DE102019108886A1

DE102019108886A1 - Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel, Steckverbinderanordnung, sowie Verfahren und Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels

Info

Publication number: DE102019108886A1
Application number: DE102019108886.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas MIEDL; Till Bredbeck; Johannes Schmid
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2020-10-08
Also published as: WO2020201423A1; CN113661612A; US20220173547A1; EP3949023A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3), aufweisend einen Außenleiterschirm (2) und eine auf dem Außenleiterschirm (2) befestigte Stützhülse (1), wobei die Stützhülse (1) ein steckerseitiges Ende (4) und ein kabelseitiges Ende (5) aufweist. Es ist vorgesehen, dass sich die Stützhülse (1) in einem kabelseitigen Endabschnitt (6) in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) verjüngt.

Description

Die Erfindung betrifft ein vorkonfektioniertes elektrisches Kabel, aufweisend einen Außenleiterschirm und eine auf dem Außenleiterschirm befestigte Stützhülse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft ferner eine Steckverbinderanordnung, umfassend ein elektrisches Kabel und einen mit zumindest einem Kabelende verbundenen elektrischen Steckverbinder, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung eines zu einer Stützhülse vorgeformten Stanzbiegeteils, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, wonach eine ein steckerseitiges Ende und ein kabelseitiges Ende aufweisende Stützhülse auf einem Außenleiterschirm eines elektrischen Kabels befestigt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, aufweisend eine Sensoreinrichtung, ein axial positionierbares Verformungswerkzeug sowie eine Steuereinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Bei der Konfektionierung von Kabeln werden deren Leiter typischerweise mit einem Steckverbinder verbunden, um anschließend elektrische Verbindungen mit anderen Kabeln bzw. Leitern, die korrespondierende Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder aufweisen, herstellen zu können. Bei einem Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder kann es sich um einen Stecker, einen Einbaustecker, eine Buchse, eine Kupplung oder einen Adapter handeln. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung „Steckverbinder“ bzw. „Gegensteckverbinder“ steht stellvertretend für alle Varianten.
In der Kabelkonfektion ist eine in mechanischer und elektrischer Hinsicht optimierte Verbindung zwischen dem mit einer Stützhülse vorkonfektionierten elektrischen Kabel und einem elektrischen Steckverbinder zu realisieren.
Insbesondere an Steckverbinder für die Automobilindustrie bzw. für Fahrzeuge werden hohe Anforderungen an deren Robustheit und die Sicherheit der Steckverbindungen gestellt. So muss eine Steckverbindung mitunter hohen Belastungen, beispielsweise mechanischen Belastungen, standhalten sowie definiert geschlossen bleiben, so dass die elektrische Verbindung nicht unbeabsichtigt, beispielsweise während des Betriebs eines Fahrzeugs, getrennt wird. Insbesondere beim autonomen Betrieb von Fahrzeugen und für Fahrerassistenzsysteme ist die Gewährleistung der Sicherheit vorrangig.
In mechanischer Hinsicht ist insbesondere eine stabile und vibrationssichere Verbindung zwischen dem elektrischen Kabel und dem elektrischen Steckverbinder, insbesondere ohne „Wackeln“, zu realisieren. Hierzu muss eine entsprechende Verbindung zwischen der Stützhülse und einem auf der Stützhülse befestigten Außenleiterteil des elektrischen Steckverbinders (nachfolgend als „Außenleiterelement“ oder „Außenleiterbaugruppe“ bezeichnet) realisiert werden.
Mitunter müssen beim autonomen Betrieb eines Fahrzeugs bzw. bei Verwendung von Assistenzsystemen hohe Datenmengen von mehreren Kameras, diversen Sensoren und Navigationsquellen miteinander kombiniert und transportiert werden, üblicherweise in Echtzeit. Der Betrieb vieler Geräte, Bildschirme und Kameras erfordert demnach eine leistungsfähige Infrastruktur in der Fahrzeugelektronik. Demnach sind die Anforderungen an die Steckverbinder und die Kabelverbindungen innerhalb eines Fahrzeugs auch bezüglich der erforderlichen Datenrate mittlerweile sehr hoch. Gleichzeitig ist es, zur Einsparung von Bauraum und Gewicht wichtig, die Steckverbinder möglichst kompakt auszubilden.
In elektrischer Hinsicht ist aus diesem Grunde insbesondere auf einen impedanzangepassten Übergang zwischen dem elektrischen Kabel und dem elektrischen Steckverbinder (bzw. zwischen der Stützhülse und dem Außenleiterelement des elektrischen Steckverbinders) zu achten. Insbesondere geometrische Unstetigkeiten gilt es zu vermeiden.
Um die Anforderungen zu erfüllen ist es in der Regel erforderlich, das vorkonfektionierte elektrische Kabel mit der auf dem Kabel befestigten Stützhülse in axialer Richtung exakt zum Außenleiterkontakt des Steckverbinders bzw. zu dem Außenleiterelement des Steckverbinders zu positionieren. Dies ist insbesondere bei der Kabelkonfektion von Kabeln zur Verwendung in der Hochfrequenztechnik derzeit nicht zufriedenstellend gelöst oder nur bedingt bzw. sehr aufwendig möglich.
In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein vorkonfektioniertes elektrisches Kabel und eine Steckverbinderanordnung bereitzustellen, bei dem bzw. bei der die Befestigung eines Außenleiterelements auf einer auf dem Kabel befestigten Stützhülse in mechanischer und elektrischer Hinsicht verbessert ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Verwendung eines zu einer Stützhülse vorgeformten Stanzbiegeteils bereitzustellen.
Schließlich ist es auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels bereitzustellen, bei dem bzw. bei der die Montage eines Außenleiterelements auf einer auf dem Kabel befestigten Stützhülse verbessert ist.
Die Aufgabe wird für das vorkonfektionierte elektrische Kabel mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen und für die Steckverbinderanordnung mit den in Anspruch 14 genannten Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der Verwendung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst. Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe außerdem mit den in Anspruch 16 und betreffend die Vorrichtung mit den in Anspruch 17 genannten Merkmalen gelöst.
Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
Es ist ein vorkonfektioniertes elektrisches Kabel vorgesehen, aufweisend einen Außenleiterschirm und eine auf dem Außenleiterschirm befestigte Stützhülse, wobei die Stützhülse ein steckerseitiges Ende und ein kabelseitiges Ende aufweist.
Grundsätzlich kann im Rahmen der Erfindung ein beliebiges elektrisches Kabel vorgesehen sein, das eine beliebige Anzahl an Innenleitern bzw. Kabeladern aufweist. Beispielsweise kann ein elektrisches Kabel im Rahmen der Erfindung einen Innenleiter, zwei Innenleiter, drei Innenleiter, vier Innenleiter oder noch mehr Innenleiter aufweisen. Vorzugsweise ist ein elektrisches Kabel mit zwei Innenleitern vorgesehen.
Sofern ein elektrisches Kabel mit nur einem Innenleiter vorgesehen ist, kann dieses als Koaxialkabel ausgebildet sein. Sofern ein elektrisches Kabel mit mehr als einem Innenleiter vorgesehen ist, können die Innenleiter des Kabels verdrillt sein, in der Art eines „Twisted-Pair“-Kabels; die Innenleiter können jedoch parallel geführt werden, wie beispielsweise bei einem „Parallel-Pair“-Kabel.
