DE202004014379U1

DE202004014379U1 - Verbindungseinrichtung

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Publication number: DE202004014379U1
Application number: DE200420014379
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2014-09-14

Abstract

Verbindungseinrichtung (3), insbesondere Steckverbinder-Einrichtung, zum Anschluss an einen elektrischen Leiter (1) mit
– einer plastischen Verformung (11) eines elektrischen Kontaktierungselements (2) und des elektrischen Leiters (1), die einen ersten Formschlussbereich (11a) für einen ersten Formschluss zwischen dem Kontaktierungselement (2) und dem elektrischen Leiter (1) bildet,
– wobei dieselbe plastische Verformung (11,) einen zweiten Formschlussbereich (11b) bildet, der mit Verriegelungsmitteln einen zweiten Formschluss bildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungseinrichtung, insbesondere eine Steckverbinder-Einrichtung, zum Anschluss an einen elektrischen Leiter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungseinrichtung anzugeben, die sich besonders einfach und kostengünstig an einen elektrischen Leiter anschließen lässt und die gleichzeitig einen besonders festen Anschluss an den elektrischen Leiter gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß eine Verbindungseinrichtung mit einem elektrischen Kontaktierungselement vorgesehen, das mit einem elektrischen Leiter durch einen ersten Formschlussbereich verbunden ist. Dieser erste Formschlussbereich wird durch eine plastische Verformung gebildet. Die plastische Verformung dient außerdem als zweiter Formschlussbereich, der mit Verriegelungsmitteln einen zweiten Formschluss bildet.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung besteht darin, dass diese aufgrund der plastischen Verformung eine sehr feste und dauerhafte Verbindung zwischen dem Kontaktierungselement und dem elektrischen Leiter gewährleistet. Auch relativ große Zugbelastungen am Leiter führen somit zu keinem „Abreißen" des Leiters von der Verbindungseinrichtung.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung besteht in der „Doppelnutzung" der plastischen Verformung; denn die plastische Verformung wird nicht nur zur elektrischen Verbindung zwischen dem Kontaktierungselement und dem elektrischen Leiter herangezogen, sondern darüber hinaus zum Verriegeln, also zur Fixierung der Lage des Kontaktierungselements und des Leiters in der Verbindungseinrichtung eingesetzt. Hierzu wirken Verriegelungsmittel mit der plastischen Verformung zusammen; die Verriegelungsmittel verhindern beispielsweise, dass der elektrische Leiter aus der Verbindungseinrichtung herausgezogen werden kann.
Der zweite Formschlussbereich ist beispielsweise eine Vertiefung, die mit den Verriegelungsmitteln den zweiten Formschluss bildet. Alternativ kann der zweite Formschlussbereich eine Erhöhung sein, die mit den Verriegelungsmitteln den zweiten Formschluss bildet.
Vorzugsweise bildet die plastische Verformung Führungsbereiche zur Einführung des Leiters in die Verbindungseinrichtung entlang von mit den Führungsbereichen zusammenwirkenden Führungsmitteln der Verbindungseinrichtung.
Die Größe und/oder Anordnung der plastischen Verformung innerhalb des Leiters bildet bevorzugt eine Verdrehsicherung oder Steckkodierung.
Die Verbindungseinrichtung weist beispielsweise ein Gehäuse zur Aufnahme des Kontaktierungselements auf. Die Verriegelungsmittel sind vorzugsweise durch eine Verriegelungseinrichtung gebildet, die in einer Verriegelungsstellung mit dem zweiten Formschlussbereich zusammenwirkt und die Position des zweiten Formschlussbereichs im Gehäuse festlegt.
Der elektrische Leiter, der mit dem Kontaktierungselement durch die plastische Verformung bzw. dem „ersten Formschlussbereich" verbunden wird, kann beispielsweise durch einen Leiter einer elektrischen Leitung, insbesondere eines ein- oder mehradrigen Kabels gebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem elektrischen Leiter um eine Leiterbahn eines Flachleiters, beispielsweise eines Flachbandkabels, da bei einem Flachleiter eine formschlüssige Verbindung mit dem Kontaktierungselement aufgrund der „flachen" und „breiten" Geometrie des Flachleiters besonders einfach herstellbar ist.
Die Verbindungseinrichtung kann beispielsweise einen Steckverbinder in Form eines Steckers oder einer Buchse bilden. Für eine zuverlässige elektrische Verbindung mit einer anderen (externen) Verbindungseinrichtung ist ein elektrischer Anschlussbereich des Kontaktierungselements bevorzugt als Anschlusspin, als Messer, als Buchsenkontakt, als Kastenkontakt oder als Kontaktschuh ausgebildet.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der formschlüssigen Verbindung um eine Clinchverbindung, durch die eine Clinchvertiefung bzw. ein Clinch-Vertiefungsbereich gebildet wird. Der Vorteil einer Clinchverbindung besteht darin, dass eine sehr große Kontaktfläche zwischen dem elektrischen Leiter und dem Kontaktierungselement gebildet wird; der elektrische Übergangswiderstand ist somit sehr klein. Außerdem treten bei einer Clinchverbindung keine Hohlräume zwischen dem elektrischen Leiter und dem Kontaktierungselement auf, so dass auch keine Feuchtigkeit in den Kontaktbereich eindringen kann. Zwar sind Clinch-Verbindungen in der Regel nicht gasdicht, so dass eine Korrosion im Verbindungsbereich nicht vollständig verhindert wird, jedoch sind Korrosionsprobleme bei Clinchverbindungen im allgemeinen eher gering. Darüber hinaus bewirkt eine Clinchverbindung eine sehr innige feste Verbindung zwischen dem Kontaktierungselement und dem Flachleiter, weil eine hinterschnittige Verbindung gebildet wird; die Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und dem Kontaktierungselement wird dabei durch Materialfluss dauerhaft aufrechterhalten.
