Elektrische Verbindungsvorrichtung Electrical connection device
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Verbindungsvorrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs 1. The invention relates to an electrical connection device according to the preamble of patent claim 1.
Eine solche elektrische Verbindungsvorrichtung, die vorzugsweise bei Niederspannungs-Steckverbindungen im Autombobilbau eingesetzt wird, wird bei einer Ringleitung zur Herstellung von Abzweigleitungen verwendet. Such an electrical connection device, which is preferably used for low-voltage plug connections in automobile construction, is used in a ring line for the production of branch lines.
Bei bekannten Verbindungsvorrichtungen wird die Ringleitung an der Anschlußstelle der Stichleitung durchtrennt, die nun geteilte Ringleitung in einem Kupplungsstecker eingebracht und hier mit Kontakten des Kupplungssteckers so verbunden, daß die Ringleitung wieder geschlossen ist. An den so eingefügten Kupplungsstecker kann ein Gegenstecker mit der Stichleitung lösbar angeschlossen werden. In known connecting devices, the ring line is severed at the connection point of the stub line, the ring line, which is now divided, is introduced into a coupling plug and is connected here with contacts of the coupling plug so that the ring line is closed again. A mating connector with the spur can be detachably connected to the coupling connector inserted in this way.
Diese Art der Abzweigung einer Stichleitung von einer Ringleitung steht einer automatisierten Fertigung von derartigen Verbindungsvorrichtungen entgegen und führt unerwünschterweise zu einer kostenintensiven Fertigung.
Vorteile der Erfindung This type of branching of a stub line from a ring line stands in the way of automated production of such connecting devices and undesirably leads to cost-intensive production. Advantages of the invention
Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Abzweigung einer oder mehrerer Stichleitungen von einer in der Regel als Ringleitung ausgeführten Verbindungsleitung über The connecting device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the branching of one or more stub lines from a connecting line, which is generally designed as a ring line
Schneid-Klemm-Kontakte im Kupplungsstecker vorgenommen wird, in dem die Verbindungsleitung zwar kontaktiert, aber nicht unterbrochen wird. An jeden so kontaktierten Kupplungsstecker ist lösbar oder unlösbar ein Gegenstecker koppelbar, an dem die Stichleitung angeschlossen ist. Insulation displacement contacts are made in the coupling plug by contacting the connecting line but not interrupting it. A mating connector, to which the spur line is connected, can be releasably or non-releasably coupled to each coupling connector contacted in this way.
Diese Art der Verbindungsvorrichtung ist in automatisierter Weise herstellbar und führt zu wirtschaftlich vorteilhaften Fertigungen dieser Verbindungsvorrichtung. This type of connecting device can be produced in an automated manner and leads to economically advantageous productions of this connecting device.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch angegebenen Verbindungsvorrichtung möglich. Advantageous further developments and improvements of the connecting device specified in the patent claim are possible due to the features listed in the subclaims.
So ist nach Anspruch 4 die Verbindungsleitung als Flachkabel ausgeführt und dadurch eine Verdrehsicherung der Verbindungsleitung gegeben, die die sichere Zuordnung der Adern der Verbindungsleitung von außen und ohne Sichtkontakt zu den Kontakten des Kupplungssteckers ermöglicht. Thus, according to claim 4, the connecting line is designed as a flat cable, thereby providing an anti-twist device for the connecting line, which enables the wires of the connecting line to be assigned securely from the outside and without visual contact to the contacts of the coupling plug.
Durch die Verwendung von Krimplaschen oder einem gleichwirkenden Blechteil nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 14 wird die elektrische Kontaktierung der Verbindungsleitung im Kupplungsstecker mechanisch gesichert.
Durch Ausbildung der Kontakte im KupplungsStecker mit zwei Schneiden nach Anspruch 7, zum Anschluß der Verbindungsleitung, wird die Kontaktsicherheit erhöht. The use of crimp plates or an equivalent sheet metal part according to claim 6 in conjunction with claim 14 mechanically secures the electrical connection of the connecting line in the coupling plug. By forming the contacts in the coupling plug with two cutting edges according to claim 7, for connecting the connecting line, the contact reliability is increased.
