DE102022201533A1

DE102022201533A1 - Hochschwingfeste Leitungsverbindung zwischen einem Leitungsverbinder und einer Anschlussleitung mit einem aus der Anschlussleitung selbst ausgebildeten Kompensationselement

Info

Publication number: DE102022201533A1
Application number: DE102022201533.9A
Authority: DE
Inventors: Ingo Eckhardt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-02-15
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2023-08-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leitungsverbindung zwischen einem Steckkontakt (10, 20, 30) und einer isolierten Anschlussleitung (60), wobei der Steckkontakt (10, 20, 30) zumindest ein Kontaktelement (30) aufweist, das im kontaktierten Zustand innerhalb eines Abisolierendes (41) einer Litze (40) der Anschlussleitung (60) in einem Kontaktbereich (41-1) mit der Anschlussleitung (60) verbunden ist.
Es ist vorgesehen, dass innerhalb des Abisolierendes (41') der Anschlussleitung (60) zwischen dem Kontaktbereich (41Ü-1) des Kontaktelementes (30) und der isolierten Anschlussleitung (60) ein Kompensationselement (3060) ausgebildet ist, das innerhalb des Abisolierendes (41') der Litze (40) einen Schlaufenbereich (41Ü-2) ausbildet, in dem die Einzeldrähte (40n) der Litze (40) schlaufenförmig ausgestellt sind. Es wird die Anordnung der Leitungsverbindung in einem Steckgehäuse beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine hochschwingfeste Steckverbindung zwischen einem Steckverbinder und einer isolierten Anschlussleitung, wobei der Steckverbinder zumindest ein Kontaktelement aufweist, das im kontaktierten Zustand innerhalb eines Abisolierendes einer Litze der Anschlussleitung in einem Kontaktbereich mit der Anschlussleitung verbunden ist.
Hochschwingfeste Steckverbindungen sind insbesondere für eine manuelle Montage im Bereich der Bordnetzherstellung vorgesehen. Bei elektrischen Steckverbindungen allgemein nimmt mit der Höhe der dynamisch Belastung die Gefahr der Reibkorrosion zu. Reibkorrosion kann zu Hochohmigkeiten führen, die durch Durchrieb der Oberflächenveredelung oder das Einbetten von Oxidationsprodukten in die Kontaktflächen verursacht wird. Beide Vorgänge sind in nachteiliger Weise Folgen der Relativbewegungen der Kontaktpartner.
Um die Steckkontakte vor zu großen dynamischen Belastungen zu schützen, sind konstruktive Maßnahmen am Steckgehäuse möglich. Beispielsweise ist bekannt, dass Kabelklemmungen als Zusatzbauteile und Übermaß-Crash-Rippen zum Beseitigen des Steckspiels zwischen den Steckgehäusen ausgebildet werden, die entsprechende Kräfte quer zur Anschlussleitung aufnehmen. Die Wirksamkeit derartiger Kabelklemmungen ist durch die Werkstoffeigenschaften der Anschlussleitung jedoch begrenzt und somit nur bedingt wirksam. Mit anderen Worten, solche konstruktiven Maßnahmen am Steckgehäuse reduzieren Kräfte in Richtung der Anschlussleitung nicht ausreichend.
Weitere bekannte Maßnahmen an Steckgehäusen, um die Steckkontakte vor zu großen dynamischen Belastungen zu schützen, bestehen darin, dass Massenkräfte, die in Längsrichtung der Anschlussleitung wirken, durch eine Art Mäander kompensiert werden. Dabei ist vorgesehen, dass zwischen Leiteranschluss und Kontaktfeder der Kontaktbuchse ein Schlitzpaar versetzt angeordnet ist, das bei entsprechenden Krafteinwirkungen federt und so verhindert, dass diese Kräfte auf den Kontaktpunkt wirken können.
Als Stand der Technik werden die Druckschriften DE 297 16 767 U1 , DE 10 2014 006 244 A1 und DE 10 2020 205 014 A1 genannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochschwingfeste Verbindung, insbesondere Steckverbindung, zu schaffen, in der ein mit einer Leitung in Verbindung stehendes Kontaktelement der Verbindung vor zu großen dynamischen Belastungen geschützt ist.
Die vorgeschlagene Erfindung sieht vor, die Kompensation von in Leitungsrichtung wirksamen äußeren Kräften in der Leitung selbst, insbesondere einer Anschlussleitung selbst, zu kompensieren.
Die Kabelklemmung zur Aufnahme von Kräften quer zur Leitungsrichtung der Anschlussleitung wird dabei in vorteilhafter Weise in die konstruktive Lösung integriert.
Die Anschlussleitung ist eine Litzenleitung, die aus Einzeldrähten besteht, deren Anordnung zueinander mittels Verseilen stabilisiert ist.
Unter der Verseilung von elektrischen Leitungen (Kabeln) versteht man, dass die Einzeldrähte gegeneinander verdrillt werden. Sie werden schraubenförmig um die Verseilungsachse gewickelt. Dieser Vorgang wird auch als Verdrillen bezeichnet.
Vorgeschlagen wird, eine Überdrillung der Anschlussleitung im Bereich eines Abisolierendes der Anschlussleitung direkt vor dem Anschluss an ein Kontaktelement aufzulösen, wodurch die Knickfestigkeit der Leitung in diesem Bereich reduziert wird, wodurch die angesprochenen Kräfte in einem dadurch ausgebildeten Kompensationselement kompensiert werden, so dass die Kräfte in vorteilhafter Weise nicht auf das Kontaktelement einwirken können, wie in der Beschreibung näher erläutert ist. Eine automatisierte Kontaktmontage erleichtert die vorschlagsgemäße Umsetzung und wird ebenfalls in der Beschreibung erläutert.
