DE10110190C2

DE10110190C2 - Vorrichtung zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Metall

Info

Publication number: DE10110190C2
Application number: DE10110190A
Authority: DE
Inventors: Hironori Kitagawa; Naoki Ito; Tsutomu Takayama
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2003-01-16
Anticipated expiration: 2021-03-03
Also published as: DE10110190A1; US6880240B2; GB2362342B; JP2001250657A; GB0105078D0; US20010018801A1; GB2362342A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Crim pen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Metall.

Die US 5 486 653 A beschreibt eine Crimpvorrichtung mit einem Crimpstempel und einem Crimp-Amboß, die dazu dienen durch Re lativbewegung zueinander die Crimpabschnitte einer Anschlußklemme aus Metall mit dem Leiter eines Kabels zu ver binden, indem die Crimpabschnitte an den Leiter angelegt wer den. Die gegenüberliegenden Crimpabschnitte werden so ver formt, dass nach dem Crimpen ihre Enden nebeneinander liegend in den Leiter eingreifen. Dies soll dadurch erreicht werden, daß die beiden Crimpabschnitte dünner gestaltet werden als der diese verbindende Bodenabschnitt der Anschlußklemme. Der Crimpstempel weist zur Leitfläche zwei konkave Bogenabschnitte auf, die jeweils von einer der Leitflächen ausgehen und sich in einer Spitze treffen und zur Umleitung der beiden Crimpab schnitte dienen, wobei die Bodenabschnitte hinsichtlich einer Ebene, die die Spitze enthält und ferner parallel zu der Ach se, entlang der der Crimpstempel und der Crimp-Aboß relativ zueinander bewegt werden, verläuft, symmetrisch ausgebildet sind.

Die US 5 500 999 A betrifft eine Crimpvorrichtung deren Aufbau im wesentlichen dem in der US 5 486 653 A beschriebenen ent spricht. Die Preßkontur des Crimpstempels umfaßt zwei aufein ander zu verlaufende Leitflächen, an welche sich zwei paralle le Leitflächen anschließen. An diese schließen sich wiederum schräge Preßflächen an, die aufeinanderzu verlaufen. Diese ge hen in eine halbkreisförmige Preßfläche über, welche sich in einer Spitze treffen.

Die DE 83 14 090 U1 beschreibt ein Crimpwerkzeug, bei dem der Stempel ebenfalls einen Presskontur aufweist, welche zwei sich annähernde Leitflächen und zwei Bogenabschnitte, die sich in einer Spitze treffen, umfaßt. Die Bogenabschnitte sind jeweils aus zwei gleichgroße Radien aufweisenden Bögen gebildet mit versetzten Mittelpunkten, welche durch eine gerundete Verbin dung miteinander verbunden sind, gebildet. Die Rundung weist einen größeren Radius auf als die Bögen. Die Zentren aller Bö gen sind auf einer Geraden angeordnet, die quer zur Bewegungs richtung des Stempels verläuft. Hierdurch soll die Verbindung zwischen dem Crimpabschnitt und dem Leiter verbessert werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Crimpwerkzeug zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Me tall vorzusehen, mit dem beim Formen der Crimpabschnitte ein Überschneiden deren freien Enden vermieden und damit das Ein dringen in den Leiter eines Kabels und somit die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und der Anschlußklemme verbes sert wird.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist gemäß der Erfindung eine Crimpvorrichtung vorgesehen, umfassend
einen Crimpstempel,
einen Crimp-Amboß,
wobei Crimpabschnitte einer Anschlußklemme aus Metall und Leiter, die zwischen den Innenseiten der Crimpabschnitte auf nehmbar sind, zwischen dem Crimpstempel und dem Crimp-Amboß positioniert werden, und
wobei der Crimpstempel und/oder der Crimp-Amboß zueinander entlang einer Längsachse des Crimpstempels und des Crimp- Amboßes bewegbar sind, um die Crimpabschnitte der Anschlußklemme aus Metall zu crimpen,
mindestens zwei gebogene Abschnitte, die an einer Innenfläche des Crimpstempels angeordnet sind, wobei die gebogenen Ab schnitte nebeneinander und symmetrisch hinsichtlich einer Ebe ne, die die Längsachse enthält, angeordnet sind, und
einen spitz zulaufenden Abschnitt, der durch den Kurvenverlauf der gebogenen Abschnitte, die die Längsachse schneiden, defi niert wird,
wobei die gebogenen Abschnitte jeweils aus mindestens zwei sich aneinander anschließenden Kreisbogenabschnitten bestehen, und die
Krümmung der Kreisbogenabschnitte zu dem spitz zulaufenden Ab schnitt hin größer wird, und
wobei die Mittelpunkte der Krümmungsradien der Kreisbogenab schnitte, die jeweils zu einem gebogenen Abschnitt gehören, auf einer Geraden liegen, die zu der Längsachse parallel ver läuft und die den jeweiligen gebogenen Abschnitt schneidet.

