-
Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussanordnung.
-
Es ist bekannt, eine elektrische Anschlussanordnung aus mehreren nebeneinander angeordneten Anschlussgehäusen auszubilden. Innerhalb der Anschlussgehäuse können unterschiedliche Arten von Anschlusselementen angeordnet sein, mittels welchen Leiter bzw. Kabel elektrisch angeschlossen werden können. Die Anschlusselemente können beispielsweise als Federkraftklemmanschluss, Schraubanschluss oder Steckanschluss ausgebildet sein. Die Anschlussgehäuse können beispielsweise in Form eines Steckergehäuses oder eines Leiterplattenanschlussgehäuses ausgebildet sein.
-
Die Anschlussgehäuse können scheibenförmig ausgebildet sein, damit diese aneinander angereiht werden können. Zum Verbinden der Anschlussgehäuse miteinander ist es bekannt, dass an der Außenfläche der Anschlussgehäuse Zapfen ausgebildet sind, welche in an den benachbart angeordneten Anschlussgehäusen ausgebildeten Öffnungen eingreifen. Die Anschlussgehäuse können dadurch durch ein Zusammenstecken miteinander lösbar verbunden werden. Diese Art der Verbindung der Anschlussgehäuse weist jedoch nur eine geringe mechanische Stabilität und Festigkeit auf, so dass es leicht zu einem ungewollten Lösen der Anschlussgehäuse voneinander kommen kann.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Anschlussanordnung zur Verfügung zu stellen, bei welcher die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen nebeneinander angeordneten Anschlussgehäusen verbessert ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die elektrische Anschlussanordnung gemäß der Erfindung weist mindestens zwei nebeneinander angeordnete Anschlussgehäuse und mindestens ein streifenförmiges Verbindungsprofil zum unlösbaren Verbinden der nebeneinander angeordneten Anschlussgehäuse auf, wobei das Verbindungsprofil die nebeneinander angeordneten Anschlusselemente überspannt und das Verbindungsprofil mittels eines Laserschweißverfahrens an den nebeneinander angeordneten Anschlussgehäusen unlösbar befestigt ist.
-
Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, ein als zusätzliches Bauteil ausgebildetes Verbindungsprofil einzusetzen, welches die nebeneinander angeordneten Anschlussgehäuse fest miteinander verbindet, so dass diese nicht mehr voneinander trennbar sind. Das Verbindungsprofil ermöglicht damit eine sehr hohe mechanische Festigkeit aufweisende Verbindung der Anschlussgehäuse miteinander. Das Verbindungsprofil ist streifenförmig ausgebildet, so dass dieses sich flächig, entlang der nebeneinander angeordneten Anschlussgehäuse erstrecken kann. Das Verbindungsprofil überspannt die Anschlussgehäuse derart, dass sich das Verbindungsprofil entlang einer Außenfläche der Anschlussgehäuse erstreckt. Das Verbindungsprofil liegt damit außen an den Anschlussgehäusen an. Durch die streifenförmige Ausgestaltung benötigt das Verbindungsprofil nur sehr wenig Bauraum. Das Verbindungsprofil ist unlösbar an den Anschlussgehäusen befestigt. Durch die unlösbare Befestigung kann das Verbindungsprofil eine besonders hohe Biegesteifigkeit für die Anschlussanordnung erreichen, so dass ein Auseinanderbrechen der Anschlussanordnung insbesondere bei einer Beanspruchung auf Durchbiegung verhindert werden kann. Die unlösbare Verbindung ist dadurch ausgebildet, dass das Verbindungsprofil mittels eines Laserschweißverfahrens an den nebeneinander angeordneten Anschlussgehäusen befestigt ist. Das Verbindungsprofil ist damit über eine Schweißverbindung an den Anschlussgehäusen befestigt. Gegenüber eine Klebverbindung kann die Schweißverbindung auch große Scherkräfte aufnehmen, so dass eine besonders sichere Verbindung der Anschlussgehäuse mittels des angeschweißten Verbindungsprofils erreicht werden kann. Das Laserschweißverfahren ermöglicht ein schnelles Schweißen auf kleinem Bauraum mit einem möglichst geringen Verzug. Das Verbindungsprofil ist vorzugsweise mittels eines Laserdurchstrahlschweißverfahrens an die Anschlussgehäuse angeschweißt.
