DE2500556C2

DE2500556C2 - Elektrisches Flachleiter-Anschlußelement

Info

Publication number: DE2500556C2
Application number: DE2500556A
Authority: DE
Inventors: John Carl Harrisburg Pa. Asick; Robert John New Cumberland Pa. Kinkaid
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1974-01-09
Filing date: 1975-01-08
Publication date: 1987-01-29
Also published as: AR212690A1; US4082402A; CA1025965A; NL176988B; AU7675474A; HK18879A; JPS5748833B2; GB1474249A; DE2500556A1; SE7500222L; BR7500073A; NL176988C; NL7416845A; SE425532B; ES433486A1; FR2257159A1; IT1028046B; JPS50100585A; CH585975A5; FR2257159B1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Flachleiter-Anschlußelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Anschließen eines solchen Anschlußelements an einen Flachleiter.
Bei einem bekannten Flachleiter-Anschlußelement der genannten Art (DE-OS 16 15 654) befinden sich die Zähne des auf der einen Stegseite angeordneten Paares - in Längsrichtung des Anschlußelements betrachtet - auf der gleichen Höhe wie die Zähne des auf der anderen Stegseite befindlichen Paares. Die Zwischenräume zwischen den Zähnen eines Paares erstrecken sich von den Spitzen der Zähne aus nur etwa bis zur Hälfte des Abstands zwischen den Zahnspitzen und den Längsseitenkanten des Stegbereichs. Aufgrund dieser Konstruktion ergibt sich folgendes Problem: Um eine betriebszuverlässige Verbindung zu erreichen, müssen die Zähne fest auf den Leiter aufgedrückt werden. Wenn nun die Dicke der anzuschließenden Flachleiter Schwankungen unterliegt, umklammert das Anschlußelement einmal den Flachleiter relativ lose, ein anderes Mal kann es zu Isoliermaterial-Stauungen kommen, wodurch ebenfalls eine gute Kontaktgabe zwischen Flachleiter und Anschlußelement verhindert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flachleiter-Anschlußelement der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß auch bei unterschiedlich dikken Flachleitern und/oder Flachkabeln eine sichere elektrische und mechanische Verbindung bei gleichbleibendem und akzeptablem Anquetschdruck gewährleistetist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Ein Verfahren zum Anschließen eines erfindungsgemäßen Flachleiter-Anschlußelements ist im Anspruch 4 angegeben. Anspruch 7 kennzeichnet eine Verbindung zwischen einem erfindungsgemäßen Anschlußelement und einem Flachleiter.
Durch die Versetzung der sich gegenüberliegenden Zähne auf beiden Seiten des Stegbereichs kann das Material in die Zwischenräume ausweichen, denn die Zwischenräume zwischen den Zähnen erstrecken sich bis hin zur Seitenkante des Stegbereichs.
Aus der US-PS 31 82 282 ist ein Anschlußelement für Rundkabel bekannt, bei dem die Zwischenräume zwischen den Zähnen auf beiden Seiten des Stegbereichs nicht vollständig bis zur jeweiligen Seitenkante des Stegbereichs reichen. Außerdem sind die Zähne auf den beiden Seiten des Stegbereichs nicht gegeneinander versetzt. Würde man dieses speziell für Rundkabel ausgelegte Anschlußelement bei Flachleitern verwenden, so würde sich der Flachleiter beim Umbiegen der Zähne nach innen zwischen dem Stegbereich und den Zähnen verdrehen, da keine Möglichkeit zum seitlichen Ausweichen besteht. lnsofern konnte auch diesem bekannten Anschlußelement keine Anregung der erfindungsgemäßen Maßnahme entnommen werden. Die US-PS 26 17 845 zeigt ebenfalls ein Anschlußelement für Rundkabel. Auf der