DE102013201125B4 - Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder - Google Patents

Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder Download PDF

Info

Publication number
DE102013201125B4
DE102013201125B4 DE102013201125.3A DE102013201125A DE102013201125B4 DE 102013201125 B4 DE102013201125 B4 DE 102013201125B4 DE 102013201125 A DE102013201125 A DE 102013201125A DE 102013201125 B4 DE102013201125 B4 DE 102013201125B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inner conductor
conductor part
housing
connector
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102013201125.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102013201125A1 (de
Inventor
Stefan Wimmer
Rainer Peuke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Draexlmaier GmbH filed Critical Lisa Draexlmaier GmbH
Priority to DE102013201125.3A priority Critical patent/DE102013201125B4/de
Priority to CN201420043504.7U priority patent/CN203774495U/zh
Publication of DE102013201125A1 publication Critical patent/DE102013201125A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013201125B4 publication Critical patent/DE102013201125B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/06Riveted connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/15Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder insbesondere zur Verwendung im Bordnetz von Kraftfahrzeugen mit einem Innenleiter (5.1, 5.2) der in einem elektrisch isolierenden, Gehäuse angeordnet ist und einem Umformteil, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Innenleiter (5.1, 5.2) ein leitungsseitiges erstes Innenleiterteil (5.1) zum Anbinden an eine Leitung (6), und ein steckseitiges zweites Innenleiterteil (5.2) zur Verbindung mit einem Stecker aufweist und das erste Innenleiterteil (5.1) und das zweite Innenleiterteil (5.2) über eine Presspassung miteinander verbunden und miteinander vernietet sind wozu das zweite Innenleiterteil (5.1) einen Niet (5.121) aufweist, der durch Kontakt mit dem Umformteil (4.10) plastisch verformt ist. Ferner betrifft sie auch ein Verfahren zu dessen Herstellung oder der Herstellung einer elektrischen Verbindung für einen solchen Steckverbinder.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen. Es ist aber auch die Verwendung in anderen Bereichen denkbar. Im Besonderen betrifft sie einen Hochvoltsteckverbinder. Zum Beispiel kann sie einen gewinkelten Steckverbinder betreffen. Unter einem Steckverbinder ist diesbezüglich ein Bauteil zu verstehen, das mit einem anderen Bauteil zusammengebracht werden kann um eine Steckverbindung herzustellen. Rein beispielhaft sind als Steckverbinder Stecker und Buchse genannt. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Steckverbinders und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, insbesondere zwischen elektrisch leitenden Teilen eines oben genannten Steckverbinders und/oder die Herstellung eines solchen Steckverbinders.
  • STAND DER TECHNIK
  • Abnehmende Ressourcen petrochemischer Rohstoffe, die in den vergangenen Jahrzehnten überwiegend als Kraftstoff in Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kamen, führen dazu, dass derzeit verstärkt Mobilitätskonzepte entwickelt werden, in denen der Antrieb der Fahrzeuge über batterie- bzw. akkumulatorgespeiste Elektromotoren alleinig oder in Kombination mit einer weiteren nichtelektrischen Energiequelle, als sogenannter Hybrid-Antrieb, erfolgt.
  • Dies hat zur Konsequenz, dass klassische 14 V-Bordnetze zukünftig ergänzt oder vollständig ersetzt werden durch (Traktions-)Bordnetze mit erheblich höheren Spannungen von 200–750 V. In der Folge können die bisherigen zur Herstellung der Bordnetze eingesetzten Verbindungssysteme nicht mehr genutzt werden, da die mit derart hohen Spannungen verbundenen Phänomene von diesen nicht gehandhabt werden können.
  • Gleichzeitig ist ein einfaches Heranziehen von Verbindungskonzepten aus stationär eingesetzten Technologien, in denen ähnlich hohe Spannungen zum Einsatz kommen, nicht möglich, da diese nicht für die in Kraftfahrzeugen herrschenden Bedingungen ausgelegt sind.
  • Insbesondere müssen die Verbindungen so gestaltet sein, dass die im Fahrzeugbetrieb entstehenden Vibrationen die Qualität der Verbindung mittel- und langfristig nicht negativ beeinflussen. Dies betrifft vor allem die Güte der Kontaktierung der Leitungen, häufig geschirmten Leitungen, mit im Querschnitt erheblich größeren Innenleiterquerschnitten von 50 mm2 oder mehr aus Kupfer(-legierungen) oder aber zunehmend auch aus Aluminium(-legierungen).
  • Weiterhin werden an Verbindungen für Elektro- und Hybridfahrzeuge hohe Anforderungen in Bezug auf die Dichtigkeit gestellt. Ein Eindringen von Medien, wie z. B. Öl, Frostschutzmitteln, Streusalz, flüssigem Wasser oder Staub, durch welches die Verbindungsgüte mittelfristig negativ beeinflusst werden könnte, muss sicher vermieden werden.
  • Die Verbindungen müssen so gestaltet sein, dass die in Fahrzeugen auftretenden Temperaturen von bis zu 200°C keinen Einfluss auf die Funktionalität des Bordnetzes haben.
  • Durch die räumliche Nähe zu elektronischen Geräten, wie beispielsweise den Infotainment-Systemen von Kraftfahrzeugen muss eine vollständige Schirmung des Bordnetzes auch im Verbindungsbereich gewährleistet werden.
  • Zusätzlich muss vermieden werden, dass Personen durch Kontakt mit den stromführenden Leitungen im Betrieb oder bei der Montage beziehungsweise Wartung der Fahrzeuge oder bei Unfällen geschädigt werden.
  • Letztendlich muss die Herstellung und Montage der Verbindungskonzepte möglichst ressourceneffizient erfolgen, d. h. der Kapital-, Zeit- und Materialaufwand sollte minimal sein.
  • Aus der nachveröffentlichten DE 10 2012 201 123 B3 ist ein gewinkelter Steckverbinder bekannt, bei dem ein erstes Innenleiterteil und ein zweites Innenleiterteil über eine Presspassung miteinander verbunden sind. Eine solche Presspassung ist auch in der DE 10 2007 057 443 A1 oder der DE 198 51 790 A1 beschrieben. Ferner offenbart die DE 10 2007 057 501 A1 die Kombination einer Presspassung an einer Stelle und einer Nietverbindung an einer anderen Stelle. Aus der DE 25 29 852 B2 sind Nietverbindungen an einem Zapfen mit Kragen im Allgemeinen bekannt.
  • In der Regel kommen für die Innenleiterteile Kupfer oder Aluminium bzw. Legierungen davon als Material zum Einsatz. Diese Materialien weisen jedoch beim Verpressen eine gewisse Fließneigung auf. Dadurch widersteht die Verbindung, selbst bei relativ hohen Einpresskräften, nur relativ geringen Ausziehkräften. Dem wird dadurch entgegengetreten, dass die Presspassung stärker und die Wandstärke des Teils, in das eingepresst wird, größer ausgestaltet werden. Dies ist allerdings aus Sicht der Kosten und dem Herstellungsverfahren nachteilig.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich einen eingangs beschriebenen Steckverbinder, die Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung für einen solchen Steckverbinder oder zu dessen Herstellung zu schaffen, die eine kostengünstige und einfache Herstellung ermöglichen und dennoch hohe Ausziehkräfte realisieren.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie ein Verfahren mit den in Anspruch 8 beschriebenen Verfahrensschritten. Vorteilhafte Ausgestaltungen folgen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung der Erfindung und aus den Zeichnungen.
  • Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, die beiden Innenleiterteile neben dem Verpressen über eine Presspassung zusätzlich zu vernieten. Besonders bevorzugt ist es dabei, dass die Vernietung beim Einpressen automatisch mit erfolgt, so dass keine weiteren Verfahrensschritte erforderlich sind und die Taktzeiten letztlich gleich bleiben. Vorzugsweise findet das Vernieten wie auch das Einpressen innerhalb eines einstückig ausgestalteten, insbesondere gegossenen Gehäuses statt, wozu ein Umformteil zum Ausbilden der Nietverbindung (plastischen Verformen) in dem Gehäuse angeordnet ist und dort verbleibt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass durch die Kombination von Verpressen und Vernieten eine prozesssichere Herstellung mit hohen Auszugskräften realisiert werden kann. Zusätzlich hat sich ergeben, dass die Einpresskräfte geringer und auch die Wandstärke des Teils, in welches eingepresst wird, vermindert werden können, so dass sich mehrere Vorteile ergeben.
  • Ein erfindungsgemäßer Steckverbinder ist insbesondere zur Verwendung im Bordnetz von Kraftfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen geeignet. Er kann aber auch in anderen Bereichen oder zu anderen Zwecken als in Bordnetzen eingesetzt werden. Der erfindungsgemäße Steckverbinder wird im Folgenden als Stecker erläutert, kann aber auch als Steckeraufnahme (Buchse) ausgestaltet sein oder eine beliebige andere Komponente einer Steckverbindung bilden. Er weist ein elektrisch isolierendes Gehäuse auf. Das Gehäuse kann einstückig aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sein.
  • Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus einem Material, dass sowohl für die bei der Verwendung des Steckverbinders in Kraftfahrzeugen auftretenden Temperaturen von bis zu 200°C geeignet ist, als auch Kräfte ohne signifikante Verformung oder Bruchneigung aufnehmen und weiterleiten kann. Ein Beispiel für ein besonders geeignetes Material wäre ein Kunststoff oder ein Kunststoffgemisch mit signifikantem Polyamidanteil, insbesondere ein teilaromatisches Copolyamid, welches vorzugsweise faserverstärkt verwendet wird, mit einem Glas- oder Mineralfaseranteil von mehr als 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 25 Gewichtsprozent. Derartige Kunststoffe zeichnen sich zusätzlich durch eine sehr geringe Permeabilität aus, so dass das Eindiffundieren von Störmedien, wie beispielsweise Wassermolekülen in das Gehäuse wirksam verhindert wird.
  • Ein derartiges Gehäuse kann kostengünstig in einem gängigen Spritzgussverfahren hergestellt werden.
  • Das Gehäuse weist dabei zumindest einen Hohlraum auf in dem weitere Komponenten des Steckers angeordnet werden können. Wenn das Gehäuse zur Herstellung einer Mehrfach-, beispielsweise einer Zwei- oder Dreifach-, Steckverbindung genutzt werden soll, können mehrere nebeneinander angeordnete, elektrisch voneinander isolierte Hohlräume im Gehäuse vorgesehen werden. Alternativ kann auch ein einzelner ausreichend großer Hohlraum in dem Gehäuse angeordnet werden und die einzelnen Stecker einer Mehrfachsteckverbindung werden über zwischen diesen anzuordnende Isolierung (Isolierstücke oder Isolierstrecke) elektrisch voneinander getrennt.
  • Zur Anordnung weiterer Komponenten des Steckers ist der Hohlraum über zwei Öffnungen zugänglich, wobei die Öffnungen so gestaltet sind, dass die Komponenten zur Verbindung mit einer Leitung des Bordnetzes und die Komponenten zur Verbindung mit einem korrespondierenden Element, wie einer Steckeraufnahme, in einem Winkel, vorzugsweise 90°, zueinander angeordnet sind.
  • In dem Hohlraum des Gehäuses sind zumindest ein Innenleiter und bevorzugt ein Außenleiter angeordnet.
  • Der Innenleiter setzt sich aus einem ersten leitungsseitigen Innenleiterteil und einem zweiten steckseitigen Innenleiterteil zusammen.
  • Das erste Innenleiterteil dient dabei zur Kontaktierung eines Lastleiters einer Leitung des Bordnetzes und das zweite Innenleiterteil kontaktiert einen Lastleiter einer korrespondierend gestalteten Steckeraufnahme.
  • Dabei sind das erste und zweite Innenleiterteil vorzugsweise als Bauteile ausgeführt, die eine äußere Kontur aufweisen, durch welche ein lineares Einschieben bzw. Einpressen des ersten und zweiten Innenleiterteils in die jeweils dafür vorgesehenen, und entsprechend der Kontur der Innenleiterteile mit Öffnungen versehenen, weiteren im Gehäuse zum Zeitpunkt der Montage des Innenleiters vorhandenen Komponenten des Steckers vorgenommen werden kann. Das erste Innenleiterteil weist zusätzlich eine Öffnung auf, die zur seitlichen Aufnahme des zweiten Innenleiterteils dient und entsprechend geometrisch mit der Außenkontur des zweiten Innenleiterteils korrespondiert.
  • Das erste Innenleiterteil kann von einem Isolator umgeben sein und der Isolator ist formschlüssig und lagefixiert, vorzugsweise kraftschlüssig, im ersten Außenleiterteil angeordnet. Der Isolator weist bevorzugt eine seitliche Öffnung auf, die vom zweiten Innenleiterteil durchdrungen ist.
  • Erfindungsgemäß werden das erste Innenleiterteil und das zweite Innenleiterteil über eine Presspassung miteinander verbunden. Diese Pressverbindung gewährleistet dabei, dass die elektrische Kontaktierung der beiden Teile des Innenleiters auch bei mechanischen Beanspruchungen, bei Anordnung des erfindungsgemäßen Steckers im Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, zuverlässig funktioniert, ohne dass es zu Unterbrechungen oder gar zu Lichtbögen kommt, die zu einer Schädigung der Kontaktteile, des Gehäuses oder anderer Komponenten des Bordnetzes, wie beispielsweise Elektroniken, führen können. Insbesondere wird durch die Presspassung ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterteil geschaffen, der sich durch einen niedrigen Übergangswiderstand auszeichnet und in der Folge im Betrieb bei angelegten hohen Spannungen nur zu einer geringen Temperaturerhöhung im Bereich der Presspassung führt.
  • Zusätzlich zur Presspassung werden das erste Innenleiterteil und das zweite Innenleiterteil vernietet. Dadurch können prozesssicher hohe Auszugskräfte realisiert werden und gleichzeitig die Einpresshöhe und die Einpresskräfte reduziert werden, so dass zusätzlich zu den oben durch die Presspassung erzielten Vorteile auch hohe Auszugskräfte bei einfacher und kostengünstiger Herstellung realisierbar sind.
  • Diesbezüglich hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen als die korrespondierenden Teile der Presspassung einen Zapfen einerseits und eine Öffnung andererseits, insbesondere einen zylindrischen Zapfen und eine kreisrunde Öffnung vorzusehen. Zum einen sind diese Strukturen unkompliziert herzustellen. Zum anderen lassen sich diese zwei Komponenten leicht ineinander pressen.
