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Die
Erfindung betrifft eine Kabelhaltevorrichtung zum Befestigen mehrerer
isolierter Leiter, wenn ein Schaltkreis durch mehrere sich kreuzende
isolierte Leiter und Verschweißen
der Leiter an den Kreuzungsstellen gebildet wird.
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Die
DE 196 36 217 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zum Halten und Verschweißen von lackisolierten Drähten. Dazu
sind eine Sonotrode zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen und
ein Amboss als Vorrichtungsteile vorgesehen, von denen mindestens
eines ein Profil, beispielsweise eine V-förmige Nut zur Aufnahme eines
oder mehrerer Drähte
aufweist. Die Vorrichtungsteile werden mit Kraft aufeinander zu
bewegt, so daß die
Drähte
gegeneinander gedrückt
und infolge der Ultraschallschwingen erwärmt und verschweißt werden.
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Um
einen Schaltkreis durch Verbinden mehrerer elektrischer Leiter miteinander
zu bilden, werden die elektrischen Leiter sich kreuzend angeordnet.
Die Kreuzungsstellen der elektrischen Leiter werden dann durch Ultraschallschweißen miteinander
verschweißt.
Hierbei werden die elektrischen Leiter durch eine Kabelhaltevorrichtung
derart gehalten, daß sie
sich nicht verlagern können,
wenn das Ultraschallschweißen
ausgeführt
wird.
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Eine
herkömmliche
Kabelhaltevorrichtung ist in der JP-A-9-29445 beschrieben. Wie in 5 gezeigt, weist diese herkömmliche
Kabelhaltevorrichtung 13 einen platten förmigen Haltevorrichtungskörper 3 auf,
auf dem die elektrischen Leiter 1 angeordnet sind. Die
Kabelhaltevorrichtung 13 ist ferner mit mehreren Aufnahmenuten 5,
die in dem Haltevorrichtungskörper 3 ausgebildet
sind, und mit mehreren Durchgangsbohrungen 7, die jeweils
entsprechend der Kreuzungsstellen der Aufnahmenuten 5 ausgebildet
sind, versehen.
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Die
Aufnahmenuten 5 sind gitterartig in der Oberfläche des
Haltevorrichtungskörpers 3 vorgesehen.
Wenn die elektrischen Leiter 1 auf dem Haltevorrichtungskörper 3 angeordnet
sind, werden sie jeweils in den Aufnahmenuten 5 aufgenommen,
wodurch sie an dem Haltevorrichtungskörper 3 festgelegt
werden.
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Die
Durchgangsbohrungen 7 sind ferner an den Kreuzungsstellen
der Aufnahmenuten 5, die gitterartig angeordnet sind, ausgebildet.
Jede durchdringt den Haltevorrichtungskörper 3 ausgehend von der
oberen Fläche
zu der unteren Fläche.
Wie in 6 gezeigt, ermöglicht jede
Durchgangsbohrung 7, daß zwei ein Paar bildende Sonotroden 11,
die als Schweißeinheit
zum Schweißen
der Kreuzungsstellen der elektrischen Leiter 1 dienen,
in diese eingeführt
werden. Jede Durchgangsbohrung 7 weist einen Durchmesser
auf, der annähernd
gleich oder geringfügig
größer als
der Durchmesser der Außenfläche der
Sonotroden 11 ist.
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Wenn
die elektrischen Leiter 1 mittels einer solchen Kabelhaltevorrichtung 13 miteinander
verbunden werden sollen, werden zunächst die elektrischen Leiter 1 in
den Aufnahmenuten 5 aufgenommen. Die Leiter 1 werden
an dem Haltevorrichtungskörper 3 derart
festgelegt, daß sie
gitterartig angeordnet sind. Die Kreuzungsstellen 9 der
elektrischen Leiter 1, die auf dem Haltevorrichtungskörper 3 gitterartig
angeordnet und an diesem befestigt sind, werden durch die beiden
Sonotroden 11 mit Ultraschall geschweißt. Dabei haben die beiden
Sonotroden 11, die ein Paar bilden, einen Außendurchmesser,
der annähernd
gleich dem Außendurchmesser
eines jeden elektrischen Leiters 1 ist.
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Wenn
die elektrischen Leiter 1 an ihren Kreuzungsstellen 9 mit
Ultraschall verschweißt
werden, werden die Kreuzungsstellen 9 und die beiden Sonotroden 11,
wie in 6 gezeigt, zueinander
ausgerichtet. In diesem ausgerichteten Zustand werden die beiden
Sonotroden 11 jeweils in eine zugehörige Durchgangsbohrung 7 (nicht
dargestellt) von oben bzw. unten eingeführt. Jede Kreuzungsstelle 9 mehrerer
elektrischer Leiter 1 wird daher zwischen zwei entsprechenden,
ein Paar bildenen Sonotroden 11 gehalten.
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Wenn
isolierte elektrische Leiter 1 an jede ihrer Kreuzungsstellen 9 bei
Druckbeaufschlagung durch ein entsprechendes Paar an Sonotroden 11 mittels
Ultraschall in Schwingung versetzt werden, erfolgt ein Ausdehnen
der Leiter 1 zwischen den gegenüberliegenden Endabschnitten
der Sonotroden 11 an den Kreuzungsstellen 9, so
daß die
Kontaktfläche
vergrößert ist.
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Wenn
die isolierten Leiter 1 mittels der Kabelhaltevorrichtung 13 mit
Ultraschall verschweißt werden
sollen, werden die Leiter zunächst
in die Aufnahmenuten 5 eingelegt, so daß sie eine Gitterstruktur bilden
und gehalten sind. Sie werden gleichzeitig an den Kreuzungsstellen
druckbeaufschlagt und mittels der Sonotroden 11 mit Ultraschall
in Schwingung versetzt und verschweißt.
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Wenn
die isolierten Leiter gleichzeitig an den Kreuzungsstellen mit Druck
beaufschlagt und mittels der Sonotroden 11 mit Ultraschall
in Schwingung versetzt werden, werden die Isolierungen der isolierten Leiter,
die an den Kreuzungsstellen miteinander in Kontakt stehen, durch
die Ultraschallschwingungen geschmolzen. Die Isolierungen werden
dabei nach außen
gedrückt.
