DE102014204096A1

DE102014204096A1 - Verfahren zur Herstellung einer Kopplungsvorrichtung und Kopplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102014204096A1
Application number: DE102014204096.5A
Authority: DE
Inventors: Josef Pömmerl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-03-06
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2015-09-10

Abstract

Kopplungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Kopplungsvorrichtung, bei dem eine Aufnahmeeinheit (3), mindestens zwei Leitungsadern (5) und ein Schirmgeflecht (7) sowie ein Koppelelement (9) bereitgestellt werden, wobei die Aufnahmeeinheit (3) eine Schirmaufnahme (3a) aufweist, das Schirmgeflecht (7) die Leitungsadern (5) elektromagnetisch abschirmt und einen Schirmabschnitt (7a) aufweist, der die Schirmaufnahme (3a) konzentrisch ummantelt, der Schirmabschnitt (7a), die Leitungsadern (5) und die Aufnahmeeinheit (3) relativ zueinander derart bewegt werden, dass der Schirmabschnitt (7a) die Schirmaufnahme (3a) ummantelt und die Leitungsadern (5) in die Aufnahmeeinheit (3) eindringen, das Koppelelement (9) aufgeschoben auf den Schirmabschnitt (7a) die Schirmaufnahme (3a) konzentrisch umgibt, und ein Umfang des Koppelelements (9) mittels Magnetumformung, durch Beaufschlagen des Koppelelements (9) mit einem Magnetfeld, derart verringert wird, dass das Koppelelement (9) auf den Schirmabschnitt (7a) und die Schirmaufnahme (3a) gepresst wird, so dass das Schirmgeflecht (7) mit der Schirmaufnahme (3a) elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kopplungsvorrichtung und eine Kopplungsvorrichtung.
Aus DE102011087762A1 ist eine Gerätedurchführung bekannt zum Durchführen einer Hochfrequenzkabelanordnung mit einer Mehrzahl von Kabeln, die gemeinsam von einem Summenschirm ummantelt sind, durch ein Gehäuse. Die Gerätedurchführung weist ein Halteelement auf. Das Halteelement ist derart ausgebildet, dass der Summenschirm der Hochfrequenzkabelanordnung an dem Halteelement angebracht werden kann, um z. B. eine elektrische Verbindung von dem Summenschirm über das Halteelement zu dem Gehäuse herstellen zu können. Um den Summenschirm an der Gerätedurchführung elektrisch und mechanisch anbinden zu können, kann an dem Halteelement ein Schirmanbindungshalter vorgesehen sein. Der Schirmanbindungshalter kann dabei dazu ausgestaltet sein, den die Hochfrequenzkabelanordnung ummantelnden Summenschirm in elektrischem Kontakt mit dem Gerätegehäuse zu bringen. Das Halteelement selbst wiederum wird an dem Gerätegehäuse befestigt und mit diesem in elektrischem Kontakt gebracht.
Des Weiteren ist aus DE102012208207A1 eine Gehäuseabschirmung bekannt, bei der ein Masseleiter mit einem insbesondere Aluminium aufweisenden oder aus Aluminium bestehenden Gehäuse verbunden wird. Ist der Masseleiter als Schirmgeflecht vorgesehen, so kann an einem solchen Kabel eine Hülse aufgebracht und mit dem Schirmgeflecht verbunden werden. Die Hülse wird dann beispielsweise mit dem Gehäuse verpresst. Alternativ kann die Hülse in das Gehäuse eingeschraubt, mit diesem verschweißt oder eingegossen sein.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Kopplungsvorrichtung und eine Kopplungsvorrichtung zu schaffen, die eine zuverlässige Kopplung ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zur Herstellung einer Kopplungsvorrichtung, bei der eine Aufnahmeeinheit bereitgestellt wird, die eine Schirmaufnahme aus elektrisch leitfähigem Material aufweist. Eine Außenkontur eines Querschnitts der Schirmaufnahme weist mindestens zwei unterschiedliche Krümmungswerte auf.
Ferner werden mindestens zwei Leitungsadern und ein Schirmgeflecht bereitgestellt. Das Schirmgeflecht ist ausgebildet, die Leitungsadern elektromagnetisch abzuschirmen. Das Schirmgeflecht weist einen Schirmabschnitt auf, der ausgebildet ist, die Schirmaufnahme der Aufnahmeeinheit konzentrisch zu ummanteln.
Der Schirmabschnitt mit den Leitungsadern und die Aufnahmeeinheit werden relativ zueinander derart bewegt, dass der Schirmabschnitt die Schirmaufnahme ummantelt und die Leitungsadern in die Aufnahmeeinheit eindringen.