einen Seite eines Stegs sind zwei mit Abstand voneinander angeordnete Zähne vorgesehen, und auf der anderen Seite des Stegbereichs befindet sich ein einzelner Zahn, der beim Umbiegen der Zähne um das Rundkabel in den Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Zähnen eingreift. Auch bei diesem Rundkabel erstreckt sich der Zwischenraum zwischen dem einzelnen Zahn-Paar nicht bis hinunter zum Stegbereich. Für Flachleiter wäre dieses bekannte Anschlußelement ungeeignet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Zwinge eines elektrischen Kontakts;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Zwinge nach Fig. 1, die auf einem Amboß aufliegt, wobei ein Teil eines Flachleiterkabels zwischen der Zwinge und einem Formwerkzeug angeordnet ist;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Zwinge nach Fig. 1, die an einen Leiter eines Flachkabels angequetscht ist;
Fig. 4 eine Perspektivansicht der an einen Leiter eines Flachkabels angequetschten Zwinge nach Fig. 1;
Fig. 5 einen Querschnitt in Längsrichtung durch die Quetschverbindung nach Fig. 4; und
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Detail der an einen Flachleiter angequetschten Zwinge nach Fig. 1.
Ein elektrischer Kontakt 1 hat eine offene Zwinge 3 zum Anquetschen an einen Flachleiter 28 eines Flachkabels 31. Die Zwinge 3 hat einen im wesentlichen ebenen Steg oder Boden 2, von dessen gegenüberliegenden Seiten sich Seitenwände erstrecken, deren jeder die Form eines Paars von Zähnen 4, 6 hat. Die Zähne 4, 6 erstrekken sich im wesentlichen senkrecht vom Steg 2 in die gleiche Richtung, und jeder Zahn ist verjüngt ausgebildet mit einem relativ breiten Grundteil, das mit dem Steg 2 verbunden ist, und einer relativ schmalen freien Spitze 4 a, 6 a. Die Zähne 4, 6 jedes Paars sind voneinander beabstandet und bilden zwischen sich einen Zwischenraum 12, 14, der sich so verjüngt, daß die Spitze der Verjüngung sich zur Verbindungsstelle zwischen dem Steg 2 und der jeweiligen Seitenwand erstreckt (Fig. 1). Die Zähne 4, 6 jedes Paars sind in Längsrichtung in Bezug aufeinander so versetzt, daß ein Zahn 4, 6 jedes Paars mit einem Zwischenraum 14, 12 zwischen dem gegenüberliegenden Paar fluchtet. jede Zahnspitze 4 a, 6 a ist gerundet, hat jedoch eine scharfe Kante, und die Flanken der Zähne haben ebenfalls scharfe Kanten.
Der Steg 2 ist zwischen jedem der Zahnpaare 4, 6 mit einer in Steglängsrichtung verlaufenden Hochwölbung 8 ausgebildet. Kanäle 16 verlaufen seitlich über den Steg 2. jeder Kanal 16 erstreckt sich über die Hochwölbung 8 und teilweise entlang der lnnenseite eines Zahns 4, 6.
Vorteilhafterweise sind die Kanäle 16 durch Ausstanzen der Oberfläche des Stegs 2 und der Innenseite der Zähne 4, 6 vor dem Herausbiegen der Zähne aus der Ebene des Stegs 2 gebildet. Durch das Ausstanzen werden nicht nur die Kanäle mit scharfen Kanten ausgebildet, sondern das Metall, aus dem die Zwinge 3 gefertigt ist, wird dabei kaltverformt, wodurch die Zwinge verfestigt wird. Die verfestigte Zwinge 3 wird dadurch selbsthaltend und kann ohne wesentliche Halterung um sie herum an einen Leiter angequetscht werden.
