem Einfügen des Klemmelements zwischen das Innenspannelement und die dem Flanschabschnitt abgewandte Seite der ersten Umfangsnut das mindestens eine Kontaktelement zunehmend in der Anschlussdurchführung verspannt wird, indem der Flanschabschnitt zumindest mittelbar an das Außenspannelement herangezogen wird. Die sich hier einstellende Spannung kann dann mittels des voranstehend beschriebenen Mechanismus des Verras- tungsabschnitts der Verrastungskante festgelegt werden, so dass die Spannung sicher und formschlüssig gehalten ist.
[0023] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass die Anschlussdurchführung ein zweites elektrisches Kontaktelement aufweist, wobei das Innenspannelement eine zweite Aussparung zur Durchführung des zweiten elektrischen Kontaktelements in der Durchführungsrichtung aufweist, und wobei das Außenspannelement eine zweite Aussparung zur Durchführung des zweiten elektrischen Kontaktelements in der Durchführungsrichtung aufweist.
[0024] In diesem Fall kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Klemmelement noch eine zweite Ausnehmung aufweist. Auf diese Weise kann mittels des Klemmelements die Durchführung sowohl des ersten elektrischen Kontaktelements als auch des zweiten elektrischen Kontaktelements mittels eines einzigen Einfügens des Klemmelements bereitgestellt werden. Die Durchführung beider elektrischen Kontaktelemente wird dann verspannt und festgelegt. Auf diese Weise kann ein Pluspol und ein Negativpol bzw. eine Masse mittels einer einzigen Anschlussdurchführung durch das Gehäuse hindurchgeführt werden.
[0025] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass die Anschlussdurchführung des Weiteren ein Wandabschnittselement aufweist, das zwischen dem Außenspannelement und dem Innenspannelement angeord- net ist, wobei das Wandabschnittselement eine Aussparung für jedes Kontaktelement aufweist.
[0026] Auf diese Weise kann die Anschlussdurchführung vormontiert an dem Wandabschnittselement bereitgestellt werden, wobei das Wandabschnittselement wiederum dann mit einem übrigen Gehäuse des elektrischen Bauteils verbunden werden kann.
[0027] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass das Außenspannelement um jede Aussparung herum einen Kragenabschnitt aufweist, der in eine entsprechende Aussparung des Wandabschnittselements oder in eine entsprechende Aussparung des Gehäuses eingeführt ist.
[0028] Auf diese Weise kann mittels des Kragenabschnitts nicht mehr eine sichere Zentrierung des Außenspannelements bereitgestellt werden, sondern der Teil des Kragenabschnitts kann gleichzeitig zur Isolierung des elektrischen Kontaktelements gegenüber der Aussparung des Gehäuses oder des Wandabschnittselements dienen.
[0029] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass das Innenspannelement um jede Aussparung herum einen gestuften Kragenabschnitt mit einem ersten Abschnitt größeren Durchmessers und einem zweiten Abschnitt kleineren Durchmessers aufweist, wobei der erste Abschnitt größeren Durchmessers in die Aussparung des Wandabschnittselements eingeführt ist und der zweite Abschnitt kleineren Durchmessers in den Kragenabschnitt des Außenspannelements eingeführt ist.
[0030] Der erste Abschnitt kann selbstverständlich auch bei fehlendem Wandabschnittselement direkt in das Gehäuse eingeführt sein.
[0031] Auf diese Weise wird auch von der Seite des Innenspannelements eine Zentrierung des Innenspannelements an dem Gehäuse bzw. dem Wandabschnittselement bereitgestellt. Des Weiteren ermöglicht der gestufte Kragenabschnitt ein Ineinanderfügen mit dem Kragenabschnitt des Außenspannelements, so dass durch die gesamte Durchführung hindurch das jeweilige Kontaktelement vollständig gegenüber dem Gehäuse bzw. dem Wandabschnittselement isoliert sein kann, insbesondere innerhalb der Aussparungen.
[0032] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass die Anschlussdurchführung mindestens ein erstes Dichtungsringelement aufweist, das zwischen dem Flanschabschnitt des mindestens einen elektrischen Kontaktelements und einer Außenfläche des Außenspannelements angeordnet ist.
[0033] Auf diese Weise wird eine erste wasserdichte Abdichtung zwischen dem elektrischen Kontaktelement und dem Außenspannelement bereitgestellt. Somit kann kein Wasser in den Zwischenraum zwischen elektrischem Kontaktelement und Außenspannelement eindringen.
[0034] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass die Anschlussdurchführung mindestens ein zweites Dichtungsringelement aufweist, das zwischen dem Außenspannelement und dem Wandabschnittselement um den Kragenabschnitt des Außenspannelements herum angeordnet ist.