Ein Koppelelement aus elektrisch leitfähigem Material wird derart bereitgestellt, dass es aufgeschoben auf den Schirmabschnitt die Schirmaufnahme konzentrisch umgibt. Ein Umfang des Koppelelements wird mittels Magnetumformung, durch Beaufschlagen des Koppelelements mit einem Magnetfeld, derart verringert, dass das Koppelelement auf den Schirmabschnitt und die Schirmaufnahme gepresst wird. Das Schirmgeflecht wird so mit der Schirmaufnahme elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt.
Es hat sich gezeigt, dass bei einer Kopplung des Koppelelements und des Schirmabschnitts mit der Aufnahmeeinheit in einem Abschnitt höherer Krümmungswerte der konkaven Außenkontur des Querschnitts typischerweise eine höhere Anpresskraft auf das Koppelelement und den Schirmabschnitt als in einem Abschnitt niedrigerer Krümmungswerte wirkt. Durch die Magnetumformung des Koppelelements wird der Umfang des Koppelelements gleichmäßig verringert und ein Beitrag geleistet, dass die Anpresskraft unabhängig von den Krümmungswerten der Außenkontur gleichmäßig auf den Schirmabschnitt und die Schirmaufnahme wirkt. Dies hat den Vorteil, dass ein wirkungsvoller Beitrag geleistet wird, einen Gleichstromübergangswiderstand, eine Transferimpedanz und eine Schirmdämpfung der Kopplungsvorrichtung konstant zu halten, insbesondere über eine lange Betriebszeitdauer. Dadurch wird ein Beitrag geleistet, dass eine elektromagnetische Verträglichkeit der Kopplungsvorrichtung gewährleistet ist und zusätzliche Maßnahmen zur Dämpfung von Störsignalen entfallen können. Ferner kann durch die hohe Anpresskraft eine zusätzliche mechanische Fixierung des Schirmgeflechts entfallen.
Anwendungsbedingt oder aus bauräumlichen Gründen kann die Außenkontur des Querschnitts der Schirmaufnahme insbesondere eine Vielzahl unterschiedlicher Krümmungswerte aufweisen. Die Außenkontur kann zum Beispiel abschnittsweise ellipsenförmig oder umlaufend ellipsenförmig sein. Ferner kann die Außenkontur beispielsweise abschnittsweise geradenförmig sein. Des Weiteren kann die Außenkontur beispielsweise abschnittsweise kreisförmig sein.
Eine Schirmung der Leitungsadern trägt besonders wirkungsvoll dazu bei, beispielsweise die elektromagnetische Verträglichkeit zu gewährleisten.
Die Leitungsadern können beispielsweise Hochvoltleitungsadern sein.
Die Leitungsadern und das Schirmgeflecht können so bereitgestellt werden, dass das Schirmgeflecht bereits die Leitungsadern umgibt. Alternativ können die Leitungsadern und das Schirmgeflecht separat bereitgestellt werden.
Der Schirmabschnitt wird beispielsweise auf die Schirmaufnahme aufgeschoben, sodass er die Schirmaufnahme konzentrisch ummantelt.
Die Leitungsadern werden beispielsweise in die Aufnahmeeinheit eingeschoben. Die Aufnahmeeinheit weist an einem axialen Ende, das durch den Schirmabschnitt konzentrisch ummantelt ist, eine Stirnseite auf. Die Stirnseite kann beispielsweise eine oder mehrere Ausnehmungen aufweisen, in die die Leitungsadern eindringen. Die Leitungsadern können beispielsweise in der Aufnahmeeinheit elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein. Eine elektrische und/oder mechanische Kopplung der Leitungsadern kann beispielsweise auch extern zu der Aufnahmeeinheit erfolgen. In diesem Fall durchdringen die Leitungsadern die Aufnahmeeinheit.
Im Falle, dass das Schirmgeflecht so bereitgestellt wird, dass es die Leitungsadern umgibt, kann ein Einschieben der Leitungsadern in die Aufnahmeeinheit und ein Aufschieben des Schirmabschnitts auf die Schirmaufnahme in einem Schritt erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise auch die Aufnahmeeinheit auf die Leitungsadern und/oder das Schirmgeflecht zubewegt werden.
Das Koppelelement kann so bereitgestellt werden, dass es den Schirmabschnitt umgibt. Alternativ kann das Koppelelement so bereitgestellt werden, dass es das Schirmgeflecht extern des Schirmabschnitts umgibt oder es wird auf der Aufnahmeeinheit bereitgestellt, sodass es die Aufnahmeeinheit umgibt und auf die Schirmaufnahme geschoben werden kann. In diesem Fall wird das Koppelelement auf den Schirmabschnitt geschoben, wenn der Schirmabschnitt die Schirmaufnahme ummantelt.
