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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Durchstoßanschluss, der an einem flexiblen
flachen Schaltungskörper,
wie beispielsweise einer flexiblen gedruckten Schaltung (FPC = "flexible printed
circuit") und einem
flexiblen Flachkabel (FFC = „flexible flat
cable") in durchdringender
Weise angeschlossen ist, wobei die Peripherie des flachen Leiterabschnitts mit
einer aus einem Isolator bestehenden Beschichtung abgedeckt ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses,
wobei der ein Klauenelement zum Durchstossen aufweisende Durchstoßanschluss
mittels einer Quetsch-Verbindung an dem flexiblen flachen Schaltungskörper befestigt
wird.
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Ein
Beispiel eines Durchstoßanschlusses und
ein Verfahren zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses gemäß dem Stand
der Technik ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. S57–48833 beschrieben.
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Wie
in 11 und 12 gezeigt ist, weist ein
Durchstoßanschluss 40 einen
Quetschanschluss-Abschnitt 43 mit einer näherungsweise
flachen Grundplatte 41 und von beiden Seitenrändern der
Grundplatte 41 emporragenden Klauenelementen 42 auf.
Jedes Klauenelement 42 weist eine mit der Grundplatte 41 fest
verbundene breite Basis 42a und ein sich an die Basis 42a anschließendes, schmales
freies Ende 42b auf.
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Ein
an den Quetschanschluss-Abschnitt 43 angeschlossener flacher
Schaltungskörper 46 (siehe 12) ist als flexibler Schaltungskörper ausgebildet,
wobei die Peripherie eines bandförmigen
Leiterabschnittes 47 mit einer aus einem Isolator bestehenden
Beschichtung 48 abgedeckt ist, und stellt einen dünnen Schaltungskörper dar,
der als FPC oder FFC bezeichnet wird.
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Die
in Längsrichtung
des Durchstoßanschlusses 40 aneinander
angrenzenden Klauenelemente 42 sind so voneinander geteilt,
dass zwischen ihnen jeweils ein sich verjüngender Bereich ausgebildet
ist. Die Basisseite der Klauenelemente 42 schließt sich
an die Grundplatte 41 und den Verbindungsabschnitt der
Klauenelemente 42 an.
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Da
die in Breitenrichtung der Grundplatte 41 zu beiden Seiten
vorgesehenen Klauenelemente 42 abwechselnd zueinander ausgebildet
sind, befindet sich an der in Breitenrichtung gegenüberliegenden Seite
jedes Klauenelements 42 ein diesem zugewandter, sich verjüngender
bzw. spitz zulaufender Zwischenraum. Die Klauenelemente 42 weisen
ein abgerundetes Ende 42c und eine scharfe Seitenkante 42d auf.
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In
der Mitte der Grundplatte 41 ist ein mit hervorstehenden
Streifen versehener Kontaktabschnitt 44 vorgesehen. In
der den Kontaktabschnitt 44 rechtwinklig kreuzenden Richtung
ist eine Nut 45 ausgebildet, welche sich zur inneren Oberfläche der
Klauenelemente 42 hin erstreckt.
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Wie
in 12 gezeigt ist, durchstößt das Klauenelement 42 den
Leiterabschnitt 47, wodurch der Durchstoßanschluss 40 an
dem flachen Schaltungskörper 46 befestigt
wird. Das freie Ende 42b des Klauenelements 42 wird
entlang einer Pressfläche 49a eines
Anquetschwerkzeugs 49 einwärts gebogen und streift die
Beschichtung 48 des flachen Schaltungskörpers 46 ab, so dass
ein Kontakt mit dem Leiterabschnitt 47 unter Erzielung
einer elektrisch leitenden Verbindung erhalten wird.
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Der
oben beschriebene Durchstoßanschluss gemäß dem Stand
der Technik weist jedoch folgende Nachteile auf:
Eine Problem
besteht darin, dass deshalb, weil der Durchstoßanschluss 40 eine
Mehrzahl von Klauenelementen 42 aufweist, das Klauenelement 42 zum Durchstoßen des
gesamten flachen Schaltungskörpers 46 außerstande
sein kann, wenn der flache Schaltungskörper 46 eine große Dicke
aufweist. Im Gegensatz dazu kann bei Reduzierung der Anzahl von
Klauenelementen 42 die Verbindung zwischen dem Durchstoßanschluss 40 und
dem flachen Schaltungskörper
unzureichend werden, so dass sich der Durchstoßanschluss 40 von
dem flachen Schaltungskörper 46 lösen kann.
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Ein
weiteres Problem besteht darin, dass bei variierender Dicke des
Leiterabschnittes 47 eine Mehrzahl von Durchstoßanschlüssen 40 mit
unterschiedlicher Größe bereitgestellt
werden muß.
Dies bedeutet, dass dann, wenn der Durchstoßanschluss 40 zwischen
einem (in der Abbildung nicht gezeigten) Amboß und dem Anquetschwerkzeug 49 angequetscht
wird, der Durchstoßanschluss 40 eine
von der Form des Anquetschwerkzeugs 49 abhängige Quetschhöhe ausbildet.
Wenn der flache Schaltungskörper 46 oder
der Leitungsabschnitt 47 dünn sind, erreicht das Ende
des Klauenelementes 42 nicht den Leiterabschnitt 47,
so dass die Verbindung zwischen dem Durchstoßanschluss 40 und
dem flachen Schaltungskörper 46 unzureichend
werden kann. Im Gegensatz hierzu wird dann, wenn der flache Schaltungskörper 46 oder
der Leiterabschnitt 47 eine große Dicke aufweisen, die Länge des
hervorstehenden Abschnitts der Klauenelemente 42 gering, was
dazu führen
kann, dass das Klauenelement 42 nicht in eine gebördelte Form
verstemmt werden kann.
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In
einem solchen Fall muss ein Durchstoßanschluss von geeigneter Größe ausgewählt werden, wobei
die Anzahl von Bauteilen zu einer Erhöhung der Kosten führt und
die Bedienung der Bauteile verkompliziert, wodurch die Handhabbarkeit
verschlechtert wird.
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Ein
weiteres Problem besteht darin, dass die Kontaktfläche zwischen
dem flachen Schaltungskörper 46 und
dem Klauenelement 42, die von der verstemmten Form des
Klauenelements 42 abhängt, klein
ist. Dies bedeutet, dass infolge des kleinen Radius der Krümmung des
verstemmten Abschnitts des Klauenelements 42 die Kontaktfläche zwischen
dem Leiterabschnitt 47 und dem Klauenelement 42 klein ist,
so dass eine gute elektrische Leitfähigkeit nicht erreicht werden
kann. Dies bedeutet, dass ein Fabrikationsfehler auftritt, wenn
das Anquetschwerkzeug 49 das Klauenelement 42 verstemmt,
so dass keine gute elektrische Leitfähigkeit erreicht wird.
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In 13a und 13b sind Querschnittsansichten vor bzw.
nach dem Anquetschprozeß zur Darstellung
eines beispielhaften Verfahrens zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses
gemäß dem Stand
der Technik dargestellt.
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Ein
Durchstoßanschluss 240 und
ein flacher Schaltungskörper 246 sind
zwischen einem einen Pressstempel bildenden Anquetschwerkzeug 244 und
einem als Presssockel dienenden Amboß 245 sandwichartig
angeordnet und werden zum Anquetschen miteinander verstemmt.
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Der
Amboß 245 ist
ein Presssockel, auf dem der Durchstoßanschluss 240 plaziert
wird, wobei in der Mitte des Ambosses 245 ein trapezförmiger Vorsprung 245a ausgebildet
ist. Der Vorsprung 245a ist passend zu dem Boden eines
mit hervorstehenden Streifen versehenen Kontaktabschnitts 241a des Durchstoßanschlusses 240 ausgebildet.
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Das
Anquetschwerkzeug 244 ist mit einem Paar gekrümmter Abschnitte 244a versehen,
die voneinander mittels eines einen flachen Abschnitt aufweisenden
Vorsprunges 244b getrennt sind. Der Vorsprung 244b ist
dem Vorsprung 245a zugewandt und relativ zu dem Amboß 245 beweglich.
