DE4114057A1 - Elektrische verbindungsvorrichtung - Google Patents
Elektrische verbindungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Verbindungsvorrichtung
nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Eine solche elektrische Verbindungsvorrichtung, die vorzugsweise bei
Niederspannungs-Steckverbindungen im Automobilbau eingesetzt wird,
wird bei einer Ringleitung zur Herstellung von Abzweigleitungen ver
wendet.
Bei bekannten Verbindungsvorrichtungen wird die Ringleitung an der
Anschlußstelle der Stichleitung durchtrennt, die nun geteilte Ring
leitung in einem Kupplungsstecker eingebracht und hier mit Kontakten
des Kupplungssteckers so verbunden, daß die Ringleitung wieder ge
schlossen ist. An den so eingefügten Kupplungsstecker kann ein Ge
genstecker mit der Stichleitung lösbar angeschlossen werden.
Diese Art der Abzweigung einer Stichleitung von einer Ringleitung
steht einer automatisierten Fertigung von derartigen Verbindungsvor
richtungen entgegen und führt unerwünschterweise zu einer kostenin
tensiven Fertigung.
Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß
die Abzweigung einer oder mehrerer Stichleitungen von einer in der
Regel als Ringleitung ausgeführten Verbindungsleitung über
Schneid-Klemm-Kontakte im Kupplungsstecker vorgenommen wird, in dem
die Verbindungsleitung zwar kontaktiert, aber nicht unterbrochen
wird. An jeden so kontaktierten Kupplungsstecker ist lösbar oder
unlösbar ein Gegenstecker koppelbar, an dem die Stichleitung ange
schlossen ist.
Diese Art der Verbindungsvorrichtung ist in automatisierter Weise
herstellbar und führt zu wirtschaftlich vorteilhaften Fertigungen
dieser Verbindungsvorrichtung.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteil
hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch ange
gebenen Verbindungsvorrichtung möglich.
So ist nach Anspruch 4 die Verbindungsleitung als Flachkabel ausge
führt und dadurch eine Verdrehsicherung der Verbindungsleitung gege
ben, die die sichere Zuordnung der Adern der Verbindungsleitung von
außen und ohne Sichtkontakt zu den Kontakten des Kupplungssteckers
ermöglicht.
Durch die Verwendung von Krimplaschen oder einem gleichwirkenden
Blechteil nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 14 wird die
elektrische Kontaktierung der Verbindungsleitung im Kupplungsstecker
mechanisch gesichert.
Durch Ausbildung der Kontakte im Kupplungsstecker mit zwei Schneiden
nach Anspruch 7, zum Anschluß der Verbindungsleitung, wird die Kon
taktsicherheit erhöht.
Mit der Verwendung eines Trennelements nach Anspruch 8 in Verbindung
mit Anspruch 14 können die Adern der Verbindungsleitung automati
sierbar den Kontakten des Kupplungssteckers zugeordnet werden.
Die Verwendung eines Codierelements nach Anspruch 10 ergibt eine
verdrehsichere Zuordnung zwischen Kupplungsstecker und Gegenstecker.
Durch die Bildung von Baugruppen nach Anspruch 12 bis 14 werden Ein
heiten zur automatisierten Verarbeitung geschaffen.
Entsprechend Anspruch 15 und 16 wird eine vorteilhafte Masseverbindung
zwischen dem Schirmgeflecht der Verbindungsleitung und den
Schirmblechen des Kupplungssteckers aufgezeigt.
Die Ausbildung der Schirmbleche als Biegeblechteile nach Anspruch 17
ist materialökonomisch.
Nach Anspruch 18 ist beim Zusammenfügen der Bauteile des Kupplungs
steckers nur eine einzige, geradlinige Montagerichtung erforderlich.
Mit der Kunststoffumspritzung der Baugruppen des Kupplungssteckers
ist dieser auch bei ungünstigen Einsatzbedingungen in einem Kraft
fahrzeug funktionsgesichert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt perspektivisch ein Teil der Verbindungsvorrich
tung, Fig. 2 im Querschnitt den Aufbau der Verbindungsleitung,
Fig. 3 den Kupplungsstecker vereinfacht im Querschnitt mit gegen
überliegendem, ansatzweise gezeichneten Gegenstecker und Fig. 4
eine Draufsicht des um 90° gedrehten Kupplungssteckers längs der
Schnittlinie A-B in Fig. 3.
Die Fig. 1 zeigt vereinfacht die Verbindungsvorrichtung zwischen
einer Verbindungsleitung 11 und einer Stichleitung 12.