Bei der Magnetumformung des Koppelelements wird das Koppelelement in einer Hochleistungsarbeitsspule mit einem zwischengeschalteten Feldformer positioniert. Die Hochleistungsarbeitsspule erzeugt gepulste Magnetfelder hoher Intensität, die eine Lorentzkraft hervorrufen, die konzentrisch auf das Koppelelement wirkt und den Umfang des Koppelelements gleichmäßig verringert. Die Magnetumformung kann auch als EMPT oder elektromagnetische Pulstechnologie bezeichnet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Aufnahmeeinheit einen Schirmabzugssteg auf. Der Schirmabzugssteg ragt über die Schirmaufnahme bezogen auf ihre Außenkontur hinaus. Der Schirmabzugssteg ist in einem Bereich eines axialen Endes der Aufnahmeeinheit angeordnet, welches von dem Schirmgeflecht ummantelt ist.
In vorteilhafter Weise wird so ein Beitrag zu einer robusten und zuverlässigen Kopplung des Schirmgeflechts mit der Aufnahmeeinheit geleistet.
Der Schirmabzugssteg kann bezogen auf seine Außenkontur beispielsweise über eine Innenkontur des Koppelelements hinausragen. Beispielsweise wirkt der Schirmabzugssteg als Zugentlastung, indem eine Abzugskraft, die in Längsrichtung, bezüglich des Koppelelements in Richtung des Schirmabzugsstegs auf das Schirmgeflecht wirkt, über den Schirmabzugssteg umgelenkt und nur anteilmäßig in Längsrichtung auf das Koppelelement übertragen wird. Des Weiteren kann der Schirmabzugssteg beispielsweise ein Abziehen des Koppelelements in Richtung des Schirmabzugsstegs verhindern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Dichtungstülle bereitgestellt. Die Dichtungstülle und die Aufnahmeeinheit werden derart relativ zueinander bewegt, dass die Dichtungstülle die Schirmaufnahme, den Schirmabschnitt und das Koppelelement ummantelt.
Dies trägt dazu bei, dass die Schirmaufnahme, der Schirmabschnitt und das Koppelelement vor Umwelteinflüssen geschützt sind und ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist. Die Aufnahmeeinheit, die Leitungsadern und das Schirmgeflecht können an Stellen verbaut sein, die Umwelteinflüssen, beispielsweise Feuchtigkeit, ausgesetzt sind. Die Dichtungstülle leistet einen Beitrag, eine Korrosion der Aufnahmeeinheit, der Leitungsadern und des Schirmgeflechts zu verhindern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Aufnahmeeinheit einen Dichtungsabzugssteg und eine Dichtungsaufnahme auf. Der Dichtungsabzugssteg ist bezüglich der Schirmaufnahme abgewandt von einem Bereich eines axialen Endes der Aufnahmeeinheit ausgebildet, das von dem Schirmgeflecht ummantelt ist. Der Dichtungsabzugssteg ragt über die Dichtungsaufnahme bezogen auf ihre Außenkontur hinaus. Die Dichtungsaufnahme ist in Richtung hin zu der Schirmaufnahme durch den Dichtungsabzugssteg begrenzt.
Die Dichtungstülle weist einen Dichtungsabschnitt auf, der so ausgebildet ist, dass der Dichtungsabzugssteg über eine Innenkontur des Dichtungsabschnitts hinaus ragt, wenn der Dichtungsabschnitt die Dichtungsaufnahme ummantelt. Der Dichtungsabschnitt ist ferner so ausgebildet, dass er die Aufnahmeeinheit über die Dichtungsaufnahme dichtend koppelt, wenn der Dichtungsabschnitt die Dichtungsaufnahme ummantelt.
Die Dichtungstülle und die Aufnahmeeinheit werden relativ so zueinander bewegt, dass der Dichtungsabschnitt die Dichtungsaufnahme ummantelt.
Dies hat den Vorteil, dass die Dichtungstülle zuverlässig fixiert werden kann.
Die Dichtungstülle kann beispielsweise elastisch verformt werden, sodass der Dichtungsabschnitt auf den Dichtungsabzugssteg geschoben werden kann. Beispielsweise wirkt durch eine Elastizität der Dichtungstülle eine Spannkraft des Dichtungsabschnitts auf die Dichtungsaufnahme. Der Dichtungsabschnitt liegt unter Spannung an der Dichtungsaufnahme an. Somit wird eine kraftschlüssige Kopplung zwischen dem Dichtungsabschnitt und der Dichtungsaufnahme erreicht.
In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, wenn die Dichtungstülle eine Stufe aufweist, die den Dichtungsabschnitt mit einem Bereich der Dichtungstülle verbindet, dessen Innenkontur über den Dichtungsabzugssteg der Aufnahmeeinheit ragt. Bei einer auf die Dichtungstülle wirkenden Kraft bezüglich des Dichtungsabschnitts in Richtung des Dichtungsabzugsstegs liegt die Stufe auf dem Dichtungsabzugssteg auf, sodass beispielsweise ein Verrutschen des Dichtungsabschnitts verhindert wird.
