DE2520837A1

DE2520837A1 - Selbstabisolierender elektrischer stecker

Info

Publication number: DE2520837A1
Application number: DE19752520837
Authority: DE
Inventors: Robert Franklin Evans
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1975-11-20
Also published as: JPS50151392A; HK78479A; GB1500918A; FR2270692A1; NL7505456A

Description

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9. Mai 1975 EL-4122

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY

lOth and Market Streets, Wilmington, Delaware I9898, V.St.A,

Selbstabisolierender elektrischer Stecker

Die Erfindung betrifft elektrische Stecker und darin verwendete Klemmen und insbesondere selbstabisolierende elektrische Stekker und Klemmen.

Elektrische Stecker mit Federkontaktklemmen und selbstabisolierenden Leitungsklemmen zum Verbinden einer Vielzahl isolierter Leiter mit modularen elektronischen Schaltkreisgruppen innerhalb komplexer elektronischer Systeme sind bekannt. In US-PS 3 668 wird ein Stecker zum Abschließen von Leitern vieladriger Kabel beschrieben, wobei ein Einsatz dazu verwendet wird, zwei isolierte elektrische Leiter in einen Hohlraum zu pressen, um dadurch die elektrische Isolation zu zerstören und einen elektrischen Kontakt zwischen den Leitern und einem leitenden Einsatz innerhalb des Hohlraumes herzustellen. In US-PS 3 772 571 wird ein elektrischer Leiter mit einem isolierten Gehäuse, durch das sich ein Hohlraum erstreckt, und ein elektrisch leitender Keil beschrieben. Der Keil wird nach unten gegen den isolierten Draht

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getrieben, um die Isolation zu zerstören und eine elektrische Verbindung zwischen einer Klemme in dem Gehäuse, dem Draht und dem Keil herzustellen.

Der selbstabisolierende Stecker und die selbstabisolierende Klemme der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich von diesem Stand der Technik durch im Abstand voneinander angeordnete, gegenüberliegende, die Isolation durchtrennende Elemente, die "über im Abstand voneinander angeordneten, gegenüberliegenden Kontaktlippen liegen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Stecker für isolierte Drähte, der eine Klemme für jeden Draht mit zwei im Abstand voneinander angeordnete, gegenüberliegende, die Isolation abschabende Elemente, die über einem Paar im Abstand voneinander angeordnete, gegenüberliegende Drahtkontaktlippen liegen, die im Abstand einwärts von den die Isolation abschabenden Elementen angeordnet sind, und ein isoliertes Gehäuse mit einer Basis und einer mit der Basis einrastenden Abdeckung aufweist, wobei die Basis eine Fläche zur Aufnahme jeder Klemme und eine öffnung in dieser Fläche zur Aufnahme der im Abstand voneinander angeordneten, gegenüberliegenden Kontaktlippen und eines zwischen die Lippen eingeführten Drahtes aufweist und die Abdekkung eine Fläche mit einem in Richtung zur Basis abstehenden Bauteil aufweist, das die im Abstand voneinander angeordneten, gegenüberliegenden, die Isolation abschabenden Elemente überbrückt, den Draht zwischen die die Isolation abschabenden und dadurch den Draht freilegenden Elemente drückt und den Draht mit den im Abstand voneinander angeordneten Kontaktlippen in Berührung bringt, wenn die Abdeckung mit der Basis einrastet.

Die erfindungsgemäße selbstabisolierende Klemme weist vorzugsweise einen Kontakt zur Herstellung eines elektrischen Steckers

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mit einem Schaltkreiselement auf. Die Klemme wird vorzugsweise aus einem Federmetallstreifen mit einer darin ausgebildeten ersten und zweiten Öffnung hergestellt, in dem der Streifen so gefaltet wird, daß die erste Öffnung über der zweiten Öffnung zu liegen kommt, wobei die erste Öffnung in Längsrichtung gegenüberliegende scharfe Ränder aufweist, die die im Abstand voneinander angeordneten, gegenüberliegenden, die Isolation abschabenden Elemente bilden, die über einer zweiten länglichen Öffnung liegen, die in Längsrichtung gegenüberliegende Enden besitzt, die Kontaktlippen bilden, die von der darüberliegenden ersten Öffnung wegzeigen. Die im Abstand voneinander angeordneten, gegenüberliegenden, die Isolation abschabenden Elemente enthalten vorzugsweise eine oder mehrere V-förmige Auszackungen, um für den seitlich zwischen die Abschabelemente eingeführten Draht einen freien Raum zu schaffen.