  • Um ein besseres Verkrallen der Teile zu realisieren, kann es vorteilhaft sein die Außenfläche des Zapfens zumindest zu einem Teil seiner Höhe umlaufend mit einer Rändelung zu versehen.
  • Darüber hinaus hat es sich zum Vernieten der Innenleiterteile als vorteilhaft erwiesen den Zapfen an seinem freien Ende mit einem einstückig (materialeinheitlich) ausgebildeten Niet (vorzugsweise einem umlaufenden Kragen), der plastisch verformt ist, zu versehen. Mit anderen Worten schließt sich der Zapfen an einen Kontaktteil des Innenleiterteils an und hat ein freies Ende. An diesem freien Ende ist der Niet, z. B. der Kragen, ausgebildet. Der Kragen liegt dabei in Radialrichtung fluchtend zur Außenfläche des Zapfens oder radial innerhalb dieser Außenfläche. Wird der Zapfen in die Öffnung des ersten Innenleiterteils eingepresst, so steht der Kragen auf der in Einpressrichtung stromabwärtigen Seite des zweiten Innenleiterteils über dieses hervor und wird dabei plastisch verformt, um die Nietverbindung zu realisieren.
  • Erfindungsgemäß ist ein Umformteil vorgesehen, das zum Vernieten des ersten Innenleiterteils und des zweiten Innenleiterteils in dem Gehäuse angeordnet ist und in dem Gehäuse verbleibt. Bei Vorsehen des Niets bzw. Kragens kommt das Niet bzw. der Kragen beim Einpressen des zweiten Innenleiterteils bzw. dessen Zapfen in die Öffnung des ersten Innenleiterteils mit dem Umformteil in Kontakt. Beim weiteren Einpressen erfolgt eine plastische Verformung des Niets, um die Nietverbindung zu realisieren.
  • Das Umformteil kann ein separates Teil sein, das in das Gehäuse entsprechend dem Niet bzw. Zapfen gegenüberliegend bzw. zugewandt angeordnet ist. Vorteilhafterweise und für eine leichte Herstellung wird das Umformteil jedoch einstückig, das heißt materialeinheitlich mit dem Isolator ausgebildet, der das erste Innenleiterteil elektrisch isolierend umgibt.
  • Der Außenleiter besteht aus einem ersten leitungsseitigen Außenleiterteil und einem zweiten steckseitigen Außenleiterteil. Der Hohlraum ist dabei so gestaltet, dass durch eine erste Öffnung ein erstes Außenleiterteil formschlüssig eingeführt werden kann. Der Hohlraum ist hierzu abschnittsweise und korrespondierend zur Form des ersten Außenleiterteils so gestaltet, dass das erste Außenleiterteil bezogen auf die Einführrichtung in lediglich einer Winkelstellung eingeführt und nach dem Einführen im Gehäuse in Bezug auf die Winkelstellung lagefixiert ist. Hierzu kann das Gehäuse beispielsweise im Hohlraum parallel zur Einführrichtung verlaufende Stege aufweisen, die in korrespondierende Nuten an der Außenseite des ersten Außenleiterteils eingreifen.
  • In Einführrichtung ist das erste Außenleiterteil schwimmend gelagert. Dies hat den Vorteil, dass Toleranzen bei der Verbindung des Steckers mit einer korrespondierenden Steckeraufnahme ausgeglichen werden können.
  • Durch die zweite Öffnung des Hohlraums kann ein zweites Außenleiterteil eingeführt werden, wobei der Hohlraum in diesem Bereich im Gegensatz zu dem zuvor in Bezug auf das erste Außenleiterteil diskutierten Bereich so gestaltet ist, dass das zweite Außenleiterteil formschlüssig aber auch drehbar im Hohlraum angeordnet werden kann. Die zweite Öffnung ist dabei vorzugsweise zylindrisch, wobei die Längsachse der zweiten Öffnung zu der Längsachse der ersten Öffnung in der gewünschten Winkelstellung des Steckers angeordnet ist, gestaltet.
  • Dabei dient das zweite Außenleiterteil steckseitig als Schirmhülse zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem Schirmkontakt einer korrespondierend gestalteten Steckeraufnahme, wohingegen das erste Außenleiterteil leitungsseitig zur elektrischen und mechanischen Kontaktierung mit der Schirmung einer Leitung des Bordnetzes vorgesehen ist.
  • Bei den beiden Teilen des Außenleiters handelt es sich um Bauteile die eine äußere Kontur aufweisen, durch welche ein lineares Einschieben bzw. Einpressen des ersten und zweiten Außenleiterteils in die jeweils dafür vorgesehenen und entsprechend der Kontur der Außenleiterteile gestalteten Öffnungen im Gehäuse möglich ist. Der erste Außenleiterteil weist zusätzlich seitlich eine Öffnung auf, die zur Aufnahme des zweiten Außenleiterteils dient und entsprechend geometrisch mit der zur Verbindung vorgesehenen Außenkontur des zweiten Außenleiterteils korrespondiert.
  • Der Außenleiter umhüllt den Innenleiter mit Ausnahme der Bereiche, die leitungsseitig und steckseitig zur Kontaktierung vorgesehen sind.
  • Die im ersten Außenleiterteil vorhandene Öffnung, ist derart gestaltet, dass sowohl ein zweites Innenleiterteil zur Kontaktierung des ersten Innenleiterteils als auch ein konzentrisch um das zweite Innenleiterteil vorgesehenes, oben bereits beschriebenes, zweites Außenleiterteil innerhalb der Öffnung angeordnet werden kann.
  • Bevorzugt werden das erste und das zweite Außenleiterteil über eine Presspassung miteinander verbunden. Eine derartige kraftschlüssige, vorzugsweise lückenlose, Verbindung zwischen den zwei Teilen eines Außenleiters eines Steckers kann äußerst einfach hergestellt werden und gewährleistet durch die Überlappung der beiden Teile im Bereich der Presspassung gleichzeitig, dass eine vollständige Schirmung des Innenleiterteils besteht. Dabei kann durch die oben beschriebene Aufnahme des ersten und zweiten Außenleiterteils im Gehäuse sichergestellt werden, dass die beiden Teile des Außenleiters im Gehäuse im Hinblick auf die Presskontaktierung korrekt zueinander positioniert sind. Durch diese Anordnung des Außenleiters im Gehäuse und die sehr robuste Pressverbindung ist weiterhin gewährleitstet, dass beim Einsatz in einer Steckverbindung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs die notwendige Schirmung des Innenleiters im Bereich des Steckers gegeben ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn es sich bei dem ersten Außenleiterteil um ein in einem spanabhebenden Verfahren hergestelltes Bauteil handelt, d. h. dieses wird aus einem Materialblock herausgefräst und/oder gedreht oder anderweitig spanabhebend hergestellt. Derartig können auf einfache Art und Weise die zuvor genannten Geometrien zur Anordnung beziehungsweise optimalen Verbindung des ersten Außenleiterteils mit den zu diesem benachbarten weiteren Komponenten des Steckers, wie zum Beispiel des zweiten Außenleiterteils, des Isolators oder des Gehäuses, hergestellt werden.
