LIEGL, Erwin (Pulverdingerstr. 31/2, Eberdingen, 71735, DE)
GADEMANN, Anselm (Suelchenstr. 42, Rottenburg, 72108, DE)
MOELLER, Birgit (Vogelsangstr. 16, Muehlacker, 75417, DE)
JAKOBY, Rainer (Lohaustr. 151, Pforzheim, 75181, DE)
LIEGL, Erwin (Pulverdingerstr. 31/2, Eberdingen, 71735, DE)
GADEMANN, Anselm (Suelchenstr. 42, Rottenburg, 72108, DE)
MOELLER, Birgit (Vogelsangstr. 16, Muehlacker, 75417, DE)
| Ansprüche 1 . Elektrische Verbindung, mit wenigstens einem Steckkontaktelement (10) und einem mit dem Steckkontaktelement (10) verbundenen Anschlussdraht (1 ), wobei die Verbindung zwischen dem wenigstens einen Steckkontaktelement (10) und dem Anschlussdraht (1 ) mittels wenigstens einer insbesondere als Crimpverbindung ausgebildeten kraftschlüssigen Verbindung (12, 13) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftschlüssige Verbindung (13) zusätzlich mit einer stoffschlüssigen Verbindung (15) oder einer Lötverbindung versehen ist. 2. Elektrische Verbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung (15) als Schweißverbindung, insbesondere als Laser-, Widerstands- oder Ultraschallschweißverbindung ausgebildet ist. 3. Elektrische Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Crimpverbindung (12, 13) als Doppelcrimpverbindung ausgebildet ist. 4. Elektrische Verbindung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckkontaktelement (10) mit einem Gegensteckerkontaktelement (24) elektrisch kontaktiert und mit diesem kraftschlüssig verbunden ist und, dass zwischen dem Steckkontaktelement (10) und dem Gegensteckerkontaktelement (24) eine zusätzliche stoffschlüssige Verbindung (38) oder eine Lötverbindung ausgebildet ist. Elektrische Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere zusätzliche stoffschlüssige Verbindung (38) als Schweißverbindung ausgebildet ist. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckkontaktelement (10) in einem Steckergehäuse (20) angeordnet ist und, dass das Steckergehäuse (20) in einem Verbindungsbereich (37) zwischen dem Steckkontaktelement (10) und einem Gegensteckerkontakt- element (24) eine Öffnung (21 ), insbesondere einen Durchbruch aufweist, derart, dass der Verbindungsbereich (37) von außen zugänglich ist. 7. Elektrische Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (20) mit seinem Verbindungsbereich (37) mit den in einem Gehäuse (31 ) insbesondere eines elektrischen Geräts (30) angeordneten Gegensteckerkontaktelementen (24) elektrisch kontaktierbar ist und, dass das Gehäuse (31 ) eine Aussparung (32) aufweist, die in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Öffnung (21 ) angeordnet ist und die mittels eines Deckelelements (33) verschließbar ist. 8. Elektrische Verbindung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Steckergehäuse (20) zugeordnete Steckkontaktelement (10) in dem Steckergehäuse (10) durch eine Formschlussverbindung, insbesondere durch eine Rastverbindung (14), fixiert ist. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (20) eine Dichtung (36) aufweist, die mit dem Gehäuse (31 ) zusammenwirkt. 10. Elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steckergehäuse (20) mehrere Steckkontaktelemente (10) paral- lel nebeneinander angeordnet sind. |
Elektrische Verbindung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige elektrische Verbindung ist bereits allgemein bekannt und dient bei elektrischen Geräten, beispielsweise bei Steuergeräten oder Aggregaten in der Kraftfahrzeugtechnik, zum elektrischen Verbinden eines Anschlussdrahtes mit einem Steckkontaktelement. Hierbei wird üblicherweise eine kraftschlüssige Verbindung in Form einer sogenannten Crimpverbindung eingesetzt. Bei einer Crimpverbindung werden Anschlussbereiche des Steckkontaktelements durch plastische Verformung mit dem Anschlussdraht verbunden. Eine derartige Crimpverbindung ist nur bedingt lösbar und meist nicht reparabel.