Die Leiterkerne der sich kreuzenden Leiter treten ferner dabei miteinander
in Kontakt.
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Bei
der Beaufschlagung mit Ultraschall und gleichzeitiger Druckbeaufschlagung
an den Kreuzungsstellen mittels der Sonotroden 11 werden
isolierte Leiter, die miteinander in Kontakt sind, miteinander verschweißt.
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Bei
der Kabelhaltevorrichtung 13 gemäß dem Stand der Technik ist
der Durchmesser der elektrischen Leiter 1 annähernd gleich
dem Durchmesser der Sonotrode 11. Jede Durchgangsbohrung 7 weist einen
Durchmesser auf, der annähernd
gleich oder geringfügig
größer als
der Durchmesser der Sonotroden 11 ist. Der Durchmesser
der Durchgangsbohrungen 7 ist daher annähernd gleich oder geringfügig größer als
der eines jeden elektrischen Leiters 1. Der Freiraum, der
zwischen dem Umfang einer jeden Kreuzungsstelle 9 und der
inneren Umfangsfläche
einer entsprechenden Durchgangsbohrung 7 ausgebildet ist,
ist dann, wenn die elektrischen Leiter 1 auf dem Kabelhaltevorrichtungskörper 3 angeordnet sind,
klein.
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Für den Fall,
daß der
Haltevorrichtungskörper 13 zum
Verbinden der isolierten Leiter verwendet wird, wenn die Isolierungen
mittels Ultraschall aus den Sonotroden 11 und bei Druckbeaufschlagung mittels
der Sonotroden 11 geschmolzen werden, werden diese nach
außen
gedrückt.
Es besteht daher die Gefahr, daß die
innere Umfangsfläche
der Durchgangsbohrung 7 die Extrusion der geschmolzenen Isolierungen
begrenzt und die Leiterkerne daran gehindert werden, sich in Breitenrichtung
auszudehnen.
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Durch
Verwendung dieser Kabelhaltevorrichtung 13 entsteht daher
das Problem, daß die
Leiterkerne an den Kreuzungsstellen der isolierten Leiter in einem
Zustand miteinander verschweißt
sind, in dem sie nicht ausreichend miteinander elektrisch verbunden
sind. Die Verbindung der isolierten Leiter ist elektrisch instabil.
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Wenn
der Freiraum zur Umfangswand der Durchgangsbohrungen 7 durch
Vergrößern des Durchmessers
der Durchgangbohrung 7 auf einen Durchmesser, der größer ist
als der Durchmesser des zugehörigen
isolierten Leiters, muß der
Durchmesser der Sonotroden 11 auch entsprechend vergrößert werden.
Es besteht daher die Gefahr, daß der gesamte
Haltevorrichtungskörper 3 relativ
zu den Sonotroden 11 verlagert wird, wenn die Kreuzungsstellen
druckbeaufschlagt und mittels der Sonotroden 11 in Ultraschallschwingung
versetzt werden, so daß die Positionierung
der Kreuzungsstellen zu den Sonotroden 11 verändert wird.
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Bei
der Kabelhaltevorrichtung 13 kann folglich das Schweißen der
Leiterkerne an den Kreuzungsstellen der isolierten Leiter nicht
zuverlässig ausgeführt werden.
Die Verbindung an den Kreuzungsstellen ist daher manchmal instabil.
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Wenn
nicht nur der Durchmesser der Durchgangsbohrungen 7, sondern
auch der der Sonotroden 11 vergrößert wird, daß er größer als
der Durchmesser der isolierten Leiter ist, führt dies dazu, daß die gesamte
Schweißeinheit
vergrößert wird.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kabelhaltevorrichtung
vorzusehen, die ermöglicht,
die isolierten Leiter stabil elektrisch zu verbinden und bei der
die Schweißeinheit
klein gehalten werden kann.
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Gelöst wird
die oben genannte Aufgabe gemäß der Erfindung
durch eine Kabelhaltevorrichtung zum Halten mehrerer sich kreuzender
isolierter Leiter, die jeweils einen mit einer Isolierung beschichteten
Leiterkern aufweisen, um beim Verschweißen der Kreuzungsstellen mittels
einer Schweißeinheit
bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung, einen vorbestimmten Schaltkreis
zu bilden, umfassend
eine plattenförmige Haltevorrichtung,
mehrere
erste Stützabschnitte,
die um die Kreuzungsstellen, an denen die isolierten Leiter verschweißt werden
sollen, herum ausgebildet sind, wobei jeder erste Stützabschnitt
zur Stützung
eines isolierten Leiters an einer vorbestimmten Position dient, und
wobei zweite Stützabschnitte
mit vorbestimmten Abständen
von der entsprechenden Kreuzungsstelle zur beidseitigen Stützung eines
aufzunehmenden isolierten Leiters in Längsrichtung angeordnet sind und
einen Freiraum definieren, der ermöglicht, daß sich die Leiterkerne an jeder
Kreuzungsstelle unter Druckbeaufschlagung beim Verschweißen ausbreiten
können,
und
mehrere Durchgangsbohrungen, die in der Haltevorrichtung
entsprechend den Kreuzungsstellen für die isolierten Leiter, wenn
sie auf der Haltevorrichtung angeordnet sind, vorgesehen sind und
derart ausgebildet sind, dass die Schweißeinheit zum Verschweißen der
Kreuzungsstellen einführbar
ist.
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Bei
einer Kabelhaltevorrichtung mit dieser Ausbildung werden mehrere
isolierte Leiter derart angeordnet, daß jeder isolierte Leiter sich
mit einem weiteren isolierten Leiter kreuzt. Jeder isolierte Leiter wird
durch die entsprechenden Stützabschnitte,
die um eine Kreuzungsstelle, an der verschweißt wird, herum mit einem vorbestimmten Abstand
von der Kreuzungsstelle angeordnet ist, an beiden Seiten in Längsrichtung
jedes isolierten Leiters abgestützt.
