DE102021124086A1

DE102021124086A1 - Gehäuse, insbesondere Schlossgehäuse für einen Kraftfahrzeugtürverschluss

Info

Publication number: DE102021124086A1
Application number: DE102021124086.7A
Authority: DE
Inventors: Madhu Basavarajappa
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-03-23

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses sowie ein Gehäuse für einen Kraftfahrzeugtürverschluss, Getriebegehäuse oder dergleichen aus Kunststoff, mit einem oder mehreren elektrischen Bauteilen (5), denen elektrische Leitungen (2) mit Anschlusseinrichtungen (3) zugeordnet sind, wobei die elektrischen Bauteile (5) unlösbar mit den Anschlusseinrichtungen (3) verbindbar sind, und wobei die Verbindung zwischen zumindest einem Anschlussleiter (4) der elektrischen Bauteile (5) und den Anschlusseinrichtungen (3) mittels eines Umformens der Anschlusseinrichtungen (3) herstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere ein Schlossgehäuse für einen Kraftfahrzeugtürverschluss, Getriebegehäuse oder dergleichen, aus Kunststoff, insbesondere Spritzgusskunststoff, mit einem oder mehreren elektrischen Bauteilen, denen elektrische Leitungen mit Anschlusseinrichtungen zugeordnet sind, wobei die elektrischen Bauteile unlösbar mit den elektrischen Anschlusseinrichtungen verbindbar sind.
In vielen Bereichen des täglichen Lebens, bevorzugt aber im Automobilzulieferbereich, werden Kunststoffgehäuse mit integrierten elektrischen Bauteilen eingesetzt, da die Kunststoffgehäuse einerseits ein geringes Gewicht aufweisen und andererseits durch ihr Herstellungsverfahren, beispielsweise ein Spritzgussverfahren, die Möglichkeit eröffnen, an den vorhandenen Bauraum anpassbar ausgestaltet werden zu können. Um die in den Gehäusen vorliegenden elektrischen Bauteile mit elektrischer Spannung zu versorgen, müssen elektrische Leitungen mit Anschlusseinrichtungen vorgesehen werden. Diese elektrischen Leitungen können als Leiterbahngebilde in das Gehäuse eingelegt und/oder in das Gehäuse selbst eingespritzt vorliegen und/oder als umspritztes Leiterbahngebilde in das Gehäuse eingelegt werden. Um die elektrischen Bauteile mit den elektrischen Leitungen und insbesondere den Anschlusseinrichtungen der elektrischen Leitungen zu verbinden, sind verschiedene Lösungen und/oder Verfahren aus dem Stand der Technik bekannt geworden.
Aus der DE 10 2012 211 757 A1 ist ein Verfahren für ein Verbinden einer elektrischen Komponente mit einem Elektrokomponententräger sowie eine elektrische Komponente für einen Elektrokomponententräger für ein Kraftfahrzeug bekannt geworden. Als Elektrokomponententräger wird dabei ein mit Leitungen versehenes Kunststoffgehäuse bezeichnet. Offenbart ist nun ein Gehäuse mit integrierten, das heißt in dem Kunststoff des Gehäuses eingebetteten Leiterbahnen, die mit den elektrischen Komponenten bzw. Bauteilen verbunden werden können. Die Anbindung der elektrischen Bauteile an die elektrischen Leitungen erfolgt durch Kontaktstifte, wobei die Kontaktstifte beispielhaft durch die elektrischen Kontakte eines Mikroschalters, das Gehäuse und die Leiterbahnen hindurch gesteckt werden, so dass eine elektrische Kontaktierung des elektrischen Bauteils mit den elektrischen Leitungen erfolgen kann. Dieses Verfahren eröffnet die Möglichkeit, von dem bekannten Verlöten der Anschlusseinrichtungen der elektrischen Leitungen mit dem elektrischen Bauteil unabhängig zu werden. Auf ein Verlöten der Anschlusseinrichtungen mit den elektrischen Bauteilen kann somit verzichtet werden.
Aus der DE 199 16 949 A1 ist ein gattungsgemäßes Gehäuse, insbesondere Schlossgehäuse, für einen Kraftfahrzeugtürverschluss, Getriebegehäuse oder dergleichen Leitungsträger, aus Kunststoff, insbesondere Spritzgusskunststoff, mit einem oder mehreren elektrischen Bauteilen, denen elektrische Leitungen mit Anschlusseinrichtungen zugeordnet sind, bekannt geworden. Die elektrischen Anschlussleitungen ragen dabei beispielhaft aus dem Kunststoffgehäuse heraus und können mit Anschlussleitern elektrischer Bauteile federnd verbunden werden. Es findet somit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Anschlussleitern und den Anschlusseinrichtungen der elektrischen Leitungen statt. Durch die Federwirkung wird hierbei eine zusätzliche Kraft auf die Anschlusseinrichtungen ausgeübt, so dass ein sicheres Verbinden zwischen den Anschlussleitern der elektrischen Bauteile und den elektrischen Leitungen bzw. Anschlusseinrichtungen der elektrischen Leitungen herstellbar ist.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen haben sich grundsätzlich bewährt und bieten Alternativen, die es ermöglichen, auf ein teures und aufwändiges Lötverfahren zur elektrischen Kontaktierung verzichten zu können.
