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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verbinden von
Kabelbäumen
mit Anschlussgehäusen
und Verbindungsgehäusen.
Genauer gesagt betrifft sie eine verbinderlose Verbindung zwischen
Kabeln eines Kabelbaums und der internen Schaltung des Anschlussgehäuses.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
der Vergangenheit wurden, wenn Kabel, die einen Kabelbaum mit der
internen Schaltung eines Anschlussgehäuses verbinden, hergestellt
wurden, üblicherweise
an dem freigelegten Kern des Kabels Presskontaktanschlüsse angeklemmt.
Diese Anschlüsse
liegen in einem Verbinder, der in eine Verbinderaufnahme an dem
Anschlussgehäuse
eingepasst ist. Die Anschlüsse
bilden über
Verbindungsanschlüsse
mit Vorsprüngen
an einer Sammelschiene, die ein Teil der internen Schaltung des
Anschlussgehäuses
ist, eine elektrische Verbindung. Üblicherweise ist die interne
Schaltung aus einadrigen Kabeln und Druckkontaktanschlüssen gebildet.
In einem derartigen Fall ragen Vorsprünge (oder Anschlüsse, die mit
diesen verbunden sind) zum Erzeugen von elektrischen Verbindung
mit externen Anschlüssen,
in den Verbinder, um mit den Druckkontaktanschlüssen in diesem zusammen zu
passen. Diese Anschlüsse sind
mit den Enden des Kabelbaums verbunden.
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Da
das Anschlussgehäuse
und der Kabelbaum über
einen Verbinder miteinander verbunden werden, ist es notwendig,
die Druckkontaktanschlüsse
an die Enden der Kabel anzuklemmen, die ein Teil des Kabelbaums
sind. Darüber
hinaus müssen
diese Druckkontaktanschlüsse
in einen Verbinder eingesetzt werden. Hieraus resultiert, dass viele
Schritte erforderlich sind und eine große Anzahl von Teilen (Druckkontaktanschlüsse und
Verbinder) verwendet werden müssen.
Dadurch werden die Kosten und die Wahrscheinlichkeit von menschlichen
Fehlern bei der Montage erhöht.
Unter normalen Umständen
sind die Anschlüsse,
welche in dem Verbinder liegen, zueinander beabstandet in einer
einzigen Zeile angeordnet. Dies ist eine Raumverschwendung, insbesondere
wenn es eine große
Anzahl derartiger Anschlüsse gibt.
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Bei
einem Versuch, die vorstehenden Probleme zu lösen, hat die Anmelderin in
der japanischen veröffentlichten
Patentanmeldung 8-227738 eine Konfiguration für das Verbinden von verbinderlosen
elektrischen Anschlussgehäusen
und Kabelbäumen
vorgeschlagen, die entsprechend der EP-A-0729200 in der 15 gezeigt
ist. Der Kabelbaum W/H besteht aus einer Anzahl von Kabeln W. Diese
kommen von der externen Schaltung des Kabelbaums W/H, und die Enden
sind durch Kabeleinsetzöffnungen 1a in
das untere Gehäuse 1 des
Anschlussgehäuses 10 eingesetzt.
Zwischen den Adern der Kabel W und den Leitern der internen Schaltung sind
durch Löten
oder unter Verwendung von Druckkontaktanschlüssen 3 verbinderlose
Verbindungen gebildet. Danach wird das obere Gehäuse 2 am unteren Gehäuse 1 befestigt,
um die Baugruppe fertig zu stellen.
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Diese
Konfiguration leidet jedoch an gewissen Nachteilen. Die Enden der
Kabel werden in das Anschlussgehäuse
eingesetzt und mit der internen Schaltung verbunden. Daher kann
das Anschlussgehäuse
nur nachdem die Kabel an der Kabelbaummontagewerkbank vollständig angeschlossen
worden sind, zusammengebaut werden. Anders ausgedrückt, wenn
der Kabelbaum lose gebunden ist (mit nicht vollständig zusammengebauten
Kabeln), kann er nicht an ein fertiges Anschlussgehäuse, das
die interne Schaltung enthält,
angeschlossen werden. Wenn es notwendig ist, den Kabelbaum an der
Kabelbaummontagewerkbank zuerst vollständig zu binden, wird der gesamte
Vorgang zunehmend komplex, was zu einer wesentlichen Erhöhung der
Kosten führt.
