DE10352325B4

DE10352325B4 - Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung u. Kontaktteil mit einer derart hergestellten elektrischen Verbindung

Info

Publication number: DE10352325B4
Application number: DE10352325A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Fahrnbauer; Robert Albiez; Hartmut Roloff; Dieter Dinkel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: US20060289195A1; DE10352325A1; EP1680839A1; WO2005053099A1; JP2007510261A; US7568268B2

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Kontaktteil, das mit einem entsprechenden Gegenkontaktteil zusammenwirkt, und mehreren elektrischen Leitungen, die jeweils aus mehreren Litzen aufgebaut sind, werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: – auf einer ebenen Auflagefläche des Kontaktteils werden die Leitungen aufgelegt und in eine vorgegebene Form gebracht – die Vollständigkeit der Leitungen wird überprüft, anschließend werden die Leitungen mittels eines Widerstandsschweißvorgangs kontaktgebend auf dem Kontaktteil fixiert. Besonders vorteilhafte Ausführungen des damit hergestellten Kontaktteils weisen zwei Crimpelemente auf, die die Leitungen umschließen und/oder sind als Massekabelschuh ausgebildet, der mittels einer Schraubverbindung an einem Massebolzen gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Kontaktteil, das mit einem entsprechenden Gegenkontaktteil zusammenwirkt, und mehreren elektrischen Leitungen, die jeweils aus mehreren Litzen aufgebaut sind und andererseits ein derart hergestelltes Kontaktteil.
Derartige Kontaktteile werden insbesondere für mechanisch hoch belastete Anwendungen wie beim Kraftfahrzeug in der Regel mittels eines Crimpverfahrens erzeugt. Dabei werden am Kontaktteil angeformte Crimpelemente unter hohem Druck zusammengepresst, bis sie kontaktgebend mit dem Kontaktteil verbunden sind. Dieser Prozess ist gerade im Langzeitbetrieb mit gewisser Unsicherheit verbunden. Dies macht sich beispielsweise beim Einsatz für eine Masseverbindung als transiente, nicht stets reproduzierbare, Unterbrechungen der Masseverbindung bemerkbar. Auch kann es vorkommen, dass eine elektrische Leitung fehlt oder auch beispielsweise durch einen anschließenden Abisoliervorgang am freien Ende aus dem Kontaktbereich herausgezogen wird.
Aus der US 6,452,101 B1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung bekannt. In der DE 41 17 696 C1 ist eine Vorrichtung zum Verschweißen der Adern von Litzen beschrieben, bei der eine Widerstandsverschweißung erfolgt. Aus der DE 199 35 933 A1 ist ein Herstellverfahren zur Verbindung eines abgeschirmten Kabels mit einer Abschirmanschlussklemme bekannt, die ein Quetschteil aufweist. Das Quetschteil wird dabei an die äußere Abdeckung des abgeschirmten Kabels gequetscht. In der FR 2 792 270 A ist ein Massekabelanschluss bekannt, der mittels einer Schraubverbindung an einer Fahrzeug-Karosserie verschraubt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sicher und dauerhaft vollständig ein Kontaktteil der eingangs genanten Art erzeugt wird.
Das Kontaktteil soll in vorteilhafter Anwendung des Verfahrens mechanisch zusätzlich besonders belastbar und/oder als Massekabelschuh einsetzbar sein.
Die Lösung dieser Aufgabe wird für das Verfahren mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 erreicht. Kontaktteile, die die angegebenen besonderen Eigenschaften aufweisen, sind in den Patentansprüchen 8 und 9 angegeben.
Ebene Auflagefläche des Kontaktteils im Sinne der Erfindung bedeutet plan oder aber eine im Querschnitt gerundete Kontur, deren Radius wesentlich größer als der Radius der angeschlagenen Leitungen ist. Durch die gezielte Formung des Querschnitts lässt sich die Prozesssicherheit des Schweißvorgangs deutlich steigern, da der Querschnitt vor, während und nach dem Schweißvorgang definierten Vorgaben entspricht und somit der gesamte Prozess genau kontrollierbar wird. Die Überprüfung der Vollständigkeit der Leitungen vor dem eigentlichen Schweißvorgang stellt sicher, dass der Schweißvorgang nur durchgeführt wird, wenn alle vorgesehenen Leitungen vorhanden sind. Schließlich sorgt der Widerstandsschweißvorgang für eine langzeitstabile und elektrisch gut leitende Verbindung der Leitungen mit dem Kontaktteil.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Verfahrensansprüchen.