[0035] Selbstverständlich kann das mindestens eine zweite Dichtungsringelement auch bei fehlendem Wandabschnittselement zwischen dem Außenspannelement und dem Gehäuse um den Kragenabschnitt des Außenspannelements herum angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem Außenspannelement und dem Gehäuse bzw. dem Wandabschnittselement bereitgestellt werden, so dass auch in dem dazwischen befindlichen Zwischenraum kein Wasser eindringen kann. Damit sind alle in den Innenraum des Gehäuses führenden Kontaktflächen mittels des mindestens einen ersten Dichtungsringelements und des mindestens einen zweiten Dichtungsringelements wasserdicht abgeschlossen.
[0036] In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Anschlussdurchführung ein erstes elektrisches Kontaktelement und ein zweites elektrisches Kontaktelement aufweist, wobei das erste elektrische Kontaktelement und das zweite elektrische Kontaktelement in Durchführungsrichtung zwei verschiedene Längen aufweisen.
[0037] Auf diese Weise kann eine besonders einfache Identifizierung der verschiedenen Pole für einen Anschluss bereitgestellt werden. Die verschiedenen Längen können dazu dienen, jeden Pol einer Batterie zu identifizieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der positive Pol eine kürzere Länge aufweist und somit das entsprechende elektrische Kontaktelement um ein geringeres Maß in den Innenraum des Gehäuses hineinragt.
[0038] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann bereitgestellt sein, dass die Anschlussdurchführung ein erstes elektrisches Kontaktelement und ein zweites elektrisches Kontaktelement aufweist, und wobei jedes elektrische Kontaktelement eine Polungsmarkierung aufweist.
[0039] Auf diese Weise kann auf optischem Weg eine Identifizierung der verschiedenen Pole bereitgestellt werden. Selbstverständlich kann diese Markierung alternativ oder kumulativ zu den verschiedenen Längen der elektrischen Kontaktelemente bereitgestellt sein. Beispielsweise kann als Polungsmarkierung eine "+"- bzw.
Markierung jeweils auf einem elektrischen Kontaktelement vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise bereits bei der Herstellung als Vertiefung in der Oberfläche des elektrischen Kontaktelements vorgesehen sein.
[0040] In einer weiteren Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass das Außenspannelement, das Innenspannelement und das Klemmelement jeweils aus einem Kunststoff ausgebildet sind.
[0041] Als Kunststoff kommt grundsätzlich Duroplaste, Thermoplaste oder Elastomere in Frage. Auf diese Weise wird es beispielsweise möglich, das Außenspannelement, das Innenspannelement und das Klemmelement in einem Spritzgussverfahren herzustellen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Fertigung der Anschlussdurchführung. Des Weiteren wirken die aus Kunststoff gebildeten Elemente gleichzeitig als Isolie- rung des elektrischen Kontaktelements gegenüber dem Gehäuse bzw. dem Wandabschnittselement.
[0042] In einer Ausgestaltung der Anschlussdurchführung kann vorgesehen sein, dass das elektrische Bauteil ein Akkumulator für ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein Automobil, ist.
[0043] In diesem Einsatzbereich kann die Anschlussdurchführung besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da derartige Kraftfahrzeuge in Regel in Großserien gefertigt werden und gleichzeitig der Bauraum Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Auf diese Weise kommen die Vorteile der vorgeschlagenen Anschlussdurchführung besonders zum Tragen.
[0044] Es versteht sich, dass alle voranstehend beschriebenen Merkmale in Bezug auf die Anschlussdurchführung ebenso entsprechend in dem Verfahren zum Montieren der Anschlussdurchführung eingesetzt werden können.
[0045] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0046] Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines elektrischen Bauteils mit umgebendem
Gehäuse in einem Elektrofahrzeug,
Fig. 2 eine Ausführungsform der Anschlussdurchführung,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Anschlussdurchführung in einer isometrischen explodierten Ansicht, Fig. 4 die Darstellung der Fig. 3 aus einer anderen Blickrichtung,
Fig. 5 die Darstellung der Fig. 3 in zusammengebautem Zustand,
Fig. 6 die Darstellung der Fig. 5 aus einer entgegengesetzten Blickrichtung,
Fig. 7 eine Darstellung entlang einer Schnittlinie Vll-Vll in Fig. 6, und
Fig. 8 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens.
