DE102020101236A1

DE102020101236A1 - Anordnung, Werkzeug und Verfahren zur Herstellung solch einer Anordnung

Info

Publication number: DE102020101236A1
Application number: DE102020101236.5A
Authority: DE
Inventors: Uwe Blümmel; Michael Haspel; Erik Glombitza
Original assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2021-07-22
Also published as: US20210226355A1; CN113140945A; JP2021114464A; EP3852197A1; KR20210093768A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (10), ein Werkzeug (165) und ein Verfahren zur Herstellung der Anordnung (10) mittels des Werkzeugs (165), wobei die Anordnung eine Kontakteinrichtung (15) und ein elektrisches Kabel (20) mit einem ersten elektrischen Leiter (25) aufweist, wobei die Kontakteinrichtung (15) eine Crimphülse (60) und ein mit der Crimphülse (60) mechanisch und elektrisch verbundenes Kontaktelement (65) aufweist, wobei die Crimphülse (60) sich entlang einer Achse (30) erstreckt, wobei die Crimphülse (60) eine erste innere Umfangsseite (75) und eine erste äußere Umfangsseite (85) aufweist, wobei zumindest in einem ersten Teilabschnitt (110) der Crimphülse (60) eine erste Einprägung (115) und eine in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse (30) versetzt zu der ersten Einprägung (115) angeordnete zweite Einprägung (120) eingeprägt sind, wobei die erste innere Umfangsseite (75) durch die erste Einprägung (115) und die zweite Einprägung (120) derart ausgeformt ist, dass die erste innere Umfangsseite (75) an eine zweite äußere Umfangsseite (109) des ersten elektrischen Leiters (25) gepresst ist und die erste innere Umfangsseite (75) die zweite äußere Umfangsseite (109) elektrisch kontaktiert, wobei die erste innere Umfangsseite (75) an die zweite äußere Umfangsseite (109) angeschmiegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß Patentanspruch 1, ein Werkzeug gemäß Patentanspruch 8 und ein Verfahren zur Herstellung solch einer Anordnung gemäß Patentanspruch 13.
Es sind zahlreiche Ausgestaltungen von Kontakteinrichtungen bekannt, die mittels eines Crimpkontakts mit einem elektrischen Leiter eines elektrischen Kabels verbunden sind. Der Crimpkontakt erfolgt dabei, dass in das elektrische Kabel ein Teil der Kontakteinrichtung eingepresst wird und dabei der elektrische Leiter verschoben bzw. durch das eingeformte Teil die Kontakteinrichtung möglicherweise beschädigt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Anordnung, ein verbessertes Werkzeug und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung solch einer Anordnung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels einer Anordnung gemäß Patentanspruch 1, eines Werkzeugs gemäß Patentanspruch 8 und eines Verfahrens gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es wurde erkannt, dass eine verbesserte Anordnung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Anordnung eine Kontakteinrichtung und ein elektrisches Kabel mit einem ersten elektrischen Leiter aufweist. Die Kontakteinrichtung weist eine Crimphülse und ein mit der Crimphülse mechanisch und elektrisch verbundenes Kontaktelement auf. Die Crimphülse erstreckt sich entlang einer Achse. Die Crimphülse weist eine erste innere Umfangsseite und eine erste äußere Umfangsseite auf. Zumindest in einem ersten Teilabschnitt der Crimphülse ist eine erste Einprägung und eine in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse versetzt zu der ersten Einprägung angeordnete zweite Einprägung eingeprägt. Die erste innere Umfangsseite ist durch die erste Einprägung und die zweite Einprägung derart ausgeformt, dass die erste innere Umfangsseite an eine zweite äußere Umfangsseite des ersten elektrischen Leiters angepresst ist und die erste innere Umfangsseite die zweite äußere Umfangsseite elektrisch kontaktiert. Die erste innere Umfangsseite schmiegt sich an die zweite äußere Umfangsseite an.
Beim Anpressen der ersten inneren Umfangsseite auf den ersten elektrischen Leiter, wird die Grundform der ersten inneren Umfangsseite im Wesentlichen aufrecht erhalten, jedoch kann eine radiale Erstreckung der ersten inneren Umfangsseite reduziert sein. Dies hat den Vorteil, dass eine mechanische Beschädigung des elektrischen Leiters vermieden wird. Ferner wird vermieden, dass die Crimphülse ungleichmäßig mechanisch belastet ist und somit ein Aufbrechen der Crimphülse entstehen kann. Dadurch wird eine besonders gute elektrische und mechanische Verbindung zwischen der Kontakteinrichtung und dem elektrischen Leiter sichergestellt, sodass die Anordnung besonders zuverlässig und auch bei hohen Schwingungen besonders haltbar ist. Dadurch dass die erste innere Umfangsseite bezogen auf die Grundform der Crimphülse, also vor Verpressen der Crimphülse, im Wesentlichen aufrecht erhalten wird, bzw. die erste innere Umfangsseite konzentrisch reduziert wird, weist die Crimphülse eine besonders große Kontaktfläche zu dem ersten elektrischen Leiter auf.
Des Weiteren wird eine Beschädigung, beispielsweise ein Abscheren oder Abtrennen von Einzeldrähten des ersten elektrischen Leiters durch die angeschmiegte innere erste Umfangseite vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste innere Umfangsseite im Wesentlichen mit einem kreisförmigen Querschnitt bezogen auf die Achse ausgeformt. Dadurch ist die Crimphülse besonders mechanisch stabil und nicht durch das Crimpen mechanisch beschädigt.
In einer weiteren Ausführungsform ist in Umfangsrichtung zwischen der ersten Einprägung und der zweiten Einprägung eine Verdickung an der ersten äußeren Umfangseite ausgeformt, wobei die Crimphülse in radialer Richtung an der Verdickung eine größere maximale Materialstärke aufweist als an der ersten Einprägung und/oder der zweiten Einprägung. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die maximale Materialstärke radial innenseitig zur ersten Einprägung und/oder der zweiten Einprägung im Wesentlichen konstant ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist das elektrische Kabel eine elektrisch isolierende Zwischenschicht und einen zweiten elektrischen Leiter auf, wobei die Zwischenschicht den zweiten elektrischen Leiter umfangsseitig ummantelt und elektrisch gegenüber dem ersten elektrischen Leiter isoliert. Der erste elektrische Leiter ist außenseitig der Zwischenschicht angeordnet und ummantelt die Zwischenschicht. Das Kontaktelement weist eine Öffnung auf, wobei die Zwischenschicht und der zweite elektrische Leiter die Öffnung durchgreifen. In dieser Ausgestaltung ist beispielhaft der erste elektrische Leiter als Abschirmung ausgebildet und wird durch die Kontakteinrichtung kontaktiert. Der zweite elektrische Leiter kann mit einer weiteren Kontakteinrichtung elektrisch kontaktiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kontaktelement einen Verbindungsabschnitt und einen Kontaktabschnitt auf, wobei der Verbindungsabschnitt mit dem Kontaktabschnitt elektrisch und mechanisch verbunden ist. Vorzugsweise sind der Verbindungsabschnitt und der Kontaktabschnitt einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt ist hohlzylindrisch ausgebildet. Zwischen der ersten inneren Umfangsseite der Crimphülse und dem Verbindungsabschnitt ist ein Ringspalt ausgebildet, wobei in dem Ringspalt der erste elektrische Leiter angeordnet ist. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere bei Ausgestaltung des ersten elektrischen Leiters als Abschirmung zur Kontaktierung des ersten elektrischen Leiters, wobei sichergestellt ist, dass die abschirmende Wirkung des elektrischen Leiters durch die Crimphülse und den Verbindungsabschnitt aufrechterhalten wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine dritte Einprägung zur Ausbildung einer Ausbuchtung an der ersten inneren Umfangsseite in die Crimphülse eingeprägt, wobei mittels der Ausbuchtung eine vierte Einprägung in den Verbindungsabschnitt eingeformt ist, wobei die Ausbuchtung in die vierte Einprägung eingreift und eine formschlüssige Verbindung ausbildet. Mittels der formschlüssigen Verbindung ist die Crimphülse mit dem Verbindungsabschnitt verbunden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Crimphülse in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse spaltfrei ausgebildet ist.
