WO2012175443A1 - Leitung sowie verfahren zur leitungskonfektionierung - Google Patents

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WO2012175443A1
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contacting sleeve
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Definitions

  • the present invention relates to a conduit which
  • the cables can be used especially for
  • the conductive element may be, for example, the conductor, for. B. in form of
  • Strand bundles of several strands or one
  • Conductor shielding act In particular, the invention is used in coaxial cables or shielded cables use.
  • the shield can be connected to a contact element.
  • Cohesive connection such as soldering
  • I made the contacting j edoch difficult because the arranged under the shield inner insulation surrounding the conductor or the strand bundle, can be damaged, with the result of an increased committee.
  • Pressing tool is applied to a sleeve-like element to a sufficient contact of the sleeve with the Shield or the conductor or conductor bundle produce.
  • Pressing tool is applied to a sleeve-like element to a sufficient contact of the sleeve with the Shield or the conductor or conductor bundle produce.
  • a support sleeve is necessary, around which, for example, the shield is folded over and finally pressed with an outer sleeve.
  • the object of the present invention is to develop an initially mentioned line in such a way or a method for
  • the basic idea of the present invention is the contacting sleeve with one facing the insulation
  • Element e.g. B. the shield or the conductor or the
  • Magnetic forming allows a repeatable, symmetrical
  • the present invention defines a conduit that is particularly used in vehicles and preferably motor vehicles. It includes a cable, which is z. B. may be a coaxial cable or a shielded cable. Such a coaxial cable is usually from an inner conductor, the z. B. may be formed by a strand bundle, an inner surrounding the conductor
  • Insulation a shield surrounding the inner insulation and the insulation or the protective jacket, which in turn surrounds the shield constructed.
  • present invention is also applicable to cables which are only two or more than four-layered.
  • the conductive element would be defined by the conductor itself or the strand bundle forming the conductor and the sheath surrounding the conductor would in this case be the external insulation.
  • Coaxial cable however, according to the invention hereinafter as a conductive element, the shield, which is surrounded by the external insulation or the protective jacket understood.
  • the Kunststofftechnikshülse for example, for a coaxial cable, it may be a part of a coaxial connector, namely the part that with the
  • the contacting sleeve surrounds the insulation according to the invention and is formed of electrically conductive material. It is provided with at least one insulation facing the cutting edge, which projects radially from the inner surface of the usually cylindrical contacting sleeve.
  • the cutting edge is designed tapering in cross-section to a preferably light penetration, in the isolation too
  • the contacting sleeve is by means
  • the cutting edge is at least
  • the Schneidkan e already be formed in the manufacture of Kunststoff musclesshülse with.
  • the magnetic reforming is an electrodynamic high-energy deformation experienced for the Kaitumformung
  • electromagnetic pulse technology electromagnetic pulse, EMPT
  • the semifinished product here the Kunststoffssentechnikshülse
  • the semifinished product here the Kunststoffssentechnikshülse
  • Magnetumform compiler a uniform and symmetrical force distribution along the Utnfangs Kunststofftechnik istshü1se be applied to this, so that a along the
  • Penetration depth of the cutting edge can be set optimally and repeatable, so that damage to the conductive element itself or any underlying layers can be prevented. At the same time a simple and uncomplicated structure is maintained. With the contacting sleeve according to the invention fewer components for contacting a conductor are necessary, at the same time a simplified structure of a prefabricated line is provided. In addition, the s
  • the present invention is included
  • Coaxial cables used and the conductive element is by a standing in contact with the inwardly facing side of the insulation shield, for example a
  • the cable has a conductor and an inner insulation or a dielectric surrounding the conductor, and the shield is arranged between the inner insulation or the dielectric and the insulation.
  • the cable with a coaxial plug in a simple manner and cost at low
  • Litzenbündels be realized as a conductor, characterized in that the contact element has a core which between the strands of the
  • Litz bundle is arranged and one of the
  • the contacting sleeve also surrounds the strand bundle with the introduced core and at least the core is by magnet forming the contacting sleeve with connected to the strand bundle. This makes it possible by only one process step, namely the magnetic forming contact réelleshülse contact with the shield and the contact element via the core on the conductor or.
  • Strand bundle is in contact and / or with the
  • Attachment section is in contact to provide insulation. Alternatively or additionally
  • the core with the connector connected thereto can be formed separately from the fastening section and between
  • the core is integral with the core
  • Fastening portion is formed and continues from this.
  • the shape of the core and / or the attachment portion is designed to be tapered.
  • Attachment portion preferably in a direction from the end of the conductive element, starting from the contact element.
  • Attachment section formed frustoconical. This leads to the advantage that a secure hold of the
  • At least a first and a second sealing element on opposite Sei en the cutting edge on the radially inner side of the contacting sleeve vorgesehe.
  • These may be separate sealing elements z.
  • sealing rings or a BeSchichtung of sealing material By the contacting sleeve is pressed by the magnetic deformation against the insulation, the sealing elements in
  • Cutting edge produced Schnit s through the insulation, so that a water inlet over the cut in the insulation to the conductive element, for. B. the shielding, reliable and easy way can be avoided without an additional process step would be required.
  • the present invention also proposes a method of line packaging comprising the following steps. First, a contacting sleeve with a radially inwardly facing cutting edge on a cable with an external
  • the cutting edge completely penetrates the insulation and the conductive element z. B. contacted the shield at least. As mentioned above, the cutting edge penetrates at least partially into the conductive element in order to produce a reliable contact.
  • contact elements which include the
  • Contact sleeve can be counted, a housing non-conductive material to protect the joint.
  • the contacting sleeve is received or preassembled in such a housing made of non-conductive material. This is advantageously applied or pushed onto the cable together with the contacting sleeve.