Dabei wird ein Freiraum durch die entsprechenden Stützabschnitte
um die Kreuzungsstellen, an denen ein Verschweißen erfolgt, sichergestellt.
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Beim
Schweißen
mit den Schweißeinheiten bei
Druckbeaufschlagung an den entsprechenden Kreuzungsstellen der isolierten
Leiter ermöglicht
jeder Freiraum, der um die entsprechende Kreuzungsstelle herum sichergestellt
ist, daß die
Leiter sich in Breitenrichtung ausbreiten können. Die Leiterabschnitte
werden daher an der entsprechenden Kreuzungsstelle zuverlässig verschweißt. Die
Verbindung zwischen mehreren isolierten Leitern wird folglich elektrisch
stabil. Die Durchgangsbohrungen, die bei der herkömmlichen
Haltevorrichtung vergrößert werden
müßten, sind
daher nicht zu vergrößern. Die
Positionierung der Schweißeinheit
auf den Kreuzungsstellen wird folglich ohne eine Vergrößerung derselben
erzielt.
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Ferner
ist es vorteilhaft, daß jeder
Stützabschnitt
zwei ein Paar bildende stabförmige
Elemente umfaßt,
die von der Haltevorrichtung vorragen, so daß die beiden zu einem Paar
gehörenden
stabförmigen
Elemente Abschnitten gegenüberliegen,
wobei die isolierten Leiter durch die gegenüberliegenden Abschnitte der
beiden stabförmigen
Elemente, dann, wenn sie auf der Haltevorrichtung montiert sind,
abgestützt
werden.
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Wenn
die isolierten Leiter auf der Haltevorrichtung derart angeordnet
werden, daß jeder
isolierte Leiter sich mit einem weiteren isolierten Leiter kreuzt,
wird jeder isolierte Leiter durch ein Paar stabförmiger Elemente der Stützabschnitte
abgestützt. Jeder
isolierte Leiter wird daher an einer Position, die mit einem vorbestimmten
Abstand von der entsprechenden Kreuzungsstelle angeordnet ist, an
beiden Seiten in Längsrichtung
zuverlässig
festgelegt.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner mehrere stabförmige Isolierabschnitte, die
auf der Haltevorrichtung mit bestimmten Abständen vorgesehen sind, vor,
so daß die
stabförmigen Isolierelemente
und die Stützabschnitte
die Kreuzungsstellen abgrenzen. Die Kreuzungsstellen, an die mehrere
isolierte Leiter angrenzen, werden durch die stabförmigen Isolierelemente
und die Stützabschnitte
isoliert. Die Kabelhaltevorrichtung wird daher als Mittel zur Anordnung
der isolierten Leiter verwendet.
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Des
weiteren ist vorgesehen, daß die
Kabelhaltevorrichtung ferner einen Deckel umfaßt, der an einem Ende jedes
stabförmigen
Isolierelements zum Abdecken einer Seitenfläche der Haltevorrichtung, an
der die isolierten Leiter befestigt sind, dient.
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Hierdurch
werden die verschweißten
Kreuzungsstellen nach außen
isoliert. Die Isolierung der geschweißten Kreuzungsstellen kann
daher durch Befestigen des Deckels an der Haltevorrichtung leicht
ausgeführt
werden. Das Isolieren ist folglich verbessert.
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In
den Zeichnungen zeigt
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1 eine
Draufsicht einer Haltevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, in der ein Zustand dargestellt ist, bei dem mehrere isolierte
Leiter miteinander verschweißt
werden;
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2 eine
Seitenansicht der Haltevorrichtung während des Verschweißens der
Kreuzungsstellen der isolierten Leiter miteinander;
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3 eine
Seitenansicht, in der die Kreuzungsstellen der abgedeckten Leiter
miteinander verschweißt
sind;
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4 eine
Seitenansicht bezüglich
des Anbringens eines Deckels an der Haltevorrichtung, die in 1 gezeigt
ist,
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Haltevorrichtung gemäß dem Stand
der Technik;
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6 eine
perspektivische Darstellung des Verschweißens der Kreuzungsstellen elektrischer Leiter
miteinander unter Verwendung der Haltevorrichtung, die in 5 gezeigt
ist; und
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7 eine
Seitenansicht der Haltevorrichtung, die in 5 gezeigt
ist, in der ein Zustand gezeigt wird, in dem die Kreuzungsstellen
der Leiter miteinander verschweißt werden.
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Nachfolgend
wird eine Haltevorrichtung gemäß der Erfindung
beschrieben. 1 ist eine Draufsicht, die einen
Zustand zeigt, bei dem mehrere isolierte Leiter unter Verwenden
einer Haltevorrichtung 15 gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung verschweißt
werden.
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Wie
in 1 gezeigt, werden in der Haltevorrichtung 15 mehrere
isolierte Leiter 23, die jeweils einen Leiterabschnitt 19 aufweisen,
der aus mehreren elektrischen Leitern 17 gebildet ist,
und jeweils eine die Leiter abdeckende Isolierung 21 umfassen,
so angeordnet, daß jeder
isolierte Leiter 23 sich mit einem der anderen isolierten
Leiter 23 kreuzt. Die Haltevorrichtung 15 hält mehrere
isolierte Leiter 23, wenn die Kreuzungsstellen 27 durch
gleichzeitige Druckanwendung durch jeweils zwei Sonotroden 25, die
als Schweißeinheit
dienen, um einen vorbestimmten Schaltkreis zu bilden, verschweißt werden. Wie
in 1 gezeigt, umfaßt die Haltevorrichtung 15 einen
plattenförmigen
Haltevorrichtungskörper 29, auf
dem mehrere isolierte Leiter 23 angeordnet sind, so daß jeder
isolierte Leiter 23 sich mit einem zugehörigen weiteren
isolierten Leiter 23 kreuzt.
