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EP3379652A1 - Kontaktierung eines elektrischen leiters - Google Patents

Kontaktierung eines elektrischen leiters Download PDF

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Publication number
EP3379652A1
EP3379652A1 EP17305336.4A EP17305336A EP3379652A1 EP 3379652 A1 EP3379652 A1 EP 3379652A1 EP 17305336 A EP17305336 A EP 17305336A EP 3379652 A1 EP3379652 A1 EP 3379652A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductor
container
insulation
stripped
cable lug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP17305336.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3379652B1 (de
Inventor
Roy Karchs
Helmut Steinberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexans SA filed Critical Nexans SA
Priority to EP17305336.4A priority Critical patent/EP3379652B1/de
Publication of EP3379652A1 publication Critical patent/EP3379652A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3379652B1 publication Critical patent/EP3379652B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H01R4/625—Soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5205—Sealing means between cable and housing, e.g. grommet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/187—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping combined with soldering or welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for contacting an electrical conductor, which has an insulation, wherein a cable lug is crimped to a stripped end of the conductor and an end face of the conductor is welded to the cable lug, and to a method for contacting an electrical conductor.
  • electrical conductors such as stranded conductors
  • contact elements made of electrically conductive material used. Electrical connections must be made between the voltage source, such as a battery, and actuators, sensors, controls, etc.
  • the voltage source such as a battery
  • contact elements are elements of metal, such as lugs, which are such that they can be crimped or welded to a stripped conductor end.
  • the conductor and the contact element are non-positively and / or materially connected to each other.
  • Electrical conductors made of copper are increasingly being replaced today by conductors made of aluminum or an aluminum alloy, in particular in the automotive industry.
  • Aluminum is a lighter and cheaper material with good electrical properties than copper.
  • the contact elements are usually made of copper or a copper alloy. In the following, the metals should also be mentioned as representative of their alloys.
  • the stripped aluminum conductor In order to produce a perfect electrically conductive connection between a contact element made of copper and an aluminum conductor, the stripped aluminum conductor must be freed before the electrical connection of the non-conductive oxide layer which forms when aluminum contacts with oxygen. This can be done, for example, by welding the aluminum conductor to the contact element can be effected. The welding has the further advantage that the conductor and the contact element are materially interconnected, so that any cold flow of the aluminum has no effect on the quality of the compound.
  • connection point around the end of the insulation and the contact element must therefore be sealed medium-tight.
  • a shrink tube is often placed around the joint, as for example in the DE 33 19880 A1 is described.
  • the shrink tube is provided on its inside, for example, with a hot melt adhesive and then contracts by heating around the junction together.
  • shrink tubing and adhesive are not optimally resistant to strong temperature fluctuations, which may be exposed to the conductors and contact elements.
  • the shrink tube method also has the disadvantage that it is relatively time consuming and expensive.
  • connection In particular for stranded conductors or battery cables with large cross-sections, in addition to the media tightness, the mechanical stability of the connection with the contact element is important.
  • the connection must be resistant to vibrations and possible cold flow of the aluminum.
  • the invention has for its object to provide an arrangement for contacting an electrical conductor and a corresponding method, which meet the above requirements.
  • both the stripped conductor end and the end of the conductor insulation are advantageously crimped with one and the same cable lug.
  • a relative movement between the conductor insulation and the cable lug is excluded. Any vibrations of the system, in which the electrical conductor is mounted, such as an engine compartment of a motor vehicle, are absorbed by the Isolationscrimp.
  • the insulation crimp provides strain relief of the electrical conductor. The connection between the cable end and the cable lug is therefore protected from mechanical stresses that may occur during use of the same, and particularly durable.
  • the sealing element pressed in between the wall of the container and the conductor insulation by the crimped blades the connection between the cable lug and the insulation is completely sealed off against moisture, oxygen, etc.
  • the electrical conductor and the contact point between the conductor and the contact element are protected against corrosion by environmental influences.
