DE69202017T2 - Connecting element for an electrical wiring harness with an electrical conductor embedded in an insulating layer. - Google Patents

Connecting element for an electrical wiring harness with an electrical conductor embedded in an insulating layer.

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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verbindungselement, welches dazu bestimmt ist, die elektrische Verbindung zwischen einem mit einer elektrischen Versorgungsquelle leitend verbundenen Kabelbündel und einem in einer insbesondere ebenen Fläche, wie z. B. einer Windschutzscheibe, eingelassenen oder eingeschlossenen Leiterelement sicherzustellen.The invention relates to a new connecting element which is intended to ensure the electrical connection between a cable bundle which is conductively connected to an electrical supply source and a conductor element which is embedded or enclosed in a particularly flat surface, such as a windshield.

Soweit es sich um Windschutzscheiben von Automobilen handelt, ist schon seit langem das Prinzip bekannt, einen elektrischen Leiterdraht zwischen die zwei die Windschutzscheibe bildenden Hauptlagen einzulassen oder einzuschließen. Dieser elektrische Leiter ist resistiv, und bewirkt bei einem Stromfluß eine Erhöhung der Temperatur durch einfache Joule sche Erwärmung. Auf diese Weise erhöht sich die Temperatur der Windschutzscheibe, wn Beschlag von der Innenseite der Windschutzscheibe zu entfernen oder die Außenseite der Windschutzscheibe zu entfrosten. Dieser elektrische, also einen bestimmten Widerstand aufweisende Leiter hat einen derart geringen Durchmesser, daß er durch die Windschutzscheibe hindurch unsichtbar ist. Er weist auf bekannte Weise zwei Anschlußkleminen auf, wobei eine Anschlußklemme an Masse gelegt und die andere mit der elektrischen Versorgung verbunden ist.As far as automobile windshields are concerned, the principle of inserting or enclosing an electrical conductor wire between the two main layers forming the windshield has long been known. This electrical conductor is resistive and, when a current flows, causes an increase in temperature by simple Joule heating. In this way, the temperature of the windshield increases when misting is removed from the inside of the windshield or the outside of the windshield is defrosted. This electrical conductor, which has a certain resistance, has such a small diameter that it is invisible through the windshield. In the known manner, it has two connecting terminals, one of which is connected to earth and the other to the electrical supply.

Die eigentliche Verbindung erfolgt in Höhe des Randes der Windschutzscheibe mittels eines Plättchens von ungefähr einem Zehntel Millimeter Stärke, das z. B. aus verzinntem Kupfer gefertigt ist. Das zum Teil zwischen den zwei die Windschutzscheibe bildenden Lagen eingeschlossene Plättchen bildet am Rand der Windschutzscheibe einen parallel zur Ebene der Windschutzscheibe verlaufenden Vorsprung. Sein äußeres freies Ende kann vorteilhafterweise in zylindrischer Form vorgeformt sein, um einen geeigneten elektrischen Draht aufzunehmen. Dieser aus dem Versorgungskabelbündel hervorgehende Draht wird durch eine Quetschverbindung oder durch Anlöten befestigt.The actual connection is made at the edge of the windscreen by means of a plate approximately one tenth of a millimetre thick, made of tinned copper, for example. The plate, which is partially enclosed between the two layers forming the windscreen, forms a gap at the edge of the windscreen that is parallel to the plane of the windscreen. Its external free end can advantageously be preformed in a cylindrical shape to accommodate a suitable electrical wire. This wire emerging from the supply cable bundle is secured by a crimp connection or by soldering.

Nicht selten treten bei dem Anbringen des elektrischen Drahtes und seiner Befestigung Brüche der Zunge auf, was einen Ausfall der Windschutzscheibe zur Folge hat, da sie wegen des Fehlens eines elektrischen Anschlußelementes nicht beheizbar ist.It is not uncommon for the tongue to break when attaching and securing the electrical wire, which results in the windshield failing because it cannot be heated due to the lack of an electrical connection element.

Außerdem ist das Anbringen sehr zeit- und arbeitsaufwendig. Schließlich ist diese Art von Verbindung auf Dauer nicht betriebssicher.In addition, the installation is very time-consuming and labor-intensive. Finally, this type of connection is not reliable in the long term.

Deshalb ist eine solche Lösung weder in technischer noch in wirtschaftlicher Hinsicht zufriedenstellend, insbesondere im Hinblick auf die Rentabilität.Therefore, such a solution is neither technically nor economically satisfactory, particularly in terms of profitability.

Ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus dem Dokument US-A-4 100 398 bekannt.A connecting element with the features of the preamble of claim 1 is known from document US-A-4 100 398.

Die Erfindung zielt darauf ab, die verschiedenen Nachteile zu beseitigen. Sie schlägt ein Verbindungselement für solche heizbaren Windschutzscheiben vor, aber auch für jede isolierende Fläche, in der ein elektrischer Leiter eingebettet ist. Dieses Element wird aus zwei Teilen gebildet:The invention aims to eliminate the various disadvantages. It proposes a connecting element for such heated windscreens, but also for any insulating surface in which an electrical conductor is embedded. This element is made up of two parts:

- einem männlichen Teil, das durch ein leitendes Plättchen gebildet wird, welches mit dem elektrischen Leiter in Höhe der Fläche verbunden ist und in Höhe eines seitlichen Randes hervorragt, wobei das Plättchen eine elektrische Zunge aufweist, die dazu bestimmt ist, die Rolle der männlichen Verbindung zu spielen,- a male part formed by a conductive plate connected to the electrical conductor at the level of the surface and projecting at a lateral edge, the plate comprising an electrical tongue intended to is intended to play the role of the male connection,

- einem weiblichen Teil, das durch eine elektrische Verbindung gebildet wird, die dazu bestimmt ist, mit der vorstehend beschriebenen männlichen Zunge zusammenzuwirken, und die mit einem isolierenden Material in Form einer Klammer überdeckt ist, die dazu bestimmt ist, sich an der Fläche in Höhe des Plättchens des männlichen Teils festzuklemmen.- a female part formed by an electrical connection intended to cooperate with the male tongue described above and covered with an insulating material in the form of a clip intended to clamp onto the surface at the level of the plate of the male part.

Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, ein Verbindungselement zu schaffen, welches das Zusammenschließen der Verbindung in einem einzigen Schritt auf einfache, schnelle und vor allem betriebssichere Weise ermöglicht, wobei das Zusammenhalten der Verbindung einerseits durch das enge Zusammenwirken zwischen dem elektrischen männlichen Teil und dem elektrischen weiblichen Teil des Elementes und andererseits zwischen der Klammer aus isolierendem Material des weiblichen Teils und der Fläche, insbesondere der Windschutzscheibe, die das elektrische Leiterelement beinhaltet, sichergestellt ist.In other words, the invention consists in creating a connecting element which enables the connection to be made in a single step in a simple, rapid and above all reliable manner, the holding of the connection being ensured on the one hand by the close cooperation between the electrical male part and the electrical female part of the element and on the other hand between the clip made of insulating material of the female part and the surface, in particular the windshield, which includes the electrical conductor element.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das isolierende Material auf der weiblichen Verbindung aufgespritzt.According to an advantageous embodiment of the invention, the insulating material is sprayed onto the female connection.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das aufgespritzte Stück aus isolierendem Material einstückig. Mit anderen Worten ist auf dem weiblichen Teil des Verbindungselements in seiner Gesamtheit ein isolierendes Material in geeigneter Form aufgespritzt.According to a first embodiment of the invention, the sprayed-on piece of insulating material is one-piece. In other words, an insulating material in a suitable form is sprayed onto the female part of the connecting element in its entirety.

In einer anderen Ausgestaltung ist das Gußstück faktisch aus zwei Bauteilen zusammengesetzt:In another design, the casting is actually composed of two components:

- einem ersten, "clip" genannten Bauteil, das auf der elektrischen Verbindung des weiblichen Teils aufgespritzt ist, und in dessen Verlängerung das elektrische Versorgungskabelbündel verläuft,- a first component, called a "clip", which is molded onto the electrical connection of the female part, and in whose extension the electrical supply cable bundle runs,

- und einem zweiten Bauteil, das die eigentliche Klammer bildet, in das der Clip in Höhe eines seiner äußeren Enden eingesetzt werden kann, wobei die Klammer in Höhe ihres mittleren Bereichs einen Spalt aufweist, der dazu bestimmt ist, die Durchführung der männlichen Zunge zu ermöglichen, damit sich diese in der weiblichen Verbindung passend einfügt, und wobei die Klammer sich mit ihrem anderen äußeren Ende an der Fläche, die den elektrischen Leiter beinhaltet, festhält.- and a second component forming the clamp itself, into which the clip can be inserted at one of its outer ends, the clamp having a gap at its central part intended to allow the passage of the male tongue so that it fits snugly into the female connection, and the clamp being held by its other outer end to the surface containing the electrical conductor.