Verbindungsleitung und Stichleitung 12 sind Teil eines Netzwerkes
elektrischer Kabel zur Datenübertragung. Für dieses Netzwerk wird
auch die Bezeichnung CAN (Controller Area Network) verwandt.
An die Verbindungsleitungen werden vorzugsweise Signalgeber, bei
spielsweise Drehzahlsensoren angeschlossen, während die Stichleitun
gen 12 in der Regel zur Steuergeräten führen.
Zum Verbinden von Stichleitungen 12 mit der Verbindungsleitung 11
wird die Verbindungsleitung 11 durch Kupplungsstecker 13 geführt,
hier ohne Unterbrechung der Verbindungsleitung kontaktiert und die
Kupplungsstecker 13 mit endseitig die Stichleitung 12 abschließenden
Gegensteckern 14 gekoppelt.
Die Verbindungsleitung 11 ist nach Fig. 2 als Flachleitung ausge
führt. Sie umfaßt zwei Adern 16, einen Isolierkörper 17 ein Schirm
geflecht 18 und einen Isoliermantel 19.
Die Stichleitung 12 hingegen kann sowohl als Rundleitung, aber auch
als Flachleitung ausgeführt sein, insbesondere dann, wenn sie als
Verzweigungsleitung einer ersten zu einer zweiten Verbindungsleitung
11 dient.
Der Kupplungsstecker 13 entsprechend Fig. 3 weist als Hauptbestand
teile ein Schirmblechoberteil 21 mit einem darin einrastbaren Deckel
22, ein Schirmblechunterteil 23 mit einem darin einschiebbaren Kon
taktträger 24 und darin eingesetzte Schneid-Klemm-Krimp-Kontakte 26,
nachfolgend Kontakte 26 genannt, auf.
Der Kontaktträger 24 ist ein Kunststoffspritzteil und beinhaltet
eine quaderförmigen Grundkörper 27, darin eingeformte Aufnahmekam
mern 28 für die Kontakte 26, ein die Aufnahmekammern 28 trennendes
Trennelement 29, das sich stirnseitig über eine Rückseite 31 erhebt
und ein Codierelement 32, das, dem Trennelement 29 entgegengerich
tet, von einer Vorderseite 33 des Grundkörpers 27 rechtwinklig ab
steht.
Trennelemente 29 und Codierelemente 32 sind einstückig an dem Grund
körper 27 angeformt. Während das Codierelement 32 asymmetrisch zu
den Aufnahmekammern 28 angeordnet ist und in seiner Form, hier
stiftförmig ausgebildet, nur von einer entsprechend gestalteten Aus
nehmung im Gegenstecker 14 abhängt, ist das Trennelement 29 symmetrisch
zu den Aufnahmekammern 28 angeordnet. Das Trennelement 29 hat
die Form eines Flachmeißels mit einer keilförmigen Ausformung 30 an
dem freistehenden Ende.
In die Aufnahmekammern 28 sind die Kontakte 26 aus federharter Zinn
bronze eingesetzt. Dabei ragt der eine Endbereich eines jeden Kon
taktes 26, der als Stift 34 ausgebildet ist, aus dem Grundkörper 27
an dessen Vorderseite 33 heraus, während der andere Endbereich des
Kontaktes 26, an dem ein Aufnahmekörper 36 angefügt ist, der zwei
Krimplaschen 37 umfaßt, aus dem Grundkörper 27 an dessen Rückseite
31 herausragt.
Den Krimplaschen 37 benachbart sind an dem Aufnahmekörper 36 zwei
sich gegenüberliegende Schneiden 38 ausgebildet. Diese haben einen
trichterförmigen Verlauf und enden in einer keilförmig ausgebildeten
schlitzförmigen Klemmnut 39.
Das Einschieben des Kontaktträgers 24 in das rahmenförmige Schirm
blechunterteil 23 wird begrenzt durch nicht dargestellte Halteele
mente, die in entsprechende Ausnehmungen im Schirmblechunterteil 23
zur Anlage kommen. Kontaktträger 24 und Schirmblechunterteil 23 bil
den dabei eine erste Baugruppe, die mit einer zweiten Baugruppe,
gebildet durch den im Schirmblechoberteil 21 einrastbaren Deckel 22,
zusammenfügbar ist. Dazu weist das Schirmblechoberteil 21, das ki
stenförmig ausgebildet ist, zwei Federarme 40 mit Rastöffnungen 41
auf, in die am Schirmblechunterteil 23 ausgestellte Rastnasen 42 bei
Fügen der ersten mit der zweiten Baugruppe einrastbar sind und die
ser Verband dann eine dritte Baugruppe bildet.