Mit der Verwendung eines Trennelements nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 14 können die Adern der Verbindungsleitung automatisierbar den Kontakten des Kupplungssteckers zugeordnet werden. With the use of a separating element according to claim 8 in connection with claim 14, the wires of the connecting line can be automatically assigned to the contacts of the coupling plug.
Die Verwendung eines Codierelements nach Anspruch 10 ergibt eine verdrehsichere Zuordnung zwischen Kupplungsstecker und Gegenstecker. The use of a coding element according to claim 10 results in a rotation-proof assignment between the coupling plug and mating connector.
Durch die Bildung von Baugruppen nach Anspruch 12 bis 14 werden Einheiten zur automatisierten Verarbeitung geschaffen. The formation of assemblies according to claims 12 to 14 creates units for automated processing.
Entsprechend Anspruch 15 und 16 wird eine vorteilhafte Masseverbindung zwischen dem Schirmgeflecht der Verbindungsleitung und den Schirmblechen des Kupplungssteckers aufgezeigt. According to claims 15 and 16, an advantageous ground connection between the braided shield of the connecting line and the shield plates of the coupling plug is shown.
Die Ausbildung der Schirmbleche als Biegeblechteile nach Anspruch 17 ist materialökonomisch. The formation of the shielding sheets as bent sheet metal parts according to claim 17 is economical in terms of materials.
Nach Anspruch 18 ist beim Zusammenfügen der Bauteile des Kupplungssteckers nur eine einzige, geradlininge Montagerichtung erforderlich. According to claim 18, only a single, straightforward assembly direction is required when assembling the components of the coupling plug.
Mit der Kunststoffumspritzung der Baugruppen des Kupplungssteckers ist dieser auch bei ungünstigen Einsatzbedingungen in einem Kraftfahrzeug funktionsgesichert. With the plastic encapsulation of the assemblies of the coupling plug, this is functionally secured even in unfavorable operating conditions in a motor vehicle.
Zeichnung drawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt perspektifisch ein Teil der Verbindungsvorrichtung, Figur 2 im Querschnitt den Aufbau der Verbindungsleitung, Figur 3 den Kupplungsstecker vereinfacht im Querschnitt mit gegenüberliegendem, ansatzweise gezeichneten Gegenstecker und Figur 4 eine Draufsicht des um 90° gedrehten Kupplungssteckers längs der Schnittlinie A-B in Figur 3. An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a part of the connecting device in perspective, FIG. 2 shows the cross-section of the construction of the connecting line, FIG. 3 simplifies the cross-section of the coupling plug with a mating plug shown opposite, and FIG. 4 shows a top view of the coupling plug rotated through 90 ° along section line AB in FIG. 3 .
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Description of an embodiment
Die Figur 1 zeigt vereinfacht die Verbindungsvorrichtung zwischen einer Verbindungsleitung 11 und einer Stichleitung 12. FIG. 1 shows in simplified form the connecting device between a connecting line 11 and a stub line 12.
Verbindungsleitung und Stichleitung 12 sind Teil eines Netzwerkes elektrischer Kabel zur Datenübertragung. Für dieses Netzwerk wird auch die Bezeichnung CAN (Controller Area Network) verwandt. The connecting line and stub line 12 are part of a network of electrical cables for data transmission. The term CAN (Controller Area Network) is also used for this network.
An die Verbindungsleitungen werden vorzugsweise Signalgeber, beispielsweise Drehzahlsensoren angeschlossen, während die Stichleitungen 12 in der Regel zur Steuergeräten führen. Signal transmitters, for example speed sensors, are preferably connected to the connecting lines, while the stub lines 12 generally lead to the control units.
Zum Verbinden von Stichleitungen 12 mit der Verbindungsleitung 11 wird die Verbindungsleitung 11 durch Kupplungsstecker 13 geführt, hier ohne Unterbrechung der Verbindungsleitung kontaktiert und die Kupplungsstecker 13 mit endseitig die Stichleitung 12 abschließenden Gegensteckern 14 gekoppelt. To connect stub lines 12 to the connecting line 11, the connecting line 11 is guided through coupling plugs 13, here contact is made without interrupting the connecting line, and the coupling plugs 13 are coupled to mating plugs 14 terminating the stub line 12 at the end.