  • Magnetummformung then takes place advantageously by applying a magnetic field through the housing on the sleeve. This will premount the connector
  • Figure 1 shows a longitudinal section through a conduit according to the present invention according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows the longitudinal section of Figure 1 before the magnet forming in the sleeve
  • Figure 3 shows a longitudinal section through a conduit according to a second embodiment of the present invention.
  • the cable 1 has a cable 2, which is a coaxial cable in the illustrated embodiment.
  • the coaxial cable 2 has a conductor or a core 3, which is formed from a strand bundle or conductor bundle consisting of a plurality of individual conductors or strands 4.
  • the conductor 3 is surrounded by an inner insulation or a dielectric 5 protective. Between a outer insulation 7 and the protective jacket and the inner insulation 5 and the dielectric, a shield 8 is shown, which is usually a metal mesh.
  • Contacting sleeve 10 has a substantially
  • a cutting edge 12 is provided which extends from the radially inner side 14 of the contacting sleeve 10 radially inwardly.
  • the cutting edge 12 is preferably integral with the
  • the cutting edge 12 penetrates the outer insulation 7 completely and contacts the shield 8, d. H. it comes into contact with the Absc irmung 8. It is also conceivable, however, that the cutting edge 12 at least
  • the penetration depth should, however, preferably be less than 50% of the radial strength of the shield 8, preferably less than 30% and most preferably less than 15% of the thickness of the shielding in FIG
  • the contacting sleeve 10 is for this purpose at least in
  • Shield 8 in contact or partially penetrates into this, as described above.
  • Insulation 7 z. B. be facilitated or favored with a paring knife. This processing can be carried out automatically in a pretreatment step.
  • Outer surface 15 of the external insulation 7 can be achieved, it can, according to a preferred embodiment and as shown in Figure 2, be useful a first and second sealing element 16 and 17 between the inner side 14 of the contacting sleeve 10 and the outer surface 15 of
  • Isolation 7 provide. These sealing elements 16, 17 are pressed in the loading of Kontak michshülse 10 by means of the magnetic field during Magnetumform compiler and applying the force F against the outer surface 15 of the insulation 7 and come into sealing contact with the insulation.
  • the sealing elements 16 and 17 are not shown, but j edoch pressed left and right hands on
  • annular sealing elements 16, 17, z. B. similar to an O-ring.
  • Contacting sleeve 10 can corresponding annular
  • Contacting portion 11 completely surround the contacting sleeve 10.
  • the second embodiment in Figure 3 forms the line 1 of Figures 1 and 2 such that the Contacting sleeve 10 continues to a contact element 20.
  • the contact element comprises a core 21, which is designed in one piece with a fastening portion 22. Furthermore, a kind of plug or pin 23 is integral with the
  • Attachment section 22 is provided.
  • the core 21 is
  • the attachment portion 22 is advantageously designed to taper in the same direction.
  • the core 21 is located in relation to
  • Attachment portion opposite to the pin 23. Both the core 21 and the attachment portion 22 are formed in the illustrated embodiment frusto-conical.
  • the contacting sleeve 10 advantageously extends beyond the
  • Attachment section 22 also forms at its end facing away from the cable 18, the coaxial outer part 24 of the coaxial connector.
  • the coaxial inner part is the plug or pin 23rd
  • Contacting sleeve 10 extends such that in a second contacting region 30, the strands 4 of the
  • a fixing portion 31 is arranged, which is pressed against the mounting portion 22 of the contact element 20 in the magnetic deformation of the contacting sleeve 10 such that a firm connection of the Kunststoffelernents 20 takes place in the sleeve.
  • magnet forming in the sections 11, 30 and 31 preferably takes place simultaneously, the contacting of the contacting sleeve 10 with the shield 8, the contacting of the core 21, d. H . the Kunststoffelernents 20, with the individual wires 4 and the
  • Fixing portion 22 may, as explained with reference to Figure 2, a sealing element are arranged (not shown) to realize a longitudinal water-tightness also at the Kausste11e between the mounting portion 22 and the inner side 14 of the contacting sleeve 10.
  • a coaxial connector is connected in the simplest way to a coaxial cable.
  • the sleeve can even be preassembled in a housing and the magnet forming take place through the housing. It is understood that the present invention has been explained by way of example only with reference to the above embodiment and various modifications and modes fiction ions are conceivable. It is also possible individual aspects of the various forms of execution in Figures 1, 2 and 3 to combine with each other, except that the individual aspects

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Abstract

Leitung, insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen, umfassend ein Kabel mit einer außen liegende Isolation (7) und einem von der Isolation umgebenen leitenden Element (8) und eine die Isolation umgebende Kontaktierungshülse (10) aus elektrisch leitfähigem Material mit wenigstens einer der Isolation zugewandten Schneidkante (12), wobei die Kontaktierungshülse zur Kontaktierung des leitenden Elements (8) mit der Kontaktierungshülse (10) mittels Magnetumformung auf die Isolation (7) gepresst ist und die Schneidkante (12) die Isolation (7) vollständig durchdringt und das leitende Element (8) zumindest kontaktiert. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Konfektionierung einer derartigen Leitung.

Description

LEITUNG SOWIE VERFAHREN ZUR LEITUNGSKONFEK IONIERUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitung, die
insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen ausgestaltet ist sowie ein Verfahren zur Leitungskonfektionierung . Unter Leitungskonfektionierung ist diesbezüglich insbesondere die Produktion von
anschlussfertigen Kabeln, Kabelbündeln und gesamten
Kabelbäumen mit Steckern, Kontakten oder auch Aderendhü1sen zu verstehen . Die Kabel können hierbei vor allem zur
elektrischen Versorgung von elektrischen Verbrauchern
verwendet werden. Ebenso ist jedoch die Verwendung für die Erdung von elektrischen Systemen denkbar.
