DE2310646C2

DE2310646C2 - Elektrischer Verbinder

Info

Publication number: DE2310646C2
Application number: DE2310646A
Authority: DE
Inventors: Gail A. Saint Paul Minn. Anderson; Aelred D. Driscoll
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1972-03-02
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1982-12-30
Also published as: JPS598954B2; NL7302327A; SE379120B; NL172501C; FR2174211B1; IT979685B; JPS48100688A; DE2310646A1; NL172501B; FR2174211A1; CH558596A; GB1406733A

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder zum lötfreien Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen mindestens zwei isolierten Eindrahtleiumgen durch ein Kontaktelement aus elektrisch leitendem Material.

Ein derartiger Verbinder besteht üblicherweise aus einem isolierenden Grundkörper, in den die zu verbindenden Drähte eingelegt oder eingeschoben werden, und aus einer einstückig angeformten Abdeckklappe, die den Grundkörper berührungssicher abdeckt. Das meist aus Blech gestanzte Kontaktelement weist Finger aus, die die zu verbindenden Drähte umgreifen, im Endzustand deren Isolation durchschneiden und die Leiterseelen unmittelbar berühren. Dabei wird das Kontaktelement entweder durch einen Schlitz im Grundkörper über die Drähte geschoben (US-PS 88 370) oder vor der eigentlichen Kontaktierung in einer entsprechenden Ausnehmung des Grundkörpers befestigt (US-PS 35 76 518), so daß die Schließung des Verbinders mit der Abdeckklappe die Drähte in ihre endgültige Position bringt.

Da sich das für Grundkörper und Abdeckklappe geeignete Material, beispielsweise Polypropylen, nicht hinreichend transparent herstellen läßt, weisen derartige Verbinder den schwerwiegenden Nachteil auf, daß die ordnungsgemäße Lage der Drähte im Verbinder und die ordnungsgemäße Kontaktierung nicht unmittelbar beobachtet werden können. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Verbinder der oben genannten Art anzugeben, der eine Beobachtung der Drähte im Verbinder vor, während und nach der Kontaktierung ermöglicht Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.

Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß der isolierende Grundkörper nicht nur ähnlich wie in der genannten US-PS 33 88 370 Drahtaufnahmekanäle und quer dazu verlaufende Schlitze oder Nuten aufweisen muß, in die das Kontaktelement geschoben wird, sondern zusätzlich mit so großen öffnungen versehen sein muß, daß die Einführung und das Positionieren der Drähte, das Einführen des Kontaktelements und die endgültige Kontaktierung, bei der das Kor.taktelement die Isolation der Drähte durchschneidet, laufend beobachtef werden kann. Diese öffnungen liegen erfindungsgemäß in einer ersten Fläche des Grundkörpers, die bei noch offenem Verbinder mit einer zweiten Fläche an der einstückig angeformten Abdeckklappe in einer Ebene liegt Wird nach der Kontaktierung die Abdeckklappe um praktisch 180° verschwenkt, so kommt deren zweite Fläche unmittelbar auf die erste Fläche des Grundkörpers zu liegen, so

daß diese zusammen mit ihren Öffnungen und dem Kontaktelement berührungssicher abgedeckt ist. Das den Grundkörper und die Abdeckklappe verbindende Gelenktei; weist dabei vorteilhafterweise mindestens zwei V-förmige, in der Ebene der ersten und der zweiten Fläche offene Rillen auf; am Rillengrund verbleiben dünne Streifen des polymerischen Materials, die beim Schließen der Abdeckklappe so weit verbogen werden, bis die Schenkel jedes jeweiligen V aufeinander zu liegen kommen.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Verbinders nach der Erfindung bei geöffnetem Abdeckglied und mit vom Verbinder getrennten Kontaktelement,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den in der F i g. 1 dargestellten Verbinder bei geöffnetem Abdeckglied und mit über zwei Drähten in den Verbinder eingesetztem Kontaktelement,