Bei dem Außenleiterschirm kann es sich insbesondere um ein Außenleiterschirmgeflecht aus miteinander verflochtenen Einzeldrähten handeln.
Unter dem steckerseitigen Ende der Stützhülse ist im Rahmen der Erfindung das axiale Ende der Stützhülse zu verstehen, das dem im Rahmen der Konfektionierung zu bearbeitenden freien Kabelende zugewandt ist. Das steckerseitige Ende der Stützhülse ist vorzugsweise einer zum Einstecken eines späteren Gegensteckverbinders vorgesehenen Öffnung des im Rahmen der Kabelkonfektionierung auf dem elektrischen Kabel zu befestigenden elektrischen Steckverbinders zugewandt.
Bei dem kabelseitigen Ende handelt es sich um das von dem steckerseitigen Ende der Stützhülse in Axialrichtung abgewandte Ende. Die Stützhülse erstreckt sich somit zwischen dem steckerseitigen Ende und dem kabelseitigen Ende in Axialrichtung entlang ihrer Längsachse bzw. Mittelachse.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich die Stützhülse in einem kabelseitigen Endabschnitt in Richtung auf das kabelseitige Ende verjüngt.
Der kabelseitige Endabschnitt erstreckt sich vorzugsweise in Axialrichtung und grenzt unmittelbar an das kabelseitige Ende an.
Vorzugsweise weist die Stützhülse neben dem kabelseitigen Endabschnitt noch weitere Abschnitte auf, insbesondere einen steckerseitigen Endabschnitt, der sich in Axialrichtung ausgehend von dem steckerseitigen Ende der Stützhülse erstreckt. Gegebenenfalls kann auch ein zwischen dem steckerseitigen Endabschnitt und dem kabelseitigen Endabschnitt verlaufender, mittlerer Abschnitt vorgesehen sein. Der steckerseitige Endabschnitt kann allerdings auch unmittelbar an den kabelseitigen Endabschnitt angrenzen.
Vorzugsweise verjüngt sich der kabelseitige Endabschnitt in Richtung auf das kabelseitige Ende konisch.
Die erfindungsgemäße Verjüngung der Stützhülse in dem kabelseitigen Endabschnitt kann insbesondere die axiale Positionierung der Stützhülse auf dem elektrischen Kabel und/oder die axiale Positionierung der Stützhülse innerhalb eines Bauteils oder einer Baugruppe eines im Rahmen der Konfektionierung aufzubringenden elektrischen Steckverbinders, beispielsweise dem nachfolgend noch beschriebenen Außenleiterelement, verbessern. Die axiale Positionierung der Stützhülse kann dadurch prozesssicher erfolgen.
Die erfindungsgemäße Verwendung eines sich verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts kann die mechanische und elektrische Verbindung zwischen der Stützhülse und dem elektrischen Kabel und/oder dem späteren Steckverbinder verbessern. Insbesondere montagebedingte Toleranzen von Bauteilen oder Baugruppen können ausgeglichen werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der kabelseitige Endabschnitt der Stützhülse derart ausgebildet ist, dass dieser durch einen Verformungsprozess, vorzugsweise einen Crimpprozess, derart verformbar ist, dass sich der kabelseitige Endabschnitt in Richtung auf das kabelseitige Ende verjüngt.
Vorzugsweise kann die Verjüngung des kabelseitigen Endabschnitts erst im Rahmen des Verformens (insbesondere Verpressens bzw. Vercrimpens) der Stützhülse auf dem elektrischen Kabel und/oder im Rahmen des Vercrimpens eines Bauteils oder einer Baugruppe des späteren elektrischen Steckverbinders auf der Stützhülse erzeugt oder verstärkt werden. Insbesondere kann die Verjüngung bei dem Vercrimpen bzw. Verpressen des nachfolgend noch beschriebenen Außenleiterelements auf der Stützhülse teilweise oder vollständig erzeugt werden.
Zur Ausbildung des sich verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts kann im Bereich des kabelseitigen Endabschnitts mindestens eine Aussparung (Freisparrung), bevorzugt zwei Aussparungen, vorgesehen sein.
Die Aussparung(en) kann/können kerbenförmig ausgebildet sein. Auch schlitzförmige Aussparungen, ähnlich wie bei einem Federkorb, sind möglich.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der kabelseitige Endabschnitt der Stützhülse einen Einschnitt, vorzugsweise zwei Einschnitte oder mehr Einschnitte aufweist, die sich ausgehend von dem kabelseitigen Ende in Axialrichtung durch den kabelseitigen Endabschnitt erstrecken.
Vorzugsweise können Gruppen von entlang des Umfangs der Stützhülse gegenüberliegenden Einschnitten vorgesehen.
Vorzugsweise können Einschnitte in der Art von Kerben vorgesehen sein.
Beispielsweise durch die Verwendung von einem oder von mehreren Einschnitten kann die Verjüngung in dem kabelseitigen Endabschnitt im Rahmen der Befestigung der Stützhülse auf dem Kabel oder im Rahmen der Befestigung eines weiteren Bauteils des elektrischen Steckverbinders auf der Stützhülse durch einen Verformungsprozess, insbesondere durch einen Crimpprozess, erst erzeugt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der kabelseitige Endabschnitt der Stützhülse als Verformungsbereich, insbesondere Crimpbereich, zur Befestigung der Stützhülse auf dem Außenleiterschirm ausgebildet ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der kabelseitige Endabschnitt der Stützhülse als Verformungsbereich, insbesondere Crimpbereich, zur Befestigung eines Bauteils oder einer Baugruppe eines elektrischen Steckverbinders, beispielsweise des Außenleiterelements, auf der Stützhülse ausgebildet ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der kabelseitige Endabschnitt der Stützhülse über eine axiale Länge erstreckt, die mindestens 5 % der Gesamtlänge der Stützhülse entspricht, vorzugsweise mindestens 10 % der Gesamtlänge der Stützhülse entspricht, besonders bevorzugt mindestens 20 % der Gesamtlänge der Stützhülse entspricht, ganz besonders bevorzugt mindestens 40 % der Gesamtlänge der Stützhülse entspricht, weiter bevorzugt mindestens 50 % der Gesamtlänge der Stützhülse entspricht, und noch weiter bevorzugt mindestens 60 % der Gesamtlänge der Stützhülse entspricht.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem kabelseitigen Endabschnitt, der sich in Richtung auf das kabelseitige Ende verjüngt, nicht um eine abgeschrägte Fläche einer Kante der Stützhülse bzw. nicht um eine Fase.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der kabelseitige Endabschnitt der Stützhülse in Richtung auf das kabelseitige Ende derart verjüngt, dass das kabelseitige Ende einen runden Querschnitt aufweist.
Das kabelseitige Ende kann alternativ auch ein anderes Querschnittsprofil aufweisen, beispielsweise ein ovales Profil, ein elliptisches Profil oder dergleichen.
Bevorzugt ist allerdings ein Rundcrimp vorgesehen, um damit einen konischen Bereich mit einem runden Querschnittsprofil an dem kabelseitigen Ende zu realisieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützhülse angrenzend an das steckerseitige Ende wenigstens eine als Anschlag verwendbare Stirnfläche ausbildet.
Die wenigstens eine Stirnfläche kann insbesondere als Anschlag der Stützhülse in einem weiteren Bauteil des elektrischen Steckverbinders, insbesondere des nachfolgend noch beschriebenen Außenleiterelements des elektrischen Steckverbinders, ausgebildet sein.