[0047] Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Umgebung einer Anschlussdurchführung 10. Die Anschlussdurchführung 10 ist insbesondere dazu eingesetzt, in einem Elektrofahrzeug 12 Anwendung zu finden. Bei dem Elektrof ahrzeug 12 kann es sich entweder um ein Automobil, um ein Motorrad oder beispielsweise um ein Boot handeln. Grundsätzlich sind jedwede Umgebungen zum Einsatz der Anschlussdurchführung 10 denkbar. Im Folgenden wird die Anschlussdurchführung 10 am Beispiel eines Elektrofahrzeugs beschrieben.
[0048] Innerhalb des Elektrofahrzeugs 12 kann ein Bordnetz 14 vorgesehen sein, das zumindest einen Teil der elektrischen Komponenten in dem Elektrofahrzeug 12 versorgt. Als Energiequelle bzw. Energiespeicher innerhalb des Elektrofahrzeugs kann ein Akkumulator 18 vorgesehen sein, der innerhalb eines Gehäuses 16 angeordnet ist. Der Akkumulator 18 kann folglich geladen werden und dient dann dem Bordnetz 14 als Energiequelle. In der Umgebung des Elektrofahrzeugs 12 ist der Akkumulator 18 geschützt in einem wasserdichten Gehäuse 16 angeordnet. Entsprechend sind zum An- schluss des Akkumulators 18 an das Bordnetz 14 ein erstes Kontaktelement 20 und ein zweites Kontaktelement 22 vorgesehen. Dabei ist auf der einen Seite der Akkumulator 18 sowohl an das erste als auch an das zweite Kontaktelement 20, 22 angeschlossen. Auf der anderen Seite ist das Bordnetz 14 sowohl an das erste als auch das zweite Kontaktelement 20, 22 angeschlossen. Die Kontaktelemente 20, 22 sind beispielsweise aus Kupfer oder einem anderen leitenden Metall gefertigt. Es versteht sich, dass diese durch das Gehäuse 16 hindurchgeführt werden müssen. Dabei ist insbesondere notwendig, dass die Durchführung der Kontaktelemente 20, 22 durch das Gehäuse 16 ebenfalls wasserdicht erfolgt. Hierzu ist die Anschlussdurchführung 10 vorgesehen.
[0049] Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Anschlussdurchführung 10.
[0050] Die Anschlussdurchführung 10 weist mindestens ein Kontaktelement auf. In der dargestellten Ausführungsform weist die Anschlussdurchführung 10 zwei Kontaktelemente auf, nämlich ein erstes Kontaktelement 20 und ein zweites Kontaktelement 22.
[0051] Des Weiteren weist die Anschlussdurchführung ein Außenspannelement 20 und ein Innenspannelement 26 auf. Des Weiteren ist ein Klemmelement 28 vorgesehen.
[0052] Sowohl das erste als auch das zweite Kontaktelement 20, 22 weisen jeweils eine Außenumfangsnut 38 auf. Die Außenumfangsnut kann vollumfänglich um den Umfang des Kontaktelements 20 bzw. 22 bereitgestellt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Außenumfangsnut 38 sich jeweils nur teilweise über den Umfang des ersten und des zweiten Kontaktelements 20, 22 erstreckt.
[0053] Des Weiteren weist jedes der Kontaktelemente 20, 22 einen Flanschabschnitt 36 auf. Der Flanschabschnitt 36 weist an jedem der Kontaktelemente 20, 22 den größten Durchmesser auf.
[0054] In den Figuren ist des Weiteren zur Orientierung ein kartesisches Koordinatensystem mit den drei Raumrichtungen X, Y, Z aufgetragen.
[0055] Dabei ist eine Durchführungsrichtung jedes der Kontaktelemente 20, 22 durch das Innenspannelement 24 und das Außenspannelement 26 mit X bezeichnet. Eine Fügerichtung des Klemmelements 28 senkrecht zu der Durchführungsrichtung ist mit Y bezeichnet. [0056] In der in Fig. 2 dargestellten Ansicht ist die Anschlussdurchführung in einer explodierten Ansicht dargestellt. Auf die zusammengebaute Ansicht wird im Folgenden noch detaillierter eingegangen werden. Grundsätzlich ist die Funktionsweise der Anschlussdurchführung derart, dass das Außenspannelement 24 von außen an einer Durchführungsstelle auf das Gehäuse 16 aufgesetzt wird. Der Innenspannabschnitt 26 wird von innen derart angeordnet, dass entsprechend in dem Außenspannelement 24 und dem Innenspannelement 26 vorgesehene Aussparungen fluchtend angeordnet sind. Auf diese Weise wird es möglich, jedes der Kontaktelemente 20, 22 in der Durchführungsrichtung X sowohl durch das Außenspannelement 24 als auch das Innenspannelement 26 und damit durch das Gehäuse 16 hindurch zu führen. Vollständig hindurchgeführt kommt dabei jeder der Flanschabschnitte 36 zumindest mittelbar an dem Außenspannelement 24 zur Anlage. Unter zumindest mittelbar ist damit zu verstehen, dass der Flanschabschnitt 36 nicht direkt an dem Außenspannelement 24 anliegen muss, es können sich dazwischen auch ein oder mehrere weitere Elemente befinden, beispielsweise jeweils ein Dichtungsring oder Ähnliches.