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Der
Haltevorrichtungskörper 29 ist
plattenförmig
gestaltet und weist einen fast quadratischen horizontalen Querschnitt
auf. Die isolierten Leiter 23 werden auf einer Fläche 31 in
einer gitterähnlichen Weise
angeordnet. Der Haltevorrichtungskörper 29 weist entlang
seines äußeren Umfangs
die äußere Umfangswand 33 auf.
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Die äußere Umfangswand 33 umfaßt eine erste
Wand 35, eine zweite Wand 37, eine dritte Wand 39 und
eine vierte Wand 41, die jeweils wie eine rechteckige Platte
ausgebildet sind und von der Seitenfläche 31 des Haltevorrichtungskörpers 29 vorra ausgebildet
sind und von der Seitenfläche 31 des Haltevorrichtungskörpers 29 vorragen.
Die erste, zweite und dritte Wand 35, 38 bzw. 39 haben
im wesentlichen die gleiche Gestalt wie die erste Wand 35. Alle
weisen mehrere Nutabschnitte 43 und Stützabschnitte 45 auf,
die in vorbestimmten Abständen
zwischen deren einem Ende und deren anderem Ende in Längsrichtung
derselben angeordnet sind. Die vierte Wand 41 weist Stützabschnitte 45 und
Nutabschnitte 43 auf, die in vorbestimmten Abständen zwischen
einem Ende und dem anderen Ende in Längsrichtung derselben abwechselnd
vorgesehen sind. Die isolierten Leiter 23 werden in die äußeren Umfangswände 33 durch
die Nutabschnitte 43 zwischen die Stützabschnitte 45 eingeführt. Dies
ermöglicht
die Anordnung der isolierten Leiter 23 auf der Seitenfläche 31 des
Haltevorrichtungskörpers 29 mit
einer gitterartigen Struktur.
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Die
oben genannten Nutabschnitte 43 sind in einem Bereich von
einer Endfläche 47 in
einer Richtung, in der die Wandabschnitte 35, 37, 39 und 41 von
dem Haltevorrichtungskörper 29 vorragen,
zu der Basisseite ausgebildet und durchdringen die Wandabschnitte 35, 37, 39 und 41 von
der inneren Umfangsfläche 49 zu
der äußeren Umfangsfläche 51.
Die Nutabschnitte 43 sind derart ausgebildet, daß sie in
Breitenrichtung geringfügig
größer als
der Durchmesser der Isolierung 21 der isolierten Kabel 23 sind,
und derart, daß ihre
Tiefe ebenfalls größer als
der Außendurchmesser
der Isolierung 21 der isolierten Leiter 23 ist.
Jeder Nutenabschnitt 43 ist ferner derart ausgebildet,
daß der
Bodenabschnitt, der an der Basisseite ausgebildet ist, der Gestalt
der äußeren Umfangsfläche der
Isolierung 21 der isolierten Leiter 23 entspricht.
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Die
Stützabschnitte 45 sind
um die Kreuzungsstellen 27 der jeweils ein Paar bildenden
und miteinander zu verschweißenden
isolierten Leiter 23 herum an dem Haltevorrichtungskörper 29 angeordnet.
Die Stützabschnitte 45 stützen einen
Längenabschnitt
eines zugeordneten isolierten Leiters 23 ab. Die Stützabschnitte 45 und
die äußere Umfangswand 33 bilden
ferner entsprechend den zu verschweißenden Kreuzungsstellen 27 einen
Freiraum.
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Die
jeweils ein Paar bildenden, stabförmigen Elemente 55 besitzen
einen annähernd
trapezförmigen
Querschnitt. Ihre Größe in Breitenrichtung
nimmt zum Ende allmäh lich
ab. Diese stabförmigen
Elemente 55 sind an der Seitenfläche 31 des Haltevorrichtungskörpers 29 derart
vorgesehen, daß sie
von diesem vorragen. Jedes stabförmige
Element 55 ist ferner derart ausgebildet, daß sein Basisendabschnitt
mit der äußeren Wand 33 einstückig ausgebildet
ist und einen Abschnitt derselben bildet. Jedem stabförmigen Element 55 ist
ein gegenüberliegender
Abschnitt 57 zugeordnet.
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Die
gegenüberliegenden
Abschnitte 57, die ein Paar bilden, werden jeweils durch
Endabschnitte der stabförmigen
Elemente 55 gebildet und weisen jeweils Flächen auf,
die annähernd
parallel sind und sich gegenüberliegen.
Die gegenüberliegenden
Abschnitte 57 sind derart ausgebildet, daß ihr Abstand ungefähr gleich
dem äußeren Durchmesser
der Isolierung 21 der isolierten Leiter 23 ist.
Jedes Paar aus gegenüberliegenden
Abschnitten 57 klemmt die Isolierung 21 eines
zugehörigen
isolierten Leiter 23 ein, so daß der isolierte Leiter 23 durch
die zugehörigen Stützabschnitte 45 abgestützt wird.
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Mehrere
stabförmige
Isolierabschnitte 65 sind in der äußeren Umfangswand 33 vorgesehen. Jeder
stabförmige
Isolierabschnitt 65 weist einen rechteckigen Querschnitt
auf. Jeder stabförmige
Isolierabschnitt 65 ist ferner derart mit einer Höhe von der
Seitenfläche
des Haltevorrichtungskörpers 29 vorragend
vorgesehen, die ungefähr
der Höhe
der äußeren Umfangswand 33 entspricht.
Diese stabförmigen
Isolierabschnitte 65 befinden sich an Abschnitten, die
von der äußeren Umfangswand 33 und
den isolierten Leitern 23 umgeben sind, wenn die isolierten
Leiter 23 an dem Haltevorrichtungskörper 29 gitter-ähnlich angeordnet
sind. Jeder stabförmige
Isolierabschnitt 65 ist ferner derart ausgebildet, daß er im
Querschnitt und in Längsrichtung
kleiner ist als die Abstände,
mit dem die Nutabschnitte 43 und die Stützabschnitte 45 vorgesehen
sind. Die stabförmigen
Isolierabschnitte 65 und mehrere Stützabschnitte 67 (die
nachfolgend beschrieben werden) bilden Freiräume 53, die durch
die äußere Umfangswand 33 und
die Kreuzungsstelle 27, an der verschweißt werden
soll, definiert werden. Die stabförmigen Isolierabschnitte 65 können aber
auch an der Haltevorrichtung 15 entfallen.