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Das
oben beschriebene bekannte Verfahren zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses weist
jedoch folgende Nachteile auf:
Ein Problem besteht darin, dass
die Kontaktfläche zwischen
dem flachen Schaltungskörper 246 und dem
Klauenelement 242 des Durchstoßanschlusses 240,
die von der verstemmten Form des Klauenelements 242 abhängt, schmal
ist. Dies bedeutet, dass dann, wenn das Klauenelement 242 entlang
des gekrümmten
Abschnitts 244a des Anquetschwerkzeugs 244 einwärts verstemmt
wird und weil der Krümmungsradius
des gebogenen Abschnittes des Klauenelements 242 klein
ist, dann, wenn die Dicke des Leiterabschnittes 247 des
flachen Schaltungskörpers 246 variiert,
der Kontaktabschnitt zwischen dem Klauenelement 242 und
dem Leiterabschnitt 247 abnimmt oder zunimmt, so dass keine
gute elektrische Leitung erreicht wird. Insbesondere nimmt im Falle eines
elektrischen Drahtes eines elektrischen Energiesystems, da der elektrische
Draht Energie von einer Batterie an Lastelemente liefert und ein
großer Strom
in dem Draht verglichen zum Draht eines Signalsystems fließt, ein
elektrischer Widerstand einen großen Wert an, wenn die Kontaktfläche klein
ist, was zu einer schlechten elektrischen Leitung führt.
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Um
in einem solchen Fall eine Anquetschhöhe des Durchstoßanschlusses 240 einzustellen, muss
der Abstand zwischen dem Anquetschwerkzeug 244 und dem
Amboß 245 geändert werden
und andernfalls der Durchstoßanschluss 240 mit
einer unterschiedlichen Größe bereitgestellt
werden, was die Bedienung der Teile verkompliziert und die Handhabbarkeit
verschlechtert.
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Aus
der
US 46 69 798 , der
US 45 61714 sowie der
JP 4-359 875 A ist
jeweils ein Durchstoßanschluss
zum Anschluss an einen flachen Schaltungskörper bekannt, mit einer elektrisch
leitfähigen Grundplatte
und mit einer Mehrzahl von Klauenelementen, die von beiden Seiten
in Breitenrichtung der Grundplatte emporragen, wobei die Klauenelemente, deren
Abstand voneinander in Breitenrichtung jeweils gleich ist, einander
gegenüberliegen
oder in Längsrichtung
versetzt zueinander angeordnet sind. Dabai ist es aus den beiden
letzgenanten Schriften prinzipiell bekanntt, Klauenelemente mit
unterschiedlicher Höhe
vorzusehen. Gemäß der
DE 31 27 704 C2 sind
drei Paare Klauenelemente vorgesehen, wobei die Klauenelemente von
zwei Paaren Klauenelemente den gleichen Abstand in Breitenrichtung
aufweisen, während
die Klauen des dritten Paares Klauenelemente einen davon verschiedenen
Abstand in Breitenrichtung aufweisen.
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Es
ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obigen Probleme
zu vermeiden und einen Durchstoßanschluss
mit hoher Anquetsch- Zuverlässigkeit
zu schaffen, wobei der Durchstoßanschluss durch
einen flachen Schaltungskörper
selbst dann sicher durchgestoßen
werden kann, wenn der flache Schaltungskörper einen Leiter mit großer Dicke
aufweist und der Durchstoßanschluss
eine Mehrzahl von Klauenelementen besitzt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine hochzuverlässige Vorrichtung
und ein Verfahren zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses zu schaffen, wobei
der Durchstoßanschluss
an einem flachen Schaltungskörper
mit unterschiedlichen Dicken sicher angequetscht werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein Durchstoßanschluss
zum Anschluss an einen flachen Schaltungskörper eine elektrisch leitfähige Grundplatte
und eine Mehrzahl von Klauenelementen, die von beiden Seiten in
Breitenrichtung der Grundplatte emporragen, auf, wobei eine Vorsprungshöhe eines
jeden Klauenelements sich von der Vorsprungshöhe der übrigen Klauenelemente unterscheidet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung durchstößt jedes Klauenelement den
flachen Schaltungskörper
in einer Reihenfolge der Höhe
nach, wobei die Scherkraft pro Klauenelement selbst dann groß wird,
wenn eine Mehrzahl von Klauenelementen vorgesehen ist, wodurch die
Klauenelemente den flachen Schaltungskörper sicher durchstoßen.
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Vorzugsweise
ist zwischen den in Längsrichtung
der Grundplatte einander benachbarten Klauenelementen eine Kerbe
ausgebildet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung durchstoßen die Klauenelemente den
flachen Schaltungskörper
bis zu dessen Basis, wobei die Kontaktfläche zwischen Klauenelement
und flachem Schaltungskörper
zunimmt, wodurch eine mangelhafte Verbindung verhindert wird.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung durchstößt jedes Klauenelement den
flachen Schaltungskörper
in einer Reihenfolge der Höhe
nach, und da ein Anquetschwerkzeug das von dem flachen Schaltungskörper hervorstehende
Ende des Klauenelementes anpreßt,
wird das Klauenelement in eine gebördelte Form gestemmt, wodurch
der flache Schaltungskörper
fest zwischen dem Ende des Klauenelements und der Grundplatte des
Durchstoßanschlusses
gehalten wird.
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Ferner
weist ein Durchstoßanschluss
zum Anschluss an einen flachen Schaltungskörper gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine elektrisch leitfähige Grundplatte und wenigstens
drei Paare Klauenelemente auf, die in Breitenrichtung der Grundplatte
von beiden Seiten emporragen, wobei der Abstand zwischen den Klauenelementen
eines jeden Paares Klauenelemente von dem Abstand zwischen den Klauenelementen der übrigen Paare
Klauenelemente verschieden ausgebildet ist.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung stellt selbst dann, wenn der
flache Schaltungskörper einen
Leiter mit verschiedenen Dicken aufweist, wenigstens eines der Klauenelementpaare
eine elektrische Verbindung zu dem Leiter her, wodurch eine mangelhafte
leitende Verbindung verhindert wird. Ferner besteht keine Notwendigkeit,
je nach Breite des Leiters eine Mehrzahl von Durchstoßanschlüssen bereitzustellen,
wodurch die Anzahl von Bauteilen abnimmt und die Kosten reduziert
werden.
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Vorzugsweise
sind in Längsrichtung
der Grundplatte die Klauenelemente der Klauenelementpaare in jeweils
verringerten Abstand voneinander angeordnet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung kann das Klauenelement den
flachen Schaltungskörper
sicher und leicht festhalten und wird selbst dann nie von dem flachen
Schaltungskörper
gelöst,
wenn der flache Schaltungskörper
versehentlich in Längsrichtung
gezogen wird, wodurch die Haltekraft des Klauenelements zum Halten
des flachen Schaltungskörpers
verbessert wird.
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Vorzugsweise
sind die Klauenelemente wenigstens eines Paares Klauenelemente gegeneinander
versetzt angeordnet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung kann, wenn die zu beiden Seiten
des flachen Schaltungskörpers
in Breitenrichtung angeordneten Klauenelemente in eine gebördelte Form
verstemmt werden, der flache Schaltungskörper ohne gegenseitige Beeinflussung
zwischen den Klauenelementen zu beiden Seiten verstemmt werden.
Daher kann selbst dann ein sicherer elektrischer Kontakt erzielt
werden, wenn der flache Schaltungskörper eine geringe Breite aufweist,
wie beispielsweise bei einem elektrischen Draht eines Signalsystems.
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Vorzugsweise
ist zwischen den in Längsrichtung
der Grundplatte einander benachbarten Klauenelementen eine Kerbe
ausgebildet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung durchstößt das Klauenelement den flachen
Schaltungskörper
bis zu dessen Basis, und die Kontaktfläche zwischen dem Klauenelement
und dem flachen Schaltungskörper
nimmt zu, wodurch eine mangelhafte Verbindung verhindert wird.
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Vorzugsweise
unterscheidet sich die Vorsprungshöhe jedes Klauenelementpaares
von der Vorsprungshöhe
der anderen Klauenelementpaare.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung durchstößt jedes Klauenelement den
flachen Schaltungskörper
in einer Reihenfolge der Höhe
nach, und die Scherkraft pro Klauenelement wird selbst dann groß, wenn
eine Mehrzahl von Klauenelementen vorgesehen ist, wodurch die Klauenelemente
den flachen Schaltungskörper
sicher durchstoßen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung ist eine Mehrzahl von einander benachbarten
Klauenelementen derart ausgebildet, dass eine die Oberseiten der
Klauenelemente verbindende imaginäre Linie bei Annäherung an
ein Ende in Längsrichtung
der Grundplatte stufenweise geneigt ist.
