DE1465182A1

DE1465182A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden eines elektrischen Drahtes mit einer Blattfeder

Info

Publication number: DE1465182A1
Application number: DE19651465182
Authority: DE
Inventors: Mario Polidori
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1964-06-22
Filing date: 1965-06-19
Publication date: 1969-01-16
Also published as: ES314385A1; NL6507686A; GB1036688A; US3322887A; JPS447905B1

Description

AIKlP Incorporated
Eisenhower Boulevard Harrisburg, Pennsylvania, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden eines elektrischen

Drahtes mit einer Blattfeder

Priorität; 22. 3üni 1964; U.S.A.; US Serial No. 376 941

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden eines elektrischen Drahts mit einer Blattfeder.

Eine Blattfeder kann dazu dienen, eine Kohleankerbürste einer Dynamomaschine §ege,n einen Kommutat-or■ der Maschine zu drücken. Dia Blattfeder kann einen elektrischen Anschluß tragen, um über die Bürste einen Leiter mit dem^; Kommutator zu verbinden, wobei der Anschluß mittels der Feder gegen ein Ende der Bürste gepreßt wird, um dia Bürste gegen den Kommutator anzudrücken. Der Anschluß soll an der Blattfeder fest angebracht sein, um ein Prellen zwischen d-em Anschluß und der Blattfeder zu vermeiden, wenn die IKIaschirrs arbeitet. Außerdem soll die Verbindung zwischen dem Anschluß und dem Draht trotz unterschiedlicher Ausdehnung der Feder und des Anschlusses, die normalerweise aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, infolge Temperaturänderungen, in der Maschine unversehrt bleiben.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung wird ein elektrischer .Draht mit einer Blattfeder verbunden, indem durch eine Kerbung axial in Abstand voneinander liegende Teile einer Kerbhülse

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909803/0RA7 Bayerische Vereinsbank München 820993

derart verforint werden, daO die Hüise gegenüberliegende Uberflachen der Feder faul: und den Draht zwischen der Feder und der Hülse einschließt.

Wach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist ein elektrischer Anschluß eine blattfeder, einen elektrischen Draht und eine mit dem Draht und der Fader in Kerbverbindung stehende Korbhülse auf, wobei der Draht zwischen dec Hülse und der blattfeder eingeschlossen ist und die Hülse gegenüberliegende Seiten der Blattfeder über axial in Abs hand voneinander befindliche Teile der Hülse faüt, die durch Der υ mm tion in Eingriff mit der blattfeder gebracht sind. .

Wach einem weiteren iwerkriial der Erfindung weist eine i/urrichtung zum Verbinden exnos elektrischen Drahtes mit eint-r Blattfeder eine erste und eine zweite Kerbbacke auf, die entlang einer geradlinigen Dann aufeinander* zu-und voneinander wegbewegbar sind, ist die erste .Jacke mit ein^r Fläche zur Abstützung einer elektrischen Hülse versehen, die um die in der Hüise befindliche blattfeder und den ürant herum zu kerben ist, und tragt eine Reihe von ersten Kerbgliedern, ist die zweite dacke mit οϊπ-_·γ Heine von zweiten Kerfjgliedern ausgestattet, die in der Schließstellung der Backen zwischen die ersten Kerbglieder greifen, trägt die zweite [jacke ferner ein langgestrecktes Kerbglied, das zwischen den ,-"!einen der zweiten Kerbglisder verläuft, sind die ersten und zweiten Karbglieder mit winkligen Kerbflächen versehen, dia von den Reihen einwärts gerichtet sind, und £,ind die Jacken um die Hüise herum derart schliei3bar, dau die ersten und zweiten Kerbglieder voneinander in Abstand befindliche Teile der Hülse s.j deformieren, daß die Hülse gegenüberliegende Flächen der Feder faßt und den Draht zwischen der Feder und der Hülse einschließt.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von rtusführungsbeispielen in l/erbindung mit den Zeichnungen näher erläutert!

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m· ,_ J "β

Es zeigt:
Figur 1

eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Bauteile eines elektrischen Anschlusses,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Anschlusses nach Vornahme einer Korbung,-

Figur 5 eine Seitenansicht der Anordnung nach Figur 2 in Verbindung mit einer, elektrischen Bürste,

Figur 4 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 2, Figur 5 eine Endansicht der Anordnung nach Figur 2,

Figur 6 eine auf gebrochene; Seitenansicht des Knpfteils eines Kerbuierkzeugs,

Figur 7 eine perspektivische Ansicht des Ulerkzeugkopf s, uuobei ein Teil des Werkzeugs entfernt ist,

Figur B eine Seitenansicht des Ulerkzeugkopfs zu Beginn eines Arbeitshubs des Werkzeugs, und

Figur 9 eine Ansicht ähnlich Figur o, wobei der UJerkzeugkopf jedoch am Ende des Arbeitshubs dargestellt ist,

uiie aus Figur 1 hervorgeht, hat eine tiletallhülse 2 aus elektrisch leitendem, kalt verformbarem Metall, beispielsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung, sowie mit rechteckigem ■ iuerschnitt eine durchgehende Öffnung 4, die ein Ende 8 einer Blattfeder und Enden 6 zweier Litzendrähte aufnimmt.