Im Stand der Technik sind Leitungen mit Kabeln umfassend eine außen liegende Isolation, die auch als Schutzmantel
bezeichnet werden kann und ein von der Isolation umgebenes leitendes Element bekann . Bei dem leitenden Element kann es sich beispielsweise um den Leiter, z. B . in Form eines
Litzenbündels aus mehreren Litzen, oder um eine
Leiterabschirmung handeln. Insbesondere findet die Erfindung bei Koaxialkabeln bzw. geschirmten Kabeln Verwendung .
Bei Koaxialkabeln bzw. geschirmten Kabeln ist es erforderlich die Abschirmung zu kontaktieren. Dazu kann die Abschirmung mit einem Kontaktelement verbunden werden. Bei einer
Stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise Löten, gestaltet s ich die Kontaktierung j edoch schwierig , da die unter der Abschirmung angeordnete innere Isolierung, die den Leiter bzw. das Litzenbündel umgibt , beschädigt werden kann, mit der Folge eines vermehrten Ausschusses .
Daher wird im Stand der Technik als Alternative zur
stoffschlüssigen Verbindung vielfac ein sogenanntes Crimp- Verfahren eingesetzt , bei dem eine Kraft durch ein
Presswerkzeug auf ein hülsenartiges Element aufgebracht wird, um eine ausreichende Kontaktierung der Hülse mit der Abschirmung oder dem Leiter bzw. Leiterbündel herzustellen. Hierbei hat es sich jedoch als problematisch herausgestellt, dass nur eine unsymmetrische Kräfteinwirkung auf die Hülse in der Regel erzielt werden kann, so dass auch bei dieser
Alternative die unter der Abschirmung befindlichen Schichten, insbesondere eine Isolationsschicht über dem Leiter,
beansprucht und gegebenenfalls beschädigt werden können .
Weiterhin ist bei herkömmlichen Verfahren eine Stützhülse notwendig , um die beispielsweise die Abschirmung umgelegt wird und schließlich mit einer Außenhülse verpresst wird .
Angesichts der obigen Ausführungen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin eine eingangs genannte Leitung derart weiterzubilden bzw. ein Verfahren zur
Leitungskonfektionierung zu schaffen, die bzw. das es
ermöglicht eine Kontaktierungshülse mit dem leitenden Element des Kabels , z . B . dem Leiter oder der Abschirmung zu
verbinden ohne die übrigen Teile des Kabels zu beschädigen und dadurch weniger Ausschuss zu produzieren .
Diese Aufgabe wird durch eine Leitung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 10 gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen der
vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen .
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin die Kontaktierungshülse mit einer der Isolation zugewandten
Schneidkante zu versehen und die Hülse mittels
MagnetUmformung auf die Isolation zu pressen, wodurch die Schneidkante die Isolation durchdringt und das leitende
Element, z . B . die Abschirmung oder den Leiter bzw. das
Litzenbündel , zumindest kontaktiert . Dabei ermöglicht die MagnetUmformung eine wiederholbare , symmetrische
Kraftvertei1ung über den Umfang der Kontaktierungshülse , um diese plastisch zu verformen. Damit kann ein definierter Verformungsweg der Hülse eingestellt werden und der Weg, den die Schneidkante in das Kabel eindringt , exakt festgelegt werden . Somit wird gewährleistet, dass das leitende Element und/oder die darunter liegende Schichten durch die
Kontaktierung der Kontaktierungshülse mit dem leitenden Element und die damit verbundene Umformung nicht beschädigt werden .
Dementsprechend definiert die vorliegende Erfindung eine Leitung bzw. eine konfektionierte Leitung, die insbesondere in Verwendung in Fahrzeugen und bevorzugt Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt . Sie umfasst ein Kabel, bei dem es sich z . B. um ein Koaxialkabel oder eine geschirmte Leitung handeln kann . Ein solches Koaxialkabel ist in der Regel aus einem innen liegenden Leiter, der z. B. durch ein Litzenbündel gebildet sein kann, eine den Leiter umgebende innere
Isolierung, einer die innere Isolierung umgebende Abschirmung und der Isolation bzw. dem Schutzmantel , welcher wiederum die Abschirmung umgibt, aufgebaut . Die vorliegende Erfindung ist j edoch gleichfalls bei Kabeln einsetzbar, die nur zwei - oder mehr als vierschichtig aufgebaut sind . Bei einem
zweischichtigen Kabel würde das leitende Element durch den Leiter selbst bzw. das den Leiter bildenden Litzenbündel definiert und die den Leiter umgebende Schu zhülle wäre in diesem Fall die außen liegende Isolation. Bei einem
Koaxialkabel hingegen wird gemäß der Erfindung im Folgenden als leitendes Element die Abschirmung, die von der außen liegenden Isolation bzw. dem Schutzmantel umgeben ist , verstanden . Bei der Kontaktierungshülse , beispielsweise für ein Koaxialkabel , kann es sich um einen Teil eines koaxialen Steckverbinders handeln, nämlich den Teil , der mit der
Abschirmung verbunden ist .
Die Kontaktierungshülse umgibt erfindungsgemäß die Isolation und ist aus elektrisch leitfähigem Material gebildet . Sie ist mit wenigstens einer der Isolation zugewandten Schneidkante versehen, die von der Innenfläche der meist zylindrischen Kontaktierungshülse radial vorragt . Vorzugsweise ist die Schneidkante im Querschnitt spitz zulaufend gestaltet , um ein vorzugsweise leichtes Eindringen, in die Isolation zu
gestatten . Die Kontaktierungshülse ist mittels
Magnetumformung, d. h . kontaktlos , umgeformt und gegen die Isolation gepresst , wobei die Schneidkante die Isolation vollständig durchdringt und mit dem leitenden Element, z . B. der Abschirmung, zumindest in Kontakt steht .
