DE69606010T2 - Elektrischer monolithischer Verbinder und dessen Herstellungsverfahren - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen neuartigen elektrischen Verbinder monolithischer Bauart. Insbesondere betrifft sie einen Verbinder dieser Bauart, der eine Filter- und insbesondere antiparisitäre Wirkung hat und der eine elektromagnetische Kompatibilität mit den an ihm angeschlossenen Organen oder anderen Systemen zu verleihen in der Lage ist. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen dieses Verbinders.
• Zahlreiche Geräte oder andere Motoren sowie bestimmte menschliche Aktivitäten erzeugen elektromagnetische Störungen, die unerwünschte Auswirkungen, insbesondere auf radioelektrische Aufnehmer, aber auch auf kleine elektrische Motoren haben können, deren durch diese elektromagnetische Störungen induzierten elektrischen Ströme für ihre Auslösung ausreichend sind.
• Dies ist insbesondere der Fall bei Kraftfahrzeugen, bei denen die Aktivierung eines Sicherheitsgurtrollers beispielsweise oder aufblasbarer Luftkissen (airbags) mit Hilfe von Aufnehmern erfolgt, welche auf extreme Verzögerungen, also eines großen negativen Wertes, ansprechen und deren Aktivierung aufgrund derartiger elektrischer magnetischer Störungen eintreten kann.
• Es ist somit wichtig, diese induzierten Ströme ausfiltern zu können.
• Zu diesem Zweck hat man Verbinder vorgeschlagen, deren eine Phase eine Selbstinduktanz, d. h. eine Wicklung aus elektrischen Drähten, aufweist, die in ihrem auf diese Weise gebildeten Innenvolumen ein Ferrit oder dergl. enthält. Indessen ist diese Selbstinduktanz verschweißt einerseits mit einer Kontaktlamelle, die auf Höhe eines Verbinders oder eines komplementären Anschlusses des zu aktivierenden Organs einsteckbar ist, und andererseits mit dem elektrischen Draht der Verkabelung, die das Signal überträgt, und zwar zum Erfassen der Verzögerung oder allgemein der physikalischen Größe, deren Änderung eine bestimmte technische Wirkung erzeugen soll, z. B. die unmittelbare Aktivierung des mit ihm verbundenen Organs oder Motors.
• Die Herstellung von Schweißungen auf Höhe dieser Verbinder sehr kleiner Abmessungen bildet zusätzlich dazu, daß der Herstellungsablauf verzögert und die Herstellungskosten erhöht werden, vor allen Dingen einen Faktor, der die Zuverlässigkeit dieser Verbinder mindert, mit den Forderungen insbesondere der Kraftfahrzeughersteller oder allgemeiner des Endkunden nicht kompatibel ist, und zwar im Hinblick auf die empfindlichen Eigenschaften des Organs oder des Motors, an dem dieser Verbinder angeschlossen ist.
• Das Ziel der Erfindung ist es, die verschiedenen Nachteile, die bei den heute zur Verfügung stehenden Verbindern mit einer Filterwirkung auftreten, zu beseitigen.
• Sie schafft einen elektrischen Verbinder, der einerseits mit einer Verkabelung verbindbar ist, um ein Signal zu übertragen oder die Übertragung eines Signals zuzulassen, und andererseits auf Höhe eines komplementären Kontaktes oder eines Anschlusses einsteckbar ist, und der eine Spule oder Selbstinduktanz integriert, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule oder Selbstinduktanz von abwechselnden gebogenen Abschnitten gebildet wird, die nach Schneiden und Biegen einer ebenen Folie aus einem elektrisch leitenden Material entstehen, wobei diese gebogenen Abschnitte aufeinanderfolgend auf Höhe ihrer Enden fest miteinander verbunden sind, um eine kontinuierliche Wicklung zu bilden, wobei die beiden Enden der Wicklung nach einer Faltung weitergeführt sind, um eine Kontaktlamelle bzw. den Kabelanschlußbereich zu bilden.
• Anders ausgedrückt besteht die Erfindung aus einem Verbinder, bei dem keinerlei Schweißung vorgesehen ist, in dem Grundziel, die Betriebssicherheit zu erhöhen, insbesondere im Hinblick auf seine Rolle als Filter für elektromagnetische Störungen und ihre Folge, dem entsprechenden induzierten Strom.
• Die Selbstinduktanz kann ein Ferrit, einen Weicheisenkern oder ein entsprechendes Element enthalten, das im Inneren der Wicklung bei dem Bördelvorgang oder beim Zuschneiden der die selbstinduzierende Spule bildenden Folie eingesetzt wird.
• Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen des elektrischen Verbinders gemäß der Erfindung.
• Dieses Verfahren besteht, ausgehend von einer ebenen Folie aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Kupfer, Aluminium usw. darin, daß:
• - mehrere geradlinige Schnitte parallel zueinander und symmetrisch zu einer Mittellinie durchgeführt werden,
• - auf Höhe der Schnitte die Folie abwechselnd in einer Richtung und dann in der anderen relativ zu der durch die Folie definierten Ebene gebogen wird, um eine kontinuierliche Folge von kreisbogenförmigen Abschnitten zu bilden und dadurch der Folie eine allgemein zylindrische Form entsprechend der Wicklung zu verleihen.
• Außerdem ermöglichen diese Schnitte gleichzeitig die Herstellung, auf Höhe einer der Kontaktlamellen, von umschlagbaren Laschen, die zum Bördeln eines Endes der Folie zum Zwecke ihrer Verbindung mit der Verkabelung erforderlich sind.