  • the arrangement according to the invention can be advantageously used for conductors with large cross-sections, which must be contacted safely and consistently.
  • a cable lug 1 of the arrangement according to the invention is in unmounted state in Fig. 1 shown.
  • the cable lug 1 has a tubular or pot-shaped, substantially cylindrical container 2, which is closed at its bottom 2a.
  • the container 2 is a receptacle for a to be connected to the cable lug 1 electrical conductor.
  • the container 2 may also have a conical, narrowing towards the bottom 2a shape, or have other suitable for ladder receiving forms.
  • the cable lug 1 consists for example of copper.
  • the container 2 is on one side, the bottom 2a opposite, open.
  • the edge 2b forms a trumpet-shaped opening.
  • a flat contact end 3 is attached.
  • the cable lug can be connected to an electrical element, for example a battery terminal or the body of a motor vehicle.
  • the cable lug 1 can be screwed to the electrical element, for which purpose a screw can be inserted through a hole or a hole 4 in the contact end 3.
  • a tab 5 is attached to the open edge 2, which has two Crimeriel 6, 7.
  • the tab 5 with the Crimerieln 6, 7 represents a Isolationscrimp.
  • the transition between the edge 2b and the Isolationscrimp 5 is designed relatively narrow, so that the Isolationscrimp 5 can be bent in the direction of the bottom 2a of the container 2, as with the arrow 5a indicated.
  • Fig. 2 is an embodiment of the inventive arrangement with an electrical conductor 10 and an attached cable lug 1 after Fig. 1 shown.
  • the electrical conductor 10 is for example a stranded conductor made of aluminum.
  • the arrangement may also comprise other types of electrical conductors, for example single conductors.
  • Fig. 3 is an embodiment of the inventive arrangement in the assembled state shown with a stranded conductor 10, wherein the cable lug 1 is shown for clarity in the section.
  • the stranded conductor 10 consists of a plurality of individual electrical conductors 11 and is surrounded by an insulation 12.
  • the individual conductors 11 are made of aluminum, for example.
  • the insulation consists for example of silicone or polyvinyl chloride.
  • the stranded conductor 10 is freed from the insulation 12 at its end.
  • the stripped end of the stranded conductor 10 is inserted into the container 2 of the cable lug 1.
  • the end of the insulation 12 also extends a little way into the container 2.
  • the stripped part of the conductor 10 is completely covered by the cable lug 1.
  • the container 2 is crimped to the stripped end of the conductor 10.
  • the end face 13 of the conductor 10 is welded to the bottom 2a of the container 2 of the cable lug 1.
  • the insulation crimp 5 of the cable lug 1 is bent approximately parallel to the longitudinal axis of the electrical conductor 10, so that the insulation crimp 5 points away from the stripped conductor end.
  • the two crimp wings 6, 7 are crimped around the electrical conductor 10 in the region of the end of the insulation 12.
  • the Crimeriel 6, 7 can thereby reach into the container 2, as in Fig. 3 shown.
  • the Crimperiel 6, 7 are therefore partially between the wall of the container 2 and the conductor insulation 12th
  • a rotationally symmetrical sealing element 14 is arranged, which seals the stripped conductor end from the environment.
  • the sealing ring 14 is pressed by means of the two Crimpinatel 6, 7 fixed in the space and held there.
  • the inventive method for producing the above-described arrangement for sealing the connection between the contact element and the electrical conductor can be carried out, for example, as follows.
  • a sealing ring 14 is pushed onto the insulation 12 of the conductor 10.
  • the end of the conductor 10 is stripped and inserted into the container 2 of the cable lug 1.
  • the end face 13 of the conductor 10 is guided to the bottom 2a of the container 2.
  • the conductor 10 is stripped so far that the end of the insulation extends into the container 2.
  • the cable lug 1 is then connected non-positively by crimping the container 2 with the stripped conductor end.
  • the container 2 can be pressed in its lower, near-ground region to a hexagon.