Gemäß Fig. 2 ist die Zwinge 3 auf einer als Amboß 20 ausgebildeten Werkzeughälfte gehaltert. Eine Rippe 37 mit im wesentlichen unregelmäßig viereckigem Querschnitt ist mit dem Amboß einstückig ausgeführt und erstreckt sich von diesem zur Anlage in der Unterseite der Hochwölbung 8. Dem Amboß 20 gegenüber und in bezug auf diesen hin- und herbewegbar ist eine Formwerkzeughälfte 22 angeordnet. Die Formwerkzeugfläche hat ein Paar gewölbte Flächenteile 26, die durch einen mit der Rippe 37 ausgerichteten ebenen Teil 27 voneinander beabstandet sind. Zwischen der Formwerkzeughälfte 22 und dem Kontakt 1 liegt ein Abschnitt eines Flachkabels 31 mit einem flachen Kupferleiter 28, der von einem lsoliermantel 30 umschlossen ist. Der Flachleiter 28 hat Seitenkanten 32, 34, und die Breite des Flachleiters, d. h. die Abmessung zwischen den Seitenkanten 32, 34, ist größer als der Zwischenraum zwischen den Paaren von Zähnen 4, 6.
Während des Anquetschens liegt die sich zum Amboß 20 bewegende Formwerkzeughälfte 22 am Kabel 31 an und drückt den Flachleiter 28 in den Zwischenraum zwischen den Paaren von Zähnen 4, 6. Das heißt die Zahnspitzen 4 a, 6 a durchdringen den Isoliermantel 30 an jeder Seitenkante des Flachleiters, wodurch die Teile 32 a, 34 a der Seitenkanten 32, 34 unmittelbar benachbart den Zähnen eingerollt, zusammengedrückt oder verformt werden (Fig. 6).
Es wurde festgestellt, daß bei einer aus Werkstoff mit einer Dicke von 0,025 mm gestanzten oder geformten Zwinge 3 der beste Radius für die Zahnspitzen 4 a, 6 a 0,12 mm beträgt, so daß die Spitzen 4 a, 6 a durch den Isoliermantel 30 dringen können, jedoch ein Eindringen der Spitzen in den Flachleiter 28 vermieden wird.
Gemäß Fig. 4 und 6 sind Teile 32 a, 34 a der Seitenkanten nach innen verformt, aber mit den Zwischenräumen 12, 14 fluchtende Teile 32 b, 34 b zwischen den Teilen 32 a, 34 a sind nicht nach innen verformt. Somit greifen die Zähne 4, 6 den Flachleiter 28 formschlüssig und verformen ihn an den Teilen 32 a, 34 a nach innen.
Während die Zähne 4, 6 allmählich aufgrund ihrer verjüngten Ausbildung in den Isoliermantel 30 eindringen, ziehen oder zwängen sie ein beträchtliches Stück der Leiterseitenkanten 32, 34 in die verjüngenden Zwischenräume 12, 14. Durch dieses Einziehen erfolgt ein Wölben oder Krümmen der Teile 32 b, 34 b vom Leiter 28 nach außen und ein Verstärken der dem Leiterwerkstoff eigenen Federeigenschaft, so daß dieser sich nach außen in die Zwischenräume 12, 14 zwischen den Zähnenwolbt.
Gemäß Fig. 6 bilden die Kanten der Zähne 4 und 6 relativ scharfe Ecken, die den Isoliermantel 30 zur Bildung vieler Kontaktpunkte mit den Leiterseitenkanten 32 und 34 durchschneiden.
Nachdem die Zahnspitzen 4 a und 6 a durch den Isoliermantel 30 gedrungen sind, liegen sie an den gewölbten Flächen 26 der Formwerkzeughälfte 22 an, während diese sich dem Amboß 20 nähert. Dadurch werden die Zahnspitzen umgerollt (Fig. 3) und durchdringen den Isoliermantel 30 zur Anlage am Leiter 28 und Drücken des Leiters gegen die Hochwölbung 8. Der Druck der Zähne 4, 6 zwingt den Isolierstoff des Mantels 30 in die Kanäle 16 in der Hochwölbung 8, so daß die scharfen Ecken der Kanäle den Isoliermantel 30 durchdringen und mit dem Leiter 28 Kontakt bilden, wodurch eine weitere große Zahl von Kontaktpunkten zwischen der Zwinge 3 und dem Flachleiter 28 gebildet wird.