Bei der relativen Bewegung des Crimpstempels und des Crimp- Amboßes zueinander werden die Crimpabschnitte der Anschluß klemme aus Metall an den gebogenen Abschnitten gekrümmt. Da die Krümmung der gebogenen Abschnitte in der Nähe des spitz zulaufenden Abschnitts auf der Längsachse derart ausgebildet ist, daß sie groß ist, wenn die freien Enden der zwei Crimpab schnitte einander zugewandt sind und aufeinander zu verlaufen, wird die Kraft zum Leiter hin größer als die Kräfte, die ge geneinander gerichtet sind. Aus diesem Grund wird die Klemm kraft an dem gecrimpten Adercrimpabschnitt groß und die mecha nische Verbindungskraft wird erhöht. Wie oben beschrieben, werden die freien Enden der Schenkel der Anschlußklemme, die die Crimpabschnitte bilden, entlang der gebogenen Abschnitte vom Beginn bis zum Ende der relativen Bewegung so gebogen und verformt, daß deren Krümmung zu den freien und spitz zulaufen den Enden zunimmt. An den freien Enden der beiden Schenkel, die an dem spitz zulaufenden Abschnitt zusammentreffen, wird dementsprechend die Kraft, mit der die Crimpabschnitte in die Aderlitze einbeißen größer als die Kräfte, die einander entge genwirken. Aus diesem Grund kann die Klemmkraft des gepressten Crimpabschnitts zur Aderlitze stark vergrößert werden, so dass ein Crimpwerkzeug erzielt wird, das eine sehr gute Crimpwir kung und dadurch eine sehr gute elektrische Verbindung ermög licht. Da, wenn beispielsweise zwei Kreisbogenabschnitte vor gesehen sind, die Mittelpunkte der Krümmungsradien des ersten Kreisbogenabschnitts auf einer Geraden liegen, die parallel zu der Längsachse verläuft und den zugehörigen gebogenen Ab schnitt des Crimpstempels schneidet, kann das Krümmen und das Verformen der Crimpabschnitte der Anschlußklemme gleichmäßig vollzogen werden. Es ergibt sich der Vorteil, daß ein Crimpab schnitt gebildet wird, der eine sehr gute dimensionale Her stellungsgenauigkeit und eine gleichmäßige Klemmkraft auf weist.

In Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ferner vorge sehen, daß entweder ein Winkelabschnitt oder ein abgerundeter Abschnitt durch Abschrägen oder Runden der beiden Kanten der Innenfläche des Crimpstempels, der die zwei gebogenen Ab schnitte aufweist, gebildet ist.

Die Abschrägungen bzw. Rundungen sorgen dafür, dass an den Crimpabschnitten der Anschlußklemme, die eine geringe Dicke aufweisen, keine Vertiefungen, Narben und dergleichen, die nachteilig hinsichtlich der mechanischen Beanspruchbarkeit sind, entstehen können.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1A eine Vorderansicht eines Crimpstempels eines Crimpwerkzeugs zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Metall für eine Ausführungsform ge mäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 1B eine Seiteansicht des in Fig. 1A ge zeigten Crimpstempels,

Fig. 2A und 2B vergrößerte Ansichten des Details IIA gemäß Fig. 1A, wobei Fig. 2A eine Vorderansicht und Fig. 2B einen Schnitt IIB-IIB gemäß Fig. 2A,

Fig. 3A und 3B Schaubilder zur Erklärung der Herstel lung des Zustandes der Crimpabschnitte der Anschlußklemme aus Metall, welcher bei Verwenden des in Fig. 2A gezeigten Crimpstempels erzeugt wird, wobei Fig. 3A einen Schnitt des Zustandes während einer anfänglichen Phase der Druckbe aufschlagung durch den Crimpstempel und Fig. 3B einen Schnitt des Zustandes am Ende der Druckbeaufschlagung darstellt, und

Fig. 4 einen Schnitt eines wichtigen Details zur Erklärung der Klemmkraft, die durch einen spitz zulaufenden Abschnitt des Crimpstempels an den freien Enden der Crimpabschnitten der Anschlußklemme aus Metall wirksam ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 4 im De tail beschrieben.