Die Verbindungsleitung 11 ist nach Figur 2 als Flachleitung ausgeführt. Sie umfaßt zwei Adern 16, einen Isolierkörper 17, ein Schirmgeflecht 18 und einen Isoliermantel 19. The connecting line 11 is designed according to Figure 2 as a flat line. It comprises two cores 16, an insulating body 17, a braided shield 18 and an insulating jacket 19.
Die Stichleitung 12 hingegen kann sowohl als Rundleitung, aber auch als Flachleitung ausgeführt sein, insbesondere dann, wenn sie als Verzweigungsleitung einer ersten zu einer zweiten Verbindungsleitung 11 dient.
Der Kupplungsstecker 13 entsprechend Figur 3 weist als Hauptbestandteile ein Schirmblechoberteil 21 mit einem darin einrastbaren Deckel 22, ein Schirmblechunterteil 23 mit einem darin einschiebbaren Kontaktträger 24 und darin eingesetzte Schneid-Klemm-Krimp-Kontakte 26, nachfolgend Kontakte 26 genannt, auf. The stub line 12, on the other hand, can be designed both as a round line and as a flat line, in particular if it serves as a branch line from a first to a second connecting line 11. The coupling plug 13 according to FIG. 3 has, as main components, a shield plate upper part 21 with a cover 22 which can be snapped therein, a shield plate lower part 23 with a contact carrier 24 which can be inserted therein and insulation displacement crimp contacts 26, hereinafter referred to as contacts 26, inserted therein.
Der Kontaktträger 24 ist ein Kunststoffspritzteil und beinhaltet eine guaderförmigen Grundkörper 27, darin eingeformte Aufnahmekammern 28 für die Kontakte 26, ein die Aufnahmekammern 28 trennendes Trennelement 29, das sich stirnseitig über eine Rückseite 31 erhebt und ein Codierelement 32, das, dem Trennelement 29 entgegengerichtet, von einer Vorderseite 33 des Grundkörpers 27 rechtwinklig absteht. The contact carrier 24 is a plastic injection-molded part and contains a guaderiform base body 27, receiving chambers 28 formed therein for the contacts 26, a separating element 29 separating the receiving chambers 28, which rises above a rear side 31, and a coding element 32 that opposes the separating element 29, protrudes at right angles from a front side 33 of the base body 27.
Trennelemente 29 und Codierelemente 32 sind einstückig an dem Grundkörper 27 angeformt. Während das Codierelement 32 asymmetrisch zu den Aufnahmekammern 28 angeordnet ist und in seiner Form, hier stiftförmig ausgebildet, nur von einer entsprechend gestalteten Ausnehmung im Gegenstecker 14 abhängt, ist das Trennelement 29 symmetrisch zu den Aufnahmekammern 28 angeordnet. Das Trennelement 29 hat die Form eines Flachmeißels mit einer keilförmigen Ausformung 30 an dem freistehenden Ende. Separating elements 29 and coding elements 32 are integrally formed on the base body 27. While the coding element 32 is arranged asymmetrically to the receiving chambers 28 and its shape, here in the form of a pin, depends only on a correspondingly designed recess in the mating connector 14, the separating element 29 is arranged symmetrically to the receiving chambers 28. The separating element 29 has the shape of a flat chisel with a wedge-shaped shape 30 at the free-standing end.
In die Aufnahmekammern 28 sind die Kontakte 26 aus federharter Zinnbronze eingesetzt. Dabei ragt der eine Endbereich eines jeden Kontaktes 26, der als Stift 34 ausgebildet ist, aus dem Grundkörper 27 an dessen Vorderseite 33 heraus, während der andere Endbereich des Kontaktes 26, an dem ein Aufnahmekörper 36 angefügt ist, der zwei Krimplaschen 37 umfaßt, aus dem Grundkörper 27 an dessen Rückseite 31 herausragt.