Da die Zähne 4, 6 jedes Paars in Längsrichtung in Bezug aufeinander versetzt sind, erfolgt während des Anquetschens kein Aneinanderliegen oder gegenseitiges Stören der Zahnspitzen 4 a, 6 a. Durch die versetzte Anordnung kann ferner wenigstens eine Zahnspitze 4 a dem Zwischenraum 14 gegenüber angeordnet sein, die an einer Stelle auf den Leiter 28 Druck ausübt, die dem Teil 34 b der Leiterseitenkante 34 unmittelbar benachbart ist. Der Druck der Zahnspitze 4 a neigt somit dazu, den Leiter 28 plattzudrücken, wodurch die eingezogenen Teile 34 b weiter in den sich verjüngenden Zwischenraum 14 gezogen werden, was wiederum die elektrische Verbindung zwischen den scharfen Kanten der Zähne 6 und der Leiterseitenkante 34 verstärkt. Das gleiche gilt für den dem Zwischenraum 12 gegenüberliegenden Zahn 6.
Die fertige Verbindung ist widerstandsfähig gegen ein Lösen des Leiters 28 aus dem formschlüssigen und festen Griff der Zähne 4, 6 an den nach innen verformten Leiterseitenkanten 32 a, 34 a. Die sich ergebende elektrische Verbindung wird durch den Kontakt der Zähne 4, 6 an den nach innen verformten Leiterseitenkanten 32 a, 34 a und den weiteren Teilen 32 b, 34 b der Leiterseitenkanten, die in die Zwischenräume 12, 14 eingezogen sind, gebildet. Ferner durchdringen die Zahnspitzen 4 a, 6 a den Isoliermantel zum Anliegen am Leiter 28 und Bilden weiterer elektrischer Kontaktpunkte. Ein zum Herstellen der elektrischen Verbindung ausreichender Anquetschdruck wird erzielt, ohne daß man sich dabei ausschließlich auf den Betrag des Zusammenknickens der Zähne 4, 6 verläßt. Anderungen der Dicke des Leiters 28 und des Isoliermantels 30 haben nur sehr geringen Einfluß auf eine Anderung des Anquetschdrucks, da man sich nur beschränkt auf das vollständige Zusammendrücken der Zwinge 3 zum Herstellen der erwünschten elektrischen Verbindung verläßt.
Die vorstehende Hochwölbung 8 auf dem Steg 2 bildet eine relativ erhabene Fläche, gegen die die Zahnspitzen 4 a und 6 a den Leiter 28 drücken. Das Vorhandensein der Hochwölbung 8 verringert also das zum Erzeugen des Greif- oder Anquetschdrucks erforderliche Maß des Zusammenknickens der Zähne noch weiter.
Gemäß Fig. 3 sind die Zähne 4, 6 so eingerollt, daß die Spitzen 4 a, 6 a senkrecht zur Krümmungsfläche der Hochwölbung 8 vorstehen. Bei vielen Anquetschverbindungen ist dies nicht immer erreichbar. Bei richtiger Bemessung neigen die Zahnspitzen 4 a, 6 a jedoch immer dazu, senkrecht zur Fläche der Hochwölbung 8 vorzustehen. Dadurch wird sichergestellt, daß ein ausreichender Anquetschdruck erreicht wird, ohne daß ein übermäßig starkes Zusammenknicken der Zähne erforderlich ist.
Die Rippe 37 verhindert ein Eindrücken der Hochwölbung 8, wenn das Formwerkzeug geschlossen wird (Fig. 3). Die Zahnspitzen 4 a, 6 a drücken auf die Hochwolbung 8 und werden auch durch das Vorhandensein des Teils 27 am Zwischenabschnitt der gewölbten Formwerkzeugflächenteile 26 zusammengedrückt. Das Teil 27 endet zwar im Abstand von der Oberfläche der Hochwölbung 8, trotzdem werden die Zahnspitzen 4 a, 6 a beidseitig zwischen den Werkzeugflächen 26 und der Hochwölbung unter Druck eingeschlossen. Wie speziell aus Fig. 5 ersichtlich ist, durchdringen die Zähne 4, 6 bei geschlossenem Formwerkzeug nicht nur den lsoliermantel 30, sondern drücken auch Teile des Leiters in die Kanäle 16. Die Kanäle 16 sind hinreichend weit, so daß sie die Zahnspitzen 4 a, 6 a zusammen mit den Teilen des Leiters 28 aufnehmen. Der Werkstoff des Isoliermantels 30 wird ebenfalls in die Kanäle 16 extrudiert oder anderweitig in ihnen aufgenommen, aber die Kanten der Kanäle 16 durchdringen den Werkstoff zur Anlage an den Leiterabschnitten, die von den Zahnspitzen in die Kanäle gedrückt werden.