Grundsätzlich besteht aber ein Bedarf daran, die elektrischen Bauteile mit den elektrischen Leitungen, insbesondere den an den elektrischen Leitungen angebundenen Anschlusseinrichtungen, zu verbinden. Dabei soll die Verbindung eine auf die Lebensdauer des Gehäuses bezogene dauerhafte und sichere Verbindung zwischen den elektrischen Bauteilen und den elektrischen Leitungen bereitstellen. Hier setzt die Erfindung an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gehäuse bereit zu stellen. Bevorzugt ist es Aufgabe der Erfindung ein Gehäuse der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, dass in montagetechnischer, stabilitätsmäßiger und dauerhafter Hinsicht allen Anforderungen genügt und einen einwandfreien elektrischen Kontakt gewährleistet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie des Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, es sind vielmehr beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen sowie den Figuren beschriebenen Merkmale möglich.
Die Aufgabe der Erfindung wird in vorrichtungstechnischer Hinsicht dadurch gelöst, dass ein Gehäuse, insbesondere ein Schlossgehäuse für einen Kraftfahrzeugtürverschluss, Getriebegehäuse oder dergleichen aus Kunststoff, insbesondere Spritzgusskunststoff, bereitgestellt wird mit einem oder mehreren elektrischen Bauteilen, denen elektrische Leitungen mit Anschlusseinrichtungen zugeordnet sind, wobei die elektrischen Bauteile unlösbar mit den Anschlusseinrichtungen verbindbar sind und wobei die Verbindung zwischen den elektrischen Bauteilen und den Anschlusseinrichtungen mittels eines Umformen der Anschlusseinrichtungen herstellbar ist. Ein Umformen der Anschlusseinrichtungen bietet dabei die Möglichkeit, eine sichere, stabile und dauerhafte Verbindung zwischen den elektrischen Bauteilen und den Anschlusseinrichtungen herstellen zu können. Insbesondere in den Fällen, in denen die elektrischen Anschlusseinrichtungen der Leiterbahnen in den Gehäusen gehalten und/oder eingespritzt vorliegen, bietet die elektrische Anschlusseinrichtung eine stabile Grundlage, um das Umformen mit einfachsten konstruktiven Mitteln durchführen zu können.
Das Gehäuse kann dabei als Haltevorrichtung dienen, so dass auf weitere konstruktive Sicherungsmittel zum Positionieren oder Halten der Anschlusseinrichtungen verzichtet werden kann. Die elektrischen Bauteile müssen lediglich in das Gehäuse oder an das Gehäuse angefügt werden und mit den Anschlusseinrichtungen in Kontakt gebracht werden. Anschließend kann mittels des Umformens der Anschlusseinrichtungen die dauerhafte und stabile elektrische Kontaktierung zwischen dem elektrischen Bauteil und der Leiterbahn vorgenommen werden.
Die Erfindung bezieht sich auf Gehäuse, die bevorzugt aber nicht beschränkend auf Gehäuse bezogen sind, die im Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen. Zu nennen sind hier beispielsweise Gehäuse für Kraftfahrzeugschlösser, Zuziehantriebe für Kraftfahrzeugschlösser, Verriegelungseinrichtungen, Stellantriebe, Steuerungen, etc., um nur einige beispielhafte Einsatzgebiete für das Gehäuse zu nennen. Das Gehäuse kann überall dort eingesetzt werden, wo elektrische Bauteile, wie beispielsweise Motoren, Mikroschalter, Leiterplatten, etc. zur Steuerung, Stromversorgung oder Regelung bevorzugt im Kraftfahrzeug eingesetzt werden.
Das Gehäuse ist aus Kunststoff und insbesondere aus einem Spritzgusswerkstoff hergestellt. Das Spritzgießen von Kunststoffgehäusen wird in vielen Fällen für Gehäuse eingesetzt, da die Gehäuse durch das Spritzgießen leicht an den vorhandenen Bauraum angepasst werden kann. Dabei bieten die Kunststoffe eine ausreichende Stabilität, Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Feuchtigkeit, und sind darüber hinaus kostengünstig herstellbar. Das zusätzlich geringe Gewicht des Kunststoffs bietet einen weiteren Vorteil, der den Einsatz des Gehäuses als Träger elektrischer Bauteile im Kraftfahrzeug liefert.