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Jeder
der stabförmigen
Isolierabschnitte 65, die um eine zugehörige zu verschweißende Kreuzungsstelle 27 angeordnet
sind, weist Stützabschnitte 67 auf,
die zwischen dem stabförmigen
Isolierabschnitt 65 und jedem der benachbarten isolierten
Leiter 23 ausgebildet sind. Die Stützabschnitte 67 stützen die
isolierten Leiter 23 an Positionen, die mit einer vorbestimmten
Teilung angeordnet sind, die der der Kreuzungsstellen 27 der
isolierten Leiter 23 in Längsrichtung entspricht, wenn
sie auf dem Haltevorrichtungskörper 29 angeordnet
sind. Jeder Stützabschnitt 67 umfaßt zwei
stabförmige
Elemente 69, die ein Paar bilden und derart angeordnet
sind, daß sie sich
gegenüberliegen.
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Jedes
der ein Paar bildenden stabförmigen Elemente 69 weist
einen trapezförmigen
Querschnitt auf und ragt von der Seitenfläche 31 des Haltevorrichtungskörpers 29 vor.
Der Basisendabschnitt eines jeden der ein Paar bildenden stabförmigen Elemente 69 ist
derart ausgebildet, daß er
mit der äußeren Umfangsfläche des
zugehörigen
stabförmigen Isolierabschnitts 65 einstückig ist
und derart, daß er sich
in Längsrichtung
derselben erstreckt. Die Größe eines
jeden stabförmigen
Abschnitts 69 in Breitenrichtung verringert sich allmählich zu
seiner Spitze. Die gegenüberliegenden
stabförmigen
Abschnitte 69 weisen gegenüberliegende Abschnitte 79 ähnlich wie die
Stützabschnitte 45 auf,
die an der äußeren Umfangsfläche 33 vorgesehen
sind.
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In
dem Haltevorrichtungskörper 29 sind
ferner mehrere Durchgangsbohrungen (nicht dargestellt) vorgesehen.
Die Durchgangsbohrungen sind an den Kreuzungsstellen 27 der
auf dem Haltevorrichtungskörper 29 angeordneten
isolierten Leiter 23 vorgesehen. Jede Durchgangsbohrung
verläuft durch
den Haltevorrichtungskörper 29 ausgehend von
dessen Seitenfläche 31 zu
der dieser abgewandten Seitenfläche 32 hindurch.
Der Durchmesser jeder Durchgangsbohrung ist ungefähr gleich
dem Durchmesser der jeweils ein Paar bildenden Sonotroden 25.
Wenn die isolierten Leiter 23 an ihren Kreuzungsstellen 27 verschweißt werden,
werden die beiden Sonotroden 25 jeweils eines Paares an
der zugehörigen
Kreuzungsstelle 27 eingeführt.
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Wie
in 4 gezeigt, umfaßt solch eine Haltevorrichtung 15 einen
Deckel 71, der an dem Haltevorrichtungskörper 29 angebracht
wird. Der Deckel 71 ist als annähernd quadratische Platte ausgebildet, so
daß sein
horizontaler Querschnitt ungefähr
dieselbe Gestalt wie der Haltevorrichtungskörper 29 aufweist.
Dieser Deckel 71 ist an Enden des Isolierabschnitts 65 (in
dieser Figur nicht dargestellt) und der äußeren Umfangswand 33 befestigt
und verstellbar um eine Seite, die der Seitenfläche 31 (in dieser
Figur nicht dargestellt) des Haltevorrichtungskörpers 29 entspricht,
wenn (in dieser Figur nicht dargestellt) die isolierten Leiter 23,
die auf dem Haltevorrichtungskörper 29 angeordnet
sind, an ihren Kreuzungsstellen 27 verschweißt werden,
zu verschließen.
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Um
die isolierten Leiter 23 jeweils mit einem weiteren Leiter
unter Verwenden der Haltevorrichtung 25, die in der vorangehend
beschriebenen Weise ausgebildet ist, zu verbinden, werden die isolierten Leiter 23 zunächst auf
dem Haltevorrichtungskörper 29 gitterartig,
wie in 1 gezeigt, angeordnet. Die vorbestimmten Kreuzungsstellen 27 der
isolierten Leiter 23, die auf dem Haltevorrichtungskörper 29 angeordnet
sind, werden folglich gemäß der gewünschten
Ausbildung eines Schaltkreises verschweißt. Der Deckel 71 wird
dann an dem Haltevorrichtungskörper 29 befestigt.
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Um
die isolierten Leiter 23 auf der Haltevorrichtung 29 gitterartig
anzuordnen, werden sie zunächst
ausgehend von der ersten Wand 35 zu der dritten Wand 39 hindurch
eingeführt
und dabei auf der Haltevorrichtung 29 derart angeordnet,
daß sie parallel
zueinander verlaufen. Dabei werden jeweils die isolierten Leiter 23 zunächst auf
diesem, den Nutabschnitten 43 und den Stützabschnitten 35 und
der dritten Wand 39 entsprechend, die sich annähernd gerade
erstrecken, liegen. Die isolierten Leiter 23 werden dann
zu der Seitenfläche 31 der
Haltevorrichtung 29 bewegt und werden dabei in den Nutabschnitten 43 und
den Freiräumen
aufgenommen, die jeweils zwischen den Stützabschnitten 45 ausgebildet
sind, zu denen die isolierten Leiter ausgerichtet wurden. Diese
Schritte werden entsprechend mehrmals nacheinander für die isolierten
Leiter 23 ausgeführt.