• Die Art und Weise, in der die Erfindung hergestellt wird, sowie die hieraus resultierenden Vorteile gehen besser aus den Ausführungsbeispielen hervor, die in Verbindung mit den beigefügten Figuren zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung im folgenden gegeben werden.
• Die Fig. 1 ist eine Draufsicht auf den Verbinder gemäß der Erfindung.
• Die Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1.
• Die Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Teilansicht des Verbinders gemäß der Erfindung.
• In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf den integralen elektrischen Verbinder gemäß der Erfindung dargestellt.
• Entsprechend einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist dieser Verbinder monolithisch, d. h. er besteht aus einem einzigen metallischen Teil ohne irgendein zusätzliches - metallisches oder nicht metallisches - Element und unabhängig von dem Verbindungsmittel einschließlich einer Schweißverbindung, Bördelung usw.
• Dieses Teil (1) wird im Grundsatz ursprünglich aus einer ebenen Folie eines elektrisch leitenden Materials, typischerweise Kupfer, Aluminium usw. hergestellt, deren Dicke im Bereich von vier Zehntelmillimeter liegt.
• Diese Folie erfährt eine bestimmte Anzahl von Schnitten (8), die geradlinig und parallel sowie mit gleichem Abstand zueinander verlaufen. Jeder dieser Schnitte endet abwechselnd auf einer Seite und dann auf der anderen Seite der Folie mittels eines weiteren Schnittes (9), der quer verläuft und eine rechteckige Form hat, mit Ausnahme von zwei Endschnitten, die auf Höhe des oberen und unteren Randes der Folie angeordnet sind, wie man am besten in Fig. 1 sehen kann.
• Mit anderen Worten, man erhält außer den Schnitten (8) nach dem Schneidvorgang quer verlaufende Schlitze (9), die abwechselnd, in Fig. 1 auf der linken und rechten Seite, verteilt sind.
• Im übrigen werden die beiden mit (12) und (13) bezeichneten seitlichen Endränder der Folie (1) ebenfalls gleichzeitig mit dem oben beschriebenen Schneidvorgang geschnitten. Nach dem Schneidvorgang werden, während die Folie (1) an ihren beiden seitlichen Rändern einerseits und unter Unterstützung durch einen Amboss oder ein ähnliches Teil andererseits erfaßt wird, um eine Gesenkformung der Folie zu ermöglichen, die beiden seitlichen Ränder (12, 13) entfernt; anschließend wird die Folie auf Höhe der unmittelbar aufeinanderfolgenden seitlichen Bereiche (14) und (15), insbesondere durch eine Klemmung, erfaßt, um sie einer Vorrichtung zuzuführen, die in der Lage ist, eine Biegung der auf diese Weise gebildeten Bereiche, einmal in eine Richtung (10) und dann in der entgegengesetzten Richtung (11) sicherzustellen, um der Folie eine im Querschnitt zylindrische Form zu verleihen, wie dies in Fig. 2 zu sehen ist, und um eine kontinuierliche Wicklung zu bilden, deren Kontinuität sich aufgrund des durchgeführten Schneidvorganges von selbst ergibt.
• Im Hinblick auf die durchgeführten Schnitte, insbesondere an den seitlichen Rändern (12) und (13), erhält man eine zylindrische Spirale, die eine Spule oder Selbstinduktanz bildet, deren Eigenschaften in bekannter Weise von der Anzahl der Windungen und der Abmessungen des sie bildenden Zylinders abhängen.
• Im übrigen werden die beiden Ränder, der obere und der untere Rand, vorteilhafterweise einer Faltung unterzogen, um den eigentlichen Kontakt (2) herzustellen, dem vorteilhafterweise Laschen (3) und (4) angefügt sind, deren Enden (5) gekrümmt sind, um ihre Verbindung mit einer Zunge des Bauelementes, an dem der Verbinder anzuschließen ist und andererseits mit einer anderen Zunge (6) zu begünstigen, die mit Laschen (7) versehen ist, welche eine Bördelung auf Höhe des das Signal übertragenden elektrischen Kabels ermöglichen. Im übrigen kann man während des Schneid- oder Bördelvorganges in das Innere der auf diese Weise hergestellten Spule ein Ferrit oder ein Weicheisenkern oder dergl. einsetzen, und zwar je nach der Filterkapazität, die man dem Verbinder verleihen möchte.
• In Fig. 3 ist der Verbinder dargestellt, dem man seine Einteiligkeit von einem Kontaktpunkt zum anderen (2, 6) und somit bei Fehlen jeglicher zusätzlicher Teile oder Elemente auch der Spule ansieht, die unmittelbar aus dem Grundmaterial und somit ohne Schweißung oder dergl. hergestellt ist.
• Somit ist ersichtlich, daß durch die Herstellung eines monolithischen Verbinders mit integrierter Selbstinduktanz dieser als Aufnehmer, insbesondere induktiver Aufnehmer einsetzbar ist und dem Aufnehmer die antiparasitären und elektromagnetischen Kompatibilitäts-Eigenschaften verliehen werden, die bei zahlreichen Anwendungen erforderlich sind, und dies in betriebssicherer Weise aufgrund des Fehlens einer Schweißung, insbesondere zwischen der Selbstinduktionsspule und den beiden Elementen (2, 6), die den Kontakt mit dem Bauelement oder elektrischen Motor, den das übertragene Signal aktivieren soll, und mit dem Anschlußbereich für das Kabel, das für die Übertragung von einem Steuerglied oder einem Aufnehmer sorgt, sicherstellen.
• Im übrigen lassen sich durch eine vollständige Automatisierung des Herstellungsverfahrens sehr viel höhere Produktionsraten und eine entsprechende Kostenverringerung erzielen.