[0057] Die Lage der Außenumfangsnut 38 relativ zu dem Flanschabschnitt 36 ist derart dimensioniert, dass bei Anlage des Flanschabschnitts 36 an dem Außenspannelement die Außenumfangsnut 38 zumindest teilweise innen aus dem Innenspannelement 26 hervorragt. Dies macht es möglich, das Klemmelement in der Fügerichtung Y über die Kontaktelemente 20, 22 in deren Außenumfangsnute 38 einzuschieben. Das Klemmelement sitzt dann zwischen einer dem Flanschabschnitt 36 abgewandten Seite der Außenumfangsnut 38 und dem Innenspannelement 26. Somit sind die Kontaktelemente 20, 22 in der Durchführungsrichtung X als auch entgegengesetzt zu der Durchführungsrichtung X festgelegt. Dies ist zum einen über den Flanschabschnitt 36, der jeweils an dem Außenspannelement 24 anliegt und zum anderen durch das Klemmelement 28 sichergestellt.
[0058] Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anschlussdurchführung in einer detaillierteren Darstellung. Die Fig. 4 zeigt die Ausführungsform in Fig. 3 von einem entgegengesetzten Blickwinkel, so dass die Fig. 3 und 4 im Folgenden figurenübergreifend beschrieben werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen die Anschlussdurchführung 10 wiederum in einer explodierten Ansicht. Gleiche Elemente wie in der Fig. 2 sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden daher nicht erneut beschrieben. Im Folgenden wird lediglich auf die Änderungen bzw. Ergänzungen eingegangen.
[0059] Das erste Kontaktelement 20 und das zweite Kontaktelement 22 sind wie bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform der Fig. 2 dargestellt ausgeführt. Sie weisen jeweils eine Außenumfangsnut 38 auf, die das Einfügen des Klemmelements 28 in Y-Richtung ermöglicht. Hierfür ist in dem Klemmelement 28 jeweils eine Ausnehmung 60 für jedes der Kontaktelemente 20, 22 vorgesehen.
[0060] Zusätzlich ist in den Darstellungen der Fig. 3 und 4 ein Wandabschnittselement 30 vorgesehen. Grundsätzlich kann es sich bei dem Wandabschnittselement 30 um ein separates Teil der Anschlussdurchführung 10 handeln. In einer anderen Ausführungsform kann es sich bei dem Wandabschnittselement 30 aber auch um einen ausgebrochen dargestellten Teil des Gehäuses 16 handeln, der nicht zusammen mit der Anschlussdurchführung 10 montiert wird. Das Wandabschnittselement 30 kann somit zusammen mit der Anschlussdurchführung 10 montiert werden, indem das Wandabschnittselement 30 zum Beispiel vorab an dem Gehäuse 16 montiert wird. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das dargestellte Wandabschnittselement 30 ein integraler Bestandteil des Gehäuses 16 ist. In diesem Fall sind die Darstellungen in den Fig. 3 und 4 und auch in den folgenden Figuren lediglich zu Darstellungszwecken gedacht, um auch die Montage an dem Gehäuse 16 zu verdeutlichen. In jedem Fall weist das Wandabschnittselement 30 bzw. das Gehäuse 16 wie das Kontaktelement eine Aussparung 58 auf, durch die dieses hindurchgeführt werden soll.
[0061] Des Weiteren sind für jedes der Kontaktelemente 20, 22 erste Dichtungsringelemente 32 vorgesehen, die eine Abdichtung zwischen den Flanschabschnitten 36 und dem Außenspannelement 24 bereitstellen sollen, darüber hinaus sind zweite Dichtungsringelemente 34 für jedes der Kontaktelemente 20, 22 vorgesehen, die eine Abdichtung zwischen dem Außenspannelement 24 und dem Gehäuse 16 bzw. dem Wandabschnittselement 30 bereitstellen. [0062] Bei der Montage wird somit beispielsweise zunächst das Außenspann- element 24 bereitgestellt. Das Außenspannelement 24 weist Aussparungen 44 auf, die passend zu den Aussparungen 58 ausgebildet sind. Die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Aussparungen 58, 44 und auch Aussparungen 48 des Innenspannelements 26 sind kreisförmig ausgebildet. Grundsätzlich können diese jedoch auch beliebige andere Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise ovale, rechteckige oder dergleichen.