Die Verwendung eines Anschlags kann die axiale Positionierung der Stützhülse auf dem elektrischen Kabel und/oder in einem Bauteil oder einer Baugruppe, beispielsweise dem Außenleiterelements des elektrischen Steckverbinders, verbessern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stützhülse ausgebildet, um eine formschlüssige Verbindung mit einem Außenleiterelement eines elektrischen Steckverbinders einzugehen. Zur Ausbildung des Formschlusses können folgende Maßnahmen vorgesehen sein:

1. ein Abstützen der Stützhülse mit ihrer als Anschlag verwendbaren steckerseitigen Stirnfläche axial an einem an der Innenwandung des Außenleiterelements ausgebildeten, radial nach innen gerichteten Anschlagbereich; und
2. eine Abstützung des kabelseitigen Endabschnitts der Stützhülse in einer durch einen Crimpprozess ausgebildeten Einengung des Außenleiterelements des Steckverbinders.

Insbesondere hierdurch kann zwischen dem Anschlagbereich des Außenleiterelements und der Stützhülse eine spielfreie axiale Fixierung mit optimierten elektrischen Eigenschaften bereitgestellt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Stützhülse in einem steckerseitigen Endabschnitt in Richtung auf das steckerseitige Ende verjüngt.
Die vorstehenden und nachfolgenden Merkmale betreffend den kabelseitigen Endabschnitt können auch auf den steckerseitigen Endabschnitt bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Die Verwendung eines steckerseitigen Endabschnitts, der sich in Richtung auf das steckerseitige Ende verjüngt, zusätzlich zu dem sich verjüngenden kabelseitigen Endabschnitt, kann von Vorteil sein, um die axiale Positionierung der Stützhülse auf dem elektrischen Kabel und/oder in einem Bauteil oder einer Baugruppe, beispielsweise dem Außenleiterelement, eines elektrischen Steckverbinders weiter zu verbessern.
Ein sich in Richtung auf das steckerseitige Ende verjüngender steckerseitige Endabschnitt kann vorzugsweise als Alternative zu einem an das steckerseitige Ende angrenzenden Anschlag der Stützhülse - gegebenenfalls aber auch ergänzend hierzu - vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Außenleiterschirm über die Stützhülse zurückgeschlagen ist.
Insbesondere kann ein aus dem steckerseitigen Ende der Stützhülse in Richtung auf das vordere, freie Ende des Kabels austretender Abschnitt des Außenleiterschirms nach hinten über die Stützhülse umgeschlagen werden. Vorzugsweise erstreckt sich die zurückgeschlagene Schirmung bzw. der Außenleiterschirm axial über die Länge der Stützhülse bzw. über das kabelseitige Ende der Stützhülse hinaus.
Erfindungsgemäß kann aufgrund des sich verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts die Haftung und damit ein Zugabfang und eine elektrische Verbindung des Außenleiterschirms zwischen der Stützhülse und einem auf die Stützhülse aufgeschobenen Bauteil bzw. einer Baugruppe, insbesondere dem Außenleiterelement des Steckverbinders, verbessert sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützhülse zwei Stützbereiche aufweist. Es kann ein erster Stützbereich vorgesehen sein, der angrenzen an dem steckerseitigen Ende angeordnet ist und zwei im Querschnitt U-förmige Halbschalen aufweist, die mit ihren Öffnungen einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner kann ein zweiter Stützbereich vorgesehen sein, der angrenzend an das kabelseitige Ende ausgebildet ist und einen runden oder ovalen Querschnitt aufweist.
Eine Stützhülse mit zwei Stützbereichen kann insbesondere von Vorteil sein, wenn ein elektrisches Kabel mit mehreren Adern bzw. Innenleitern, beispielsweise zwei Innenleitern, vorgesehen ist. Die Kontur des ersten Stützbereichs kann damit insbesondere an die Kontur bzw. an den Querschnitt der nebeneinander angeordneten Innenleiter des elektrischen Kabels angepasst sein, wodurch die mechanische Haltekraft verbessert sein kann. Um hingegen die mechanische und elektrische Verbindung zwischen der Stützhülse und einem Bauteil oder einer Baugruppe, insbesondere dem Außenleiterelement des Steckverbinders, mit in der Regel rundem Querschnitt zu verbessern, kann der zweite Stützbereich mit vorzugsweise (im Wesentlichen) rundem Querschnitt von Vorteil sein.
Der erste Stützbereich und der zweite Stützbereich können vorzugsweise durch einen, besonders bevorzugt durch zwei, in Axialrichtung verlaufende Stege miteinander verbunden sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das vorkonfektionierte elektrische Kabel ein Außenleiterelement eines elektrischen Steckverbinders aufweist, das auf der Stützhülse befestigt, vorzugsweise vercrimpt ist.
Das Außenleiterelement kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Außenleiterelement kann auch als Außenleiterbaugruppe bezeichnet werden, insbesondere wenn das Außenleiterelement mehrteilig ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäß verbesserte Stützhülse kann sich insbesondere zur Befestigung in einem Außenleiterelement bzw. in einer Außenleiterbaugruppe des späteren Steckverbinders besonders gut eignen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Stützhülse, der Außenleiterschirm und/oder das Außenleiterelement bzw. die Außenleiterbaugruppe in dem ersten Stützbereich und/oder in dem zweiten Stützbereich miteinander vercrimpt bzw. verpresst sind. Vorzugsweise sind ausschließlich die Stützhülse und der Außenleiterschirm in dem ersten Stützbereich miteinander vercrimpt bzw. verpresst. Vorzugsweise sind Stützhülse, Außenleiterschirm und Außenleiterelement bzw. Außenleiterbaugruppe in dem zweiten Stützbereich gemeinsam miteinander vercrimpt bzw. verpresst.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Außenleiterelement wenigstens einen Anschlagbereich für den wenigstens einen stirnseitigen Anschlag der Stützhülse ausbildet, vorzugsweise eine innenliegende Schulter oder wenigstens einen in den Innenraum des Außenleiterelements hineinragenden Steg.
Die Stützhülse kann somit vorteilhaft bis zum Erreichen des Anschlagbereichs in Axialrichtung in das Außenleiterelement eingeschoben werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Außenleiterelement wenigstens einen Verformungsbereich, insbesondere Crimpbereich, aufweist, um das Außenleiterelement mit dem kabelseitigen Endabschnitt und/oder mit dem steckerseitigen Endabschnitt der Stützhülse zu verpressen bzw. zu vercrimpen.
Insbesondere ein Verpressen bzw. Vercrimpen des Außenleiterelements in einem axialen Bereich, der sich (bei einer axial bis in ihre Endposition in das Außenleiterelement eingeschobene Stützhülse) im Bereich des kabelseitigen Endabschnitts oder des steckerseitigen Endabschnitts der Stützhülse befindet, kann zu einer mechanischen und elektrisch stabilen und impedanzangepassten Verbindung führen.
Durch das Zusammenwirken des Außenleiterelements mit dem sich verjüngenden kabelseitigen Endabschnitt der Stützhülse bei dem Verpressen bzw. Vercrimpen der Bauteile kann schließlich eine axial spielfreie Fixierung der Stützhülse in dem Außenleiterelement erfolgen. Die Stützhülse kann sich einerseits an dem Anschlagbereich und andererseits im Bereich der Verjüngung axial abstützen.