-
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Anschlussanordnung zwei oder auch mehr solcher Verbindungsprofile aufweist. Sind zwei solcher Verbindungsprofile vorgesehen, so sind diese Verbindungsprofile vorzugsweise gegenüberliegend an den nebeneinander angeordneten Anschlussgehäusen angeordnet sind. Durch eine unlösbare Verbindung zweier solcher Verbindungsprofile an den aneinandergereiht angeordneten Anschlussgehäusen kann die mechanische Festigkeit der Anschlussanordnung weiter verbessert werden und insbesondere auch die Biegesteifigkeit der Anschlussanordnung kann wesentlich erhöht werden.
-
Das Verbindungsprofil ist bevorzugt an einer Querseite der Anschlussgehäuse angeordnet. Die Anschlussgehäuse sind vorzugsweise scheibenartig ausgebildet und liegen mit ihrer Längsseite aneinander an. Das Verbindungsprofil kann dann die Anschlussgehäuse entlang einer ihrer Querseiten überspannen. Sind zwei Verbindungsprofile vorgesehen, so erstrecken sich die beiden Verbindungsprofile vorzugsweise jeweils entlang sich gegenüberliegenden Querseiten der Anschlussgehäuse.
-
Um eine genaue, besonders bedarfsgerechte Positionierung des Verbindungsprofils an den Anschlussgehäusen erreichen zu können, weisen die Anschlussgehäuse vorzugsweise eine definierte Anschweißfläche zur Aufnahme des Verbindungsprofils auf. Die Anschweißfläche ist vorzugsweise an einer Außenfläche, insbesondere an einer Außenfläche einer Querseite der Anschlussgehäuse ausgebildet. Durch die definierte Anschweißfläche ist die Montage des Verbindungsprofils an den Anschlussgehäusen wesentlich vereinfacht und Fehlmontagen können verhindert werden. Zudem ermöglicht die definierte und damit vorher festgelegte Anschweißfläche eine besonders sichere und stabile Befestigung des Verbindungsprofils an den Anschlussgehäusen. Sind zwei oder mehr Verbindungsprofile an den Anschlussgehäusen zu befestigen, so erhöht sich entsprechend auch die Anzahl der definierten Anschweißflächen pro Anschlussgehäuse.
-
Die Anschweißfläche zeichnet sich vorzugsweise durch ein besonders gutes Schmelzverhalten auf.
-
Bevorzugt ist die Anschweißfläche zumindest bereichsweise aus einem laserabsorbierenden Material ausgebildet. Durch die Ausbildung der Anschweißfläche zumindest bereichsweise aus einem laserabsorbierenden Material kann die Anschweißfläche die Energie des Laserstrahls beim Schweißvorgang gezielt aufnehmen, um ein gutes Schmelzverhalten im Bereich der Anschweißfläche zu erreichen. Beispielsweise kann der Anschweißfläche Rußpartikel beigemischt sein, um ein hohes Laserabsorbtionsverhalten der Anschweißfläche erreichen zu können.
-
Um definierte Schweißbereiche innerhalb der Anschweißfläche erreichen zu können, kann die Anschweißfläche mindestens eine Schmelzrippe und angrenzend zu der Schmelzrippe Schmelzvertiefungen aufweisen. Die Schmelzrippe kann gezielt Material zum Schmelzen während des Laserschweißverfahrens zur Verfügung stellen. Die Schmelzrippen sind vorzugsweise in Form von Erhebungen ausgebildet, welche über die Schmelzvertiefungen hinausragen. Das aufgeschmolzene Material der Schmelzrippe kann während des Schweißvorgangs kontrolliert in die angrenzenden Schmelzvertiefungen fließen, so dass sich das aufgeschmolzene Material gleichmäßig im Bereich der Anschweißfläche verteilen kann und gleichzeitig ein Austreten des aufgeschmolzenen Materials aus der Anschweißfläche verhindert werden kann. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Schmelzrippen im Bereich einer Anschweißfläche vorgesehen. Schmelzvertiefungen und Schmelzrippen sind dann vorzugsweise alternierend angeordnet.
-
Um ein Austreten des aufgeschmolzenen Materials aus der Anschweißfläche beim Befestigen des Verbindungsprofils an den Anschlussgehäusen verhindern zu können, ist die Anschweißfläche vorzugsweise durch einen nicht schweißbaren Randbereich begrenzt. Der Randbereich kann eine Art Umrandung der Anschweißfläche ausbilden, welche die Anschweißfläche teilweise oder vollständig umschließt. Der Randbereich kann auch eine Art Anschlagsfläche für das an den Anschlussgehäusen befestigte Verbindungsprofil ausbilden, so dass das Verbindungsprofil im befestigten Zustand auf diesem Randbereich definiert aufliegen kann.