Auf welche Weise die Erfindung ausgestaltet sein kann, und die sich aus ihr ergebenden Vorteile treten klarer anhand des folgenden, veranschaulichenden, jedoch nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels hervor, und zwar mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen.How the invention can be implemented and the advantages resulting from it will become clearer from the following illustrative but non-limiting embodiment, with the aid of the accompanying drawings.

Figur 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen männlichen Zunge.Figure 1 is a schematic perspective view of the male tongue according to the invention.

Figur 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines der Elemente des weiblichen Teils.Figure 2 is a schematic perspective view of one of the elements of the female part.

Figur 3 ist eine andere schematische Darstellung des Elementes des weiblichen Teils.Figure 3 is another schematic representation of the element of the female part.

Figur 4 ist ein Querschnitt des an einer Windschutzscheibe plaz ierten Verbindungselementes.Figure 4 is a cross-section of the fastener placed on a windshield.

Figur 5 ist ähnlich zu Figur 4, hier als Längsschnitt.Figure 5 is similar to Figure 4, here as a longitudinal section.

Wenn auch die Erfindung insbesondere in Verbindung mit einer Windschutzscheibe beschrieben wird, ist sie selbstverständlich nicht auf eine solche ausschließliche Anwendung beschränkt.Although the invention is described in particular in connection with a windshield, it is of course not limited to such an exclusive application.

Das elektrische Verbindungselement ist erfindungsgemäß bei einer heizbaren Windschutzscheibe dafür bestimmt, eine elektrische Verbindung in Höhe eines dünnen Drahtes (11), z. B. aus Wolfram, zu ermöglichen, der zwischen den im allgemeinen aus Glas oder aus Polymetylmetacrylat bestehenden zwei Lagen, die die Windschutzscheibe bilden, angeordnet oder eingelassen ist.According to the invention, the electrical connection element is intended, in a heated windscreen, to enable an electrical connection to be made at the level of a thin wire (11), e.g. made of tungsten, arranged or embedded between the two layers, generally made of glass or polymethylmethacrylate, which form the windscreen.

Das Element umfaßt zunächst ein erstes, das Bezugszeichen (1) tragendes männliches Teil, das von einem aus verzinntem Kupfer von 0,15 mm Stärke gefertigten Plättchen gebildet wird. Dieses Plättchen ist dazu bestimmt, zwischen den zwei Glaslagen (8) in Höhe des unteren Randes (12) der Windschutzscheibe, d.h. in unmittelbarer Nähe der Instrumententafel, und zwar aus Gründen einer beguemen Führung des elektrischen Kabelbündels eingesetzt zu werden. Tatsächlich kann es in jeder beliebigen Höhe an den seitlichen Rändern der Windschutzscheibe angeordnet werden.The element comprises a first male part, bearing the reference number (1), which is made up of a plate made of tinned copper 0.15 mm thick. This plate is intended to be placed between the two sheets of glass (8) at the level of the lower edge (12) of the windscreen, i.e. in the immediate vicinity of the instrument panel, in order to facilitate the routing of the electrical cable bundle. In fact, it can be placed at any height on the side edges of the windscreen.

Der männliche Teil weist außer dem Plättchen (1) eine eigentliche männliche Zunge (2) auf, die auf dem Plättchen (1) durch ein beliebiges Mittel, insbesondere durch Löten, angesetzt ist und bezüglich der durch das Plättchen definierten Ebene einen Vorsprung bildet.The male part comprises, in addition to the plate (1), an actual male tongue (2) which is attached to the plate (1) by any means, in particular by soldering, and forms a projection with respect to the plane defined by the plate.

Die starre Zunge (2) ist beispielsweise aus verzinntem Messing gefertigt und weist eine charakteristische Standardstärke auf.The rigid tongue (2), for example, is made of tin-plated brass and has a characteristic standard thickness.

Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, könnte der männliche Teil einstückig sein und als solcher durch Gußformung oder durch eine spanende Formgebung gefertigt werden.Without departing from the scope of the invention, the male part could be in one piece and as such be manufactured by casting or by machining.