Bei dem erfindungsgemäßen Stecker enthält das isolierte Gehäuse vorzugsweise eine Einrichtung zum Anbringen der Abdeckung über der Basis und zur Aufnahme eines oder mehrerer Drähte, die in den Stecker eingesetzt sind und die im Abstand angeordneten, gegenüberliegenden, die Isolation abschabenden Elemente der Klemme verbinden, und sind vorzugsweise die gegenüberliegenden Flächen an der Basis und der Abdeckung ausgespart, um einen Hohlraum für die Klemme zu bilden, wenn die Abdeckung mit der Basis einrastet. Um die Abdeckung und die Basis sicher zu befestigen, wenn die Abdeckung mit der Basis eingerastet ist, ist ferner eine Verschlußeinrichtung vorgesehen.

Durch die Erfindung wird ein deutlicher technischer Fortschritt beim zuverlässigen und wirkungsvollen Abschließen eines oder mehrerer isolierter Drähte erreicht. Die Kanten der die Isolation abschabenden Elemente und die Kontaktlippen halten die abgetrennte Isolation auf beiden Seiten des Kontaktbereiches

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mit dem freigelegten Draht zurück und verhindern, daß die durchtrennte Isolation die elektrische Verbindung stört.

In Verbindung mit den verschiedenen isolierten Gehäusen, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, und mit anderen Gehäusen, die sich für den Fachmann aufgrund der folgenden Beschreibung ergeben, schafft der Stecker ein vielseitiges elektrisches Verbxndungssystem niedriger Bauhöhe für elektronische Schaltkreisgruppen und -systeme.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht einen erfindungsgemäßen Stecker,

Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Klemme,

Fig. 3 in einem Vertikalschnitt einen erfindungsgemäßen Stecker,

Fig. 4 bis 6 im Vertikalschnitt ähnlich der Fig. 3 den Vorgang des Selbstabisolierens bei einem erfindungsgemäßen Stecker, und

Fig. 7 bis 8 Vertikalschnitte, die die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Steckers illustrieren.

Ein Stecker und eine Kontaktklemme gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, bei denen gleiche Bezugsziffern zur Bezeichnung gleicher Bauteile verwendet werden.

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Der Stecker weist eine Klemme 10 auf, die aus einem Federmetallstreifen hergestellt ist und einen Kontakt 12 und einen Abschluß 14 für den Leitungsdraht aufweist. Eine Basis 16 zur Aufnahme der Klemme 10 und eine Abdeckung 18, die mit der Basis einrastet, bilden ein isoliertes Gehäuse für die Klemme und die darin eingesetzten Drähte.

Der Leitungsdrahtabschluß 14 der Klemme 12 wird in der Weise hergestellt, daß ein Streifen mit länglichen öffnungen 22 und 24 in der Weise gebogen oder gefaltet wird, daß die öffung 22 über der öffnung 24 zu liegen kommt und aufrechtstehende Drahtführungsbauteile 26 und ein Lextungsdrahtanschlag 28 entsteht. Ovale öffnungen in dem Streifen 20 werden zu einer U-Form gebogen, wodurch Aussparungen 30 in den Drahtführungen 26 gebildet werden, die einen in die Klemme eingesetzten Draht aufnehmen und ihn so legen, daß er die öffnung 22 überbrückt. Die öffnung 22 ist ein längliches Sechseck mit V-förmigen, gegenüberliegenden Enden 36. Die öffnung 24-besitzt an den gegenüberliegenden Enden Kontaktlippen 38, die von der darüberliegenden öffnung 22 wegzeigen.

Von dem Leitungsdrahtabschluß 14 steht ein Kontakt 12 der Klemme 10 ab. Der Kontakt 12 besitzt einen ersten flachen Abschnitt 40, der von dem Abschluß 14 wegführt, einen ersten gebogenen Abschnitt 46 und eine Lippe 48, der von dem gebogenen Abschnitt 46 und eine Lippe 48, die sich von dem gebogenen Abschnitt 46 aus durch die Ebene des Streifens 20 und des ersten und zweiten flachen Abschnitts 40 und 44 erstreckt.