Als Verseilung der Anschlussleitung im Bereich eines Abisolierendes wird im erfindungsgemäßen Zusammenhang das Verseilen des Abisolierendes einer noch nicht bei der Konfektionierung verseilten Anschlussleitung verstanden.
Als Überdrillung der Anschlussleitung im Bereich eines Abisolierendes wird im erfindungsgemäßen Zusammenhang das zusätzliche Verseilen = Überdrillen des Abisolierendes einer bereits bei der Konfektionierung verseilten Anschlussleitung verstanden.
Diese erfindungsgemäße dynamisch hochbelastete elektrische Verbindung ist zur hochqualitativen automatisierten Leitungsstrangherstellung erforderlich und vorgesehen. Sie kann beispielsweise auch zur Verwendung im Außenbereich eingesetzt werden, da die Verbindung in bevorzugter Ausgestaltung wasserdicht in einem Steckergehäuse angeordnet ist.
Im Detail ist der Ausgangspunkt der Erfindung eine Leitungsverbindung zwischen einem Steckkontakt und einer isolierten Anschlussleitung, wobei der Steckkontakt zumindest ein Kontaktelement aufweist, das im kontaktierten Zustand innerhalb eines Abisolierendes einer Litze der Anschlussleitung in einem Kontaktbereich mit der Anschlussleitung verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass innerhalb des Abisolierendes der Anschlussleitung zwischen dem Kontaktbereich des Kontaktelementes und der isolierten Anschlussleitung ein Kompensationselement ausgebildet ist, das innerhalb des Abisolierendes der Litze einen Schlaufenbereich ausbildet, in dem die Einzeldrähte der Litze schlaufenförmig ausgestellt sind.
Der Vorteil besteht darin, die Kompensation von in Leitungsrichtung wirksamen äußeren Kräften in der Leitung selbst, insbesondere der Anschlussleitung selbst, in der Einzeldrähte der Litze schlaufenförmig ausgestellt sind, zu kompensieren.
Die Erfindung funktioniert in vorteilhafter Weise unabhängig davon, ob die Einzeldrähte der Litze in der Anschlussleitung in einem Konfektionierungszustand unverseilt oder bereits verseilt angeordnet sind.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Einzeldrähte der Litze in der Anschlussleitung in einem Konfektionierungszustand unverseilt angeordnet sind, wobei die Einzelenden der Einzeldrähte der Litze im Kontaktbereich des Kontaktelementes verseilt angeordnet sind.
In einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Einzeldrähte der Litze in der Anschlussleitung in einem anderen Konfektionierungszustand verseilt angeordnet sind und die Einzelenden der Einzeldrähte der Litze im Kontaktbereich des Kontaktelementes weiter in die vorhandene Verseilungsrichtung verseilt und somit überdrillt angeordnet sind.
Vorgesehen ist, dass das Abisolierende eine Länge aufweist, die sich aus einer Teillänge des Kontaktbereiches und einer Teillänge des Schlaufenbereiches zusammensetzt.
Durch die verseilten oder überdrillten Einzelenden der Einzeldrähte der Litze des Abisolierendes an dem freien Ende des freien Abisolierendes ist das Abisolierende dadurch gekennzeichnet, dass Einzelenden der Einzeldrähte der Litze (nach dem Verseilen oder Überdrillen) nicht beziehungsweise nicht mehr in der Schnittebene des freien Endes des Abisolierendes abschließen.
Die Leitungsverbindung ist bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmteil auf das isolierte Leitungsende der Anschlussleitung aufgeschoben angeordnet ist, wodurch in vorteilhafter Weise eine Art ortsfestes Klemmlager für die Anschlussleitung gebildet wird, welches die Isolierung und die Litze umgreift.
Das Klemmteil weist ein Dichtungselement auf, welches in Verbindung mit der Anschlussleitung im Steckgehäuse klemmt und das Steckgehäuse gleichzeitig in vorteilhafter Weise gegenüber der Anschlussleitung abdichtet.
Schließlich ist vorgesehen, dass das Überfederelement eine Außenkontur aufweist, die mit der Innenkontur eines Steckgehäuses korrespondiert, so dass der Steckkontakt verdrehsicher in vorteilhafter Weise im Steckgehäuse angeordnet ist, so dass das Steckgehäuse und damit der Steckkontakt im eingesteckten Zustand ein Gegenlager bildet, wodurch das Klemmteil relativ zu dem Steckkontakt verdrehbar ist, wie in der Beschreibung noch näher erläutert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine herkömmliche Steckverbindung;
2 ein herkömmliches Abisolierende;
3 ein erfindungsgemäßes Abisolierende mit einem Klemmteil;
4 einen Schnitt A-A durch das Abisolierende gemäß 3;
5 ein Steckgehäuse mit einer erfindungsgemäßen hochschwingfesten Steckverbindung.
1 zeigt eine herkömmliche Steckverbindung. Ein Steckkontakt umfasst ein Überfederelement 10, mit dem der Kontakthalt in einem Steckgehäuse 100 sowie über Kontaktnormalkräfte erreicht wird, wie noch erläutert wird.