Die Hülse kann beispielsweise aus einem Blechrohling gewalzt sein, dessen Längskenten anschließend zusammengelötet werden. Sie kann auch durch Verformung aus einem zylindrischen Rohr

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kreisförmigen Querschnitts gewonnen werden. Die auf diese , Weise gebildete Anordnung kann mittels eines im folgenden beschriebenen ll/erkzeugs gekerbt werden, um die Feder, die Hülse und die Drähte entsprechend den Figuren 2-5 zusammenzuhalten, tl/ie aus diesen Figuren hervorgeht, sind axial auseinanderliegende Teile 22 und 24 sowie 26 und 28 der Hülse durch die Kerbung nach oben (gemäß den Figuren 2-5) und innen verformt, so daß sie gegen die Ebene der Feder spitzwinklig abgebogen sind. Axial in Abstand liegende Teile 50 der Hülse eind nach unten (in den Figuren 2-5) und innen verformt und bilden ebenfalls mit der Ebene der Feder einen spitzen Winkel. Die Hülse faßt dementsprechend die Feder um beide Längskanten. Die obere Uland der Hülse ist infolge der Verformung der Hülse nach innen gebogen, wobei ein Axialkanal 54 mit bogenförmigem Querschnitt gebildet wird, dessen Basis an der oberen Fläche der Blattfeder anliegt. Durch dieses Verbiegen der Hülse wird die Hülse um die Drähte 6 herum festgespannt, die zwischen der Hülse und der Feder eingeschlossen sind, wobei die untere Fläche der Feder mit der unteren flachen Wand der Hülss in Eingriff steht. Die Hülse weist obere ebene Flächen 51 auf, die parallel zur unteren Hülsenwand verlaufen. Wie am besten aus Figur 3 hervorgeht, sind die Teile 50 gegenüber den Teilen 22, 24, 26 und 28 axial und quer zur Hülse versetzt. Die Feder kann in einer (nicht veranschaulichten) Dynamomaschine, beispielsweise einem Elektromotor, so angebracht werden, daß die flache untere (nach Figur 3) Fläche der Hülse gegen das Außenende einer Kohlebürste S der faschine anliegt, wobei die Blattfeder das andere (nicht dargestellte) Ende der Bürste B gegen einen (nicht gezeigten) Kommutator der Maschine drückt, so daß der Kommutator über die Bürste ß in einwandfreier elektrischer Verbindung mit den Drähten der Hülse steht.

Ein Werkzeug zum Verkerben der Hülse mit den Drähten und der Blattfeder let im folgenden In Verbindung mit den Figuren 6-9 beschrieben.

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Ulis in Figur 6 dargestellt, meist das Werkzeug einen UJerkzeugkopf H auf, der einen, Backensatz D trägt und mittels einer Kniehabeleinrichtung der aus der USA-Patentschrift 2 684 003 beschriebenen Art betätigt wird. Der Antrieb des Werkzeugs erfolgt vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch.

Der Backensatz D meist eine erste Backe 12 und eine zweite Backe 10 auf. Die beiden Backen sind je an einer Backenklaue des Kopfs H angebracht, die über die Kniehebeleinrichtung derart bebätigbar sind, daß die Backen entlang einer geradlinigen Bahn aufeinander zu- und voneinander wegbewegbar sind. Die Backe 12 ist mit einem flachen Hülsentragbaden versehen, an dessen einem Ende ein Hülsenführungsstück 16 angeordnet istjdas ein in rechtem Winkel zum Führungsstück 16 liegendes Blattfeder-Führungsstück 18 trägt. An zuiei gegenüberliegenden Seiten des Bodens 14 ist eine Reihe von Kerbgliedern 20 vorgesehen, von denen jedes eine zum Boden 14 weisende geneigte Arbeitsfläche 20* aufweist. Die Backe 12 ist unterhalb (entsprechend den Figuren 7-9) des Bodens 14 mit gebogenen Schlitzen 30 und 32 versetien, durch die ein Zapfen 33 hindurchreicht, um die Backe 12 an der zugehörigen Backenklaue zu befestigen. Die Backe 12 trägt aufrechtstehende Führungsbolzan 34 und 36, die gleitend durch entsprechende Öffnungen in der Backe 10 hindurchreichen* Die Backe 10 ist an der zugehörigen Biackenklaue mittels eines Zapfens 38 befestigt, der durch gebogene Schlitze 4Ü und 41 in der Backe 10 greift. Die Backe 10 trägt ein langgestrecktes Kernglied 42 mit rechteckigem Querschnitt, das in der ffiitte zwischen zutei Reihen von Kerbgliedern 44,der Backe 10 verläuft, die mit gegen das Glied 42 weisenden geneigten Arbeitsflächen 44* versehen sind. Dia Glieder 44 sind gegenüber den Kerbgliedern 20 versetzt angeordnet und greifen in der Schließstellung der Backen zwischen diese Glieder.

