DE2913799A1

DE2913799A1 - Elektrischer verbinder fuer den anschluss von isolierten leitern sowie werkzeug zum herstellen der anschluesse

Info

Publication number: DE2913799A1
Application number: DE19792913799
Authority: DE
Inventors: John Peter Nijman
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-04-05
Publication date: 1979-10-18
Also published as: IL56995A0; FR2423880A1; GB2019119B; BE875636A; SE7903165L; DD143129A5; IT7921907A0; DK150179A; ZA791746B; GB2100529A; PL214884A1; BR7902191A; JPS54158689A; IT1112208B; GB2019119A; GB2100529B; NL7902956A; AU4588679A; CA1115371A

Description

PATEN I/A.NWA.LTE A. GRÜNECKER

EHPL-ING.

H. KINKELDEY

DR-ING

W. STOCKMAiR DR.-ING ■ AoE (CALTECH

K. SCHUMANN

na BEH NAT. ■ apL-PHva

P. H. JAKOB G. BEZOLD

ORRERrWT-ClPL-CBEM

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 13 692

5. April 1979

BUNKER MMO CORPORATION

Commerce Drive

Oak Brook, 111. 60521, USA

Elektrischer Verbinder für den Anschluß
von isolierten Leitern sowie Werkzeug
zum Herstellen der Anschlüsse

- Ansprüche -

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TELEFON (O3B)

TELEX DS-OS 3SQ TELESRAMME MONAPAT" TELEKOPIERER

Die Erfindung bezieht sich auf lötfreie elektrische Verbindungen und betrifft insbesondere einen elektrischen Verbinder mit Kontakten für die Herstellung einer die Leiterisolierung zerteilenden Quetschverbindung sowie ein Werkzeug zum Herstellen einer solchen Verbindung.

Seit einiger Zeit werden auf den Gebieten der Nachrichtenübermittlung, der Datenverarbeitung und des Verkehrs in zunehmendem Maße elektrische Verbinder für den lötfreien Anschluß von elektrischen Leitern benötigt. Der größte Bedarf besteht dabei wohl auf dem Gebiet der Nachrichtenübermittlung, auf welchem miniaturisierte Steckverbinder mit hoher Kontaktdichte vielfältige Anwendung finden. Steckleistenverbinder dieser Art sind u.A. in den US-Patentschriften 3 867 005 und 3 926 4-98 beschrieben. Wegen der großen Anzahl der an solchen Verbindern anzuschließenden Leiter und der geringen Abstände zwischen benachbarten Kontakten ist das Anschließen der Leiter durch Löten äußerst schwierig, zeitraubend und aufwendig. Aus diesem Grunde wurden für solche Steckleistenverbinder zum Zerteilen der Leiterisolierung eingerichtete Kontakte entwickelt und mit großem Erfolg zum Anschließen von isolierten Eindrahtleitern verwendet. Wegen der allgemein akzeptierten Forderung nach praktisch vernachlässigbaren Änderungen des Kontaktwiderstands erwiesen sich Verbinder mit Kontakten der vorstehend genannten Art jedoch als ungeeignet für den Anschluß .von Litzenleitern. Auf derartige Leiter ausgeübte Zugkräfte sowie das Kaltfließen der die Litzen umgebenden Isolierung führen zu Bewegungen und Verlagerungen der einzelnen Litzendrähte innerhalb der Kontakte und damit zu Änderungen des Kontaktwiderstands. Deshalb erfolgt das Anschließen von Litzenleitern an Steckleistenverbxndern noch immer durch Löten.

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Es besteht daher ein Bedarf an einem Steckleistenverbinder, welcher den lötfreien Anschluß von Litzenleitern und vorzugsweise auch von Eindrahtleitern ermöglicht. Damit ein solcher Verbinder in der Praxis wirtschaftlich verwendbar ist, muß das Anschließen der Leiter an den Zuvor in den Verbinder eingesetzten Eontakten möglich sein.

Die Erfindung richtet sich daher auf einen elektrischen Verbinder mit Einrichtungen zum sicheren Anschließen von isolierten Eindraht- und Litzenleitern an zum Zerteilen der Leiterisolierung eingerichteten Kontakten ohne Verlöten der Anschlüsse und nachdem die Kontakte vorher in den Verbinder eingesetzt wurden.

