DE69401118T2 - Elektrischer Kabel für Verbinder sowie Produktionsverfahren und Einrichtung - Google Patents

Elektrischer Kabel für Verbinder sowie Produktionsverfahren und Einrichtung

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel für einen Verbinder, wobei das Kabel mit einem Anschlußverbinder des Verbinders verbunden ist, und ein Verfahren und eine Vorrichtung für dessen Herstellung.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel 40 und einem Verbinder so ist in Fig. 7 eine bekannte allgemeine Anordnung aufgezeigt, welche für Kraftfahrzeuge verwendet wird. Das elektrische Kabel 40 umfaßt Kerndrähte 41, welche mit einer Isolierumhüllung 42 bedeckt sind. Bei der Herstellung der Verbindung wird zuerst mit einem Abisolierwerkzeug eine Isolierumhüllung am Ende abgezogen, um den Kerndraht 41 freizulegen. Ferner wird ein Abdichten durchgeführt, so daß die Isolationszwinge 44 des Anschlußverbinders 46 das Ende der Isolierumhüllung 42 des elektrischen Kabels 40 hält und daß die Drahtzwinge 45 den Kerndraht 41 des elektrischen Kabels 40 hält, um den Anschlußverbinder 46 mit dem Ende des elektrischen Kabels 40 zu verbinden, wobei der Anschlußverbinder 46 mit dem Endstück des elektrischen Kabels 40 verbunden wird. Das auf diese Weise mit dem Anschlußverbinder 46 verbundene elektrische Kabel 40 wird in die Aushöhlung 47 des Verbinderge häuses 48 eingeführt, und dann wird der Anschlußverbinder 46 in einer solchen Lage im Verbindergehäuse 48 fixiert, daß das Endteil der Isolierumhüllung 42 in die Aushöhlung 47 des Gehäuses 48 vorgeschoben ist.
  • Abhängig von der Stelle, an welcher der Verbinder für Kraftfahrzeuge verwendet wird, kann ein abriebbeständiges elektrisches Kabel verwendet werden. Da ein derartiges Kabel eine dicke Isolierumhüllung besitzt, wird die Außenquerschnittsabmessung des gesamten elektrischen Kabels unvermeidbarerweise größer. Mit einem Verbindergehäuse mit einer normalen Spezifizierung ist es für diesen Fall unmöglich, den Endbereich eines solchen abriebbeständigen elektrischen Kabels in die Aushöhlung einzuführen, und es ist nicht möglich, den Isolationszwingenbereich des Anschlußverbinders so zur Verfügung zu stellen, daß er sich auf die Isolierumhüllung pressen läßt. Es gibt folglich Probleme dergestalt, daß das Verbindergehäuse oder der Anschlußverbinder im Hinblick auf die Größe des Kabels neu entworfen werden muß oder ein dünnes normales Kabel durch einen Spleißanschluß mit dem Ende des groben abriebbeständigen Kabels verbunden werden muß.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um mit der oben erwähnten Situation zurecht zu kommen, und daher sind ihre Ziele ein elektrisches Kabel für einen Verbinder, welches die Verbindung mit einem Verbinder mit einer normalen Spezifizierung ermöglicht, sogar wenn die Dicke der Isolierumhüllung größer ist, und ein Verfahren und eine Vorrichtung für dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen.
  • Das wie in Anspruch 1 definierte elektrische Kabel für einen Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen mit einer Isolierumhüllung umhüllten leitfähigen Kern, wobei ein Abschnitt des leitfähigen Kerns und der Isolierumhüllung in den Verbinder eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Isolierumhüllung des Kabelabschnitts, welcher in dem Verbinder plaziert ist, geringer ist als der Rest des Kabels. Die Isolierumhüllung ist vorzugsweise aus einem synthetischen Harz hergestellt.
  • Mit dem wie in Anspruch 1 definierten elektrischen Kabel für einen Verbinder, da die Querschnittsabmessung der Isolierumhüllung des Abschnittes, welcher in dem Verbinder gehäuse plaziert ist, geringer ist als die von anderen, kann der Endabschnitt der Isolierumhüllung leicht in die Aushöhlung des Verbindergehäuses mit einer normalen Spezifizierung und Abmessung eingeführt werden und kann durch Abdichten am Isolationszwingenbereich des Anschlußverbinders mit einer normalen Spezifizierung und Abmessung befestigt werden.