Ein besonders geeignetes Werkzeug zur Herstellung der oben beschriebenen Anordnung kann dadurch bereitgestellt werden, dass das Werkzeug ein Führungsmittel, wenigstens eine erste Pressbacke und eine in Umfangsrichtung beabstandet zu der ersten Pressbacke angeordnete zweite Pressbacke aufweist, wobei die erste Pressbacke und die zweite Pressbacke mittels des Führungsmittels radial zwischen einer radial äußeren ersten Position und einer radial inneren zweiten Position bewegbar angeordnet sind. Die erste Pressbacke weist eine radial innenseitig angeordnete erste Pressfläche und die zweite Pressbacke weist eine radial innenseitig angeordnete zweite Pressfläche auf, wobei die erste Pressfläche und die zweite Pressfläche gemeinsam eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme der Crimphülse und des ersten elektrischen Leiters begrenzen, wobei das Führungsmittel ausgebildet ist, eine in radialer Richtung nach innen gerichtete Presskraft in jeweils die erste Pressbacke und die zweite Pressbacke einzuleiten. Die erste Pressbacke ist ausgebildet, die erste Einprägung und die zweite Pressbacke ist ausgebildet, die zweite Einprägung jeweils mittels der Presskraft in den Crimpabschnitt zu prägen und die erste innere Umfangsseite an die zweite äußere Umfangsseite zu pressen.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass mittels des Werkzeugs die Crimphülse gleichmäßig verformt wird, ohne dass hierbei Material der Crimphülse durch das Werkzeug in den elektrischen Leiter hineingedrückt wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Führungsmittel ausgebildet, die erste Pressbacke und die zweite Pressbacke synchronisiert zwischen der radial äußeren ersten Position und der radial inneren zweiten Position zu bewegen. Durch das gleichzeitige Bewegen der beiden Pressbacken wird ein besonders gleichmäßiges Anpressen der Crimphülse an den elektrischen Leiter sichergestellt.
In einer weiteren Ausführungsform sind die erste Pressfläche und die zweite Pressfläche sowohl in der radial äußeren ersten Position als auch in der radial inneren zweiten Position gemeinsamen auf jeweils einer gemeinsamen Kreisbahn um eine Achse der Werkzeugaufnahme verlaufend ausgebildet.
Von besonderem Vorteil ist, wenn zwischen der ersten Pressbacke und der zweiten Pressbacke in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse ein Spalt angeordnet ist, wobei der Spalt in Umfangsrichtung eine Spaltbreite aufweist. Die erste Pressfläche weist eine erste Erstreckung in Umfangsrichtung auf, wobei die Spaltbreite kleiner als die erste Erstreckung ist. Ein Verhältnis der ersten Erstreckung zu der Spaltbreite liegt in einem Bereich von wenigstens 1,5 bis 10, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 9, insbesondere in einem Bereich von 3 bis 8.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Werkzeug wenigstens eine weitere erste Pressbacke auf, wobei die ersten Pressbacken und die zweite Pressbacke in einem vordefinierten Muster, insbesondere in einem regelmäßigen Abstand, in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Die weitere erste Pressbacke ist mit dem Führungsmittel gekoppelt und zwischen der radial äußeren ersten Position und der radial inneren zweiten Position bewegbar. Alternativ ist die weitere erste Pressbacke ortsfest angeordnet.
Insbesondere bei der ortsfesten Ausgestaltung ist von Vorteil, dass auf der ortsfesten weiteren ersten Pressbacke das elektrische Kabel abgelegt werden kann und dass beim Einprägen der Einprägungen die Pressbacken auf das Kabel zulaufen, ohne dass dabei das Kabel bewegt wird.
Besonders von Vorteil ist, wenn zur Herstellung der oben beschriebenen Anordnung das oben beschriebene Werkzeug eingesetzt wird, wobei das Werkzeug, das elektrische Kabel und die Kontakteinrichtung bereitgestellt werden. Der erste elektrische Leiter wird in die Crimphülse eingeschoben. Die Crimphülse wird zusammen mit dem ersten elektrischen Leiter in Werkzeugaufnahme eingebracht. Die erste und zweite Pressbacke werden in radialer Richtung von der radial äußeren ersten Position nach innen in die radial innere zweite Position bewegt. Die erste Pressbacke presst die erste Einprägung und die zweite Pressbacke presst die zweite Einprägung in die Crimphülse ein, wobei die erste Pressbacke und die zweite Pressbacke die erste innere Umfangsseite an die zweite äußere Umfangsseite derart anpressen, dass sich die erste innere Umfangsseite an die zweite äußere Umfangsseite anschmiegt.
Dadurch wird die erste innere Umfangsseite in ihrer Grundform aufrechterhalten, jedoch in ihrer radialen Erstreckung reduziert. Mit anderen Worten, sind die erste innere Umfangsseite vor dem Einpressen der ersten und zweiten Einprägung und die erste innere Umfangsseite nach dem Einprägen der ersten und zweiten Einprägung konzentrisch zueinander ausgebildet sind.
Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn die erste Pressbacke und die zweite Pressbacke radial nach innen hin zu der Achse synchron bewegt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktelements einer Kontakteinrichtung der in 1 gezeigten Anordnung;
3 einen Längsschnitt durch das in 2 gezeigte Kontaktelement;
4 eine Schnittansicht entlang einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 1 gezeigte Anordnung;
5 einen Längsschnitt durch die in 1 gezeigte Anordnung;
6 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugs zur Herstellung der in den 1 bis 5 gezeigten Anordnung;
7 eine Draufsicht auf das in 6 gezeigte Werkzeug;
8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der in den 1 bis 5 gezeigten Anordnung mittels dem in 7 gezeigten Werkzeug;
9 eine Crimphülse während eines dritten Verfahrensschritts;
10 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
11 eine Schnittansicht entlang einer in 10 gezeigten Schnittebene B-B durch die in 10 gezeigte Anordnung;
12 eine Draufsicht auf eine Weiterbildung des in 6 und 7 gezeigten Werkzeugs;
13 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform;
14 einen Längsschnitt durch die in 13 gezeigte Anordnung; und
15 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Weiterbildung des in 6 und 7 gezeigten Werkzeugs.

1 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung einer Anordnung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform.
Die Anordnung 10 weist eine Kontakteinrichtung 15 und ein elektrisches Kabel 20 auf. Das elektrische Kabel 20 ist beispielhaft als geschirmtes Kabel ausgebildet. Das elektrische Kabel 20 weist einen ersten elektrischen Leiter 25 auf. Der erste elektrische Leiter 25 kann als Abschirmung bzw. Außenleiter ausgebildet sein. Der erste elektrische Leiter 25 erstreckt sich entlang einer Achse 30. Dabei ist der erste elektrische Leiter 25 etwa hohlzylindrisch zu der Achse 30 ausgebildet. Der erste elektrische Leiter 25 kann dabei ein Drahtgeflecht aufweisen, das fein- oder feinstdrähtig ausgebildet ist. Das Drahtgeflecht kann gewebt sein oder aus Einzeldrähten aufweisen, die parallel zu der Achse 30 verlaufen.
Im Folgenden wird die Anordnung 10 anhand eines zylindrischen Koordinatensystems bezogen auf die Achse 30 zum erleichterten Verständnis beschrieben.
Radial außenseitig wird der erste elektrische Leiter 25 durch eine Ummantelung 35 ummantelt. Die erste Ummantelung 35 weist einen elektrisch isolierenden ersten Werkstoff auf und isoliert elektrisch den ersten elektrischen Leiter 25 gegenüber einer Umgebung 40. Dabei umschließt vorzugsweise die Ummantelung 35 den ersten elektrischen Leiter 25 umfangsseitig vollständig.