  • Weiterhin bevorzugt ist es, wenn das erste Außenleiterteil aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht. Vorzugsweise handelt es sich um eine kurzspanende Kupferlegierung. Diese ermöglicht eine besonders effiziente Herstellung des ersten Außenleiterteils in hoher Qualität in einem spanabhebenden Verfahren. Die Oberfläche des ersten Außenleiterteils und der weiteren Strom leitenden Komponenten des Steckers kann zusätzlich vollständig oder partiell mit einem weiteren Material beschichtet werden, beispielsweise Zinn, Silber oder Gold, um dadurch einen verbesserten Übergangswiderstand, d. h. eine erhöhte Leitfähigkeit an der Verbindungsstelle von zwei Komponenten und/oder aber eine reduzierte Oxidationsneigung de Komponente zu erzielen.
  • Bevorzugt ist ebenfalls, wenn das erste Außenleiterteil in einen Anbindungsbereich und einen Verbindungsbereich unterteilt ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Bereichen um zwei getrennte Bauteile. In diesem Fall ist lediglich der Verbindungsbereich des ersten Außenleiterteils in einem spanabhebenden Verfahren hergestellt. Der Verbindungsbereich weist die Öffnung auf, in der das zweite Außenleiterteil angeordnet ist. Bei dem Anbindungsbereich handelt es sich um einen geometrisch einfach gestalteten und vorzugsweise als Massenware beziehbaren, beispielsweise rohrförmigen Abschnitt, der vor Montage des Steckers mit dem Verbindungsbereich verbunden, beispielsweise ebenfalls verpresst, wird.
  • Das erste Innenleiterteil weist bevorzugt einen Verbindungsbereich mit der Öffnung auf, in der das zweite Innenleiterteil angeordnet ist. Benachbart weist das erste Innenleiterteil einen Anbindungsbereich auf, der zur Kontaktierung mit dem Lastleiter einer Leitung dient.
  • Vorzugsweise liegen die Mittelpunkte der Öffnungen in den Verbindungsbereichen des ersten Innenleiterteils und des ersten Außenleiterteils auf einer gemeinsamen Achse. Dies hat den Vorteil, dass der zweite Innenleiter und der zweite Außenleiter in einem einzigen Presswerkzeug und vorzugsweise in einem einzigen Pressenhub miteinander verbunden werden können.
  • Dabei hat es sich zur Gewährleistung einer optimalen Qualität der Pressverbindung als vorteilhaft herausgestellt, wenn das erste Außenleiterteil und das erste Innenleiterteil im Verbindungsbereich parallele, vorzugsweise planparallele, Auflageflächen aufweisen. Eine derartige Gestaltung der beiden Komponenten führt dazu, dass die beim Einpressen des zweiten Außenleiterteils in das erste Außenleiterteil, beziehungsweise die beim Einpressen des zweiten Innenleiterteils in das erste Innenleiterteil auftretenden Kräfte nicht zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Gehäuses oder des um das erste Innenleiterteil angeordneten Isolators führen und es kann gleichzeitig sichergestellt werden, dass zur Herstellung von qualitativ hochwertigen Presspassungen eine homogene Krafteinleitung in eine Pressaufnahme erfolgt, in der das Gehäuse während der Herstellung des Steckers angeordnet wird.
  • Der Isolator besteht insbesondere aus einem Material, das sowohl für die bei der Verwendung des Steckverbinders in Kraftfahrzeugen auftretenden Temperaturen von bis zu 200°C geeignet ist, als auch die bei der Verpressung und Vernietung des Innenleiterteils auftretenden Kräfte ohne signifikante Verformung aufnehmen und weiterleiten kann. Ein Beispiel für ein besonders geeignetes Material wäre ein Kunststoff oder ein Kunststoffgemisch mit signifikantem Polyamidanteil, insbesondere ein teilaromatisches Copolyamid, welches vorzugsweise faserverstärkt verwendet wird, mit einem Glas- oder Mineralfaseranteil von mehr als 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 25 Gewichtsprozent.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Isolator mit Ausnahme des Umformteils zu der Auflagefläche des ersten Innenleiterteils parallele, vorzugsweise planparallele Auflageflächen aufweist.
  • Bei einem besonders vorteilhaften Aufbau des ersten Innenleiterteils besteht dieses aus einem einseitig mit einer Öffnung zur Aufnahme des zweiten Innenleiterteils versehenen, formstabilen platten- oder streifenförmigen Bauteil.
  • Der Isolator weist in diesem Fall eine zur Längsachse des Isolators parallele, abschnittsweise schlitzförmige Ausnehmung auf, die zur Aufnahme des ersten Innenleiterteils vorgesehen ist. Um eine besonders einfache Montage des ersten Innenleiterteils in dem Isolator zu ermöglichen ist die Eintrittsöffnung der schlitzförmigen Ausnehmung größer bemessen als die zur Aufnahme vorgesehenen Bereiche des ersten Innenleiterteils, das heißt die Eintrittsöffnung ist höher und/oder breiter als die diese Öffnung zuerst durchdringenden Bereiche des ersten Innenleiterteils. Um die beim Verbinden des ersten und zweiten Innenleiterteils auftretenden Kräfte aufzunehmen, weist die Ausnehmung, benachbart zur Öffnung im Verbindungsabschnitt des ersten Innenleiterteils, Auflageflächen auf, die so gestaltet sind, dass diese das erste Innenleiterteil im Isolator fixieren. Vorzugsweise sind benachbart zur Öffnung an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung zwei balkenförmige, in die Ausnehmung hereinragende, Auflageflächen vorgesehen. Alternativ können aber auch an drei oder vier Seiten die Öffnung umgebende Auflageflächen vorgesehen sein. Letztendlich ist es auch denkbar, die Öffnung ringförmig mit einer oder mehreren entsprechend der Form der Öffnung gebogenen Auflageflächen vollständig oder teilweise zu umgeben. Neben einer Fixierung hat eine derartige Gestaltung den weiteren Vorteil, dass der in der Öffnung angeordnete Teil des zweiten Innenleiterteils das erste Innenleiterteil auch geringfügig durchragen kann, ohne dass es bei der Erzeugung der Presspassung zu einer Schädigung des Isolators kommt.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Gehäuse benachbart zum Verbindungsbereich des ersten Außenleiterteils eine innere und eine äußere, das heißt zwei parallele, vorzugsweise planparallele, Auflageflächen aufweist, die wiederum parallel zu der Auflagefläche des ersten Außenleiterteils angeordnet sind.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn an dem Gehäuse ein Verschlussbügel angeordnet wird, der insbesondere bei der Verbindung des Steckverbinders mit der korrespondierenden Steckaufnahme die zur Montage notwendigen Kräfte herabsetzt, beziehungsweise die Montage erleichtert. Dabei ist es insbesondere bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Steckverbinders bevorzugt, wenn der Verschlussbügel lösbar am Gehäuse angeordnet ist. Dies ermöglicht die Anordnung des Verschlussbügels am Gehäuse, nachdem die Verpressung der Innen- und Außenleiterteile durchgeführt wurde. Alternativ ist der Verschlussbügel derart verschwenkbar am Gehäuse angeordnet, dass dieser in einer Schwenkstellung den Pressvorgang nicht negativ beeinflusst.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform umfasst einen Verschlussbügel mit einer Verriegelung, um die Verbindung von Stecker und korrespondierender Steckaufnahme vor einem unbeabsichtigten oder unbefugten Öffnen zu schützen.