  • the upper, near-edge region of the container 2 is left rotationally symmetrical.
  • the end face 13 of the conductor 10, or the end faces 13 of the individual conductors 11 of the stranded conductor 10, are welded to the bottom 2a of the container 2.
  • This can be done, for example, by first thermally creating a weld nugget on the conductor end face and then bonding the conductor 10 to the bottom 2a of the container 2, for example by friction stir welding.
  • the welded area is designated by the reference numeral 15 in FIG Fig. 3 indicated.
  • the conductor 10 is now material and non-positively connected to the cable lug 1.
  • the sealing ring 14 is pushed into the container 2 between the wall and the conductor insulation 12, so that it rests in the trumpet-shaped region of the container 2 rotationally symmetrical.
  • the insulation crimp 5 of the cable lug 1 is bent in the direction of the cable insulation 12, so that the tab 5 continues the wall of the container 2 steadily.
  • the Crimeriel 6, 7 of the tab 5 are crimped to the insulation 12.
  • the gap between the wall of the container 2 and the conductor insulation 12 is closed to the outside by the Crimerieln.
  • the Crimeriel 6, 7 are partly inserted into the space.
  • the sealing ring 14 is thereby pressed firmly into the intermediate space, so that the stripped conductor end is completely sealed from the environment.
  • the illustrated method for producing the contacting can be done with advantage in an automated manufacturing process or integrated into it.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Es wird eine Anordnung zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters (10), welcher eine Isolierung (12) aufweist, angegeben. Ein Kabelschuh (1) ist um ein abisoliertes Ende des Leiters (10) gecrimpt und eine Stirnseite (13) des Leiters (10) mit dem Kabelschuh (1) verschweißt. Der Kabelschuh (1) weist einen topfartigen Behälter (2) auf, in welchem das abisolierte Ende des Leiters (10) durch das Crimpen und das Schweißen festgelegt ist, wobei das Ende der Isolierung (12) in den Behälter (2) hineinreicht. Der Kabelschuh (1) weist am offenen Ende des Behälters (2) einen Isolationscrimp (5) auf, welcher um das Ende der Isolierung (12) des Leiters (10) gecrimpt ist. Ein ringförmiges Dichtelement (14) ist in dem Zwischenraum zwischen der Wandung des Behälters (2) und dem abisolierten Leiterende angeordnet und von dem Isolationscrimp (5) in den Zwischenraum gepreßt, sodaß der Behälter (2) dicht verschlossen ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters, welcher eine Isolierung aufweist, wobei ein Kabelschuh um ein abisoliertes Ende des Leiters gecrimpt und eine Stirnseite des Leiters mit dem Kabelschuh verschweißt ist, sowie auf ein Verfahren zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters.
  • Insbesondere in der Automobilelektronik kommt eine Vielzahl von elektrischen Leitern, beispielsweise Litzenleitern, und mit diesen verbundenen Kontaktelementen aus elektrisch leitendem Material zum Einsatz. Elektrische Verbindungen müssen zwischen der Spannungsquelle, beispielsweise einer Batterie, und Aktuatoren, Sensoren, Steuerelementen usw. hergestellt werden. Beispielsweise in Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb oder Hybridantrieb gibt es eine zunehmende Anzahl von Kontaktelementen, an welche elektrische Leiter angeschlossen werden müssen. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um flexible isolierte Litzenleiter. Die Kontaktelemente sind Elemente aus Metall, beispielsweise Kabelschuhe, welche so beschaffen sind, daß sie an ein abisoliertes Leiterende gecrimpt oder mit diesem verschweißt werden können. Der Leiter und das Kontaktelement werden dabei kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden.