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Ferner
weist eine Vorrichtung zum Quetsch-Verbinden eines Durchstoßanschlusses
mit einem einen flachen Leiter aufweisenden flachen Schaltungskörper, wobei
der Durchstoßanschluss eine
Mehrzahl von durch den flachen Schaltungskörper hindurchgestoßenen Klauenelementen
aufweist, gemäß der Erfindung
ein Anquetschelement zum Pressen und einen dem Anquetschelement
zugewandten Amboß als
Sockel auf, wobei das Anquetschelement einen dem Amboß zugewandten
Stemmabschnitt aufweist, mittels dem die Klauenelemente des Durchstoßanschlusses
verstemmt werden, wobei der Stemmabschnitt ein Paar von Vertiefungen mit
jeweils einer eingesenkten, gekrümmten
Oberfläche
und einen zwischen dem Paar von Vertiefungen angeordneten Vorsprung
mit einer vorstehenden gekrümmten
Oberfläche
aufweist, wobei das Paar von Vertiefungen und der Vorsprung an dem Übergang hierzwischen
mittels einer glatten gekrümmten
Oberfläche
verbunden sind, und wobei der Stemmabschnitt derart eingerichtet
ist, dass die Enden der Klauenelemente beim Quetsch-Verbinden unter Nachbildung
des Vorsprungs des Stemmabschnitts entgegengesetzt zur einwärts gekrümmten Richtung gekrümmt werden.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung gelangt das Klauenelement des
von dem flachen Schaltungskörper
hervorstehenden Durchstoßanschlusses
entlang dem Leiter in dem flachen Schaltungskörper in flächigen Kontakt mit dem flachen Schaltungskörper.
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Ein
Verfahren zum Quetsch-Verbinden eines Durchstoßanschlusses mit einem einen
flachen Leiter aufweisenden flachen Schaltungskörper, wobei der Durchstoßanschluss
eine elektrisch leitfähige Grundplatte
und wenigstens ein Paar von an beiden Seiten der Grundplatte emporragenden
Klauenelementen aufweist, weist folgende Schritte auf: Sandwichartiges
Anordnen des flachen Schaltungskörpers
und des Durchstoßanschlusses
zwischen einem Anquetschelement zum Pressen und einem als Sockel
dienenden Amboß,
Durchstossen des Paares von Klauenelementen durch den flachen Schaltungskörper, und
Verstemmen des Paares von Klauenelementen in eine gebördelte Form,
wobei das Paar der von dem flachen Schaltungskörper emporragenden Klauenelementen
einwärts
gekrümmt
wird, wobei es eine Vertiefung eines Stemmabschnitts des Anquetschelementes
nachbildet und wobei das Paar von Klauenelementen anschließend in
der zur Einwärts-Krümmungsrichtung entgegengesetzten
Richtung gekrümmt
wird, wobei es einen Vorsprung des Stemmabschnittes nachbildet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung wird das Ende jedes Klauenelementes
entlang des Leiters des flachen Schaltungskörpers angestemmt, und die Annäherungsrichtung
zwischen dem Anquetschwerkzeug und dem Amboß stimmt mit der Richtung überein,
in welcher das Ende des Klauenelementes auf den flachen Schaltungskörper gepresst wird,
wodurch der Durchstoßanschluss
fest mit dem flachen Schaltungskörper.
verbunden wird.
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Vorzugsweise
wird dann, wenn das Paar von Klauenelementen mit dem Anquetschelement
und dem Amboß verstemmt
wird, eine Lücke
zwischen dem flachen Schaltungskörper
und dem Vorsprung des Anquetschelementes ausgebildet, wodurch ein Ende
des Klauenelements in die Lücke
vorgeschoben wird.
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Bei
der oben beschriebenen Ausgestaltung wird das Ende des Klauenelementes
zwischen dem Anquetschwerkzeug und dem flachen Schaltungskörper sandwichartig
angeordnet und gepresst, so dass die Kontaktfläche zwischen dem Klauenelement
und dem flachen Schaltungskörper
zunimmt, wodurch eine fehlerhafte Verbindung und eine mangelhafte
Leitung verhindert wird.
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In
den Figuren zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines nicht erfindungsgemäßen Durchstoßanschlusses;
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2 eine
Seitenansicht des in 1 gezeigten Durchstoßanschlusses;
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3 eine
Querschnittsansicht des in 1 gezeigten
Durchstoßanschlusses
entlang der Linie „A-A";
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4 eine
perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform
eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem ein flacher Schaltungskörper an den
in 4 gezeigten Durchstoßanschluss angequetscht ist;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform
eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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8 eine
Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9 eine
Seitenansicht der Positionsbeziehung zwischen einem Anquetschwerkzeug
und einem Preßblock
der in 8 gezeigten Vorrichtung, einem flachen Schaltungskörper und
einem Durchstoßanschluss;
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10a, 10b und 10c Querschnittsansichten einer angestemmten Form
eines Durchstoßanschlusses,
der mittels der in 8 gezeigten Vorrichtung angestemmt
wurde, wobei ein flacher Schaltungskörper einen Leiter mit unterschiedlichen Dicken
aufweist;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Durchstoßanschlusses
gemäß dem Stand
der Technik;
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12 eine
Querschnittsansicht des in 11 gezeigten
bekannten Durchstoßanschlusses, eines
flachen Schaltungskörpers
und eines Anquetschwerkzeugs; und
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13a und 13b Querschnittsansichten
vor beziehungsweise nach dem Anquetschen, in denen ein Beispiel
eines Verfahrens zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses gemäß dem Stand
der Technik dargestellt ist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahmen
auf die beigefügten
Abbildungen erläutert.
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In 1 bis 3 ist
ein Durchstoßanschluss
dargestellt der nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt und
Wie in 1 gezeigt ist, wird ein Durchstoßanschluss 10 mittels
Durchstoßen
und Biegen einer elektrisch leitenden Platte ausgebildet und weist
einen Draht-Anquetschabschnitt 20 auf einer Seite in Längsrichtung
X sowie einen kastenförmigen
elektrischen Kontaktabschnitt 21 auf, welcher in einen
(in der Abbildung nicht dargestellten), hierzu passenden männlichen
Anschluss auf der gegenüberliegenden
Seite eingreift. Der elektrische Kontaktabschnitt 21 kann
ein stimmgabelförmiger
elektrischer Kontaktabschnitt 38 für einen flachen Schaltungskörper 30 sein,
welcher in einer ersten bevorzugten Ausführungsform (4 und 5)
dargestellt wird. Ferner kann der elektrische Kontaktabschnitt 21 ein
Abschnitt sein, in dem der Draht-Anquetschabschnitt 20 in
Längsrichtung
X auf beiden Seiten ausgebildet ist (nicht in der Abbildung gezeigt).
Der Durchstoßanschluss
kann auf einen Verbindungsanschluss angewandt werden, bei dem ein Paar
von Durchstoßanschlüssen ausgebildet
wird.
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Der
Durchstoßanschluss 10,
auf dessen einer Seite der elektrische Kontaktabschnitt 21 oder 38 ausgebildet
ist, dient als Anschluss, welcher den flachen Schaltungskörper 30 mit
elektrischen Bauelementen verbindet. Der Durchstoßanschluss 10,
bei dem der Draht-Anquetschabschnitt 20 auf beiden Seiten
vorgesehen ist, dient als Anschluss zur Übertragung von dem flachen
Schaltungskörper 30.
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Eine
elektrisch leitende Platte 11 wird umgebogen, Seitenwände 22 hiervon
werden ausgebildet, und ein elastisches Kontaktstück 23 wird
auf der Innenseite ausgebildet, wodurch der kastenförmige elektrische
Kontaktabschnitt 21 ausgebildet wird und einen elektrischen
Kontaktabschnitt eines männlichen
Anschlusses halten kann, der durch eine Öffnung 27 von dessen
Endabschnitt aus eingeführt wird.
Auf einer oberen Seite der Seitenwand 22 ist ein zungenförmiges Verriegelungselement 24 ausgebildet,
welches dazu dient, zu verhindern, dass der Durchstoßanschluss 10,
der in einem (in der Abbildung nicht gezeigten) Verbindergehäuse untergebracht
ist, abgelöst
wird. Das Verriegelungselement 24 ist flexibel und wird
zur Innenseite des elektrischen Kontaktabschnitts 21 gebogen,
wenn der Durchstoßanschluss 10 in
das Verbindergehäuse eingeführt wird,
und nimmt in elastischer Weise seine ursprüngliche Form wieder an, nachdem
der Durchstoßanschluss 10 in
eine vorbestimmte Position gebracht worden ist, wodurch das Verriegelungselement 24 in
einer Innenwand des Verbindergehäuses verriegelt
wird.
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Die
Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
des Durchstoßanschlusses 10 wird
folgendermaßen
definiert. Wenn der Durchstoßanschluss 10 in
das Verbindergehäuse
eingeführt
wird, wird eine Seite des elektrischen Kontaktabschnitts 21 als
Vorderseite definiert, während
eine Seite, an die der flache Schaltungskörper 30 angeschlossen
werden soll, als Rückseite
definiert wird. Da die rechte und die linke Seite des Durchstoßanschlusses 10 äquivalent
sind, wird zwischen ihnen, falls nicht erforderlich, nicht unterschieden.
Was die obere und die untere Richtung betrifft, so ist die obere
Richtung als die Richtung definiert, in der die Klauenelemente 15, 16 und 17 emporragen.