  • Insbesondere wenn die Kontaktierung des ersten Innenleiters mit dem Lastleiters stoffschlüssig erfolgt, kann eine sehr robuste Anbindung erzielt werden. Vorzugsweise ist der erste Innenleiter mit dem Lastleiter der Leitung verschweißt. Dies hat den Vorteil, dass identische erste Innenleiter auch bei Lastleitern aus unterschiedlichen Materialien (z. B. Kupfer oder Aluminium bzw. deren Legierungen) zum Einsatz kommen können.
  • Weiterhin bevorzugt ist es, wenn das erste Außenleiterteil leitungsseitig mit dem Schirm der Leitung über eine den Schirm umgebende Stützhülse verpresst wird. Die Stützhülse führt dabei zu einer definierten Verbindung mit dem Schirm (Schirmgeflecht, Schirmfolie) der Leitung und die Verpressung des ersten Außenleiterteils mit der Stützhülse gewährleistet, dass die im ersten Außenleiterteil angeordneten Bauteile, wie das erste Innenleiterteil und der dieses umgebende Isolator verliersicher und lagefixiert umschlossen werden.
  • Der Verbindungsbereich des ersten Außenleiters mit dem Schirm der Leitung kann vorzugsweise mit einer zusätzlichen Dichtung versehen werden, die beispielsweise vor der Verbindung des Lastleiters der Leitung mit dem Innenleiter zusammen mit einem Deckel auf der Leitung angeordnet wird. Der Deckel weist Rasten auf, die mit entsprechend gestalteten Rastaufnahmen am Gehäuse verbunden werden können, um durch die Verbindung des Deckels mit dem Gehäuse des Steckers die Dichtung in ihrer Wirkstellung zu positionieren.
  • Ebenso kann steckseitig eine Dichtung vorgesehen werden, die mit der korrespondierend gestalteten Steckeraufnahme in eine Wirkverbindung tritt. Wenn der Stecker als Mehrfach-Stecker ausgeführt ist, handelt es sich bevorzugt um eine Summendichtung, d. h. die Dichtung ist benachbart zur Gehäusewand so angeordnet, dass diese alle Steckbereiche des Mehrfachsteckers umläuft und nach Montage des Steckers in der Steckaufnahme abdichtet.
  • Zur Festlegung der Dichtung ist ein entsprechend gestaltetes, beispielsweise ringförmiges Rastelement mit dem Gehäuse verbunden, vorzugsweise in das Gehäuse eingepresst.
  • Dabei hat ist es bevorzugt, wenn das Rastelement gleichzeitig zur Aufnahme einer Unterbrechungserkennung (sogenannter „Interlock”) der Steckverbindung ausgeführt ist. Die Unterbrechungserkennung dient insbesondere zur Überwachung der korrekten Positionierung des Steckers in der Steckeraufnahme. Durch die Befestigung der Unterbrechungserkennung am Rastelement kann diese einfach und kostengünstig hergestellt und in einem der letzten Montageschritte am Gehäuse des Steckers befestigt werden, so dass eine Beschädigung dieses Bauteils bei der Montage des Steckers weitestgehend vermieden werden kann.
  • Vorteilhaft wird ein Steckverbinder mit den zuvor beschriebenen Eigenschaften in einem Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug verwendet.
  • Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindung insbesondere für einen oben beschriebenen Steckverbinder sind die Folgenden, zum Teil schon erwähnten, Schritte erforderlich:
    Das zuvor beschriebene Gehäuse kann in einem Spritzgießprozess hergestellt werden.
  • Zeitlich und räumlich unabhängig davon kann der Lastleiter zum Beispiel einer Leitung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit dem ersten Innenleiterteil verbunden werden, vorzugsweise indem der Lastleiter mit dem ersten Innenleiterteil verschweißt wird.
  • Vor der Verbindung mit dem Lastleiter kann auf der Leitung ein Deckel und eine Dichtung angeordnet werden, die zur späteren Abdichtung des Gehäuses im Bereich der leitungsseitigen Verbindung vorgesehen sind.
  • In einem Folgeschritt wird ein Isolator zumindest um den Verbindungsbereich des ersten Innenleiterteils angeordnet. Zeitgleich oder in einem Folgeschritt kann der erste Außenleiter um den Isolator herum angeordnet werden.
  • Bevorzugt wird vor der Montage des ersten Außenleiters auf der Schirmung der Leitung eine Stützhülse angeordnet, beispielsweise indem diese mit der Schirmung verpresst wird.
  • Der erste Außenleiter wird in einem Folgeschritt mit der Schirmung der Leitung, vorzugsweise über die Schirmhülse, verbunden, vorzugsweise verpresst, ganz besonders bevorzugt vercrimpt.
  • Danach wird der mit der Leitung verbundene erste Außenleiter und der darin befindliche erste Innenleiter, welcher wiederum zur elektrischen Trennung vom ersten Außenleiter von dem Isolator umgeben ist, im Gehäuse angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann der auf der Leitung befindliche Deckel genutzt werden, um den ersten Außenleiter relativ zum Gehäuse festzulegen.
  • In einem Folgeschritt werden der zweite Außenleiter und der zweite Innenleiter im Gehäuse angeordnet.
  • In der Folge wird zumindest der erste Innenleiter mit dem zweiten Innenleiter über eine Presspassung verbunden, bevorzugt ist es, wenn gleichzeitig oder zeitlich unmittelbar benachbart auch der zweite Außenleiter mit dem ersten Außenleiter über eine Presspassung verbunden wird. Ferner werden der erste und zweite Innenleiter bevorzugt gleichzeitig oder zeitlich unmittelbar benachbart durch das Umformteil vernietet das in dem Gehäuse angeordnet ist und in dem Gehäuse verbleibt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird gleichzeitig oder unmittelbar folgend zu der Verbindung der Außenleiterteile und/oder der Innenleiterteile eine Isolatorkappe in den Zwischenraum zwischen zweitem Innenleiterteil und zweitem Außenleiterteil eingedrückt.
  • Vorzugsweise wird zur Komplettierung des Steckers steckseitig eine umlaufende Dichtung im Gehäuse angeordnet, die über ein vorzugsweise ringförmiges Rastelement, welches gegebenenfalls zusätzlich eine Unterbrechungserkennung aufweisen kann, mit dem Gehäuse verbunden wird.
  • Letztendlich wird in einem Folgeschritt ein Verschlussbügel am Gehäuse befestigt, beispielsweise verrastet oder verclipst.