Den Krimplaschen 37 benachbart sind an dem Aufnahmekörper 36 zwei sich gegenüberliegende Schneiden 38 ausgebildet. Diese haben einen tricherförmigen Verlauf und enden in einer keilförmig ausgebildeten schlitzförmigen Klemmnut 39. The contacts 26 made of spring-hard tin bronze are inserted into the receiving chambers 28. The one end region of each contact 26, which is designed as a pin 34, protrudes from the base body 27 on its front side 33, while the other end region of the contact 26, to which a receiving body 36 is attached, which comprises two crimp tabs 37 protrudes the base body 27 at the rear 31 thereof. Adjacent the crimp tabs 37, two opposing cutting edges 38 are formed on the receiving body 36. These have a tricher shape and end in a wedge-shaped slot-shaped clamping groove 39.
Das Einschieben des Kontaktträgers 24 in das rahmenförmige Schirmblechunterteil 23 wird begrenzt durch nicht dargestellte Halteelemente, die in entsprechende Ausnehmungen im Schirmblechunterteil 23 zur Anlage kommen. Kontaktträger 24 und Schirmblechunterteil 23 bilden dabei eine erste Baugruppe, die mit einer zweiten Baugruppe, gebildet durch den im Schirmblechoberteil 21 einrastbaren Deckel 22, zusammenfügbar ist. Dazu weist das Schirmblechoberteil 21, das kistenförmig ausgebildet ist, zwei Federarme 40 mit Rastöffnungen 41 auf, in die am Schirmblechunterteil 23 ausgestellte Rastnasen 42 bei Fügen der ersten mit der zweiten Baugruppe einrastbar sind und dieser Verband dann eine dritte Baugruppe bildet. The insertion of the contact carrier 24 into the frame-shaped lower shield part 23 is limited by holding elements, not shown, which come into contact with corresponding recesses in the lower shield part 23. The contact carrier 24 and the lower part 23 of the shield plate form a first assembly, which can be joined together with a second module, formed by the cover 22 which can be snapped into the upper part 21 of the shield plate. For this purpose, the upper shield plate part 21, which is box-shaped, has two spring arms 40 with latching openings 41, into which latching noses 42 on the lower shield plate part 23 can be latched when the first module is joined and this assembly then forms a third module.
Diese weist entsprechend Figur 4 an dem sich gegenüberstehenden Stirnseiten der Schirmbleche 21, 23 Ausbuchtungen 43 auf .die zusammen der Form der Verbindungsleitung 11 angepaßt sind. According to FIG. 4, this has bulges 43 on the opposite end faces of the shield plates 21, 23, which are adapted to the shape of the connecting line 11.
Der lichte Querschnitt der Ausbuchtung 32 wird jedoch partiell eingeengt durch Vorsprünge 44, die als radial nach innen gerichtete geschlossene Zahnreihe ausgebildet ist, deren Zähne dreieckförmige Querschnittsflächen aufweisen. However, the clear cross section of the bulge 32 is partially narrowed by projections 44, which are designed as a radially inwardly directed row of teeth, the teeth of which have triangular cross-sectional areas.
Die erste und die zweite Baugruppe sind in einer Kontaktiereinrichtung einer Leitungskonfektionieranlage einsetzbar, wobei der Kontaktträger 24 der ersten Baugruppe bereits mit den Kontakten 26 bestückt ist.
Die Verbindungsleitung 11 wird an den Breitseiten unter partielle Auftrennung des Isoliermantels 19 und des Schirmgeflechtes 18 symmetrisch zu der keilförmigen Ausformung 30 des Trennelements 29 über diese gedrückt. Dabei werden die beiden Adern 16 der Verbindungsleitung 11 voneinander getrennt und jede Ader 16 einen Kontakt 26 zugeordnet, über den trichterförmigen Verlauf der Schneiden 38 zentriert, vom Isolierkörper 17 befreit und in der Klemmnut 39 The first and the second assembly can be used in a contacting device of a cable assembly system, the contact carrier 24 of the first assembly already being equipped with the contacts 26. The connecting line 11 is pressed on the broad sides with partial separation of the insulating jacket 19 and the shielding braid 18 symmetrically about the wedge-shaped shape 30 of the separating element 29. The two wires 16 of the connecting line 11 are separated from one another and each wire 16 is assigned a contact 26, centered over the funnel-shaped course of the cutting edges 38, freed from the insulating body 17 and in the clamping groove 39
elektrisch kontaktiert. Zur Kontaktsicherheit sind dabei an jedem Aufnahmekörper 36 jedes Kontaktes 26 zwei Schneiden 38 und zwei zugeordnete Krimplaschen 37 angeordnet, so daß jede Ader 16 doppelt kontaktiert und durch das Umlegen der Krimplaschen 37 bis zur kraftschlüssigen Anlage an den Adern 16 mechanisch gesichert ist. electrically contacted. For safety of contact, two cutting edges 38 and two associated crimp tabs 37 are arranged on each receiving body 36 of each contact 26, so that each wire 16 makes double contact and is mechanically secured by the flipping of the crimp tabs 37 until it engages positively on the wires 16.