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Der
Draht-Anquetschabschnitt 20 ist ein Abschnitt, an dem das
Ende des flachen Schaltungskörpers 30 (3),
wie beispielsweise ein FFC, elektrisch angeschlossen wird, und weist
eine elektrisch leitende Grundplatte 11 und Klauenelemente 15, 16 und 17 auf,
die von beiden Seiten in Breitenrichtung der Grundplatte 11 emporragen,
wobei eine der Grundplatte 11 gegenüberliegende obere Seite offen ausgebildet
ist.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist der flache Schaltungskörper 30 ein
flexibler Schaltungskörper
mit der Form einer dünnen
Platine oder einer dünnen
Schicht und wird als elektrischer Draht einer elektrischen Energieversorgung
verwendet, welche Energie von einer Batterie oder einem Wechselstromgenerator
an eine Last wie beispielsweise einen Motor liefert, oder er wird
als elektrischer Draht eines Signalsystems verwendet, welches an
ein elektrisches Bauelement angeschlossen ist und die Übertragung
und den Empfang eines elektrischen Signals durchführt. Ein elektrischer
Draht einer elektrischen Energieversorgung wird breiter und dicker
als der eines Signalsystems ausgebildet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass
von einer Batterie oder dergleichen ein großer elektrischer Strom in einen
elektrischen Draht einer Energieversorgung fließt, so dass dann, wenn die
Dicke des Drahtes gering ist, ein Isolator wie beispielsweise ein
synthetisches Harz schmelzen kann. Im Gegensatz hierzu fließt bei einem
Draht eines Signalsystems kein großer elektrischer Strom, so
dass der Draht dünn
ausgebildet wird.
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Der
flache Schaltungskörper 30 weist
eine Mehrzahl von Leitern 31 und eine Beschichtung 32 in Form
eines Isolators auf. Jeder Leiter 31 ist mit der Beschichtung 32 bedeckt
und isoliert. Die Größe des Leiters 31 ist
beliebig wählbar,
d.h. der Leiter 31 wird bandförmig mit beliebiger spezifischer
Breite und Dicke ausgebildet. Benachbarte Leiter 31 sind
parallel zueinander mit einem spezifischen Abstand voneinander angeordnet.
Was den flachen Schaltungskörper 30 betrifft,
sind die Leiter 31 und die Beschichtung 32 mittels
Einsatzumformung integral ausgebildet.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist auf einer oberen Fläche 11b der
Grundplatte 11 ein mit vorstehenden Streifen versehener
Kontaktabschnitt 18 ausgebildet, der sich in Längsrichtung
X in der Mitte bezüglich
der Breitenrichtung zwischen Paaren von Klauenelementen 15, 16 und 17 erstreckt,
wodurch eine fehlerhafte Anquetschung zwischen dem Durchstoßanschluss 10 und
dem flachen Schaltungskörper 30 verhindert wird.
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Der
mit vorstehenden Streifen versehene Kontaktabschnitt 18 ist
mittels Pressbearbeitung ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform
ist der Kontaktabschnitt 18 mit der Grundplatte 11 integral
ausgebildet, wobei er alternativ auch unabhängig von der Grundplatte 11 ausgebildet
sein kann, und wobei der Kontaktabschnitt 18 zum Erreichen
einer Flexibilität auch
durch partielles Ausschneiden von der Grundplatte 11 ausgebildet
sein kann.
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Wenn
der Kontaktabschnitt 18 flexibel ausgebildet ist, so hat
dies den Vorteil, dass eine Regelung der Größe der Anquetschhöhe nicht
erforderlich ist. Dies bedeutet, dass selbst dann, wenn die Klauenelemente 15, 16 und 17 nicht
präzise
ausgebildet sind, kein fehlerhaftes Anquetschen zwischen dem Durchstoßanschluss 10 und
dem flachen Schaltungskörper 30 auftritt
und nahezu keine Beschädigung
des Leiters 31 des flachen Schaltungskörpers 30 eintritt.
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Jedes
Paar einander zugewandter Klauenelemente 15, 16 und 17,
die senkrecht von beiden Seiten der Grundplatte 1 emporragen,
weist eine Sägezahnform
auf und besitzt ein Basisende 15a, 16a und 17a sowie
ein freies Ende 15b, 16b und 17b.
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Die
in Längsrichtung
X aneinander angrenzenden Klauenelemente 15, 16 und 17 sind
parallel zueinander angeordnet, wobei zwischen ihnen eine Kerbe 25 vorgesehen
ist. Jedes Basisende 15a, 16a und 17a ist
mit einer Seitenfläche 11a der
Grundplatte 11 fest verbunden. Infolgedessen ist ein Zwischenraum 26 zwischen
benachbarten Klauenelementen ausgebildet, so dass der flache Schaltungskörper 30 bis
zur Basis des Klauenelements durchgestoßen werden kann, so dass eine
fehlerhafte Anquetschung verhindert wird.
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Jedes
freie Ende der Klauenelemente 15b, 16b und 17b entspricht
einer oberen Hälfte
der Klauenelemente 15, 16 und 17 und
dient als Anquetschelement zum Anstemmen und Fixieren des flachen Schaltungskörpers 30.
Jedes freie Ende der Klauenelemente 15b, 16b und 17b wird
mittels Pressen mit einem (in der Abbildung nicht dargestellten) Quetschwerkzeug
in eine gebördelte
Form gestemmt.
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Drei
Paare von Klauenelementen werden entlang der Längsrichtung der Grundplatte 11 ausgebildet.
Die Anzahl von Klauenelementen ist jedoch beliebig, so dass die
Anzahl von Paaren auch Zwei oder mehr als Drei betragen kann. Jedes
Paar von Klauenelementen 15, 16 und 17 wird
so ausgebildet, dass diese gemäß 1 in
der Breitenrichtung einander gegenüberliegend ausgebildet werden.
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Wenn
jedes Klauenelement 15, 16 und 17 so ausgebildet
wird, dass es einem anderen Klauenelement paarweise gegenüberliegt,
wird das Gleichgewicht beim Durchstoßen verbessert, die Positionsgenauigkeit
beim Durchstoßen
wird verbessert und der Durchstoßanschluss 10 kann
kürzer
ausgebildet, d.h. miniaturisiert werden. Andererseits tritt dann, wenn
jedes Klauenelement 37 abwechselnd ausgebildet wird (4 und 5),
selbst dann keine gegenseitige Störung der Klauenelemente 37 auf,
wenn die Breite des Leiters 31 des flachen Schaltungskörpers 30 gering
ist, wodurch ein sicherer elektrischer Anschluss erreicht werden
kann.
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Der
Belastungszustand jedes Klauenelements 15, 16 und 17 beim
Durchstoßen ähnelt dem eines
Pfeilers, welcher eine axiale Kompressionslast erfährt, die
von dem Material des flachen Schaltungskörpers 30, der Dicke
des Leiters 31, der Anzahl von gleichzeitig mit dem flachen
Schaltungskörper 30 in Kontakt
kommenden Klauenelementen 15, 16 und 17 und
der Form der Klauenelemente 15, 16 und 17 abhängt. Nachfolgend
wird die Form der Klauenelemente 15, 16 und 17 erläutert.
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Wie
in 2 gezeigt ist, sind die Klauenelemente 15, 16 und 17 näherungsweise
senkrecht von der Grundplatte 11 emporragend und bezüglich einer Mittelachse
CL achsensymmetrisch derart ausgebildet, dass jedes Klauenelement 15, 16 und 17 daran gehindert
wird, beim Durchstoßen
umzukippen oder deformiert zu werden. Dies bedeutet, dass dann, wenn
jedes Klauenelement 15, 16 und 17 relativ
zur Grundplatte 11 geneigt wird oder bezüglich der
Mittelachse CL asymmetrisch angeordnet wird, die Biegekraft neben
der Kompressionskraft derart wirkt, dass das Klauenelement 15, 16 und 17 deformiert
wird.
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Ferner
weist jedes freie Ende 15b, 16b und 17b des
Klauenelementes 15, 16 und 17 einen zum Ende
hin dünner
werdenden abgeschrägten
Abschnitt 15d, 16d und 17d und eine Schneidklinge 15e, 16e und 17e auf,
mittels der das Klauenelement 15, 16 und 17 einfach
und gleichmäßig durch
den flachen Schaltungskörper 30 durchgestoßen werden kann.
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Da
die Größe des Durchstoßanschlusses 10 beliebig
ist, sind diverse Abmessungen der Klauenelements 15, 16 und 17,
wie die Vorsprungshöhe (Schafthöhe) H1,
H2 und H3, die Breite der Klauenelemente L1, L2 und L3, deren Dicke
und der vertikale Winkel beliebig. Die Breite und Dicke der Klauenelemente 15, 16 und 17 bestimmt
die mechanische Festigkeit des Klauenelements und wird dadurch bestimmt,
dass das Querschnitts-Trägheitsmoment
und ein Verhältnis
der Höhe
des Klauenelements zum minimalen Querschnitts-Trägheitsradius berücksichtigt werden.