  • Das wie in Anspruch 3 definierte Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels für einen Verbinder umfaßt den Schritt des Abziehens der Isolierumhüllung von einem Endabschnitt des Kabels, um so die Kerndrähte freizulegen, und den Schritt des Abschneidens lediglich des Außenbereichs des Abschnitts der Isolierumhüllung, welcher in das Verbindergehäuse eingeführt wird, um so die Querschnittsabmessung der Isolierumhüllung dieses Abschnitts kleiner zu machen als die vom Rest des Kabels.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Verbinderkabels gemäß Anspruch 4 wird die Isolierumhüllung am Endabschnitt vollständig und gleichzeitig an einem Abschnitt, welcher an diesen Endabschnitt anschließt, lediglich teilweise entfernt, wobei eine Isolierumhüllung mit einem verringerten Durchmesser zurückbleibt. Es besteht folglich nicht die Notwendigkeit ein getrenntes Verfahren zum Abschneiden zur Verfügung zu stellen.
  • Die wie in Anspruch 5 definierte Abisoliervorrichtung umfaßt Einspann- und Haltemittel zur Positionierung des Kabels in der Abisoliervorrichtung und zum darin Fixieren. Es werden Schneidenhalterungsmittel zur Verfügung gestellt, welche bezüglich des Kabels beweglich befestigt sind. Auf dem Schneidenhalterungsmittel sind eine Vielzahl an Isolationsschneiden befestigt, um mit verschiedenen Tiefen durch die Isolierumhüllung des Kabels zu schneiden, an einem Endabschnitt des Kabels bis zum Drahtkern des Kabels und mit einer geringeren Tiefe als der Gesamtdicke der Isolierumhüllung an einem vom Endabschnitt des Kabels weiter entfernten Abschnitt. Eine Bewegung der Schneidenhalterungsmittel entfernt die Isolierumhüllung am Endabschnitt des Kabels vollständig, um den Kerndraht freizulegen, und vom Abschnitt des Kabels, welcher zum Endabschnitt benachbart ist, teilweise, was diesen Abschnitt hinsichtlich des Durchmessers schmäler macht als den Rest der Isolierumhüllung.
  • Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Wie oben beschrieben können gemäß dem elektrischen Kabel für einen Verbinder der vorliegenden Erfindung hervorragende Effekte aufgezeigt werden, da das Verbindergehäuse und der Anschlußverbinder mit einer normalen Spezifizierung und Abmessung verwendet werden können, ohne daß die Notwendigkeit für einen erneuten Entwurf des Verbindergehäuses oder des Anschlußverbinders besteht, sogar im Fall der dicken Isolierumhüllung, da der Endbereich der Isolierumhüllung im Durchmesser geringer gemacht wurde.
  • Andere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen deutlicher werden, wenn sie in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine Schnittansicht der Kabel-Verbinder-Kombination gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2(a) ist eine vergrößerte Schnittansicht eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten elektrischen Kabels vor dem Abisolieren.
  • Fig. 2(b) ist eine der Figur 2(a) entsprechende Ansicht, nachdem das Kabel abisoliert wurde.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines integralen Teils der Abisoliervorrichtung.
  • Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Bereichs der Abisoliervorrichtung aus Fig. 3, wobei die Einspannachsen nicht in Kontakt mit der Isolierumhüllung und die Schneiden sich in einer nichtwirksamen Stellung befinden.
  • Fig. 5 ist eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht, wobei die Einspannarme und die Schneiden sich in einer Arbeitsstellung befinden.
  • Fig. 6 ist eine den Figuren 4 und 5 entsprechende Ansicht im Verlauf eines Abisolierschrittes, ein Zustand, bei welchem der Randbereich der Isolierumhüllung entfernt ist.
  • Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines nach dem Stand der Technik bekannten Verbinders.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Wie in Fig. 1 aufgeführt, ist das Verbindergehäuse 11 von einer allgemeinen Struktur, umfassend eine Kappe 12, in welche ein nicht abgebildeter dazugehöriger Verbinder eingeführt wird, einen Verriegelungsteil 13, mit welchem der dazugehörige Verbinder ineinandergreift, eine wasserdichte Abdichtung 14 und eine Aushöhlung 15, wobei ein Anschlußverbinder 16 in die Aushöhlung 15 eingeführt wird.