[0063] Des Weiteren weist das Außenspannelement 24 für jedes Kontaktelement einen Kragenabschnitt 24 auf, der um die Aussparung 44 herum angeordnet ist und sich in Richtung der Durchführungsrichtung X von dem Innenspannelement 24 aus erstreckt. Der Kragenabschnitt 46 passt entsprechend in eine Aussparung 58 des Wandabschnittselements 30 bzw. des Gehäuses 16 hinein und dient gleichzeitig als Isolierung des jeweiligen Kontaktelements 20, 22 gegenüber dem Wandabschnittselement 30 bzw. dem Gehäuse 16.
[0064] Um den jeweiligen Kragenabschnitt 46 herum kann ein entsprechendes zweites Dichtungsringelement 34 angeordnet sein, das nach dem Auflegen des Außen- spannelements 24 auf das Wandabschnittselement 30 bzw. das Gehäuse 16 eine wasserdichte Abdichtung bereitstellt.
[0065] Daran anschließend kann das Innenspannelement 26 auf das Wandabschnittselement 30 bzw. das Gehäuse 16 aufgelegt werden. Aussparungen 48 des Innenspannelements 26 korrespondieren mit den Aussparungen 58 des Wandabschnittselements 30 bzw. des Gehäuses 16. Das Innenspannelement 26 weist darüber einen gestuften Kragenabschnitt 50 auf. Der gestufte Kragenabschnitt 50 weist einen ersten Kragenabschnitt 52 von größerem Durchmesser und einen zweiten Kragenabschnitt 54 von kleinerem Durchmesser auf. Der erste Kragenabschnitt 52 weist dabei einen Durchmesser auf, der dem des Kragenabschnitts 46 des Außenspannelements 24 entspricht. Der Durchmesser des zweiten Kragenabschnitts 54 ist derart bemessen, dass der zweite Kragenabschnitt 54 in den Kragenabschnitt 46 des Außenspannelements 24 hineinragen kann. Insofern lassen sich das Innenspannelement 26 und das Außenspannelement 24 ineinanderfügen und es ist durch die gesamte Durchführung durch die Aussparung 58 des Wandabschnittselements 30 bzw. des Gehäuses 16 eine Isolierung eines jeweiligen Kontaktelements 20, 22 gegenüber dem Wandabschnittselements 30 bzw. des Gehäuses 16 bereitgestellt.
[0066] Es versteht sich, dass die Montage des Innenspannelements 24 und des Außenspannelements 26 auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen kann.
[0067] Anschließend können die ersten Dichtungsringelemente 32 entweder auf das Außenspannelement 24 aufgelegt oder über die jeweiligen Kontaktelemente 20, 22 in Anlage an den Flanschabschnitt 36 gezogen werden.
[0068] Dann werden die Kontaktelemente 20, 22 durch die Aussparungen 44, 58, 48 in der Durchführungsrichtung X hindurchgeschoben, bis der Flanschabschnitt 36 auf dem ersten Dichtungselement 32 an dem Außenspannelement 24 mittelbar zur Anlage kommt.
[0069] Die Bauteile sind dabei derart dimensioniert, dass zumindest ein Teil einer jeweiligen Außenumfangsnut 38 in X-Richtung aus dem Innenspannelement 26 hervorragt.
[0070] Nun wird in der Fügerichtung Y das Klemmelement 28 über die Kontaktelemente 20, 22 in die Außenumfangsnuten 38 eingeschoben. Das Klemmelement 28 weist dazu eine Keilwand 64 auf, die im Querschnitt sich keilförmig erweitert. Auf diese Weise wird beim Einfügen in Y-Richtung eine Spannkraft in der Durchführungsrichtung X erzeugt, die den Flanschabschnitt 36 an das erste Dichtungsringelement 32 und das Außenspannelement 24 zieht und somit die gesamte Anordnung in X-Richtung verspannt, so dass diese wasserdicht wird. Das Keilelement 28 kann einen Steg 62 aufweisen, der mit der Keilwand 64 die Form eines T bildet. Der Steg 62 kann im zusammengebauten Zustand zwischen den Kontaktelementen 20, 22 angeordnet sein.