Das Gehäuse ist mit einem oder mehreren elektrischen Bauteilen versehen, die zum Beispiel ein Steuern einer Funktionseinheit ermöglichen oder mit mechanischen Bauteilen in Verbindung stehen, um beispielsweise als Mikroschalter eine Position eines Getriebeteils zu detektieren. Das Gehäuse und insbesondere ein Kunststoffgehäuse bietet dabei ebenfalls den Vorteil, dass die elektrischen Bauteile, zum Beispiel in ein erstes Gehäuseteil einfügbar sind und durch einen Gehäusedeckel und/oder eine zwischen dem Gehäuse und dem Gehäusedeckel angeordneten Dichtung, einen ausreichenden Schutz vor Feuchtigkeit bieten kann. Somit können mittels der elektrischen Bauteile Steuerungen und/oder Detektionsaufgaben übernommen werden. Beispielsweise kann das Gehäuse auch ein Gehäuse für ein Stellmittel einer Verriegelungseinrichtung darstellen, wie sie beispielsweise bei Ladesteckern von Elektro- oder Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen. Die elektrischen Bauteile können dann beispielsweise die Position des Verriegelungsstifts abfragen und einer übergeordneten Steuerung übermitteln.
Den elektrischen Bauteilen sind elektrische Leitungen mit Anschlusseinrichtungen zugeordnet. Die elektrischen Leitungen können wie vorstehend beschrieben in das Gehäuse eingelegt vorliegen und/oder als bereichsweise umspritzte Leiterbahnen in das Gehäuse eingefügt werden und/oder in das Gehäuse selbst eingespritzt sein. Die elektrischen Leitungen können dann beispielsweise an einer Gehäusebuchse austreten, so dass das Gehäuse mit einem Stecker verbindbar ist. Die elektrischen Leitungen können als Stanzteile vorliegen, die Leiterbahngebilde bereitstellen, so dass ein oder mehrere elektrische Bauteile, wie beispielsweise Mikroschalter, Leiterplatten, Motoren, etc. elektrisch kontaktiert werden können. Durch das Umformen der Anschlusseinrichtungen an den elektrischen Leitungen kann dann eine dauerhaft sichere Verbindung zwischen dem elektrischen Bauteil und den elektrischen Leitungen hergestellt werden, was insbesondere in einem Kraftfahrzeug vorteilhaft sein kann, da ein Kraftfahrzeug naturgemäß Erschütterungen und/oder Vibrationen unterliegt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der Erfindung sind der oder die Anschlussleiter der elektrischen Bauteile zumindest bereichsweise in die Anschlusseinrichtungen einfügbar. Das zumindest bereichsweise Einfügen der Anschlussleiter ermöglicht es hierbei, dass ein Umformen der Anschlusseinrichtungen leichter umformbar sind und vor allen Dingen die Montage der oder des elektrischen Bauteils erleichtert wird. Der Fügebereich kann als Lagesicherung dienen, so dass den Anschlusseinrichtungen eine Doppelfunktion zukommt. Einerseits dienen die Anschlusseinrichtungen zum Umformen und zur Bildung einer sicheren elektrischen Kontaktierung und andererseits kann die Anschlusseinrichtung als Fügehilfe bei der Montage dienen. So kann die Anschlusseinrichtung beispielsweise eine Einkerbung aus Ausnehmung aufweisen, in die der Anschlussleiter des elektrischen Bauteils einfügbar ist.
Als vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, dass die Anschlussleiter formschlüssig in die Anschlusseinrichtungen einfügbar sind. Ein Formschluss zwischen den Anschlussleitern und den Anschlusseinrichtungen bietet den Vorteil einer Lagesicherung des zu fügenden elektrischen Bauteils, so dass einerseits das Fügen der elektrischen Bauteile vereinfacht wird und andererseits auf Positioniermittel beim Umformen verzichtet werden könnte. Ein Formschluss kann beispielsweise durch eine U-förmige Ausnehmung in den Anschlusseinrichtungen bereitgestellt werden, in die dann beispielsweise zylindrische Anschlussleiter der elektrischen Bauteile einfügbar sind. Die Anschlusseinrichtungen können dann als Positionierhilfsmittel dienen. Durch den Formschluss kann auch gewährleistet werden, dass eine spielfreie Kontaktierung zwischen den Anschlussleitern und dem elektrischen Bauteil herstellbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ragen die Anschlusseinrichtungen zumindest bereichsweise über die Anschlussleiter hinaus. Durch das Bereitstellen von Verlängerungen an den Anschlusseinrichtungen kann die Anschlusseinrichtung ein Mittel zum Umformen bereitstellen, wobei die über die Anschlussleiter hinausragenden Bereiche der Anschlusseinrichtung umformbar sind oder zumindest ein Bereich der Anschlusseinrichtung umformbar ist. Vorteilhaft kann natürlich auch die Kombination eines Formschlusses mit zumindest einer Verlängerung an der Anschlusseinrichtung sein, so dass die Anschlusseinrichtung einerseits eine Füge- und Positionierhilfe darstellt und andererseits den umformenden Werkstoff zur sicheren und stabilen Verbindung zwischen Anschlusseinrichtung und Anschlussleiter bereitstellt. Es kann somit ohne weitere Füge- und/oder Positioniermittel ein sicheres Kontaktieren zwischen dem elektrischen Bauteil und der Leiterbahn hergestellt werden. Wenn zumindest ein Bereich der Anschlusseinrichtung über den Anschlussleiter hinausragt, so kann der über den Anschlussleiter hinausragende Bereich auch als Mittel zur Lagesicherung des Anschlussleiters dienen. Die Verlängerung kann dann beispielsweise formschlüssig den Anschlussleiter umgreifen, so dass wiederum ein Sicherungsmittel zur Positionierung des Anschlussleiters zum Beispiel in der Montage bereitstellbar ist. Aber auch zum Lagern und/oder Transportieren des Gehäuses kann eine Lagesicherung des elektrischen Bauteils dienen, wenn beispielsweise der Umformvorgang automatisiert und in einem weiteren Bereich der Montage erfolgt.