Das „Zusammenwirken" zwischen der Verriegelungseinrichtung und dem Vertiefungsbereich kann beispielsweise dergestalt sein, dass die Verriegelungseinrichtung in der Verriegelungsstellung in den Vertiefungsbereich „eingreift". Alternativ kann die Verriegelungseinrichtung in der Verriegelungsstellung den Vertiefungsbereich auch in eine Fixier-Ausnehmung des Gehäuses eindrücken; in diesem Fall „greift" also der Vertiefungsbereich des Formschlussbereichs in die Fixier-Ausnehmung des Gehäuses ein.
Vorzugsweise kann die Verriegelungseinrichtung neben der Verriegelungsstellung eine Freigabestellung einnehmen, in der der Leiter und das mit diesem durch den „ersten" Formschlussbereich verbundene Kontaktierungselement in einen Aufnahmehohlraum des Gehäuses – ohne Behinderung durch die Verriegelungseinrichtung – eingeführt werden können.
Die Verriegelungseinrichtung kann beispielsweise durch einen Fixierbolzen gebildet sein, der an einem Gehäusedeckel des Gehäuses (z. B. einstückig) befestigt ist und der beim Anbringen des Gehäusedeckels am übrigen Gehäuse (z. B. Gehäusegrundkörper) automatisch den Formschlussbereich arretiert.
Der Gehäusedeckel kann beispielsweise mit einem Scharnier, insbesondere einem Filmscharnier, am übrigen Gehäuse befestigt sein. Alternativ können der Gehäusedeckel und das übrige Gehäuse auch separate Komponenten sein, die bei der Montage der Verbindungseinrichtung aufeinander gesetzt werden.
Um ein besonders sicheres Fixieren des zweiten Formschlussbereiches zu gewährleisten, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Verriegelungseinrichtung ein primäres Verriegelungselement und ein sekundäres Verriegelungselement aufweist; selbstverständlich können auch mehrere primäre und/oder mehrere sekundäre Verriegelungselemente eingesetzt werden, die Anzahl der Verriegelungselemente richtet sich danach, welchen mechanischen Zugbelastungen der elektrische Leiter im späteren „Betrieb" ausgesetzt ist. Das primäre Verriegelungselement wirkt in der Verriegelungsstellung mit dem zweiten Formschlussbereich unmittelbar zusammen und steht in der Freigabestellung mit dem Formschlussbereich außer Eingriff; die Aufgabe des sekundären Verriegelungselements besteht darin, das primäre Verriegelungselement in dessen Verriegelungsstellung zu fixieren.
Für eine einfache Handhabung der Verbindungseinrichtung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das primäre Verriegelungselement durch Bewegen des sekundären Verriegelungselements von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung überführt werden kann. Zum Fixieren des zweiten Formschlussbereiches muss somit nur das sekundäre Verriegelungselement betätigt werden.
Beispielsweise handelt es sich bei dem sekundären Verriegelungselement um einen Schieber, der mit einer Schrägfläche des primären Verriegelungselements zusammenwirkt. Der Schieber ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass er in seiner das primäre Verriegelungselement verriegelnden Stellung kraftschlüssig oder formschlüssig (z. B. durch Rastelemente) gehalten wird, damit ein unerwünschtes selbsttätiges Entriegeln des zweiten Formschlussbereiches verhindert wird.
Das sekundäre Verriegelungselement kann alternativ auch durch einen Gehäusedeckel gebildet sein, der beim Anbringen am Gehäuse das primäre Verriegelungselement automatisch in dessen Verriegelungsstellung überführt.
Das primäre Verriegelungselement ist bevorzugt durch einen Fixierbolzen gebildet.
Zum Zwecke des Verriegelns weist das primäre Verriegelungselement beispielsweise einen Zapfen auf, der in den zweiten Formschlussbereich eingreift. Alternativ kann das primäre Verriegelungselement mit einem Betätigungsbereich ausgestattet sein, der zum Zwecke des Verriegelns den Formschlussbereich in eine Fixier-Ausnehmung des Gehäuses eindrückt und darin fixiert.
Vorzugsweise wird das primäre Verriegelungselement in seiner Freigabestellung formschlüssig oder kraftschlüssig gehalten, damit es sich vor und während der Montage des elektrischen Leiters und des Kontaktierungselements im Gehäuse nicht bewegen, klappern oder das Einführen des Leiters und/oder des Kontaktierungselements behindern kann. Beispielsweise ist das primäre Verriegelungselement in seiner Freigabestellung einteilig mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere an diesem angespritzt, um eine definierte Position des primären Verriegelungselements vor der Montage zu gewährleisten. Alternativ sind der Gehäusedeckel und das primäre Verriegelungselement miteinander verbunden oder einstückig ausgebildet.