Fig. 1A ist eine Vorderansicht eines Crimpstempels 11. Fig. 1B ist eine Seitenansicht derselben. Der Crimpstempel 11 ist ein Bauteil eines Crimpwerkzeugs zum Crimpen von Crimpab schnitten einer Anschlußbuchse aus Metall. Zwei bogenförmige Abschnitte 13 sind derart an einer inneren Fläche bezüglich eines Scheitelpunktes einer V-förmigen Nut 111 des Crimpstem pels 11, daß sie nebeneinander liegen und symmetrisch in Hin sicht auf eine Ebene, die die Längsachse 12 des Crimpstempels enthält, angeordnet sind. Die Kurven, die die bogenförmigen Abschnitte bilden, schneiden sich in der Längsachse. Ihr Schnittpunkt bildet einen spitzen Abschnitt 14. Das Bezugszei chen 15 kennzeichnet eine Parallele zu der Längsachse 12, die vertikal durch den Scheitelabschnitt des bogenförmigen Ab schnitts 13 verläuft. Diese Kurve umfaßt einen ersten Kreisbogenabschnitt 131, der einen großen Krümmungsradius R5 auf weist, und einen daran anschließenden zweiten. Kreisbogenab schnitt 132, der einen kleineren Krümmungsradius R6 als der erste Kreisbogenabschnitt 131 aufweist, der in den spitzen Ab schnitt 14 übergeht, der einen kleineren Radius R6 als der erste Kreisbogenabschnitt 131 aufweist. Die Mittelpunkte der Krümmungsradien aller Kreisbogenabschnitte liegen auf der Pa rallelen 15.

Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet einen Winkelabschnitt, der durch Abschrägen eines Kantenabschnitts der inneren Fläche, die den bogenförmigen Abschnitt 13 des Crimpstempels 11 bil det, gebildet wird. Zu bemerken ist, daß sich das Bezugszei chen 17 auf eine Befestigungsbohrung zum Befestigen des Crimp stempels 11 an einem nicht dargestellten Hauptkörper des Crimpwerkzeugs bezieht.

Nachfolgend wird die Handhabung dieser Ausführungsform be schrieben.

Gemäß Fig. 3A und 3B werden der Crimpstempel 11 und ein Crimp-Amboß 18 an dem nicht dargestellten Hauptkörper des Crimpwerkzeugs festgelegt. Zwei gebogene vordere Schenkel 19 der Anschlußbuchse aus Metall werden an dem Crimp-Amboß 18 an geordnet. Eine Aderlitze 20 (Leiter) des umhüllten Kabels wird auf den vorderen Schenkeln 19 angeordnet. Der Crimpstempel 11 wird nun auf den Crimp-Amboß 19 (Fig. 3A) zu bewegt. Der Crimpstempel 11 wird so weit nach unten bewegt, daß die vorde ren Schenkel 19 durch den Crimpstempel 11 und den Crimp-Amboß, wie in Fig. 3B gezeigt, beaufschlagt werden.

Beide freie Enden der vorderen Schenkel 19 werden entlang der inneren Fläche des Crimpstempels 11 bewegt und werden entlang des ersten Kreisbogenabschnitts 131 und dann entlang des zwei ten Kreisbogenabschnitts 132 des bogenförmigen Abschnitts 13 gebogen. Obwohl die zwei freien Enden sich zugewandt und sich an dem spitz zulaufenden Abschnitt 14 einander gegenüberste hen, werden die zwei freien Enden in Eingriffsrichtung zu der Aderlitze 20 in eine Lage gebracht, in der ihre Rücken mitein ander in Kontakt kommen. Die Aderlitze 20 wird daher ergriffen und durch die vorderen Schenkel 10 eingeklemmt, so daß ein ge crimpter Adercrimpabschnitt 21 gebildet wird.

Obwohl, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Kraft F dabei an den freien Enden anliegt, wenn die zwei freien Enden in dem spitz zulaufenden Abschnitt 14 zusammenlaufen und aneinander anlie gen, wird diese Kraft in eine Kraft F1, die der an dem anderen Schenkel wirkender entsprechende Kraftkomponente entgegen ge richtet ist, und in eine Kraft F2, die die Aderlitze 20 beauf schlagt, zerlegt. Da der Bereich eines jeden freien Endes an dem zweiten Kreisbogenabschnitt 132 derart gebogen wird, daß die Krümmung groß wird, wird die Kraft F1 kleiner als die Kraft FX beim Crimper gemäß dem Stand der Technik, und die Kraftkomponente F2, die an der Aderlitze 20 angreift, wird da her groß.

In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform kann, da die einander entgegenwirkende Kräfte, die an den freien Enden der vorderen Schenkel 19 anliegen, zum Zeitpunkt des Crimpens der Anschlußklemme verringert werden können, das Einbeißen in die Aderlitze entsprechend stärker ausgeführt werden. Die Klemm kraft, d. h. die mechanische Verbindungskraft, des gepreßten Adercrimpabschnitts 21 kann dadurch vergrößert werden, so daß es möglich ist, die Crimpwirkung, d. h. die elektrische Verbin dung, stark zu verbessern.