Umgreifen die Anschlusseinrichtungen die Anschlussleiter beidseitig, so kann eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung bereitgestellt werden. Ragen die Anschlusseinrichtungen der Leiterbahnen nicht nur über den Anschlussleiter hinaus, sondern umgreifen den Anschlussleiter zumindest einseitig, bevorzugt beidseitig, so kann mittels der Anschlusseinrichtung ein Fixiermittel für die Anschlussleiter bereitgestellt werden. Im einfachsten Sinne kann mittels der Anschlusseinrichtungen eine Klippverbindung für die Anschlussleiter zur Verfügung gestellt werden. Durch eine formschlüssige Verbindung zwischen Anschlusseinrichtung und Anschlussleiter kann die Montage vereinfacht werden und es besteht die Möglichkeit, mehrere elektrische Bauteile zu montieren und die elektrischen Bauteile sicher vor dem Umformen im Gehäuse zu halten. Damit die Anschlusseinrichtungen die Anschlussleiter zumindest bereichsweise umgreifen können, kann in den Anschlusseinrichtungen ein Hinterschnitt vorgesehen sein, um das Fixieren der Anschlussleiter zu ermöglichen. Diese Hinterschneidung, die bevorzugt in Fügerichtung der Anschlussleiter in die Anschlusseinrichtungen einbringbar ist, kann dann zusätzlich als Sollknickstelle für das Umformen der Anschlusseinrichtungen dienen.
Weiterhin vorteilhaft kann es sein, wenn die Anschlusseinrichtungen derart umformbar sind, dass die Anschlussleitungen nahezu oder bevorzugt vollständig von den umgeformten Anschlusseinrichtungen umschlossen sind. Die Anschlusseinrichtungen sind dabei derart in der Länge ausgebildet und mit einer Ausnehmung für die Anschlussleitungen versehen, dass die Verlängerungen an den Anschlusseinrichtungen so weit über die Anschlussleitungen hinausragen, dass nach einem Umformen der Verlängerungen der Anschlusseinrichtungen die Anschlussleitungen vollständig umschlossen sind. Ein vollständiges Umschlie-ßen und Aneinanderliegen der Anschlusseinrichtungen oberhalb des Anschlussleiters bietet dabei die Möglichkeit, die Anschlussleiter spielfrei zu fixieren und somit eine sichere elektrische Kontaktierung zu gewährleisten. Die Anschlusseinrichtungen sind unmittelbar Teil der Leiterbahnen und bevorzugt aus Blechstreifen hergestellt. Die Blechstreifen weisen zur Aufnahme der Anschlussleiter Ausnehmungen auf, wobei in dieser bevorzugten Ausführungsvariante die Blechstreifen Verlängerungen aufweisen, die über die Anschlussleiter hinausragen und oberhalb der Anschlussleiter verformt sind, wobei die Verformung der Anschlussleiter auch in der Weise erfolgen kann, dass sich die Verlängerungen der Anschlusseinrichtungen überschneiden, das heißt die Verlängerungen werden oberhalb des Anschlussleiters so weit umgeformt, dass die Verlängerungen übereinander liegen. Durch das Übergreifen der Verlängerungen über den Anschlussleiter hinweg und gegeneinander kann ein sicheres Fixieren des Anschlussleiters und insbesondere ein spielfreies Halten des Anschlussleiters gewährleistet werden.
Aber auch ein partielles Umschließen, wobei unter „partiell“ ein Umschließen von mehr als 180° gemeint ist, kann eine sichere Verbindung der Anschlusseinrichtungen zu den Anschlussleitungen ermöglichen. Durch den überstehenden Bereich der Verlängerungen der Anschlusseinrichtungen kann eine Fixierkraft auf die Anschlussleitungen ausgeübt werden, so dass eine feste und sichere Verbindung zwischen den Anschlusseinrichtungen und den Anschlussleitungen herstellbar ist.
Die Anschlussleitungen werden von den elektrischen Bauteilen zur Verfügung gestellt und in die korrespondierenden Anschlusseinrichtungen der elektrischen Leitungen ein. Dabei können die Anschlussleitungen an Mikroschaltern, Motoren, Kondensatoren, oder vergleichbaren elektrischen Bauteilen stammen und als zylindrische Anschlussleitungen, wie sie beispielsweise an Kondensatoren vorgesehen sind, oder beispielsweise auch als Blechstreifen ausgebildet sein, wie sie üblicherweise an Mikroschaltern zum Einsatz kommen, ausgebildet sein. In jedem Fall werden die Anschlussleitungen derart in die Anschlusseinrichtungen eingefügt, dass die Anschlussleitungen mittels der Anschlusseinrichtungen und einem Umformen eines Teilbereichs der Anschlussleitungen sicher durch Umformen der Anschlusseinrichtungen fixiert werden können.