Vorteilhafterweise wird die Schneidkante zumindest
geringfügig, d. h . partiell in das leitende Element
eindringen, um eine zuverlässige Kontaktierung zu
gewährleisten . Dabei kann die Schneidkan e bereits bei der Herstellung der Kontaktierungshülse mit ausgeformt werden. Hierfür ist es bevorzugt die Hülse als offene Hülse zu gestalten und aus einem Flachmaterial zu stanzen, wobei die Schneidkante beim StanzVorgang mit hergestellt werden kann . Im Anschluss wird das gestanzte Flachmaterial zur Hülse gerollt . Die MagnetUmformung ist ein elektrodynamisches Hochenergieuraformungs erfahren zur Kaitumformung aus
elektrisch leitfähigen Materialien mittels
elektromagnetischer Pulstechnologie (magnetic pulse ; EMPT) , Dabei wird das Halbzeug , hier die Kontaktierungshülse , innerhalb einer Spule gegebenenfalls mit zwischengeschaltetem Feldumformer positioniert und durch die Kräfteinwirkung eines gepulsten Magnetfelds von sehr hoher Intensität berührungslos umgeformt , d . h . anders als beim Crimpen ohne mechanischen Kontakt zum Werkzeug . Dabei kann durch das
Magnetumformverfahren eine gleichmäßige und symmetrische Kraftverteilung entlang des Utnfangs der Kontaktierungshü1se auf diese aufgebracht werden, so dass eine entlang des
Utnfangs gleichmäßige Umformung der Kontaktierungshülse resultiert und die Kontaktierungshülse an ihrer Außenfläche keine mechanischen Beanspruchungen aufweist . Dadurch kann auf exakte Weise und entlang des gesamten Umfangs die
Eindringtiefe der Schneidkante optimal und wiederholbar eingestellt werden, so dass eine Beschädigung des leitenden Elements selbst oder etwaig darunter liegender Schichten verhindert werden kann . Zugleich bleibt ein einfacher und unkomplizierter Aufbau erhalten. Mit der erfindungsgemäßen Kontaktierungshülse sind weniger Bauteile zur Kontaktierung eines Leiters notwendig , wobei gleichzeitig ein vereinfachter Aufbau einer konfektionierten Leitung bereitgestellt wird. Darüber hinaus si d die
Fehlerquellen und somit auch die Ausschussraten einer entsprechend konfektionierten Leitung minimiert, da
beispielsweise eine umgeklappte Schirmschicht um eine
Stützhülse nicht mehr erforderlich ist .
Bevorzugerweise kommt die vorliegende Erfindung bei
Koaxialkabeln zum Einsatz und das leitende Element wird durch eine mit der nach innen weisenden Seite der Isolation in Kontakt stehende Abschirmung, beispielsweise ein
Metallgeflecht , gebildet .
Dabei weist das Kabel in der Regel einen Leiter und einen den Leiter umgebende innere Isolierung bzw. ein Dielektrikum auf und die Abschirmung ist zwischen der inneren Isolierung bzw. dem Dielektrikum und der Isolation angeordnet . Um
vorteilhafterweise das Kabel mit einem KoaxialStecker auf einfache Art und Weise und kostengünstig bei geringen
Taktzeiten herstellbar zu verbinden, ist es bevorzugt , dass sich die Kontaktierungshülse zu einem Kontaktelement
fortsetzt , das mit dem Leiter in Verbindung steht . Letzteres kann auf vorteilhafte Weise bei Verwendung eines
Litzenbündels als Leiter dadurch realisiert werden, dass das Kontaktelement einen Kern, der zwischen den Litzen des
Litzenbündels angeordnet ist und einen von der
Kontaktierungshülse bereichsweise umgebenen
Befestigungsabschnitt aufweist , wobei die Kontaktierungshülse durch Magnetumformung der Kontaktierungshülse zusätzlich mit der Außenfläche des Befestigungsbereichs verbunden ist .
Vorteilhafterweise umgibt die Kontaktierungshülse auch das Litzenbündel mit dem eingebrachten Kern und zumindest der Kern ist durch Magnetumformung der Kontaktierungshülse mit dem Litzenbündel verbunden. Dadurch wird es ermöglicht durch nur einen Prozessschritt, nämlich die Magnetumformung die Kontakt ierungshülse mit der Abschirmung zu kontaktieren sowie das Kontakte lement über den Kern an dem Leiter bzw .
Litzenbündel und die Kontaktierungshülse an dem
Kontaktelement , nämlich dessen Befestigungsbereich zu
befestigen .
Um einen Kontakt zwischen dem mit dem Leiter verbundenen Teil des Kontaktelements und der Kontaktierungshülse zu
verhindern, kann es bevorzugt sein, auf der Innenseite der Kontaktierungshülse bzw. der Außenseite der
Kontak ierungshülse im Bereich, in dem sie mit dem
Litzenbündel in Kontakt steht und/oder mit dem
Befestigungsabschnitt in Kontakt steht , eine Isolierung vorzusehen . Alternativ oder zusätzlich kann
selbstverständlich auch auf dem Befestigungsabschnitt eine Isolierung vorgesehen sein . Bei einer weiteren Alternative kann der Kern mit dem damit verbundenen Stecker separat von dem Befestigungsabschnit ausgebildet sein und zwischen
Befestigungsabschnitt und Kern eine Isolation vorgesehen v/erden .
Bevorzugterweise ist j edoch der Kern einstückig mit dem
Befestigungsabschnitt ausgebildet und setzt sich von diesem fort .