  • Der Anschlußverbinder 16 ist ebenfalls von einer allgemeinen Struktur mit einer Isolationszwinge 17, um die Isolierumhüllung 22 des elektrischen Kabels 20 festzuhalten, und eine Drahtzwinge 18, um den Kerndraht 21 des elektrischen Kabels 20 festzuhalten. Seine Isolationszwinge 17 dient dem Festhalten der Isolierumhüllung 22, wobei die Versiegelung oder Abdichtung durch eine Drahtabdichtung 19 aus Gummi zur Verfügung gestellt wird, welche durch hineindrücken in die Aushöhlung 15 passend eingeführt wird.
  • Nun, unter einer ausführlichen Bezugnahme auf das elektrische Kabel 20, ist das Kabel ein abriebbeständiges elektrisches Kabel, welches mit der verbesserten Abriebbeständigkeit zur Verfügung gestellt wird, wobei dessen Isolierumhüllung 22 relativ gegenüber der Größe des leitfähigen Kerndrahtes 21 dicker gemacht wurde, als im Vergleich mit dem normalen elektrischen Kabel. Die Isolierumhüllung besteht vorzugsweise aus einem synthetischen Harz. Der Kerndraht 21 ist an seinem Ende in einer Länge freigelegt, welche ausreicht, um durch die in Fig. 2(b) aufgeführten Drahtzwingen 18 des Anschlußverbinders 16 festgeklemmt zu werden, und der Bereich der Isolierumhüllung 22, welcher in der Aushöhlung 15 plaziert wird, ist stufenförmig abgeschnitten, und es wird ein Bereich 23 ausgebildet, welcher von der Isolierumhüllung 22 mit einem verringerten Durchmesser umhüllt ist. Dieser Bereich 23 wird mittels eines von den Isolationszwingen 17 des Anschlußverbinders 16 zur Verfügung gestellten Zusammenpressens befestigt.
  • Um das elektrische Kabel 20 gleichzeitig mit dem bekannten Abisolierschritt zum Entfernen des Endes der Isolierumhüllung 22, wobei der Kerndraht 21 unberührt ist und freiliegt, herzustellen, wird lediglich der Außenbereich des Abschnitts der Isolierumhüllung 22, welcher in der Aushöhlung 15 des Verbindergehäuses 11 positioniert ist, abgeschnitten, und die Querschnittsabmessung dieses Abschnitts wird dünner als die andere Bereiche gemacht.
  • Die Abisoliervorrichtung zur Herstellung eines derartigen Kabels ist in den Figuren 3 bis 6 aufgeführt. Es werden nämlich ein Paar von Einspannarmen 32 auf eine Weise zur Verfügung gestellt, welche das Durchführen einer Öffnungs/Schließ- und Rotationsbewegung innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs auf dem Gestell 31 erlaubt, wodurch ermöglicht wird, daß das elektrische Kabel 20, welches bis zum Kontakt mit dem Stopper 33 in eine Position eingeführt wird, sowohl an der rechten als auch an der linken Seite gehalten und dann fixiert wird. Auf einem Paar von Gleitwellen 34, welche in dem Gestell 31 zur Verfügung gestellt werden, befindet sich ein Paar an Schneidenhalterungs armen 35, welche drehbar und gleitbar gelagert sind, wodurch es ermöglicht wird, die Schneidenhalterungsarme 35 gleichzeitig von einer wie in den Figuren 3 und 4 aufgezeigten offenen Stellung zu einer wie in der Figur 5 aufgezeigten geschlossenen Stellung mittels eines Öffnungs/Schließ-Solenoids, welcher hier nicht aufgeführt ist, zu drehen. Und es ist in einem geschlossenen Zustand ebenfalls möglich, den Schneidenhalterungsarm 35 gleichzeitig in eine Richtung zu verschieben, bei welcher er sich von dem wie in Fig. 6 aufgeführten Halterungsarm 32 entfernt.