  • Der erfindungsgemäße gewinkelte Steckverbinder ist durch wenige leicht automatisierbare und qualitativ einfach zu überwachende Fertigungsschritte herstellbar und eignet sich insbesondere zum Einsatz in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise Elektro- oder Hybridkraftfahrzeugen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen gewinkelten Steckverbinder in einem Längsschnitt vor dem Schritt des Vernietens;
  • 2 zeigt den erfindungsgemäßen gewinkelten Steckverbinder aus 1 im Längsschnitt nach dem Schritt des Vernietens;
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen gewinkelten Steckverbinder 1. Der gewinkelte Steckverbinder 1 ist als Einfachstecker ausgeführt und entsprechend mit einer Leitung 6 eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs verbunden. Leitungsseitig ist das nicht dargestellte Gehäuse des Steckers 1 mit einem nicht gezeigten Deckel verschlossen. Der Deckel kann mit dem Gehäuse verrastet werden und diese positionieren gleichzeitig eine Dichtung 2.10, um ein Eindringen von Medien an der Verbindungsstelle des Steckers mit der Leitung 6 zu unterbinden. Bei der Leitung 6 handelt es sich um eine geschirmte Leitung mit einem Schirmgeflecht, dass im Anbindungsbereich der Leitung 6 über die äußere Isolation der Leitung umgelegt und mit einer Stützhülse 6.30 auf dieser festgelegt wurde. Der im Verbindungsbereich aus der Leitung 6 herausragende Lastleiter 6.5 der Leitung wurde mit dem ersten Innenleiterteil 5.1 des gewinkelten Steckverbinders 1 verschweißt. Benachbart zum ersten Innenleiterteil 5.1 ist ein Isolator 4.1 dargestellt in dem das erste Innenleiterteil 5.1 angeordnet wird. Der Isolator 4.1 weist eine seitliche Öffnung auf, durch die das erste Innenleiterteil 5.1 kontaktierbar ist. Zur Kontaktierung der mit dem Schirmgeflecht der Leitung in elektrischer Wirkverbindung stehenden Stützhülse 6.30 weist der dargestellte erste Außenleiterteil 3.1 einen rohrförmigen Aufnahmeabschnitt auf. Weiterhin weist das erste Außenleiterteil 3.1 eine seitliche Öffnung auf, durch welche das nach der Montage des Steckers im ersten Außenleiterteil 3.1 angeordnete erste Innenleiterteil 5.1 kontaktiert werden kann. Das erste Außenleiterteil 5.1 weist eine äußere Kontur auf, die es möglich macht dieses linear in einen korrespondierend gestalteten Teil eines Hohlraums im Gehäuse einzuschieben. Steckseitig werden in den Hohlraum im Gehäuse ein zweiter Außenleiterteil 3.2 und ein in diesem angeordneter zweiter Innenleiterteil 5.2 eingeführt. Zwischen dem zweiten Innenleiterteil 5.2 und dem zweiten Außenleiterteil 3.2 wird zur elektrischen Isolierung der beiden Teile voneinander eine Isolatorkappe 4.2 angeordnet. Sowohl das zweite Außenleiterteil 3.2 als auch das zweite Innenleiterteil 5.2 weisen an ihrem inneren Umfang einen Einstich auf, in dem je ein Kontaktelement 3.20, 5.20 angeordnet ist. Bei dem Kontaktelement handelt es sich um eine ringförmige Kontaktlamelle. Vorzugsweise sind die lamellenartigen Kontaktelemente 3.20, 5.20 mit Ausnahme des Durchmessers identisch aufgebaut, d. h. diese wurden von einem identischen bandförmigen Halbzeug abgetrennt und im Anschluss daran unterschiedlich gebogen. Das erste und das zweite Außenleiterteil 3.1, 3.2 werden erfindungsgemäß nach der Anordnung im Gehäuse 2 miteinander derart verpresst, das zwischen den beiden Teilen eine Presspassung entsteht. Gleichzeitig sind im dargestellten Ausführungsbeispiel auch das erste und das zweite Innenleiterteil 5.1, 5.2 miteinander über eine Presspassung verbunden. Im Gehäuse sind formschlüssig in einem Hohlraum das erste Außenleiterteil 3.1 und das über eine Presspassung mit diesem verbundene zweite Außenleiterteil 3.2 angeordnet. Innerhalb des ersten Außenleiterteils 3.1 ist der Isolator 4.1 mit dem sich in diesem befindenden ersten Innenleiterteil 5.1 angeordnet. Das erste Innenleiterteil 5.1 ist als plattenförmiges Bauteil mit zumindest zwei parallelen Seiten ausgebildet. Eine der Seiten bildet eine Auflagefläche 5.111 mit dem der erste Innenleiter 5.1 auf der am Isolator 4.1 ausgebildeten parallelen Auflagefläche 4.111 aufliegt. An seinem einen Ende ist der erste Innenleiter 5.1 mit dem Lastleiter der Leitung 6 verschweißt und wird am gegenüberliegenden Ende vom zweiten Innenleiterteil 5.2 durchdrungen und ist mit diesem über eine Presspassung verbunden. Der beim Erzeugen der Presspassung zwischen erstem und zweiten Außenleiterteil 3.1, 3.2 und/oder erstem und zweitem Innenleiterteil 5.1, 5.2 vom Presswerkzeug ausgeübte Druck kann über die zuvor genannten (4.111 und 5.111) und weitere parallel zueinander angeordneten Auflageflächen der einzelnen Komponenten des Steckers effektiv aufgenommen werden, so dass eine qualitativ hochwertige Verbindung ohne Schädigung benachbarter Komponenten gefertigt werden kann.
  • Der erste Außenleiterteil 3.1 weist einen Verbindungsbereich 3.11 zur Verbindung mit dem zweiten Außenleiterteil 3.2 und einem Anbindungsbereich 3.12 zur Anbindung an ein Schirmgeflecht einer Leitung 6 eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges. Das erste Außenleiterteil 3.1 weist einen Hohlraum auf, in dem weitere Komponenten angeordnet werden können. Der Hohlraum weist zwei Öffnungen 3.110, 3.120 auf und ist so gestaltet, dass die weiteren Komponenten, wie beispielsweise die beiden Teile eines Innenleiters 5.1, 5.2 durch je eine der Öffnungen in einem Winkel zueinander angeordnet werden können. Dabei entspricht eine der Richtungen A der Richtung, in der ein Pressdruck (Pfeil) auf das erste Außenleiterteil 3.1 zur Verbindung mit dem zweiten Außenleiterteil 3.2 ausgeübt wird und eine der Richtungen B entspricht der Richtung die parallel zu der im Verbindungsbereich 3.11 des ersten Außenleiters 3.1 angeordnete Auflagefläche 3.111 verläuft, die gleichzeitig der Richtung entspricht in der das erste Außenleiterteil 3.1 in das Gehäuse 2 linear eingeschoben wird.
  • Das erste Innenleiterteil 5.1 ist wie erwähnt als plattenförmiges Bauteil mit zumindest zwei parallelen Seiten ausgebildet und weist einen Verbindungsbereich 5.11 und einen Anbindungsbereich 5.12 auf. Im Verbindungsbereich 5.11 ist eine Öffnung 5.110 angeordnet die von dem zweiten Innenleiterteil 5.2 zur Kontaktierung durchdrungen wird. Die Achse A der Öffnung 5.110 verläuft dabei parallel zu der Richtung (Pfeil) in der ein Pressdruck bei der Verbindung von erstem und zweitem Innenleiterteil 5.1, 5.2 ausgeübt wird. Senkrecht zu dieser Achse A verläuft eine Auflagefläche 5.111 über die ein Pressdruck an den das erste Innenleiterteil 5.1 umgebenden Isolator 4.1 abgeführt werden kann.
