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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von mindestens
zwei elektrischen Leitern, die jeweils elektrische Kontaktbereiche
aufweisen, und mit einem die Kontaktbereiche zumindest abschnittsweise
umgebenden Gehäuse.
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Derartige
Vorrichtungen sind sowohl für
lösbare
als auch als unlösbare
Verbindungen bekannt. Bei den unlösbaren Verbindungen werden üblicherweise
zusätzliche
flüssige
Kontaktmittel, beispielsweise in Form von Lot verwendet, um die
elektrischen Leiter dauerhaft miteinander zu verbinden. Bei einer
Verbindungsbaugruppe gemäß
DE 198 04 203 A1 werden
flachstiftartige Leiter mit jeweils zugeordneten Leiterbahnen eines
Bandkabels durch Ultraschallschweissen miteinander unlösbar verbunden.
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Für lösbare Verbindungen
sind Schraubklemmen bekannt, die Öffnungen zur Einführung der elektrischen
Leiter aufweisen, die dann mit Schrauben innerhalb der Öffnung fixiert
werden. Es ist ferner aus der
DE 199 34 403 C1 eine elektrische Kontaktanordnung
bekannt, bei der einander überlappende Trägerbänder für elektrische
Leiterbahnen vorgesehen sind, wobei ein Kontaktschluss zwischen
Kontaktbereichen mit Hilfe eines durch Öffnungen in den Trägerbändern einführbares
Zusatzelement herstellbar ist.
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Mit
den genannten Vorrichtungen kann eine zuverlässige Verbindung von mindestens
zwei elektrischen Leitern hergestellt werden. Es ist jedoch wünschenswert,
eine Verbindung zu schaffen, mit der der vorrichtungs- und herstellungstechnische
Aufwand bei vergleichbarer Zuverlässigkeit verringert wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass mindestens ein Leiter in seinem Kontaktbereich eine Einformung
aufweist, und dass im Gehäuse
ein diesem Kontaktbereich zugewandter Halteabschnitt vorgesehen
ist, der zum Halten bzw. Fixieren des Leiters im Gehäuse mit
dessen Einformung korrespondiert, wobei dieser Leiter gleichzeitig mit
einem weiteren Leiter elektrisch verbunden bzw. kontaktiert ist.
Die Einformung ist insbesondere als Materialverdünnung im Kontaktbereich ausgebildet. Die
Einformung in dem Kontaktbereich des Leiters bildet zusammen mit
dem diesem Kontaktbereich zugewandten Halteabschnitt, der im Gehäuse vorgesehen
ist, vorzugsweise eine Rast- oder Schnappverbindung, das heißt eine
formschlüssige
Verbindung. Die Fixierung des Kontaktbereichs am Halteabschnitt ist
vorzugsweise lösbar
ausgestaltet. Durch den sich ergebenden Formschluss kann auf weitere
Elemente, die aus herkömmlichen
Verbindungen bekannt sind, also beispielsweise Schrauben, verzichtet
werden. Hierdurch kann eine besonders einfache und preisgünstige und
leicht herstellbare Verbindung von mindestens zwei elektrischen
Leitern hergestellt werden.
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Die
Leiter können
als Flach- und/oder Rundkabel ausgebildet sein. Die Verbindung eignet
sich also zur Verbindung von Flach- beziehungsweise Rundkabeln untereinander,
aber auch zur Verbindung von Flachkabeln mit Rundkabeln.
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Die
Leiter können
entlang ihrer gesamten Außenhaut
Kontaktbereiche bilden, wenn sie nicht isoliert sind. Üblicherweise
sind die Leiter jedoch von einer Isolierhülle umgeben, die in den Kontaktbereichen
der Leiter entfernt ist. Diese Kontaktbereiche müssen nicht notwendigerweise
an einem freien Ende des Leiters liegen, sondern können auch
in einem von den freien Enden beabstandeten Bereich liegen.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Leiter in den Kontaktbereichen
beschichtet sind. Hiermit kann ein wirkungsvoller Korrosionsschutz
erzielt werden, insbesondere im Bereich der Einformung. Diese kann
als lokale Verjüngung,
Einkerbung, Nut, Ringnut, Rille oder Senke ausgebildet sein. Besonders
vorteilhaft ist es bei Verwendung von Rundkabeln, dass die Einformung
als Ringnut ausgebildet ist und bei Verwendung von Flachkabeln,
dass die Einformung als Rille ausgebildet ist, die sich quer zur
Erstreckungsrichtung des elektrischen Leiters erstreckt. Die Einformungen
können
durch Verformungs- oder materialentfernende Vorgänge erzeugt werden, also beispielsweise
durch Press- oder Quetschvorgänge
oder auch durch Schneid-, Bohr- oder Fräsvorgänge.