Aufgrund der konischen bzw. sich verjüngenden Ausformung des kabelseitigen Endabschnitts in Zusammenwirkung mit dem Verformungsbereich des Außenleiterelements ist es möglich, dass sich die Stützhülse während des Verformungsprozessen axial weiter in Richtung auf den Anschlagbereich bzw. die innenliegende Schulter des Außenleiterelements verschiebt und somit eine noch bessere Verpressung stattfinden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die Stützhülse, insbesondere in dem zweiten Stützbereich, eine Einbuchtung aufweist, welche in Axialrichtung konturfolgend zu dem Außenleiterschirm ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Steckverbinderanordnung, umfassend ein elektrisches Kabel und einen mit zumindest einem Kabelende verbundenen elektrischen Steckverbinder. Die Steckverbinderanordnung (insbesondere der elektrische Steckverbinder) weist eine auf einem Au-ßenleiterschirm des elektrischen Kabels befestigte Stützhülse mit einem steckerseitigen Ende und einem kabelseitigen Ende, und ein auf der Stützhülse befestigtes Außenleiterelement auf. Es ist vorgesehen, dass sich die Stützhülse in einem kabelseitigen Endabschnitt in Richtung auf das kabelseitige Ende verjüngt.
Vorzugsweise ist der Außenleiterschirm über die Stützhülse nach hinten zurückgeschlagen und bevorzugt zwischen der Einengung des Außenleiterelements und zumindest dem kabelseitigen Endabschnitt der Stützhülse eingeklemmt.
Der elektrische Steckverbinder ist nicht auf einen spezifischen Steckverbindertyp beschränkt, wobei sich die Erfindung insbesondere für Steckverbinder und Steckverbindungen für die Hochfrequenztechnik eignet. Es kann sich dabei insbesondere um Steckverbinder bzw. Steckverbindungen des Typs PL, BNC, TNC, SMBA (FAKRA), SMA, SMB, SMS, SMC, SMP, BMS, HFM (FAKRA-Mini), H-MTD, BMK, Mini-Coax oder Makax handeln. Besonders bevorzugt ist der elektrische Steckverbinder als H-MTD-Steckverbinder ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder kann besonders vorteilhaft innerhalb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden. Mögliche Einsatzgebiete sind autonomes Fahren, Fahrer-Assistenz-Systeme, Navigationssysteme, „Infotainment“-Systeme, Fond-Entertainment-Systeme, Internetverbindungen und Wireless Gigabit (IEEE 802.11 ad Standard). Mögliche Anwendungen betreffen hochaufgelöste Kameras, beispielsweise 4K- und 8K-Kameras, Sensorik, Onboard-Computer, hochauflösende Bildschirme, hochauflösende Armaturenbretter, 3D-Navigationsgeräte und Mobilfunkgeräte.
Der Begriff „Fahrzeug“ beschreibt dabei jegliches Fortbewegungsmittel, insbesondere Fahrzeuge zu Lande, zu Wasser oder in der Luft, eingeschlossen auch Raumfahrzeuge.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder eignet sich jedoch für beliebige Anwendungen innerhalb der gesamten Elektrotechnik und ist nicht auf den Einsatz in der Fahrzeugtechnik beschränkt zu verstehen.
Die Erfindung betrifft außerdem eine vorteilhafte Verwendung eines zu einer Stützhülse vorgeformten Stanzbiegeteils zur Befestigung auf einem Außenleiterschirm eines elektrischen Kabels, wobei das Stanzbiegeteil derart ausgebildet ist, dass die Stützhülse ein steckerseitiges Ende und ein kabelseitiges Ende ausbildet. Es ist vorgesehen, dass sich die Stützhülse in einem kabelseitigen Endabschnitt in Richtung auf das kabelseitige Ende verjüngt.
Aufgrund der Verjüngung in dem kabelseitigen Endabschnitt kann insbesondere ein Spiel zwischen der Stützhülse und einem Außenleiterelement eines elektrischen Steckverbinders vermieden werden.
Besonders bevorzugt kann das zu der Stützhülse vorgeformte Stanzbiegeteil zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels mit einem Steckverbinder zur Verwendung in der Hochfrequenztechnik vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, wonach eine ein steckerseitiges Ende und ein kabelseitiges Ende aufweisende Stützhülse auf einem Außenleiterschirm eines elektrischen Kabels befestigt wird, wonach der Außenleiterschirm über die Stützhülse zurückgeschlagen wird, und wonach ein Außenleiterelement bzw. eine Außenleiterbaugruppe eines elektrischen Steckverbinders axial über die Stützhülse geschoben und auf der Stützhülse verpresst bzw. vercrimpt wird. Es ist vorgesehen, dass das Außenleiterelement zumindest im Bereich eines sich in Richtung auf das kabelseitige Ende der Stützhülse verjüngenden, kabelseitigen Endabschnitts mit der Stützhülse verpresst bzw. vercrimpt wird.
Vorzugsweise wird die Stützhülse derart in das Außenleiterelement eingeführt, dass Lufteinschlüsse und dadurch resultierende elektrische Störstellen, reduziert werden.
Das Kabel kann bis zum Anschlagen der Stützhülse an einem Anschlagbereich in Axialrichtung in das Außenleiterelement eingeschoben und anschließend im Bereich des sich verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts mit dem Außenleiterelement verpresst bzw. vercrimpt werden.
Die maximale Verformungskraft (bzw. Crimpkraft) kann bevorzugt im Bereich des kabelseitigen Endabschnitts der Stützhülse durch ein Verformungswerkzeug (insbesondere Crimpwerkzeug) aufgebracht werden, das entsprechend an die Position des kabelseitigen Endabschnitts auszurichten ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der sich verjüngende kabelseitige Endabschnitt aus einer ursprünglich hülsenförmigen Stützhülse dadurch ausgebildet wird, dass die Stützhülse während des Vercrimpens des Außenleiterelements auf der Stützhülse konisch verformt wird.
Die Stützhülse kann im Rahmen des Verfahrens aus einem Stanzbiegeteil hergestellt werden.
Das Stanzbiegeteil kann vor dem Befestigen auf dem Außenleiter des elektrischen Kabels zu der Stützhülse vorgeformt werden.
Es kann vorgesehen sein, das Stanzbiegeteil mit einem Einschnitt, vorzugsweise zwei Einschnitten oder mehr Einschnitten zu versehen, die sich ausgehend von dem späteren kabelseitigen Ende der Stützhülse in Axialrichtung durch den kabelseitigen Endabschnitt der späteren Stützhülse erstrecken.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können beliebige weitere Verfahrensschritte zur Konfektionierung des elektrischen Kabels vorgesehen sein, die vor, zwischen oder nach den bereits genannten Verfahrensschritten durchgeführt werden können.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zunächst ein Kabelmantel des elektrischen Kabels im Bereich des zu bearbeitenden Kabelendes abisoliert und das abgetrennte Kabelmantelstück von dem elektrischen Kabel abgezogen wird. Anschließend kann die erfindungsgemäße Stützhülse auf dem freigelegten Außenleiterschirm des elektrischen Kabels befestigt, vorzugsweise vercrimpt bzw. verpresst werden.