  • Zum Verpressen weist der zweite Innenleiterteil 5.2 einen Zapfen 5.210 auf. Der Zapfen 5.210 ist materialeinheitlich, das heißt einstückig mit dem zweiten Innenleiterteil 5.2 ausgestaltet und an diesem angebunden. Der Zapfen weist ein freies Ende 5.211 auf. Unter einem freien Ende ist diesbezüglich das Ende zu verstehen, welches nicht an dem zweiten Innenleiterteil 5.2 angebunden ist. Das heißt der Zapfen 5.210 weist zwei Enden auf, von denen eines an das zweite Innenleiterteil 5.2 angebunden bzw. materialeinheitlich mit diesem ausgebildet ist und das andere das gegenüberliegende bzw. entgegengesetzte Ende ist. Ferner ist an diesem freien Ende 5.211 ein umlaufender Kragen bzw. ein Niet 5.212 (siehe 1) ausgebildet, der zum späteren Vernieten (2) der Innenleiterteile 5.1 und 5.2 dient, wie es nachfolgend erläutert werden wird. Auf der Außenfläche des Zapfens 5.212 kann eine Rändelung vorgesehen sein, die sich über die gesamte Höhe zwischen den erwähnten Enden oder nur über eine Teilhöhe davon erstreckt.
  • Zu diesem Zweck weist der Isolator 4.1 fluchtend zur Öffnung 5.110 ein Umformteil 4.10 auf. Das Umformteil 4.10 ist materialeinheitlich bzw. einstückig mit dem Isolator 4.1 ausgestaltet.
  • Das Umformteil 4.10 ist bei der dargestellten Ausführungsform domförmig ausgestaltet, wobei die obere Fläche 4.11 zur Auflagefläche 4.111 zurückversetzt sein kann. Die abfallenden Flanken des Umformteils 4.10 sind fluchtend zu dem Kragen 5.212 ausgestaltet, so dass die Stirnseiten des Kragens 5.212 im Zuge des Verpressens auf die abfallenden Flanken des Umformteils 4.10 treffen und den Kragen 5.212 (Niet) plastisch verformen, um das erste und zweite Innenleiterteil 5.1 und 5.2 miteinander zu vernieten, wie es in 2 dargestellt ist.
  • In den 1 und 2 sind schematisch verschiedene Stadien bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen gewinkelten Steckverbinders 1 bzw. einer elektrischen Verbindung für einen solchen Steckverbinder dargestellt. Dabei zeigt 1 einen Zustand während des Einpressens des zweiten Innenleiterteils 5.2 bzw. dessen Zapfens 5.210 in die Öffnung 5.110 des ersten Innenleiterteils 5.1 während 2 das abgeschlossene Verbindungsverfahren inklusive der Nietverbindung zwischen dem ersten und zweiten Innenleiterteil 5.1 und 5.2 darstellt.
  • Der Lastleiter 6.5 an einem Ende der Leitung 6 wurde mit einem ersten Innenleiterteil 5.1 eines erfindungsgemäßen gewinkelten Steckverbinders 1 über ein Schweißverfahren verbunden. Zur Fixierung der Schirmung 6.3 der Leitung 6 wurde über diese eine Stützhülse 6.30 aufgebracht. Ferner wurde ein Isolator 4.1 und ein erstes Außenleiterteil 3.1 zumindest um den Verbindungsbereich 5.11 des ersten Innenleiterteils 5.1 angeordnet werden. In einem Folgeschritt wurde der Verbindungsbereich 3.11 des ersten Außenleiterteils 3.1 zumindest mit der Stützhülse 6.30 verbunden, hier vercrimpt. Die Leitung 6 ist fest mit dem ersten Außenleiterteil 3.1 und dem in diesem angeordneten weiteren, zuvor genannten Komponenten verbunden und das erste Außenleiterteil 3.1 wird durch eine erste Öffnung in einen Hohlraum des Gehäuses linear eingeschoben, wobei die Kontur des Hohlraums so gestaltet ist, dass das erste Außenleiterteil 3.1 verdrehfest im Hohlraum des Gehäuses 2 angeordnet ist. Das erste Außenleiterteil 3.1 wird durch ein Verrasten des Deckels am Gehäuse in diesem festgelegt. Die sich seitlich am ersten Außenleiterteil 3.1 angeordnete Öffnung zeigt in Richtung der zweiten Öffnung des Hohlraums des Gehäuses, durch welche in Folgeschritten ein zweites Außenleiterteil 3.2, ein zweites Innenleiterteil 5.2 und eine Isolatorkappe 4.2 im Hohlraum des Gehäuses angeordnet werden. In einem Pressschritt (1) werden nun das erste und das zweite Außenleiterteil 3.1, 3.2 miteinander verbunden, indem zwischen den Teilen eine Presspassung herbeigeführt wird. Zeitgleich werden auch das erste und das zweite Innenleiterteil 5.1, 5.2 miteinander unter Bildung einer Presspassung verpresst.
  • Beim Verpressen kommt die Stirnseite des Kragens 5.212 mit den Flanken des Umformteils 4.10 des Isolators 4.1 in Kontakt. Durch eine weitere Verpressung (Presshub) in Richtung A wird der Kragen 5.211, wie es in 2 dargestellt wird, plastisch verformt, so dass er den ersten Innenleiterteil 5.1 hintergreift und eine Nietverbindung realisiert wird. Mit anderen Worten werden eine erste Seite 5.112 und die gegenüberliegende Auflagefläche 5.111 des ersten Innenleiterteils 5.1 zwischen einer Schulter 5.213 und dem plastisch verformten Kragen (Niet) 5.212 eingeklemmt und daher zusätzlich zur Presspassung zwischen dem Zapfen 5.210 und der Öffnung 5.110 eine Nietverbindung zwischen dem ersten Innenleiterteil 5.1 und dem zweiten Innenleiterteil 5.2 realisiert.
  • Dadurch können die Auszugskräfte der Verbindung zwischen den Innenleiterteilen 5.1 und 5.2 erheblich erhöht werden, was auch dann gilt, wenn die Stärke des ersten Innenleiterteils 5.1, das heißt die Höhe der Presspassung reduziert wird und/oder die Stärke der Presspassung reduziert wird. Vor diesem Hintergrund können geringere Presskräfte in Richtung A zum Einsatz kommen, was der Prozesssicherheit und der Vermeidung von Beschädigungen anderer Bauteile entgegen kommt, ohne dass die erforderlichen Auszugskräfte unterschritten werden. Somit kann eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Innenleiterteil mit niedrigem Übergangswiderstand und hohen Auszugskräften bei einfacher und kostengünstiger sowie prozesssicherer Herstellung realisiert werden.
  • Schließlich wird zwischen das zweite Innenleiterteil 5.2 und das zweite Außenleiterteil 5.1 eine Isolatorkappe 4.2 eingepresst, die derart in den Isolator 4.1 hereinragt, dass die Teile des Innenleiters 5.1, 5.2 vollständig von den Teilen des Außenleiters 3.1, 3.2 elektrisch isoliert sind.

Claims (12)

  1. Steckverbinder (1), insbesondere zur Verwendung im Bordnetz besonders von Kraftfahrzeugen, mit einem Innenleiter (5.1, 5.2) der in einem elektrisch isolierenden, Gehäuse angeordnet ist und einem Umformteil, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Innenleiter (5.1, 5.2) ein leitungsseitiges erstes Innenleiterteil (5.1) zum Anbinden an eine Leitung (6), und ein steckseitiges zweites Innenleiterteil (5.2) zur Verbindung mit einem Stecker aufweist und das erste Innenleiterteil (5.1) und das zweite Innenleiterteil (5.2) über eine Presspassung miteinander verbunden und miteinander vernietet sind, wozu das zweite Innenleiterteil (5.1) einen Niet (5.212) aufweist, der durch Kontakt mit dem Umformteil (4.10) plastisch verformt ist.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem das zweite Innenleiterteil (5.2) einen Zapfen (5.210) aufweist, der in eine Öffnung (5.110) des ersten Innenleiterteils (5.1) gepresst ist, um das erste Innenleiterteil (5.1) und das zweite Innenleiterteil (5.2) über eine Presspassung miteinander zu verbinden.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 2, bei dem die Außenfläche des Zapfens (5.210) zumindest zu einem Teil seiner Höhe umlaufend mit einer Rändelung versehen ist.