Obwohl die Backenklauen bei Betätigung der Kniehebsleinrichtung bogenförmig bewegt werden, verlaufen die Beuiegungsbahnen

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der Backen 10 und 12 geradlinig» und zwar infolge des durch die Bewegung dBr Zapfen 33 und 38 in den zugehörigen Schlitzen vorhandenen Spiels sowie infolge der Führungsuiirkung der Bolzen 34 und 36. Flächen 56 der Backe 1Ü und Flächen 58 der Backe 12 können miteinander in Eingriff gebracht u/erden, um das maß der Schließbewegung der Backenklauen zu begrenzen. Die Hülse 2 u/ird, nachdem das Ende 8 der Blattfeder und die Drahtenden 6 eingeführt sind und die Drahtenden 6 entsprechend Figur 1 auseinandergehalten sind, auf den Üoden 14 aufgelegt, wobei' sich die Vorderkante 46 der Hülse 2 gegen das Führungsstück 16 und die Vorderkante 48 der aus der Hülse vorstehenden Blattfeder gegen das Führungsstück 1ß anlegt.

Das Werkzeug wird nun betätigt, so daß die Kniehebeleinrichtung dia Backenklauen und damit- die Backen in Richtung auf die Schließstellung bewegt, wobei das Kerbglied 42 die Hülse gegen den Boden 14 drückt. Die Arbeitsflächen 44¹ der Kerbglieder 44 legen sich gegen die oberen (entsprechend Figur 1) Kanten der Hülse 2 an und drücken die Teile 50 der Hülse nach unten und mit Bezug auf die Hülse nach innen. Uienn die Flächen 56 und 5ü miteinander in Eingriff kommen, drücken die Arbeitsflächen 2Ü¹ der Kerbglieder 20 die Teile 22, 24, 26 und 28 der Hülse 2 nach oben (entsprechend den Figuren 6-9) und innen gegen die Blattfeder. Die Kerbglieder 20 und 44 pressen auf diese Weise zusammen mit dem Kerbglied 42 und dem Boden 14 die Hülse 2 um die Drähte und die Blattfeder herum zusammen und bewirken, daß die obere (entsprechend Figur 1) ll/and dsr Hülse unter Bildung des Kanals 54 v/erformt u/ird, wodurch die Hülse um die Drähte und die Blattfeder herum angezogen wird. Der Boden 14 und das Kerbglied 42 begrenzen ein Herauspressen des Hülsenmaterials über zwei Ebenen hinaus, die auf gegenüberliegenden Seiten der Blattfeder liegen und parallel zu dieser verlaufen.

Da der Kerbvorgang zu großen Berührungsflächen zwischen der

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Hülse und der Blattfeder sowohl an der oberen als auch an der unteren Oberfläche der Feder souiie zu Flächenwinkeln zwischen der Innenwand der Hülse und den Kanten der Feder führt, uiird eine einwandfreie mechanische und elektrische Verbindung zwischen der Hülse, den Drähten und der Blattfeder erhalten. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der -Werkstoff der Blattfeder härter als derjenige der Hülse ist.

Die Hülse wird gegen die Blattfeder festgezogen, wenn die so gebildete Verbindung Temperaturänderungen ausgesetzt ist, und zwar selbst dann, wenn die Ausdehnungskoeffizienten der Feder und dar Hülse unterschiedlich sind, z. B. wenn die Feder aus Stahl und die Hülse aus Kupfer gefertigt ist.

Kann das Material der Feder durch den Kerbuorgang eingedrückt werden, so erfolgt die Einbeulung der Feder am Ort der Teile 22, 24, 26, 28 und 50, so daß der Werkstoff der Hülse in die auf diese lileise in der Feder gebildeten Einbuchtungen hineinfließt, wodurch die Zugfestigkeit der Verbindung zwischen der Feder, der Hülse und den Drähten gesteigert wird.