  • Jeder Schneidenarm 35 wird mit zwei Sets an Isolierumhüllungsschneiden 37 und 38 in einer gegenüberliegenden Position zur Verfügung gestellt, so daß bei einer Drehbewegung des Schneidenhalterungsarms 35 in eine Richtung des Schließens die Isolierumhüllungsschneiden 37 und 38 in die Isolierumhüllung 22 des elektrischen Kabels 20 schneiden. Hinsichtlich des Ausmaßes des Einschnittes der entsprechenden Paare an Isolierumhüllungsschneiden 37 und 38 wird hinsichtlich der einen, welches am Ende des elektrischen Kabels 20 positioniert ist, die Einstellung so durchgeführt, daß sich die Spitze der Schneide 37 nahezu in Kontakt mit dem Kerndraht 21 befindet, wohingegen bei der Isolierumhüllungsschneide 38, welche am Basisende des elektrischen Kabels 20 positioniert ist, die Einstellung auf eine solche Weise durchgeführt wird, daß der Einschnitt mit einer Tiefe durchgeführt wird, welche die Isolierumhüllung mit einem verringerten Durchmesser zurückläßt
  • Wenn das wie in Fig. 2(a) aufgezeigte elektrische Kabel 20 in die Abisoliervorrichtung der obigen Konfiguration eingeführt wird, bis es in Kontakt mit dem Stopper 33 kommt, wie in Fig. 4 aufgeführt, wird zuerst ein Schalter, welcher hier nicht aufgeführt ist, betätigt, um den Einspannarm 32 in eine Richtung des Schließens zu drehen und dann das elektrische Kabel 20 fixiert. Als nächstes wird der Schneidenhalterungsarm 35 in eine Richtung des Schließens gedreht, und dann schneiden die Isolierumhüllungsschneiden 37 und 38 in die Isolierumhüllung 22 des elektrischen Kabels 20 (mit Bezug auf Fig. 5), und ausgehend von dieser Lage bewegt sich der Schneidenhalterungsarm 35 in eine Richtung weg vom Einspannarm 32. Dadurch wird die Isolierumhüllung 22 am Ende des elektrischen Kabels 20 durch die Isolierumhüllungsschneide 37 vollständig entfernt, um den Kerndraht 21 wie in Fig. 6 aufgeführt freizulegen, und gleichzeitig wird lediglich der Außenbereich der Isolierumhüllung 22 mit der Isolierumhüllungsschneide 38 abgeschnitten, um einen Abschnitt 23 auszubilden, welcher von einer Isolierumhüllung 22 mit einem verringerten Durchmesser umhüllt ist.
  • Aufgrund der Verwendung des elektrischen Kabels 20 der obigen Konfiguration kann der Bereich 23 mit einem verringerten Durchmesser leicht in die Aushöhlung 15 des Verbindergehäuses 11 eingeführt werden, da der Bereich 23 so ausgebildet ist, daß er an das Ende des Kabels 20 anschließt. Folglich kann sogar bei einem abriebbeständigen elektrischen Kabel mit einer besonders dicken Abmessung hinsichtlich der Isolierumhüllung 22 ein Verbindergehäuse 11 mit einer normalen Spezifizierung verwendet werden, was jegliche spezielle Entwurfsänderung unnötig macht.
  • Da ferner die Teile mit einer normalen Größenspezifizierung der Anforderung im Hinblick auf die Isolationszwinge 17 des Anschlußverbinders 16 und die Drahtabdichtung 19 genügen, ist für sie keine spezielle Entwurfsänderung notwendig. Folglich kann bei Verwendung des Verbindergehäuses 11 und des Anschlußverbinders 16, usw. mit einer normalen Spezifizierung eine drastische Kürzung der Produktionskosten erwartet werden.
  • Es besteht ferner nicht die Notwendigkeit, irgendeinen separaten Schritt des Abschneidens zur Verfügung zu stellen, und es wird somit möglich, das elektrische Kabel (20) mit der notwendigen Konfiguration durchaus günstig herzustellen, insbesondere in Bezug auf die vorherige Ausführungsform, bei welcher ein Abisolierschritt des Kerndrahtes 21 durch die Verwendung einer Abisoliervorrichtung ausgeführt wird, um den Kerndraht 21 des elektrischen Kabels 20 freizulegen, und gleichzeitig durch Abschneiden lediglich des Außenbereichs der Isolierumhüllung 22 ein Abschnitt 23 mit einem verringerten Durchmesser ausgebildet wird.
  • Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die wie oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Zum Beispiel muß die Ausbildung des Bereichs 23 mit einem verringerten Durchmesser nicht notwendigerweise gleichzeitig mit dem Abisolierschritt durchgeführt werden, sondern getrennt davon vor oder nach dem Abisolierschritt zum Freilegen des Kerndrahts 21. Alternativ dazu muß die Herstellung nicht notwendigerweise durch Schneiden mit einer Schneide durchgeführt werden, sondern kann auf eine derartige Weise durchgeführt werden, daß der Außenbereich der Isolierumhüllung 22 unter Ultraschallvibrationen geschmolzen wird, und die nach dem Abkühlen zurückbleibenden Grate können mittels einer Schneide entfernt werden. Als solche kann die vorliegende Erfindung innerhalb des durch die Ansprüche definierten Umfangs mit verschiedenen Modifikationen durchgeführt werden.