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Vorteilhafterweise
ist ein mit der Einformung korrespondierender Halteabschnitt als
Ausbuchtung, Erhebung, Wulst oder Kuppe ausgebildet, so dass Halteabschnitte
und Einformungen komplementär zueinander
ausgebildet sind. Die Halteabschnitte können an der Stelle, an der
sie am meisten erhöht sind,
spitz oder abgerundet sein.
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Die
Halteabschnitte können
einstückig
mit dem Gehäuse
ausgebildet sein oder auch separat vorgesehen sein, beispielsweise
als Kugeln oder Rollen.
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Es
ist möglich,
dass mehrere Halteabschnitte vorgesehen sind, die einander gegenüber und/oder
zueinander versetzt angeordnet sind. Mit mehreren Halteabschnitten
können
jeweils ein oder auch mehrere Leiter fixiert werden.
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Nach
einer Ausführungsform
weist das Gehäuse
eine Öffnung
zur Aufnahme mehrerer Leiter auf. Dies hat den Vorteil, dass die
Leiter aus einer Richtung dem Gehäuse zugeführt werden können, um
dort über
die Halteabschnitte miteinander in elektrischen Kontaktschluss gebracht
zu werden.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
weist das Gehäuse
mehrere Öffnungen
für mindestens
einen Leiter auf. Diese Öffnungen
können
auch einander gegenüberliegen.
Somit können
elektrische Leiter dem Gehäuse
aus mehreren Richtungen zugeführt
werden, um dort miteinander elektrisch verbunden zu werden.
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Es
ist möglich,
dass die Einformung eines ersten Leiters und mindestens ein Halteabschnitt
direkt aneinander anliegen. Somit bilden die Einformung und der
mindestens eine Halteabschnitt direkt eine formschlüssige Verbindung
miteinander. Es ist jedoch auch möglich, dass zwischen der Einformung eines
ersten Leiters und dem mindestens einen Halteabschnitt der Kontaktbereich
eines zweiten Leiters angeordnet ist. In diesem Fall stehen Einformung
und der mindestens eine Halteabschnitt nicht direkt miteinander
in Kontakt, sondern unter Zwischenlage eines weiteren Leiters, mit
dem ein elektrischer Kontaktschluss hergestellt werden soll.
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Die
Kontaktbereiche der Leiter können
ein- oder mehrfach einander überlappend
angeordnet sein. Hierdurch kann eine Verbindungsstelle mit geringem
elektrischen Widerstand geschaffen werden.
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Das
Gehäuse
und/oder der mindestens eine Halteabschnitt können jeweils aus elektrisch
leitfähigem
oder elektrisch isolierendem Material gebildet sein. Beispielsweise
können
das Gehäuse
und die Halteabschnitte aus Kunststoff gebildet sein, wenn die Kontaktbereiche
der miteinander zu verbindenden Leiter direkt miteinander in Verbindung
stehen. Sofern die Kontaktbereiche der zu verbindenden elektrischen
Leiter voneinander beabstandet sind, können der mindestens eine Halteabschnitt
und/oder das Gehäuse
aus elektrisch leitfähigem
Material gebildet sein, so dass ein elektrischer Kontaktschluss der
elektrischen Leiter über
die Halteabschnitte und/oder das Gehäuse erzeugbar ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das
Gehäuse
insgesamt und/oder der mindestens eine Halteabschnitt elastisch
ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, dass die elektrisch verbindende
Fixierung durch einen einfachen Fügevorgang von Leitern und Gehäuse herstellbar ist.
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Weiterhin
können
im Gehäuse
Anschlagelemente zur Positionierung des Kontaktbereichs eines Leiters
vorgesehen sein. Somit kann beispielsweise das freie Ende eines
Leiters in das Gehäuse
eingeführt
werden, bis dieses mit seiner Stirnfläche auf ein Anschlagelement
trifft. Vorteilhafterweise kommen in genau in dieser Lage des Leiters
im Gehäuse
die Einformung des Leiters und mindestens ein Halteabschnitt des
Gehäuses
miteinander in Eingriff.
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Die
Anschlagelemente können
auch integraler Bestandteil des Gehäuses sein und beispielsweise
durch die Gehäusewände gebildet
sein.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann mindestens ein Leiter unlösbar mit dem Gehäuse verbunden
sein. Somit kann eine Montageeinheit, bestehend aus einem Leiter
und einem Gehäuse,
bereitgestellt werden. In diese Montageinheit kann zur Endmontage
der Verbindung ein weiterer elektrischer Leiter in das Gehäuse eingeführt werden
und dort mit seiner Einformung in formschlüssigen Eingriff mit den Halteabschnitten
des Gehäuses gelangen.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse eine Zugentlastung für mindestens
einen Leiter auf. Somit kann gleichzeitig eine zuverlässige elektrische
Verbindung hergestellt werden und darüber hinaus sichergestellt werden,
dass auch bei einer Zugbelastung eines Leiters die elektrisch Verbindung
nicht unterbrochen wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind
die folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher beschrieben
und erläutert
ist.