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Claims

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Patentansprüche

l/erfahren zum Verbinden eines elektrischen Drahtes mit einer Blattfeder, dadurch gekennzeichnet, daß axial in Abstand voneinander liegende Teile (22, 24, 26, 28 und 50) einer Kerbhülse (2) durch Kerbung derart verformt werden, daß die Hülse (2) gegenüberliegende Flächen der Feder (8) faßt und den Draht (6) zwischen der Feder (8) und der Hülse einschließt.

2. l/erfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) an Stellen (22, 24, 26, 28 und 50) verformf wird, die nuer zur Hülse (2) gegeneinander versetzt sind und im Bereich der beiden Längskanten der Blattfeder (8) liegen.

3. l/erfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbkräfte in spitzem Winkel mit Bezug auf die Ebene der Feder (G) derart gerichtet werden, daß einander benachbarte verformte Teile (22 und 5D) an gegenüberliegenden Flächen der Blattfeder angreifen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Herauspressen des Hülsenwerkstoffs unter der Wirkung des Kerbdrucks über zwei Ebenen hinaus verhindert wird, die parallel zueinander und zur Feder (8) liegen und an gegenüberliegenden Seiten der Feder (8) angeordnet sind, so daß die Hülse (2) einen Axialkanal (54) bildet, dessen Basis an der Feder (8) anliegt.

5. l/erfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) um zwei parallel zur Feder (8) verlaufende Drähte (6) herum dßrart gekerbt -wird," daß der Kanal (54) zwischen den Drähten (ß) und par.allel zu diesen, ausgebildet'wird und

··■ ,/beide Drähte (fi), mittels, der Hüls/e gegen diij' Fpide£'-'(#} ge-

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6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß eine* Hülse (2) verwendet wird, deren Innen- und Außenquerschnitt ursprünglich rechteckig ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verformung der axial voneinander in Abstand liegenden Teile (22, 24, 26, 20 und 50) der Hülse die Feder (8) am Ort dieser Teile (22, 24, 26, 28 und 5ü) varformt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülse (2) verwendet wird, deren Werkstoff weicher als der Werkstoff der Feder (B-) ist.

y. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite Kerbbacke (10 und 12) vorgesehen sind, die entlang einer geradlinigen Bahn aufeinander zu- und voneinander wegbeuiegbar sind, ferner die erste Backe (12) mit einer Fläche (14) zur Abstützung einer elektrischen Hülse (2) versehen ist, die um die in der Hülse (2) befindliche Blattfeder (θ) und den Draht (ö) herum zu kerben ist, und eine Reihe von ersten Kerbgliedern (20) trägt, die zweite Backe (10) mit einer Reihe von zuleiten Kerbgliedern (44) ausgestattet ist, die in.der Schließstellung der Backen (tO und 12) zwischen die ersten Ksrbglieder (20) greifen, die zweite Backe ein langgestrecktes Ksrbgliad (42) trägt, das zwischen den Reihen der zweiten Kerbglieder (44) verläuft, die ersten und zweiten Kerbglieder (20 und 44) mit winkligen Kerbflächen (20* und 44*) versehen sind, die von den Reihen der Kerbglieder einwärts gerichtet sind, und die Backen (10 und 12) um die Hülse (2) herum derart schließbar sind, daß die ersten und zweiten Kerbgl'iedör (20 und 44) voneinander in Abstand befindliche -Teile (22, 24, 26, 28 und 50) der Hülse (2) so deformieren, daß die Hülse (2) gegenüberliegende Flächen der Feder (8) faßt und den Draht (6) zwischen der Fader (8) und

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der Hülse (2) einschließt.

1U. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende dar Hülsentragfläche (14) ein Anschlag (16) für ein Ende der Hülse.(2) sowie ein weiterer von dem ersten Anschlag (16) in Abstand befindlicher Anschlag (1ü) für ein Ende der aus der Hülse (2) vorstehenden Blattfeder. (8) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 1ü, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (10 und 12) an Backonklauen (H) angebracht sind, die ontlang einer gekrümmten Bahn gegeneinander bewegbar sind, sowie daß jsdor Backen (10 und 12) an einer dar Oaokonklauen über eine ein freies Spiel ermöglichende Verbindung (38,41 und 32,33) derart angebracht ist, daß eine Bewegung der Backenklauen entlang der zugehörigen gekrümmten Bahn eins geradlinige Bewegung der Sacken (1ü und 12) zur Folge hat.

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