Nach dem Umlegen des Außenleiterschirms über die Stützhülse kann eine gegebenenfalls vorhandene Kabelfolie sowie ein optional vorhandenes dielektrisches Füllmaterial abisoliert und von dem elektrischen Kabel abgezogen werden, um die einzelnen, zu diesem Zeitpunkt in der Regel noch separat isolierten Innenleiter bzw. Kabeladern freizulegen.
Im Anschluss kann eine jeweilige Kabelisolierung abisoliert und die Enden der Kabeladern freigelegt werden. Anschließend kann jeweils ein Innenleiterteil des Steckverbinders mit den Kabeladern bzw. Innenleitern des Kabels verbunden, vorzugsweise vercrimpt bzw. verpresst werden.
Anschließend kann das Kabel im Rahmen der weiteren Kabelkonfektionierung in das Außenleiterelement bis zu einer vorgesehenen axialen Endposition eingeschoben werden. Die vorgesehene Endposition kann beispielsweise durch einen Anschlagbereich innerhalb des Außenleiterelements, beispielsweise eine innenliegende Schulter oder wenigstens einen in den Innenraum des Außenleiterelements hineinragenden Steg, vorgegeben sein. Auch ein sich verjüngender Bereich innerhalb des Außenleiterelements kann vorgesehen sein, der mit einem sich verjüngenden steckerseitigen oder kabelseitigen Endabschnitt der Stützhülse korrespondiert.
Gegebenenfalls kann die axiale Position der Stützhülse innerhalb des Außenleiterelements zusätzlich mittels einer Sensoreinrichtung erfasst werden, um die Position eines Verformungswerkzeugs (insbesondere Crimpwerkzeugs) zur Befestigung des Außenleiterelements auf der Stützhülse zu bestimmen.
Nach dem Befestigen, vorzugsweise Vercrimpen bzw. Verpressen, des Außenleiterelements auf der Stützhülse kann das bis zu diesem Punkt vorkonfektionierte elektrische Kabel in ein Kunststoffgehäuse des elektrischen Steckverbinders eingeführt werden, bis das Außenleiterelement in dem Kunststoffgehäuse eine vorgesehene axiale Endposition erreicht und beispielsweise in eine Primärsicherung bzw. Primärverrastung einrastet. Anschließend kann optional eine Sekundärsicherung verrastet werden.
Der vorstehende Verfahrensablauf ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Die Reihenfolge der jeweiligen Verfahrensschritte kann gegebenenfalls abweichen oder ergänzt werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels. Die Vorrichtung weist eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der axialen Position einer innerhalb eines Außenleiterelements eines elektrischen Steckverbinders angeordneten und auf einem Außenleiterschirm des elektrischen Kabels befestigten Stützhülse auf. Die Vorrichtung weist ferner ein axial positionierbares Verformungswerkzeug (insbesondere ein Crimpwerkzeug) sowie eine Steuereinrichtung zur Bestimmung einer vorgesehenen axialen Verformungsposition (bzw. Crimpposition) für das Verformungswerkzeug (bzw. Crimpwerkzeug) auf. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, um die Verformungsposition (bzw. Crimpposition) basierend auf der mittels der Sensoreinrichtung erfassten axialen Position der Stützhülse derart zu bestimmen, dass das Außenleiterelement zumindest im Bereich eines sich in Richtung auf das kabelseitige Ende der Stützhülse verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts auf der Stützhülse mittels des Verformungswerkzeugs (bzw. mittels des Crimpwerkzeugs) vercrimpbar ist.
Die axiale Position der Stützhülse innerhalb des Außenleiterelements kann von der Sensoreinrichtung unter Berücksichtigung der axialen Position des Außenleiterelements bestimmt werden. Insbesondere wenn das Außenleiterelement einen Anschlagbereich für die Stützhülse aufweist kann die relative axiale Position der Stützhülse innerhalb des Außenleiterelements vorbekannt sein. Die absolute axiale Position, beispielsweise innerhalb der Vorrichtung, kann dann von der Sensoreinrichtung ggf. einfach berechnet werden.
Die Sensoreinrichtung kann auch einen oder mehrere Sensoren aufweisen, um die axiale Position der Stützhülse innerhalb des Außenleiterelements zu erfassen.
In vorteilhafter Weise kann durch Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein mechanisch stabiler Formschluss zwischen dem Außenleiterelement und der Stützhülse erfolgen, ohne die Impedanz zu beeinflussen.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (insbesondere gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen) durchzuführen, wenn das Programm auf einer Steuereinrichtung einer Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (insbesondere gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen) ausgeführt wird.
Die Steuereinrichtung kann als Mikroprozessor ausgebildet sein. Anstelle eines Mikroprozessors kann auch eine beliebige weitere Einrichtung zur Implementierung der Steuereinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise eine oder mehrere Anordnungen diskreter elektrischer Bauteile auf einer Leiterplatte, eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine sonstige programmierbare Schaltung, beispielsweise auch ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine programmierbare logische Anordnung (PLA) und/oder ein handelsüblicher Computer.
Die nachfolgend noch dargestellte Lösung stellt eine von der Lösung des Anspruchs 1 unabhängige Erfindung dar, die jedoch auch in Kombination mit Anspruch 1 umgesetzt werden kann.
Die unabhängige Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel, welches an einem Ende mit einem Steckverbinder verbindbar ist, wobei das Kabel wenigstens zwei Adern, einen Außenleiterschirm, wenigstens ein Isoliermittel, welches zwischen den Adern und dem Außenleiterschirm ausgebildet ist, und eine Stützhülse aufweist, welche an dem Ende des elektrischen Kabels ausgebildet ist. Die Stützhülse weist einen ersten Stützbereich mit einem länglichen Querschnitt und einen zweiten Stützbereich mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt auf.
Unter „länglich“ wird im Rahmen der eigenständigen Erfindung verstanden, dass eine Erstreckung in einer ersten Richtung größer ist als eine Erstreckung in einer zweiten Richtung, wobei die zweite Richtung zu der ersten Richtung senkrecht verläuft.
Unter einem im Wesentlichen runden Querschnitt können auch runde Querschnitte verstanden werden, die Einbuchtungen in axialer Richtung aufweisen.
Längliche Querschnitte können beispielsweise im Wesentlichen langlochförmig sein, wonach kurze Seiten durch Halbkreise gebildet werden und die langen Seiten die kurzen Seiten verbinden. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die langen Seiten Einbuchtungen oder Unterbrechungen aufweisen können.
Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der eigenständigen Erfindung ergeben sich aus den Ausführungen, Weiterbildungen und den offenbarten einzelnen Merkmalen betreffend das vorkonfektionierte elektrische Kabel, die Steckverbinderanordnung, die Verwendung, das Verfahren zur Konfektionierung und die Vorrichtung zur Konfektionierung.