Obwohl die Ausführungsform im Detail beschrieben wurde, ist die spezifische Anordnung nicht auf diese Ausführungsform be grenzt. Es ist zu bemerken, daß, sogar wenn konstruktive Ände rungen oder dergleichen innerhalb des Schutzbereiches, der nicht von dem Kern der vorliegenden Erfindung abweicht, durch geführt werden, diese immer noch von der vorliegenden Erfin dung umfaßt werden.

Obwohl bei der vorangehenden Ausführungsform als ein Anschluß buchse aus Metall mit einem Adercrimpabschnitt 21 (7 gemäß Fig. 5) gewählt wurde, die einen quadratischen Anschlußklemme nabschnitt an ihrer Spitze aufweist, beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch, wenn notwendig, bei einer Anschlußklemme eines anderen Typs als die oben genannte Anschlußklemme, d. h. einen Anschlußstecker, nämlich eine Anschlußklemme aus Metall, bei der der Anschlußklemme nabschnitt eine Bohrung für einen Stift aufweist, in die der Stift eingeführt wird, angewendet werden.

Obwohl die Crimpabschnitte der Anschlußklemme aus Metall, die den zu crimpenden Adercrimpabschnitt bilden, als vordere Schenkel 19 beschrieben wurden, sind die Crimpabschnitte au ßerdem nicht auf die vorderen Schenkel beschränkt und können auch zum Crimpen der rückwärtigen Schenkel, d. h. der Isolati onscrimpabschnitte, verwendet werden. Die vorliegende Erfin dung kann auch auf eine Ausbildung, bei der die vorderen Schenkel und die rückwärtigen Schenkel beide an die Aderlitze durch Klemmen befestigt werden und bei einer Ausbildung, bei der die vorderen und die rückwärtigen Schenkel nicht voneinander getrennt sind, sondern ineinander übergehende Schenkel bildet, verwendet werden.

Obwohl eine Beschreibung für eine Litze mit mehreren Adern er folgte, ist die vorliegende Erfindung auch bei einem einzelnen Draht oder auch nicht isolierten Draht anwendbar.

Obwohl bei der oben gegebenen Beschreibung der gebogene Ab schnitt 13 durch einen ersten Kreisbogenabschnitt 131 und ei nen zweiten Kreisbogenabschnitt 132 gebildet wird, kann eine Form gewählt werden, bei der der gebogene Abschnitt 13 durch eine größere Anzahl von aneinander anschließenden Kreisbogen abschnitten gebildet werden, deren Krümmung zu dem spitz zu laufenden Abschnitt 14 zunimmt.

Obwohl die Mittelpunkte der Krümmungsradien R5 und R6 der zwei Kreisbogenabschnitte 131 und 132 derart festgelegt sind, daß sie auf der Parallelen 15 angeordnet sind, ist es möglich, daß diese Parallele 15 nicht durch den Scheitelpunkt des gebogenen Abschnitts verlaufen muß.

Claims

1. Crimpvorrichtung, umfassend
einen Crimpstempel (11),
einen Crimp-Amboß (18),
wobei Crimpabschnitte (21) einer Anschlußklemme aus Metall und Leiter, die zwischen den Innenseiten der Crimpab schnitte (21) aufnehmbar sind, zwischen dem Crimpstempel (11) und dem Crimp-Amboß (18) positioniert werden, und
wobei der Crimpstempel (11) und/oder der Crimp-Amboß (18) zueinander entlang einer Längsachse (12) des Crimpstempels (11) und des Crimp-Amboß (18) bewegbar sind, um die Crimp abschnitte (21) der Anschlußklemme aus Metall zu crimpen,
mindestens zwei gebogene Abschnitte (13), die an einer In nenfläche des Crimpstempels (11) angeordnet sind, wobei die gebogenen Abschnitte (13) nebeneinander und symmetrisch hinsichtlich einer Ebene, die die Längsachse (12) enthält, angeordnet sind, und
einen spitz zulaufenden Abschnitt (14), der durch den Kur venverlauf der gebogenen Abschnitte (13), die die Längsach se (12) schneiden, definiert wird,
wobei die gebogenen Abschnitte (13) jeweils aus mindestens zwei sich aneinander anschließenden Kreisbogenabschnitten (131, 132) bestehen, und die Krümmung der Kreisbogenab schnitte (131, 132) zu dem spitz zulaufenden Abschnitt (14) hin größer wird, und
wobei die Mittelpunkte des Krümmungsradien (R5, R6) der Kreisbogenabschnitte (131, 132), die jeweils zu einem gebo genen Abschnitt (13) gehören, auf einer Geraden (15) lie gen, die zu der Längsachse (12) parallel verläuft und die den jeweiligen gebogenen Abschnitt (13) schneidet.

2. Crimpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein Winkelabschnitt (16) oder ein abgerundeter Abschnitt, an den beiden Kanten der Innenfläche des Crimp stempels (11), der die zwei gebogenen. Abschnitte (13) auf weist, gebildet ist.