Der Dichtungsabzugssteg trägt zu einer Fixierung der Dichtungstülle bei und verhindert beispielsweise ein Abziehen der Dichtungstülle in Richtung des Dichtungsabzugsstegs.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Aufnahmeeinheit einen Dichtungsstauchsteg auf. Der Dichtungsstauchsteg ragt über die Dichtungsaufnahme bezogen auf ihre Außenkontur hinaus. Der Dichtungsstauchsteg begrenzt die Dichtungsaufnahme abgewandt von der Schirmaufnahme.
In vorteilhafter Weise trägt der Dichtungsstauchsteg dazu bei, dass die Dichtungstülle zuverlässig fixiert ist.
Ein Verrutschen des Dichtungsabschnitts in Richtung des Dichtungsstauchstegs ist durch den Dichtungsstauchsteg begrenzt ist.
In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, wenn die Dichtungstülle einen Dichtungssteg aufweist, der an einem axialen Ende des Dichtungsabschnitts in Richtung des Dichtungsstauchstegs angeordnet ist. In vorteilhafter Weise trägt der Dichtungssteg dazu bei, dass eine auf die Dichtungstülle wirkende Kraft in Richtung des Dichtungsstauchstegs eine Stauchung der Dichtungstülle hervorruft.
Der Dichtungsstauchsteg bildet zusammen mit dem Dichtungsabzugssteg eine Nut.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schirmaufnahme und das Koppelelement aus demselben elektrisch leitfähigen Material ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine Kontaktkorrosion vermieden werden kann.
Beispielsweise sind die Schirmaufnahme und das Koppelelement aus Aluminium ausgebildet.
Gemäß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Kopplungsvorrichtung, die die Aufnahmeeinheit mit der Schirmaufnahme aufweist, sowie die mindestens zwei Leitungsadern, das Schirmgeflecht mit dem Schirmabschnitt und das Koppelelement, das aufgeschoben auf den Schirmabschnitt die Schirmaufnahme konzentrisch umgibt. Das Schirmgeflecht schirmt die Leitungsadern elektromagnetisch ab und ummantelt mit dem Schirmabschnitt die Schirmaufnahme. Die Leitungsadern dringen in die Aufnahmeeinheit ein, und der Umfang des Koppelelements ist mittels Magnetumformung so verringert, dass das Koppelelement auf den Schirmabschnitt und die Schirmaufnahme presst, sodass das Schirmgeflecht mit der Schirmaufnahme elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt ist.
Die Kopplungsvorrichtung korrespondiert bezüglich ihrer Wirkung und ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen zu dem ersten Aspekt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt einer Kopplungsvorrichtung,
2 einen Querschnitt der Kopplungsvorrichtung gemäß 1 und,
3 ein Ablaufdiagramm eines Ablaufs zur Herstellung der Kopplungsvorrichtung.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Kopplungsvorrichtung (1) weist eine Steckereinheit 1, Leitungsadern 5, ein Schirmgeflecht 7, ein Koppelelement 9 sowie eine Dichtungstülle 11 auf.
Die Steckereinheit 1 umfasst die Aufnahmeeinheit 3, sowie den Fortsatz 13. Die Aufnahmeeinheit 3 weist eine Schirmaufnahme 3a, einen Schirmabzugssteg 3b, eine Dichtungsaufnahme 3c, einen Dichtungsabzugssteg 3d und einen Dichtungsstauchsteg 3e auf. Das Schirmgeflecht 7 weist einen Schirmabschnitt 7a auf. Die Dichtungstülle 11 weist einen Dichtungsabschnitt 11a, einen Dichtungssteg 11b und eine Stufe 11c auf.
Die Steckereinheit 1 kann beispielsweise als Hochvoltstecker ausgebildet sein. Der Fortsatz 13 ist beispielsweise zu einer mechanischen Kopplung der Steckereinheit 1 mit einem geeigneten Gegenstecker ausgebildet.
Die Aufnahmeeinheit 3 weist an einem axialen Ende eine von dem Fortsatz 13 abgewandte Stirnseite 3f auf. Beispielsweise weist die Stirnseite 3f orthogonal verlaufend zu der Stirnseite 3f mindestens eine Ausnehmung auf, in die die Leitungsadern 5 eindringen. Die Leitungsadern 5 ragen beispielsweise in eine Kavität des Fortsatzes 13. Die Leitungsadern 5 können beispielsweise in dieser Kavität elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein. Alternativ können die Leitungsadern 5 beispielsweise in der Ausnehmung der Aufnahmeeinheit 3 elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein.