Claims

1. Elektrisches Flachleiter-Anschlußelement mit einem Stegbereich (2) , von dessen gegenüberliegenden Längsseitenkanten je ein Paar Zähne (4-4, 6-6) absteht, durch deren Umbiegen ein über dem Stegbereich (2) angeordneter Flachleiter (28) gegen den Stegbereich (2) quetschbar ist, wobei zwischen den Zähnen eines jeden Paares ein Zwischenraum (12, 14) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (4, 4) des auf der einen Stegseite angeordneten Paares gegenüber den Zähnen (6, 6) des auf der anderen Stegseite angeordneten Paares in Steglängsrichtung versetzt sind und mindestens einen Zahn (4, 6) eines jeden Paares dem Zwischenraum (12, 14) zwischen den Zähnen des jeweils anderen Paares gegenüberliegt, und daß der Zwischenraum (12, 14) zwischen jedem Paar Zähne (4-4, 6-6) sich bis zu der betreffenden Seitenkante des Stegbereichs (2) hin erstreckt.

2. Flachleiter-Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegbereich (2) mit einer erhabenen Hochwölbung (8) versehen ist, die sich in Steglängsrichtung zwischen den Zahnpaaren (4, 6) erstreckt.

3. Flachleiter-Anschlußelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kanäle (16) in Stegquerrichtung über die Hochwölbung (8) verlaufen und daß jeder Kanal (16) mit einem zugehörigen Zahn (4, 6) ausgerichtet ist und sich mindestens teilweise entlang dessen lnnenoberfläche erstreckt.

4. Verfahren zum Anschließen eines Flachleiter- Anschlußelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 3 an einen Flachleiter, dadurch gekennzeichnet, daß bei im wesentlichen senkrecht vom Stegbereich (2) hochstehenden Zähnen (4, 6) über den Zahnspitzen (4 a, 6 a) ein sich in Steglängsrichtung erstreckender Flachleiter (28) angeordnet wird, wobei der Abstand der Zahnpaare (4-4, 6-6) voneinander kleiner ist als die Breite des Flachleiters (28), und daß dann die Zahnspitzen (4 a, 6 a) nach innen zum Stegbereich (2) hin gebogen werden, wobei sie den Flachleiter (28) umgreifen, die den Zähnen (4, 6) benachbarten Bereiche (32 a, 34 a) des Flachleiterrandes nach innen hin verformen und den Flachleiter (28) gegen den Stegbereich (2) quetschen und dabei den dem jeweiligen Zahn (4, 6) gegenüberliegenden Bereich (32 b, 34 b) der von diesem Zahn (4, 6) abliegenden Flachleiterseite in den diesem Zahn (4, 6) gegenüberliegenden Zwischenraum (12, 16) drängen.

5. Verfahren nach Anspruch 4 zum Anschließen eines Flachleiter-Anschlußelementes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (4, 6) beim Umbiegen derart eingerollt werden, daß die Zahnspitzen (4 a, 6 a) senkrecht zur Oberfläche der Hochwölbung (8) vorstehen.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 zum Anschließen an ein Flachkabel-Anschlußelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnspitzen (4 a, 6 a) bis in den je zugehörigen Kanal (16) gebogen werden.

7. Elektrische Verbindung zwischen einem Flachleiter und dem Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachleiter (28) breiter ist als der Abstand zwischen den Seitenkanten des Stegbereichs, und daß Teile (32b, 34b) der Seitenkanten (32, 34) des Flachleiters (28) in die Zwischenräume (12, 14) zwischen benachbarten Zähnen eingezogen sind.