Das isolierte Gehäuse enthält eine Basis 16 und eine Abdeckung 18, die mit der Basis 16 einrasten kann. Die Basis 16 besitzt Seitenwände 50, eine Rückwand 52 und eine flache Unterseite Die Abdeckung 18 besitzt Seitenwände 54, eine Rückwand 55 und eine flache Oberseite 56. Zusammenwirkende, kreisförmige öffnungen 57 in den Rückwänden des Gehäuses ermöglichen die Auf-

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nähme einer Vielzahl von Drähten in dem Stecker. Die gegenüberliegenden Flächen 60 und 62 der Basis 16 bzw. der Abdeckung 18 besitzen Aussparungen 64 zur Aufnahme der Kontaktklemmen 10 und Aussparungen 100, die Hohlräume für die Kontaktklemmen 10 bilden. In der Aussparung 64 der Basis 16 ist eine längliche, rechteckige Durchbrechung 68 vorgesehen, die im wesentlichen mit den öffnungen 22 und 24 der Klemme 10 fluchtet. Die Seitenwände 66 der Aussparung 64 schließen die Klemme in dem Gehäuse ein. Die Flächen 70 bilden zusammen mit den Aussparungen 64 einen Sitz für die flachen Abschnitte 40 und 44 der Kontaktenden 12 der Kontaktklemme 10. Stege 72 trennen die Kontaktenden 12 der Klemmen 10 in dem Gehäuse von den benachbarten Klemmen. Eine Nut 74 nimmt die Lippe 48 des Kontaktendes 12 der Klemme 10 auf. Die Nut verläuft parallel zur Vorderseite der Basis 16 und besitzt eine Unterseite 76,' eine Vorderseite 78 und eine geneigte Rückseite 80. Die Nut 74 begrenzt das Ausmaß des Abbiegens des Kontaktes 1 2 der Klemme 10 und verhindert ein zu starkes Verbiegen des Kontaktes. Auf den Wänden 67 zwischen benachbarten Aussparungen der Basis 16 sind Zapfen 82 vorgesehen. Jeder Zapfen 82 besitzt einen ersten zylindrischen Abschnitt 84, einen ersten kegelstumpf förmigen Abschnitt 86, einen zweiten zylindrischen Führungsabschnitt 88 und einen zweiten kegelstumpfförmigen Abschnitt 90. Die gegenüberliegende Fläche 62 der Abdeckung 18, die Aussparungen 100 aufweist, besitzt rechteckige Einspannungsbauteile 104, die von der mit Aussparungen versehenen Fläche 102 abstehen. Jedes Bauteil 104 besitzt eine konkave Fläche 106 zum Ergreifen eines Drahtes. Bohrungen 108 in der Abdeckung 18 treffen mit den Zapfen 82 zusammen und entsprechen im Durchmesser dem ersten zylindrischen Abschnitt 84 des Zapfens 82, wodurch sie eine Passung mit Übermaß bilden und die Abdeckung 18 an der Basis 16 befestigen, wenn die Abdeckung 18 mit der Basis einrastet. Absprengscheiben 110 sind in den Bohrungen 108 vorgesehen, um die Abdeckung 18 während des Zusammenbaus des Steckers über der Basis 16 zu halten.

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Der Zusammenbau einer Vielzahl isolierter Leiter in dem Stekkeraufbau und die Selbstabisolierungs-Eigenschaft des Steckeraufbaus kann anhand der Figuren 4 bis 6 ohne Schwierigkeiten verstanden werden, in denen das Selbstabisolierungs-Merkmal
des Steckeraufbaus anhand des Drahtes W mit einem Isolierungsmantel I erläutert wird.

Die Abdeckung 18 wird über der Basis 16 angeordnet, in der
sich eine Klemme 10 befindet. Die Absprengscheibe 110 in den Bohrungen 108 hält das Gehäuse 18 auf den Zapfen 82, die von den Wänden 67 zwischen den Aussparungen 64 in dem ersten Gehäuse 16 abstehen. Jeder Draht W mit einem isolierten Mantel I wird in die Drahtführungsbauteile 26 der Klemme 10 bis zum Anstoßen des Drahtendes an dem Anschlagbauteil 28 des Abschlusses 14 eingeführt, und der Draht überbrückt die öffnung 22 in dem Lextungsdrahtabschluß 14. Unter Anwendung eines geeigneten Druckes wird die Abdeckung 18 nach unten gedrückt, wobei die Scheiben 110 in den Bohrungen 108 abgesprengt werden und jede konkave Fläche 106 des Teils 104 an
einen isolierten Draht angreift. Die Abdeckung 18 wird nach unten gedrückt, und das Bauteil 104 drückt den Draht gegen
die im Abstand voneinander angeordneten, scharfen Enden 36
der öffnung 22 und schabt den isolierten Mantel I ab, wodurch der Draht W an zwei Stellen freigelegt wird. Der Leiter wird in die öffnung 24 hineingepreßt, und die beiden freigelegten Stellen des Leiters werden mit den nach unten gebogenen, gegenüberliegenden Kontaktlippen 38 der öffnung 24 in Berührung gebracht. Der Bereich des isolierten Leiters zwischen den beiden freigelegten Stellen wird in der öffnung 68 der Basis 16 aufgenommen, und die beiden freigelegten Stellen des Leiters werden durch das Bauteil 104 in festen elektrischen Kontakt
mit den nach unten zeigenden, gegenüberliegenden Lippen 38
der öffnung 24 gebracht. Die nach unten zeigenden Ränder der