Um einen besonders festen Sitz des Kontaktierungselements im Gehäuse zu erreichen, wird vorzugsweise zusätzlich der elektrische Anschlussbereich des Kontaktierungselements in dem Gehäuse form- oder kraftschlüssig und/oder durch eine weitere Verriegelungseinrichtung gehalten.
Zur exakten Positionierung des elektrischen Anschlussbereichs des Kontaktierungselements weist das Gehäuse und/oder das Kontaktierungselement bevorzugt einen „Positionier-Anschlag" auf.
Um eine Demontage der Verbindungseinrichtung zu ermöglichen, weist das Gehäuse vorzugsweise Entriegelungsöffnungen auf, mit der sich die Verriegelungseinrichtung in der Verriegelungsstellung von außen derart entriegeln lässt, dass das Kontaktierungselement und der Leiter – nach zuvor erfolgter Montage – wieder aus dem Gehäuse entnommen werden können.
Im Übrigen wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Gehäuse der Verbindungseinrichtung Positionierlöcher aufweist, die eine optische Kontrolle der Position des zweiten Formschlussbereichs und/oder eine mechanische Positionierung des zweiten Formschlussbereichs ermöglichen, bevor dessen Lage mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung arretiert wird.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Anschließen eines elektrischen Leiters an eine Verbindungseinrichtung.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das sich besonders einfach und kostengünstig durchführen lässt und einen sicheren und festen Halt des elektrischen Leiters in der Verbindungseinrichtung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem ein elektrischer Leiter und ein elektrisches Kontaktierungselement formschlüssig unter Bildung einer plastischen Verformung miteinander verbunden werden und die Position des Leiters und des Kontaktierungselements in einem Gehäuse der Verbindungseinrichtung durch Verriegeln der plastischen Verformung festgelegt wird.
Die plastische Verformung kann beispielsweise durch Clinchen gebildet werden. Dabei kann das formschlüssige Verbinden des elektrischen Leiters und des elektrischen Kontaktierungselements innerhalb des Gehäuses durchgeführt werden, nachdem der Leiter und das Kontaktierungselement in das Gehäuse eingeführt worden sind; hierfür sind entsprechende Montage- und Clinchöffnungen im Gehäuse vorzusehen, die ein „nachträgliches" Clinchen im Gehäuse erlauben. Diese Montage- und Clinchöffnungen sind derart auszugestalten, dass mit Clinchwerkzeugen von außen in das Gehäuse hineingegriffen werden kann. Alternativ wird das Clinchen außerhalb des Gehäuses durchgeführt, bevor der Leiter und das Kontaktierungselement in das Gehäuse eingeführt werden.
Zum Festlegen der Position des Leiters und des Kontaktierungselements wird beispielsweise mit der Verriegelungseinrichtung in einen durch die plastische Verformung gebildeten Formschlussbereich eingegriffen. Alternativ wird zum Festlegen der Position des Leiters und des Kontaktierungselements der Formschlussbereich mit der Verriegelungseinrichtung in eine Fixier-Ausnehmung des Gehäuses eingedrückt.
Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung verwiesen.
Zur Erläuterung der Erfindung zeigen:
1 und 2 beispielhaft ein formschlüssiges Verbinden eines elektrischen Kontaktelements mit einem elektrischen Leiter mittels Clinchen, wobei als plastische Verformung ein Clinchbereich gebildet wird,
3 bis 5 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung mit einem primären Verriegelungselement und einem als Schieber ausgebildeten sekundären Verriegelungselement,
6 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, bei der Entriegelungsöffnungen zum Entriegeln einer Verriegelungseinrichtung vorgesehen sind,
7 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, bei der eine Verriegelungseinrichtung an einem Gehäusedeckel der Verbindungseinrichtung angeordnet ist,
8 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, bei der Fixierausnehmungen in einem Gehäusegrundkörper der Verbindungseinrichtung vorgesehen sind, in die ein im Zusammenhang mit den 1 und 2 beispielhaft gezeigter Formschlussbereich eingedrückt wird,
9 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, bei der sekundäre Verriegelungselemente in Form von Nocken an einem Gehäusedeckel angeordnet sind, die mit beweglichen primären Verriegelungselementen innerhalb der Verbindungseinrichtung zusammenwirken,
10 ein sechstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung mit einem Anschlag in Einschub-Längsrichtung,
11–12 ein siebentes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung mit Führungsrillen und
13–14 ein achtes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung mit einer Poka-Yoke-Vorrichtung.
In den 1 bis 14 werden für identische oder vergleichbare Elemente identische Bezugszeichen verwendet.