Das Schirmgeflecht 7 ist derart angeordnet, dass es die Leitungsadern 5 beispielsweise konzentrisch umgibt und der Schirmabschnitt 7a die Schirmaufnahme 3a sowie den Schirmabzugssteg 3b ummantelt. Der Schirmabschnitt 7a reicht beispielsweise bis zu dem Dichtungsabzugssteg 3d heran. Das Schirmgeflecht 7 ist dazu ausgebildet, die Leitungsadern 5 elektromagnetisch abzuschirmen. Das Schirmgeflecht 7 ist beispielsweise aus Kupfer gefertigt. Beispielsweise kann das Schirmgeflecht 7 als Masseleiter ausgebildet sein.
Beispielsweise sind die Leitungsadern 5 als Hochvoltleitungsadern einer sogenannten Hochvolt UVW-Steckverbindung ausgebildet. Alternativ sind die Leitungsadern 5 beispielsweise als Leitungsadern eines sogenannten Infotainment-Stecksystems ausgebildet. Das Schirmgeflecht 7 trägt dazu bei, dass bei Betrieb der Leitungsadern 5 eine elektromagnetische Verträglichkeit gewährleistet ist.
Der Schirmabschnitt 3a ist von dem Koppelelement 9 umgeben. Ein Umfang des Koppelelements ist mittels Magnetumformung derart verringert, dass das Koppelelement den Schirmabschnitt auf die Schirmaufnahme 3a presst.
Eine Außenkontur des Schirmabschnitts 3a weist mindestens zwei Krümmungswerte auf. Durch die Magnetumformung des Koppelelements 9 presst das Koppelelement unabhängig von einer Krümmung seiner Außenkontur gleichmäßig auf den Schirmabschnitt 3a. Die Schirmaufnahme 3a sowie das Koppelelement 9 sind beispielsweise aus Aluminium gefertigt, sodass eine Kontaktkorrosion vermieden wird.
Durch eine Anpresskraft des Koppelelements 9, die unabhängig von der Krümmung der Außenkontur des Schirmabschnitts 7a gleichmäßig auf den Schirmabschnitt 7a wirkt, kann über eine lange Betriebszeitdauer beispielsweise ein wirkungsvoller Beitrag geleistet werden, einen Gleichstromübergangswiderstand und eine Transferimpedanz konstant niedrig zu halten. Ferner trägt die gleichmäßige Anpresskraft dazu bei, dass eine Schirmdämpfung der Kopplungsvorrichtung konstant hoch gehalten werden kann. Insbesondere bei temperaturbedingten Materialausdehnungen der Kopplungsvorrichtung wird ein Beitrag geleistet, dass der Gleichstromübergangswiderstand, die Transferimpedanz und die Schirmdämpfung konstant gehalten werden. So können Maßnahmen zur elektromagnetischen Verträglichkeit extern zu der Kopplungsvorrichtung, beispielsweise eine Unterdrückung von Störsignalen, wesentlich verringert werden oder entfallen.
Der Schirmabzugssteg 3b ist an einem axialen Ende der Aufnahmeeinheit 3 angeordnet, das von dem Schirmabschnitt 7a umgeben ist. Bei einer Abzugskraft, die bezüglich des Koppelelements 9 in Richtung des Schirmabzugsstegs 3b auf das Schirmgeflecht 7 wirkt, kann der Schirmabzugssteg 3b beispielsweise als Zugentlastung wirken.
Der Dichtungsabzugssteg 3d bildet mit dem Dichtungsstauchsteg 3e eine Nut. Der Dichtungssteg 11b ist an einem von dem Dichtungsabzugssteg 3d abgewandten axialen Ende des Dichtungsabschnitts 11a angeordnet. Die Stufe 11c der Dichtungstülle 11 ist dem Dichtungsabzugssteg 3d zugewandt zwischen dem Dichtungsabschnitt 11a und einem Bereich der Dichtungstülle 11 angeordnet, dessen Innenkontur über den Dichtungsabzugssteg 3d ragt.
Der Dichtungsabschnitt 11a der Dichtungstülle 11 ist zwischen den beiden Stegen angeordnet und ist begrenzt durch den Dichtungssteg 11b und die Stufe 11c.
1 zeigt einen spannungsfreien Zustand der Dichtungstülle 11. In einem montierten Zustand liegt der Dichtungsabschnitt 11a unter Spannung auf der Dichtungsaufnahme 3c auf. Die Dichtungstülle 11, insbesondere der Dichtungsabschnitt 11a ist elastisch verformbar, sodass der Dichtungsabschnitt 11a beispielsweise über den Dichtungsabzugssteg 3d der Nut geschoben werden kann und der Dichtungsabschnitt 11a eine Anpresskraft auf die Dichtungsaufnahme 3c erzeugt, sodass die Dichtungstülle 11 mit der Aufnahmeeinheit 3 kraftschlüssig gekoppelt ist.