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Die
isolierten Leiter 23 werden folglich ausgehend von der
zweiten Wand 37 zu der vierten Wand 41 geführt und
werden derart auf der Haltevorrichtung 29 angeordnet, daß sie zueinander
parallel verlaufen. Dabei werden zunächst jeweils beide Enden in Längsrichtung
jedes isolierten Leiters 23 derart angeordnet, daß sie sich
in den Nutabschnitten 43 und den Stützabschnitten 45,
die zwischen der gegenüberliegenden
zweiten Wand 37 und der vierten Wand 35 und der
vierten Wand 41 vorgesehen sind, annähernd gerade erstrecken. Die
isolierten Leiter 23 werden dann zu der Seitenfläche 31 der
Haltevorrichtung 29 bewegt und werden in den Nutabschnitten 43 und
den Freiräumen,
die jeweils zwischen den Stützabschnitten 45 ausgebildet
sind, zu denen die isolierten Leiter ausgerichtet wurden, aufgenommen.
Diese Schritte werden aufeinanderfolgend mehrmals ausgeführt.
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In
diesem Zustand ist jeder isolierte Leiter 23 um die entsprechende
Kreuzungsstelle 27 herum, die an der äußeren Umfangswand 33 ausgebildet
ist, durch die Stützabschnitte 45,
die an der äußeren Umfangswand 33 vorgesehen
sind, oder die Stützabschnitte 67,
die zwischen den stabförmigen
Isolierelemente 65 vorgesehen sind, an Position, die mit
vorbestimmten Abständen
von der entsprechenden Kreuzungsstelle 27 angeordnet sind,
an beiden Seiten in Längsrichtung
abgestützt
und mit einem weiteren isolierten Leiter 23 verschweißt. Die
isolierten Leiter 23 werden daher an der Haltevorrichtung 29 um
jede Kreuzungsstelle 27 herum, die an der Seite der äußeren Umfangswand 33 liegen
und verschweißt
werden sollen, gehalten.
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Die äußere Umfangswand 33,
die Stützabschnitte 45,
die stabförmigen
Isolierelemente 65 und die Stützabschnitte 67, die
um jede Kreuzungsstelle 27 herum angeordnet sind, bilden
den Freiraum 53 zwischen dieser Kreuzungsstelle 27 und
jedem dieser Bauelemente. Diese Bauelemente sind so angeordnet,
daß sie
jede Kreuzungsstelle 27 umgeben.
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Jeder
isolierte Leiter 23 wird durch die Stützabschnitte 67 an
Positionen, die mit vorbestimmten Abständen (Teilung) von der entsprechenden
Kreuzungsstelle 27 angeordnet sind, an beiden Seiten in Längsrichtung
um die zu verschweißende
Kreuzungsstelle abgestützt
und um die die stabförmigen Isolierelemente 65 dazu
angeordnet sind. Die isolierten Leiter 23 werden daher
an der Haltevorrichtung 29 um die geschweißten Kreuzungsstellen 27 herum festgelegt,
an denen die stabförmigen
Isolierelemente 65 angeordnet sind.
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Die
stabförmigen
Isolierelemente 65 und die Stützabschnitte 67 bilden
ferner einen Freiraum 53, der durch diese Abschnitte um
die zu verschweißenden
Kreuzungsstellen 27 herum definiert wird. Eine jede Kreuzungsstelle 27 ist
von diesen Abschnitten 65, 67 umgeben.
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Wenn
die isolierten Leiter 23 auf der Haltevorrichtung 29 gitterartig
angeordnet sind, werden sie an den vorbestimmten Kreuzungsstellen 27 durch zwei
Sonotroden 25, die ein Paar bilden, gemäß der Auslegung des Schaltkreises
verschweißt.
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Wenn
die isolierten Leiter 23 an den Kreuzungsstellen 27 verschweißt werden,
werden die Kreuzungsstelle 27 und ein entsprechendes Paar von
Sonotroden 25, die als Schweißeinheit dienen, zueinander,
wie in 2 gezeigt, ausgerichtet. In diesem Zustand werden
die beiden Sonotroden 25 so einander angenähert, daß deren
Endflächen 73 gegen
die Außenfläche der
Isolierung 21 der isolierten Leiter 23, die die
Kreuzungsstellen 27 bilden, zur Anlage kommen. Dabei wird
eine Sonotrode 25 in die Durchgangsbohrung, die in der
Haltevorrichtung 29 (nicht in dieser Figur dargestellt)
ausgebildet ist, eingeführt.
Die unter Druck aneinanderliegenden Isolierungen 21 der
isolierten Leiter 23 werden durch Ultraschall mittels der
Sonotroden 25 in Schwingungen versetzt.
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Wenn
die unter Druckbeaufschlagung befindliche Kreuzungsstelle 27 durch
die Sonotroden durch Ultraschall in Schwingung versetzt wird, werden
die isolierten Leiter 23, die die Kreuzungsstellen bilden,
wie in 3 gezeigt, in Kontakt gebracht, d.h. die Außenflächen der
Isolierungen 21 treten in Kontakt. Diese Isolierungen 21 werden
an den Kontaktstellen durch die Ultraschallschwingungen geschmolzen.
Dabei werden die geschmolzenen Isolierungen 21 teilweise
erweicht und verdrängt.
Folglich werden die verbleibenden Abschnitte der Isolierungen 21 durch
die isolierten Leiter 23, die durch Druck in Kontakt sind,
weggedrückt
und nach außen
gequetscht. Die herausgedrückten
Abschnitte der Isolierungen 21 werden in dem Freiraum 53,
der um die entsprechende Kreuzungsstelle 27 vorgesehen
ist, aufgenommen. Die Leiter 29 der isolierten Leiter 23,
die miteinander durch Druck in Kontakt sind, werden dabei freigelegt
und miteinander elektrisch verbunden.