Der vertikale Winkel wird auf 20° bis
60° gesetzt,
wobei die Stärke
beim Durchstoßen
berücksichtigt
wird.
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Die
Vorsprungshöhe
H1, H2 und H3 der Klauenelemente 15, 16 und 17 ist
für jedes
Paar von Klauenelementen 15, 16 und 17 unterschiedlich. Wenn
die Klauenelemente 15, 16 und 17 abwechselnd
ausgebildet sind, ist jede Vorsprungshöhe H1, H2 und H3 für das entsprechende
Klauenelement 15, 16 und 17 unterschiedlich.
Hierdurch nimmt die Anzahl von Klauenelementen 15, 16 und 17 ab,
die gleichzeitig in Kontakt mit dem flachen Schaltungskörper 30 kommen,
und die Scherkraft für
jedes Klauenelement 15, 16 und 17 wird
groß,
wodurch das Klauenelement sicher durch den flachen Schaltungskörper 30 hindurchgestoßen werden
kann. Die Höhe von
drei Paaren von Klauenelementen 15, 16 und 17 ist
in einer Reihenfolge der Höhe
nach auf H1, H2 und H3 gesetzt, wobei eine Mehrzahl von Klauenelementen 15, 16 und 17 derart
ausgebildet ist, dass eine imaginäre Linie 14, welche
die Oberseiten 15c, 16c und 17c der Klauenelemente
verbindet, stufenweise abnehmend geneigt ist, wenn sie sich dem längsseitigen
Ende der Grundplatte 11 nähert. Die Neigungsrichtung
der imaginären
Linie 14 hängt
von Gestaltungserwägungen
ab, so dass die imaginäre Linie 14 auch
stufenweise ansteigend geneigt sein kann, wenn sie sich dem längsseitigen
Ende der Grundplatte 11 nähert. Stattdessen kann auch
ein in der Mitte der drei Paare angeordnetes Paar hervorstehend
ausgebildet sein, ohne dass wie oben beschrieben die drei Paare
so angeordnet sind, dass eine die Oberseiten der Klauenelemente
verbindende imaginäre
Linie geneigt ist.
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Jedes
Klauenelement 15, 16 und 17 wird durch
den flachen Schaltungskörper 30 in
einer Reihenfolge der Höhe
nach hindurchgestoßen.
Da nur ein einziges Klauenelementpaar 15, 16 und 17 gleichzeitig
mit dem flachen Schaltungskörper 30 in Kontakt
kommt, wird die Scherkraft pro Kontaktfläche groß, wodurch die Schärfe verbessert
wird.
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Der
Durchstoßanschluss 10 wird
mittels eines (in der Abbildung nicht dargestellten) Anquetschwerkzeugs
gestemmt und in eine Anschlussaufnahmekammer eines Verbindergehäuses eingeführt, welches
ein männliches
Verbindungselement ausbildet, und kann elektrisch an einen männlichen Anschluss
oder ein weibliches Verbindungselement (in der Abbildung nicht gezeigt)
angeschlossen werden.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform
eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem der in 4 gezeigte
Durchstoßanschluss
an einen flachen Schaltungskörper angequetscht
wird.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt ist, ähnelt der
Durchstoßanschluss 10 der
ersten bevorzugten Ausführungsform
dem vorher beschriebenen Durchstoßanschluss insofern, als ein
Draht-Anquetschabschnitt 20 an einem Ende ausgebildet wird,
während ein
elektrischer Kontaktabschnitt 38 an dem anderen Ende ausgebildet
wird, und außerdem
insofern, als der Draht-Anquetschabschnitt 20 eine elektrisch
leitfähige
Grundplatte 11 und eine Mehrzahl von Klauenelementen 35, 36 und 37 aufweist,
die von beiden Seiten der Grundplatte 11 emporragen.
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Andererseits
unterscheidet sich der Durchstoßanschluss 10 der
ersten bevorzugten Ausführungsform
von dem vorher beschriebenen Durchstoßanschluss insofern, als ein
Paar von Klauenelementen 37 des Draht-Anquetschabschnitts 20 in Längsrichtung
X abwechselnd ausgebildet ist und der flache Schaltungskörper 30 an
den elektrischen Kontaktabschnitt 38 angeschlossen ist.
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Da
ein Paar von Klauenelementen 37 an der Endseite des Durchstoßanschlusses 10 abwechselnd
ausgebildet ist, kann der Abstand zwischen den beiden Klauenelementen 37 in
Breitenrichtung auf einen kleinen Wert gesetzt werden, und das Anquetschen
kann selbst dann sicher durchgeführt
werden, wenn der flache Schaltungskörper einen Leiter 31 mit
geringer Breite aufweist. Ferner kann eine mögliche gegenseitige Beeinflussung
zwischen den Enden der Klauenelemente 37, die in eine gebördelte Form
gestemmt werden, verhindert werden, wodurch ein fehlerhaftes Anquetschen
und eine Deformierung der Enden des Klauenelementes 37 verhindert
werden kann.
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Der
elektrische Kontaktabschnitt 38 ist auf einer Seitenwand
ausgebildet, die mittels Umbiegens der elektrisch leitenden Grundplatte 11 in
eine Kastenform ausgebildet wird. Die Innenwand auf beiden Seiten
ist mit stimmgabelförmigen
Kontaktabschnitten 39 versehen, die aufwärts und
abwärts
als Paar balkenförmig
ausgebildet sind. Ein Aufnahmeraum 38a zum Aufnehmen des
flachen Schaltungskörpers 30 ist
zwischen dem Paar balkenförmiger
Kontaktabschnitte 39 ausgebildet. Der Aufnahmeraum 38a erstreckt
sich bis zur Umgebung des hinteren Endes der Seitenwand. Am Ende
jedes balkenförmigen Kontaktabschnittes 39 ist
eine Klaue 39a ausgebildet, welche den Leiter 31 des
flachen Schaltungskörpers 30 hält.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Jeder
Abstand W1, W2 und W3 zwischen einem Paar einander gegenüberliegender
Klauenelemente 115, 116 und 117 ist pro
Paar unterschiedlich und nimmt bei Annäherung an die Endseite der Grundplatte 111 stufenweise
ab. Diese oben beschriebene Anordnung hängt von Gestaltungserwägungen ab,
so dass dann, wenn die mechanische Festigkeit des Durchstoßanschlusses 110 aufrechterhalten
werden kann, der Abstand bei Annäherung an
die Endseite der Grundplatte 111 auch stufenweise zunehmen
oder auch unverändert
bleiben kann. Der wesentliche Punkt ist, dass jeder Abstand W1, W2
und W3 zwischen einem Paar einander gegenüberliegender Klauenelemente 115, 116 und 117 pro Paar
unterschiedlich ist.
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Bei
dem oben beschriebenen Aufbau kann selbst dann, wenn der flache
Schaltungskörper
einen Leiter mit unterschiedlicher Breite aufweist, wenigstens ein
Klauenelementpaar einer Mehrzahl von Paaren an den Leiter elektrisch
angeschlossen werden, wodurch eine mangelhafte Leitung verhindert
werden kann. Ferner besteht keine Notwendigkeit, je nach Breite
des Leiters eine Mehrzahl von Durchstoßanschlüssen 110 vorzusehen,
wodurch die Anzahl von Bauteilen verringert und die Kosten reduziert
werden können.
Der Durchstoßanschluss 110 gemäß der vorliegenden
Erfindung kann außer
auf einen elektrischen Draht einer Energieversorgung auch auf einen flachen
Schaltungskörper
mit geringer Breite, wie beispielsweise einen elektrischen Draht
eines Signalsystems, angewandt werden.
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In 7 ist
eine perspektivische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform
eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt.
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Der
in 7 gezeigte Durchstoßanschluss 110 unterscheidet
sich von den ersten und zweiten Ausführungsformen des Durchstoßanschlusses
insofern, als eine elektrisch leitende Grundplatte 111 in
einer zu deren Ende hin abgeschrägten
Form ausgebildet ist, und dass jedes Klauenelement 140, 141 und 142 in
einer abgeschrägten
Form ausgebildet ist. Andererseits ähnelt der in 7 gezeigte
Durchstoßanschluss 110 dem
Durchstoßanschluss
gemäß der ersten
und zweiten bevorzugten Ausführungsform
insofern, als eine Vorsprungshöhe
jedes Klauenelementes 140, 141 und 142 sich
von der eines anderen Klauenelementes unterscheidet. Der in 7 gezeigte
Durchstoßanschluss 110 ähnelt der
ersten bevorzugten Ausführungsform
des Durchstoßanschlusses
insofern, als ein elektrischer Kontaktabschnitt 138 am
hinteren Ende der Grundplatte 111 ausgebildet wird.