Die Nut verhindert ein Verrutschen des Dichtungsabschnitts 11a. Insbesondere ist der Dichtungsabzugssteg 3d dazu ausgebildet, das Verrutschen der Dichtungstülle 11 in Richtung des Koppelelements 9 zu verhindern. Der Dichtungsstauchsteg 3e ist insbesondere dazu ausgebildet, das Verrutschen der Dichtungstülle 11 in Richtung des Fortsatzes 13 zu verhindern.
Die in 1 nur schematisch dargestellte Dichtungstülle 11 kann von dem Dichtungsabzugssteg 3d in Richtung des Koppelelements 9 einen beliebig langen Abschnitt der Aufnahmeeinheit 3, der Leitungsadern 5 und des Schirmgeflechts 7 ummanteln. Ebenso kann das Schirmgeflecht 7 in diese Richtung einen beliebig langen Abschnitt der Aufnahmeeinheit 3 und der Leitungsadern 5 ummanteln. Bevorzugt ummanteln die Dichtungstülle 11 und das Schirmgeflecht 7 die Leitungsadern 5 in dieser Richtung bis zu einer elektrischen und/oder mechanischen Kopplung des der Steckereinheit 1 abgewandten Endes der Leitungsadern 5.
Die Dichtungstülle 11 ist dazu ausgebildet, die Aufnahmeeinheit 3, das Schirmgeflecht 7, sowie das Koppelelement 9 vor Umwelteinflüssen zu schützen. Beispielsweise kann die Kopplungsvorrichtung Feuchtigkeit ausgesetzt sein. Zu diesem Zweck ist die Anpresskraft des Dichtungsabschnitts 11a auf die Dichtungsaufnahme 3c, so hoch, dass die Dichtungstülle 11 mit der Aufnahmeeinheit 3 dichtend abschließt.
2 zeigt einen Querschnitt der Kopplungsvorrichtung mit der Steckereinheit 1, der Aufnahmeeinheit 3, der Schirmaufnahme 3a, den Leitungsadern 5, dem Schirmabschnitt 7a, dem Koppelelement 9, sowie der Dichtungstülle 11.
Die Außenkontur des Querschnitts der Aufnahmeeinheit 3, der Schirmaufnahme 3a, des Schirmabschnitts 7a, sowie des Koppelelements 9 ist abschnittsweise kreisförmig, sowie abschnittsweise geradenförmig. Die Aufnahmeeinheit 3 weist drei kreisförmige Ausnehmungen auf, die auf einer längeren von beiden Symmetrieachsen des Querschnitts der Aufnahmeeinheit 3 angeordnet sind. In die drei Ausnehmungen ragt jeweils eine der Leitungsadern 5 hinein.
Die Schirmaufnahme 3a ist konzentrisch von dem Schirmabschnitt 7a ummantelt. Das Koppelelement 9 umgibt den Schirmabschnitt 7a sowie die Schirmaufnahme 3a konzentrisch. Das Koppelelement 9 presst den Schirmabschnitt 7a unabhängig von der Krümmung der Außenkontur auf die Schirmaufnahme 3a, sodass die Anpresskraft auf den Schirmabschnitt 7a in einem kreisförmigen Abschnitt der Außenkontur und einem geradenförmigen Abschnitt der Außenkontur gleichmäßig wirkt.
Die Dichtungstülle 11 umgibt das Koppelelement 9, den Schirmabschnitt 7a, sowie die Schirmaufnahme 3a und die Leitungsadern 5 konzentrisch.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ablaufs zur Herstellung der Kopplungsvorrichtung. In einem Schritt S1 werden die Steckereinheit 1, die Leitungsadern 5, das Schirmgeflecht 7, das Koppelelement 9 sowie die Dichtungstülle 11 bereitgestellt. Insbesondere wird die Steckereinheit 1 so bereitgestellt, dass sie die Aufnahmeeinheit 3 und den Fortsatz 13 umfasst, wobei die Aufnahmeeinheit 3 die Schirmaufnahme 3a, den Schirmabzugssteg 3b, die Dichtungsaufnahme 3c, den Dichtungsabzugssteg 3d, den Dichtungsstauchsteg 3e sowie die Stirnseite 3f mit den Ausnehmungen aufweist.
Ferner werden die Leitungsadern 5, das Schirmgeflecht 7 und die Dichtungstülle 11 derart bereitgestellt, dass das Schirmgeflecht 7 die Leitungsadern 5 bereits ummantelt und die Dichtungstülle bereits die Leitungsadern 5 und das Schirmgeflecht 7 ummantelt, beispielsweise so, dass ein axiales Ende der Leitungsadern 5 aus einem axialen Ende des Schirmgeflechts 7 mit dem Schirmabschnitt 7a ragt, und der Schirmabschnitt 7a aus einem axialen Ende der Dichtungstülle 11 mit dem Dichtungsabschnitt 11a ragt.