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Weiterhin
können
bei der vorstehenden Anordnung nur die Enden des Kabelbaums mit
dem Anschlussgehäuse
verbunden werden. Es ist nicht möglich,
mittlere Teile des Kabelbaums auf diese Art und Weise anzuschließen. Da
die Kabel, welche in das Gehäuse
eingesetzt sind, nicht fixiert sind, besteht zusätzlich die Gefahr, dass jegliche
Zugspannung auf die Kabel dazu führen
kann, die Verbindung mit der internen Schaltung in dem Gehäuse zu beeinträchtigen
oder zu zerstören.
Damit ist die Zuverlässigkeit
der Anordnung reduziert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbinderlose
Verbindung zwischen einem Anschlussgehäuse, einem Verbindungsgehäuse und
einem mittleren Abschnitt eines lose gebundenen Kabelbaums zu schaffen.
Es ist unter anderem auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu
ermöglichen,
dass Kabel und eine große
Anzahl von Anschlüssen
in dem Anschlussgehäuse
und den Verbindungsgehäusen
miteinander verbunden werden können.
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Es
ist ferner unter anderem die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
den Raum zu minimieren, der für
die Erzeugung der vorstehenden Verbindung erforderlich ist. Ferner
ist es unter anderem eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
zu verhindern, dass der Verbindungsabschnitt mit Zug beaufschlagt
werden kann, wodurch dessen Zuverlässigkeit verbessert wird. Es
ist ferner unter anderem die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
die Herstellung der Verbindungen zu erleichtern und die Anzahl der hierfür erforderlichen
Schritte zu verringern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Kabelbaumanordnung geschaffen, mit einem Kabelbaum
und einem Anschlussgehäuse,
wobei zuletzt genanntes eine Anzahl von Anschlussgehäuseanschlüssen enthält. Die
Anordnung hat auch eine Befestigungseinheit, die an dem Anschlussgehäuse nach
außen
vorsteht.
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Die
Befestigungseinheit hat eine äußere Oberfläche, die
zu dem Anschlussgehäuse
entfernt ist, wobei eine Anzahl von Öffnungen darin angeordnet sind.
Eines der Enden der Anschlussgehäuseanschlüsse ist
mit einer darin befindlichen internen Schaltung in Kontakt. Die
anderen Enden der Anschlussgehäuseanschlüsse sind
mit Klingen versehen, die sich durch die Öffnungen erstrecken und an diesen
nach außen
vorstehen. Die Kabel des Kabelbaums werden gegen die Klingen gepresst,
wodurch sie die Anschlussgehäuseanschlüsse kontaktieren und
so mit der internen Schaltung elektrische Verbindungen erzeugen.
Das vordere Ende jedes Kabels ist mit einem Verbinderanschluss in
einem Verbindergehäuse
mittels Druckkontakt verbunden. Nützlichlerweise ist es ein Befestigungsteil
der Kabel, vorzugsweise zwischen deren Enden, der mit den Anschlussgehäuseanschlüssen verbunden
ist, und eines oder beide Enden der Kabel sind mit den Verbinderanschlüssen in
den Verbindungsgehäusen
verbunden.
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Üblicherweise
gibt es eine Anzahl von Verbindungsgehäusen, die jeweils eine Anschlusseinsetzkammer
und wenigstens einen Verbindungsanschluss darin haben. An den äußeren Enden
der Verbindungsanschlüssen
sind Schneidenden angeordnet, und wenn die Kabel gegen die Schneidenden
gepresst werden, können
sie mit den Adern derselben einen elektrischen Kontakt erzeugen.
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Die
Klingen der Verbindungsanschlüsse
sind in einer Richtung quer zu Achse der Kabel um einen Abstand,
der ein erstes Rastermaß bildet,
beabstandet. Ähnlich
sind die Schneidenden der Verbindungsgehäuse in Querrichtung um ein
zweites Rastermaß beabstandet.
Wenn somit die Rastermaße ähnlich sind,
kann ein einziges automatisiertes Presswerkzeug verwendet werden,
um alle Kabel zwischen die beiden Klingen an dem Anschlussgehäuse und
die Schneidenden an den Verbindungsgehäusen zu pressen.
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Es
gibt jedoch Situationen, bei denen die internen Schaltungen in dem
Anschlussgehäuse
Sammelschienen enthalten, die relativ dick sind. Da nur Kabel in
die Verbindungsgehäuse
gehen, ist zu erwarten, dass das zweite Rastermaß sehr viel kleiner als das
erste Rastermaß sein
kann. In einer derartigen Situation ist es gemäß der Erfindung ratsam, dass
das erste Rastermaß ein
ganzzahliges Vielfaches des zweiten Rastermaßes ist. Wenn beispielsweise
die Klingen, weil sie an Sammelschienen befestigt sind (oder aus
irgendeinem anderen Grund), mit einem Rastermaß von 5 mm voneinander getrennt
sein müssen,
sollten die Schneidenden der Verbinderanschlüsse vorteilhafterweise ein
Rastermaß von
2,5 mm haben. Auf diese Art und Weise kann das automatische Werkzeug,
welches alle Kabel in die Klingen presst, auch für den gleichen Zweck bezogen
auf die Schneidenden verwendet werden.