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In
dieser bevorzugten Ausführungsform
ist in jedem Klauenelementpaar 140, 141 und 142 jedes Klauenelement
dem anderen Klauenelement zugewandt. Stattdessen kann auch ähnlich zur
ersten bevorzugten Ausführungsform
nur ein Paar von Klauenelementen 142 an der Endseite abwechselnd
ausgebildet sein, oder die drei Paare von Klauenelementen können abwechselnd
ausgebildet sein. Ferner kann jedes Klauenelement 140, 141 und 142 in
einer abgeschrägten
Form ausgebildet sein, wobei die Grundplatte 111 nicht
in zu deren Ende hin abgeschrägter Form
ausgebildet ist.
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Bei
dem oben beschriebenen Aufbau kann jedes Klauenelement 140, 141 und 142 sicher
und leicht den flachen Schaltungskörper greifen und löst sich
selbst dann nicht von dem flachen Schaltungskörper, wenn der flache Schaltungskörper versehentlich
in seine Längsrichtung
gezogen wird, wodurch die Haltekraft des Klauenelements zum Halten
des flachen Schaltungskörpers
verbessert wird.
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In 8 ist
eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt.
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Eine
Vorrichtung zum Anquetschen eines Durchstoßanschlusses 210 (im
folgenden Anquetschvorrichtung genannt) weist eine Basis 211, ein
Anquetschwerkzeug 212 zum Herstellen einer Quetschverbindung
eines Durchstoßanschlusses 231 mit
einem flachen Schaltungskörper 246 und eine
Antriebsquelle 213 auf.
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Das
Anquetschwerkzeug 212 weist ein Anquetschelement 225 und
einen Amboß 218 auf,
wobei Klauenelemente 234, 235 und 236 eines
Durchstoßanschlusses 231 durch
einen Leiter 247 eines flachen Schaltungskörpers (elektrischer
Draht) 30 mittels der Förderwirkung
des Anquetschelements 225 durchgestoßen werden, wodurch die Quetschverbindung
zwischen dem Durchstoßanschluss 231 und
dem flachen Schaltungskörper 230 erhalten wird.
Eine Rotationsbewegung eines (nicht gezeigten) Servomotors wird
mittels eines (nicht gezeigten) Kolben-Kurbel-Mechanismus in eine
lineare Bewegung umgewandelt, und ein das Anquetschelement 225 haltender
Stößel 220 wird
abgesenkt und hochgehoben, wodurch die Förderwirkung des Anquetschelements 225 erhalten
wird. Ein Steuerabschnitt zum Steuern der Förderwirkung des Stößels 220 steuert
die Beschleunigung/Verzögerung
des Stößels 220,
das Anquetschen und den Standby-Betrieb. Im folgenden wird der gesamte
Aufbau der Anquetschvorrichtung 210 einschließlich des
Anquetschwerkzeugs 212 erläutert.
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Die
Basis 211 weist einen flachen Abschnitt 211a auf,
der horizontal flach ausgebildet ist. Das Anquetschwerkzeug 212 ist
auf der Basis 211 plaziert und dort befestigt.
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Die
Antriebsquelle 213 weist einen (nicht gezeigten) Servomotor,
eine die Antriebskraft übertragende
Antriebswelle 213b und einen Haken 213a auf, der
auf einer Scheibe 228a eines (weiter unten erläuterten)
Schafts 228 aufgesetzt ist. Die Rotationsbewegung des Servomotors
wird mittels eines Kolben-Kurbel-Mechanismus in eine lineare Bewegung
umgewandelt, wodurch die Förderwirkung
des Stößels 220 erreicht
wird. Anstelle des Servomotors kann als Antriebsquelle 213 auch
ein Hydraulikzylinder mit einer an dem Schaft 228 befestigten
Kolbenstange mit Direktantriebsmodus verwendet werden.
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Das
Anquetschwerkzeug 212 weist einen Rahmen 215,
eine Haltevorrichtung 217 mit einem Amboß 218,
den sich an den Rahmen anschließenden
Stößel 220,
einen in Eingriff mit dem Stößel 220 anhebbaren
und absenkbaren Stoßbolzen 221,
den mit dem Stoßbolzen 221 in
Eingriff stehenden Schaft 228 und eine Einheit 222 zum Übertragen
eines Durchstoßanschlusses
auf.
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Der
Rahmen 215 weist ein Befestigungselement 215a zum
Befestigen der Haltevorrichtung 217, einen emporragenden
Pfeiler 215b und eine Stößel-Haltevorrichtung 215c auf.
Der Rahmen 215 ist auf dem flachen Abschnitt 211a der
Basis 211 plaziert und mittels eines (nicht gezeigten)
Bolzens und einer (nicht gezeigten) Mutter oder dergleichen fixiert.
Der Rahmen 215 kann mit der Basis 211 integral
fixiert sein.
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Die
Stößel-Haltevorrichtung 215c ist
an dem oberen Ende des von dem Befestigungselement 215a emporragenden
Pfeilers 215b befestigt. Die Stößel-Haltevorrichtung 215c weist
einen Raum zum Führen
des Stößels 220 auf,
so dass der Stößel 220 in
diesen gleitend eingeführt
werden kann.
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Ein
Amboß 218,
auf dem ein Durchstoßanschluss 231 plaziert
wird, ist in der Haltevorrichtung 217 eingebettet. Die
Haltevorrichtung 217 weist eine dem Anquetschelement 225 zugewandte
flache Oberfläche 217a und
eine untere Stirnfläche 220b des
Stößels 220 auf.
Die flache Oberfläche 217a ist quer
zu einer Richtung, in der der Stößel 220 emporgehoben
und abgesenkt wird und der Amboß 218 dem
Anquetschelement 225 angenähert oder von diesem entfernt
wird, flach ausgebildet.
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Der
Amboß 218 wird
in der Haltevorrichtung 217 aufgenommen und gehalten und
ist an dem Befestigungselement 215c des Rahmens 215 befestigt. Der
Amboß 218 wird
so gehalten, dass seine Bodenwand an der Bodenwand der Haltevorrichtung 217 haftet,
wodurch ein Durchstoßanschluss 231 hierauf vergleichsweise
fest plaziert wird.
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Der
Durchstoßanschluss 231 stößt an den Amboß 218 am
unteren Ende des Draht-Anquetschabschnitts 232 an, und
bei Ausüben
einer Kraft durch das Anquetschelement 225 wird der Durchstoßanschluss 231 von
dem Amboß 218 so
gehalten, dass er in eine vorbestimmt Form gestemmt wird.
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Der
Stößel 220 ist
rechteckig ausgebildet. Der Stößel 220 wird
von der Stößel-Haltevorrichtung 215c in
senkrechter Richtung aufwärts
und abwärts beweglich
gehalten. Die Längsrichtung
des Stößels 220 erstreckt
sich entlang der senkrechten Richtung. Eine untere Durchstoßfläche 220b des
Stößels 220 ist
entlang der Richtung quer zur Förderrichtung
flach ausgebildet.
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Das
Anquetschelement 225 ist an der unteren Hälfte des
Stößels 220 derart
befestigt, dass es dem Amboß 218 gegenüberliegt.
Der Stößel 220 wird durch
die Stößel-Haltevorrichtung 215c aufwärts und abwärts beweglich
gehalten, wodurch das Anquetschelement 225 dem Amboß 218 angenähert und von
diesem entfernt wird. Dies bedeutet, dass in Zusammenwirkung mit
dem dem Amboß 218 angenäherten bzw.
von diesem entfernten Anquetschelement 225 der Stößel 220 emporgehoben
und abgesenkt wird.
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Das
Anquetschelement 225 ist mit einer Form ausgebildet, die
den drei Paaren von Klauenelementen 35, 36 und 37 des
in 4 gezeigten Durchstoßanschlusses 10 entspricht.
Dies bedeutet, dass es mit einer Form ausgebildet ist, die der Vorsprungshöhe jedes
Paares von Klauenelementen 35, 36 und 37 entspricht.
Das Durchstoßelement 225 kann,
wie in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform dargestellt, integral
ausgebildet sein oder stattdessen in drei Teile unterteilt sein,
die den drei Paaren von Klauenelementen 35, 36 und 37 entsprechen.
In ähnlicher
Weise kann der dem Anquetschelement 225 zugewandte Amboß 218 in
drei Teile unterteilt ausgebildet sein.
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9 zeigt
eine Seitenansicht, in der die relative Position zwischen dem Anquetschelement 225 und
dem Amboß 218 der
in 8 gezeigten Vorrichtung, einem flachen Schaltungskörper und
einem Durchstoßanschluss
dargestellt ist.