Ferner sei erwähnt, dass Merkmale, die im Zusammenhang mit dem vorkonfektionierten elektrischen Kabel beschrieben wurden, selbstverständlich auch für die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung, die Verwendung, das Verfahren und die Vorrichtung vorteilhaft umsetzbar sind - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem vorkonfektionierten elektrischen Kabel genannt wurden, auch auf die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung, die Verwendung, das Verfahren und die Vorrichtung bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Patentanspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielswiese ausschließlich aus den in Patentanspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1 % oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1 % oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:

1 ein zu einer Stützhülse mit zwei Stützbereichen vorgeformtes Stanzbiegeteil in perspektivischer Darstellung;
2 die Stützhülse der 1 nach einem Crimpprozess im Bereich des kabelseitigen Endes in perspektivischer Darstellung;
3 die Stützhülse der 2 in einer Draufsicht auf das kabelseitige Ende;
4 ein vorkonfektioniertes elektrisches Kabel mit der auf einem Außenleiterschirm befestigten Stützhülse gemäß 2 und einem auf der Stützhülse befestigten Außenleiterelement eines elektrischen Steckverbinders in einem perspektivischen Längsschnitt;
5 das vorkonfektionierte elektrische Kabel der 4 in perspektivischer Darstellung mit einem teilweise geschnittenen Außenleiterelement;
6 das vorkonfektionierte elektrische Kabel der 4 in perspektivischer Darstellung;
7 das vorkonfektionierte elektrische Kabel der 4 in einer Draufsicht auf das steckerseitige Ende der Stützhülse;
8 die Stützhülse und das Außenleiterelement der 4 in einer seitlichen Schnittdarstellung ohne das elektrische Kabel;
9 die Stützhülse und das Außenleiterelement der 8 in perspektivischer Schnittdarstellung;
10 eine Stützhülse gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit nur einem Stützbereich in perspektivischer Darstellung;
11 die Stützhülse der 10 in einem montierten Zustand innerhalb eines Außenleiterelements ohne das elektrische Kabel in einer seitlichen Schnittdarstellung;
12 eine Stützhülse gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit zwei konischen Endabschnitten in einer Seitenansicht;
13 eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung;
14 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels; und
15 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels.

1 zeigt ein zu einer Stützhülse 1 vorgeformtes Stanzbiegeteil zur Befestigung auf einem Außenleiterschirm 2 (vgl. beispielsweise 5) eines elektrischen Kabels 3. Die Stützhülse 1 weist ein steckerseitiges Ende 4 und ein kabelseitiges Ende 5 auf.
Die Stützhülse 1 weist einen kabelseitigen Endabschnitt 6 auf, der derart ausgebildet ist, dass dieser durch ein Verformungsprozess, nachfolgend beispielhaft einen Crimpprozess, (durch Pfeile in 1 angedeutet) derart verformbar ist, dass sich der kabelseitige Endabschnitt 6 nach dem Crimpprozess in Richtung auf das kabelseitige Ende 5 verjüngt, wie dies in 2 dargestellt ist. 3 zeigt eine Draufsicht auf das kabelseitige Ende 5 der Stützhülse 1. Der genannte Crimpprozess kann dabei insbesondere im Rahmen der nachfolgend beschriebenen Kabelkonfektionierung vorgesehen sein, vorzugsweise zur Befestigung der Stützhülse 1 auf dem Außenleiterschirm 2 des elektrischen Kabels 3 und/oder im Rahmen der Befestigung eines noch beschriebenen Außenleiterelements 7 auf der Stützhülse 1.
Um die Verjüngung in Richtung auf das kabelseitige Ende 5 erzeugen zu können, weist der kabelseitige Endabschnitt 6 der Stützhülse 1 zwei als Kerben 8 ausgebildete Einschnitte auf, die sich ausgehend von dem kabelseitigen Ende 5 in Axialrichtung (entlang der Mittelachse bzw. Längsachse L) durch den kabelseitigen Endabschnitt 6 erstrecken. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl Einschnitte bzw. Kerben 8 vorgesehen sein, gegebenenfalls auch nur ein Einschnitt oder mehr als zwei Einschnitte, beispielsweise drei Einschnitte, vier Einschnitte, fünf Einschnitte oder noch mehr Einschnitte. Der kabelseitige Endabschnitt 6 der Stützhülse 1 kann auch in der Art eines Federkorbs ausgebildet sein.
Der kabelseitige Endabschnitt 6 der Stützhülse 1 erstreckt sich über eine axiale Länge, die mindestens 5 % der Gesamtlänge der Stützhülse 1 entspricht, vorzugsweise mindestens 10 % der Gesamtlänge der Stützhülse 1 entspricht, besonders bevorzugt mindestens 20 % der Gesamtlänge der Stützhülse 1 entspricht, ganz besonders bevorzugt mindestens 40 % der Gesamtlänge der Stützhülse 1 entspricht, weiter bevorzugt mindestens 50 % der Gesamtlänge der Stützhülse 1 entspricht, und noch weiter bevorzugt mindestens 60 % der Gesamtlänge der Stützhülse 1 entspricht.
Der kabelseitige Endabschnitt 6 der Stützhülse 1 kann sich in Richtung auf das kabelseitige Ende 5 derart verjüngen, dass das kabelseitige Ende 5 einen runden Querschnitt aufweist. Alternativ kann beispielsweise auch ein ovaler oder elliptischer Querschnitt vorgesehen sein, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt (vgl. insbesondere 3).
Die in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 9 dargestellte Stützhülse 1 weist zwei Stützbereiche 9, 11 auf. Es ist ein erster Stützbereich 9 vorgesehen, der angrenzend an dem steckerseitigen Ende 4 angeordnet ist und zwei im Querschnitt U-förmige Halbschalen 10 aufweist, die mit ihren Öffnungen einander gegenüberliegend angeordnet sind (vgl. insbesondere die 5 und 7). Ein zweiter Stützbereich 11 ist angrenzend an das kabelseitige Ende 5 ausgebildet und weist einen runden oder ovalen Querschnitt auf. Der erste Stützbereich 9 ist mit dem zweiten Stützbereich 11 mittels zweier axialer Stege 30 verbunden. Grundsätzlich kann der erste Stützbereich 9 auch entfallen, wie dies in den Ausführungsbeispielen der 10 und 11 dargestellt ist.
Die 4 bis 9 zeigen ein vorkonfektioniertes elektrisches Kabel 3. Das elektrische Kabel 3 weist beispielhaft zwei Innenleiter 12 bzw. Kabeladern auf (vgl. insbesondere die 5 bis 7), die jeweils von einem Dielektrikum 13 umhüllt sind und vorzugsweise verdrillt in Axialrichtung durch das elektrische Kabel 3 verlaufen. Optional können die einzeln mit den Dielektrika 13 versehenen Innenleiter 12 gemeinsam in einem Isolationsmaterial 14 (auch als „Filler“ bezeichnet) geführt sein. Die mit ihrem jeweiligen Dielektrikum 13 isolierten Innenleiter 12 sind von einer nicht näher dargestellten Kabelfolie (auch als „Schirmfolie“ bezeichnet) umgeben, um die wiederum der Außenleiterschirm 2 verläuft. Um den Außenleiterschirm 2 ist der Kabelmantel 15 angeordnet (vgl. 13). Das dargestellte vorkonfektionierte elektrische Kabel 3 ist an dem zu bearbeitenden Kabelende bereichsweise abisoliert, um Zugang zu den Innenleitern 12 und dem Außenleiterschirm 2 für die Kabelkonfektionierung zu ermöglichen.
Das vorkonfektionierte elektrische Kabel 3 weist die auf dem Außenleiterschirm 2 befestigte Stützhülse 1 auf. Der Außenleiterschirm 2 ist vorzugsweise über die Stützhülse 1 zurückgeschlagen. Der Verlauf des Außenleiterschirms 2 ist beispielhaft in 8 angedeutet, wobei das elektrische Kabel 3 zur Vereinfachung ausgeblendet ist.