  • Elektrische Leiter aus Kupfer werden heute, insbesondere in der Automobilindustrie, zunehmend durch Leiter aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung ersetzt. Aluminium ist gegenüber Kupfer ein leichteres und preiswerteres Material mit guten elektrischen Eigenschaften. Die Kontaktelemente bestehen zumeist aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Im Folgenden sollen die Metalle auch stellvertretend für ihre Legierungen genannt werden. Um eine einwandfreie elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Kontaktelement aus Kupfer und einem Aluminiumleiter herzustellen, muß der abisolierte Aluminiumleiter vor dem elektrischen Verbinden von der nichtleitenden Oxidschicht befreit werden, die sich beim Kontakt von Aluminium mit Sauerstoff bildet. Dies kann beispielsweise durch Verschweißen des Aluminiumleiters mit dem Kontaktelement bewirkt werden. Das Verschweißen hat weiterhin den Vorteil, daß der Leiter und das Kontaktelement stofflich miteinander verbunden sind, sodaß ein eventuelles Kaltfließen des Aluminiums keinen Einfluß auf die Qualität der Verbindung hat.
  • Um Korrosion an dem abisolierten Leiterende bzw. Kontaktkorrosion an der Verbindung zwischen Kontaktelement und Leiter zu vermeiden, dürfen weder Sauerstoff noch Feuchtigkeit an den Leiter gelangen. Korrosion hat einen erhöhten Übergangswiderstand zwischen Leiter und Kontaktelement zur Folge und kann außerdem die Festigkeit der metallischen Verbindung beeinträchtigen. Weiterhin ist es möglich, daß Feuchtigkeit durch den Spalt zwischen dem Leiter und der Isolierung aufgrund von Kapillarwirkung in Leitungsrichtung vordringt.
  • Die Verbindungsstelle um das Ende der Isolierung und das Kontaktelement muss deshalb mediendicht abgedichtet werden.
  • Insbesondere bei gecrimpten Kabelschuhen wird oft ein Schrumpfschlauch um die Verbindungsstelle gebracht, wie es beispielsweise in der DE 33 19880 A1 beschrieben ist. Der Schrumpfschlauch wird dabei an seiner Innenseite beispielsweise mit einem Heißklebstoff versehen und zieht sich anschließend durch Erhitzen um die Verbindungsstelle zusammen.
  • Die Materialverbindung von Schrumpfschlauch und Klebstoff ist jedoch gegenüber starken Temperaturschwankungen, denen die Leiter und Kontaktelemente ausgesetzt sein können, nicht optimal beständig. Das Schrumpfschlauchverfahren hat außerdem den Nachteil, daß es relativ zeitaufwendig und kostspielig ist.
  • Insbesondere für Litzenleiter oder Batterieleitungen mit großen Querschnitten ist neben der Mediendichtigkeit die mechanische Stabilität der Verbindung mit dem Kontaktelement von Bedeutung. Die Verbindung muß widerstandsfähig gegenüber Schwingungen und einem eventuellen Kaltfließen des Aluminiums sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, welche die oben genannten Anforderungen erfüllen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
    • der Kabelschuh einen topfartigen Behälter aufweist, in welchem das abisolierte Ende des Leiters durch das Crimpen und das Schweißen festgelegt ist, wobei das Ende der Isolierung in den Behälter hineinreicht,
    • der Kabelschuh am offenen Ende des Behälters einen Isolationscrimp aufweist, welcher um das Ende der Isolierung des Leiters gecrimpt ist, und