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In
dieser Situation wird bei dem ersten Pressen jedes zweite Kabel
in die Schneidenden gepresst; beim zweiten Pressen wird, nachdem
das Werkzeug oder der Verbinderanschluss in Querrichtung um 2,5
mm bewegt worden ist, das Einsetzen vervollständigt. Alternativ ist es möglich, das
Werkzeug mit Lastaufnahmeflächen
mit einem kleineren Rastermaß zu
haben. In diesem Fall wird beim Pressen gegen die Klingen in dem
Anschlussgehäuse jede
zweite Fläche
außer
Betrieb sein, und sie werden alle in Betrieb sein, wenn sie in Verbindung
mit den Schneidenden des Verbindungsgehäuses verwendet werden. Diese
Form der Erfindung hat den Vorteil, dass nur ein Arbeitsvorgang
des automatisierten Werkzeuges zum Einsetzen aller Kabel in jedes
Gehäuse
erforderlich ist. Es wurde insbesondere als vorteilhaft herausgefunden,
eine Konstruktion zu schaffen, bei der das erste Rastermaß das Zweifache des
zweiten Rastermaßes
ist.
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Es
wurde bei der vorliegenden Erfindung insbesondere als nützlich herausgefunden,
wenn die ersten und zweiten Anzahlen von Klingen (und Öffnungen
hierfür)
an dem Anschlussgehäuse
vorgesehen sind. Jede Anzahl ist in einer geraden Linie angeordnet,
und diese sind in Querrichtung zueinander versetzt. Dies ermöglicht,
dass das Rastermaß zwischen
den Klingen in einer Linie und den benachbarten Klingen in der anderen
Linie die Hälfte
des Rastermaßes
zwischen benachbarten Klingen in der gleichen Linie ist. Auf diese
Art und Weise können
in weniger Raum mehr Anschlüsse
platziert werden, wodurch die Größe der gesamten
Anordnung reduziert wird. Es liegt innerhalb der Überlegung
der vorliegenden Erfindung, dass drei oder mehr Zeilen Klingen vorgesehen
sein können,
die ähnlich
gegeneinander versetzt sind. In einem derartigen Fall können die Klingen
einer einzelnen Zeile weiter beabstandet sein, und das Rastermaß zwischen
benachbarten Klingen unterschiedlicher Zeilen ist noch kleiner.
In diesen Situationen ist auch von Vorteil, Klingen vorzusehen,
die sich mit unterschiedlichen Abständen aus dem Anschlussgehäuse erstrecken,
um deren Unterscheidung zu erleichtern.
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Bei
der Schaffung einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es wünschenswert, eine
Anzahl von Sammelschienen als Teil der internen Schaltung des Anschlussgehäuses zu
haben. Diese sind vorteilhafterweise mit isolierenden Platten zwischen
benachbarten Sammelschienen laminiert. Darüber hinaus können die
Klingen an den Enden von wenigstens einigen der Sammelschienen gebildet
werden, die so gebogen sind, dass sie durch die Öffnungen vorstehen und die
Kabel aufnehmen. Dies ist eine sehr zweckmäßige und ökonomische Art und Weise, die
Anschlussgehäuseanschlüsse herzustellen,
da dies lediglich Stanzen und Biegen erfordert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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In
den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden und
in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet worden
sind, zeigt:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Anschlussgehäuses und
von vier Verbindungsgehäusen
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Ansicht im Schnitt der Befestigungseinheit gemäß 1;
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3A eine
Draufsicht auf die Befestigungseinheit;
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3B eine
Seitenansicht der Befestigungseinheit gemäß 3A;
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3C eine
Ansicht im Schnitt durch 3B, die
auch einen Teil des Anschlussgehäuses zeigt;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Anschlussgehäuseanschlusses;
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5A eine
perspektivische explosionsartige Ansicht eines Verbindungsgehäuses;
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5B ein
Längsschnitt
durch das Verbindungsgehäuse
gemäß 5A;
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6 eine ähnliche
Ansicht gemäß 1, wobei
der Kabelbaum mit zwei Verbindungsgehäusen verbunden ist;
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7 eine