Darüber hinaus sind Steckverbindungen bekannt, welche ein Steckkontaktelement und ein Gegensteckerkontakt aufweisen. Diese beiden Elemente werden ebenfalls durch Kraftschluss bzw. Federwirkung miteinander verbunden, wobei eine derartige Verbindung beliebig oft lösbar und reparabel ist.
Nachteilig bei beiden kraftschlüssigen Verbindungen ist, dass bei sehr kleinen elektrischen Strömen, gemeint sind hier insbesondere Ströme im Bereich von Nanoampere oder darunter, die Kontaktstellen der Verbindung ein nichtlineares Widerstandsverhalten aufweisen. Dieses nichtlineare Widerstandsverhalten ändert die elektrische Information, die durch die elektrische Verbindung möglichst unverändert weitergeleitet werden soll. Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindung nach dem Oberbegriff des An- spruchs 1 derart weiterzubilden, dass die elektrische Verbindung auch beim Leiten von sehr geringen Strömen ein möglichst lineares Widerstandsverhalten aufweist. Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zusätzlich zu der kraftschlüssigen Verbindung diese eine weitere, stoffschlüssige Verbindung aufweist. Man macht sich daher den Vorteil einer relativ einfachen Montage, wie diese bei einer kraftschlüssigen Verbindung in der Regel vorhanden ist, zunutze, und ändert bzw. modifiziert die kraftschlüssige Verbindung anschließend durch eine zusätzliche stoffschlüssige Verbindung, die eine gleichbleibend optimale Leitfähigkeit des Stromes auch bei sehr geringen Strömen gewährleistet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die stoffschlüssige Verbindung als Schweiß- oder Lötverbindung ausgebildet ist. Hierbei kommt als Schweißverbindung insbesondere eine Widerstands-, Ultraschall-, oder Laserschweißverbindung in Frage. Jede der genannten stoffschlüs- sigen Verbindungen lässt sich großtechnisch, je nach Anwendungsfall, mit relativ einfachen Mitteln realisieren und prozesstechnisch gut überwachen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Crimpverbindung als Doppelcrimpverbindung ausgebildet ist. Hierbei wird der Crimpbereich in zwei unterschiedliche Crimpstellen unterteilt, wovon die eine Crimpstelle zum kraftschlüssigen Verbinden des Steckkontaktelements mit der Litze eines Anschlussdrahtes dient, während die andere Crimpstelle der e- lektrischen Kontaktierung des Anschlussdrahtes selbst dient, wobei dieser Bereich von der Litze abisoliert bzw. befreit ist. Dadurch wird insbesondere bei einer Zugbeanspruchung eine Zugentlastung auf den der elektrischen Kontaktierung dienenden Anschlussdraht bewirkt. In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Steckkontaktelement mit einem Gegensteckerkontaktelement elektrisch kontaktiert und mit diesem kraftschlüssig verbunden ist und, dass zwischen dem Steckkontaktelement und dem Gegensteckerkontaktelement eine weitere zusätzliche stoffschlüssige Verbindung ausgebildet ist. Dadurch eignet sich die elektrische Verbindung z.B. zum Verbinden eines elektrischen Gerätes mit einem Anschlusskabel, z.B. dem Anschlusskabel eines Kabelbaumes in einem Kraftfahrzeug. Hierbei wird durch die weitere zusätzliche stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Steckkontaktelement und dem Gegensteckerkontakt- element auch an dieser Stelle die Übertragung besonders kleiner Stromstärken ohne Informationsverlust ermöglicht.
Wie bei der ersten stoffschlüssigen Verbindung ist auch die weitere zusätzliche stoffschlüssige Verbindung bevorzugt als Schweiß- oder Lötverbindung ausge- bildet.
Um einerseits eine geschützte Anordnung der elektrischen Verbindung im Bereich des Steckkontaktelements mit dem Gegensteckerkontaktelement zu ermög liehen, und andererseits die zusätzliche stoffschlüssige Verbindung auf relativ einfache Art und Weise ausbilden zu können, ist es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Steckkontaktelement in einem Steckergehäuse angeordnet ist und, dass das Steckergehäuse in einem Verbindungsbereich zwischen dem Steckkontaktelement und einem Gegensteckerkontaktelement eine Öffnung, insbesondere einen Durchbruch aufweist, derart, dass der Verbindungsbereich von außen zugänglich ist.