Weist die Anschlusseinrichtung in zumindest einer der den Anschlussleitern gegenüberliegenden Seiten zumindest eine Einkerbung auf, so kann wiederum eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung erzielt werden. Die Anschlussleiter werden in die Anschlusseinrichtungen, das heißt die zum Beispiel aus dem Gehäuse herausstehenden Kontaktfahnen eingefügt, bevorzugt formschlüssig eingefügt, so dass alleine durch das Einfügen der Anschlussleiter eine stabile Lage des elektrischen Bauteils erzielbar ist. Sind nun an den Kontaktfahnen, die bevorzugt als Blechstreifen ausgebildet sind, an den äußeren Seiten der Blechstreifen Einkerbungen vorgesehen, so können die Einkerbungen als Sollknickstellen für die umzuformenden Verlängerungen an den Kontaktfahnen bzw. Anschlusseinrichtungen dienen.
Die Einkerbung kann an mindestens einer Verlängerung vorgesehen sein, bevorzugt sind aber an beiden Seiten der Kontaktfahnen Einkerbungen vorgesehen, um ein Umformen der Verlängerungen zu erleichtern, und Spannungsspitzen in den Anschlusseinrichtungen zu reduzieren. Durch die Einkerbungen kann eine Sollknickstelle oder eine Sollumformstelle für die Anschlusseinrichtungen bereitgestellt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Einkerbungen in einer parallelen Ebene zu den Anschlussleitern angeordnet ist oder sind. Durch die Einkerbungen lässt sich die über den Anschlussleiter hinausragende Verlängerung leicht umknicken, wobei einerseits ein Umformen um den Anschlussleiter herum erfolgen kann und gleichzeitig die Einkerbung als Sollknickstelle fungieren kann. Somit wird ein Mittel zum sicheren Fixieren des Anschlussleiters und ein automatisierbares Umformen der Anschlusseinrichtungen bereitgestellt.
In einer Ausgestaltungsvariante sind die Anschlusseinrichtungen mittels eines in und/oder orthogonal zur Fügerichtung wirkenden Umformmittels, insbesondere eines Umformstempels, umformbar. Das Umformen der Verlängerungen der Anschlusseinrichtungen erfolgt hierbei mittels eines Umformmittels, welches beispielsweise durch einen in Fügerichtung wirkenden Stempel auf die Verlängerungen wirken kann. Dazu können die Verlängerungen Abkantungen aufweisen, in welche das Fügemittel formschlüssig eingreift, wodurch ein Umformen in Richtung einer Umschlingung des Anschlussleiters erzielbar ist. Vorteilhaft kann es dabei auch sein, wenn ein Niederhalter zum Einsatz kommt, wobei mittels des Niederhalters der Anschlussleiter in die Anschlusseinrichtung einfügbar und fixierbar ist. Einerseits kann die Kraft des Fügemittels in Fügerichtung, das heißt in Richtung einer Längserstreckung der Anschlusseinrichtung wirken und/oder im Wesentlichen eine orthogonal zur Fügerichtung wirkende Kraft auf die Anschlusseinrichtung bzw. die Verlängerungen ausüben.
Das Umformmittel kann dann aus einem Fügestempel mit separat wirkenden Umlenkhebeln bestehen, so dass eine im Wesentlichen orthogonal zur Fügerichtung wirkende Kraft auf die Verlängerungen einwirkt, so dass eine möglichst geringe Belastung auf die Anschlusseinrichtungen wirkt. Ein Verknicken der aus Blechstreifen gebildeten Anschlusseinrichtungen kann dabei wirkungsvoll verhindert werden. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn die elektrischen Leitungen in das Gehäuse lose eingefügt vorliegen, so dass nur ein geringer Halt durch das Gehäuse selbst zur Stützung der Anschlusseinrichtungen bereitgestellt werden kann. Werden die elektrischen Leitungen und die Anschlusseinrichtungen, das heißt die Kontaktfahnen, derart mit dem Gehäuse verbaut, das heißt in das Gehäuse integriert, wobei die Anschlusseinrichtungen aus dem Gehäuse als Kontaktfahnen herausragen, so kann eine ausreichende Stabilität in den Anschlusseinrichtungen zur Verfügung gestellt werden, so dass auch mittels eines in Fügerichtung wirkenden Stempels umgeformt werden kann. Selbstverständlich kann bei einer derartigen Ausführung auch eine orthogonal wirkende Kraft das Umformen bewerkstelligen.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses bereitgestellt wird, bei dem zuerst ein elektrischer Anschlussleiter in einer Anschlusseinrichtung eingefügt, anschließend der elektrische Anschlussleiter mittels eines Positioniermittels in der Anschlusseinrichtung fixiert und nachfolgend die Anschlusseinrichtung zur Fixierung des Anschlussleiters umgeformt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Möglichkeit erzielt, einen Anschlussleiter sicher in einer einer Leiterbahn zugehörigen Anschlusseinrichtung zu fixieren. Insbesondere können ein sicherer und stabiler Halt und eine elektrische Kontaktierung bereitgestellt werden, die höchsten mechanischen Belastungen entsprechend genügen kann. Die Anschlusseinrichtungen bieten dabei eine Aufnahme für die Anschlussleiter, wobei die Anschlussleiter zumindest bereichsweise über die Anschlussleiter hinausragen können, um somit Werkstoff zum Umformen bereitzustellen. Als Positioniermittel kann ein Niederhalter zum Einsatz kommen, der unabhängig von einem formgebenden Mittel, welches auf die Anschlusseinrichtungen wirkt, die Anschlussleiter in den Anschlusseinrichtungen positioniert. Somit kann ein sicheres Umformen erfolgen, wodurch höchste Qualitäten bei einer automatisierten Fertigung des Gehäuses erzielbar sind.