Claims (7)

1. Elektrischer Verbinder, der einerseits mit einer Verkabelung verbindbar ist, um ein Signal zu übertragen oder die Übertragung eines Signals zuzulassen, und andererseits auf Höhe eines komplementären Kontaktes oder eines Anschlusses einsteckbar ist, und der eine Spule oder Selbstinduktanz (10, 11) integriert, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule oder Selbstinduktanz von abwechselnden gebogenen Abschnitten (10, 11) gebildet wird, die nach Schneiden und Biegen einer ebenen Folie aus einem elektrisch leitenden Material entstehen, wobei diese gebogenen Abschnitte (10, 11) aufeinanderfolgend auf Höhe ihrer Enden fest miteinander verbunden sind, um eine kontinuierliche Wicklung zu bilden, wobei die beiden Enden der Wicklung nach einer Faltung weitergeführt sind, um eine Kontaktlamelle (2) bzw. den Kabelanschlußbereich (6) zu bilden.

2. Elektrischer Verbinder, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule oder Selbstinduktanz (10, 11) ein Ferrit, einen Weicheisenkern oder ein Äquivalent hierzu enthält.

3. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es, ausgehend von einer ebenen Folie (1) aus einem elektrisch leitenden Material, darin besteht, daß:

- mehrere geradlinige Schnitte (8) parallel zueinander und symmetrisch zu einer Mittellinie durchgeführt werden,

- auf Höhe der Schnitte die Folie abwechselnd in einer Richtung und dann in der anderen relativ zu der durch die Folie definierten Ebene gebogen wird, um eine kontinuierliche Folge von kreisbogenförmigen Abschnitten (10, 11) zu bilden und dadurch der Folie eine allgemein zylindrische Form entsprechend der Wicklung zu verleihen.

4. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Schnitte (8) in der Weise erfolgen, daß sie sich abwechselnd auf einer Seite und dann auf der anderen in Form eines quer verlaufenden Schlitzes (9) fortsetzen, der ebenfalls durch Schneiden hergestellt wird.

5. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schneidvorgang einerseits eine Kontaktzunge (2), die dazu dient, mit einem komplementären Verbinder des zu betätigenden Bauelementes oder elektrischen Motors zusammenzuwirken, und andererseits eine Zunge (6) zum Anschluß an dem Kabel zur Übertragung des elektrischen Signals gebildet werden.

6. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneidvorgang auf Höhe der Anschlußzunge (6) umschlagbare Laschen (7) gebildet werden, die eine Bördelverbindung des Kabels mit dieser Zunge ermöglichen.

7. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ferrit, ein Weicheisenkern oder ein Äquivalent hierzu in das Innere der Wicklung (10, 11) bei dem Bördelvorgang oder beim Schneiden der den Verbinder bildenden Folie eingesetzt wird.