Die Steckereinheit 1 wird ferner derart bereitgestellt, dass zumindest die Schirmaufnahme 3a in einer EMPT Hochleistungsarbeitsspule angeordnet ist.
In einem Schritt S3 wird das Koppelelement 9 über das axiale Ende der Leitungsadern 5 auf den Schirmabschnitt 7a geschoben.
In einem Schritt S5 werden die Leitungsadern 5 in die Ausnehmungen der Stirnseite 3f eingeführt und gegebenenfalls elektrisch und/oder mechanisch in dem Fortsatz 13 der Steckereinheit 1 gekoppelt.
In einem Schritt S7 wird der Schirmabschnitt 7a zusammen mit dem Koppelelement 9 über den Schirmabzugssteg 3b auf die Schirmaufnahme 3a geschoben, sodass die Schirmaufnahme 3a zusammen mit dem Schirmabschnitt 7a und das Koppelelement 9 in der EMPT Hochleistungsarbeitsspule angeordnet ist.
In einem Schritt S9 wird der Umfang des Koppelelements 9 mittels Magnetumformung verringert, sodass das Koppelelement 9 den Schirmabschnitt 7a auf die Schirmaufnahme 3a presst.
In einem Schritt S11 wird der Dichtungsabschnitt 11a elastisch verformt, sodass er über den Dichtungsabzugssteg 3d gezogen werden kann und anschließend formschlüssig mit der Nut aus Dichtungsstauchsteg 3e und Dichtungsabzugssteg 3d verspannt ist.
Bezugszeichenliste

1: Steckereinheit
3: Aufnahmeeinheit
3a: Schirmaufnahme
3b: Schirmabzugssteg
3c: Dichtungsaufnahme
3d: Dichtungsabzugssteg
3e: Dichtungsstauchsteg
3f: Stirnseite
5: Leitungsader
7: Schirmgeflecht
7a: Schirmabschnitt
9: Koppelelement
11: Dichtungstülle
11a: Dichtungsabschnitt
11b: Dichtungssteg
11c: Stufe
13: Fortsatz
S1...S11: Ablaufschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011087762 A1 [0002]
DE 102012208207 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Kopplungsvorrichtung, bei dem – eine Aufnahmeeinheit (3) bereitgestellt wird, die eine Schirmaufnahme (3a) aus elektrisch leitfähigem Material aufweist, wobei eine Außenkontur eines Querschnitts der Schirmaufnahme (3a) mindestens zwei unterschiedliche Krümmungswerte aufweist, – mindestens zwei Leitungsadern (5) und ein Schirmgeflecht (7) bereitgestellt werden, wobei das Schirmgeflecht (7) ausgebildet ist, die Leitungsadern (5) elektromagnetisch abzuschirmen und das Schirmgeflecht (7) einen Schirmabschnitt (7a) aufweist, der ausgebildet ist, die Schirmaufnahme (3a) der Aufnahmeeinheit (3) konzentrisch zu ummanteln, – der Schirmabschnitt (7a) mit den Leitungsadern (5) und die Aufnahmeeinheit (3) relativ zueinander derart bewegt werden, dass der Schirmabschnitt (7a) die Schirmaufnahme (3a) ummantelt und die Leitungsadern (5) in die Aufnahmeeinheit (3) eindringen, – ein Koppelelement (9) aus elektrisch leitfähigem Material derart bereitgestellt wird, dass es aufgeschoben auf den Schirmabschnitt (7a) die Schirmaufnahme (3a) konzentrisch umgibt, – ein Umfang des Koppelelements (9) mittels Magnetumformung, durch Beaufschlagen des Koppelelements (9) mit einem Magnetfeld, derart verringert wird, dass das Koppelelement (9) auf den Schirmabschnitt (7a) und die Schirmaufnahme (3a) gepresst wird, so dass das Schirmgeflecht (7) mit der Schirmaufnahme (3a) elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Aufnahmeeinheit (3) einen Schirmabzugssteg (3b) aufweist, der über die Schirmaufnahme (3a) bezogen auf ihre Außenkontur hinaus ragt und der in einem Bereich eines axialen Endes der Aufnahmeeinheit (3) angeordnet ist, das von dem Schirmgeflecht (7) ummantelt ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem – eine Dichtungstülle (11) bereitgestellt wird und, – die Dichtungstülle (11) und die Aufnahmeeinheit (3) relativ derart zueinander bewegt werden, dass die Dichtungstülle (11) die Schirmaufnahme (3a), den Schirmabschnitt (7a) und das Koppelelement (9) ummantelt.