Wird das Umformen mittels eines in Fügerichtung wirkenden Stempels durchgeführt, so kann ein leichtes, aber sicheres Umformen der Anschlusseinrichtungen erzielbar sein. Die Anschlussleiter werden mittels des Niederhalters in den Anschlusseinrichtungen gehalten. Anschließend wird mittels eines Umformstempels die Anschlusseinrichtung so weit umgeformt, dass eine unlösbare Verbindung zwischen der Anschlusseinrichtung und der Anschlussleitung hergestellt wird. Auf eine weitere Fixierung bzw. Befestigung des Anschlussleiters an den elektrischen Leitungen bzw. der Anschlusseinrichtung kann dabei verzichtet werden.
Vorteilhaft ist es und eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens wird dann erzielt, wenn das Umformen mittels eines im Wesentlichen orthogonal auf die Anschlusseinrichtungen wirkenden Umformmittels, insbesondere mittels zumindest eines Hebels, durchgeführt wird. Einerseits kann das Umformen in die Fügerichtung erfolgen und andererseits kann das Verfahren unter Zwischenschaltung von Hebeln oder seitlich wirkenden Stempeln erfolgen. In jeden Fall können die in den Anschlusseinrichtungen ausgebildeten Verlängerungen mittels des Verfahrens umgeformt werden, ohne Belastungen in die Anschlusseinrichtungen, das heißt einer axialen Erstreckung der Anschlusseinrichtungen, einzubringen. Somit wirken lediglich Umformkräfte auf die Verlängerungen, so dass ein sicheres Umformen ermöglicht wird, ohne die axiale Erstreckung der Anschlusseinrichtungen zu belasten. Ein Knicken der Anschlusseinrichtungen kann somit unterbunden werden. Zusätzlich können Einkerbungen an den Anschlusseinrichtungen mit Sollknickstellen die Belastung auf die Anschlusseinrichtungen minimieren. In jedem Fall wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Verfahren bereitgestellt, bei dem ein stabiles, montagefreundliches und eine gute elektrische Kontaktierung bereitstellendes Verfahren zur Kontaktierung einer Leiterbahn mit einem elektrischen Bauteil zur Verfügung gestellt.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass die Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich eine vorteilhafte Ausgestaltungsform darstellen. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen ausgeführt werden.
Es zeigt:

1 eine prinzipielle dreidimensionale Ansicht auf eine Anschlusseinrichtung mit einem Anschlussleiter sowie einem Umformmittel,
2 die Anschlusseinrichtung gemäß der 1, wobei ein Niederhalter den Anschlussleiter positioniert,
3 die Anschlusseinrichtung mit umgeformten Verlängerungen nach einem Einwirken des Umformmittels,
4 eine Anschlusseinrichtung mit einem Anschlussleiter und einer alternativen Ausführungsform eines Umformmittels, wobei mittels des Umformmittels eine orthogonal wirkende Kraft auf die Verlängerungen der Anschlusseinrichtung ausüben können, und
5 dass mittels des Umformmittels gemäß der 4 umgeformten Verlängerungen während des Umformens.

In der 1 ist ein Teil eines Gehäuses 1 mit einer in das Gehäuse 1 eingespritzten elektrischen Leitung 2 wiedergegeben. Eine Anschlusseinrichtung 3 ragt aus dem Gehäuse 1 heraus und ein Anschlussleiter ist bereichsweise in die Anschlusseinrichtung 3 eingefügt. Der Anschlussleiter 4 ist Teil eines elektrischen Bauteils 5, wobei das Bauteil 5 beispielsweise ein Kondensator sein kann. Oberhalb des Anschlussleiters 4 ist ein Niederhalter 6 gezeigt, und innerhalb des Niederhalters 6 ist ein Umformstempel 7 linear geführt gehalten.