Claims (8)

1. Elektrisches Kabel (20) für einen Verbinder, wobei das Kabel einen mit einer Isolierumhüllung (22) bedeckten leitfähigen Kern (21) umfaßt, wobei ein Abschnitt des leitfähigen Kerns und der Isolierumhüllung in den Verbinder führen, dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser der Isolierumhüllung (22) des Abschnitts (23) des Kabels (20), welcher sich in dem Verbinder (11) befindet, geringer ist als der vom Rest des Kabels (20).
2. Elektrisches Kabel gemäß Anspruch 1, welches ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Isolierumhüllung (22) ein synthetisches Harz ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels (20) für einen Verbinder, wobei das Kabel einen mit einer Isolierumhüllung (22) bedeckten leitfähigen Kern (21) umfaßt, wobei ein Abschnitt des leitfähigen Kerns und der Isolierumhüllung in den Verbinder führen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
i) Abziehen der Isolierumhüllung (22) von einem Endabschnitt des Kabels (20), um die Kerndrähte (21) freizulegen; und
ii) Abschneiden lediglich des Randbereiches des Abschnitts (23) der Isolierumhüllung (22), welcher in das Verbindergehäuse (11) eingeführt wird, um die Größe des Durchmessers der Isolierumhüllung (22) des Abschnitts (23) kleiner zu machen als die vom Rest des Kabels (20).
4. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte i) und ii) gleichzeitig ausgeführt werden.
5. Vorrichtung zum Abisolieren eines elektrischen Kabels (20), wobei das Kabel (20) einen mit einer Isolierumhüllung (22) bedeckten, leitfähigen Kern (21) umfaßt, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
Einspann- und Haltemittel (32, 33) zum Halten und Positionieren des Kabels (20) in einer festgelegten Position;
Schneidenhalterungsmittel (35), welches im Bezug auf das Kabel (20) beweglich befestigt ist;
eine Vielzahl an Isolierungsschneiden (37, 38), welche auf dem Schneidenhalterungsmittel (35) befestigt sind, um mit verschiedenen Tiefen durch die Isolierumhüllung (22) auf dem Kabel (20) zu schneiden, in einem Endabschnitt des Kabels (20) bis zum Drahtkern (21) des Kabels (20) und in einem vom Endabschnitt des Kabels (20) weiter entfernten Abschnitt (23) mit einer Tiefe, welche geringer ist als die Gesamtdicke der Isolierumhüllung (22),
wobei die Bewegung des Schneidenhalterungsmittel (35) die Isolierumhüllung (22) vollständig vom Endabschnitt des Kabels (20) entfernt, um den Kerndraht (21) freizulegen, und um teilweise im Abschnitt (23) des Kabels (20), welcher sich an den Endabschnitt des Kabels (20) anschließt, zu ermöglichen, daß der Abschnitt (23) im Durchmesser geringer ist als der Rest der Isolierumhüllung (22).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidenhalterungsmittel zwei Schneidenhalterungsarme (35) umfaßt, welche benachbart zueinander angeordnet sind und beweglich auf Gleitwellen (34) befestigt sind, wodurch eine Translationsbewegung der zwei Schneidenhalterungsarme (35) parallel zu dem in die Vorrichtung einzuführenden Kabel (20) und eine Winkelbewegung innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches mit den Gleitwellen (34) als Rotationsachsen ermöglicht wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierungsschneiden (37, 38) paarweise auf den Schneidenhalterungsarmen (35) befestigt sind, mit einem zu den Gleitwellen (34) parallelen Versatz, welcher der Länge des Abschnitts (23) der Isolierumhüllung (22) mit einem reduzierten Durchmesser entspricht, und mit einem zu den Gleitwellen (34) senkrechten Versatz, welcher der Dicke entspricht, um welche die Isolierumhüllung (22) im Abschnitt (23) im Durchmesser reduziert wird.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspann- und Haltemittel (32, 33) ein Paar von Einspannarmen (32) umfassen, welche von dem Endabschnitt entfernt sind, und für die Bewegung zwischen einer freien Position, in welcher die Einspannarme (32) nicht mit der Isolierumhüllung (22) in Kontakt sind, und einer Einspannposition, in welcher die Einspannarme (32) das Kabel (20) greifen, ausgelegt sind.
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