Besonders bevorzugt ist es hierbei vorgesehen, wenn das Steckergehäuse mit seinem Verbindungsbereich mit den in einem Gehäuse insbesondere eines elekt rischen Geräts angeordneten Gegensteckerkontaktelementen elektrisch kontak- tierbar ist und, dass das Gehäuse eine Aussparung aufweist, die in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Öffnung angeordnet ist und die mittels eines Deckelelements verschließbar ist. Dadurch wird eine dichte und geschützte Anordnung des Verbindungsbereichs zwischen Steckkontaktelement und Gegensteckerkontaktelement in einem Gehäuse eines elektrischen Geräts ermöglicht. Um die Prozesssicherheit insbesondere im großserientechnischen Einsatz der Erfindung weiter zu verbessern ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn das dem Steckergehäuse zugeordnete Steckkontaktelement in dem Steckergehäuse durch eine Formschlussverbindung, insbesondere durch eine Rastverbindung, fixiert ist. Dadurch lässt sich das Steckkontaktelement auf rein mechanischem Weg sicher mit dem Steckergehäuse verbinden und sichern.
Eine besonders dichte Verbindung lässt sich darüber hinaus erzielen, wenn das Steckergehäuse eine Dichtung aufweist und mit dem Gehäuse des elektrischen Geräts zusammenwirkt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
Fig. 1 eine elektrische Verbindung zwischen einem Steckkontaktelement und einem Anschlussdraht in deren Crimpbereich in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 den Bereich der elektrischen Verbindung gemäß Fig. 1 aus anderer perspektivischer Ansicht,
Fig. 3 ein Steckergehäuse mit mehreren darin angeordneten Steckkontaktelementen in perspektivischer Ansicht,
Fig. 4 die Montage eines Steckergehäuses gemäß der Fig. 3 an einem Steuergerät in perspektivischer Ansicht,
Fig. 5 der Bereich einer Öffnung des Steuergeräts gemäß Fig. 4 bei montiertem Steckergehäuse in perspektivischer Ansicht und
Fig. 6 das mit dem Steckergehäuse verbundene Steuergerät bei verschlossener Öffnung des Steuergeräts. Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der Fig. 1 ist eine elektrische Leitung in Form eines Anschlussdrahtes 1 (Lit- zenleitung) dargestellt, die mit einem Steckkontaktelement in Form eines Steckeranschlusskörpers 10 elektrisch kontaktiert ist. Der Anschlussdraht 1 weist eine Isolation 2 auf, die die Litzendrähte 5 umschließt. Der Anschlussdraht 1 ist im Bereich seiner elektrischen Verbindung mit dem Steckeranschlusskörper 5 elektrisch abisoliert, d.h. von seiner Isolation 2 befreit.
Der Steckeranschlusskörper 10 ist, wie an sich bekannt, als Stanz-/Biegeteil aus Blech hergestellt und weist zwei voneinander in Längsrichtung beabstandete Crimpbereiche 12, 13 auf. Hierbei dient der erste Crimpbereich 12 der kraftschlüssigen Verbindung des Steckeranschlusskörpers 10 mit der Isolation 2 nahe dem abisolierten Anschlussdraht 1 , während der zweite Crimpbereich 13 der kraftschlüssigen Verbindung des Anschlussdrahtes 1 mit dem Steckeranschlusskörper 10 dient. Wie man insbesondere anhand der Fig. 2 erkennt, weist der Steckeranschlusskörper 10 auf der den beiden Crimpbereichen 12, 13 gegenüberliegenden Seite noch eine durch einen Stanz-/Biegeprozess hergestellte, von dem eigentlichen Steckeranschlusskörper 10 abstehende Verrastungsnase 14 auf.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der zweite Crimpbereich 13, der der elektrischen Kontaktierung des Anschlussdrahtes 5 mit dem Steckeranschluss- körper 10 dient, mit einer zusätzlichen stoffschlüssigen Verbindung 15 ausgestattet bzw. versehen ist. Hierbei ist die zusätzliche stoffschlüssige Verbindung 15 insbesondere als Schweißverbindung ausgebildet. Als Schweißverbindung kommt dabei, je nach Anwendungsfall, insbesondere eine Laser-, Widerstandsoder Ultraschallschweißung in Frage. Alternativ ist auch eine Lötverbindung denkbar.