Das Überfederelement 10 ist formschlüssig unverlierbar einendseitig mit einem Kontaktkörper 20 verbunden. Der Kontaktkörper 20 weist Kontaktfedern und den Crimpanschluss 30 zur Verbindung mit einer Anschlussleitung auf.
Das Überfederelement 10, der Kontaktkörper 20 und das Kontaktelement 30 bilden den Steckkontakt.
Massenkräfte, die in Längsrichtung einer Anschlussleitung 60 wirken, werden durch die Ausbildung des Mäanders kompensiert. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass zwischen dem Leiteranschluss und dem Überfederelement 10 ein Schlitzpaar versetzt angeordnet ist, das bei entsprechenden Krafteinwirkungen federt und so verhindert, dass diese Kräfte auf den sogenannten Kontaktpunkt wirken können.
Die Verbindung 3040 zwischen dem Kontaktelement 30 und einem Abisolierende 41 der Anschlussleitung 60 wird vom Fachmann bei Verwendung als Crimpanschluss bezeichnet. Bei dieser Lösung werden die Litze 40 der Anschlussleitung 60 und der Crimp durch die Verbindung 3040 lötfrei und kraftschlüssig mechanisch und elektrisch miteinander verbunden.
Ein im Ausführungsbeispiel gemäß 1 angeordneter anschlussleitungsseitiger Einzelleiter-Crimp 31 hält ein anschlussseitiges Dichtungselement 62, welches die Anschlussleitung 60 abdichtet. Die Einzelleiter-Crimp 31 wird im Ausführungsbeispiel von dem Kontaktelement 30 formschlüssig aufgenommen.
Die kraftschlüssig mechanische Verbindung 3040 ist für den Herstellprozess der Steckverbindungen der Leitungsstränge erforderlich.
Die kraftschlüssig mechanische Verbindung 3040 ist im gleichen Maße bei äußeren dynamischen Belastungen Übertragungselement entsprechender Kräfte auf den Kontaktpunkt. Der Kontaktpunkt, der im Bereich der kraftschlüssig mechanischen Verbindung 3040 liegt, nimmt diejenigen Kräfte auf, die durch Relativbewegungen des als Mäander ausgebildeten Überfederelementes 10 nicht kompensiert werden.
Es wird erfindungsgemäß erreicht, wie nachfolgend erläutert wird, dass Kräfte, die durch äußere dynamische Belastungen durch die Anschlussleitung 60 in Steckrichtung S im Kontaktpunkt, das heißt in der Verbindung 3040`, wirken, durch entsprechende Kompensation im Sinne einer Vermeidung der wirkenden Kräfte kompensiert werden, wobei die Kompensation durch eine gegenüber der ursprünglichen Verseilung der Litze 40 der Anschlussleitung 60 zusätzliche Verseilung der Litze 40 im Bereich des Abisolierendes 41 erreicht wird, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
Diese zusätzliche Verseilung der Litze 40 im Bereich des Abisolierendes 41 der Anschlussleitung 60 wird nachfolgend als überdrilltes Abisolierende 41Ü' der Anschlussleitung bezeichnet, wobei die Verbindung zwischen der Litze 40 des Abisolierendes 41 mit dem Kontaktelement 30 (Crimp) mit dem Bezugszeichen 3040' gekennzeichnet ist.
Die Erfindung sieht zudem ein sogenanntes Kompensationselement 3060 vor, dass aus der Anschlussleitung 60 selbst gebildet wird, wobei bevorzugt vorgesehen ist, das Kompensationselement 3060 während der Montage des „gecrimpten“ Kontaktelements 30 (Crimp) in dem Steckgehäuse 100 (vergleiche vorab 5) anzuordnen.
Das Kompensationselement 3060 wird noch näher erläutert.
Kräfte quer zur Steckrichtung S (Pfeil mit Bezugszeichen S), die der Längserstreckung der Anschlussleitung 60 entspricht, können durch erfindungsgemäße Leitungsklemmung mit Hilfe der Verbindung 3040' und dem zugehörigen Kompensationselement 3060 aufgenommen und zudem in das Steckgehäuse 100 eingeleitet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung kann insbesondere dann zum Realisieren von Koppelstellen mit Steckkontakten angewendet werden, wenn die Koppelstelle nicht aus dem dynamisch belasteten Bereich herausgeführt werden kann.
Die 2 zeigt ein herkömmliches Abisolierende 41' einer Anschlussleitung 60, wie es zum Kontaktieren einer Anschlussleitung 60 mit einem Kontaktelement 30 (Crimp) vorbereitet wird.
Die Abisolierlänge der Isolierung 61 des Kontaktendes 41 wird nach Vorgaben des Kontaktherstellers festgelegt und korrespondiert im Wesentlichen mit der Länge der in Längserstreckung verlaufenden Flanken des Kontaktelementes 30 (Crimp).
Die abisolierten Einzelenden der Litze 40 befinden sich im Schnitt quer zur Längserstreckung der Anschlussleitung 60 in einer Ebene.
Die 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Abisolierende 41' der Anschlussleitung 60 zum Herstellen einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kompensationsverbindung mit einem sich an die Verbindung 3040` anschließenden Kompensationselement 3060, welches in 5 gezeigt ist.
Vorgesehen ist, dass die Abisolierlänge des Abisolierendes 41' wesentlich größer ist als die Abisolierlänge des Abisolierendes 41, welche für die gemäß 2 beschriebene herkömmliche Crimp-Verbindung 3040 erforderlich ist.