F i g. 3 ein Querschnitt durch den Verbinder ungefähr nach der Linie 3-3 in der F i g. 2 bei eingesetztem Kontaktelement und bei geschlossenem Abdeckglied,

F i g. 4 eine Unteransicht des in der F i g. 2 dargestellten Verbinders bei geschlossenem Abdeckglied,

F i g. 5 ein Ausschnitt aus einer Schnittzeichnung nach der Linie 5-5 in der F i g. 2,

F i g. 6 ein Schnitt durch einen Gelenkteil für eine zweite Ausführungsform eines Verbinders nach der Erfindung in der Offenstellung und die

F i g. 7 ein Schnitt durch den in der F i g. 6 dargestellten Gelenkteil in der Schließstellung.

Die Fig. 1-5 zeigen eine erste Ausführungsform des Verbinders nach der Erfindung, der als Ganzes mit 10 bezeichnet ist. Der Verbinder 10 ist mit einem einen U-förmigen Querschnitt aufweisenden leitenden Kontaktelement 12 ausgestattet, das auf Abstand stehende ebene und parallele Schenkel mit parallelen und aufeinander ausgerichteten Schlitzen aufweist, wodurch auf Abstand stehende und drahterfassende Finger 14 gebildet werden, und ferner weist der Verbinder einen isolierenden Körper 16 mit zwei allgemein zylindrischen, axial verlaufenden und parallelen Kanälen 18 zur Aufnahme der Drähte auf. Die Kanäle 18 erstrecken

sich in das Körperglied 16 durch die Einlaßöffnungen 20 an einer Endwandung 19 hinein und verlaufen bis zur entgegengesetzten Endwandung 22. Die Kanäle 18 stehen über Öffnungen 23 mit der Oberseite 26 des Körpergliedes 16 in Verbindung. Das Körperglied 16 ist ferntr mit einem Schlitz 24 versehen, der quer zu den Kanälen 18 von einer ersten Fläche 26 am Körperglied 16 aus verläuft und mit den Kanälen 18 in Verbindung steht In den Schlitz 24 wird das Kontaktelement 12 eingeschoben und aus einer ersten Stellung, in der die Finger 14 von den Kanälen entfernt gelegen sind, so daß die Enden uer Drähte 28 in die Kanäle 18 eingeführt werden können, in eine zweite Eingriffsstellung im Schlitz 24 bewegt, in der die Finger 14 in die in den Kanälen 18 befindlichen Drähte 28 eingreifen, wie in der F i g. 3 dargestellt.

Das Körperglied weist ein Abdeckglied 30 auf, das am Körperglied 16 mittels eines biegsamen Gelenkteiles 32 angebracht ist, der parallel zu "den Kanälen 18 verläuft und aus einer Offenstellung (F i g. 1 und 2), bei der eine zweite Fläche 34 mit der erstgenannten Fläche in einer gemeinsamen Ebene und von dieser entfernt gelegen ist, so daß das Kontaktelement 12 erfaßt und in dessen zweite Stellung bewegt werden kann, in eine Schließstellung bewegbar ist (F i g. 3 und 4). In der Schließstellung greift eine biegsame und hakenförmige und parallel zum Gelenkteil 32 verlaufende Kantenwandung 36 in eine Lippe 38 ein, wobei die Flächen 34 und 26 aneinander anliegen, während das Abdeckglied 30 über den Öffnungen 23 und über dem eingesetzten Kontaktelement 12 gelegen ist.

Befindet sich das Abdeckglied 30 in der Offenstellu.ig, so kann das Kontaktelement 12 erfaßt und in die Eingriffsstellung bewegt werden, wobei vor, während und nach dieser Bewegung die Lage der Enden der Drähte 28 in den Kanälen 18 beobachtet werden kann.