Radial innenseitig weist beispielhaft das elektrische Kabel 20 eine elektrisch isolierende Zwischenschicht 45 auf. Die elektrisch isolierende Zwischenschicht 45 wird in der Ausführungsform umfangsseitig durch den ersten elektrischen Leiter 25 umgriffen. Radial innenseitig zu der Zwischenschicht 45 weist das elektrische Kabel 20 beispielhaft einen zweiten elektrischen Leiter 50 auf.
Der zweite elektrische Leiter 50 kann aus einem Einzeldraht ausgeformt sein. Auch kann der zweite elektrische Leiter 50 aus einem Bündel von Drähten, die beispielsweise fein- oder feinstdrähtig ausgebildet sind, ausgebildet sein. Der zweite elektrische Leiter 50 kann auch als Innenleiter bezeichnet werden. Der zweite elektrische Leiter 50 kann beispielsweise zur Übertragung eines Datensignals genutzt werden. Dabei ist ein zu übertragender elektrischer Strom kleiner 1A. Auch kann der zweite elektrische Leiter 50 zur Übertragung von elektrischer Energie, beispielsweise zur Leistungsversorgung eines elektrischen Motors, ausgebildet sein. Vorzugsweise weist hierzu der zweite elektrische Leiter 50 wenigstens eine Querschnittsfläche von 2 mm², vorzugsweise 5 mm², insbesondere wenigstens 10 mm², vorzugsweise wenigstens 25 mm² auf. Der zweite elektrische Leiter 50 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass die Querschnittsfläche des zweiten elektrischen Leiters 50 kleiner/gleich 200 mm², kleiner/gleich 100 mm², kleiner/gleich 50 mm² ist.
Der erste elektrische Leiter 25 und/oder der zweite elektrische Leiter 50 weisen einen elektrisch leitfähigen zweiten Werkstoff, vorzugsweise Kupfer und/oder Aluminium und/oder Gold und/oder Silber auf. Der erste elektrische Leiter 25 und der zweite elektrische Leiter 50 können den gleichen Werkstoff oder einen unterschiedlichen Werkstoff aufweisen.
Die Zwischenschicht 45 isoliert den zweiten elektrischen Leiter 50 elektrisch gegenüber dem ersten elektrischen Leiter 25. Der erste elektrische Leiter 25 ist in der Ausführungsform ausgebildet, den zweiten elektrischen Leiter 50 gegenüber der Umgebung 40 elektromagnetisch abzuschirmen. Insbesondere soll mittels des ersten elektrischen Leiters 25 verhindert werden, dass ein großer elektrischer Strom (beispielsweise 100A) den der zweite elektrische Leiter 50 überträgt, ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das weitere elektrische Geräte in der Umgebung des elektrischen Kabels 20 stört. Durch den ersten elektrischen Leiter 25 wird somit eine elektromagnetische Verträglichkeit der Anordnung 10 verbessert.
Die Kontakteinrichtung 15 weist eine Crimphülse 60 und ein mit der Crimphülse 60 verbundenes Kontaktelement 65 auf. Die Crimphülse 60 und das Kontaktelement 65 sind bezogen auf die Achse 30 direkt nebeneinander angeordnet. Die Crimphülse 60 ist beispielhaft hohlzylindrisch zu der Achse 30 in ihrer Grundform ausgebildet und erstreckt sich entlang der Achse 30. Die Crimphülse 60 weist einen dritten Werkstoff auf, wobei der dritte Werkstoff elektrisch leitfähig ist. Ebenso kann das Kontaktelement 65 den dritten Werkstoff aufweisen. Auch ist das Kontaktelement 65 elektrisch leitfähig ausgebildet und dient dazu, einen elektrischen Kontakt zu einer weiteren Kontakteinrichtung 70 auszubilden (in 1 strichliert angedeutet).
Mit einer ersten inneren Umfangsseite 75 begrenzt die Crimphülse 60 innenseitig eine Crimpaufnahme 80. In der Ausführungsform ist die Crimphülse 60 unterbrechungsfrei, insbesondere spaltfrei ausgebildet. Dies bedeutet, dass in der Ausführungsform über die gesamte Erstreckung entlang der Achse 30 die Crimphülse 60 keinen Schlitz oder Spalt aufweist, der sich von der ersten inneren Umfangsseite 75 radial nach außen hin bis zu einer ersten äußeren Umfangsseite 85 der Crimphülse 60 erstrecken.
Die Crimphülse 60 weist ferner eine erste Stirnseite 90 und eine zweite Stirnseite 95 auf, wobei die erste Stirnseite 90 auf einer dem Kontaktelement 65 zugewandten Seite und die zweite Stirnseite 95 auf einer dem Kontaktelement 65 abgewandten Seite der Crimphülse 60 angeordnet ist. Die erste und zweite Stirnseite 90, 95 sind im Wesentlichen senkrecht zu der Achse 30 verlaufend ausgebildet und weisen in der Draufsicht im Wesentlichen eine ringförmige Grundform auf. Dabei ist die erste Stirnseite 90 zu der zweiten Stirnseite 95 in Richtung der Achse 30 versetzt angeordnet.
Das elektrische Kabel 20 weist einen ummantelten Abschnitt 100 und einen abisolierten Abschnitt 105 auf, wobei im ummantelten Abschnitt 100 das elektrische Kabel 20 wie oben beschrieben ausgebildet ist. Im abisolierten Abschnitt 105 ist die Ummantelung 35 von dem ersten elektrischen Leiter 25 entfernt, sodass radial außenseitig der erste elektrische Leiter 25 elektrisch kontaktierbar ist und nicht durch die erste Ummantelung 35 geschützt ist. Der erste elektrische Leiter 25 weist eine zweite äußere Umfangsseite 109 auf, die im abisolierten Abschnitt 105 frei kontaktierbar ist.
In montiertem Zustand der Kontakteinrichtung 15 an dem elektrischen Kabel 20 weist in einem ersten Teilabschnitt 110 die Crimphülse 60 wenigstens eine erste Einprägung 115 und eine in Umfangsrichtung versetzt zu der ersten Einprägung 115 angeordnete zweite Einprägung 120 auf. Der erste Teilabschnitt 110 schließt sich in Richtung der Achse 30 an die zweite Stirnseite 95 beispielsweise an. Auch kann der erste Teilabschnitt 110 beabstandet zu der zweiten Stirnseite 95 angeordnet sein.
Die erste Einprägung 115 und die zweite Einprägung 120 weisen in Umfangsrichtung, aber auch in Richtung der Achse 30 im Wesentlichen eine identische Erstreckung auf. Dabei erstrecken sich in 1 beispielsweise die erste Einprägung und/oder die zweite Einprägung in einer Richtung parallel zu der Achse im Wesentlichen über eine gesamte maximale Erstreckung der Crimphülse 30.
Zwischen der ersten Einprägung 115 und der zweiten Einprägung 120 erstreckt sich eine Verdickung 130, die stegförmig ausgebildet ist. Die Verdickung 130 überragt die erste Einprägung 115 und die zweite Einprägung 120 in radialer Richtung nach außen hin. Die Verdickung 130 ist in Umfangsrichtung deutlich schmaler ausgebildet als die erste Einprägung 115 und/oder die zweite Einprägung 120.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung des 65 Kontaktelements der in 1 gezeigten Kontakteinrichtung 15.
Das Kontaktelement 65 weist einen Verbindungsabschnitt 135 und einen Kontaktabschnitt 140 auf, wobei der Verbindungsabschnitt 135 sich in Richtung der Achse 30 an den Kontaktabschnitt 140 anschließt. Der Kontaktabschnitt 140 weist auf einer dem Verbindungsabschnitt 135 zugewandten Seite eine dritte Stirnseite 145 auf, die senkrecht zu der Achse 30 ausgerichtet ist. Der Kontaktabschnitt 140 kann sich dabei als Rand über den Verbindungsabschnitt 135 in radialer Richtung nach außen hin erstrecken und den Verbindungsabschnitt 135 radial überragen.