Ansicht im Schnitt ähnlich
der 2 der Befestigungseinheit gemäß 6;
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8A eine
Ansicht ähnlich
der 3A der Befestigungseinheit gemäß 6;
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8B eine
Ansicht ähnlich
der 3C der in der 6 gezeigten
Vorrichtung;
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9 eine
schematische Ansicht der Verbindung und der Abstände der Kabel in dem Anschlussgehäuse und
dem Verbindungsgehäuse,
wobei die Rastermaße
gleich sind;
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10 eine ähnliche
Ansicht wie 9, des Anschlussgehäuses und
des Verbindungsgehäuses, wobei
sich die Rastermaße
unterscheiden;
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11 eine ähnliche
Ansicht wie 8A der Befestigungseinheit mit
gestapelten Öffnungen;
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12 eine
schematische Repräsentation der Öffnungen
in dem Anschlussgehäuse,
das sowohl die einzelne Zeile als auch die Doppelzeile der versetzten Öffnungen
zeigt;
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13 eine
Ansicht von drei Zeilen von zueinander versetzten Öffnungen
in dem Anschlussgehäuse;
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14 eine
Ansicht im Schnitt der Befestigungseinheit gemäß 13; und
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15 eine
explosionsartige perspektivische Ansicht gemäß dem Stand der Technik.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Das
erste Gehäuse 11 und
das zweite Gehäuse 30 des
Anschlussgehäuses 10 sind
an der Oberfläche 11a mit
der Direktverbindungseinheit 12 und mit Verbinderaufnahmen 26 versehen.
Der Kabelbaum 15 ist an seinem mittleren Teil an der Befestigungseinheit 16 angeschlossen
und an seinen Enden mit den Verbindungsgehäusen 13 verbunden. Die
Abdeckung 23 hat Seiten 23d und 23e sowie auch
eine abgerundete Kabelführung 23g.
Die Abdeckung 23 passt über
die Befestigungseinheit 16, und an der Befestigungsplatte 17 vorge sehene
Sperrklauen 17a treten in ein Sperrloch 23f an
der Abdeckung 23 ein, wodurch diese an ihrem Ort gehalten wird.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf alle Figuren hat die Befestigungseinheit 16 Außenflächen 16d und 16e,
eine Bodenfläche 16a und
eine Öffnung 16b in
der Bodenfläche.
Führungen 16c richten
den Anschlussgehäuseanschluss 20 durch
die Öffnung 16b. Der
Anschlussgehäuseanschluss 20 endet
in Klingen 20a, die an der Bodenfläche 16a nach außen vorstehen.
Die Abdeckung 23 hat eine Außenwandung 23h, bestehend
aus den langen Seiten 23b und 23c, die über die
Befestigungseinheit 16 passen. Der Raum C1 zwischen der
entfernten Fläche 23a und der
Bodenfläche 16a lässt Raum
für vorstehende Klingen 20a.
Die Differenz zwischen der Abdeckungshöhe H1 und der Baueinheitshöhe H2 erzeugt den
notwendigen Raum. Der Anschlussgehäuseanschluss 20 ist
aus der Sammelschiene 14 gebildet, die so gebogen ist,
dass sie durch die Öffnung 16b ragen
kann.
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Es
gibt eine Anzahl von Sammelschienen 14 in laminierter Form
mit isolierenden Platten 18 zwischen benachbarten Sammelschienen.
Die Sammelschienen sind so gebogen, dass sie Anschlussgehäuseanschlüsse 20 bilden.
Das obere Gehäuse 30 trägt die Befestigungsaufnahmen 31 und
ist mit einem flachen Abschnitt 36 versehen, um das Lastaufnahmewerkzeug 35 aufzunehmen.
Beim Zusammenbauen wird das Lastaufnahmewerkzeug 35 an
dem flachen Abschnitt 36 platziert, um für das Werkzeug eine
feste Stütze
zu schaffen. Kabel W, welche zwischen den Klingen 20a hindurch
gehen erstrecken sich um die abgerundeten Kabelführungen 23g und enden
an den Verbindungsgehäusen 13.
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Zwischen
den Seiten 23b und 23c der Abdeckung 23 und
den äußeren Oberflächen 16d und 16e der
Befestigungseinheit 16 ist eine Lücke C2 vorgesehen. Die Lücke C2 hat
ungefähr
die gleiche Weite wie der Durchmesser des Kabels W. Daher wird das Kabel
dadurch satt gehalten. Die Befestigungseinheit 16 ist mit
einer Anzahl von Kabelführungsnuten 16f versehen,
in welchen die Kabel platziert werden. Jede ist so angeordnet, dass
sie ermöglicht,
dass das Kabel mit den Klingen 20a in Eingriff gelangt.