Ein rechteckiger Querschnitt der Leitungen ist mit einfachen Mitteln erzeugbar. Hierfür eignen sich besonders zwei seitlich zustellbare Formelemente in Verbindung mit einem abschließenden im Querschnitt geraden Formelement.
Eine besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit, die Vollständigkeit der Leitungen zu überprüfen, erfolgt durch Bestimmung des durch die Litzen gebildeten Querschnitts.
Diese Überprüfung kann optisch oder elektrisch vorgenommen werden. Für letzteres eignet es sich besonders, den Stromverlauf eines elektrischen Antriebs für das o. g. im Querschnitt gerade Formelement zu bestimmen. Der Antriebsstrom ist bis das Formelement auf die Leitungen trifft, zunächst konstant. Wenn die Leitungen der Bewegung des Formelements Widerstand entgegensetzen, steigt der Antriebsstrom an und erreicht beim minimal mechanisch einstellbaren Querschnitt sein Maximum. Wird anschließend der Schweißvorgang durchgeführt, kommt es zu einer nochmaligen Verdichtung der Litzen und damit zu einer nochmaligen Verringerung des Querschnitts. Aus der Verlaufskurve des Antriebsstroms in Verbindung mit der Verlaufskurve des Schweißstroms lässt sich somit genau der Querschnitt und seine Veränderung bestimmen.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Kontaktteil kann auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Grundsätzlich eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für jede Art von Kontaktelementen, bei denen mehrere Leitungen angeschlagen sind.
Für jedes dieser Kontaktteile kann mit Hilfe von zwei zusätzlichen Crimpelementen an der Auflagefläche, die die Leitungen umschließen, die Gefahr eines Leitungsabrisses weitgehend ausgeschlossen werden. Dadurch wird die Langzeitstabilität der elektrischen Verbindung durch deren mechanische Entlastung weiter verbessert.
Ein besonders vorteilhafter Anwendungsfall eines erfindungsgemäß hergestellten Kontaktteils besteht in Form eines Massekabelschuhs, der mittels einer Schraubverbindung an einem Massebolzen gehalten ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Kontaktteil, das mit einem entsprechenden Gegenkontaktteil zusammenwirkt, und mehreren elektrischen Leitungen, die jeweils aus mehreren Litzen aufgebaut sind, wobei auf einer ebenen Auflagefläche des Kontaktteils die Leitungen aufgelegt und in eine vorgegebene Form gebracht werden und die Vollständigkeit der Leitungen überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend die Leitungen mittels eines Widerstandsschweißvorgangs kontaktgebend auf dem Kontaktteil fixiert werden und dass die Vollständigkeit der Leitungen durch Bestimmung des durch die Litzen gebildeten Querschnitts überprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen in eine Form rechteckigen Querschnitts gebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form durch zwei seitlich zustellbare Formelemente erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt optisch bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt aus dem Stromverlauf eines elektrisch angetriebenen Formelements bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromverlauf aus einem elektrischen Antrieb für das Formelement bestimmt wird, wobei der Antriebsstrom zunächst konstant ist, bis das Formelement auf die Leitungen trifft und wenn die Leitungen der Bewegung des Formelements Widerstand entgegensetzen, der Antriebsstrom ansteigt und beim minimal mechanisch einstellbaren Querschnitt sein Maximum erreicht.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss nach Erreichen des Maximums der Antriebsstroms der Schweißvorgang durchgeführt wird, wodurch es zu einer nochmaligen Verdichtung der Litzen und damit zu einer nochmaligen Verringerung des Querschnitts kommt und aus der Verlaufskurve des Antriebsstroms in Verbindung mit der Verlaufskurve des Schweißstroms der Querschnitt und seine Veränderung bestimmt werden.
Kontaktteil mit mehreren angeschlagenen Leitungen, die nach einem der Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7 erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche zusätzlich zwei Crimpelemente aufweist, die die Leitungen umschließen.
Kontaktteil mit mehreren angeschlagenen Leitungen, die nach einem der Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7 erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil als Massekabelschuh ausgebildet ist, der mittels einer Schraubverbindung an einem Massebolzen gehalten ist.