Der Verbindungsabschnitt 135 ist beispielhaft hohlzylindrisch ausgebildet. Innenseitig weist das Kontaktelement 65 eine Öffnung 150 auf, die sich durch das gesamte Kontaktelement 65 entlang der Achse 30 erstreckt. Dabei ist die Achse 30 in mittiger Lage zu der Öffnung 150 angeordnet.
Der Kontaktabschnitt 140 ist beispielhaft scheibenartig bezogen auf die Achse 30 ausgebildet. Der Kontaktabschnitt 140 ist in 2 nur symbolisch dargestellt und dient dazu, die Kontaktierung zu der weiteren Kontakteinrichtung 70 bereitzustellen. Der Kontaktabschnitt 140 kann beispielsweise andersartig als in 3 gezeigt ausgebildet sein.
Der Verbindungsabschnitt 135 und der Kontaktabschnitt 140 sind mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Vorzugsweise sind der Verbindungsabschnitt 135 und der Kontaktabschnitt 140 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet.
3 zeigt einen Längsschnitt durch das in 2 gezeigte Kontaktelement 65.
Das Kontaktelement 65 ist beispielhaft rotationssymmetrisch bezogen auf die Achse 30 ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 135 ist vorzugsweise einstückig und materialeinheitlich mit dem Kontaktabschnitt 140 ausgebildet. Radial außenseitig weist der Verbindungsabschnitt 135 eine dritte äußere Umfangsseite 155 auf, die zylinderförmig um die Achse 30 verlaufend beispielhaft ausgebildet ist. Der Verbindungsabschnitt 135 ist in einer Richtung parallel zu der Achse länger ausgebildet als die Crimphülse 60.
4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 1 gezeigte Anordnung 10.
Vorzugsweise sind in die Crimphülse 30 mehrere erste und zweite Einprägungen 115, 120 an der ersten äußeren Umfangsseite 85 eingeprägt. Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn sich die erste Einprägung 115 und/oder die zweite Einprägung 120 über jeweils ein Winkelsegment von etwa 20 bis 60°, vorzugsweise 30 bis 45° erstreckt. Die Verdickung 130 ist in Umfangsrichtung deutlich schmaler ausgebildet als die erste Einprägung 115 und/oder die zweite Einprägung 120. Die Verdickung 130 kann sich in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse 30 über ein Winkelsegment von etwa 0,5° bis 2°, insbesondere 0,7° bis 1,5°, erstrecken.
In der Ausführungsform sind mehrere erste und zweite Einprägungen 115, 120 der Crimphülse 60 in Umfangsrichtung vorgesehen. Dabei sind die ersten und zweiten Einprägungen 115, 120 im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet und weisen im Wesentlichen einen identischen Abstand in Umfangsrichtung auf.
Die Zwischenschicht 45 ist radial beabstandet zu einer zweiten inneren Umfangsseite 160 des Kontaktelements 65. Die zweite innere Umfangsseite 160 begrenzt dabei die Öffnung 150 in radialer Richtung.
5 zeigt einen Halblängsschnitt durch die in 1 gezeigte Anordnung 10.
Die Crimphülse 60 bildet mit ihrer ersten inneren Umfangsseite 75 zusammen mit der dritten äußeren Umfangsseite 155 einen Ringspalt 210 aus, wobei in dem Ringspalt 210 der erste elektrische Leiter 25 angeordnet ist. Dabei ist der erste elektrische Leiter 25 gegenüber dem ummantelten Abschnitt 100 des Kabels 20 aufgeweitet. Die erste innere Umfangsseite 75 schmiegt an die zweite äußere Umfangsseite 109 des ersten elektrischen Leiters 25 an.
In montiertem Zustand ist durch das Einbringen der ersten und zweiten Einprägung 115, 120 die Crimphülse 60 auf den ersten elektrischen Leiter 25 derart aufgepresst bzw. aufgecrimpt, dass im Wesentlichen flächig die erste innere Umfangsseite 75 auf der zweiten äußeren Umfangsseite 109 anliegt und sich an die zweite äußere Umfangsseite 109 anschmiegt. Durch das Aufpressen der ersten inneren Umfangsseite 75 auf die zweite äußere Umfangsseite 109 kontaktiert elektrisch die Crimphülse 60 den ersten elektrischen Leiter 25. Ferner bildet die erste innere Umfangsseite 75 mit der zweiten äußeren Umfangsseite 109 einen Reibschluss aus. Durch das Aufpressen der Crimphülse 30 auf den ersten elektrischen Leiter 25 drückt die erste innere Umfangsseite 75 mit einer Presskraft F_C von radial außen nach radial innen in Richtung der Achse 30. Dabei drückt die Presskraft F_C den ersten elektrischen Leiter 25 radial innenseitig auf die dritte äußere Umfangsseite 155 des Verbindungsabschnitts 135. Der Verbindungsabschnitt 135 ist radialer Richtung druckstabil ausgebildet und stellt eine zu der Presskraft F_C korrespondierend ausgebildete Gegenkraft F_G , die gegen die Presskraft F_C von radial innen nach radial außen wirkt, bereit. Die Gegenkraft F_G stützt radial innen den ersten elektrischen Leiter 25. Der erste elektrische Leiter 25 bildet durch die Wirkung der Presskraft F_C und der Gegenkraft F_G sowohl radial innen mit dem Verbindungsabschnitt 135 als auch radial außen mit der ersten inneren Umfangsseite 75 der Crimphülse 60 einen Reibschluss aus. Durch den Reibschluss ist sowohl die Crimphülse 60 als auch der erste elektrische Leiter 25 mit dem Verbindungsabschnitt 135 reibschlüssig verbunden.
Durch die Öffnung 150 sind die Zwischenschicht 45 und der zweite elektrische Leiter 50 geführt. Durch den Verbindungsabschnitt 135 sind diese vor einem Verpressen geschützt.
6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugs 165.
Das Werkzeug 165 ist als Crimpwerkzeug ausgebildet und weist wenigstens eine erste Pressbacke 170 und wenigstens eine in Umfangsrichtung zur ersten Pressbacke 170 angeordnete zweite Pressbacke 175 auf. Vorzugsweise weist das Werkzeug 165 mehrere Pressbacken 170, 175 auf, die in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Ferner kann das Werkzeug 165 wenigstens ein Führungsmittel 180 aufweisen, wobei das Führungsmittel 180 symbolisch nur in 6 dargestellt ist. Das Führungsmittel 180 ist mit jeder der Pressbacken 170, 175 verbunden.
Die erste Pressbacke 170 weist eine erste Pressfläche 185 auf. Die erste Pressfläche 185 ist radial innenseitig der ersten Pressbacke 170 angeordnet und erstreckt sich auf einem Zylindersegment um die Achse 30. Die zweite Pressbacke 175 weist eine zweite Pressfläche 190 auf, wobei die zweite Pressfläche 190 sich über ein weiteres Zylindersegment bezogen auf die Achse 30 erstreckt.
In der Ausführungsform weist das Werkzeug 165 beispielhaft sechs Pressbacken 170, 175 auf, wobei die Pressbacken 170, 175 beispielhaft identisch zueinander ausgebildet sind. Dabei erstrecken sich die Pressbacken 170, 175 jeweils über ein gleiches Winkelsegment bezogen auf die Achse 30. Auch können die Pressbacken 170, 175 jeweils unterschiedlich zueinander ausgebildet sein. In der Ausführungsform sind in Umfangsrichtung die Pressbacken 170, 175 beabstandet zueinander angeordnet, wobei jeweils zwischen der ersten Pressbacke 170 und der zweiten Pressbacke 175 sich ein Spalt 191 erstreckt, wobei der Spalt 191 von radial innen von der Pressfläche 185, 190 sich nach radial außen erstreckt. Dabei sind die Pressbacken 170, 175 derartig beispielhaft ausgebildet, dass der Spalt 191 in Umfangsrichtung mit zunehmendem radialem Abstand zu der Achse 30 im Wesentlichen die gleiche Spaltbreite aufweist. Auch kann die Spaltbreite des Spalts 191 mit zunehmendem Abstand zu der Achse 30 zunehmen.