    • ein ringförmiges Dichtelement in dem Zwischenraum zwischen der Wandung des Behälters und dem abisolierten Leiterende angeordnet und von dem Isolationscrimp in den Zwischenraum gepreßt ist, sodaß der Behälter dicht verschlossen ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind mit Vorteil sowohl das abisolierte Leiterende als auch das Ende der Leiterisolierung kraftschlüssig mit ein und demselben Kabelschuh vercrimpt. Dadurch ist eine Relativbewegung zwischen der Leiterisolierung und dem Kabelschuh ausgeschlossen. Eventuelle Schwingungen der Anlage, in welcher der elektrische Leiter angebracht ist, beispielsweise eines Motorraums eines Kraftfahrzeugs, werden von dem Isolationscrimp absorbiert. Weiterhin sorgt der Isolationscrimp für eine Zugentlastung des elektrischen Leiters. Die Verbindung zwischen dem Leitungsende und dem Kabelschuh ist demnach vor mechanischen Belastungen, welche im Einsatz derselben auftreten können, geschützt und besonders haltbar. Durch das zwischen der Wandung des Behälters und der Leiterisolierung von den Crimpflügeln eingepreßte Dichtelement ist die Verbindung zwischen dem Kabelschuh und der Isolierung außerdem vollständig gegen Feuchtigkeit, Sauerstoff, etc. abgedichtet. Der elektrische Leiter sowie die Kontaktstelle zwischen dem Leiter und dem Kontaktelement sind gegen Korrosion durch Umwelteinflüsse geschützt.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung kann mit Vorteil für Leiter mit großen Querschnitten eingesetzt werden, welche sicher und beständig kontaktiert werden müssen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters gelöst, bei welchem
    • ein ringförmiges Dichtelement auf die Isolierung des Leiters aufgeschoben wird,
    • der Kabelschuh einen topfartigen Behälter aufweist, in welchen das abisolierte Leiterende so eingeführt wird, daß das Ende der Isolierung in den Behälter hineinreicht, und in welchem das abisolierte Leiterende durch das Crimpen und das Schweißen festgelegt wird,
    • das ringförmige Dichtelement in den Zwischenraum zwischen der Wandung des Behälters und das abisolierte Leiterende geschoben wird, und
    • ein Isolationscrimp, welcher sich am offenen Ende des Behälters befindet, um das Ende der Isolierung des Leiters gecrimpt wird, wobei das ringförmige Dichtelement von dem Isolationscrimp zwischen der Wandung des Behälters und dem abisolierten Leiterende eingepreßt wird, sodaß der Behälter dicht verschlossen wird.
  • Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Kabelschuh in unmontiertem Zustand nach einem Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung,
    • Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Anordnung in montiertem Zustand, und
    • Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 in einem Längsschnitt.
  • In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche technische Merkmale.
  • Ein Kabelschuh 1 der erfindungsgemäßen Anordnung ist in unmontiertem Zustand in Fig. 1 gezeigt. Der Kabelschuh 1 weist einen rohr-oder topfartigen, im Wesentlichen zylindrischen Behälter 2 auf, welcher an seinem Boden 2a geschlossen ist. Der Behälter 2 stellt eine Aufnahme für einen mit dem Kabelschuh 1 zu verbindenden elektrischen Leiter dar. Der Behälter 2 kann auch eine konische, sich zum Boden 2a hin verengende Form, oder andere, zur Leiteraufnahme geeignete Formen haben. Der Kabelschuh 1 besteht beispielsweise aus Kupfer.
  • Der Behälter 2 ist nach einer Seite, dem Boden 2a gegenüberliegend, offen. Der Rand 2b bildet eine trompetenförmige Öffnung. Am Rand 2b ist ein flaches Kontaktende 3 angebracht. Mittels des Kontaktendes 3 kann der Kabelschuh mit einem elektrischen Element, beispielsweise einer Batterieklemme oder der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, verbunden werden. Beispielsweise kann der Kabelschuh 1 an das elektrische Element geschraubt werden, wozu eine Schraube durch eine Bohrung bzw. ein Loch 4 in dem Kontaktende 3 gesteckt werden kann.
  • Dem Kontaktende 3 gegenüber ist an dem offenen Rand 2b der Aufnahme 2 eine Lasche 5 angebracht, welche zwei Crimpflügel 6, 7 aufweist. Die Lasche 5 mit den Crimpflügeln 6, 7 stellt einen Isolationscrimp dar. Der Übergang zwischen dem Rand 2b und dem Isolationscrimp 5 ist relativ schmal gestaltet, sodaß der Isolationscrimp 5 in Richtung vom Boden 2a des Behälters 2 weg gebogen werden kann, wie mit dem Pfeil 5a angedeutet.