Die 1 und 2 zeigen einen Flachbandleiter 1, der mit einem Kontaktierungselement 2 durch Clinchen formschlüssig verbunden wird. Die 1 zeigt den Flachbandleiter 1 und das Kontaktierungselement 2 vor dem Clinchvorgang, wobei der Flachbandleiter 1 und das Kontaktierungselement 2 zum Zwecke des Clinchens bereits aufeinandergelegt sind. In der 2 sind der Flachbandleiter 1 und das Kontaktierungselement 2 nach dem Clinchvorgang dargestellt. Man erkennt zwei plastische Verformungen 11, die jeweils durch eine Clinchvertiefung im Rahmen des Clinchvorgangs gebildet sind. Die beiden plastischen Verformungen 11 bilden somit jeweils einen „ersten" Formschlussbereich 11a zur Verbindung des Flachbandleiters 1 und des Kontaktierungselements 2. Aufgrund der Clinchverbindungen besteht eine relativ große Kontaktfläche zwischen dem Flachbandleiter 1 und dem Kontaktierungselement 2, so dass der elektrische Übergangswiderstand relativ klein ist. Die beiden Clinchverbindungen sind darüber hinaus „hohlraumfrei", so dass keine Feuchtigkeit in den Kontaktbereich zwischen dem Flachbandleiter 1 und dem Kontaktierungselement 2 eindringen kann; Korrosionsprobleme im Bereich der Verbindung zwischen dem Flachbandleiter 1 und dem Kontaktierungselement 2 werden somit, weitgehend vermieden. Aufgrund des durch das Clinchen gebildeten Hinterschnitts wird im Übrigen eine sehr feste, dauerhafte Verbindung gewährleistet.
In der 2 erkennt man, dass das Kontaktierungselement 2 einen Anschlussbereich 21 aufweist, mit dem das Kontaktierungselement 2 mit weiteren, in den 1 und 2 nicht dargestellten Kontaktierungselementen verbunden werden kann. Der Anschlussbereich 21 des Kontaktierungselements 2 kann beispielsweise durch einen Stift, ein Messer, einen Buchsenkontakt oder einen Kastenkontakt gebildet sein. Dabei kann beispielsweise ein Kastenkontakt mit oder ohne Überfeder ausgestattet sein. Der Anschlussbereich 21 kann eine Signal- oder Powerausführung aufweisen. Darüber hinaus kann er derart ausgestaltet sein, dass er zur Druckkontaktierung und/oder zur Direktkontaktierung geeignet ist.
In den 3 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung 3 gezeigt. Die Verbindungseinrichtung 3 – beispielsweise eine Steckverbinder-Einrichtung – weist ein Gehäuse 4 mit einem Aufnahmehohlraum 41 auf. In diesen Aufnahmehohlraum 41 können der Flachbandleiter 1 und das mit diesem verbundene Kontaktierungselement 2 gemäß 2 eingeschoben werden.
In der 3 ist darüber hinaus eine Verriegelungseinrichtung 5 erkennbar, die zum Verriegeln der beiden plastischen Verformungen 11 im Aufnahmehohlraum 41 dient. Die beiden plastischen Verformungen 11, die die beiden „ersten" Formschlussbereiche 11a zum Verbinden des Flachbandleiters 1 und des Kontaktierungselements 2 ausbilden, dienen somit zusätzlich als „zweite" Formschlussbereiche 11b (vgl. 2), die zu einer Verriegelung herangezogen werden. Nachfolgend werden die plastischen Verformungen wegen ihrer „Doppel-Formschlussfunktion" kurz nur als „Formschlussbereiche 11" bezeichnet. Die Verriegelungseinrichtung 5 weist zwei Fixierbolzen 6 auf, die mit einem sekundären Verriegelungselement in Form eines Schiebers 7 zusammenwirken. Hierzu sind die beiden Fixierbolzen 6 jeweils mit einer Schrägfläche 61 ausgestattet; bei einem Einschieben des Schiebers 7 in das Gehäuse 4 werden die beiden Fixierbolzen 6 aufgrund der beiden Schrägflächen 61 nach unten – entlang der Pfeilrichtung P – gedrückt.
In der 4 ist die Verbindungseinrichtung 3 gezeigt, nach dem der Flachbandleiter 1 mit dem Kontaktierungselement 2 in den Aufnahmehohlraum 41 eingeführt worden ist. Um ein Einführen des Flachbandleiters 1 und des Kontaktierungselements 2 nicht zu behindern, ist der Schieber 7 in dieser Phase noch nicht vollständig in das Gehäuse 4 hineingeschoben, so dass sich die beiden Fixierbolzen 6 noch außerhalb des Aufnahmehohlraums 41 befinden und ein Einführen des Flachbandleiters 1 und des Kontaktierungselements 2 nicht behindert können.
In der 4 ist erkennbar, dass der Aufnahmehohlraum 41 einen Verjüngungsbereich 42 aufweist, der sich derart verjüngt, dass der Anschlussbereich 21 des Kontaktierungselements 2 in einer definierten Position gehalten wird.