Das Körperglied 16 wird zusammen mit dem Gelenkteil 32 und dem Abdeckglied 30 einstückig hergestellt, vorzugsweise aus Polypropylen. Nach dem Formen sind die beiden Flächen 26 und 34 in einer gemeinsamen Ebene gelegen, wobei das Abdeckglied 30 sich in der Offenstellung befindet. Wie am besten aus der F i g. 5 zu ersehen ist, ist der Gelenkteil 32 mit zwei parallelen und allgemein V-förmigen Rillen 42 an der einen Kante des Abdeckgliedes 30 versehen, die am Grund etwas abgerundet sind. Die Rillen 42 sind durch einen allgemein dreieckigen Abschnitt 44 voneinander getrennt, dessen Scheitel 46 ungefähr in der von den beiden Flächen 26 und 34 in ausgestreckter Lage gebildeten Ebene gelegen ist. Die Rillen 42 stellen eine Schwächung des Gelenkteiles 32 auf weniger als ungefähr 0,8 mm und vorzugsweise auf ungefähr 0,4 mm an genau angeordneten schmalen Streifen 48 am Grund der Rillen 42 dar. Die Streifen 48 lassen durch Verformung eine Bewegung des Abdeckgliedes 30 aus der Offenstellung in die Schließstellung zu. Die Wandungen jeder Rille 50 bilden miteinander einen vorherbestimmten Winkel, wenn die beiden Flächen 26 und 34 ausgestreckt in einer gemeinsamen Ebene gelegen sind. Bei der Bewegung des Abdeckgliedes aus der Offenstellung in die Schließstellung biegt sich das Material in einem Streifen 48, bis mindestens ein Teil der Wandungen 50 an der betreffenden Rille zusammenstößt. Der von je zwei Wandungen 50 eingeschlossene Winkel bestimmt daher das Ausmaß dieses Biegevorganges im betreffenden Streifen 48. Bei der Bewegung der beiden Flächen 26 und 34 aus der gestreckten Lage bis zur gegenseitigen Berührung muß das Material in den beiden Streifen über einen Winkel von insgesamt 180° gebogen werden. Jedoch ist mindestens einer der Winkel zwischen den Wandungspaaren 50 etwas kleiner als 90° als Folge des Abstandes der Wandungen .voneinander am Grund einer jeden Rille 42 und der Abrundung am Grund der Rillen. Weist beispielsweise die Abrundung am Grund der Rille einen Radius von 0,33 mm auf, und beträgt die größte Tiefe jeder Rille ungefähr 0,69 mm, so bilden die Wandungen 50 der Rille

42 am Körperglied 16 miteinander einen Winkel von 74°, so daß die zur Abrundung entgegengesetzten Enden der Wandungen 50 bei einem Zusammenstoßen die dem dreieckigen Abschnitt 44 gegenüberliegende Fläche des Gelenkteiles 32 allgemein senkrecht zu den Flächen 26 und 34 ausrichten, wenn das Abdeckglied geschlossen ist, wobei die Wandungen 50 der Rille 42 nahe am Abdeckglied 30 einen Winkel von ungefähr 90° miteinander bilden und bei geschlossenem Abdeckglied ungefähr parallel verlaufen.

Die genaue Lage der Biegelinien bei den Streifen 48 ermöglicht ein Verriegeln des Abdeckgliedes 30 in der Schließstellung. Die Kantenwandung 36 wird genau ausgerichtet, wenn das Abdeckglied 30 sich der Schließstellung annähert, so daß eine gekrümmte Fläche 52 an der Kantenwandung 36 mit einer gekrümmten Fläche 54 an der Lippe 38 in Berührung gelangt. Bei einem weiteren Druck auf das Abdeckglied 30 zum Schließen führt zu einer Steuerwirkung zwischen den gekrümmten Flächen 52 und 54 und zu einem