Die elektrische Leitung 2 kann Teil eines Leiterbahngebildes sein, wobei das Leiterbahngebilde in das Gehäuse 1 zumindest bereichsweise eingespritzt vorliegt. Die Anschlusseinrichtung 3 ragt aus dem Gehäuse 1 heraus und weist eine Ausnehmung 8 auf, in die der Anschlussleiter 4 formschlüssig einfügbar ist. Jeweils seitlich an der Anschlusseinrichtung sind Einkerbungen 9, 10 vorgesehen, die jeweils Teil einer Verlängerung 11, 12 der Anschlusseinrichtung 3 sind. Die Verlängerungen 11, 12 wiederum weisen Abkantungen 13, 14 auf, wobei die Abkantungen 13, 14 mit Anlaufschrägen 15, 16 des Umformstempels 7 korrespondieren. Dabei sind die Abkantungen 13, 14 sowie die Anlaufschrägen 15, 16 derart ausgebildet, dass ein sicheres und leichtes Umformen der Verlängerungen 11, 12 gewährleistet werden kann.
Während einer Fertigung kann beispielsweise das Gehäuse 1 mit der integrierten oder eingefügten elektrischen Leitung 2 in eine Vorrichtung eingelegt werden und das elektrische Bauteil 5 wird mit dem Anschlussleiter 4, wie in der 1 gezeigt, in Kontakt gebracht. Die 1 zeigt somit eine Stellung des Gehäuses 1 vor oder während der Montage des elektrischen Bauteils 5.
In die 1 st eine Mittellinie M eingezeichnet, die verdeutlicht, dass sich das Füge- und Umformwerkzeug 6, 7 in einer axialen Erstreckung der Anschlusseinrichtung 3 befindet. Das Füge- und Umformwerkzeug 6, 7 kann dabei in Richtung der Mittelachse M und in Richtung des Pfeils P in Bezug auf die Anschlusseinrichtung 3 auf und ab bewegt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anschlusseinrichtung 3 sicher im Gehäuse 1 gehalten, da die elektrische Leitung 2 fest mit dem Kunststoff des Gehäuses 1 verbunden vorliegt. Die Anschlusseinrichtung erhält somit ihre Stabilität durch die Umspritzung der elektrischen Leitung 2 mit dem Kunststoff. In diesem Fall kann der Umformstempel 7 mit den korrespondierenden Anlaufschrägen 15, 16 unmittelbar mit den Verlängerungen 11, 12 bzw. den Abkantungen 13, 14 zusammenwirken, da durch die Kunststoffumspritzung eine ausreichende Stabilität in der Anschlusseinrichtung 3 zur Verfügung steht.
In der 2 ist der Fügevorgang zur Positionierung des Anschlussleiters 4 wiedergegeben. Deutlich zu erkennen ist, dass der Anschlussleiter 4 sich formschlüssig in die Ausnehmung 8 eingefügt hat. Das Einfügen des Anschlussleiters erfolgt hierbei durch ein Verfahren des Niederhalters 6 in Richtung des Pfeils P1, so dass der Anschlussleiter 4 sicher und positionsgenau in der Anschlusseinrichtung 3 haltbar ist.
Der Umformstempel 7 wurde ebenfalls so weit verfahren, dass die Anlaufschrägen 15, 16 an den Abkantungen 13, 14 der Verlängerungen 11, 12 anliegen. Durch die Abkantungen 13, 14 und die Anlaufschrägen 15, 16 ergeben sich die auf die Verlängerung 11, 12 wirkenden Kräfte F, wobei die Kräfte F in Bezug auf die Mittellinie M einen Winkel α von ca. 60° bilden. Somit wirkt zwar eine Kraftkomponente in Richtung der Mittellinie M auf die Anschlusseinrichtung 3, die wesentliche Kontaktkraft wirkt aber orthogonal auf die Verlängerungen 11, 12. Somit kann ein sicheres Umformen der Verlängerungen 11, 12 gewährleistet werden.
In der 3 ist nun die Position des Umformstempels 7 gezeigt, in der sich der Umformstempel 7 in Richtung des Pfeils P2 bewegt hat und die Verlängerungen 11, 12 vollständig um den Anschlussleiter 4 herum verformt hat. Der Anschlussleiter 4 ist nahezu umfänglich von der Anschlusseinrichtung 3 umschlossen, wobei die Verlängerungen 11, 12 derart umgeformt vorliegen, dass eine sichere Fixierung des Anschlussleiters 4 gewährleistet werden kann. Nach dem Umformen wird der Niederhalter 6 sowie der Umformstempel 7 wieder in die in der 1 gezeigte Ausgangsstellung zurückverfahren.
In der 4 ist nun eine alternative Ausführungsform eines Umformwerkzeugs bzw. eines Umformmittels 17, 18, 19 wiedergegeben. Das Umformwerkzeug 17, 18, 19 umfasst einen Stempel 19 sowie zwei schwenkbar gelagerte Hebel 17, 18. Die Hebel 17, 18 können beispielsweise schwenkbeweglich um Achsen 20, 21 herum im Niederhalter 22 aufgenommen sein. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Niederhalter 22 umschließt die Anschlusseinrichtung 3 zumindest bereichsweise und stabilisiert somit die Anschlusseinrichtung 3.