-
Wie
in 9 gezeigt ist, ist das Anquetschelement 225 ein
Presswerkzeug. Ein M-förmiger Stemmabschnitt 226 ist
an einer unteren, dem Amboß 218 zugewandten
Stirnfläche 225a ausgebildet. Der
Stemmabschnitt 226 weist ein Paar von Vertiefungen 226a auf,
von denen jede eine abgesenkte, gekrümmte Oberfläche aufweist, und einen zwischen dem
Paar von Vertiefungen 226a angeordneten Vorsprung 226b mit
einer vorstehend gekrümmten
Oberfläche.
Der Übergang 226c zwischen
dem Paar von Vertiefungen 226a und dem Vorsprung 226b ist
mit einer glatten und kontinuierlich gekrümmten Oberfläche ausgebildet.
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Bei
dem Aufbau des oben beschriebenen Stemmabschnitts 226 sind
dann, wenn der Durchstoßanschluss 231 sandwichartig
zwischen dem Anquetschelement 225 und dem Amboß 218 angeordnet
ist, die Enden 234b, 235b und 236b der
Klauenelemente 234, 235 und 236 des Durchstoßanschlusses 231 einwärts gekrümmt, wobei
sie die Vertiefung 226a des Stemmabschnitts 226 des
Anquetschelements 225 nachbilden und anschließend das
Paar von Klauenelementen 234, 235 und 236 in
der zur einwärts
gekrümmten
Richtung entgegengesetzten Richtung unter Nachbildung des Vorsprungs 226b des
Stemmabschnitts 226 gekrümmt wird. Daraufhin werden
die Enden 234b, 235b und 236b der Klauenelemente 234, 235 und 236 des
Durchstoßanschlusses 231 in
eine Lücke 227 (10) zwischen dem flachen Schaltungskörper 246 und
dem Klemmelement 225 vorbewegt, wodurch der Durchstoßanschluss 231 und
der flache Schaltungskörper 246 einander
angenähert
und verstemmt werden. Daher kann verhindert werden, dass die Enden 234b, 235b und 236b der
Klauenelemente 234, 235 und 236 des Durchstoßanschlusses 231 durchbrechen
und den Leiter 247 des flachen Schaltungskörpers beschädigen.
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Bei
einem im Stand der Technik beschriebenen bekannten Beispiel ist
an dem Übergang
zwischen den gekrümmten
Abschnitten 244a und dem Vorsprung 244b eine Randlinie
ausgebildet und das Ende 242b des Klauenelements 242 ist lediglich
in derselben Rechnung in einer Wirbelform ausgebildet, so dass das
Klauenelement niemals in den unteren Bereich des Vorsprungs 244 eintritt
und das Klauenelement an dem Leiter 247 des flachen Schaltungskörpers 246 blockiert
werden kann, was zu Problemen führt.
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Da
jedoch gemäß der vorliegenden
Erfindung die Klauenelemente 234, 235 und 236 in
den unteren Bereich des Vorsprungs 226b eintreten können, tritt
das oben beschriebene Problem niemals auf. Ferner werden die Klauenelemente 234, 235 und 236 niemals
mit einem kleinen Krümmungsradius
gebogen, wodurch niemals ein faltenförmiger Riss verursacht wird.
Darüber
hinaus kann, da der Kontaktbereich in Bezug auf den flachen Schaltungskörper 246 erhöht wird,
die Zuverlässigkeit
des Kontakts und der Quetschverbindung verbessert werden.
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Die
Breite L des Stemmabschnitts 226 und die Tiefe D der Verstemmung
werden entsprechend der Quetschbreite W (Quetschbreite des Klauenelements)
und der Quetschhöhe
H (Quetschhöhe
des Klauenelements) bestimmt und sind beliebig. Die Breite L wird
auf einen größeren Wert
als die Quetschbreite W gesetzt, so dass die Klauenelemente 234, 235 und 236 in
die Vertiefung 226a vorgeschoben und geführt werden,
selbst wenn die Klauenelemente 234, 235 und 236 nicht
senkrecht relativ zur Grundplatte 237, sondern in einem
in Bezug auf die Grundplatte 237 geöffneten Zustand angeordnet sind.
Die Tiefe D der Verstemmung bestimmt die Quetschhöhe H der
Klauenelemente 234, 235 und 236 und wird
auf einen vorbestimmten Wert gesetzt, wobei die zulässige Dicke
des flachen Schaltungskörpers 246 und
die vorstehende Höhe
der Klauenelemente 234, 235 und 236 berücksichtigt
werden.
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Der
Kontaktzustand zwischen den Klauenelementen 234, 235 und 236 und
dem flachen Schaltungskörper 246 hängt von
der Verstemmtiefe D etc. ab. Wenn die Enden 234b, 235b und 236b der
Klauenelemente 234, 235 und 236 des Durchstoßanschlusses 231 den
Leiter 247 des flachen Schaltungskörpers 246 nicht erreichen,
kann dies zu einer fehlerhaften Leitung führen. Bei der vorliegenden
Erfindung können
jedoch, da der Übergang 226c zwischen
den Paaren von Vertiefungen 226a und dem Vorsprung 226b mit
einer glatten und kontinuierlich gekrümmten Oberfläche ausgebildet
ist, die Klauenelemente 234, 235 und 236 gleichmäßig gleiten,
wodurch eine fehlerhafte Leitung verhindert wird.
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Der
Abstand zwischen dem Anquetschelement 225 und dem Amboß 218 wird
auf einen vorbestimmten Wert gesetzt, der nicht von der Dicke des Leiters 247 des
flachen Schaltungskörpers 246 abhängt. Dies
bedeutet, dass die Quetschhöhe
H des Draht-Anquetschabschnittes 232 immer
auf einen konstanten Wert gesetzt wird, der nicht von der Dicke des
Leiters 247 des flachen Schaltungskörpers 246 abhängt. Das
Material für
das Anquetschelement 225 und den Amboß 218 ist vorzugsweise
legierter Werkzeugstahl zur Kaltumformung und wird mittels elektro-erosiver
Bearbeitung präzise
gefertigt.
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Da
gemäß dem Stand
der Technik der Abstand zwischen dem Anquetschelement 244 und dem
Amboß 245 entsprechend
der Dicke des Leiters des flachen Schaltungskörpers 246 eingestellt
wird und die abweichende Quetschhöhe für den flachen Schaltungskörper 246 eingestellt
wird, nimmt die Anzahl von Kontrollschritten zu und die Handhabbarkeit verschlechtert
sich. Bei der vorliegenden Erfindung werden derartige Probleme vermieden.
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Bei
dem oben beschriebenen Aufbau werden der Amboß 218 und das Anquetschelement 225 einander
angenähert
und schließen
den Durchstoßanschluss 231 und
das Ende des flachen Schaltungskörpers 246 zwischen
sich sandwichartig ein, wodurch sie ein Verstemmen und Anquetschen
der Klauenelemente 234, 235 und 236 des
Durchstoßanschlusses 231 bewirken.
Infolgedessen ist die Form des Verstemmens eine Form, in welche
die Form des Anquetschelements 225 umgeschrieben wird.
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Im
allgemeinen beträgt
selbst dann, wenn die Positionierungsgenauigkeit des Anquetschelements 225 und
des Ambosses 218 des Anquetschwerkzeugs 212 innerhalb
eines zulässigen Bereiches
liegt, deren Fehler niemals Null. Wenn die Positionierungsgenauigkeit
nicht ausreichend ist, kann eine fehlerhafte Leitung stattfinden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, auf die Dicke des Leiters
des flachen Schaltungskörpers 246 ohne Änderung
der Quetschhöhe
H zu reagieren, wodurch die Einstellarbeit unnötig wird und die Effizienz
der Quetscharbeit verbessert werden kann.
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Der
Rammbolzen 221 ist in einem Loch mit Gewindebohrung in
der oberen Stirnfläche
des Stößels 220 verschraubt.
Wenn der Rammbolzen 221 an den Stößel 220 verschraubt
ist, kann sich der Stößel 220 aufwärts und
abwärts
bewegen.
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Der
Schaft 228 ist mit einer hohlen, zylindrischen Form ausgebildet.
Der Schaft 228 ist an dem Haken 213a der Antriebsquelle 213 an
der Scheibe 228 an deren einer Seite befestigt, während er
in dem Loch mit Gewindebohrung des Rammbolzens 221 an einer
Schraube auf der gegenüberliegenden
Seite verschraubt ist. Dies bedeutet, dass der Schaft 228 die
Antriebskraft von der Antriebsquelle 213 an den Stößel 220 über den
Rammbolzen 221 überträgt, so dass
das Anquetschelement 225 aufwärts und abwärts bewegt wird.