  4. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Niet (5.212) einstückig an dem freien Ende des Zapfens (5.210) ausgebildet ist.
  5. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einem Isolator (4.1), wobei das Umformteil (4.10) einstückig mit dem Isolator ausgebildet ist.
  6. Verwendung eines Steckverbinders nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Bordnetz insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
  7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei das erste Innenleiterteil (5.1) des Steckverbinders (1) mit einem Lastleiter (6.5) der Leitung (6) des Bordnetzes stoffschlüssig verbunden ist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, insbesondere eines Steckverbinders (1) mit den folgenden Verfahrensschritten (a) Anordnen eines ersten Innenleiterteils (5.1) in einem Gehäuse (b) Anordnen eines zweiten Innenleiterteils (5.2) in dem Gehäuse (2) (c) Erzeugen einer Presspassung zwischen dem ersten Innenleiterteil (5.1) und dem zweiten Innenleiterteil (5.2) und (d) Vernieten des ersten Innenleiterteils (5.1) und des zweiten Innenleiterteils (5.2) durch plastisches Verformen eines Niets (5.212) des zweiten Innenleiterteils (5.2) durch Kontakt mit einem Umformteil (4.10) das in dem Gehäuse angeordnet ist und in dem Gehäuse verbleibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Schritte (c) und (d) während des Schrittes (b) sukzessive stattfinden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der Innenleiterteil (5.2) einen Zapfen (5.210) aufweist, der in Schritt (c) in eine Öffnung (5.110) des ersten Innenleiterteils (5.1) gepresst wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Niet (5.212) an dem freien Ende des Zapfens (5.210) einstückig ausgebildet ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner mit einem Isolator (4.1), der um einen Verbindungsbereich (5.11) des ersten Innenleiters angeordnet wird, wobei das Umformteil (4.10) einstückig mit dem Isolator ausgebildet ist.
DE102013201125.3A 2013-01-24 2013-01-24 Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder Active DE102013201125B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013201125.3A DE102013201125B4 (de) 2013-01-24 2013-01-24 Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder
CN201420043504.7U CN203774495U (zh) 2013-01-24 2014-01-23 插接式连接器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013201125.3A DE102013201125B4 (de) 2013-01-24 2013-01-24 Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013201125A1 DE102013201125A1 (de) 2014-07-24
DE102013201125B4 true DE102013201125B4 (de) 2014-09-04

Family

ID=51064499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013201125.3A Active DE102013201125B4 (de) 2013-01-24 2013-01-24 Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN203774495U (de)
DE (1) DE102013201125B4 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015002832A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-08 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Montage eines Winkelsteckverbinders
DE102016109882A1 (de) * 2016-05-30 2017-11-30 Rema Lipprandt Gmbh & Co. Kg Schnell trennbare elektrische Steckverbindung sowie Verfahren zur Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements mit einem elektrischen Leiter
CN206542036U (zh) * 2017-01-11 2017-10-03 哈廷电子有限公司及两合公司 用于为轨道车辆的联结的车厢供电的电连接装置
EP3685471B1 (de) 2017-09-22 2021-07-07 Harting Electric GmbH & Co. KG Hochstromsteckverbinder mit isolierhülse
CN109066227A (zh) * 2018-08-06 2018-12-21 四川永贵科技有限公司 一种带网络功能的车钩连接器
EP3965237B1 (de) * 2020-09-03 2024-06-19 TE Connectivity Germany GmbH Abgewinkelte verbinder und verfahren zur montage eines abgewinkelten verbinders
DE102021112300B4 (de) 2021-05-11 2023-09-21 Lisa Dräxlmaier GmbH Kontakteinrichtung für eine doppelstromschiene, gegenstück zu der kontakteinrichtung und kontaktsystem für zwei doppelstromschienen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2529852B2 (de) * 1975-07-04 1979-07-19 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Elektrische Kontaktierung einer auf einem isolierenden Träger aufgebrachten elektrisch leitfähigen Schicht
DE19851790A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-31 Ims Connector Systems Gmbh SMD-Koaxialsteckverbinder
DE102007057501A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines Steuergeräts

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007057443A1 (de) 2007-11-29 2009-06-04 Robert Bosch Gmbh Winkelstecker für Koaxialkabel
DE102012201123B3 (de) 2012-01-26 2013-03-21 Lisa Dräxlmaier GmbH Gewinkelter Hochvolt-Stecker

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2529852B2 (de) * 1975-07-04 1979-07-19 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Elektrische Kontaktierung einer auf einem isolierenden Träger aufgebrachten elektrisch leitfähigen Schicht
DE19851790A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-31 Ims Connector Systems Gmbh SMD-Koaxialsteckverbinder
DE102007057501A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines Steuergeräts

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013201125A1 (de) 2014-07-24
CN203774495U (zh) 2014-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012201123B3 (de) Gewinkelter Hochvolt-Stecker
DE102013201125B4 (de) Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder
DE102013017660B4 (de) Elektrische Anschlusskonsole für KFZ Bordnetzleitung
EP2027629B1 (de) Geschirmter steckverbinder und verfahren zu seiner herstellung
DE112016003124B4 (de) Abschirmstruktur und abschirmendes geflochtenes Element
DE102016105497B3 (de) Elektrischer Steckverbinder
DE112008000565T5 (de) Abschirmschale
DE202017101060U1 (de) Steckverbinder, insbesondere für eine Hochstromanwendung
DE102010009284B4 (de) Leitungseinheit mit Dichtfunktion
EP2950399B1 (de) Abdichtung der Verbindungsstelle zwischen zwei Leitern
DE102013013368B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung sowie elektrische Verbindung
DE102007057501A1 (de) Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung eines Steuergeräts
EP3206258B1 (de) System zur herstellung einer elektrischen verbindung, elektrische verbindung und verfahren zu deren herstellung
EP2467904B1 (de) Kontaktelement
EP3340392B1 (de) Anordnung zum verbinden von elektrischen leitungen
DE102013201531B4 (de) Elektrische Kontaktverbindung
DE102018205629A1 (de) Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug
DE102009033168B4 (de) Kontaktvorrichtung zur Herstellung einer lösbaren elektrischen Verbindung zwischen zwei Komponenten
DE202013010545U1 (de) Elektrisches Kontaktelement
DE202009005412U1 (de) Einrichtung zur Verbindung zweier ein- oder mehrpoliger elektrischer Kabel miteinander
EP3176883B1 (de) Gehäuse mit integrierter, elektrisch leitender schicht und system
EP3560766B1 (de) Leitungsanordnung für ein bordnetz eines kraftfahrzeugs
DE102013022354B3 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung sowie elektrische Verbindung
EP3373393A1 (de) Verbindungsbrücke zur verbindung von steckverbindern
DE102022202282A1 (de) Potentialverteiler sowie Verfahren zur elektrischen Kontaktierung von mehreren abisolierten Leiterenden

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final