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem – die Aufnahmeeinheit (3) einen Dichtungsabzugssteg (3d) und eine Dichtungsaufnahme (3c) aufweist, – der Dichtungsabzugssteg (3d) bezüglich der Schirmaufnahme (3a) abgewandt von einem Bereich eines axialen Endes der Aufnahmeeinheit (3) ausgebildet ist, das von dem Schirmgeflecht (7) ummantelt ist, und über die Dichtungsaufnahme (3c) bezogen auf ihre Außenkontur hinaus ragt, – die Dichtungsaufnahme (3c) in Richtung hin zu der Schirmaufnahme (3a) durch den Dichtungsabzugssteg (3d) begrenzt ist, – die Dichtungstülle (11) einen Dichtungsabschnitt (11a) aufweist, der so ausgebildet ist, dass der Dichtungsabzugssteg (3d) über eine Innenkontur des Dichtungsabschnitts (11a) hinaus ragt und der Dichtungsabschnitt (11a) die Aufnahmeeinheit (3) über die Dichtungsaufnahme (3c) dichtend koppelt, wenn der Dichtungsabschnitt (11a) die Dichtungsaufnahme (3c) ummantelt, – die Dichtungstülle (11) und die Aufnahmeeinheit (3) relativ so zueinander bewegt werden, dass der Dichtungsabschnitt (11a) die Dichtungsaufnahme (3c) ummantelt.
Verfahren nach Anspruch 4, bei der die Aufnahmeeinheit (3) einen Dichtungsstauchsteg (3e) aufweist, der über die Dichtungsaufnahme (3c) bezogen auf ihre Außenkontur hinaus ragt und die Dichtungsaufnahme (3c) abgewandt von der Schirmaufnahme (3a) begrenzt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Schirmaufnahme (3a) und das Koppelement (9) aus demselben elektrisch leitfähigen Material ausgebildet sind.
Kopplungsvorrichtung, die – eine Aufnahmeeinheit (3) umfasst, die eine Schirmaufnahme (3a) aus elektrisch leitfähigem Material aufweist, wobei eine Außenkontur eines Querschnitts der Schirmaufnahme (3a) mindestens zwei unterschiedliche Krümmungswerte aufweist, – mindestens zwei Leitungsadern (5) und ein Schirmgeflecht (7) umfasst, das die Leitungsadern (5) elektromagnetisch abschirmt und einen Schirmabschnitt (7a) aufweist, – ein Koppelelement (9) aus elektrisch leitfähigem Material umfasst, wobei – der Schirmabschnitt (7a) die Schirmaufnahme (3a) konzentrisch ummantelt und die Leitungsadern (5) in die Aufnahmeeinheit (3) eindringen und, – das Koppelelement (9) den Schirmabschnitt (7a) konzentrisch umgibt und durch Magnetumformung derart ausgebildet ist, dass das Koppelelement auf den Schirmabschnitt (7a) und die Schirmaufnahme (3a) gepresst ist, so dass das Schirmgeflecht (7) mit der Schirmaufnahme (3a) elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt ist.
Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Aufnahmeeinheit (3) einen Schirmabzugssteg (3b) aufweist, der über die Schirmaufnahme (3a) bezogen auf ihre Außenkontur hinaus ragt und der in einem Bereich eines axialen Endes der Aufnahmeeinheit (3) angeordnet ist, das von dem Schirmgeflecht (7) ummantelt ist.
Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, die eine Dichtungstülle (11) umfasst, die die Schirmaufnahme (3a), den Schirmabschnitt (7a) und das Koppelelement (9) ummantelt.
Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der – die Aufnahmeeinheit (3) einen Dichtungsabzugssteg (3d) und eine Dichtungsaufnahme (3c) aufweist, – der Dichtungsabzugssteg (3d) bezüglich der Schirmaufnahme (3a) abgewandt von einem Bereich eines axialen Endes der Aufnahmeeinheit (3) ausgebildet ist, das von dem Schirmgeflecht (7) ummantelt ist, und über die Dichtungsaufnahme (3c) bezogen auf ihre Außenkontur hinaus ragt, – die Dichtungsaufnahme (3c) in Richtung hin zu der Schirmaufnahme (3a) durch den Dichtungsabzugssteg (3d) begrenzt ist.
Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Aufnahmeeinheit (3) einen Dichtungsstauchsteg (3e) aufweist, der über die Dichtungsaufnahme (3c) bezogen auf ihre Außenkontur hinaus ragt und die Dichtungsaufnahme (3c) abgewandt von der Schirmaufnahme (3a) begrenzt.
Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der die Aufnahmeeinheit (3) und das Koppelement (9) aus demselben elektrisch leitfähigen Material ausgebildet sind.