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Dabei
zeigen:
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1 eine Verbindung von zwei
einander gegenüberliegenden
Leitern in einer ersten Ausführungsform;
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2 eine Verbindung von zwei
einander gegenüberliegenden
Leitern in einer zweiten Ausführungsform;
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3 eine Verbindung von zwei
zueinander parallel verlaufenden Leitern in einer ersten Ausführungsform;
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4 eine Verbindung von zwei
zueinander parallel verlaufenden Leitern in einer zweiten Ausführungsform;
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5 eine Verbindung von zwei
einander gegenüberliegenden
Leitern in einer dritten Ausführungsform;
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6 eine Verbindung von zwei zueinander parallel
verlaufenden Leitern in einer dritten Ausführungsform;
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7 den schematischen Aufbau
einer Verbindung mit Zugentlastung; und
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8 eine Anordnung zur Verbindung
von mehr als zwei Leitern.
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1 zeigt zwei Kabel 2, 4,
die innerhalb eines zwischen den Kabeln 2, 4 angeordneten
Gehäuses 6 miteinander
elektrisch kontaktiert sind. Die Kabel 2, 4 weisen
jeweils eine Isolierhülle 8, 10 auf,
die die eigentlichen Leiter 12, 14 umgibt. Die
Kabel 2, 4 weisen zur Ausbildung von elektrischen
Kontaktbereichen 16, 18 an ihren freien Enden
keine Isolierhülle 8, 10 auf.
Die Kontaktbereiche 16, 18 sind innerhalb des
durch die Gehäusewand 20 gebildeten
Gehäuseraums 22 angeordnet.
Zur Einführung
des Kontaktbereichs 16 des Kabels 2 weist das
Gehäuse 6 eine
Gehäuseöffnung 24 auf.
Zur Einführung
des Kontaktbereichs 18 des Kabels 4 weist das
Gehäuse 6 eine
der Gehäuseöffnung 24 gegenüberliegende Gehäuseöffnung 26 auf.
Die Gehäuseöffnung 24 ist im
Vergleich zur Gehäuse öffnung 26 größer ausgebildet,
so dass das freie Ende des elektrischen Kontaktbereichs 18 des
Kabels 4 nicht nur die Gehäuseöffnung 26, sondern
auch die Gehäuseöffnung 24 durchtreten
kann.
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Innerhalb
des Gehäuses 6 sind
Halteabschnitte vorgesehen, die als Erhebungen 28 und 30 einstückig mit
der Gehäusewand 20 ausgebildet sind.
Die elektrischen Kontaktbereiche 16 und 18 sind
zwischen den Erhebungen 28 und 30 fixiert. Hierfür weist
der elektrische Kontaktbereich 16 des Kabels 2 auf
Höhe einer
gedachten Linie zwischen den Erhebungen 28 und 30 eine
ringnutförmige
Einformung 32 auf. Auf der der Erhebung 28 zugewandten
Seite liegt die Einformung 32 formschlüssig an der Erhebung 28 an.
Auf der der Erhebung 30 zugewandten Seite liegt die Einformung 32 nicht
direkt an der Erhebung 30 an, sondern unter Zwischenlage des
elektrischen Kontaktbereichs 18 des Kabels 4.
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Die
in 1 dargestellte Verbindung
wird hergestellt, indem die Kontaktbereiche 16 und 18 der Leiter 12 und 14 durch
die Gehäuseöffnungen 24 und 26 in
den Gehäuseraum 22 des
Gehäuses 6 eingeführt werden
und die Erhebung 30 in die Einformung 32 des Leiters 12 einschnappt.
Die Verbindung ist durch den formschlüssigen Eingriff von Einformung 32 und
Erhebung 30 beziehungsweise durch die formschlüssige Anlage
des elektrischen Kontaktbereichs 18 an der Einformung 32 und
der Erhebung 30 funktionssicher, kann jedoch bei Bedarf
auch wieder gelöst
werden.