In der Fig. 3 ist ein Steckergehäuse 20 zur Verwendung mit mehreren Steckeranschlusskörpern 10 dargestellt, die parallel nebeneinander im Steckergehäuse 20 angeordnet sind. Hierbei weist das Steckergehäuse 20 einen Durchbruch in Form einer Öffnung 21 auf, dessen eine Begrenzungswand 22 gleichzeitig als
Anschlag für die Verrastungsnasen 14 der Steckeranschlusskörper 10 dient, so dass die Steckeranschlusskörper 10 durch Formschluss in dem Steckergehäuse 20 aufgenommen bzw. darin gesichert sind. Wesentlich ist auch, dass der Bereich der Öffnung 21 in dem Steckergehäuse 20 in einem Bereich angeordnet ist, in dem eine kraftschlüssige Verbindung mit Gegensteckern 24 (siehe Fig. 4) stattfindet.
In der Fig. 4 ist ein elektrisches Gerät 30, das beispielsweise eine nicht dargestellte integrierte Schaltung oder ähnliches aufweist, dargestellt. Das insbesondere in einem Kraftfahrzeug einsetzbare elektrische Gerät 30 weist ein Gehäuse 31 auf, das im Bereich der Gegenstecker 24 eine Aussparung 32 aufweist. Die Aussparung 32 ist mittels eines in der Fig. 6 dargestellten Deckelelements 33 dicht verschließbar, z.B. durch eine Laserverschweißung. Zum Fügen des Steckergehäuses 20 mit dem elektrischen Gerät 30 entsprechend der Richtung des Pfeils 34 in der Fig. 4 wird das Steckergehäuse 20 mit dem Bereich seiner Öffnung 21 in einen Gehäuseabschnitt 35 eingeführt. Um eine dichte Verbindung zwischen dem Steckergehäuse 20 und dem Gehäuseabschnitt 35 bzw. dem Gehäuse 31 zu erzielen, weist entweder der Gehäuseabschnitt 35, oder aber bevorzugt das Steckergehäuse 20 noch eine in der Fig. 3 erkennbare Dichtung 36 auf. In der Fig. 5 ist der Zustand dargestellt, bei dem das Steckergehäuse 20 vollständig in den Gehäuseabschnitt 35 des Gehäuses 31 eingeführt ist. Man erkennt insbesondere, dass die Öffnung 21 des Steckergehäuses 20 und die Aussparung 32 des Gehäuses 31 fluchtend zueinander angeordnet sind, so dass der Verbindungsbereich 37 zwischen den Steckeranschlusskörpern 10 und den Ge- gensteckern 24, in denen diese kraftschlüssig und elektrisch leitend miteinander verbunden sind, von außen her zugänglich bzw. bearbeitbar ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass im Verbindungsbereich 37 die einzelnen Verbindungen zwischen den jeweiligen Steckeranschlusskörpern 10 und den zugeordneten Gegensteckern 24 mit einer weiteren stoffschlüssige Verbindungen 38 ver- sehen werden. Auch diese weitere stoffschlüssige Verbindung 38 ist bevorzugt als Löt- oder Schweißverbindung ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, bei der die Gegenstecker 24 innerhalb der Steckeranschlusskörper 10 angeordnet bzw. von diesen umschlossen sind, ist die zusätzliche stoffschlüssige Verbindung 38 als Laserschweißverbindung ausgebildet. Sobald die zusätzliche stoffschlüssige Verbindung 38 ausgebildet ist, wird das Gehäuse 31 mittels des
Deckelelements 33 verschlossen, so dass dieses nach außen hin abgedichtet ist. Die soweit beschriebene elektrische Verbindung lässt sich in vielfältiger Art und Weise modifizieren bzw. abwandeln ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise denkbar, das Steckergehäuse 20 direkt mit Gegensteckern 24 elektrisch zu kontaktieren, ohne dass diese in einem separaten Gehäuse 31 eines elektrischen Geräts 30 angeordnet sind. In diesem Fall ist es sinnvollerweise vorgesehen, die Öffnung 21 des Steckergehäuses 20 mittels eines separaten Deckelelements zu verschließen.
Next Patent: METHOD AND DEVICE FOR REGULATING SEPARATELY EXCITED SYNCHRONOUS MACHINES