Die erste und/oder zweite Pressfläche 185, 195 weist eine erste Erstreckung in Umfangsrichtung auf, wobei die Spaltbreite des Spalts 195 kleiner als die erste Erstreckung ist. Ein Verhältnis der ersten Erstreckung zu der Spaltbreite liegt vorzugsweise in einem Bereich von wenigstens 1,5 bis 10, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 9, insbesondere in einem Bereich von 3 bis 8.
7 zeigt eine Draufsicht auf das Werkzeug 165.
Das Führungsmittel 180 ist ausgebildet, die Pressbacken 170, 175 zwischen einer radial äußeren ersten Position und einer radial inneren zweiten Position zu bewegen.
Dabei sind in 7 die Pressbacken 170, 175 mit durchgezogener Linie in der radial äußeren ersten Position dargestellt. Die Pressflächen 185, 190 sind auf einer gemeinsamen ersten Kreisbahn 195 in der ersten radialen äußeren Position angeordnet. Die Pressflächen 185, 190 begrenzen eine Werkzeugaufnahme 205 in radialer Richtung.
Das Führungsmittel 180 (in 7 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt) kann die Pressbacken 170, 175 zeitgleich und synchronisiert zwischen der radial äußeren ersten Position und der radial inneren zweiten Position bewegen. Das Führungsmittel 180 kann beispielsweise eine Kulissenführung umfassen. Auch kann das Führungsmittel 180 hydraulisch betätigte Elemente und Aktuatoren aufweisen, die ausgebildet sind, die Pressbacken 170, 175 zwischen der ersten radial äußeren Position und der zweiten radial inneren Position zu bewegen.
In der radial inneren zweiten Position, in 7 mittels strichpunktierter Linien angedeutet, sind die erste und zweite Pressfläche 185, 190 auf einer gemeinsamen zweiten Kreisbahn 200 um die Achse 30 gemeinsam angeordnet. Die erste Kreisbahn 195 und die zweite Kreisbahn 200 sind konzentrisch zu der Achse 30 ausgebildet.
Befinden sich die Pressbacken 170, 175 in der zweiten radial inneren Position, so ist der Spalt 191 in Umfangsrichtung schmaler, als wenn die Pressbacken 170, 175 sich in der radial äußeren ersten Position befinden.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der in den 1 bis 6 gezeigten Anordnung 10. 9 zeigt eine perspektivische Darstellung der Crimphülse 60 während des dritten Verfahrensschritts 310.
In einem ersten Verfahrensschritt 300 werden die Pressbacken 170, 175 in die radial äußere erste Position bewegt.
In einem auf den ersten Verfahrensschritt 300 folgenden zweiten Verfahrensschritt 305 wird das elektrische Kabel 20, beispielsweise kommend von einer Rolle, abgetrennt und direkt anschließend an die Trennstelle die Ummantelung 35 von dem ersten elektrischen Leiter 25 entfernt, um den abisolierten Abschnitt 105 auszubilden.
In einem dritten Verfahrensschritt 310 werden die Crimphülse 60 und das Kontaktelement 65 bereitgestellt in unvercrimpten Zustand bereitgestellt.
In unvercrimptem Zustand (vgl. 9) ist die Crimphülse 60 im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet. Dabei weist die Crimphülse 60 in radialer Richtung bezogen auf die Achse 30 im Wesentlichen eine konstante Materialstärke b_U auf. Die Crimphülse 60 kann beispielsweise aus einem dünnwandigen Material, beispielsweise Blech, ausgeformt sein. In der Ausführungsform ist ein Innendurchmesser d der Crimphülse 60 beispielhaft größer als eine Erstreckung l entlang der Achse 30. Der Innendurchmesser d ist in der Ausführungsform größer gewählt als ein maximaler Außendurchmesser d_MAX des Verbindungsabschnitts 135.
In einem auf den dritten Verfahrensschritt 310 folgenden vierten Verfahrensschritt 320 wird die Crimphülse 60 auf das elektrische Kabel 20 aufgefädelt bzw. das elektrische Kabel 20 durch die Crimphülse 60 gesteckt.
In einem auf den vierten Verfahrensschritt 315 folgenden fünften Verfahrensschritt 320 wird der erste elektrische Leiter 25 beispielhaft aufgeweitet. Dies kann beispielsweise mittels eines Dorns erfolgen.
Ferner wird die Zwischenschicht 45 und der zweite elektrische Leiter 50 durch die Öffnung 150 derart gesteckt, dass der zweite elektrische Leiter 50 und die Zwischenschicht 45 auf einer dem Verbindungsabschnitt 135 abgewandten Seite des Kontaktelements 65 hervorragen.
Dabei wird das Kontaktelement 65 derart positioniert, dass der Verbindungsabschnitt 135 radial zwischen der Zwischenschicht 45 und dem ersten elektrischen Leiter 25 eingreift. Der erste elektrische Leiter 25 umgreift den Verbindungsabschnitt 135 radial außenseitig und liegt an der dritten äußeren Umfangsseite 155 an.
In einem auf den fünften Verfahrensschritt 320 folgenden sechsten Verfahrensschritt 325 wird die Crimphülse 60 auf den Verbindungsabschnitt 135 und den am Verbindungsabschnitt 135 angeordneten ersten elektrischen Leiter 25 aufgeschoben.
Dabei bildet die Crimphülse 60 mit der dritten äußeren Umfangsseite 155 den Ringspalt 210 aus (vgl. 5), wobei in dem Ringspalt 210 der aufgeweitete erste elektrische Leiter 25 angeordnet ist.
In einem auf den sechsten Verfahrensschritt 325 folgenden siebten Verfahrensschritt 330 wird die Anordnung 10 in der Werkzeugaufnahme 205 derart positioniert, dass die Pressflächen 185, 190 radial überlappend zu der Crimphülse 60 positioniert sind. Dabei wird unter einer radialen Überlappung verstanden, dass bei einer Projektion in radialer Richtung in eine Ebene, in der die Achse 30 verläuft, sich die beiden Komponenten, beispielsweise die Pressbacken 170, 175 und die Crimphülse 60, überdecken. Ebenso weisen die Pressbacken 170, 175 eine radiale Überdeckung zu dem Verbindungsabschnitt 135 und dem aufgeweiteten ersten elektrischen Leiter 25 im abisolierten Abschnitt 105 auf.
In der Ausführungsform weisen die Crimphülse 60 und die Pressbacken 170, 175 die gleiche Erstreckung entlang der Achse 30 auf. Dabei werden die Pressbacken 170, 175 und die Crimphülse 60 derart positioniert, dass diese eine vollständige radiale Überdeckung aufweisen.
In einem auf den siebten Verfahrensschritt 330 folgenden achten Verfahrensschritt 335 leitete das Führungsmittel 180 die radial nach innen gerichtete Presskraft F_C jeweils in die Pressbacken 170, 175 ein. Ferner bewegt das Führungsmittel 180 die Pressbacken 170, 175 von der radial äußeren ersten Position in die radial innere zweite Position. Jede der Pressbacken 170, 175 legt sich mit der jeweiligen Pressfläche 185, 190 an die zweite äußere Umfangsseite 109 der Crimphülse 60 flächig an.
Der Verbindungsabschnitt 135 ist steifer als die Crimphülse 60 ausgebildet. Dies wird dadurch erreicht, dass eine weitere Wandstärke des Verbindungsabschnitts 135 deutlich größer ist (vorzugsweise um einen Faktor von 1,5 bis 10) als die Wandstärke d der Crimphülse 60.