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Lippe 38 greifen an dem isolierten Mantel an und verhindern, daß er zurückgezogen wird und den Kontaktbereich zwischen den Lippen 38 und dem Draht stört oder beeinträchtigt. Durch die Passung mit Übermaß zwischen dem zylindrischen Abschnitt 84 des Zapfens 82 und der Bohrung 108 in der Basis 16 werden die Abdeckung 18 und die Basis 16 miteinander verschlossen, wodurch ein ausreichender Druck zwischen den freigelegten Abschnitten des Drahtes und den Lippen 38 erzeugt wird, um eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Lippen des Leitungsdrahtabschlusses 14 und dem Leitungsdraht sicherzustellen. Die V-förmigen Enden 36 der öffnung 22 bewirken, daß die Isolation I von dem Draht abgeschabt wird und sorgen für einen ausreichenden freien Raum zwischen den Enden 36 und dem Einspannbauteil 104, wodurch eine Beschädigung oder Durchtrennung des Drahtes W beim Einsetzen in die öffnung 22 vermieden wird.

Die Figuren 7 bis 9 veranschaulichen die Vielseitigkeit des Steckeraufbaus und der Kontaktklemme der vorliegenden Erfindung. Figur 7 zeigt die Verbindung zweier Drähte unter Verwendung identischer Steckerblöcke. Figur 8 zeigt die Verbindung zwischen einem Draht und einer Schaltkreisplatte unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Steckers. Figur 9 zeigt eine Verbindung zwischen einem Draht und einem herkömmlichen quadratischen Stift, der sich an einem Kopfstück einer gedruckten Schaltkreisplatte befindet.

Die Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen erläutern eine bevorzugte Ausführungsform des Steckeraufbaus und der Kontaktklemme der Erfindung. Für den Fachmann ergeben sich jedoch weitere Ausführungsformen, Abänderungen und Äquivalente .

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Claims

Patentansprüche

1) Elektrischer Stecker für isolierte Drähte mit einer Klemme für jeden Draht und einem isolierten Gehäuse mit einer Basis und einer mit der Basis einrastenden Abdeckung, wobei die Basis eine Fläche zur Aufnahme jeder Klemme und eine öffnung in der Fläche zur Aufnahme jedes isolierten Drahtes besitzt und die Abdeckung eine Fläche mit in Richtung zur Basis abstehenden Einrichtungen aufweist, die einen in den Stecker eingelegten, isolierten Draht ergreifen, wenn die Abdeckung mit der Basis einrastet, dadurch gekennzeichnet , daß jede Klemme (10) ein Paar im Abstand voneinander angeordneter, gegenüberliegender, die Isolation abschabender Elemente (36) enthält, die über einem Paar im Abstand voneinander angeordneter, gegenüberliegender Drahtkontaktlippen (38) liegen, die einwärts von den die Isolation abschabenden Elementen mit Abstand angeordnet sind.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand angeordneten, gegenüberliegenden, die Isolation abschabenden Elemente (36) über einem flachen Bauteil mit einem Paar im Abstand voneinander angeordneter, gegenüberliegender Drahtkontaktlippen (38) liegen.

3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Isolation abschabenden Elemente derart aus einem Streifen gefaltet sind, daß jedes dieser Elemente über jeweils einer Kontaktlippe zu liegen kommt.

4. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Isolation abschabenden Elemente eine oder mehrere V-förmige Auszackungen besitzen.

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Verwendung eines elektrischen Steckers nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung zur Basis abstehende Einrichtung an einem freigelegten Bereich jedes isolierten Drahtes mit diesen Elementen und den Kontaktlxppen angreift, um eine elektrische Verbindung herzustellen.

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