Darüber hinaus ist gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der Kern und/oder der Befestigungsabschnitt sich verjüngend ausgestaltet . Dabei verjüngen sich der Kern und/oder
Befestigungsabschnitt vorzugsweise in einer Richtung vom Ende des leitenden Elements ausgehend zum Kontaktelement hin .
Gemäß einer Aus führungs form sind der Kern und/oder
Befestigungsabschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet . Dies führt zu dem Vorteil , dass ein sicherer Halt des
Kontaktelements zwischen den Litzen bzw . in der Hülse gegen Zugbelastung an dem Kontaktelement oder Kabel durch
Formschluss gewährleistet ist.
Darüber hinaus kann es notwendig werden die Leitung vor
Wassereintritt zu schützen . Hierfür werden vorteilhafterweise wenigstens ein erstes und ein zweites Dichtelement auf entgegengesetzten Sei en der Schneidkante auf der radial innen liegenden Seite der Kontaktierungshülse vorgesehe . Dabei kann es sich um separate Dichtelemente z. B. Dichtringe oder eine BeSchichtung aus dichtendem Material handeln . Indem die Kontaktierungshülse durch die Magnetumformung gegen die Isolation gedrückt wird, werde die Dichtelemente in
dichtenden Kontakt mit der Isolation gedrückt und dichten so entlang des Umfangs auf beiden Seiten des durch die
Schneidkante erzeugten Schnit s durch die Isolation ab , so dass ein Wassereintritt über den Schnitt in der Isolation zum leitenden Element, z . B . der Abschirmung, zuverlässig und auf einfache Art und Weise vermieden werden kann, ohne dass ein zusätzlicher Prozessschritt erforderlich wäre .
Neben der oben erläuterten Leitung schlägt die vorliegende Erfi dung auch ein Verfahren zur Leitungskonfektionierung umfassend die folgenden Schritte vor . Zunächst wird eine Kontaktierungshülse mit einer radial nach innen weisenden Schneidkante auf ein Kabel mit einer außen liegenden
Isolation und einem von der Isolation umgebenden leitenden Element , z . B . auf ein Koaxialkabel , aufgeschoben . Im
Anschluss wird die aufgebrachte Kontaktierungshülse
magnetumgeformt , um die Hülse auf die Isolation aufzupressen, wobei die Schneidkante die Isolation vollständig durchdringt und das leitende Element z . B. die Abschirmung zumindest kontaktiert . Wie eingangs erwähnt , dringt die Schneidkante dabei zumindest partiell in das leitende Element ein, um eine zuverlässige Kontaktierung herzustellen .
In der Regel weisen Kontaktelemente , zu denen auch die
Kontaktierungshülse gezählt werden kann, ein Gehäuse aus nicht leitfähigem Material auf , um die Verbindungsstelle zu schützen . Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontaktierungshülse in einem solchen Gehäuse aus nicht leitfähigem Material aufgenommen bzw. vormontiert . Dieses wird vorteilhafterweise zusammen mit der Kontaktierungshülse auf das Kabel aufgebracht bzw. aufgeschoben . Die
MagnetUmformung erfolgt anschließend vorteilhafterweise durch Aufbringen eines Magnetfelds durch das Gehäuse hindurch auf die Hülse . Dadurch wird ein Vormontieren des Steckers
ermöglicht . Auch ist es denkbar zusammen mit den oben
erwähnten Dichtelementen gleichzeitig eine Abdichtung des Gehäuses in Längsrichtung des Kabels zu erzielen .
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind gegenüber dem üblichen Verfahren, insbesondere dem Entfernen einer äußeren Isolierung, Aufschieben einer Stützhülse, Zurücklegen der Abschirmung und dem Verpressen weniger Schritte zur
Leitungskonfektionierung notwendig, nämlich nur das
Aufpressen einer Kontakthülse . Darüber hinaus ist ein höherer Automatisierungsgrad möglich, da eine Stützhülse aus dem Stand der Technik und das Umlegen der Abschirmung nur
manuell , d. . per Hand, durchgeführt wird. Somit lässt sich das Herste11 erfahren in kürzerer Zeit durchführen .
Darüber hinaus ist es bevorzugt die Isolation vor dem
Magnetumformen und gegebenenfalls vor dem vollständigen
Aufbringen der Kontaktierungshülse in dem Bereich , in dem die Schneidkante die Isolation durchdringen soll , vorzuschwächen . Dies kann beispielsweise durch Einritzen oder Perforieren der Isolation in diesem Bereich realisiert werden . Dadurch kann ein leichteres Eindringen der Schneidkante ermöglicht werden . Ferner kann die Schneidkante dadurch stumpfer ausgestaltet werden, so dass ein Abdrücken bzw . Abscheren von Schichten des Kabels , zum Beispiel der Abschirmung verhindert werden kann . Darüber hinaus wird dadurch weniger Energie beim
Magnetumformen benötigt , um die Schneidkante in die Isolation zu pressen und das Eindringen der Schneidkante
sichergestellt .
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung, die alieinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale , insofern sie einander nicht widersprechen, umgesetzt werden können, finden sich in der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wieder . Diese erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen :
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 2 den Längsschnitt aus Figur 1 vor der Magnetumformung in der Hülse zeigt ; und
Figur 3 einen Längsschnitt durch eine Leitung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In den Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Elemente . Darüber hinaus wird meist auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet. Es versteht sich j edoch, dass die Beschreibung eines Elements einer Ausführungsform gleichfalls auch für die Beschreibung des Elements oder eines vergleichbaren Elements in der anderen Ausführungsform gil , insofern sich keine
Widersprüche ergeben .
I Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer Kontaktierungshülse erläutert , die mit der Abschirmung eines Koaxialkabels verbunden ist .
Die Leitung 1 weist ein Kabel 2 auf , bei dem es sich in der dargestellten Ausführungsform um ein Koaxialkabel handelt . Das Koaxialkabel 2 weist einen Leiter bzw. eine Seele 3 auf , die aus einem Litzenbündel bzw. Leiterbündel bestehend aus mehreren Einzelleitern bzw. Litzen 4 gebildet ist. Der Leiter 3 ist von einer inneren Isolierung bzw. einem Dielektrikum 5 schützend umgeben . Zwischen einer außen liegenden Isolation 7 bzw. dem Schutzmantel und der innen liegenden Isolierung 5 bzw. dem Dielektrikum ist eine Abschirmung 8 dargestellt , bei es sich meist um ein Metallge lecht handelt .
Wie es weiter aus Figur 1 ersichtlich ist , ist eine
Kontaktierungshülse 10 aus einem elektrisch leitfähigen
Material um die äußere Isolierung 7 angeordnet . Die
Kontaktierungshülse 10 weist einen im Wesentlichen
zylindrisch ausgeformten Kontaktierungsabschnitt 11 auf . I diesem Kontaktierungsabschnitt 11 ist eine Schneidkante 12 vorgesehen, die sich von der radial innen liegenden Seite 14 der Kontaktierungshülse 10 radial nach innen erstreckt . Die Schneidkante 12 ist vorzugsweise einstückig mit der
Kontaktierungshülse 10 ausgebildet . Ferner läuft die
Schneidkante 12 für eine verbesserte Schneidwirkung
vorzugsweise radial nach innen gerichtet spitz zu . Dabei durchdringt die Schneidkante 12 die außen liegende Isolierung 7 vollständig und kontaktiert die Abschirmung 8, d. h. sie kommt in Berührung mit der Absc irmung 8. Es ist gleichfalls jedoch denkbar, dass die Schneidkante 12 zumindest
geringfügig in die Abschirmung 8 eindringt , um eine
zuverlässige Kontaktierung zu gewährleisten. Dabei sollte die Eindringtiefe j edoch vorzugsweise unter 50% der Radialstärke der Abschirmung 8, vorzugsweise unter 30% und am meisten bevorzugt unter 15% der Stärke der Abschirmung in
Radialrichtung liege .
Die Kontaktierungshülse 10 ist hierfür zumindest im
Kontaktierungsabschnitt 11 durch Magnetumformung so
umgeformt , dass sie plastisch verformt auf die außen liegende Isolierung 7 aufgepresst ist. Dies erfolgt , wie es unter Bezugnahme auf Figur 2 erläutert ist , durch ein
Magnetumformverfahren . Beim Magnetumformverfahren wird die Kontaktierungshülse 10 mit der Schneidkante 12 zunächst auf ein Kabel , wie es in Bezug auf Figur 1 erläutert wurde , aufgeschoben bis zur der Position, an der die Kontaktierung erfolgen soll . In dieser Position wird durch das Magnetumformverfahren eine Kraft F zumindest im Kontaktierungsabschnitt 11 entlang des Umfangs auf die Kontaktierungshülse 10 ausgeübt , so dass die
Kontaktierungshülse 10 in diesem Bereich plastisch verformt , umgeformt und gegen die Außenfläche der außen liegenden Isolation 7 gepresst wird . Während dieses Vorgangs dringt di Schneidkante 12 entlang des Umfangs in die außen liegende Isolation 7 ein, durchdringt diese und kommt mit der
Abschirmung 8 in Kontakt oder dringt partiell in diese ein, wie es eingangs beschrieben wurde .
In der Regel bilden sich durch die Umformung der
Kontaktierungshülse 10 rückfedernde Kräfte der Leitung 1, so dass die Abschirmung 8 und die unter der Abschirmung 8 liegende Schichten sowie der Leiterkern bzw. die Litzen 4 de Leitung gegen die Kontaktierungshülse 10 drücken . Die
Kontaktierungshülse 10 ist somit mit der außen liegenden Isolation 7 bzw . mit der Abschirmung 8 kraftschlüssig verbunden .
Das Eindringen der Schneidkante 12 in die außen liegende Isolierung 7 und deren teilweise Verdrängung kann
beispielsweise durch ein Einritzen der außen liegenden
Isolierung 7 z . B . mit einem Schälmesser erleichtert bzw. begünstigt werden . Diese Bearbeitung kann automatisiert in einem Vorbehandlungsschrit durchgeführt werden.
Soll eine Längswasserabdichtung zwischen der radial innen liegenden Seite 14 der Kontaktierungshülse und der
Außenfläche 15 der außen liegenden Isolierung 7 erzielt werden, kann es , gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und wie aus Figur 2 ersichtlich, sinnvoll sein ein erstes und zweites Dichtelement 16 bzw. 17 zwischen der Innenseite 14 der Kontaktierungshülse 10 und der Außenfläche 15 der
Isolation 7 vorzusehen . Diese Dichtelemente 16, 17 werden bei der Beaufschlagung der Kontak ierungshülse 10 mittels des Magnetfelds beim Magnetumformverfahren und das Aufbringen der Kraft F gegen die Außenfläche 15 der Isolation 7 gepresst und kommen in dichtenden Kontakt mit der Isolation . In Figur 1 sind die Dichtelemente 16 und 17 nicht dargestellt , würden j edoch verpresst linker und rechter Hand auf
entgegengesetzten Seiten der Schneidkante 12 liegen und somit den erzeugten Schnitt in Längsrichtung des Kabels L
zuverlässig abdichten. Hierfür kann es vorteilhafter sein, ringförmige Dichtelemente 16, 17 , z. B . ähnlich eines O- Rings , zu verwenden. Alternativ können auch pastöse
Dichtelemente 16 , 17 verwendet sein . In der
Kontaktierungshülse 10 können entsprechende ringförmige
Vertiefungsnuten vorgesehen sein, in denen die Dichtelemente 16, 17 aufgenommen sind . Es ist j edoch auch lediglich ein Zwischenlegen, wie es in Figur 2 ersichtlich ist, denkbar . Mit entsprechenden Nuten könnten die Dichtungen j edoch beim Aufschieben auf das Kabel zuverlässig in Position gehalten werden, d . h. in der Kontaktierungshülse 10 vormontiert sein .