Der Verbindungsabschnitt 135 stellt bei Bereitstellen der Presskraft F_C die Gegenkraft F_G bereit, die in radialer Richtung nach außen wirkt. Durch das Einleiten der Presskraft F_C in die Crimphülse 60 wird die Crimphülse 60 auf den ersten elektrischen Leiter 25 derartig aufgepresst, dass die erste innere Umfangsseite 75 sich an die erste äußere Umfangsseite 85 des ersten elektrischen Leiters 25 anschmiegt und im Wesentlichen flächig anliegt. Durch die erste Pressfläche 185 und die geometrische Ausgestaltung der ersten Pressbacke 170 wird mittels der Presskraft F_C die erste Einprägung 115 in die erste äußere Umfangsseite 85 eingeprägt. Ebenso prägt die zweite Pressbacke 175 mittels der zweiten Pressfläche 190 die zweite Einprägung 120 in die erste äußere Umfangsseite 85 ein. Ebenso prägen die in 7 gezeigten anderen Pressbacken 170, 175 jeweils die erste und zweite Einprägung 115, 120 in die erste äußere Umfangsseite 85 derart ein, dass die erste innere Umfangsseite 75 an die erste äußere Umfangsseite 85 des ersten elektrischen Leiters 25 sich anschmiegt und dabei im Wesentlichen eine kreisförmige Ausgestaltung aufrechterhält.
Beim Einprägen fließt ein Teil des Materials der Crimphülse 60 in jeweils den Spalt 191 und bildet jeweils die Verdickung 130 aus. Dadurch weist die Crimphülse 60 in Umfangsrichtung unterschiedliche Materialdicken d auf, sodass die Materialdicke d_W radial innenseitig der ersten und zweiten Einprägung 115, 120 geringer ist als an der Verdickung 130. Das Einprägen der ersten und zweiten Einprägungen 115, 120 hat auch den Vorteil, dass die Crimphülse 60 versteift wird und somit eine ungewollte Aufweitung der Crimphülse 60 nach Entfernen der Pressbacken 170, 175 vermieden wird. Ferner drückt die Crimphülse 60 den ersten elektrischen Leiter 25 an den Verbindungsabschnitt 135, sodass der Verbindungsabschnitt 135 zusammen mit der Crimphülse 60 den ersten elektrischen Leiter 25 reibschlüssig befestigt.
Durch das Einprägen der ersten und zweiten Einprägungen 115, 120 und der dadurch einhergehenden Reduzierung des Innendurchmessers d der Crimphülse 60 hält auch nach Entfernen der Pressbacken 170, 175 in einem auf den achten Verfahrensschritt 335 folgenden neunten Verfahrensschritt 340 die Crimphülse 60 die Presskraft F_C zumindest teilweise aufrecht und drückt damit den ersten elektrischen Leiter 25 radial innenseitig an die dritte äußere Umfangsseite 155, sodass zwischen Crimphülse 60 und dem ersten elektrischer Leiter 25 bzw. dem ersten elektrischer Leiter 25 und Verbindungsabschnitt 135 die reibschlüssige Verbindung weiterhin besteht.
Durch das Anschmiegen der ersten inneren Umfangsseite 75 an den ersten elektrischen Leiter 25 wird beim Prägen der ersten und zweiten Einprägung 115, 120 vermieden, dass sich Abschnitte der Crimphülse 60 in den ersten elektrischen Leiter 25 einbohren. Im Gegenteil weist nach dem Einprägen der ersten und zweiten Einprägung 115, 120 die Crimphülse 60 an der ersten inneren Umfangsseite 75 im Wesentlichen nach wie vor eine zylinderförmige Ausgestaltung, jetzt jedoch mit einem reduzierten Innendurchmesser d, auf.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Beschädigung des ersten elektrischen Leiters 25 durch das Aufprägen der Crimphülse 60 vermieden wird. Dadurch ist zum einen ein besonders guter elektrischer Kontakt des ersten elektrischen Leiters 25 mit dem Verbindungsabschnitt 135 sichergestellt und zum anderen eine besonders mechanisch gute Verbindung zwischen ersten elektrischem Leiter 25 und Kontakteinrichtung 15 sichergestellt.
In einem auf den neunten Verfahrensschritt 340 folgenden zehnten Verfahrensschritt 345 kann der zweite elektrische Leiter 50 beispielsweise durch eine zusätzliche weitere Kontakteinrichtung 70 elektrisch kontaktiert werden.
10 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Anordnung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Die Anordnung 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 1 bis 9 erläuterten Anordnung 10 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 10 gezeigten Anordnung 10 gegenüber der in den 1 bis 9 beschriebenen Anordnung 10 eingegangen.
Zusätzlich weist die in 10 gezeigte Anordnung 10 in der Crimphülse 60 wenigstens eine dritte Einprägung 215 auf. Die dritte Einprägung 215 ist entlang der Achse 30 schmaler ausgebildet als beispielsweise die erste oder zweite Einprägung 115, 120. Die dritte Einprägung 215 kann dabei auch in die erste Einprägung 115 und/oder die zweite Einprägung 120 eingeprägt sein. Die dritte Einprägung 215 ist beispielhaft radial tiefer als die erste und/oder zweite Einprägung 115, 120 ausgebildet. Ferner ist die dritte Einprägung 215 in Umfangsrichtung schmaler als die erste und/oder zweite Einprägung 115, 120 ausgebildet. Die dritte Einprägung 215 kann dabei länglich ausgebildet sein.
In der Ausführungsform sind beispielhaft zwei dritte Einprägungen 215 vorgesehen, die in Umfangsrichtung um beispielhaft 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Auch kann eine andere Anzahl von dritten Einprägungen 215 vorgesehen sein. Bei der Positionierung der dritten Einprägung 215 ist von besonderem Vorteil, wenn diese in Umfangsrichtung versetzt zu der Verdickung 130 angeordnet ist.
11 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 10 gezeigten Schnittebene B-B durch die Anordnung 10.
Die dritte Einprägung 215 ist beispielhaft derartig ausgeformt, dass die dritte Einprägung 215 an der ersten inneren Umfangsseite 75 eine Ausbuchtung 220 ausformt. Die Ausbuchtung 220 liegt an der dritten äußeren Umfangsseite 155 an und durchragt den Ringspalt 210. Beim Einprägen der dritten Einprägung 215 in die Crimphülse 60 verdrängt die Ausbuchtung 220 den ersten elektrischen Leiter 25 in Umfangsrichtung (in 11 mittels Pfeilen symbolisch dargestellt).
Von besonderem Vorteil ist, wenn beim Einprägen der dritten Einprägung 215 in die Crimphülse 60 mittels der Ausbuchtung 220 eine vierte Einprägung 225 (in 11 strichliert angedeutet) in den Verbindungsabschnitt 135 eingeprägt wird, wobei die Ausbuchtung 220 in die vierte Einprägung 225 eingreift, sodass zusätzlich zu einem Reibschluss zwischen der Ausbuchtung 220 und der dritten äußeren Umfangsseite 155 die Crimphülse 60 einen Formschluss durch den Eingriff der Ausbuchtung 220 in die vierte Einprägung 225 ausbildet.
12 zeigt eine Seitenansicht auf die erste Pressbacke 170 des Werkzeugs 165 in einer Weiterbildung des in 6 und 7 gezeigten Werkzeugs.
Das Werkzeug 165 ist ausgebildet, die in den 10 und 11 gezeigte Anordnung 10 auszubilden. Die zweite Pressbacke 175 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 6 und 7 gezeigten zweiten Presspacke 175. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 12 gezeigten ersten Pressbacke 170 gegenüber der in den 6 und 7 gezeigten ersten Pressbacke 170 eingegangen.
An der ersten Pressfläche 185 weist die erste Pressbacke 170 eine Ausformung 230 auf, die über die erste Pressfläche 185, die in der Ausführungsform auf der Kreisbahn 185, 200 um die Achse 30 verläuft, radial nach innen hervorragt. Die Ausformung 230 kann beispielsweise in Richtung parallel zu der Achse 30 länglich ausgebildet sein und sich im Wesentlichen in ihrer Haupterstreckungsrichtung entlang der Achse 30 erstrecken.
Die Ausformung 230 ist korrespondierend zu der dritten Einprägung 215 ausgebildet. Dadurch ist die Ausformung 230 in einer Richtung parallel zu der Achse 30 kürzer ausgebildet als die erste Pressbacke 170.