-
Weiter kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Anschweißfläche in einer an einer Außenfläche des Anschlussgehäuses ausgebildeten Ausnehmung ausgebildet ist. Durch die Ausnehmung ist eine definierte Ablage des Verbindungsprofils an dem Anschlussgehäuse möglich. Die Ablage des Verbindungsprofils kann dabei derart erfolgen, dass das in der Ausnehmung angeordnete Verbindungsprofil bündig mit der Außenfläche des Anschlussgehäuses abschließt, so dass kein Überstand durch das Verbindungsprofil ausgebildet ist. Bei zwei oder mehr Verbindungsprofilen kann für jedes Verbindungsprofil eine derartige Ausnehmung an einer Außenfläche der Anschlussgehäuse ausgebildet sein.
-
Das Verbindungsprofil ist vorzugsweise aus einem lasertransparenten Material ausgebildet. Die Energie des Laserstrahls kann dann durch das Material des Verbindungsprofils hindurchgehen und direkt auf die Anschweißfläche geführt werden. Durch die Ausbildung des Verbindungsprofils aus einem lasertransparenten Material wird ein Aufschmelzen des Verbindungsprofils während der Montage des Verbindungsprofils an den Anschlussgehäusen verhindert, so dass das Verbindungsprofil im Wesentlichen formstabil bleiben kann.
-
Um die Handhabung der Anschlussanordnung verbessern zu können, kann das Verbindungsprofil einen Griffbereich aufweisen, so dass die Anschlussanordnung über den Griffbereich des Verbindungsprofils gegriffen werden kann. Die Ausbildung des Griffbereichs kann durch eine Abkantung eines oder beider Randbereiche des streifenförmigen Verbindungsprofils ausgebildet sein. Das Verbindungsprofil kann dann einen U-förmig oder L-förmig ausgebildeten Querschnitt aufweisen. Der Griffbereich kann aber auch durch eine andersartige Profilierung des Verbindungsprofils ausgebildet sein.
-
Um bei der Montage eine Vorjustierung der nebeneinander anzuordnenden Anschlussgehäuse erreichen zu können, bevor die Befestigung mittels des Verbindungsprofils erfolgen kann, können die nebeneinander angeordneten Anschlussgehäuse Führungsdome und dazu korrespondierende Führungsöffnungen aufweisen, so dass die nebeneinander angeordneten Anschlussgehäuse mittels Führungsdomen und Führungsöffnungen miteinander verbunden werden können. Die Führungsdome und Führungsöffnungen sind vorzugsweise an den Längsseiten der Anschlussgehäuse ausgebildet, über welche die nebeneinander angeordneten Anschlussgehäuse im montierten Zustand flächig aneinander anliegen. Die in die Führungsöffnungen eingreifenden Führungsdome können zudem eine Torsion und eine Verschiebung der Anschlussgehäuse zueinander verhindern.
-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
-
Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Anschlussanordnung gemäß der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung einer weiteren elektrischen Anschlussanordnung gemäß der Erfindung,
- 3 eine schematische Darstellung eines Anschlussgehäuse einer wie in 1 und 2 gezeigten Anschlussanordnung, und
- 4A - 4C eine schematische Darstellung von Verbindungsprofilen mit unterschiedlichen Querschnittsformen.
-
1 und 2 zeigen jeweils eine elektrische Anschlussanordnung 100 mit mehreren, hier jeweils fünf, nebeneinander angeordneten Anschlussgehäusen 10, so dass diese Anschlussgehäuse 10 aneinandergereiht angeordnet sind. Die Anschlussgehäuse 10 sind scheibenförmig ausgebildet und liegen mit ihren Längsseiten 11 jeweils flächig an den benachbart angeordneten Anschlussgehäusen 10 an.
-
Die Anschlussgehäuse 10 können unterschiedlich ausgebildete Anschlusssysteme beinhalten. Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung weisen die Anschlussgehäuse 10 ein Leiterplattenanschlusssystem auf, so dass die Anschlussgehäuse 10 über Lötbeine 12 an einer hier nicht gezeigten Leiterplatte elektrisch kontaktierend angeordnet werden können. Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung weisen die Anschlussgehäuse 10 ein Steckersystem mit einem Steckansatz 13 auf. Alle diese Anschlussgehäuse 10 weisen eine Leitereinführöffnung 14 auf, über welche ein Leiter bzw. ein Kabel in das Anschlussgehäuse 10 eingeführt werden kann, um den Leiter bzw. das Kabel in dem Innenraum des Anschlussgehäuses 10 beispielsweise mittels eines Federkraftklemmsystems elektrisch anschließen zu können.