In der 5 ist nun die Position wiedergegeben, in der der Niederhalter 22 den Anschlussleiter 4 in der Ausnehmung 8 fixiert und positioniert hat und anschließend der Stempel 19 in Richtung des Pfeils P3 entlang der Mittellinie M verfahren wurde. Durch das Verfahren des Stempels 19 wurden die Hebel 17, 18 um die Achsen 20, 21 herum verschwenkt, wodurch die Hebel an den Anlageflächen der Verlängerung 11, 12 eine im Wesentlichen orthogonal ausgerichtete Kraft auf die Verlängerungen 11, 12 ausüben. Die Kräfte F wirken in einem Winkel β von ca. 90° auf die Verlängerungen 11, 12. Die Kraft, die durch den Stempel 19 in die Hebel 17, 18 eingeleitet wird, wird umgelenkt, so dass sich im Wesentlichen orthogonale Kräfte F in Bezug auf die Mittellinie M ausbilden, die ein Verformen der Verlängerungen 11, 12 ermöglichen, ohne dass die Anschlusseinrichtung 3 durch eine in Richtung der Mittellinie wirkende Kraft beaufschlagt wird. Die Kraft F wirkt im Wesentlichen alleine auf die Verlängerungen 11, 12, somit kann auch eine frei in ein Gehäuse 1 eingelegte Leitung 2 umgeformt werden, wobei die Leitung 2 nahezu keiner Kraft durch den Umformstempel 19 ausgesetzt wird. Ein Abknicken der Anschlusseinrichtung 3 kann somit verhindert bzw. ausgeschlossen werden.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau und das beschriebene Verfahren besteht die Möglichkeit, eine sichere, dauerstabile und gute elektrische Verbindung zwischen einem Anschlussleiter 4 und einer elektrischen Leitung 2 herzustellen. Dabei kann durch die beschriebenen Verfahren auch unter schwierigsten Bedingungen ein Umformen ohne Belastung der Anschlusseinrichtung vorgenommen werden.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Leitung
3: Anschlusseinrichtung
4: Anschlussleiter
5: elektrisches Bauteil
6, 22: Niederhalter
7: Umformstempel
8: Ausnehmung
9, 10: Einkerbung
11, 12: Verlängerung
13, 14: Abkantung
15, 16: Anlaufschräge
17, 18, 19: Umformwerkzeug
19: Stempel
17, 18: Hebel
20, 21: Achse
M: Mittelline
P, P1, P2, P3: Pfeil
F: Kraft
α, β: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012211757 A1 [0003]
DE 19916949 A1 [0004]

Claims

Gehäuse (1), insbesondere Schlossgehäuse für einen Kraftfahrzeugtürverschluss, Getriebegehäuse oder dergleichen, aus Kunststoff, insbesondere Spritzgusskunststoff, mit einem oder mehreren elektrischen Bauteilen (5), denen elektrische Leitungen (2) mit Anschlusseinrichtungen (3) zugeordnet sind, wobei die elektrischen Bauteile (5) unlösbar mit den Anschlusseinrichtungen (3) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen zumindest einem Anschlussleiter (4) der elektrischen Bauteile (5) und den Anschlusseinrichtungen (3) mittels eines Umformens der Anschlusseinrichtungen (3) herstellbar ist.
Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussleiter (4) der elektrischen Bauteile (5) zumindest bereichsweise in die Anschlusseinrichtung (3) einfügbar ist.
Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleiter (4) formschlüssig in die Anschlusseinrichtungen (3) einfügbar sind.
Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtungen (3) zumindest bereichsweise über die Anschlussleiter (3) hinausragen.
Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung (3) die Anschlussleiter (4) beidseitig umgreifen.
Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtungen (3) derart umformbar sind, dass die Anschlusseinrichtungen (3) nahezu, bevorzugt vollständig, von den umgeformten Anschlusseinrichtungen (3) umschlossen sind.
Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung (3) in zumindest einer der den Anschlussleitern (4) gegenüberliegenden Seiten zumindest eine Einkerbung (9, 10) aufweist.
Gehäuse (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einkerbung (9, 10) in einer parallelen Ebene zu den Anschlussleitern (4) angeordnet ist.
Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines in Fügerichtung und/oder orthogonal wirkenden Umformmittels (7, 17, 18, 20), insbesondere eines Stempels, umformbar sind.
Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zuerst ein elektrischer Anschlussleiter (4) in eine Anschlusseinrichtung (3) eingefügt, anschließend der elektrische Anschlussleiter (4) mittels eines Positioniermittels, insbesondere eines Niederhalters (6, 22), in der Anschlusseinrichtung (3) fixiert und nachfolgend die Anschlusseinrichtung (3) zur Fixierung der elektrischen Anschlussleiter (4) umgeformt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem das Umformen mittels eines in Fügerichtung wirkenden Stempels (7) durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses (1) nach Anspruch 10, bei dem das Umformen mittels eines im Wesentlichen orthogonal auf die Anschlusseinrichtung (3) wirkenden Umformmittels (17, 18, 19), insbesondere mittels zumindest eines Hebels (17, 18), durchgeführt wird.