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Der
Schaft 228 ist an dem Rammbolzen 228 derart befestigt,
dass die Eindringtiefe des Schaftes 228 in das Loch mit
Gewindebohrung des Rammbolzens 221 unter Änderung
der Relativposition des Schafts 228 in Bezug auf den Rammbolzen 221 geregelt
wird. Wenn die Relativposition des Schafts 228 in Bezug
auf den Rammbolzen 221 geändert wird, wird der Abstand
zwischen dem Bolzen 218 und dem Anquetschelement 225 entsprechend
geändert.
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Der
Schaft 228 ist mit einer in eine Führungsnut geschraubten Mutter 229 versehen.
Wenn der Schaft 228 in das Loch mit Gewindebohrung des Rammbolzens 221 verschraubt
wird, wird der Schaft 228 an dem Rammbolzen 221 mittels
Befestigung der Mutter 229 fixiert.
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Die
Einheit 222 zum Übertragen
eines Durchstoßanschlusses
weist einen (nicht gezeigten) Nocken an einer Seite des Stößels 220,
eine (nicht gezeigte) Verbindungsstange, die horizontal an dem Nocken
stoßend
beweglich ist, einen den Verbindungsstab in sich aufnehmenden Hebelhalter 222a, einen
in den Hebelhalter 222a eingepassten kurbelförmigen Hebel 222b,
ein Drehlager 222c zum drehbaren Lagern des Hebels 222b,
und eine Klaue 222d zum Zuführen eines Durchstoßanschlusses,
welcher an einem Ende des Hebels 222b vorgesehen ist, auf.
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Wenn
der Nocken mittels der Antriebskraft der Antriebsquelle 213 abgesenkt
wird, stößt ein Ende
einer Seite des Verbindungsstabes gegen den Nocken und wird in horizontaler
Richtung vorgeschoben, wobei ein Ende auf der gegenüberliegenden Seite
des Verbindungsstabes gegen den Hebel 222 stößt, der
Hebel 222 um das Drehlager 222c rotiert und die
von einem Loch eines (nicht gezeigten) Kettenriemens erfasste Klaue 222d den
Kettenriemen in die Anschlussvorderseitige Richtung Z (8)
für einen
Durchstoßanschluss
vorbewegt. Der flache Schaltungskörper 246 ist an dem
Durchstoßanschluss 231 plaziert,
welcher in einer Arbeitsposition des Ambosses 218 übertragen
wird. Wenn der Stößel 220 abgesenkt
wird, wird der flache Schaltungskörper 246 sandwichartig
zwischen dem Amboß 218 und
dem Anquetschelement 225 angeordnet, woraufhin die Klauenelemente 234 des
Durchstoßanschlusses 231 durch
den flachen Schaltungskörper 246 hindurchgestoßen werden,
wodurch die Klauenelemente 234 verstemmt und gequetscht
werden.
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Der
Kettenriemen, in dem eine Mehrzahl von Duchstoßanschlüssen verkettet sind, wird in
einer Linie mittels eines Trägers
verknüpft
und für
einen Durchstoßanschluss
vorwärts
bewegt, gequetscht und für
einen Durchstoßanchluss
geschnitten. Nach dem Anquetschen kehrt der Hebel 222b infolge
einer Rückstellkraft
einer Feder oder dergleichen in seine ursprüngliche Position zurück.
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Wie
oben beschrieben wurde, besitzt die Einheit 222 den Vorteil
der Automatisierung einer Reihe von Anquetscharbeiten. Statt dessen
können
die Anquetscharbeiten auch von Hand durchgeführt werden, indem jeder Durchstoßanschluss 231 auf
dem Amboß 218 zugeführt wird.
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In 10a, 10b und 10c sind Querschnittsansichten einer verstemmten
Form eines Durchstoßanschlusses 231 dargestellt,
der mittels der in 8 gezeigten Vorrichtung 210 verstemmt wurde,
wobei. ein flacher Schaltungskörper 246 einen
Leiter 247 mit voneinander unterschiedlichen Dicken aufweist.
Die Grundplatte 237 des Durchstoßanschlusses 231 weist
einen mit vorstehenden Streifen versehenen Kontaktabschnitt 233a auf.
Der flache Schaltungskörper 246 ist
zwischen dem Kontaktabschnitt 233a und dem Ende 234b des
Klauenelements 234 sandwichartig angeordnet, wodurch diese miteinander
elektrisch verbunden werden.
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Die
verstemmte Form des Klauenelements 234 sieht wie ein Paar
von Brillengläsern
aus, wobei ein Paar von Klauenelementen 234 einwärts umgebogen
ist. Jedes Ende 234b des Klauenelements 234 ist
dem anderen Ende 234b zugewandt, wobei zwischen diesen
ein spezifischer Abstand eingehalten wird.
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10a, 10b und 10c zeigen Querschnittsansichten einer verstemmten
Form eines Durchstoßanschlusses 231,
wobei der flache Schaltungskörper 246 den
Leiter 247 mit voneinander unterschiedlichen Dicken aufweist.
Selbst wenn sich die Dicke des Leiters 247 ändert, stimmen
die Verstemmhöhe
H und Verstemmbreite W in diesen drei Fällen von 10a, 10b und 10c überein.
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Bei
Vergleich der verstemmten Formen in diesen Abbildungen erstreckt
sich in 10a und 10b jedes
Ende 234b des Klauenelements 234 entlang des Leiters 247 und
ist dicht an dem anderen Ende 234b angeordnet. Dementsprechend
ist der Kontaktbereich des Klauenelements 234 relativ zu dem
flachen Schaltungskörper 246 groß. Ferner kommt
der flache Schaltungskörper 246 in
dichten Kontakt mit dem Ende 234b des Klauenelements 234.
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Im
allgemeinen ist der flache Schaltungskörper 246 mit einem
dicken Leiter 247 ein elektrischer Draht eines Energieversorgungssystems,
welches an einen Motor oder dergleichen angeschlossen ist, wobei
ein großer
Strom in dem flachen Schaltungskörper 246 fließt, so dass
dann, wenn der oben beschriebene Kontaktbereich klein ist, der elektrische Widerstand
groß wird,
was möglicherweise
zu einer mangelhaften elektrischen Leitfähigkeit führen kann. Allerdings wird
bei der vorliegenden Erfindung, da das Klauenelement 234 entlang
dem Leiter 247 liegt, der Kontaktbereich groß, wodurch
eine mangelhafte Leitung verhindert wird.
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Andererseits
gelangt gemäß 10c jedes Ende 234b des Klauenelements 234 in
Kontakt mit dem Leiter 247, wobei es gegen den Leiter 247 anstößt. Obwohl
das Ende 234b hiermit in Kontakt gerät und dementsprechend die Kontaktfläche klein
ist, wird eine elektrische Leitung erreicht. Da jedes Ende 234b des
Klauenelements 234 derart gebogen wird, dass es eine gekrümmte Fläche des
Anquetschelementes 225 nachbildet, beschädigt das
Ende 234b niemals den Leiter 247.
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Da
der flache Schaltungskörper 246 mit
einem dünnen
Leiter 247 ein elektrischer Draht eines Signalsystems ist,
fließt
in dem flachen Schaltungskörper 246 niemals
ein großer
Strom. In diesem Falle ist, da nur die Übertragung und der Empfang
eines Signals erforderlich ist, die geringe Kontaktfläche zwischen
dem flachen Schaltungskörper 246 und dem
Klauenelement 235 unbeachtlich.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem ein flacher
Schaltungskörper 30 mit
einem Durchstoßanschluss 10 quetschverbunden
ist. Drei Paare von Klauenelementen 35, 36 und 37,
die von dem flachen Schaltungskörper 30 emporragen,
werden einwärts
gestemmt und bilden eine Quetschverbindung mit dem flachen Schaltungskörper 30,
ohne einander an den Enden 35b, 36b und 37b zu
beeinflussen.
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Jedes
Paar von Klauenelementen 35, 36 und 37 weist
eine andere vorstehenden Höhe
pro Paar von Klauenelementen auf, und dementsprechend ist die Stemmtiefe
D (9) des Stemmabschnitts 226 des Anquetschelements 225 für ein Paar
von Klauenelementen unterschiedlich, um auf den flachen Schaltungskörper 30 (5)
mit einem Leiter unterschiedlicher Dicke zu reagieren. Das Verfahren
zum Quetschverbinden eines Durchstoßanschlusses mit einem flachen
Schaltungskörper
mit einem flachen Leiter gemäß der vorliegenden
Erfindung ist für
solch einen Durchstoßanschluss 10 wirkungsvoll,
d.h. es kann ein sicherer elektrischer Kontakt ohne eine durch Beschädigung eines
flachen Schaltungskörpers
verursachte mangelhafte Leitung erreicht werden, und die Zuverlässigkeit
der Quetschverbindung kann verbessert werden.