In der 5 ist die Verbindungseinrichtung 3 gezeigt, nach dem der Schieber 7 vollständig in das Gehäuse 4 eingeschoben wurde. Wie bereits oben erläutert, schiebt der Schieber 7 die Schrägflächen 61 der beiden Fixierbolzen 6 nach unten, so dass die Fixierbolzen 6 in Richtung Formschlussbereiche 11 gedrückt werden; dabei gelangen Zapfen 62, die an dem der Schrägfläche 61 abgewandten Ende der beiden Fixierbolzen 6 angeordnet sind, unmittelbar in die Clinchvertiefungen 11. Die Clinchvertiefungen bzw. Formschlussbereiche 11 sind somit durch die Zapfen 62 der beiden Fixierbolzen 6 im Gehäuse 4 sicher fixiert. Weder das Kontaktierungselement 2 noch der Flachbandleiter 1 können nun aus dem Gehäuse 4 herausgezogen werden.
6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 3 bis 5 weist das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 6 zusätzlich Entriegelungsöffnungen 43 auf, die sich von außen bis zum Aufnahmeraum 41 erstrecken und zum Entriegeln der Verriegelungseinrichtung 5 benutzt werden können. Zum Zwecke eines Entriegelns wird der Schieber 7 zunächst entlang der Pfeilrichtung P1 aus dem Gehäuse 4 zumindest so weit herausgezogen, dass die beiden Fixierbolzen 6 freigegeben werden. Anschließend werden diese mit Hilfe eines in der 6 nicht gezeigten Entriegelungswerkzeugs von außen durch die Entriegelungsöffnungen 43 hindurch nach oben gedrückt, indem mit dem Entriegelungswerkzeug die beiden Formschlussbereiche 11 entlang der Pfeilrichtung P2 nach oben geschoben werden. Bei einem „Nach-oben-Schieben" der beiden Formschlussbereiche 11 werden gleichzeitig die Zapfen 62 und damit die beiden Fixierbolzen 6 nach oben gedrückt, so dass diese außer Eingriff mit den beiden Formschlussbereichen 11 gelangen. Nachfolgend können somit der Flachbandleiter 1 und das Kontaktierungselement 2 aus dem Aufnahmehohlraum 41 herausgezogen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 6 ist darüber hinaus ein Rastelement 71 erkennbar, das an dem Schieber 7 angeordnet ist. Dieses Rastelement 71 greift in einen oberen Hohlraum ein, der u. a. durch die Schrägfläche 61 des Fixierbolzens 6 begrenzt ist. Die Funktion des Rastelements 71 besteht darin, ein ungewolltes Herausrutschen des Schiebers 7 aus dem Gehäuse 4 zu verhindern.
Die 6 zeigt darüber hinaus einen Anschlag 72, der außen am Schieber 7 angebracht ist. Mit dem Anschlag 72 lässt sich zum einen der Schieber 7 betätigen. Zum anderen dient der Anschlag 72 dazu, anzuzeigen, wie tief der Schieber 7 in das Gehäuse 4 zur Verriegelung des Formschlussbereiches 11 eingeführt werden muss.
7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung 3. Man erkennt einen Gehäusedeckel 45, der auf einem Gehäusegrundkörper 46 des Gehäuses 4 aufgerastet ist. Hierzu weist der Gehäusedeckel 45 Rastelemente 47 auf, die mit dem Gehäusegrundkörper 46 zusammenwirken.
Die Verriegelungseinrichtung 5 ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel durch die Fixierbolzen 6 gebildet, die einstückig bzw. einteilig mit dem Gehäusedeckel 45 verbunden sind.
Die Verbindungseinrichtung 3 gemäß 7 wird wie folgt verwendet. Zunächst werden der Flachbandleiter 1 und das Kontaktierungselement 2 mit den Formschlussbereichen 11 in den Aufnahmehohlraum 41 des Gehäuses 4 eingeführt, wie dies bereits im Zusammenhang mit den 3 bis 5 erläutert wurde. Anschließend wird der Gehäusedeckel 45 mit den beiden Fixierbolzen 6 auf den Gehäusegrundkörper 46 aufgesetzt, so dass die Fixierbolzen 6 mit ihren Zapfen 62 in die Formschlussbereiche 11 eingedrückt werden. Es kommt somit zu einem Fixieren der beiden Formschlussbereiche 11 aufgrund der Fixierbolzen 6, so dass weder der Flachbandleiter 1 noch das Kontaktierungselement 2 aus dem Gehäuse 4 herausgezogen werden können.
In der 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung gezeigt. Man erkennt, dass der Gehäusegrundkörper 46 Fixierausnehmungen 48 aufweist, in die die beiden zwischen dem Flachbandleiter 1 und dem Kontaktierungselement 2 ausgeformten Formschlussbereiche 11 durch die beiden Fixierbolzen 6 eingedrückt werden. Hierzu weisen die beiden Fixierbolzen 6 Betätigungsbereiche bzw. Betätigungsanschläge 65 auf, die bei einem Einführen der Fixierbolzen 6 in den Gehäusegrundkörper 46 die beiden Formschlussbereiche 11 in die Fixierausnehmungen 48 drücken. Die beiden Fixierausnehmungen 48 sind durch Aussparungen im Gehäusegrundkörper 46 an der Unterseite des Aufnahmehohlraumes 41 gebildet.