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Die
in 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform
durch folgende Merkmale: Zunächst
sind die elektrischen Kontaktbereiche 216, 218 der
Kabel 202 und 204 beide mit Einformungen 232 versehen,
die nicht (wie bei 1)
als rillenförmige
Nut ausgebildet sind, sondern als Senken. Die Senken 232 wirken
mit den zueinander versetzt angeordneten Erhebungen 228 und 230 zusammen. Zur
Erleichterung der Einführung
der Kabel 202 beziehungsweise 204 in den durch
die Gehäusewand 220 des
Gehäuses 206 begrenzten
Gehäuseraum 222 sind
die in der Gehäusewand 220 vorgesehenen Öffnungen 224 und 226 gegenüber einander
leicht versetzt angeordnet.
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Im
Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform
wirkt jeweils eine Erhebung 228 und 230 mit jeweils
einer Senke 232 eines elektrischen Kontaktbereichs 216 und 218 zusammen.
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In 3 ist eine Verbindung von
zueinander parallel verlaufenden Kabeln 302 und 304 dargestellt.
Die Kabel 302, 304 weisen an ihren freien Enden
elektrische Kontaktbereiche 316, 318 auf, die
in einen durch Gehäusewände 320 eines
Gehäuses 306 gebildeten
Gehäuseraum 322 reichen
und dort über
Erhebungen 328 und 330 in ihren nutförmigen Einformungen 332 fixiert
sind, so dass ein elektrischer Kontaktschluss zwischen den Kontaktbereichen 316 und 318 gewährleistet
ist.
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Das
Gehäuse 306 ist
im Unterschied zu den Darstellungen in 1 und 2 nicht
geschnitten dargestellt. Die Kontaktbereiche 316 und 318 der
Kabel 302 und 304 können nicht nur durch eine den
Kabeln 302, 304 zugewandte Öffnung 324 in den
Gehäuseraum 322 eingebracht
werden, sondern auch aus seitlicher, das heißt aus einer parallel zur Zeichenebene
verschobenen Richtung.
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Die
in 4 dargestellte Verbindung
weist ebenfalls Kabel 402, 404 und ein Gehäuse 406 auf. Der
Kontaktbereich 416 des Kabels 402 weist eine ringnutförmige Einformung 432 auf,
die jeweils nicht direkt mit den im Gehäuse 406 vorgesehenen
Erhebungen 428 und 430 zusammenwirkt, sondern
unter Zwischenlage des Kontaktbereichs 418 des Kabels 404,
das den Kontaktbereich 416 des Kabels 402 umschlingt.
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Der
in 5 dargestellte Aufbau
ist im dem in 4 dargestellten
Aufbau im Prinzip ähnlich.
Allerdings sind in dem in 5 dargestellten
Gehäuse 506 Kugeln 534 und 536 anstelle
der einstückig
mit dem Gehäuse 406 ausgebildeten
Erhebungen 430, 432 angeordnet. Die Kugeln 534, 536 unterstützen den
Einführvorgang
des Kontaktbereichs 518 des Kabels 504, der den
Kontaktbereich 516 des Kabels 502 umschlingt.
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Bei
der in 6 dargestellten Ausführungsform
erfolgt der elektrische Kontaktschluss nicht, wie bei den bisher
dargestellten Ausführungsformen durch
Kontaktschluss der Kontaktbereiche der Kabel untereinander, sondern über Kontaktelemente 642 und 644.
Diese Kontaktelemente sind in einem Gehäuse 606 angeordnet,
in die die Kontaktbereiche 616 und 618 der Kabel 602 und 604 mit
ihren freien Enden eingeführt
sind. Die Kontaktelement 642 und 644 weisen jeweils
zwei Erhebungen 628 und 638 beziehungsweise 630 und 640 auf,
die jeweils in auf beiden Seiten der Kontaktbereiche 616 und 618 ausgebildeten
Einformungen 632 greifen.
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Die
Kontaktelemente 642 und 644 sind aus elektrisch
leitfähigem
Material gebildet, während
die Gehäusewand 620 des
Gehäuses 606 aus
elektrisch nicht leitfähigem
Kunststoffmaterial gebildet ist.
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In 7 ist die Verbindung gemäß 6 schematisch dargestellt und um eine
Zugentlastung ergänzt.
Hierfür
ist eine Halteplatte 74 vorgesehen, auf der mit Hilfe von
Halteabschnitten 748 und 750 die Kabel 602 und 604 an
der Halteplatte 746 fixiert werden, um die Verbindung zwischen
den Kontaktbereichen 616 und 618 im Gehäuse 606 zu
entlasten.
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In 8 ist schematisch die Anordnung mehrerer
Kabel 802, 804 dargestellt, die von einander gegenüberliegenden
Seiten in ein Gehäuse 806 eingeführt sind.
Dort können
die Kabel jeweils über entsprechende
Einformungen beziehungsweise Erhebungen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von
Kontaktelementen, elektrisch miteinander verbunden werden.