Diese weist entsprechend Fig. 4 an dem sich gegenüberstehenden
Stirnseiten der Schirmbleche 21, 23 Ausbuchtungen 43 auf, die zusam
men der Form der Verbindungsleitung 11 angepaßt sind.
Der lichte Querschnitt der Ausbuchtung 32 wird jedoch partiell ein
geengt durch Vorsprünge 44, die als radial nach innen gerichtete
geschlossene Zahnreihe ausgebildet ist, deren Zähne dreieckförmige
Querschnittsflächen aufweisen.
Die erste und die zweite Baugruppe sind in einer Kontaktiereinrich
tung einer Leitungskonfektionieranlage einsetzbar, wobei der Kon
taktträger 24 der ersten Baugruppe bereits mit den Kontakten 26 be
stückt ist.
Die Verbindungsleitung 11 wird an den Breitseiten unter partielle
Auftrennung des Isoliermantels 19 und des Schirmgeflechtes 18 sym
metrisch zu der keilförmigen Ausformung 30 des Trennelements 29 über
diese gedrückt. Dabei werden die beiden Adern 16 der Verbindungslei
tung 11 voneinander getrennt und jede Ader 16 einen Kontakt 26 zuge
ordnet, über den trichterförmigen Verlauf der Schneiden 38 zen
triert, vom Isolierkörper 17 befreit und in der Klemmnut 39
elektrisch kontaktiert. Zur Kontaktsicherheit sind dabei an jedem
Aufnahmekörper 36 jedes Kontaktes 26 zwei Schneiden 38 und zwei
zugeordnete Krimplaschen 37 angeordnet, so daß jede Ader 16 doppelt
kontaktiert und durch das Umlegen der Krimplaschen 37 bis zur kraft
schlüssigen Anlage an den Adern 16 mechanisch gesichert ist.
Erst nach diesem Umlegen der Krimplaschen 37 ist es möglich, die
zweite Baugruppe mit der ersten Baugruppe zu verrasten. Dazu weist
der Deckel 22 Ausnehmungen auf, die entsprechend der Form der umge
legten Krimplaschen 37 ausgestaltet sind. Damit kommt dem Deckel 22
die Funktion eines Kontrollelements für die vollzogene mechanische
Sicherung der Kontaktierung der Adern 16 mit den Kontakten 26 zu.
Bei Zusammenfügen der ersten und zweiten Baugruppe wird das Schirm
geflecht 18 der Verbindungsleitung 11 durch die Vorsprünge 44, die
das Schirmgeflecht 18 kontaktierend durchstoßen, elektrisch mit den
Schirmblechen 21, 23, die aus nicht rostendem verzinnten Stahlblech
bestehen und durch Stanzen und Falten hergestellt sind, elektrisch
auf Masse gelegt und damit die Verbindungsvorrichtung vor elektri
schen und magnetischen Störfeldern geschützt.
Mit der Ausbildung der Vorsprünge 44 als geschlossene Zahnreihe, wo
bei die Querschnittsfläche der Zähne dreieckförmig ist, werden keil
förmige Zahnzwischenräume geschaffen, in die das Schirmgeflecht 18
kraftschlüssig unter Bildung einer festen elektrischen Kontaktierung
eingepreßt wird.
Die durch das Zusammenfügen der ersten und zweiten Baugruppe ent
standene dritte Baugruppe wird durch eine Kunststoffumspritzung 46
(Fig. 4) unter Bildung von nicht dargestellen Rastnasen für die
Verrastung mit dem Gegenstecker 14 und von Dichtwülsten 47 an den
Austrittsstellen der Verbindungsleitung 11 aus der dritten Baugruppe
zum Kupplungsstecker 13 ergänzt. Durch die Kunststoffumspritzung 46
wird die dritte Baugruppe spritzwassergeschützt ummantelt, und damit
die Voraussetzung für den Einsatz des Kupplungssteckers 13 und der
mit ihm verbundenen Verbindungsleitung 11 im Kraftfahrzeug ermög
licht.