-
Die in einer Reihe nebeneinander angeordneten Anschlussgehäuse 10 sind mittels eines streifenförmig ausgebildeten Verbindungsprofils 15 unlösbar miteinander verbunden. Das Verbindungsprofil 15 ist aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polyamid oder Polypropylen, ausgebildet. Das Verbindungsprofil 15 ist derart an den Anschlussgehäusen 10 angeordnet, dass es diese überspannt, indem sich das Verbindungsprofil 15 entlang der Länge der Anschlussanordnung 100 erstreckt. Das Verbindungsprofil 15 ist als ein zusätzliches Bauteil ausgebildet, welches an den Anschlussgehäusen 10 mittels einer Laserschweißverbindung unlösbar verbunden ist.
-
Bei der in 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung sind zwei Verbindungsprofile 15 vorgesehen, welche an sich gegenüberliegenden Querseiten 16, 17 der Anschlussgehäuse 10 angeordnet sind, so dass eines der beiden Verbindungsprofile 15 an einer Oberseite der Anschlussanordnung 100 und das andere der beiden Verbindungsprofile 15 an einer Unterseite der Anschlussanordnung 100 befestigt ist. Die beiden Verbindungsprofile 15 sind dabei derart an den Anschlussgehäusen 10 angeordnet, dass sie parallel zueinander verlaufen.
-
Um eine gezielte, positionsgenaue Befestigung der Verbindungsprofile 15 an den Anschlussgehäusen 10 erreichen zu können, ist an den Anschlussgehäusen 10 für jedes Verbindungsprofil 15 eine definierte Anschweißfläche 18 ausgebildet, auf welche die Verbindungsprofile 15 bei der Montage aufgelegt und dort angeschweißt werden.
-
Die beiden Verbindungsprofile 15 sind mittels eines Laserdurchstrahlschweißverfahrens unlösbar an den Anschlussgehäusen 10 befestigt. Dafür sind die Verbindungsprofile 15 aus einem lasertransparenten Material ausgebildet und die Anschweißflächen 18 sind zumindest bereichsweise aus einem laserabsorbierenden Material ausgebildet. Das Material der Verbindungsprofile 15 ist für die verwendete Laserwellenlänge beim Schweißvorgang transparent. Durch das Material der Verbindungsprofile 15 kann somit der Laser nahezu ungehindert durchstrahlen. Aufgrund der Transparenz des Materials der Verbindungsprofile 15 kommt es kaum zu einer Erwärmung der Verbindungsprofile 15 während des Schweißvorgangs. Das laserabsorbierende Material der Anschweißfläche 18 absorbiert hingegen die Strahlung des Laserstrahls. Das laserabsorbierende Material der Anschweißfläche 18 nimmt die Energie des Laserstrahls auf, so dass dieses anfängt zu schmelzen. Die beim Schmelzen entstehende Wärme wird durch Wärmeleitung an das auf der jeweiligen Anschweißfläche 18 aufliegende Verbindungsprofil 15 weitergegeben. Dadurch kommt es zu einem Anschmelzen der Verbindungsprofile 15 im Auflagebereich der Verbindungsprofile 15 auf der jeweiligen Anschweißfläche 18, wobei die Schmelze der Anschweißfläche 18 mit dem angeschmolzenen Randbereich des Verbindungsprofils 15 eine stoffschlüssige Verbindung ausbildet, wodurch eine Schweißnaht ausgebildet wird.
-
Die Anschweißfläche 18 weist Schmelzrippen 19 und benachbart zu den Schmelzrippen 19 ausgebildete Schmelzvertiefungen 20 auf. Die Schmelzrippen 19 stellen definiertes Schmelzmaterial zur Verfügung, welches beim Aufschmelzen in die Schmelzvertiefungen 20 kontrolliert fließen kann, so dass im Bereich der Anschweißfläche eine kontrollierte, definierte Schmelzfläche zum stoffschlüssigen Verbinden mit dem Verbindungsprofil 15 ausgebildet werden kann. Insbesondere die Schmelzrippen 19 sind aus einem laserabsorbierenden Material ausgebildet. Die Schmelzrippen 19 überragen die Schmelzvertiefungen 20. Schmelzrippen 19 und Schmelzvertiefungen 20 sind alternierend angeordnet, wobei bei der hier gezeigten Ausgestaltung zwei Schmelzrippen 19 und drei Schmelzvertiefungen 20 vorgesehen sind.