Das Verfahren zur Herstellung der Anordnung 10 wird im Wesentlichen identisch zu dem in 8 beschriebenen Verfahren ausgebildet. Zusätzlich wird im achten Verfahrensschritt 335 zeitgleich zur Einprägung der ersten Einprägung 115 mittels der ersten Pressfläche 185 auch die dritte Einprägung 215 in die Crimphülse 60 eingeprägt und die Ausbuchtung 220 ausgeformt bzw. mit eingeprägt. Dabei kann die Ausformung 230 so weit in radialer Richtung nach innen ragen, dass die Ausformung 230 ebenso die vierte Einprägung 225 in den Verbindungsabschnitt 135 einformt/einprägt und formschlüssig die Crimphülse 60 an dem Verbindungsabschnitt 135 befestigt.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform.
Die Anordnung 10 ist im Wesentlichen identisch zu den in 1 bis 12 gezeigten Anordnungen 10 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 13 gezeigten Anordnung 10 gegenüber der in den 1 bis 9 gezeigten Anordnung 10 eingegangen.
Das elektrische Kabel 20 ist beispielhaft gegenüber der in den 1 bis 9 gezeigten Ausgestaltung nur mit dem ersten elektrischen Leiter 25 ausgebildet. Der erste elektrische Leiter 25 dient beispielsweise dazu, elektrische Energie zwischen zwei Komponenten zu übertragen. Dabei dient der erste elektrische Leiter 25 zur Leistungsübertragung, das heißt, dass ein elektrischer Strom, der mittels des ersten elektrischen Leiters 25 übertragen wird, wenigstens 1 A, vorzugsweise wenigstens 5 A, wenigstens 10 A, wenigstens 20 A, wenigstens 50 A, wenigstens 100 A und kleiner 200 A, kleiner 400 A, kleiner 500 A ist. Der zu übertragende elektrische Strom wird zumindest über 5 Sekunden über den ersten elektrischen Leiter 25 übertragen.
Der erste elektrische Leiter 25 ist beispielsweise auf der Achse 30 verlaufend angeordnet und weist vorzugsweise eine Querschnittsfläche von wenigstens 5 mm², vorzugsweise wenigstens 10 mm², vorzugsweise wenigstens 25 mm², vorzugsweise wenigstens 50 mm² und kleiner 200 mm² auf. Der erste elektrische Leiter 25 kann dabei als Einzeldraht oder fein- oder feinstdrähtig ausgebildet sein, wobei mehrere Einzeldrähte zu einem Bündel von Drähten zusammengefasst sind. Die Einzeldrähte verlaufen beispielsweise parallel zueinander oder sind miteinander verdrillt. Der erste elektrische Leiter 25 wird durch die Ummantelung 35 elektrisch gegenüber der Umgebung 40 isoliert.
14 zeigt einen Längsschnitt durch die in 13 gezeigte Anordnung 10.
In der Ausführungsform wird auf den Verbindungsabschnitt 135 verzichtet, wobei in 13 und 14 die Crimphülse 60 einstückig und materialeinheitlich mit dem Kontaktabschnitt 140 ausgebildet ist. Der Kontaktabschnitt 140 ist beispielsweise scheibenförmig ausgebildet, wobei auf die Öffnung 150 im Kontaktelement 65 verzichtet wird.
Das in 8 beschriebene Herstellungsverfahren wird im Wesentlichen zur Herstellung der in den 13 und 14 gezeigte Anordnung 10 ebenso durchgeführt. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zu dem in 8 beschriebenen Verfahren eingegangen.
In dem dritten Verfahrensschritt 310 werden die Crimphülse 60 und das Kontaktelement 65 in unvercrimpten Zustand einstückig und materialeinheitlich bereitgestellt.
Im vierten Verfahrensschritt 315 wird der erste elektrische Leiter 25 soweit in das Kontaktelement 65 eingesteckt, dass er stirnseitig an dem Kontaktabschnitt 140 anschlägt oder einen vordefinierten Abstand zu dem Kontaktabschnitt 140 aufweist.
Auf den fünften und sechsten Verfahrensschritt 320, 325 wird verzichtet und der siebte Verfahrensschritt 330 wird auf den vierten Verfahrensschritt 315 durchgeführt, sodass das Werkzeug 165 radial überdeckend.
In einem auf den siebten Verfahrensschritt 330 folgenden achten Verfahrensschritt 335 leitete das Führungsmittel 180 die radial nach innen gerichtete Presskraft F_C jeweils in die Pressbacken 170, 175 ein. Ferner bewegt das Führungsmittel 180 die Pressbacken 170, 175 von der radial äußeren ersten Position in die radial innere zweite Position. Jede der Pressbacken 170, 175 legt sich mit der jeweiligen Pressfläche 185, 190 an die zweite äußere Umfangsseite 109 der Crimphülse 60 flächig an.
Durch das Einleiten der Presskraft F_C in die Crimphülse 60 wird die Crimphülse 60 auf den ersten elektrischen Leiter 25 derartig aufgepresst, dass die erste innere Umfangsseite 75 sich an die erste äußere Umfangsseite 85 des ersten elektrischen Leiters 25 anschmiegt und im Wesentlichen flächig anliegt. Durch die erste Pressfläche 185 und die geometrische Ausgestaltung der ersten Pressbacke 170 wird mittels der Presskraft F_C die erste Einprägung 115 in die erste äußere Umfangsseite 85 eingeprägt. Ebenso prägt die zweite Pressbacke 175 mittels der zweiten Pressfläche 190 die zweite Einprägung 120 in die erste äußere Umfangsseite 85 ein.
Ferner werden durch die Presskraft F_C und das Anschmiegen der ersten inneren Umfangsseite 75 die Einzeldrähte des ersten elektrischen Leiters 25 aneinandergepresst und komprimiert, bis die Crimphülse 60 und der erste elektrische Leiter 25 hinreichend stark verpresst sind. Die zum Pressen notwendige Gegenkraft F_G wird durch den ersten elektrischen Leiter 25 bereitgestellt.
15 zeigt eine perspektivische Darstellung der in 1 bis 9 gezeigten Anordnung 10 und einer Weiterbildung des in 6 und 7 gezeigten Werkzeugs 165.
Das Werkzeug 165 ist im Wesentlichen identisch zu dem in 6 gezeigten Werkzeug 165 ausgebildet. Abweichend dazu ist das Führungsmittel 180 derart ausgebildet, dass alle Pressbacken 170, 175 bis auf die unten angeordnete erste Pressbacke 170 zwischen der ersten radial äußeren Position und der zweiten radial inneren Position verschoben werden können. Die unterseitig angeordnete erste Pressbacke 170 ist feststehend und nicht mit dem Führungsmittel 180 gekoppelt. Dabei ist das Führungsmittel 180 derart ausgebildet, die anderen Pressbacken 170, 175 derart zwischen der ersten radial äußeren und der zweiten radial inneren Position zu bewegen, dass die feststehende erste Pressbacke 170 mit der ersten Pressfläche 185 jeweils, wie in 6 erläutert, weiterhin auf der ersten und der zweiten Kreisbahn 195, 200 angeordnet ist. Dies führt dazu, dass beim Verfahren der Pressbacken 170, 175 zwischen der ersten radial äußeren Position und der radial inneren zweiten Position die Achse 30 sich in einer Richtung senkrecht zu der Achse 30 zu der ersten nichtbewegbaren ersten Pressbacke 170 verfahren wird.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Komponenten zum Ausbilden der Anordnung 10, also die Kontakteinrichtung 15 und das elektrische Kabel 20, auf der nichtbewegbaren ersten Pressbacke 170 aufgelegt werden können und somit eine ungewollte Dislokation beim Prägen der Einprägungen 115, 120, verhindert wird.