Darüber hinaus ist es auch denkbar die Kraft F auf die Hülse mittels eines Magnetfelds durch ein elektrisch nicht
leitfähiges Gehäuse auf die Kontaktierungshülse aufzubringen. Dies hätte den Vorteil , dass die Kontaktierungshülse 10 bereits im Gehäuse vormontiert sein könnte und die
Kontaktierung im vormontierten Zustand erfolgt . Der
Einfachheit halber wurde j edoch auf eine Darstellung des Gehäuses in den Figuren verzichtet . In j edem Fall würde das Gehäuse in Figur 2 aber zumindest im Bereich des
Kontaktierungsabschnitts 11 die Kontaktierungshülse 10 vollständig umgeben .
Die zweite Ausführungsform in Figur 3 bildet die Leitung 1 aus den Figuren 1 und 2 derart weiter, dass sich die Kontaktierungshülse 10 zu einem Kontaktelement 20 fortsetzt . Das Kontaktelement umfasst einen Kern 21 , der einstückig mit einem Befestigungsabschnitt 22 ausgestaltet ist . Ferner ist eine Art Stecker bzw. Pin 23 einstückig mit dem
Befestigungsabschnitt 22 vorgesehen. Der Kern 21 ist
vorteilhafterweise zum Befestigungsabschnitt 22 hin
verjüngend ausgestaltet. Der Befestigungsabschnitt 22 ist vorteilhafterweise in der gleichen Richtung verjüngend ausgestaltet . Der Kern 21 befindet sich im Bezug zum
Befestigungsabschnitt gegenüber1iegend zum Pin 23. Sowohl der Kern 21 als auch der Befestigungsabschnitt 22 sind bei der dargestellten Ausführungsform kegelstumpfförmig ausgebildet .
Zur Ausbildung eines KoaxialSteckers erstreckt sich die Kontaktierungshülse 10 vorteilhafterweise bis über den
Befestigungsabschnitt 22 hinaus und bildet an ihrem dem Kabel abgewandten Ende 18 den koaxial außen liegenden Teil 24 des Koaxialsteckers . Der koaxial innen liegende Teil ist der Stecker bzw. Pin 23.
Vorteilhafterweise erfolgt insbesondere bei einem
Litzenleiter aus Aluminium die Kontaktierung des
Kontaktelements 20 mit dem Leiter 3 , indem die Litzen bzw. Einzelleiter 4 des Leiters durch den Kern 21 auseinander geschoben werden. Mit anderen Worten wird der Kern 21 zwischen die Einzelleiter 4 bzw. Litzen eingeführt . Die
Kontaktierungshülse 10 erstreckt sich derart , dass sie in einen zweiten Kontaktierungsbereich 30 die Litzen 4 des
Leiters 3 , in die der Kern 21 eingebracht wurde , umgibt.
Durch Aufbringen eines magnetischen Felds direkt auf die Kontaktierungshülse 10 im zweiten Kontaktierungsbereich 30 oder alternativ durch ein Gehäuse hindurch wird die
Kontaktierungshü1se 10 auch im Kontaktierungsbereich 30 plastisch verformt (umgeformt) , wodurch die Litzen 4 gegen den als Widerlager fungierenden Kern 21 gepresst werden und eine Kontaktierung der Litzen 4 mit dem Kern 21 und damit dem Kontaktelement 20 bzw. dem Stecker 23 erfolgt . Insbesondere kann durch das Vorsehen des Kerns 21 und/'oder der sich verjüngenden Ausbildung des Befestigungsabschnitts 22 und des Kerns 21 ein Verschweißen der Litzen 4 mit dem Kern 21 und somit mi dem Kontaktelement 20 erfolgen, was besonders bei der Verwendung von Aluminium als Li zenmaterial und/ oder als Material des Kontaktelements 20 vorteilhaft ist . Zusätzlich erstreckt sich die Kontaktierungshü1se 10 auch derart über das Kontaktelement 20 , dass sie den Befestigungsabschnitt 22 umgibt. Hier ist ein Befestigungsabschnitt 31 angeordnet , der bei der MagnetUmformung der Kontaktierungshülse 10 derart gegen de Befestigungsabschnitt 22 des Kontaktelements 20 gedrückt wird, dass eine feste Verbindung des Kontaktelernents 20 in der Hülse erfolgt . Indem das Magnetumformen in den Abschnitten 11 , 30 und 31 vorzugsweise gleichzeitig erfolgt , kann die Kontaktierung der Kontaktierungshülse 10 mit der Abschirmung 8 , die Kontaktierung des Kerns 21 , d . h . des Kontaktelernents 20 , mit den Einzeldrähten 4 sowie die
Befestigung der Kontaktierungshülse 10 an dem
Befestigungsabschnitt 22 des Kontaktelements 20 bzw.