Gemäß der Erfindung besteht der weibliche Teil der Verbindung aus einem eigentlichen Metallschuh (9), der mit dem elektrischen Kabelbündel (7) leitend verbunden ist, und auf dem ein isolierendes Material, typischerweise PVC, aufgespritzt ist. Dieser umspritzte Schuh (9) stellt faktisch einen klassischen sogenannten "geraden Clip" oder einen "Fahnenclip" dar, je nachdem ob der elektrische Draht, der aus ihm hervorgeht, gerade ist oder einen rechten Winkel mit dem Schuh bildet.According to the invention, the female part of the connection consists of a metal shoe (9) intrinsically connected to the electric cable bundle (7) and on which an insulating material, typically PVC, is molded. This overmolded shoe (9) actually represents a classic so-called "straight clip" or a "flag clip", depending on whether the electric wire emerging from it is straight or forms a right angle with the shoe.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Clip (6) seinerseits ein weiteres Element (3) aufgespritzt, das ebenfalls aus einem isolierenden Material besteht und typischerweise eine Klammer an einem seiner äußeren Enden (4) bildet. Die Klammer (3) ist dazu bestimmt, sich auf dem unteren Rand der Windschutzscheibe in Höhe des männlichen Plättchens (1) festzuhalten.In a first embodiment of the invention, the clip (6) itself has molded thereon another element (3) which is also made of an insulating material and typically forms a clamp at one of its outer ends (4). The clamp (3) is intended to be held on the lower edge of the windshield at the level of the male plate (1).

Genauer gesagt und wie man besser den Figuren 4 und 5 entnehmen kann, wird, wenn das weibliche Teil sich an Ort und Stelle befindet, die männliche Zunge (2) in den weiblichen Schuh (9) eingeführt, nachdem sie ein enges Fenster (10), das in der Klammer (3) ausgespart ist, durchquert hat.More precisely, and as can be better understood from Figures 4 and 5, when the female part is in place, the male tongue (2) is inserted into the female shoe (9) after passing through a narrow window (10) cut out in the clip (3).

Auf diese Weise wird das Zusammenhalten der Verbindung einerseits durch das feste und enge Zusammenwirken der männlichen Zunge (2) mit dem weiblichen Schuh (9) und andererseits durch das Zusammenwirken zwischen der Klammer und dem Rand der Windschutzscheibe (8) sichergestellt.In this way, the holding together of the joint is ensured, on the one hand, by the firm and tight interaction of the male tongue (2) with the female shoe (9) and, on the other hand, by the interaction between the clamp and the edge of the windscreen (8).

Bei dieser ersten Ausgestaltungsart ist die aus dem Clip (6) und der Klammer (3) bestehende Einheit einstückig, und kann bei der Herstellung durch einfaches Spritzen gefertigt werden.In this first embodiment, the unit consisting of the clip (6) and the clamp (3) is in one piece and can be manufactured by simple injection molding.

In einer anderen Ausgestaltungsart, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, besteht der weibliche Teil aus zwei unabhängigen Teilen, der Klammer (3) bzw. des Clips (6).In another embodiment, as shown in Figures 2 and 3, the female part consists of two independent parts, the clamp (3) and the clip (6).

Hierbei wird das Gesamtelement durch Einsetzen des vorderen äußeren Endes des Clips (6) in eine Öffnung (5) zusammengefügt, die auf Höhe des hinteren Teils der Klammer (3) ausgespart ist, wobei die äußeren Abmessungen des Clips und die inneren der Öffnung (5) derart sind, daß der Clip (6) unter Anwendung eines bestimmten Druckes eingesetzt werden muß, wodurch sein Halten in der Klammer (3) sichergestellt wird. Faktisch kann diese unmittelbar nach der Fertigung der Windschutzscheibe und dem Einsetzen der männlichen Plättchen angebracht werden, wobei das eigentliche elektrische Verbinden nur noch darin besteht, die Clips in die Öffnungen (5) der Klammern (3) einzusetzen.The entire element is assembled by inserting the front outer end of the clip (6) into an opening (5) provided at the level of the rear part of the bracket (3), the external dimensions of the clip and the internal dimensions of the opening (5) being such that the clip (6) must be inserted using a certain pressure, which ensures that it is held in the bracket (3). In fact, the latter can be installed immediately after the windshield has been manufactured and the male plates have been inserted, the actual electrical connection only consisting in inserting the clips into the openings (5) of the brackets (3).