  • In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung mit einem elektrischen Leiter 10 und einem daran angebrachten Kabelschuh 1 nach Fig. 1 gezeigt. Der elektrische Leiter 10 ist beispielsweise ein Litzenleiter aus Aluminium. Die Anordnung kann allerdings auch andere Arten von elektrischen Leitern, beispielsweise Einzelleiter, aufweisen.
  • In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung in montiertem Zustand mit einem Litzenleiter 10 gezeigt, wobei der Kabelschuh 1 zur besseren Übersicht im Schnitt dargestellt ist. Der Litzenleiter 10 besteht aus einer Vielzahl von elektrischen Einzelleitern 11 und ist von einer Isolierung 12 umgeben. Die Einzelleiter 11 bestehen beispielsweise aus Aluminium. Die Isolierung besteht beispielsweise aus Silikon oder Polyvinylchlorid. Der Litzenleiter 10 ist an seinem Ende von der Isolierung 12 befreit.
  • Das abisolierte Ende des Litzenleiters 10 ist in den Behälter 2 des Kabelschuhs 1 eingesteckt. Das Ende der Isolierung 12 reicht ebenfalls ein Stück weit in den Behälter 2 hinein. Der abisolierte Teil des Leiters 10 ist vollständig von dem Kabelschuh 1 bedeckt. Der Behälter 2 ist an das abisolierte Ende des Leiters 10 gecrimpt. Die Stirnseite 13 des Leiters 10 ist am Boden 2a des Behälters 2 des Kabelschuhs 1 angeschweißt.
  • Der Isolationscrimp 5 des Kabelschuhs 1 ist etwa parallel zur longitudinalen Achse des elektrischen Leiters 10 gebogen, so daß der Isolationscrimp 5 vom abisolierten Leiterende weg zeigt. Die beiden Crimpflügel 6, 7 sind um den elektrischen Leiter 10 im Bereich des Endes der Isolierung 12 gecrimpt. Die Crimpflügel 6, 7 können dabei etwas in den Behälter 2 hineinreichen, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Crimpflügel 6, 7 befinden sich demnach teilweise zwischen der Wandung des Behälters 2 und der Leiterisolierung 12.
  • In einem Zwischenraum zwischen der Wandung des Behälters 2 und der Leiterisolierung 12 ist ein rotationssymmetrisches Dichtelement 14 angeordnet, welches das abisolierte Leiterende gegenüber der Umgebung abdichtet. Der Dichtring 14 ist mittels der beiden Crimpflügel 6, 7 fest in den Zwischenraum eingepreßt und dort gehalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der oben dargestellten Anordnung zur Abdichtung der Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem elektrischen Leiter kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden.
  • Zunächst wird ein Dichtring 14 auf die Isolierung 12 des Leiters 10 geschoben. Das Ende des Leiters 10 wird abisoliert und in den Behälter 2 des Kabelschuhs 1 eingeführt. Die Stirnseite 13 des Leiters 10 wird bis an den Boden 2a des Behälters 2 geführt. Der Leiter 10 wird dabei so weit abisoliert, daß das Ende der Isolierung bis in den Behälter 2 hineinreicht. Der Kabelschuh 1 wird anschließend kraftschlüssig durch Crimpen des Behälters 2 mit dem abisolierten Leiterende verbunden. Beispielsweise kann der Behälter 2 in seinem unteren, bodennahen Bereich zu einem Sechskant verpreßt werden. Der obere, randnahe Bereich des Behälters 2 wird rotationssymmetrisch belassen. Anschließend wird die Stirnseite 13 des Leiters 10, bzw. werden die Stirnseiten 13 der einzelnen Leiter 11 des Litzenleiters 10, mit dem Boden 2a des Behälters 2 verschweißt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zunächst thermisch eine Schweißlinse auf der Leiterstirnseite erzeugt und danach der Leiter 10 stoffschlüssig, beispielsweise durch