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Die
Kreuzungsstellen 28 werden weiterhin druckbeaufschlagt
und durch die Sonotroden 25 weiter mittels Ultraschall
in Schwingung versetzt. Die Endflächen 73 der Sonotroden 25 werden
mit den äußeren Umfangsflächen der
Isolierungen 21 durch Druckbeaufschlagung in engen Kontakt
gebracht. Die Isolierungen 21, die mit den Endflächen 73 der Sonotroden 25 in
engem Kontakt stehen, werden ferner durch die Ultraschallschwingungen
geschmolzen. Dabei werden die geschmolzenen Isolierungen 21 teilweise
vergast und verteilt. Gleichzeitig werden die verbleibenden Abschnitte
der Isolierungen 21 durch die Endflächen 73 der Sonotroden 25 und
die Leiterabschnitte 19 auf Grund der Druckbeaufschlagung,
die durch die Sonotroden 25 ausgeführt wird, weggeschoben und
zu der Außenseite
gedrückt.
Die herausgedrückten
Abschnitte der Isolierungen 21 werden in dem Freiraum 53,
der um die entsprechende Kreuzungsstelle 27 vorgesehen
ist, wie in 1 gezeigt, aufgenommen.
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Wenn
die Kreuzungsstellen 27 unter Druck stehen und dabei durch
die Sonotroden 25 in Ultraschallschwingungen versetzt werden,
werden die Leiterabschnitte 19 in Breitenrichtung gespreizt
und miteinander durch Unterdrucksetzen in Kontakt gebracht. Die
Hauptabschnitte, die miteinander durch Ultraschallschwingungen in
Kontakt stehen, werden miteinander verschweißt. Dabei werden die geschmolzenen
und herausgedrückten
Abschnitte der Isolierungen 21 der Hauptabschnitte in den
Freiräumen 53,
die um die Kreuzungsstellen 27 vorgesehen sind, aufgenommen.
Jeder isolierte Leiter 23 wird ferner an Positionen, die
mit den vorbestimmten Abständen
von der entsprechenden Kreuzungsstelle 27 angeordnet sind,
an beiden Seiten in Längsrichtung derselben
abgestützt.
Der Freiraum 53 ist um jede Kreuzungsstelle 27 herum
ausgebildet. Die Hauptabschnitte können daher in Breitenrichtung
an der entsprechenden Kreuzungsstelle 27 sich ausbreiten. Wie
in 3 dargestellt, wird daher jeder Hauptabschnitt
als eine Einheit an der entsprechenden Kreuzungsstelle 27 annähernd parallel
ausgerichtet und mit dieser zuverlässig verschweißt.
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Der
Deckel 71 wird ferner an der Haltevorrichtung 29 in
einem Zustand, in dem die Kreuzungsstellen 27 mehrerer
isolierter Leiter 23, die auf dieser angeordnet sind, mit
dieser verschweißt
sind, montiert. Wenn der Deckel 71 an der Haltevorrichtung 29 befestigt
ist, wird der Deckel 71 von der Innenfläche 75 zu der Seitenfläche 31 der
Haltevorrichtung 29, wie in 4 gezeigt,
bewegt. Dabei werden der Deckel 71 und die Haltevorrichtung 29 derart
angeordnet, daß die
Querschnitte miteinander übereinstimmen.
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Wie
in 1 gezeigt, liegt, wenn der Deckel 71 zu
der Haltevorrichtung 29 bewegt wird, die Innenfläche 75 (in
dieser Figur nicht dargestellt) des Deckels 71 (in dieser
Figur nicht dargestellt) gegen die Endfläche 77 jedes stabförmigen Isolierelements 65 und
die Endflächen 47 der
ersten Wand 35, der zweiten Wand 37, der dritten
Wand 39 und der vierten Wand 41 an. Dabei wird,
wie in 4 gezeigt, die Innenfläche 75 des Deckels 71 auf
den Endflächen 77 der
stabförmigen
Isolierelemente 65 und den Endflächen 47 der ersten
Wand 35, der zweiten Wand 37, der dritten Wand 39 und
der vierten Wand 41 durch Auftragen eines Klebers w auf
die Innenfläche 75 des Deckels 71 geklebt.
Der Deckel 71 wird folglich an der Haltevorrichtung 29 befestigt.
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In
diesem Zustand wird der Freiraum 53, der um jede geschweißte Kreuzungsstelle 27 herum
ausgebildet ist, durch den Deckel 71 (obwohl in dieser
Figur nicht dargestellt) verschlossen. Die verschweißten Kreuzungsstellen 27 sind
dadurch isoliert. Die Bewegung der isolierten Leiter 23 auf
der Seitenfläche 31 der
Haltevorrichtung 29 wird durch den Deckel 71 begrenzt,
wodurch verhindert wird, daß die isolierten
Leiter 23 sich von der Haltevorrichtung 29 lösen.
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Obwohl
bei der vorangehenden Beschreibung beschrieben wurde, daß die isolierten
Leiter 23 gitterartig angeordnet werden, kann die Erfindung auch
angewendet werden, wenn ein einziges Paar isolierter Leiter 23 sich
kreuzt und miteinander verschweißt wird. Obwohl die Schweißeinheit
durch die Ultraschallschweißeinheit
dargestellt wird, kann auch eine Widerstandsschweißeinheit
eingesetzt werden.
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Bei
der Kabelhaltevorrichtung 15 gemäß dieser Ausführungsform
werden die isolierten Leiter 23 durch die Stützabschnitte 45 oder 67 um
die geschweißten
Kreuzungsstellen 27 herum abgestützt. Die Kreuzungsstellen 27 können daher
nicht verlagert werden, wenn sie verschweißt werden. Die Kreuzungsstellen 27 werden
daher zuverlässig
verschweißt.
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Wenn
an den Kreuzungsstellen 27 geschweißt wird, werden ferner die
geschmolzenen und herausgedrückten
Isolierungen 21 in den Freiräumen 53, die um diese
herum ausgebildet sind, aufgenommen. Jeder Leiterabschnitt breitet
sich daher in Breitenrichtung frei aus. Jeder Leiterabschnitt 19 wird
daher zuverlässig
an der entsprechenden Kreuzungsstelle verschweißt, ohne daß eine Vergrößerung der entsprechenden
Sonotroden 25 erforderlich wäre, wie es bei der herkömmlichen
Lösung
infolge der Vergrößerung der
Aufnahmebohrung erforderlich wäre.