Das vorkonfektionierte elektrische Kabel 3 weist ferner ein Außenleiterelement 7 eines elektrischen Steckverbinders 16 (vgl. 13) auf, das auf der Stützhülse 1 befestigt, vorzugsweise vercrimpt ist. Wie besonders gut in den 8 und 9 erkennbar ist, weist das Außenleiterelement 7 wenigstens einen Anschlagbereich für wenigstens einen stirnseitigen Anschlag 17 der Stützhülse 1 auf. Im Ausführungsbeispiel ist der Anschlagbereich als innenliegende Schulter 18 ausgebildet. Es können auch mehrere Schultern 18 für mehrere Anschläge 17 der Stützhülse 1 vorgesehen sein, wie dargestellt. Grundsätzlich kann auch wenigstens ein in den Innenraum des Außenleiterelements 7 hineinragender Steg vorgesehen sein, um den wenigstens einen Anschlagbereich auszubilden. Die Stützhülse 1 kann somit formschlüssig an den Schultern 18 bzw. an dem Anschlagbereich des Außenleiterelements 7 anschlagen.
Ferner weist das Außenleiterelement 7 einen Crimpbereich auf (mittels zweier Pfeile in 8 angedeutet), um das Außenleiterelement 7 mit dem kabelseitigen Endabschnitt 6 der Stützhülse 1 zu vercrimpen. Der Außenleiterschirm 2 kann dabei zwischen der Stützhülse 1 und dem Außenleiterelement 7 eingequetscht werden. Der kabelseitige Endabschnitt 6 der Stützhülse 1 ist vorzugsweise als Crimpbereich zur Befestigung der Stützhülse 1 auf dem Außenleiterschirm 2 und/oder zur Befestigung des Außenleiterelements 7 auf der Stützhülse 1 ausgebildet.
Durch die sich verjüngende Ausgestaltung des kabelseitigen Endabschnitts 6 der Stützhülse 1 kann auch bei einer (z. B. toleranzbedingt) ungenauen Positionierung eines Crimpwerkzeugs eine ausreichend stabile und elektrisch geeignete Verbindung zwischen dem Außenleiterelement 7 und der Stützhülse 1 erfolgen.
Aufgrund der vorteilhaften Kombination der innenliegenden Schulter(n) 18 des Außenleiterelements 7 und dem sich verjüngenden kabelseitigen Endabschnitt 6 der Stützhülse 1, der vorteilhaft mit dem Crimpbereich des Außenleiterelements 7 zusammenwirkt, kann insgesamt eine formschlüssige Verbindung zwischen Stützhülse 1 und Außenleiterelement 7 entstehen, bei der einerseits Lufteinschlüsse vorteilhaft vermieden werden und andererseits der Außenleiterschirm 2 vorteilhaft zwischen Außenleiterelement 7 und Stützhülse 1 verläuft. Es kann erfindungsgemäß eine besonders gute mechanische Verbindung und eine optimierte elektrische Verbindung, insbesondere ohne Impedanzsprünge, bereitgestellt werden.
Wie insbesondere in den 4 bis 6 erkennbar, eignet sich der erste Stützbereich 9 der Stützhülse 1 besonders vorteilhaft, um mit den zwei Innenleitern 12 des elektrischen Kabels 3 vercrimpt zu werden, die einen „länglichen“ Querschnittverlauf bzw. eine ovalen/elliptischen Verlauf aufweisen. Der zweite Stützbereich 11 kann sich hingegen vorteilhaft zur Verbindung mit dem vornehmlich rund ausgeformten Außenleiterelement 7 eignen.
In den 10 und 11 ist eine alternative Stützhülse 1 dargestellt, bei der auf einen ersten Stützbereich 9 verzichtet wird. Die Erfindung eignet sich auch zur Verwendung mit einer Stützhülse 1 mit nur einem Stützbereich 11 in vorteilhafter Weise. Ein beispielhafter Verlauf des Außenleiterschirms 2 ist in 11 angedeutet.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stützhülse 1 ist in 12 dargestellt. Die in 12 gezeigte Stützhülse 1 weist einen steckerseitigen Endabschnitt 19 auf, der sich in Richtung auf das steckerseitige Ende 4 der Stützhülse 1 verjüngt. Zwischen dem steckerseitigen Endabschnitt 19 und dem kabelseitigen Endabschnitt 6 verläuft ein mittlerer Abschnitt 20. Die beiden Endabschnitte 4, 19 können jedoch auch aneinander angrenzend angeordnet sein. Eine entsprechendes Außenleiterelement 7 kann vorzugsweise zwei Crimpbereiche aufweisen, um mit dem kabelseitigen Endabschnitt 6 und/oder mit dem steckerseitigen Endabschnitt 19 der Stützhülse 1 vercrimpt zu werden. Auch auf diese Weise kann ein geeigneter Formschluss zwischen dem Außenleiterelement 7 und der Stützhülse 1 entstehen.
13 zeigt eine Steckverbinderanordnung 21, umfassend das elektrische Kabel 3 und einen mit dem dargestellten Kabelende zu verbindenden elektrischen Steckverbinder 16. Der elektrische Steckverbinder 16 weist ein nur beispielhaft angedeutetes Kunststoffgehäuse 22 auf, in das das bereits beschriebene Außenleiterelement 7 eingeführt und verrastet werden kann. Hierfür kann eine Primärsicherung (nicht dargestellt) und optional eine Sekundärsicherung 23 zur Verriegelung der Primärsicherung vorgesehen sein. Das Kunststoffgehäuse kann Rastmittel 24 zur Verrastung mit einem komplementären Gegensteckverbinder (nicht dargestellt) aufweisen. Der oder die Innenleiter 12 des elektrischen Kabels 3 sind mit Innenleiterkontakten 25 des Steckverbinders 16 verbunden, insbesondere vercrimpt. Auf dem Außenleiterschirm 2 des elektrischen Kabels 3 ist die bereits beschriebene Stützhülse 1 befestigt. Der Außenleiterschirm 2 ist ferner über die Stützhülse 1 zurückgeschlagen (zur besseren Darstellung nur teilweise dargestellt).
Ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels 3 im Sinne der vorliegenden Erfindung ist in 14 angedeutet. Gemäß einem ersten Verfahrensschritt S1 wird eine ein steckerseitiges Ende 4 und ein kabelseitiges Ende 5 aufweisende Stützhülse 1 auf dem Außenleiterschirm 2 eines elektrischen Kabels 3 befestigt. Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt S2 kann anschließend der Außenleiterschirm 2 über die Stützhülse 1 zurückgeschlagen werden. Gemäß einem dritten Verfahrensschritt S3 kann anschließend ein Außenleiterelement 7 eines elektrischen Steckverbinders 16 axial über die Stützhülse 1 geschoben und auf der Stützhülse 1 vercrimpt werden.
Selbstverständlich können auch noch weitere, nicht dargestellte Verfahrensschritte im Rahmen der Konfektionierung des elektrischen Kabels 3 vorgesehen sein.
Das Verfahren kann als Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln auf einer Steuereinrichtung 26 einer Vorrichtung 27 zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels 3 ausgeführt werden.
Eine nur beispielhaft und stark schematisiert zu verstehende Vorrichtung 27 zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels 3 ist in 15 dargestellt. Die Vorrichtung 27 weist eine Sensoreinrichtung 28 zur Erfassung der axialen Position der innerhalb des Außenleiterelements 7 des elektrischen Steckverbinders 16 angeordneten und auf dem Außenleiterschirm 2 des elektrischen Kabels 3 befestigten Stützhülse 1 auf.