Vorgesehen ist, dass auf das Isolationsende der Anschlussleitung 60 ein Klemmteil 50 aufgeschoben ist/wird, wie in 3 gezeigt ist.
Eine Verbindung 5060 zwischen der Innenseite des Klemmteils 50 und der Außenseite (Mantelfläche) der Isolierung 61 der Anschlussleitung 60 ist dabei zur wirksamen Aufnahme der quer zur Längserstreckung der Anschlussleitung 60 wirkenden Querkräfte möglichst fest ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Form, insbesondere die Innenkontur des Klemmteils 50, für den Montagevorgang entsprechend angepasst ausgewählt wird, wobei bevorzugt vorgesehen ist, die Formstabilität der Isolierung 61 der Anschlussleitung 60 durch Erwärmen zu reduzieren, um die Montage zu erleichtern und die Passgenauigkeit zwischen Innenseite des Klemmteils 50 und der Außenseite (Mantelfläche) der Isolierung 61 der Anschlussleitung 60 zu erhöhen.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Einzelenden der Einzeldrähte der Litze 40 des Abisolierendes 41' - bevor sie in dem Kontaktbereich 41'-1 kontaktiert werden - nicht in der Schnittebene des freien Endes des Abisolierendes 41' abschließen. Es ist vorgesehen, dass die außenliegenden Einzeldrähte 40n_a der Litze 40 in Richtung Anschlussleitung 60 zurückspringen, wie in 5 verdeutlicht ist.
Um den Rücksprung der außenliegenden Einzeldrähte 40n_a der Litze 40 zu erreichen, wird das zuvor abgetrennte Isolationsteil (nicht dargestellt) der Isolierung 61 erfindungsgemäß mit einer Drehbewegung (Drehung um eine in Längserstreckung der Anschlussleitung 60 verlaufende Mittelachse 60M) entweder in eine Drehrichtung um einen ersten Drehwinkel verseilt oder in diejenige Drehrichtung, die schon durch die Drehrichtung der ursprünglich vorhandenen Leitungsverseilung vorgegeben ist, um den ersten Drehwinkel weiter verdreht beziehungsweise weiter verseilt, das heißt überdrillt.
Das heißt, das Isolationsteil wird von dem Abisolierende 41 der Anschlussleitung 60 abgezogen, wodurch das in 3 verdeutlichte verseilte oder überdrillte Abisolierende 41' erzeugt wird.
Die Isolierung 61 wird bei der ursprünglichen Leitungsherstellung auf die verseilten Einzeldrähte der Litze 40 extrudiert, das heißt umschließt die Einzeldrähte der Litze 40 derart, dass - vergleiche 4 - die außenliegenden Einzeldrähte 40n_a der Litze 40n, durch die Verdrehung des nachfolgend abgetrennten Isolationsteils, während der Abisolierung der Anschlussleitung 60, die um die in Längserstreckung der Anschlussleitung 60 verlaufende Mittelachse 60M vorgenommen wird, mitgenommen werden.
Mit anderen Worten, insbesondere die außenliegenden Einzeldrähte 40n_a der Litze 40 werden bei der Abisolierung der Anschlussleitung 60 in Verseilrichtung verdreht oder weiter in Verseilrichtung mitgenommen und verdrillt, wobei auch die innenliegenden Einzeldrähte 40n_i der Litze 40 mitgenommen werden, und zudem die verbleibende Isolierung 61 zumindest endseitig geringfügig tordiert, wie durch die Form der Leitungsisolation in 4 verdeutlicht wird. Die innenliegenden Einzeldrähte 40n_i der Litze 40 werden dabei geringfügiger tordiert als die außenliegenden Drähte 40n_a.
Das wie zuvor beschriebene verseilte oder überdrillte Abisolierende 41' der Anschlussleitung 60 bildet einen ersten Bereich 41Ü-1, der als Kontaktbereich dient, und einen zweiten Bereich 41Ü-2, aus dem ein Schlaufenbereich gebildet wird, wobei (vergleiche vorab 5) der Schlaufenbereich zwischen dem Kontaktelement 30 (Crimp) und dem Klemmteil 50 der Anschlussleitung 60 das erfindungsgemäße Kompensationselement 3060 bildet.
Das Kompensationselement 3060 ist somit als ein aus abisolierten Einzeldrähten 40n der Litze 40 gebildeter Schlaufenbereich 41Ü-2 des verseilten oder überdrillten Abisolierendes 41' definiert.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der erste Bereich 41Ü-1, der durch die Drehbewegung des abgetrennten Isolationsteils gebildet wird, mit dem Kontaktelement 30 (Crimp) gecrimpt wird.
Weiter ist vorgesehen, dass das Kontaktelement 30 (Crimp) und die Anschlussleitung 60, die im verseilten oder überdrillten Zustand des Abisolierendes 41' miteinander verbunden (gecrimpt) sind, relativ zueinander entgegen der Verseilrichtung oder der gleichgerichteten Überdrillrichtung der Anschlussleitung 60 gedreht, das heißt zurückgedreht werden, wobei prinzipiell das Kontaktelement 30 (Crimp) und/oder die Anschlussleitung 60 gedreht werden können.
Wird das Kontaktelement 30 (Crimp) und/oder die Anschlussleitung 60 entgegen der ursprünglichen Verseilungsrichtung oder der gleichgerichteten Überdrillrichtung gedreht, wirkt insbesondere auf die außenliegenden Einzeldrähte 40n_a der Litze 40 eine Kraft, die zum Ausknicken der Einzeldrähte 40n beziehungsweise zur Bildung von nach außen stehenden Schlaufen führt, die in 5 dargestellt sind.