Ausweichen der Kantenwandung 36 und des Gelenkteiles 32, so daß die Kantenwandung 36 in die Lippe 38 einrastet und das Abdeckglied 30 in der Schließlage festhält.
Der Verbinder 10 ist ferner mit einem Mittel versehen, mit dem die isolierten Enden von in den Kanälen befindlichen Drähten durch Reibung festgehalten werden, bevor das Kontaktelement 12 mit den Drähten in Eingriff gebracht wird. Jede Einlaßöffnung 20 ist um das Ende eines Drahtes herum, für den der Verbinder bemessen ist, mit einer Erweiterung versehen, und ferner läuft jeder Kanal 18 an einem Wandungsteil 53 (F i g. 2) spitz zu, so daß mit dem Ende eines eingeführten Drahtes ein schwacher Preßsitz hergestellt wird, der ein zufälliges Herausrutschen der Drähte aus den Kanälen 18 behindert, bevor das Kontaktelement 12 eingesetzt wird, welcher Umstand für einen Handwerker nützlich ist, da er seine Aufmerksamkeit anderen Verrichtungen beim Anbringen des Verbinders 10 zuwenden kann.

Es können Verbinder hergestellt werden, deren Gelenkteile mehr als zwei Gelenkabschnitte aufweisen, deren Anzahl nur durch die Möglichkeit der Herstellung dünner Gelenkabschnitte begrenzt wird. Innerhalb dieser Einschränkungen wird die Anzahl der Streifen, auf die die Beanspruchung im Gelenkteil aufgeteilt wird, in erster Linie bestimmt von der Verformbarkeit des Materials und von dem Winke!, in dem der Gelenkteil relativ bewegbar sein soll. Die Fi g. 6 und 7 zeigen als Beispiel eine andere Ausführung des Gelenkteiles für einen Verbinder nach der Erfindung, als Ganzes mit 55 bezeichnet, wobei mehr als ein Gelenkabschnitt vorgesehen ist. Der Gelenkteil 55 gleicht allgemein dem Gelenkteil 32, wobei die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden, mit der Ausnahme, daß der Geienkteil 55 mit drei parallelen Rillen 56 versehen ist, die durch zwei gleiche und axial verlaufende allgemein dreieckige Gelenkabschnitte voneinander getrennt sind. Steht das Abdeckglied 30a in der Offenstellung (F i g. 6),

so bilden die Wandungen jeder Rille 56 miteinander einen Winkel von ungefähr 60°, wobei die Beanspruchung im Gelenkteil ungefähr gleichmäßig auf die drei Streifen 62 aufgeteilt wird, wenn das Abdeckgiied über 180° in die Schließstellung (Fig. 7) verschwenkt wird, wobei die Fläche 34a am Abdeckgiied 30a an der Fläche 26a des Körpergliedes 16a anliegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verbinder zum lötfreien Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen mindestens zwei isolierten Eindrahtleitungen durch ein federndes leitendes Kontaktelement mit auf Abstand stehenden und die Drähte umgreifenden Fingern,

wobei der Verbinder aus einem isolierenden Grundkörper und einer isolierenden, einstückig und gelenkig an den Grundkörper angeformten Abdeckklappe besteht,

wobei der Grundkörper mindestens zwei drahtaufnehmende und an einer Endwandung endende Kanäle und in einer ersten Fläche quer zu den Kanälen verlaufende Schlitze enthält, in die die Finger des Kontaktelements einschiebbar sind, und
wobei nach Einführung der Drähte und Einschieben dps Kontaktelements die Abdeckklappe um 180° so gebogen wird, daß eine ihr zugehörige zweite Fläche auf die erste Fläche des Grundkörpers zu liegen kommt und das Kontaktelement berührungssicher abdeckt,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (16) außer den Schlitzen (24) weitere öffnungen (23) in der ersten Fläche (26) enthält, durch die die Lage der Drähte (28) in den Kanälen (18) vor, während und nach dem Einschieben des Kontaktelements (12) beobachtbar ist.

2. Verbinder nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß sich die öffnungen (23) in Längsrichtung der Drahtkanäle (18) bis zur Endwandung (22) und senkrecht zur ersten Fläche (26) bis in die Kanäle (18) erstrecken.

3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) in der Nähe der Endwandung (22) eine Verjüngung (53) aufweisen, durch die die durch Öffnungen (20) eingeschobenen Drähte (28) festgehalten werden.