[0071] Zum Halten der Spannung weist das Innenspannelement jeweils einen Verrastungsabschnitt 56 auf, der als Rastnase ausgebildet ist. Das Keilelement 28 weist eine entsprechende Verrastungskante 76 auf. Ist das Klemmelement 28 vollständig eingefügt, schnappen die Verrastungsabschnitte 56, die während des Einfügens des Klemmelements 28 elastisch zur Seite wegfedern können, über die Verrastungskante 76, so dass in negativer Y-Richtung ein Formschluss bereitgestellt ist, der verhindert, dass das Klemmelement 28 wieder aus den Umfangsnuten 38 herausgedrückt werden kann. Somit ist dann die gesamte Anschlussdurchführung verspannt und sicher festgelegt.
[0072] Es ergibt sich dann der in der Fig. 5 dargestellte zusammengebaute Zustand. In der Fig. 6 ist der zusammengebaute Zustand der Fig. 5 in einer entgegengesetzten Blickrichtung dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden daher nicht erneut beschrieben.
[0073] Wie insbesondere ist in Fig. 6 zu erkennen ist, sind die Verrastungsabschnitte oder Rastnasen über die Verrastungskante 76 eingeschnappt. Ein Entnehmen des Klemmelements 28 und ein selbstständiges Herausgleichen des Klemmelements 28 ist somit nicht mehr möglich.
[0074] Des Weiteren ist zu erkennen, dass das erste Kontaktelement 20 und das zweite Kontaktelement 22 unterschiedliche Längen aufweisen. Dies geht insbesondere aus der Darstellung der Fig. 6 hervor. Die Länge 40 des ersten Kontaktelements 20 und die Länge 42 des zweiten Kontaktelementes 22 sind des Weiteren in der Fig. 4 bezeichnet.
[0075] Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass eine Polung der elektrischen Kontaktelemente 20, 22 sehr einfach für eine Bedienperson aufgrund der Längenverhältnisse ersichtlich wird.
[0076] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Kontaktelemente 20, 22 Polmarkierungen 66 aufweisen. Diese können darüber hinaus eine sichtbare Darstellung der Polung bereitstellen.
[0077] Die Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie Vll-Vll in der Fig. 6. Gleiche Elemente sind erneut mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden daher nicht erneut erläutert. In der Fig. 7 ist die Anschlussdurchführung 10 in einem zusammengebauten Zustand dargestellt.
[0078] In der Fig. 7 ist besonders gut zu erkennen, wie das Klemmelement 28 die Anschlussdurchführung 10 spannt.
[0079] Das Klemmelement 28 weist eine Außenfläche 68 und eine Innenfläche 70 auf. Des Weiteren ist das Klemmelement 28 in der Y-Richtung keilförmig ausgebildet, d.h. in der in Fig. 7 dargestellten Ansicht wird die Breite zwischen der Außenfläche 68 und der Innenfläche 70 in Y-Richtung schmaler.
[0080] Die Außenumfangsnut 38 weist eine dem Flanschabschnitt 36 abgewandte Seitenwand 74 auf. Wie in der Fig. 7 zu erkennen ist, ist das Klemmelement 28 derart in die jeweilige Außenumfangsnut des Kontaktelements 20, 22 eingefügt, dass es zwischen das Innenspannelement 26 und die Seitenwand 74 eingefügt ist. Die Außenfläche 68 liegt dabei an dem Innenspannelement 26 und die Innenfläche 70 an der Seitenwand 74 an. Auf diese Weise wird beim Einfügen des Klemmelements 28 in Y-Richtung die gesamte Anordnung gespannt, das heißt der Flanschabschnitt 36 wird in X-Richtung gezogen und die Dichtungsringelement 32, 34 gequetscht.
[0081] Durch die Verrastung des Verrastungsabschnitts 56 an der Rastkante 76 wird dieser gespannte Zustand formschlüssig gehalten.
[0082] Ebenfalls wird deutlich, wie die Kragenabschnitte 56, 50 eine Isolierung des jeweiligen Kontaktelements 20, 22 gegenüber dem Wandabschnittelement 30 bzw. dem Gehäuse 16 sicherstellen. Dazu kann der zweite Kragenabschnitt 54, der einen kleineren Durchmesser als der erste Kragenabschnitt 52 aufweist, in dem Kragenabschnitt 46 des Außenspannelements 24 geschoben werden.
[0083] Auf diese Weise im zusammengebauten Zustand die in der Fig. 7 dargestellte Anordnung erhalten. Diese ist wasserdicht und lässt sich des Weiteren ohne Werkzeuge einfach montieren. Da zumindest das Klemmelement 28, das Außenspann- element 24 und das Innenspannelement 26 aus Kunststoff ausgebildet sein können, sind diese nicht nur einfach und kostengünstig herzustellen, sondern isolieren gleichzeitig Kontaktelemente 20, 22 gegenüber dem Wandabschnittelement 30 bzw. dem Gehäuse 16.