Das heißt, im Schlaufenbereich 41Ü-2 wird mit den durch diese Vorgehensweise gebildeten Schlaufen die Verseilung der Anschlussleitung 60 im Wesentlichen aufgelöst.
Wie erläutert wird somit ein Kompensationselement 3060 gebildet, das auf der einen Seite von dem Kontaktelement 30 (Crimp) und auf der anderen Seite von dem Widerstand der Isolierung 61 und den in der Isolierung 61 einliegenden Einzeldrähten 40n der Litze 40 der Anschlussleitung 60 begrenzt wird.
Die Bedeutung des bereits erwähnten Klemmteils 50, das auf das Isolierungsende der Anschlussleitung 60 aufgeschoben ist, wird nachfolgend detailliert erläutert.
Das in den 3 und 5 dargestellte Klemmteil 50 muss mehrere Funktionen erfüllen:

Das Klemmteil 50 dient zur ortsfesten Fixierung der Anschlussleitung 60 beim Abisolieren des Abisolierendes 41' und zur Erzeugung des verseilten oder überdrillten Abisolierendes 41Ü'.
Das Klemmteil 50 hält zudem das Abisolierende 41' der Anschlussleitung 60 ortsfest, wenn das Kontaktelement 30 (Crimp) und die Anschlussleitung 60 im verseilten oder überdrillten Zustand des Abisolierendes 41' miteinander verbunden (gecrimpt) werden.
Das Klemmteil 50 dient zudem zum Klemmen der Anschlussleitung 60 in dem Steckgehäuse 100 (vergleiche 5) und zur Aufnahme und Übertragung äußerer Kräfte, die quer zur Leitungs- beziehungsweise Steckrichtung S wirken können.

Damit die Klemmfunktion des Klemmteils 50 bei Einwirken hoher Temperaturen möglichst erhalten bleibt, werden die Wärmeformbeständigkeit des Isolationswerkstoffs der Isolierung 61 der Anschlussleitung 60 und des Steckgehäuses 100 berücksichtigt.
Die Berührflächen 50A, 50B des Klemmteils 50 (bei 50A) zwischen der Innenfläche des Steckgehäuses 100 und (bei 50B) der Außenfläche der Isolierung 61 werden so groß bemessen, dass bevorzugt unter Wärmewirkung fließendes Material, insbesondere der Isolierung 61, genutzt wird, um eine formschlüssige Klemmwirkung zu erzeugen, die so groß ist, dass ein möglicher Kraftschlussabfall durch entsprechend zunehmenden Kraftschluss kompensiert wird.
Durch diese bevorzugte Maßnahme wird erreicht, dass die Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Klemmteils 50 und der Außenseite (Mantelfläche) der Isolierung 61 der Anschlussleitung 60 sowie der Innenseite des Steckgehäuses 100 zur wirksamen Aufnahme der quer zur Längserstreckung der Anschlussleitung 60 wirkenden Querkräfte möglichst ortsfest ausgebildet ist.
Die Biegesteifigkeit der Anschlussleitung 60 kann durch das Verseilen oder Überdrillen - in dem Bereich, in dem das Überdrillen stattfindet - gesteigert werden, womit die automatisierte Kontaktmontage unterstützt wird.
Damit wird der mögliche Weg von Relativbewegungen von Klemmteil 50 und Steckgehäuse 100 begrenzt, die gegebenenfalls zum Herstellen einer form- oder/und kraftschlüssigen Verbindung erforderlich werden.
Es ist vorgesehen, dass das Zurückdrehen des verseilten oder überdrillten Abisolierendes 41' der Anschlussleitung 60 entgegen der Verseilrichtung oder der gleichgerichteten Überdrillrichtung noch vor der Kontaktverrastung im Steckgehäuse 100 erfolgt, wie noch erläutert wird.
Das Steckgehäuse 100 dient dabei als Gegenlager des erforderlichen Drehmoments und die erfindungsgemäße Kontaktverbindung 3040' ist bereits lagesicher im Steckgehäuse 100 positioniert.
Um die aus der Kontaktverbindung 3040' und dem Kompensationselement 3060 bestehende hochschwingfeste Verbindung präzise herstellen zu können, wird mit dem Klemmteil 50 auch die Wiederholgenauigkeit der Verdrehwinkel beim Drehen des Abisolierendes 41 vor dem Crimpen und beim Zurückdrehen der Anschlussleitung 60 nach der Herstellung der Kontaktverbindung 3040' abgesichert.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Klemmteil 50 vor dem Abisolieren des verseilten Abisolierendes 41 - wie erläutert (vergleiche 5) - auf das isolierte Leitungsende der Anschlussleitung 60 geschoben wird.
Das Leitungsende der Anschlussleitung 60 wird entsprechend der vorgegebenen Abisolierlänge des zu erzeugenden Abisolierendes 41' abisoliert, wobei in diesem Schritt zeitgleich mit Abisolieren die Einzeldrähte 40n der Litze 40 relativ zu dem ortsfest gehaltenen Klemmteil 50 verdreht werden.
Die Wiederholgenauigkeit dieser Verdrehung wird über Kraft und Gewindung der Abisoliereinrichtung sichergestellt.
Nach dieser ersten Verdrehung wird die Kontaktverbindung 3040' hergestellt.