Wie sich in der 8 erkennen lässt, sind die beiden Fixierbolzen 6 einstückig mit dem Gehäusedeckel 45 verbunden und werden in den Gehäusegrundkörper 46 eingeführt, sobald der Gehäusedeckel 45 auf dem Gehäusegrundkörper 46 mit Hilfe der Rastelemente 47 aufgesetzt wird.
In der 8 ist darüber hinaus erkennbar, dass der Verjüngungsbereich 42 im Aufnahmehohlraum 41 derart ausgestaltet ist, dass weder das Kontaktierungselement 2 noch der Flachbandleiter 1 verbogen werden, wenn durch die beiden Fixierbolzen 6 die beiden Formschlussbereiche 11 in die beiden Fixierausnehmungen 48 eingedrückt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, die Formgebung des Aufnahmehohlraums 41 derart auszugestalten, dass der oder die Formschlussbereiche 11 bei einem Einführen in den Aufnahmehohlraum 41 automatisch in die Fixierausnehmungen 48 im Gehäusegrundkörper 46 eingedrückt werden. Die Funktion der Verriegelungseinrichtung 5 beschränkt sich in einem solchen Fall darauf, ein Herausrutschen der Formschlussbereiche 11 aus den Fixierausnehmungen 48 zu verhindern.
Die 9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung. Das fünfte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der 7. Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Verriegelungseinrichtung 5 bei dem fünften Ausführungsbeispiel jedoch mit primären und sekundären Verriegelungselementen ausgestattet. Die primären Verriegelungselemente sind durch zwei Fixierbolzen 6 gebildet, die durch sekundäre Verriegelungselemente in Form von Nocken 8 verriegelt werden. Die Nocken 8 sind einstückig mit dem Gehäusedeckel 45 des Gehäuses 4 verbunden. Zur Montage werden zunächst der Flachbandleiter 1 und das Kontaktierungselement 2 in den Aufnahmehohlraum 41 eingeführt; der Gehäusedeckel 45 ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht verschlossen, so dass die beiden Fixierbolzen 6 weder in den Aufnahmehohlraum 41 eingreifen noch ein Einführen des Flachbandleiters 1 und des Kontaktierungselements 2 behindern können. Erst nachdem das Kontaktierungselement 2 und der Flachbandleiter 1 in dem Aufnahmehohlraum 41 positioniert sind, was beispielsweise durch Anschläge im Bereich des Gehäusegrundkörpers 46 und/oder Anschläge am Kontaktierungselement 2 automatisch bewirkt werden kann, wird der Gehäusedeckel 45 auf den Gehäusegrundkörper 46 aufgesetzt, so dass die Nocken 8 die beiden Fixierbolzen 6 nach unten drücken und die beiden Zapfen 62 in die beiden Clinchvertiefungen 11 eingreifen können. Es kommt somit zu einem automatischen Arretieren bzw. Fixieren der beiden Formschlussbereiche 11 bei einem Aufsetzen des Gehäusedeckels 45 auf den Gehäusegrundkörper 46.
Um die Montage der Verbindungseinrichtung 3 zu vereinfachen, sind der Gehäusedeckel 45 und der Gehäusegrundkörper 46 vorzugsweise mittels eines Filmscharniers 49 einstückig miteinander verbunden.
Um zu vermeiden, dass die beiden Fixierbolzen 6 vor der Montage des Flachbandleiters 1 und des Kontaktierungselements 2 den Aufnahmehohlraum 41 blockieren können, sind diese vorzugsweise form- oder kraftschlüssig derart gehalten, dass diese ohne weiteres nicht in den Aufnahmehohlraum 41 eindringen können. Beispielsweise sind die Fixierbolzen 6 an dem Gehäusegrundkörper 46 in einer derartigen Position angespritzt, dass sie nicht in den Aufnahmehohlraum 41 eingreifen; erst bei einem Schließen des Gehäusedeckels 45 werden die Fixierbolzen 6 dann durch die Nocken 8 „losgebrochen" und in den Aufnahmehohlraum 41 gedrückt. Alternativ können die Fixierbolzen 6 in dem Gehäusegrundkörper in ihrer „Freigabestellung" auch kraftschlüssig oder auf andere Art formschlüssig gehalten werden.
Bei der Ausgestaltung der Nocken 8 sollte berücksichtigt werden, dass es aufgrund des Filmscharniers 49 zu einer Schwenkbewegung des Gehäusedeckels 45 relativ zum Gehäusegrundkörper 46 kommt. Um ein Blockieren der Schwenkbewegung des Gehäusedeckels 45 aufgrund der Nocken 8 zu vermeiden, sollten diese derart dimensioniert sein, dass sie in die die beiden Fixierbolzen 6 führenden Führungsöffnungen 50 blockierungsfrei eingreifen können; dies lässt sich durch etwas „Spiel" bei der Dimensionierung der Nocken 8 problemlos erreichen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß 7 und im vierten Ausführungsbeispiel gemäß 8 Filmscharniere zur Befestigung des Gehäusedeckels 45 am Gehäusegrundkörper 46 vorhanden sein können. Auch in diesem Fall sollte durch entsprechende Dimensionierung der Fixierbolzen 6 dafür Sorge getragen werden, dass eine Schwenkbewegung des Gehäusedeckels um die durch das Filmscharnier definierte Schwenkachse durch die Fixierbolzen 6 nicht behindert wird.