In dem einen wie in dem anderen Fall ergibt sich eine große Einfachheit beim Anbringen der Verbindungskabelbündel an der Windschutzscheibe und, allgemein gesprochen, an jeder ebenen Fläche, die ein elektrisches Element einschließt. Außerdem muß hervorgehoben werden, daß nicht mehr das Risiko eines Bruchs des männlichen Teils besteht, da dieser durch die Zunge (2) verstärkt und außerdem durch die Klammer (3) geschützt ist.In both cases, it is very easy to attach the connecting cable bundles to the windscreen and, more generally, to any flat surface containing an electrical component. It should also be stressed that there is no longer any risk of the male part breaking, as it is reinforced by the tongue (2) and also protected by the clip (3).

Auf diese Weise ist es verständlich, daß die eigentliche Verbindung heizbarer Windschutzscheiben, aber auch alle Arten von Verbindungen, die in Höhe einer ebenen Fläche geschaffen werden, nur noch eine einfache, sehr einfach auszuführende Handhabung erfordern, worin ein beträchtlicher Zeitgewinn und eine nicht vernachlässigbare Arbeitseinsparung zu sehen ist.In this way, it is understandable that the actual connection of heated windscreens, but also all types of connections created at the level of a flat surface, only require a simple, very easy-to-perform operation, which represents a considerable saving in time and a not insignificant saving in labour.

Claims (4)

1. Verbindungselement zum Verbinden eines elektrischen Kabelbündels (7) mit einem elektrischen, in einer isolierenden Fläche (8) eingebetteten Leiter (11), mit einem männlichen Teil, das durch ein leitendes Plättchen (1) gebildet wird, welches mit dem elektrischen Leiter (11) in Höhe der Fläche (8) verbindbar ist, und zwar so, daß es in Höhe eines seitlichen Randes (12) aus letzterer hervorragt, wobei das Plättchen (1) eine elektrische Zunge (2) aufweist, die dazu bestimmt ist, die Rolle der männlichen Verbindung zu spielen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement ein weibliches Teil aufweist, der durch eine elektrische Verbindung (9) gebildet wird, das dazu bestimmt ist, mit der elektrischen männlichen Zunge (2) zusammenzuwirken, und die mit einem isolierenden Material in Form einer Klammer (3) überdeckt ist, die dazu bestimmt ist, sich an der Fläche (8) in Höhe des Plättchens (1) des männlichen Teils festzuklemmen.1. A connecting element for connecting an electrical cable bundle (7) to an electrical conductor (11) embedded in an insulating surface (8), comprising a male part formed by a conductive plate (1) connectable to the electrical conductor (11) at the level of the surface (8) in such a way that it protrudes from the latter at the level of a lateral edge (12), the plate (1) comprising an electrical tongue (2) intended to play the role of the male connection, characterized in that the connecting element comprises a female part formed by an electrical connection (9) intended to cooperate with the electrical male tongue (2) and covered with an insulating material in the form of a clip (3) intended to clamp to the surface (8) at the level of the plate (1) of the male part. 2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material auf der weiblichen Verbindung aufgespritzt ist.2. Connecting element according to claim 1, characterized in that the insulating material is sprayed onto the female connection. 3. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gespritzte Stück (3, 6) aus isolierendem Material einstückig ist.3. Connecting element according to claim 2, characterized in that the injection-molded piece (3, 6) made of insulating material is in one piece. 4. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gespritzte Stück des weiblichen Teils aus zwei Bauteilen gebildet wird:4. Connecting element according to claim 2, characterized in that the injection-molded piece of the female part is formed from two components: - einem ersten Bauteil (6), das auf der elektrischen Verbindung (9) aufgespritzt ist, und in dessen Verlängerung das Kabelbündel der ektrischen Versorgung verläuft,- a first component (6) which is molded onto the electrical connection (9) and in whose extension the cable bundle of the electrical supply runs, - und aus einem zweiten, die eigentliche Klammer (3) bildenden Bauteil, in welches das erste Bauteil (6) in Höhe eines seiner äußeren Enden (5) eingesetzt ist, wobei die Klammer (3) in Höhe ihres mittleren Bereichs einen Spalt (10) aufweist, der dazu bestimmt ist, den Durchgang der männlichen Zunge (2) zu ermöglichen, damit sich diese in der weiblichen Verbindung (9) passend einfügt, und wobei die Klammer (3) sich mit ihrem anderen äußeren Ende (4) an der Oberfläche (8) festhält.- and a second component forming the clamp (3) proper, into which the first component (6) is inserted at one of its outer ends (5), the clamp (3) having a gap (10) at its central part intended to allow the passage of the male tongue (2) so that it fits snugly into the female connection (9), and the clamp (3) being held by its other outer end (4) to the surface (8).
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