Anschließend wird die Kontaktverbindung 3040`, das heißt das zuvor hergestellte verseilte oder überdrillte Abisolierende 41', gegen das Klemmteil 50 zurückgedreht, um die Schlaufenbildung zu erreichen und das Kompensationselement 3060 auszubilden.
Es wird deutlich, dass gemäß dieser bevorzugten Vorgehensweise bei beiden Drehvorgängen das Klemmteil 50 lagefest angeordnet ist und bleibt, wobei bei dem ersten Drehvorgang (beim Abisolieren) die Litze 40 gegenüber dem Klemmteil 50 gedreht und bei dem zweiten Drehvorgang die nach dem ersten Verdrehen hergestellte Kontaktverbindung 3040' in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Die detaillierte Vorgehensweise wird nachfolgend noch erläutert.
Durch Erfassen des ersten Verdrehwinkels eines nicht dargestellten Abisolierwerkzeuges gegenüber dem Klemmteil 50 bei dem ersten Drehvorgang und eines zweiten Verdrehwinkels der anschließend hergestellten Kontaktverbindung 3040' bei dem zweiten Drehvorgang gegenüber dem Klemmteil 50 wird die Wiederholgenauigkeit der Schlaufenbildung zur Herstellung des Kompensationselementes und die Winkel-Orientierung der Kontaktverbindung 3040' relativ zum Klemmteil 50 sichergestellt.
Es versteht sich, dass der erste Drehwinkel (vor dem Kontaktieren/Crimpen) und zweite Drehwinkel (nach dem Kontaktieren/Crimpen) gleich oder unterschiedlich groß sein können.
Der erste Drehwinkel ist definiert als Verdrehwinkel der Verdrehung des Isolationsteils beim Abdrehen des Isolationsteils von dem freien Ende der Anschlussleitung 60 mithin relativ zur Anschlussleitung 60, welches die Einzeldrähte 40n in Verdrehrichtung mitnimmt. Dabei kann es sich um einen Verdrehwinkel handeln, der eine unverseilte Anschlussleitung 60 im Bereich des Abisolierendes 41 verseilt oder eine bereits vorkonfektionierte verseilte Anschlussleitung 60 im Bereich des Abisolierendes 41 weiter in Verdrehrichtung verseilt und somit überdrillt.
Der zweite Drehwinkel ist definiert als Verdrehwinkel der Verdrehung des Klemmteiles 50 relativ zu dem Kontaktelement 30 des Steckkontaktes 10, 20, 30, wobei bei dieser Verdrehung das Kompensationselement 3060 gebildet wird, wie noch erläutert wird. Die Verdrehrichtung des zweiten Drehwinkel ist hinsichtlich der Drehbewegung dem ersten Drehwinkel entgegengesetzt.
Die Verdrehung des Isolationsteils und des Klemmteiles 50 über die jeweiligen Drehwinkel erfolgt um die Mittelachse 60M der Anschlussleitung 60.
Zusammen mit den konstruktiven Auslegungen zur Orientierung des im Steckgehäuse 100 montierten Klemmteils 50 ist die Orientierung der Kontaktverbindung 3040' im Sinne der Lage des Kontaktelementes 30 des Steckkontaktes 10, 20, 30 innerhalb des Steckgehäuses 100 gegenüber dem Klemmteil 50 sowie die Schlaufenbildung eindeutig definiert und reproduzierbar, so dass die erforderliche Wiederholgenauigkeit erreichbar ist, wie noch erläutert wird.
5 zeigt zusammenfassend das Überfederelement 10 mit Kontaktkörper 20 und Kontaktelement 30 sowie die Kontaktverbindung 3040' in dem Steckgehäuse 100 beziehungsweise einer entsprechenden Kontaktkammer des Steckgehäuses 100.
Die Einzeldrähte 40n der Litze 40 der Anschlussleitung 60 sind, nach Herstellen der Kontaktverbindung/Crimpverbindung 3040', durch Rücktorsion um den zweiten Drehwinkel unter Ausbildung des Kompensationselementes 3060 schlaufenförmig ausgestellt und mit dem Überfederelement 10 und dem Klemmteil 50 in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in dem Steckgehäuse 100 fixiert.
Das Kompensationselement 3060 nimmt in vorteilhafter Weise die Kräfte, die durch äußere dynamische Belastungen durch die Anschlussleitung, das heißt in Steckrichtung S des Steckkontaktes 10, 20, 30 wirken, auf. Die Kompensation erfolgt somit in der Anschlussleitung 60 selbst, wobei das Kompensationselement 3060 als Schlaufenbereich des Abisolierendes 41' der Anschlussleitung 60 ausgebildet ist.
In vorteilhafter Weise kann das Kompensationselement 3060, das aus der Anschlussleitung 60 selbst gebildet ist, in einem Verfahren, bei dem das Steckelement 10, 20, 30 mit dem bereits kontaktierten Kontaktelement 30 in das Steckgehäuse 100 geschoben wird, ausgebildet ausgeformt werden, wie nachfolgend erläutert wird.
Abschließend wird das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Leitungsverbindung, die bevorzugt in einem Steckgehäuse angeordnet ist, erläutert:

Das Kontaktelement 30 des Steckkontaktes 10, 20, 30 wird innerhalb des unverseilten oder verseilten Abisolierendes 41 der Litze 40 der Anschlussleitung 60 in einem Kontaktbereich 41'-1 mit der Anschlussleitung 60 verbunden, der in Längserstreckung der Anschlussleitung 60 neben einem Schlaufenbereich 41'-2 des Abisolierendes 41' der Litze 40 angeordnet ist.