Die Verbindung zwischen den isolierten Leitern 23 ist ferner
elektrisch stabilisiert.
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Wenn
die Kreuzungsstellen 27 durch die Sonotroden 25 geschweißt werden,
wird ferner jeder isolierte Leiter 23 an Positionen, die
mit vorbestimmten Abständen
von der entsprechenden Kreuzungsstelle 27 angeordnet sind,
an beiden Seiten in Längsrichtung
abgestützt.
Der Freiraum 53 ist ferner um jede Kreuzungsstelle 27 herum
ausgebildet. Jeder Hauptabschnitt 19 kann sich daher ausbreiten.
Die gesamten isolierten Leiter 23 werden in einen annähernd parallelen
Zustand gebracht. Die Kreuzungsstellen 27 werden folglich
zuverlässig
verschweißt. Die
Leiterabschnitte 19 der isolierten Leiter 23 werden
daher zuverlässiger
an den Kreuzungsstellen 27 verschweißt. Die Verbindung zwischen
den Leiterabschnitten 19 wird daher elektrisch stabilisiert.
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Bei
der Kabelhaltevorrichtung 15 kann ferner jeder Leiterabschnitt 19 sich
an der entsprechenden Kreuzungsstelle 27 ausbreiten. Wenn
die Kreuzungsstellen 27 verschweißt werden, wird daher die Positionierung
der beiden Sonotroden auf den Kreuzungsstellen 27 durch
Aufnahme einer der Sonotroden 265 eines jeden Paares in
der entsprechenden Durchgangsbohrung, die in der Haltevorrichtung 29 vorgesehen
ist, ohne eine Vergrößerung einer
der beiden Sonotroden 25, erzielt.
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Beim
Schweißen
der Kreuzungsstellen 27 durch die Sonotroden 25 erfolgt
eine Positionierung der beiden Sonotroden 25 an der entsprechenden Kreuzungsstelle 27.
Die Kreuzungsstellen 27 werden daher zuverlässig verschweißt, da die
Verlagerung der Sonotroden von der entsprechenden Kreuzungsstelle 27 verhindert
ist. Die Schweißgenauigkeit
ist folglich verbessert, wenn die Kreuzungsstellen 27 durch
die Sonotroden 25 verschweißt werden.
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Bei
der Kabelhaltevorrichtung 15 gemäß dieser Ausführungsform
wird jede geschweißte
Kreuzungsstelle 27 von den stabförmigen Isolierelementen 65 und
den Stützabschnitten 45 oder
von der äußeren Umfangswand 33 und
den Stützabschnitten 67 umgeben.
Die aneinander angrenzenden verschweißten Kreuzungsstellen 27 werden
daher voneinander isoliert. Die Kabelhaltevorrichtung 15 wird folglich
sowohl als Befestigungsmittel zur Verbindung der isolierten Leiter 23 und
als Befestigungsmittel zum Anordnen der isolierten Leiter 23 in
einer Fahrzeugkarosserie, nach dem die isolierten Leiter 23 miteinander
verbunden sind, verwendet.
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Bei
der Kabelhaltevorrichtung 15 werden ferner die verschweißten Kreuzungsstellen 27 durch Schließen des
Freiraums 53 mittels des Deckels 71 nach außen isoliert.
Die Isolierung an den verschweißten
Kreuzungsstellen 27 wird daher durch Befestigen des Deckels 71 an
der Haltevorrichtung 29 einfach erreicht. Das Isolieren
wird folglich verbessert.
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Bei
der vorrangehend beschriebenen Ausführungsform ist die äußere Umfangswand 33 entlang
der äußeren Umfangskante
der Haltevorrichtung 29 vorgesehen. Die äußere Umfangswand 33 kann
auch entfallen. In diesem Fall werden stabförmige Isolierelemente 65 an
der äußeren Umfangsseite der
Haltevorrichtung 29 angeordnet.
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Obwohl
die Stützabschnitte 67 nur
um die geschweißten
Kreuzungsstellen 27 der isolierten Leiter 23 an
der Seitenfläche 31 der
Haltevorrichtung 29 vorgesehen sind, können sie ferner über die
gesamte Seitenfläche 31 der
Haltevorrichtung 29 verteilt vorgesehen werden. Hierbei
wird jeder isolierte Leiter 23 durch Stützabschnitte 67 an mehreren
Stellen in Längsrichtung
in einem Zustand, bei dem die isolierten Leiter 23 auf
der Haltevorrichtung 29 angeordnet sind, abgestützt. Das
Befestigen der isolierten Leiter 23 an der Haltevorrichtung 29 wird
daher zuverlässiger
ausgeführt.
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Obwohl
ein Deckel 71 für
die Kabelhaltevorrichtung 15 vorgesehen ist, kann dieser
auch entfallen. In diesem Fall wird die Kabelhaltevorrichtung ausschließlich als
Hilfswerkzeug beim Verschweißen der
Kreuzungsstellen 27 der isolierten Leiter 23 verwendet.
Nach Vollenden des Schweißens
der Kreuzungsstellen 27 werden die isolierten Leiter 23 aus der
Kabelhaltevorrichtung entfernt. Die verschweißten Kreuzungsstellen 27 werden
dann durch eine Umhüllung
mittels eines Bandes isoliert.
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Obwohl
die Stützabschnitte 45 (oder 67) durch
ein Paar rechteckige plattenförmige,
stabförmige
oder prismaförmige
Körper 55 (oder 69)
gebildet werden, können
zusätzlich
die Stützabschnitte
als zylindrische Körper,
die einen runden Querschnitt aufweisen, dargestellt werden.
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Wie
oben beschrieben, wird bei der Kabelhaltevorrichtung gemäß der Erfindung
jeder isolierte Leiter durch die Stützabschnitte, die um die entsprechende
verschweißte
Kreuzungsstelle vorgesehen sind, abgestützt. Die Kreuzungsstellen werden
daher vor einer Verlagerung beim Schweißen geschützt. Die Kreuzungsstellen werden
folglich zuverlässiger verschweißt.