Rührreibschweißen, mit dem Boden 2a des Behälters 2 verbunden wird. Der verschweißte Bereich ist mittels der Bezugsnummer 15 in Fig. 3 angedeutet. Der Leiter 10 ist nun stoff- und kraftschlüssig mit dem Kabelschuh 1 verbunden. Nun wird der Dichtring 14 in den Behälter 2 zwischen dessen Wandung und die Leiterisolierung 12 geschoben, sodaß dieser in dem trompetenförmigen Bereich des Behälters 2 rotationssymmetrisch anliegt. Abschließend wird der Isolationscrimp 5 des Kabelschuhs 1 in Richtung der Leitungsisolierung 12 verbogen, sodaß die Lasche 5 die Wandung des Behälters 2 stetig weiterführt. Die Crimpflügel 6, 7 der Lasche 5 werden um die Isolierung 12 gecrimpt. Dabei wird der Zwischenraum zwischen der Wandung des Behälters 2 und der Leiterisolierung 12 nach außen hin von den Crimpflügeln verschlossen. Die Crimpflügel 6, 7 werden dafür teilweise in den Zwischenraum eingeführt. Der Dichtring 14 wird dadurch fest in den Zwischenraum eingepreßt, sodaß das abisolierte Leiterende vollständig gegenüber der Umwelt abgedichtet ist.
  • Das dargestellte Verfahren zur Herstellung der Kontaktierung kann mit Vorteil in einem automatisierten Fertigungsablauf erfolgen oder darin integriert werden.

Claims (2)

  1. Anordnung zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters (10), welcher eine Isolierung (12) aufweist, wobei ein Kabelschuh (1) um ein abisoliertes Ende des Leiters (10) gecrimpt und eine Stirnseite (13) des Leiters (10) mit dem Kabelschuh (1) verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Kabelschuh (1) einen topfartigen Behälter (2) aufweist, in welchem das abisolierte Ende des Leiters (10) durch das Crimpen und das Schweißen festgelegt ist, wobei das Ende der Isolierung (12) in den Behälter (2) hineinreicht,
    - der Kabelschuh (1) am offenen Ende des Behälters (2) einen Isolationscrimp (5) aufweist, welcher um das Ende der Isolierung (12) des Leiters (10) gecrimpt ist, und
    - ein ringförmiges Dichtelement (14) in dem Zwischenraum zwischen der Wandung des Behälters (2) und dem abisolierten Leiterende angeordnet und von dem Isolationscrimp (5) in den Zwischenraum gepreßt ist, sodaß der Behälter (2) dicht verschlossen ist.
  2. Verfahren zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters (10), welcher eine Isolierung (12) aufweist, bei welchem ein Kabelschuh (1) um ein abisoliertes Ende des Leiters (10) gecrimpt und eine Stirnseite (13) des Leiters (10) mit dem Kabelschuh (1) verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
    - ein ringförmiges Dichtelement (14) auf die Isolierung (12) des Leiters (10) aufgeschoben wird,
    - der Kabelschuh (1) einen topfartigen Behälter (2) aufweist, in welchen das abisolierte Leiterende so eingeführt wird, daß das Ende der Isolierung (12) in den Behälter (2) hineinreicht, und in welchem das abisolierte Leiterende durch das Crimpen und das Schweißen festgelegt wird,
    - das ringförmige Dichtelement (14) in den Zwischenraum zwischen der Wandung des Behälters (2) und das abisolierte Leiterende geschoben wird, und
    - ein Isolationscrimp (5), welcher sich am offenen Ende des Behälters (2) befindet, um das Ende der Isolierung (12) des Leiters (10) gecrimpt wird, wobei das ringförmige Dichtelement (14) von dem Isolationscrimp (5) zwischen der Wandung des Behälters (2) und dem abisolierten Leiterende eingepreßt wird, sodaß der Behälter (2) dicht verschlossen wird.
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