In einem ersten Schritt wird die Anschlussleitung 60 nahe des Abisolierendes 41' mit einem ortsfest auf der Anschlussleitung 60 angeordneten Klemmteil 50 versehen.
Danach wird das Isolationsteil der Isolierung 61 von der Anschlussleitung 60 abisoliert, wobei das Abisolierende 41' beim Abisolieren unter gleichzeitiger Verdrehung des Isolationsteils um die Mittelachse 60M der Anschlussleitung 60, die mittels des Klemmteils 50 gegen Verdrehen gesichert wird, um einen ersten Drehwinkel verseilt oder weiter in die vorhandene Verseilungsrichtung verseilt und somit überdrillt wird.
Vorgesehen ist, dass eine Länge des erfindungsgemäßen Abisolierendes 41' der Teillänge des Kontaktbereichs 41'-1 und der Teillänge des Schlaufenbereiches 41'-2 entspricht.
Erst danach wird das Kontaktelement 30 im Kontaktbereich 41'-1 mit dem verseilten oder überdrillten Abisolierende 41' kontaktiert.
Anschließend wird der Steckkontakt 10, 20, 30 zunächst noch nicht vollständig in das Steckgehäuse 100 in Steckrichtung (vergleiche 5) gesteckt, so dass der Steckkontakt 10, 20, 30 in dem Steckgehäuse 100 um die Mittelachse 60M unverdrehbar angeordnet ist, während das Klemmteil 50 im Unterschied zur 5 noch außerhalb des Steckgehäuses 100 zugänglich angeordnet ist.
In diesem Moment dient das Steckgehäuse 100 als Gegenlager des erforderlichen Drehmoments für das nachfolgende Drehen des Klemmteils 50 entgegen der Verseilrichtung oder der gleichgerichteten Überdrillrichtung und der Kontakt ist in dem Steckgehäuse 100 sicher und drehfest positioniert.
Das Klemmteil 50 wird jetzt um einen zweiten Drehwinkel entgegen der Verseilrichtung beziehungsweise der gleichgerichteten Überdrillrichtung gedreht, so dass sich im Schlaufenbereich 41`-2 das in 5 dargestellte Kompensationselement 3060 ausbildet, welches sich durch die schlaufenförmig ausgestellten Einzeldrähte 40n der Litze 40 auszeichnet.
Schließlich wird der Steckkontakt 10, 20, 30 - wie in 5 dargestellt - vollständig weiter in Steckrichtung S in das Steckgehäuse gesteckt, wodurch der Steckkontakt 10, 20, 30 durch an dem Steckkontakt, insbesondere durch an dem Überfederelement 10, angeordnete Mittel in dem Steckgehäuse 100 fixiert wird, insbesondere mit geringem Spiel gegenüber dem Steckgehäuse 100 spielbehaftet einrastet. Es wird darauf hingewiesen, dass nicht das Einstecken des Klemmteils 50 zur Ausbildung der schlaufenförmig ausgestellten Einzeldrähte 40n der Litze 40 führt. Das Maß für die Schlaufenlänge zwischen der Stirnseite des Kontaktelementes 30 und der Stirnseite der Isolierung 61 der Anschlussleitung wird durch das Maß der Verseilung des Abisolierendes 41' gegenüber einer unverseilten Litze 40 oder Maßnahmen der Überdrillung eines bereits verseilten Abisolierendes 41` bestimmt.
Wird auf einer der Anschlussleitung 60 gegenüberliegenden Seite ein Stecker in das mit einer Steckbuchse ausgebildete Überfederelement 10 eingesteckt, der beispielsweise mit einem Aggregat verbunden ist, das dynamische Kräfte auf den Steckkontakt 10, 20, 30 in Steckrichtung S ausübt, oder werden dynamische Kräfte durch die Anschlussleitung 60 in Steckrichtung S des Steckkontaktes 10, 20, 30 eingeleitet, so sorgt in beiden Fällen das Kompensationselement 3060 dafür, dass die Kräfte in dem Kompensationselement 3060 kompensiert werden.
Bezugszeichenliste

10: Überfederelement
20: Kontaktkörper
30: Kontaktelement (steckkontaktseitiger Crimp)
31: Kontaktelement (anschlussseitiger Crimp)
40: Litze
40n: Einzeldrähte der Litze (n = Anzahl der Einzeldrähte)
40ni: innenliegende Einzeldrähte
40na: außenliegende Einzeldrähte
41: Abisolierende (Stand der Technik)
41Ü: überdrilltes Abisolierende
41': Abisolierende
41'-1: Kontaktbereich
41'-2: Schlaufenbereich
50: Klemmteil
50A: Berührfläche
50B: Berührfläche
51: Dichtungselement
60: Anschlussleitung
60M: Mittelachse der Anschlussleitung
61: Isolation
62: Dichtungselement
3040: Kontaktverbindung (Stand der Technik)
3040`: Kontaktverbindung
3060: Kompensationselement
5060: Verbindung
100: Steckgehäuse
S: Steckrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29716767 U1 [0005]
DE 102014006244 A1 [0005]
DE 102020205014 A1 [0005]

Claims

Leitungsverbindung zwischen einem Steckkontakt (10, 20, 30) und einer isolierten Anschlussleitung (60), wobei der Steckkontakt (10, 20, 30) zumindest ein Kontaktelement (30) aufweist, das im kontaktierten Zustand innerhalb eines Abisolierendes (41) einer Litze (40) der Anschlussleitung (60) in einem Kontaktbereich (41-1) mit der Anschlussleitung (60) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Abisolierendes (41') der Anschlussleitung (60) zwischen dem Kontaktbereich (41Ü-1) des Kontaktelementes (30) und der isolierten Anschlussleitung (60) ein Kompensationselement (3060) ausgebildet ist, das innerhalb des Abisolierendes (41') der Litze (40) einen Schlaufenbereich (41Ü-2) ausbildet, in dem die Einzeldrähte (40n) der Litze (40) schlaufenförmig ausgestellt sind.
Leitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeldrähte (40n) der Litze (40) in der Anschlussleitung (60) in einem Konfektionierungszustand unverseilt angeordnet sind, wobei die Einzelenden der Einzeldrähte (40n) der Litze (40) im Kontaktbereich (41 `-1) des Kontaktelementes (30) verseilt angeordnet sind.
Leitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeldrähte (40n) der Litze (40) in der Anschlussleitung (60) in einem anderen Konfektionierungszustand verseilt angeordnet sind, wobei die Einzelenden der Einzeldrähte (40n) der Litze (40) im Kontaktbereich (41Ü-1) des Kontaktelementes (30) weiter in die vorhandene Verseilungsrichtung verseilt und somit überdrillt angeordnet sind.
Leitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abisolierende (41') eine Länge aufweist, die sich aus einer Teillänge des Kontaktbereiches (41Ü-1) und einer Teillänge des Schlaufenbereiches (41Ü-2) zusammensetzt.
Leitungsverbindung nach Anspruch 2 oder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verseilten oder überdrillten Einzelenden der Einzeldrähte (40n) der Litze (40) des Abisolierendes (41') an dem freien Ende des freien Abisolierendes (41') nicht in der Schnittebene des freien Endes des Abisolierendes (41') abschließen.
Leitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmteil (50) auf das isolierte Leitungsende der Anschlussleitung (60) aufgeschoben angeordnet ist.
Leitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil (50) Dichtungselemente (51) aufweist.
Leitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überfederelement (10) eine Außenkontur aufweist, die mit der Innenkontur eines Steckgehäuses (100) korrespondiert, so dass der Steckkontakt (10, 20, 30) verdrehsicher im Steckgehäuse (100) angeordnet ist.
Steckgehäuse (100) mit einer Leitungsverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steckgehäuse (100) eine Leitungsverbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordnet ist, wobei zwischen dem Steckkontakt (10, 20, 30) und dem Klemmteil (50) ein Kompensationselement (3060) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Leitungsverbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Steckgehäuse (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktelement (30) eines Steckkontaktes (10, 20, 30) innerhalb eines unverseilten oder verseilten Abisolierendes (41) einer Litze (40) der Anschlussleitung (60) in einem Kontaktbereich (41'-1) mit der Anschlussleitung (60) verbunden wird, der in Längserstreckung der Anschlussleitung (60) neben einem Schlaufenbereich (41 `-2) des Abisolierendes (41') einer Litze (40) angeordnet ist, wobei • die Anschlussleitung (60) nahe des Abisolierendes (41`) mit einem ortsfest auf der Anschlussleitung (60) angeordneten Klemmteil (50) versehen wird, wonach • ein Isolationsteil der Isolierung (61) von der Anschlussleitung (60) abisoliert wird, wobei das Abisolierende (41') beim Abisolieren unter gleichzeitiger Verdrehung des Isolationsteils um die Mittelachse (60M) der Anschlussleitung (60), die mittels des Klemmteils (50) gegen Verdrehen gesichert wird, um einen ersten Drehwinkel verseilt oder weiter in die vorhandene Verseilungsrichtung verseilt und somit überdrillt wird, wobei • eine Länge des Abisolierendes (41') der Teillänge des Kontaktbereichs (41 `-1) und der Teillänge des Schlaufenbereiches (41 `-2) entspricht, wonach • das Kontaktelement (30) im Kontaktbereich (41`-1) mit dem verseilten oder überdrillten Abisolierende (41') kontaktiert wird, wonach • der Steckkontakt (10, 20, 30) noch nicht vollständig in das Steckgehäuse (100) in Steckrichtung (S) gesteckt wird, jedoch derart, dass der Steckkontakt (10, 20, 30) in dem Steckgehäuse (100) unverdrehbar angeordnet ist, während das Klemmteil (50) noch außerhalb des Steckgehäuses (100) zugänglich angeordnet ist, wonach • das Klemmteil (50) um einen zweiten Drehwinkel entgegen der Verseilrichtung oder der gleichgerichteten Überdrillrichtung gedreht wird, so dass sich im Schlaufenbereich (41'-2) das Kompensationselement (3060) ausbildet, welches sich durch schlaufenförmig ausgestellte Einzeldrähte (40n) der Litze (40) auszeichnet, wobei • der Steckkontakt (10, 20, 30) schließlich vollständig weiter in Steckrichtung (S) in das Steckgehäuse (100) gesteckt wird, wodurch der Steckkontakt (10, 20, 30) durch an dem Steckkontakt (10, 20, 30), insbesondere durch an dem Überfederelement (10), angeordnete Mittel in dem Steckgehäuse (100) fixiert wird, insbesondere einrastet.