Erst nach diesem Umlegen der Krimplaschen 37 ist es möglich, die zweite Baugruppe mit der ersten Baugruppe zu verrasten. Dazu weist der Deckel 22 Ausnehmungen auf, die entsprechend der Form der umgelegten Krimplaschen 37 ausgestaltet sind. Damit kommt dem Deckel 22 die Funktion eines Kontrollelements für die vollzogene mechanische Sicherung der Kontaktierung der Adern 16 mit den Kontakten 26 zu. It is only after the crimp tabs 37 have been flipped over that it is possible to latch the second assembly to the first assembly. For this purpose, the cover 22 has recesses which are designed in accordance with the shape of the folded crimp tabs 37. The cover 22 thus has the function of a control element for the mechanical securing of the contacting of the wires 16 with the contacts 26.
Bei Zusammenfügen der ersten und zweiten Baugruppe wird das Schirmgeflecht 18 der Verbindungsleitung 11 durch die Vorsprünge 44, die das Schirmgeflecht 18 kontaktierend durchstoßen, elektrisch mit den Schirmblechen 21, 23, die aus nicht rostendem verzinnten Stahlblech bestehen und durch Stanzen und Falten hergestellt sind, elektrisch auf Masse gelegt und damit die Verbindungsvorrichtung vor elektrischen und magnetischen Störfeldern geschützt. When the first and second subassemblies are joined together, the screen braid 18 of the connecting line 11 becomes electrical with the screen sheets 21, 23, which are made of rust-proof tin-plated steel sheet and are produced by stamping and folding, by means of the projections 44 which penetrate the screen braid 18 grounded and thus protects the connection device from electrical and magnetic interference fields.
Mit der Ausbildung der Vorsprünge 44 als geschlossene Zahnreihe, wobei die Querschnittsfläche der Zähne dreieckförmig ist, werden keilförmige Zahnzwischenräume geschaffen, in die das Schirmgeflecht 18 kraftschlüssig unter Bildung einer festen elektrischen Kontaktierung eingepreßt wird.
Die durch das Zusammenfügen der ersten und zweiten Baugruppe entstandene dritte Baugruppe wird durch eine Kunststoffumspritzung 46 (Figur 4) unter Bildung von nicht dargestellen Rastnasen für die Verrastung mit dem Gegenstecker 14 und von Dichtwülsten 47 an den Austrittsstellen der Verbindungsleitung 11 aus der dritten Baugruppe zum Kupplungsstecker 13 ergänzt. Durch die Kunststoffumspritzung 46 wird die dritte Baugruppe spritzwassergeschutzt ummantelt, und damit die Voraussetzung für den Einsatz des Kupplungssteckers 13 und der mit ihm verbundenen Verbindungsleitung 11 im Kraftfahrzeug ermöglicht.
With the formation of the projections 44 as a closed row of teeth, the cross-sectional area of the teeth being triangular, wedge-shaped interdental spaces are created, into which the braided screen 18 is pressed in a force-fitting manner, forming a firm electrical contact. The third assembly resulting from the joining of the first and second assemblies is converted into a coupling connector by a plastic encapsulation 46 (FIG. 4) with the formation of not shown locking lugs for locking with the mating connector 14 and sealing beads 47 at the exit points of the connecting line 11 from the third assembly 13 added. The plastic extrusion coating 46 sheaths the third assembly so that it is protected against splashing water, thus making it possible to use the coupling plug 13 and the connecting line 11 connected to it in the motor vehicle.