umgekehrt in einem Verfahrensschritt erfolgen . Um eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktele ent 20 und der Kontaktierungshülse 10 zu verhindern, ist vorzugsweise zwischen der Innenseite 14 der Kontaktierungshülse 10 im Bereich der Litzen 4 und/oder des 3efestigungsabschnitts 22 , vorzugsweise zwischen beiden eine elektrische Isolierung 26 zwischengeschaltet . Auch im Bereich des
Befestigungsabschnitts 22 kann, wie in Bezug auf Figur 2 erläutert sein, ein Dichtelement angeordnet werden (nicht dargestellt) , um eine Längswasserdichtigkeit auch an der Verbindungsste11e zwischen dem Befestigungsabschnitt 22 und der Innenseite 14 der Kontaktierungshülse 10 zu realisieren . Durch diese Ausgestaltung in Figur 3 wird auf einfachste Weise ein KoaxialStecker mit einem Koaxialkabel verbunden . Vorteilhafterweise kann die Hülse gar in einem Gehäuse vormontiert sein und die Magnetumformung durch das Gehäuse hindurch stattfinden . Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung anhand der obigen Ausführungs formen nur beispielhaft erläutert wurde und verschiedenartige Abwandlungen und Modi fikat ionen denkbar sind. Auch ist es möglich Einzelaspekte der verschiedenen Ausführungs formen in den Figuren 1, 2 und 3 untereinander zu kombinieren, es sei denn, dass sich die Einzelaspekte
widersprechen .

Claims

PATENTA SPRÜCHE
1. Leitung , insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen, umfassend
ein Kabe1 mit ei er außen liegende Isolation (7) und einem von der Isolation umgebenen leitenden Element (8) ; und eine die Isolation umgebende Kontak ierungshülse (10) aus elektrisch leitfähigem Material mi wenigstens einer der Isolation zugewandten Schneidkante ( 12 ) , wobei die
Kontaktierungshülse zur Kontaktierung des leitenden Elements (8) mit der Kontaktierungshülse (10) mittels Magnetumformung auf die Isolation (7) gepresst ist und die Schneidkante (12) die Isolation (7) vollständig durchdringt und das leitende Element (8) zumindest kontaktiert.
2. Leitung nach Anspruch 1, bei der die Schneidkante ( 12) partiell in das leitende Element (8) eindringt .
3. Leitung nach Anspruch 1 oder 2 , bei der das leitende Element (8) eine mit der nach innen weisenden Seite der Isolation (7) in Kontakt stehende Abschirmung (8) ist .
4. Lei ung nach Anspruch 3 , bei der das Kabel eine ein Litzenbündel (3 ) umgebende innere Isolierung (5) aufweist und die Abschirmung (8) zwischen der inneren Isolierung (5) und der Isolation (7) angeordnet ist , wobei sich die
Kontaktierungshülse ( 10 ) zu einem Kontaktelement (20) fortsetzt , das einen Kern (21) , der zwischen den Litzen (4) des Litzenbündels (3 ) angeordnet ist, und einen von der Kontaktierungshülse ( 10 ) bereichsweise umgebenen
Befestigungsabschnitt (22 ) aufweist, wobei die
Kontaktierungshülse ( 10 ) durch MagnetUmformung der
Kontaktierungshülse ( 10 ) mit der Außenfläche des
Befestigungsbereichs (22) verbunden ist .
5. Leitung nach Anspruch 4, bei der die Kontaktierungshülse (10) das Litzenbündel (3) mit dem eingebrachten Kern (21) umgibt und der Kern (21) durch agnetumformung der
Kontaktierungshülse (10) mit dem Litzenbündel (3) elektrisch verbunden ist .
6. Leitung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei auf der Innenseite ( 14 ) der Kontaktierungshülse ( 10 ) im Bereich, in dem sie mit dem Litzenbündel (3) in Kontakt steht und/oder mit dem Befestigungsabschnitt (22 ) in Kontakt steht , eine
Isolierung (25, 26) vorgesehen ist.
7. Leitung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der sich der Kern (21) einstückig von dem Befestigungsabschnitt (22) fortsetzt .
8. Leitung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 , bei der sich der Kern (21) und/oder der Befestigungsabschnitt (22) , insbesondere in einer Richtung ausgehend vom Ende des leitenden Elements (8) zum Kontaktelement (20) hin,
verj üngen, insbesondere kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
9. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche , umfassend wenigstens ein erstes und ein zweites Dichtelement (16 , 17) , die auf entgegengesetzten Seiten der Schneidkante ( 12 ) und auf der Innenseite (14) der Kontaktierungshülse (10)
vorgesehen sind und mit dem Kabel , bevorzugt der Isolation (7) , in dichtendem Kontakt stehen .
10. Verfahren zur Leitungskonfektionierung umfassend die Schritte :
Aufbringen einer Kontakt!erungshü1se ( 10 ) mit einer radial nach innen weisenden Schneidkante ( 12 ) auf ein Kabel ( 1) mit einer außen liegende Isolation (7) und einem von der Isolation (7) umgebenen leitenden Element (8);
Magnetumformen der aufgebrachten
Kontaktierungshülse (10) , um die Kontaktierungshülse (10) auf die Isolation (7) aufzupressen, wobei die Schneidkante (12) die Isolation (7) vollständig durchdringt und das leitende
Element (8) zumindest kontaktiert .
11. Verfahren nach Anspruch 10 , bei dem die Schneidkante
(12 ) bei der MagnetUmformung partiell in das leitende Element (8) eindringt .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , bei dem die Kontaktierungshülse (10) in einem Gehäuse aus nicht leitfähigem Material aufgenommen ist und die Magnetumformung durch Aufbringen eines Magnetfelds durch das Gehäuse hindurch auf die Kontaktierungshülse ( 10 ) erfolgt .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12 , bei dem die Isolation (7) vor dem Magnetumformen in dem Bereich, in dem die Schneidkante ( 12 ) die Isolation durchdringt
vorgeschwächt wird .
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