Die 10 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung. Das sechste Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der 7. Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 4 einen Anschlag 401 auf, mit dem eine Positionierung des in Einschubrichtung vorderen Formschlussbereiches 11 im Gehäuse 4 bewirkt wird. Sobald der vordere Formschlussbereich 11 beim Einschieben in das Gehäuse 4 auf diesen Anschlag 401 trifft, ist sichergestellt, dass er seine Endposition erreicht hat und fixiert werden kann.
In den 11 und 12 ist siebentes Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung dargestellt. Dabei zeigt die 11 das Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt und 12 dessen Gehäusegrundkörper 46 in einem Querschnitt.
Es lässt sich erkennen, dass der Gehäusegrundkörper 46 Führungsmittel in Form von vier Rillen 402 aufweist, die durch drei seitliche Stege 403 voneinander getrennt sind. Durch diese Rillen 402 wird eine Führung der Formschlussbereiche 11 in Längsrichtung erzielt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 12 kann somit beispielsweise ein Flachbandkabel mit vier separaten elektrischen Kontaktelementen in den Grundkörper 46 eingeschoben werden, wobei jedes Kontaktelement für sich seitlich geführt wird.
Das siebente Ausführungsbeispiel entspricht im Übrigen vom Aufbau her dem sechsten Ausführungsbeispiel; so ist beispielsweise auch ein Anschlag 401 in Längsrichtung vorhanden.
In den 13 und 14 ist achtes Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung dargestellt. Die 14 zeigt dabei den Gehäusegrundkörper 46 in einem Querschnitt.
Man erkennt, dass die Rillen 402 unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen, weil die Stege 403 unterschiedlich breit sind. Beispielsweise kann eine Breitenvariation dadurch bewirkt sein, dass eine Rille „ausgelassen" wird. Durch eine Abstandsvariation der Rillen 402 bzw. eine Breitenvariation der Stege 403 wird eine Steckkodierung bzw. Verdrehsicherung erreicht; konkret können nämlich Anschlusselemente – beispielsweise Stecker oder Buchsen mit entsprechender Steckkodierung – ausschließlich in einer vorgegebenen Position mit der Verbindungseinrichtung 3 verbunden werden. Eine „Verpolung" kann somit nicht auftreten. Durch die in der 14 gezeigte Anordnung der Rillen 402 wird somit eine Poka-Yoke-Vorrichtung gebildet.
Eine Verdrehsicherung kann im Übrigen auch durch eine Variation der Rillenbreite bzw. der Breite der Kontaktierungselemente erzielt werden.

1: Flachbandleiter
2: Kontaktierungselement
3: Verbindungseinrichtung
4: Gehäuse
5: Verriegelungseinrichtung
6: Fixierbolzen
7: Schieber
8: Nocken
11: plastische Verformung bzw. Clinch-Vertiefung
11a: erster Formschlussbereich
11b: zweiter Formschlussbereich
21: Anschlussbereich
41: Aufnahmehohlraum
42: Verjüngungsbereich
43: Entriegelungsöffnungen
45: Gehäusedeckel
46: Gehäusegrundkörper
47: Rastelemente
48: Fixierausnehmungen
49: Filmscharnier
50: Führungsöffnungen
61: Schrägflächen
62: Zapfen
65: Betätigungsbereich
71: Rastelement
72: Anschlag
401: Anschlag im Gehäuse
: Rillen
402: Stege
403: Richtungen
P, P1, P2
P3: Schwenkrichtung

Claims

Verbindungseinrichtung (3), insbesondere Steckverbinder-Einrichtung, zum Anschluss an einen elektrischen Leiter (1) mit – einer plastischen Verformung (11) eines elektrischen Kontaktierungselements (2) und des elektrischen Leiters (1), die einen ersten Formschlussbereich (11a) für einen ersten Formschluss zwischen dem Kontaktierungselement (2) und dem elektrischen Leiter (1) bildet, – wobei dieselbe plastische Verformung (11,) einen zweiten Formschlussbereich (11b) bildet, der mit Verriegelungsmitteln einen zweiten Formschluss bildet.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Formschlussbereich (11b) eine Vertiefung ist, die mit den Verriegelungsmitteln den zweiten Formschluss bildet.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Formschlussbereich (11b) eine Erhöhung ist, die mit den Verriegelungsmitteln den zweiten Formschluss bildet.
Verbindungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung Führungsbereiche zur Einführung des Leiters in die Verbindungseinrichtung (3) entlang von mit den Führungsbereichen zusammenwirkenden Führungsmitteln (402) der Verbindungseinrichtung bildet.
Verbindungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe/Anordnung der plastischen Verformung (11) innerhalb des Leiters und/oder die Größe/Anordnung der Führungsmittel (402) eine Verdrehsicherung oder Steckkodierung bildet.
Verbindungseinrichtung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verbindungseinrichtung ein Gehäuse (4) zur Aufnahme des Kontaktierungselements (2) aufweist und – die Verriegelungsmittel eine Verriegelungseinrichtung (5) bilden, die derart ausgestaltet ist, dass sie in einer Verriegelungsstellung mit dem zweiten Formschlussbereich (11b) zusammenwirkt und die Position des zweiten Formschlussbereichs (11b) im Gehäuse (4) festlegt.
Verbindungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung (11) durch eine Clinchverbindung gebildet ist und einen Clinch-Vertiefungsbereich aufweist.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) in der Verriegelungsstellung in den Clinch-Vertiefungsbereich (11) eingreift.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) in der Verriegelungsstellung den Clinch-Vertiefungsbereich (11) in eine Fixier-Ausnehmung (48) des Gehäuses (4) eindrückt.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) neben der Verriegelungsstellung eine Freigabestellung einnehmen kann, wobei in der Freigabestellung der Leiter (1) und das mit diesem durch den ersten Formschlussbereich (11a) verbundene Kontaktierungselement (2) in das Gehäuse (4) eingeführt werden können.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) durch einen Fixierbolzen (6) gebildet ist, der an einem Gehäusedeckel (45), insbesondere einstückig, befestigt ist und der beim Anbringen des Gehäusedeckels (45) am Gehäuse (4) automatisch den zweiten Formschlussbereich (11b) fixiert.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) – ein primäres Verriegelungselement (6) aufweist, das in der Verriegelungsstellung mit dem zweiten Formschlussbereich (11b) zusammenwirkt sowie in der Freigabestellung mit dem zweiten Formschlussbereich (11b) außer Eingriff steht, und – ein sekundäres Verriegelungselement (7, 8) aufweist, das das primäre Verriegelungselement (6) in dessen Verriegelungsstellung fixiert.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre Verriegelungselement (6) durch Bewegen des sekundären Verriegelungselements (7) von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung überführt werden kann.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das sekundäre Verriegelungselement durch einen Schieber (7) gebildet ist, der mit einer Schrägfläche (61) des primären Verriegelungselements (6) zusammenwirkt .
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (7) in seiner das primäre Verriegelungselement (6) verriegelnden Stellung kraftschlüssig oder formschlüssig gehalten wird.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das sekundäre Verriegelungselement durch einen Gehäusedeckel (45) gebildet ist, der beim Anbringen am Gehäuse (4) das primäre Verriegelungselement (6) in dessen Verriegelungsstellung überführt.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (45) mit einem Scharnier (49), insbesondere einem Filmscharnier, am Gehäuse (4) befestigt ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass primäre Verriegelungselement (6) durch einen Fixierbolzen gebildet ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass primäre Verriegelungselement (6) einen Zapfen (62) aufweist, der zum Zwecke des Verriegelns in den zweiten Formschlussbereich (11b) eingreift.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass primäre Verriegelungselement (6) einen Betätigungsbereich (65) aufweist, der zum Zwecke des Verriegelns den zweiten Formschlussbereich (11b) in eine Fixier-Ausnehmung (48) des Gehäuses (4) eindrückt und darin fixiert.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre Verriegelungselement (6) in seiner Freigabestellung formschlüssig oder kraftschlüssig gehalten wird.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre Verriegelungselement (6) in seiner Freigabestellung einteilig mit dem Gehäuse (4) verbunden, insbesondere an diesem angespritzt, ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (45) und das sekundäre Verriegelungselement (8) miteinander verbunden oder einstückig ausgebildet sind.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (3), einen Stecker oder eine Buchse bildet.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Anschlussbereich des Kontaktierungselements als Anschlusspin, als Messer, als Buchsenkontakt oder als Kastenkontakt ausgebildet ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Anschlussbereich (21) des Kontaktierungselements (2) in dem Gehäuse (4) form- oder kraftschlüssig oder durch eine weitere Verriegelungseinrichtung gehalten wird.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) und/oder das Kontaktierungselement (21) einen Anschlag (401) zur Positionierung – insbesondere zur Positionierung der plastischen Verformung (11) und/oder des Anschlussbereichs – aufweist.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) Entriegelungsöffnungen (43) aufweist, mit der sich die Verriegelungseinrichtung (5) in der Verriegelungsstellung von außen derart entriegeln lässt, dass das Kontaktierungselement (2) und der Leiter (1) aus dem Gehäuse (4) entnommen werden können.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (1) durch einen Leiter einer elektrischen Leitung, insbesondere eines ein- oder mehradrigen Kabels gebildet ist.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter durch eine Leiterbahn (1) eines Flachleiters, beispielsweise eines Flachbandkabels, gebildet ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse Positionierlöcher aufweist, die eine optische Kontrolle der Position des Formschlussbereichs und/oder eine mechanische Positionierung des Formschlussbereichs von außen ermöglichen.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Anschlag (401) eine Positionierung des elektrischen Kontaktelements (2) in Gehäuselängs- und/oder Einschubrichtung, bewirkt wird.
Verbindungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel durch Rillen (402) gebildet sind.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Rillen zueinander oder die Breite der Rillen unterschiedlich ist, wodurch eine Verdrehsicherung oder Steckkodierung erreicht wird.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Rillen zueinander modifiziert ist, indem zumindest eine Rille eines vorgegebenen Rillenabstandsrasters ausgelassen ist.