-
Begrenzt ist die Anschweißfläche 18 durch einen nicht schweißbaren Randbereich 21. Bei der hier gezeigten Ausgestaltung ist der nicht schweißbare Randbereich 21 durch zwei sich gegenüberliegende Randstege ausgebildet. Diese verlaufen quer zu der Längserstreckung eines angeschweißten Verbindungsprofils 15. Der Randbereich 21 bzw. die Randstege sind angrenzend zu den benachbart angeordneten Anschlussgehäusen 10 positioniert. Der Randbereich 21 bzw. die Randstege können als Auflagefläche für die Verbindungsprofile 15 dienen.
-
Die Anschweißfläche 18 ist jeweils in einer Ausnehmung 22 bzw. Aussparung an einer Außenfläche 23 der Querseite 16 der Anschlussgehäuse 10 ausgebildet. Die Ausnehmung 22 weist eine rechteckige Form auf und stellt eine Vertiefung in dem Anschlussgehäuse 10 dar. Durch die Ausnehmung 22 ist eine definierte Ablage der Verbindungsprofile 15 an dem Anschlussgehäuse 10 möglich, indem das Verbindungsprofil 15 in die Ausnehmung 22 eingelegt wird. Die Ablage der Verbindungsprofile 15 erfolgt derart, dass das in der Ausnehmung 22 angeordnete Verbindungsprofil 15 bündig mit der Außenfläche 23 des Anschlussgehäuses 10 abschließt, wie insbesondere in 1 und 2 zu erkennen ist.
-
Zum besseren Greifen der Anschlussanordnung 100 kann das Verbindungsprofil 15 einen Griffbereich 24 aufweisen. Die Ausbildung des Griffbereichs 24 ist bei den hier gezeigten Ausgestaltungen durch eine Abkantung eines oder beider Randbereiche des streifenförmigen Verbindungsprofils 15 ausgebildet.
-
In 2 und 4B ist eine Ausgestaltung eines Verbindungsprofils 15 gezeigt, bei welcher ein Randbereich des streifenförmigen Verbindungsprofils 15 abgekantet ist, so dass nur an einer Längsseite des Verbindungsprofils 15 ein Griffbereich 24 ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung weist das Verbindungsprofil 15 einen L-förmigen Querschnitt auf.
-
In 4C ist eine Ausgestaltung eines Verbindungsprofils 15 gezeigt, bei welcher die beiden sich gegenüberliegenden Randbereiche des streifenförmigen Verbindungsprofils 15 abgekantet sind, so dass an beiden Längsseiten des Verbindungsprofils 15 jeweils ein Griffbereich 24 ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung weist das Verbindungsprofil 15 einen U-förmigen Querschnitt auf.
-
Bei der in 1 und 4A gezeigten Ausgestaltung eines Verbindungsprofils 15 ist kein Griffbereich ausgebildet.
-
Für eine Vorjustierung bzw. Vormontage der Anschlussgehäuse 10, bevor die Befestigung mit dem Verbindungsprofil 15 erfolgt, sind an den Längsseiten 15 der Anschlussgehäuse 10 Führungsdome 25 und Führungsöffnungen 26 ausgebildet, in welche die Führungsdome 25 eingreifen können. In die Führungsöffnungen 26 eines Anschlussgehäuses 10 können damit die Führungsdome 25 eines benachbart angeordneten Anschlussgehäuses 10 eingreifen.
-
Bezugszeichenliste
-
| Anschlussanordnung |
100 |
| Anschlussgehäuse |
10 |
| Längsseite |
11 |
| Lötbein |
12 |
| Steckansatz |
13 |
| Leitereinführöffnung |
14 |
| Verbindungsprofil |
15 |
| Querseite |
16 |
| Querseite |
17 |
| Anschweißfläche |
18 |
| Schmelzrippe |
19 |
| Schmelzvertiefung |
20 |
| Randbereich |
21 |
| Ausnehmung |
22 |
| Außenfläche |
23 |
| Griffbereich |
24 |
| Führungsdom |
25 |
| Führungsöffnung |
26 |