Claims (19)
1. Elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem Netzwerk elektri
scher Leitungen, an das verschiedene Elektronikeinheiten, vorzugs
weise der Kraftfahrzeugelektronik, angeschlossen sind, mit minde
stens einer Verbindungsleitung zwischen einem Signalgeber und einer
ersten Elektronikeinheit, mit einem Kupplungsstecker, durch den die
Verbindungsleitung geführt und mit Kontaktelementen des Kupplungs
steckers elektrisch verbunden ist, die Kontaktelemente des Kupp
lungssteckers elektrisch mit Gegenkontakten eines mit dem Kupplungs
steckers zusammenfügbaren Gegensteckers koppelbar sind und an die
Gegenkontakte eine Stichleitung angeschlossen ist, die mit einer
zweiten Elektronikeinheit in Verbindung steht, dadurch gekennzeich
net, daß die Verbindungsleitung (11) ohne Unterbrechung durch den
Kupplungsstecker (13) geführt ist und die Kontakte (26) als
Schneid-Klemm-Kontakte (26) ausgebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
bindungsleitung (11) mindestens eine Ader (16) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
bindungsleitung (11) zweiadrig ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
bindungsleitung (11) als Flachkabel ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
bindungsleitung (11) ein Schirmgeflecht (18) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schneid-Klemm-Kontakt (26) Krimplaschen (37) aufweist und als
Schneid-Klemm-Krimp-Kontakt (26) ausgeführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schneid-Klemm-Krimp-Kontakt (26) zwei Schneiden (38) und zwei Krimp
laschen (37) enthält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kupplungsstecker (13) einen aus Kunststoff bestehenden Kontakt
träger (24) aufweist, in dem zwei Schneid-Klemm-Krimp-Kontakte (26)
eingesetzt sind, die durch ein Trennelement (29) voneinander ge
trennt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trennelement (29) einstückig am Kontaktträger (24) absteht und an
seinem freistehenden Ende eine keilförmige Ausformung (30) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kontaktträger (24) mindestens ein Codierelement (32) enthält.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Codierelement (32) einstückig am Kontaktträger (24) ausgebildet ist
und zu Endbereichen der Kontakte (26), die als Stifte (34) ausge
bildet sind, parallel verläuft.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kontaktträger (24) in ein Schirmblechunterteil (23), an dem fest
stehende Rastnasen (42) angebracht sind, einrastbar ist und mit dem
Kontaktträger (24) eine erste Baugruppe bildet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kupplungsstecker (13) einen Deckel (22) aufweist, der in ein Schirm
blechoberteil (21), an den Rastöffnungen (41) angebracht sind, ein
rastbar ist und der Deckel (22) mit diesem eine zweite Baugruppe
bildet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und die zweite Baugruppe in einer Kontaktiereinheit einer
Kabelkonfektionieranlage einsetzbar sind, in dieser die Verbindungs
leitung (11) unter partieller Auftrennung an ihren beiden Breitsei
ten symmetrisch zu der keilförmigen Ausformung des Trennelements
(29) über dieses in die Schneid-Klemm-Krimp-Kontakte (26) einge
drückt wird, die Krimplaschen (37) über die jeweils zugeordnete Ader
(16) der nach dem Aufschieben über das Trennelement (29) zweigeteil
ten Verbindungsleitung (11) gebogen und kraftschlüssig an die Adern
(16) angelegt werden, und die erste Baugruppe mit der zweiten Bau
gruppe durch Einrasten der Rastnasen (42) in die Rastöffnungen (41)
eine dritte Baugruppe bildend, in Endlage verriegelt wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
dritte Baugruppe mit den Schirmblechen (21, 23) der ersten und zwei
ten Baugruppe der Kabelform angepaßte Ausbuchtungen (43) aufweist
und der lichte Querschnitt der Ausbuchtungen (43) durch Vorsprünge
(44) partiell eingeengt wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorsprünge (44) als radial nach innen gerichtete Zahnreihe ausgebil
det ist, die Zähne dreieckförmige Querschnittsflächen aufweisen und
die radiale Erstreckung der Zähne bis zum Grund des Schirmgeflechtes
(18) reicht.
17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schirmbleche (21, 23) Blechbiegeteile sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rastung des Kontaktträgers (24) im Schirm
blechunterteil (23) und des Deckels (22) im Schirmblechoberteil (21)
und die Rastung der ersten Baugruppe in der zweiten Baugruppe durch
eine in einer Achse liegenden Bewegung herstellbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die dritte Baugruppe durch eine Kunststoffumsprit
zung (46) unter Bildung von Rastnasen für den Gegenstecker (14)
sowie Dichtwülsten (47), die an den Austrittsstellen der Verbin
dungsleitung (11) aus der dritten Baugruppe angebracht sind, zum
Kupplungsstecker (13) ergänzt wird.
Priority Applications (4)
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