Claims

Anordnung (10), - aufweisend eine Kontakteinrichtung (15) und ein elektrisches Kabel (20) mit einem ersten elektrischen Leiter (25), - wobei die Kontakteinrichtung (15) eine Crimphülse (60) und ein mit der Crimphülse (60) mechanisch und elektrisch verbundenes Kontaktelement (65) aufweist, - wobei die Crimphülse (60) sich entlang einer Achse (30) erstreckt, - wobei die Crimphülse (60) eine erste innere Umfangsseite (75) und eine erste äußere Umfangsseite (85) aufweist, - wobei zumindest in einem ersten Teilabschnitt (110) der Crimphülse (60) eine erste Einprägung (115) und eine in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse (30) versetzt zu der ersten Einprägung (115) angeordnete zweite Einprägung (120) eingeprägt sind, - wobei die erste innere Umfangsseite (75) durch die erste Einprägung (115) und die zweite Einprägung (120) derart ausgeformt ist, dass die erste innere Umfangsseite (75) an eine zweite äußere Umfangsseite (109) des ersten elektrischen Leiters (25) gepresst ist und die erste innere Umfangsseite (75) die zweite äußere Umfangsseite (109) elektrisch kontaktiert, - wobei die erste innere Umfangsseite (75) an die zweite äußere Umfangsseite (109) angeschmiegt ist.
Anordnung (10) nach Anspruch 1, - wobei die erste innere Umfangsseite (75) im Wesentlichen mit einem kreisförmigen Querschnitt bezogen auf die Achse (30) ausgeformt ist.
Anordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, - wobei in Umfangsrichtung zwischen der ersten Einprägung (115) und der zweiten Einprägung (120) eine Verdickung (130) ausgeformt ist, - wobei die Crimphülse (60) in radialer Richtung an der Verdickung (130) eine größere maximale Materialstärke aufweist als an der ersten Einprägung (115) und/oder der zweiten Einprägung (120).
Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das elektrische Kabel (20) eine elektrisch isolierende Zwischenschicht (45) und einen zweiten elektrischen Leiter (50) aufweist, - wobei die Zwischenschicht (45) den zweiten elektrischen Leiter (50) umfangsseitig ummantelt und elektrisch gegenüber dem ersten elektrischen Leiter (25) isoliert, - wobei der erste elektrische Leiter (25) außenseitig der Zwischenschicht (45) angeordnet ist und die Zwischenschicht (45) ummantelt, - wobei das Kontaktelement (65) eine Öffnung (150) aufweist, wobei die Zwischenschicht (45) und der zweite elektrische Leiter (50) die Öffnung (150) durchgreifen.
Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das Kontaktelement (65) einen Verbindungsabschnitt (135) und einen Kontaktabschnitt (140) aufweist, - wobei der Verbindungsabschnitt (135) mit dem Kontaktabschnitt (140) elektrisch und mechanisch verbunden ist, - wobei vorzugsweise der Verbindungsabschnitt (135) und der Kontaktabschnitt (140) einstückig und materialeinheitlich ausgebildet sind, - wobei der Verbindungsabschnitt (135) hohlzylindrisch ausgebildet ist, - wobei zwischen der ersten inneren Umfangsseite (75) der Crimphülse (60) und dem Verbindungsabschnitt (135) ein Ringspalt (210) ausgebildet ist, - wobei in dem Ringspalt (210) der erste elektrische Leiter (25) angeordnet ist.
Anordnung (10) nach Anspruch 5, - wobei eine dritte Einprägung (215) zur Ausbildung einer Ausbuchtung (220) an der ersten inneren Umfangsseite (75) in die Crimphülse (60) eingeprägt ist, - wobei mittels der Ausbuchtung (220) eine vierte Einprägung (225) in den Verbindungsabschnitt (135) eingeformt ist, - wobei die Ausbuchtung (220) in die vierte Einprägung (225) eingreift und eine formschlüssige Verbindung ausbildet.
Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Crimphülse (60) in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse (30) spaltfrei ausgebildet ist.
Werkzeug (165), - wobei das Werkzeug (165) ein Führungsmittel (180), wenigstens eine erste Pressbacke (170) und eine in Umfangsrichtung beabstandet zu der ersten Pressbacke (170) angeordnete zweite Pressbacke (175) aufweist, - wobei die erste Pressbacke (170) und die zweite Pressbacke (175) mittels des Führungsmittels (180) radial zwischen einer radial äußeren ersten Position und einer radial inneren zweiten Position bewegbar angeordnet sind, - wobei die erste Pressbacke (170) eine radial innenseitig angeordnete erste Pressfläche (185) und die zweite Pressbacke (175) eine radial innenseitig angeordnete zweite Pressfläche (190) aufweist, - wobei die erste Pressfläche (185) und die zweite Pressfläche (190) gemeinsam eine Werkzeugaufnahme (205) zur Aufnahme der Crimphülse (60) und des ersten elektrischen Leiters (25) begrenzen, - wobei das Führungsmittel (180) ausgebildet ist, eine in radialer Richtung nach innen gerichtete Presskraft (F_C) in jeweils die erste Pressbacke (170) und die zweite Pressbacke (175) einzuleiten, - wobei die erste Pressbacke (170) ausgebildet ist, die erste Einprägung (115) und die zweite Pressbacke (175) ausgebildet ist, die zweite Einprägung (120) jeweils mittels der Presskraft (F_C) in den Crimpabschnitt zu prägen und die erste innere Umfangsseite (75) an die zweite äußere Umfangsseite (109) zu pressen.
Werkzeug (165) nach Anspruch 8, - wobei das Führungsmittel (180) ausgebildet ist, die erste Pressbacke (170) und die zweite Pressbacke (175) synchronisiert zwischen der radial äußeren ersten Position und der radial inneren zweiten Position zu bewegen.
Werkzeug (165) nach Anspruch 8 oder 9, - wobei die erste Pressfläche (185) und die zweite Pressfläche (190) sowohl in der radial äußeren ersten Position als auch in der radial inneren zweiten Position gemeinsam auf jeweils einer gemeinsamen Kreisbahn (195, 200) um eine Achse (30) der Werkzeugaufnahme (205) verlaufend ausgebildet sind.
Werkzeug (165) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, - wobei in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse (30) zwischen der ersten Pressbacke (170) und der zweiten Pressbacke (175) ein Spalt (191) angeordnet ist, - wobei der Spalt (191) in Umfangsrichtung eine Spaltbreite aufweist, - wobei die erste Pressfläche (185) eine erste Erstreckung in Umfangsrichtung aufweist, - wobei die Spaltbreite kleiner als die erste Erstreckung ist, - wobei ein Verhältnis der ersten Erstreckung zu der Spaltbreite in einem Bereich von wenigstens 1,5 bis 10, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 9, insbesondere in einem Bereich von 3 bis 8, liegt.
Werkzeug (165) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, - aufweisend wenigstens eine weitere erste Pressbacke (170), - wobei die ersten Pressbacken (170) und die zweite Pressbacke (175) in einem vordefinierten Muster, insbesondere in einem regelmäßigen Abstand, in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, - wobei die weitere erste Pressbacke (170) mit dem Führungsmittel (180) gekoppelt ist und zwischen der radial äußeren ersten Position und der radial inneren zweiten Position bewegbar ist oder - wobei die weitere erste Pressbacke (170) ortsfest angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Anordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mittels eines Werkzeugs (165) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, - wobei das Werkzeug (165), das elektrische Kabel (20) und die Kontakteinrichtung (15) bereitgestellt werden, - wobei der erste elektrische Leiter (25) in die Crimphülse (60) und die Crimphülse (60) zusammen mit dem ersten elektrischen Leiter (25) in die Werkzeugaufnahme (205) eingebracht wird, - wobei die erste und zweite Pressbacke (170, 175) in radialer Richtung von der radial äußeren ersten Position nach innen in die radial innere zweite Position bewegt werden, - wobei die erste Pressbacke (170) die erste Einprägung (115) und die zweite Pressbacke (175) die zweite Einprägung (120) in die Crimphülse (60) einpresst, - wobei die erste Pressbacke (170) und die zweite Pressbacke (175) die erste innere Umfangsseite (75) an die zweite äußere Umfangsseite (109) derart anpressen, dass sich die erste innere Umfangsseite (75) an die zweite äußere Umfangsseite (109) anschmiegt.
Verfahren nach Anspruch 13, - wobei die erste Pressbacke (170) und die zweite Pressbacke (175) radial nach innen zu der Achse (30) synchron bewegt werden.