Die Vorrichtung 27 umfasst ferner ein axial positionierbares Verformungswerkzeug (nachfolgend ein Crimpwerkzeug 29) sowie die Steuereinrichtung 26 zur Bestimmung einer vorgesehenen axialen Crimpposition für das Crimpwerkzeug 29. Die Steuereinrichtung 26 ist vorzugsweise eingerichtet, um die Crimpposition basierend auf der mittels der Sensoreinrichtung 28 erfassten axialen Position der Stützhülse 1 derart zu bestimmen, dass das Außenleiterelement 7 zumindest im Bereich eines sich in Richtung auf das kabelseitige Ende 5 der Stützhülse 1 verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts 6 auf der Stützhülse 1 mittels des Crimpwerkzeugs 29 vercrimpbar ist.

Claims

Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3), aufweisend einen Außenleiterschirm (2) und eine auf dem Außenleiterschirm (2) befestigte Stützhülse (1), wobei die Stützhülse (1) ein steckerseitiges Ende (4) und ein kabelseitiges Ende (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützhülse (1) in einem kabelseitigen Endabschnitt (6) in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) verjüngt.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kabelseitige Endabschnitt (6) der Stützhülse (1) derart ausgebildet ist, dass dieser durch einen Verformungsprozess derart verformbar ist, dass sich der kabelseitige Endabschnitt (6) in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) verjüngt.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kabelseitige Endabschnitt (6) der Stützhülse (1) einen Einschnitt (8), vorzugsweise zwei Einschnitte (8) oder mehr Einschnitte (8) aufweist, die sich ausgehend von dem kabelseitigen Ende (5) in Axialrichtung durch den kabelseitigen Endabschnitt (6) erstrecken.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kabelseitige Endabschnitt (6) der Stützhülse (1) als Verformungsbereich zur Befestigung der Stützhülse (1) auf dem Außenleiterschirm (2) ausgebildet ist.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der kabelseitige Endabschnitt (6) der Stützhülse (1) über eine axiale Länge erstreckt, die mindestens 5 % der Gesamtlänge der Stützhülse (1) entspricht, vorzugsweise mindestens 10 % der Gesamtlänge der Stützhülse (1) entspricht, besonders bevorzugt mindestens 20 % der Gesamtlänge der Stützhülse (1) entspricht, ganz besonders bevorzugt mindestens 40 % der Gesamtlänge der Stützhülse (1) entspricht, weiter bevorzugt mindestens 50 % der Gesamtlänge der Stützhülse (1) entspricht, und noch weiter bevorzugt mindestens 60 % der Gesamtlänge der Stützhülse (1) entspricht.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der kabelseitige Endabschnitt (6) der Stützhülse (1) in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) derart verjüngt, dass das kabelseitige Ende (5) einen runden Querschnitt aufweist.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (1) angrenzend an das steckerseitige Ende (4) wenigstens eine als Anschlag (17) verwendbare Stirnfläche ausbildet.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützhülse (1) in einem steckerseitigen Endabschnitt (19) in Richtung auf das steckerseitige Ende (4) verjüngt.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiterschirm (2) über die Stützhülse (1) zurückgeschlagen ist.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (1) zwei Stützbereiche (9, 11) aufweist; einen ersten Stützbereich (9), der angrenzen an dem steckerseitigen Ende (4) angeordnet ist und zwei im Querschnitt U-förmige Halbschalen (10) aufweist, die mit ihren Öffnungen einander gegenüberliegend angeordnet sind; und einen zweiten Stützbereich (11), der angrenzend an das kabelseitige Ende (5) ausgebildet ist und einen runden oder ovalen Querschnitt aufweist.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das vorkonfektionierte elektrische Kabel (3) ein Außenleiterelement (7) eines elektrischen Steckverbinders (16) aufweist, das auf der Stützhülse (1) befestigt, vorzugsweise vercrimpt ist.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenleiterelement (7) wenigstens einen Anschlagbereich für den wenigstens einen stirnseitigen Anschlag (17) der Stützhülse (1) ausbildet, vorzugsweise eine innenliegende Schulter (18) oder wenigstens einen in den Innenraum des Außenleiterelements (7) hineinragenden Steg.
Vorkonfektioniertes elektrisches Kabel (3) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenleiterelement (7) wenigstens einen Verformungsbereich aufweist, um das Außenleiterelement (7) mit dem kabelseitigen Endabschnitt (6) und/oder mit dem steckerseitigen Endabschnitt (19) der Stützhülse (1) zu verpressen.
Steckverbinderanordnung (21), umfassend ein elektrisches Kabel (3) und einen mit zumindest einem Kabelende verbundenen elektrischen Steckverbinder (16), aufweisend a) eine auf einem Außenleiterschirm (2) des elektrischen Kabels (3) befestigte Stützhülse (1), die ein steckerseitiges Ende (4) und ein kabelseitiges Ende (5) aufweist; und b) ein auf der Stützhülse (1) befestigtes Außenleiterelement (7); dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützhülse (1) in einem kabelseitigen Endabschnitt (6) in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) verjüngt.
Verwendung eines zu einer Stützhülse (1) vorgeformten Stanzbiegeteils zur Befestigung auf einem Außenleiterschirm (2) eines elektrischen Kabels (3), wobei das Stanzbiegeteil derart ausgebildet ist, dass die Stützhülse (1) ein steckerseitiges Ende (4) und ein kabelseitiges Ende (5) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützhülse (1) in einem kabelseitigen Endabschnitt (6) in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) verjüngt.
Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (3), wonach eine ein steckerseitiges Ende (4) und ein kabelseitiges Ende (5) aufweisende Stützhülse (1) auf einem Außenleiterschirm (2) eines elektrischen Kabels (3) befestigt wird, wonach der Außenleiterschirm (2) über die Stützhülse (1) zurückgeschlagen wird, und wonach ein Außenleiterelement (7) eines elektrischen Steckverbinders (16) axial über die Stützhülse (1) geschoben und auf der Stützhülse (1) verpresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenleiterelement (7) zumindest im Bereich eines sich in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) der Stützhülse (1) verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts (6) mit der Stützhülse (1) verpresst wird.
Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (3), aufweisend a) eine Sensoreinrichtung (28) zur Erfassung der axialen Position einer innerhalb eines Außenleiterelements (7) eines elektrischen Steckverbinders (16) angeordneten und auf einem Außenleiterschirm (2) des elektrischen Kabels (3) befestigten Stützhülse (1), b) ein axial positionierbares Verformungswerkzeug (29); sowie c) eine Steuereinrichtung (26) zur Bestimmung einer vorgesehenen axialen Verformungsposition für das Verformungswerkzeug (29); dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (26) eingerichtet ist, um die Verformungsposition basierend auf der mittels der Sensoreinrichtung (28) erfassten axialen Position der Stützhülse (1) derart zu bestimmen, dass das Außenleiterelement (7) zumindest im Bereich eines sich in Richtung auf das kabelseitige Ende (5) der Stützhülse (1) verjüngenden kabelseitigen Endabschnitts (6) auf der Stützhülse (1) mittels des Verformungswerkzeugs (29) verformbar ist.