Bei der in der 7 gezeigten Anordnung liegt
das Anschlussende 52 in dem Hohlraum C3. Dadurch wird das
Anschlussende gegenüber
Zerstörung
geschützt.
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Das
Verbindungsgehäuse 13 enthält in der Anschlusseinsetzkammer 50 Verbindungsanschlüsse 51.
Die Verbindungsanschlüsse 51 sind
mit Schneidenden 38 versehen, um die Kabel W aufzunehmen
und mit diesen Kontakt zu erzeugen. Der Deckel 37 kann
dazu verwendet werden, die Kabel 3 auf die Schneidenden 38 zu
zwängen,
um diesen Kontakt zu erzeugen.
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Wie
in den 5A und 8A gezeigt,
sind in der Konstruktion, bei der die Sammelschienen 14 ausreichend
groß sind,
die Kabelführungsnuten 16f um
einen Abstand gleich dem Rastermaß P zueinander beabstandet.
Gleichzeitig ist es unnötig,
Verbindungsanschlüsse 51 so
weit aufzuspreizen. Daher sind in der bevorzugten Form der Erfindung
in 3a P1 (beispielsweise) 5 mm und P2 gleich 2,5
mm. Dies ermöglicht,
dass das gleiche Presswerkzeug Kabel W sowohl in die Klingen 20a als
auch in die Schneidenden 38 einsetzt. Wenn ein weit beabstandetes
Werkzeug verwendet wird, passt es zu dem Rastermaß P1 und
wird alle Kabel W in einem Vorgang in die Klingen 20a einsetzen.
Wenn es zu den Verbindungsanschlüssen 51 kommt,
wird es ein erstes Mal betätigt
und dadurch setzt es jedes zweite der Kabel W in die Verbindungsanschlüsse 51,
und dann, nach dem entweder das Verbindungsgehäuse 13 oder das Presswerkzeug
in Querrichtung um einen Abstand gleich P2 verschoben worden sind,
wird es ein zweites Mal betätigt,
wodurch es die übrigen
Kabel W in die Verbindungsanschlüsse 51 einsetzt.
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Um
die Vorrichtung kompakter zu gestalten, sind eine erste Zeile L1
bestehend aus einer Reihe von Klingen 21 und zweite Zeile
L2 bestehend aus einer Reihe von Klingen 22 vorgesehen
(siehe 11 und 12). Diese
sind in Längsrichtung
der Kabel W zueinander beabstandet und in Querrichtung zu diesen
versetzt. Das Rastermaß P3
ist der Abstand zwischen benachbarten Klingen 20a, sowohl
in der ersten Zeile L1 als auch in der zweiten Zeile L2. Das Rastermaß P4 ist
der Abstand zwischen den Klingen 20a in einer Zeile und
den nächstliegenden
Klingen 20a in der anderen Zeile. P4 ist sehr viel kleiner
als P3, wodurch es möglich
wird, dass die Befestigungseinheit 16 (sowie auch das Anschlussgehäuse 10) kleiner
gemacht werden kann. Wenn es drei Zeilen L1, L2 und L3 gibt, wie
dies in den 13 und 14 gezeigt
ist, ist die Differenz noch größer. Das
Rastermaß P5
ist noch kleiner als das Rastermaß P4, obwohl benachbarte Klingen 20a in
einer gegebenen Zeile weiter beabstandet sind als das Rastermaß P3. Bei
dieser Konfiguration ragen Klingen 27 an der Befestigungseinheit 16 weiter
vor als die Klingen 28, die wiederum weiter an der Befestigungseinheit 16 vorstehen
als die Klingen 29. Dieses Merkmal trägt zum Einsetzen der Kabel
W in die Klingen bei, während gleichzeitig
die Verringerung der Größe erleichtert wird.
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Somit
ermöglich
die vorliegende Erfindung, dass ein lose gebundener Kabelbaum direkt
ohne Verbinder mit einem zusammengebauten Anschlussgehäuse mit
einer internen Schaltung verbunden wird. Dies ermöglicht die
Beseitigung von Anschlüssen,
die an die Enden der Kabel geklemmt sind, das Einsetzen der geklemmten
Anschlüsse
in einen Verbinder und das Befestigen des Verbinders in einer Aufnahme
eines Anschlussgehäuses,
um die Schaltung zu vervollständigen.
Dies bildet eine signifikante Kostensenkung bei beiden Teilen und
eine Reduktion der Schwierigkeit der Arbeit.