[0084] In der Fig. 8 ist schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Montieren der Anschlussdurchführung 10 in das Gehäuse 16 gezeigt. Das Verfahren beginnt in einem Startschritt 82.
[0085] Dann erfolgt ein Schritt 84 des Bereitstellens 84 der Anschlussdurchführung mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement 20, 22, mit einem Außenspann- element 24, das eine mindestens eine erste Aussparung 44 zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements 20, 22 in einer Durchführungsrichtung X aufweist, und mit einem Innenspannelement 26, das mindestens eine erste Aussparung 48 zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements 20, 22 in der Durchführungsrichtung X aufweist, wobei das mindestens eine elektrische Kontaktelement 20, 22 jeweils eine Außenumfangsnut 38 und einen Flanschabschnitt 36 aufweist, wobei die Anschlussdurchführung 10 des Weiteren ein Klemmelement 28 aufweist, wobei das Klemmelement 28 eine Ausnehmung 60, eine Außenfläche 68 und eine der Außenfläche 68 entgegengesetzte Innenfläche 70 aufweist.
[0086] Daran schließt sich ein Schritt 86 des Anlegens des Außenspannele- ments an eine Außenseite des Gehäuses 16 und ein Anlegen des Innenspannelements 26 an eine Innenseite des Gehäuses an. Die Reihenfolge des Anlegens des Außenspan- nelements 24 und des Innenspannelements 26 kann dabei beliebig gewählt sein.
[0087] Anschließend erfolgt ein Schritt 88 des Durchführens des mindestens einen elektrischen Kontaktelements in der Durchführungsrichtung X durch eine jeweilige Aussparung 44, 48 des Innenspannelements 26 und des Außenspannelements 24, so dass der Flanschabschnitt 36 an dem Außenspannelement zumindest mittelbar zur Anlage kommt. [0088] Letztlich folgt ein Schritt 90 des Einfügens des Klemmelements 28 senkrecht zu der Durchführungsrichtung X in einer Fügerichtung Y in die Außenumfangsnut 38, so dass die Außenfläche 68 an dem Innenspannelement 26 und die Innenfläche 70 an einer dem Flanschabschnitt 36 abgewandten Seite 72 der Außenumfangsnut 38 des jeweiligen elektrischen Kontaktelements 20, 22 zur Anlage kommen.
[0089] Die Anschlussdurchführung 10 ist nun vollständig montiert und das Verfahren endet in dem Stoppschritt 92.

Claims

Patentansprüche
Anschlussdurchführung (10) für ein Gehäuse (16) eines elektrischen Bauteils (18), mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement (20, 22), mit einem Außen- spannelement (24), das eine mindestens eine erste Aussparung (44) zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) in einer Durchführungsrichtung (X) aufweist, und mit einem Innenspannelement (26), das mindestens eine erste Aussparung (48) zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) in der Durchführungsrichtung (X) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste elektrische Kontaktelement (20, 22) jeweils eine Außenumfangsnut (38) und einen Flanschabschnitt (36) aufweist, und dass die Anschlussdurchführung (10) des Weiteren ein Klemmelement (28) aufweist, wobei das Klemmelement (28) eine Ausnehmung (60), eine Außenfläche (68) und eine der Außenfläche (68) entgegengesetzte Innenfläche (70) aufweist, und wobei das Klemmelement (28) senkrecht zu der Durchführungsrichtung (X) in einer Fügerichtung (Y) in die Außenumfangsnut (38) eingefügt ist, wobei die Außenfläche (68) an dem Innenspannelement (26) und die Innenfläche (70) an einer dem Flanschabschnitt (36) abgewandten Seite (72) der Außenumfangsnut (38) des jeweiligen elektrischen Kontaktelements (20, 22) anliegt.
Anschlussdurchführung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Innenspannelement (26) einen Verrastungsabschnitt (56) aufweist, wobei das Klemmelement (28) eine Verrastungskante (76) aufweist, die an dem Verrastungsabschnitt (56) des Innenspannelements (26) zur Anlage kommt, wenn das Klemmelement (28) in die Außenumfangsnut (38) eingefügt ist.
Anschlussdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (28) sich um die Ausnehmung (60) herum entgegengesetzt zu der Fügerichtung (Y) des Klemmelements (28) keilförmig aufweitet.
Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdurchführung (10) ein zweites elektrisches Kontaktelement (22) aufweist, wobei das Innenspannelement (26) eine zweite Aussparung (44) zur Durchführung des zweiten elektrischen Kontaktelements (20, 22) in der Durchführungsrichtung (X) aufweist, und wobei das Außenspannelement (24) eine zweite Aussparung (48) zur Durchführung des zweiten elektrischen Kontaktelements (20, 22) in der Durchführungsrichtung (X) aufweist.
Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdurchführung (10) des Weiteren ein Wandabschnittselement (30) aufweist, das zwischen dem Außenspannelement (24) und dem Innenspannelement (26) angeordnet ist, wobei das Wandabschnittselement (30) eine Aussparung (58) für jedes Kontaktelement (20, 22) aufweist.
Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenspannelement (24) um jede Aussparung (44) herum einen Kragenabschnitt (46) aufweist, der in eine entsprechende Aussparung (58) des Wandabschnittselements (30) eingeführt ist.
Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenspannelement (26) um jede Aussparung (48) herum einen gestuften Kragenabschnitt (50) mit einem ersten Abschnitt (52) größeren Durchmessers und einem zweiten Abschnitt (54) kleineren Durchmessers aufweist, wobei der erste Abschnitt (52) größeren Durchmessers in die Aussparung (58) des Wandabschnittselements (30) eingeführt ist und der zweite Abschnitt (54) kleineren Durchmessers in den Kragenabschnitt (46) des Außenspannelements (24) eingeführt ist.
Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdurchführung (10) mindestens ein erstes Dichtungsringelement (32) aufweist, das zwischen dem Flanschabschnitt (36) des mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) und einer Außenfläche (78) des Außenspannelements (24) angeordnet ist.
9. Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdurchführung (10) mindestens ein zweites Dichtungsringelement (34) aufweist, das zwischen dem Außenspannelement (24) und dem Wandabschnittselement (30) um den Kragenabschnitt (46) des Außenspannele- ments (24) herum angeordnet ist.
10. Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdurchführung (10) ein erstes elektrisches Kontaktelement (20) und ein zweites elektrisches Kontaktelement (22) aufweist, und wobei das erste elektrische Kontaktelement (20) und das zweite elektrische Kontaktelement (22) in Durchführungsrichtung (X) zwei verschiedene Längen (40, 42) aufweisen.
1 1 . Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdurchführung (10) ein erstes elektrisches Kontaktelement (20) und ein zweites elektrisches Kontaktelement (22) aufweist, und wobei jedes elektrische Kontaktelement (20, 22) eine Polungsmarkierung (66) aufweist.
12. Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Außenspannelement (24), das Innenspannelement (26) und das Klemmelement (28) jeweils aus einem Kunststoff ausgebildet sind.
13. Anschlussdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisches Bauteil (18) ein Akkumulator für ein Elektrofahrzeug (12) ist.
14. Verfahren (80) zum Montieren einer Anschlussdurchführung (10) für ein Gehäuse (16) eines elektrischen Bauteils (18), mit den folgenden Schritten:
• Bereitstellen (84) der Anschlussdurchführung mit mindestens einem elektrischen Kontaktelement (20, 22), mit einem Außenspannelement (24), das eine mindestens eine erste Aussparung (44) zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) in einer Durchführungs- richtung (X) aufweist, und mit einem Innenspannelement (26), das mindestens eine erste Aussparung (48) zur Durchführung des mindestens einen elektrischen Kontaktelements (20, 22) in der Durchführungsrichtung (X) aufweist, wobei das mindestens eine elektrische Kontaktelement (20, 22) jeweils eine Außenumfangsnut (38) und einen Flanschabschnitt (36) aufweist, wobei die Anschlussdurchführung (10) des Weiteren ein Klemmelement (28) aufweist, wobei das Klemmelement (28) eine Ausnehmung (60), eine Außenfläche (68) und eine der Außenfläche (68) entgegengesetzte Innenfläche (70) aufweist,
• Anlegen (86) des Außenspannelements (24) an eine Außenseite des Gehäuses (16) und Anlegen des Innenspannelements (26) an eine Innenseite des Gehäuses (16),
• Durchführen (88) des mindestens einen elektrischen Kontaktelements in der Durchführungsrichtung (X) durch eine jeweilige Aussparung (44, 48) des Innenspannelements (26) und des Außenspannelements (24), so dass der Flanschabschnitt (36) an dem Außenspannelement zumindest mittelbar zur Anlage kommt,
• Einfügen (90) des Klemmelements (28) senkrecht zu der Durchführungsrichtung (X) in einer Fügerichtung (Y) in die Außenumfangsnut (38), so dass die Außenfläche (68) an dem Innenspannelement (26) und die Innenfläche (70) an einer dem Flanschabschnitt (36) abgewandten Seite (72) der Außenumfangsnut (38) des jeweiligen elektrischen Kontaktelements (20, 22) zur Anlage kommt.
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