In einer Ausführungsform der Erfindung hat ein Verbinder der genannten Art einen Isolierkörper, eine Anzahl von Kontakten und für die Herstellung einer die Leiterisolierung zerteilenden Quetschverbindung Zutritt zu den Kontakten gewährenden Ausbildungen. Die Kontakte haben jeweils ein in einer Kammer des Isolierkörpers sitzendes Anschlußteil mit einander gegenüberstehenden Seitenwänden, und die zu den Kontakten Zutritt gewährenden Ausbildungen haben die Form von im Isolierkörper gebildeten Durchlässen zum Einführen eines Quetschwerkzeugs, mittels dessen die Seitenwände des Anschlußteils verformbar sind, um den jeweiligen Leiter an dem betreffenden Kontakt anzuschließen und zu befestigen.

Die Erfindung richtet sich ferner auf ein Werkzeug zum Anschließen von isolierten Eindraht- und/oder Litzen— leitern an einem solchen Verbinder in Form einer die Leiterisolierung durchdringenden Quetschverbindung. Das Verkzeugt hat einen zweigeteilt gabelförmigen Werkzeugkopf mit einem Eindrücksteg und einem Quetschstempel. Der Eindrücksteg hat eine längliche, im wesentli—

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chen ebene Endfläche, mit welcher er in Längsrichtung auf ein Stück des Leiters aufsetzbar ist, um diesen unter Zerteilen der Isolierung in das Anschlußteil eines Kontakts einzudrücken. Der Quetschstempel hat an seiner Endfläche Einrichtungen zum Einschneiden von Teilen der Seitenwände der Kontakte und zum Umfalten der betreffenden Seitenwandteile über dem Leiter für dessen Befestigung am Kontakt.

Die Merkmale der Erfindung sind im einzelnen in den Ansprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verbinders mit daran angeschlossenen Leitern eines vieladrigen Kabels,

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Schrägansicht des Verbinders nach Fig. 1 und der daran angeschlossenen Leiter,

Fig. 3 eine Teil-Schnittansicht des Verbinders zur Darstellung der beim Anschließen der Leiter aufeinander folgenden Schritte,

Fig. 4- eine Schrägansicht eines Anschlxeßwerkzeugs in einer bevorzugten Ausführungsforra der Erfindung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Anschlußteil eines im Verbinder nach Fig. 1 verwendeten Kontakts und

Fig. 6 eine Schrägansicht des Anschlußteils nach Fig. 5-

Fig. 1 zeigt einen elektrischen Verbinder 10, an dessen Kontakten isolierte Leiter 12 eines Kabels einzeln

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angeschlossen sind. Der als Steckleiste ausgebildete Verbinder 10 hat einen Isolierkörper 14· mit eixEC Anzahl von darin sitzenden Kontakten 16 und eine den Isolierkörper mit den Kontakten umgebende Fassung 18 aus Metall. Eine Beschreibung von Einzelheiten eines solchen Steckleistenverbinders und seiner einzelnen Teile findet sich in der US-PS 3 867 005 und 3 926 498, auf welche hier insoweit bezug genommen wird. Der Isolierkörper 14 hat eine Vielzahl von länglichen Kontaktkammern 20 und einen Zugriffseinlaß in Form eines sich quer über die Kammern 20 hinweg erstreckenden Schlitzes 22. Dieser gewährt Zutritt zu den Kontakten für das im folgenden näher beschriebene Anschließen der isolierten Leiter 12 an den Kontakten.

In Fig. 2 sind weitere Einzelheiten des Isolierkörpers 14 und der Kontakte 16 dargestellt. Der Isolierkörper 14-■hat eine Anzahl von aufrecht stehenden Zwischenwänden " 24, welche die Seiten der Kontaktkammern 20 bilden. Die Kontakte 16 haben-jeweils ein aktives Kontaktteil 26 für die elektrische Verbindung mit einem komplementären Kontakt und ein Anschlußteil 28 für die elektrische und mechanische Verbindung mit jeweils einem isolierten Leiter 12. Die Anschlußteile 28 der Kontakte haben jeweils ein rinnenförmiges Profil mit einem Boden 30 und einander gegenüberstehenden Seitenwänden 32, 3^ sowie mit zum Eindringen in die Isolierung eines in das Anschlußteil eingedrückten Leiters ausgebildeten Einrichtungen. '

Der Isolierkörper 14- ist gemäß der Erfindung so geformt, daß mittels der Anschlußteile 28 der in den Isolierkörper eingesetzten Kontakte 16 eine Quetschverbindung herstellbar ist. Zu diesem Zweck weisen die Zwischenwände 24 den vorstehend genannten Schlitz 22 auf, welcher einem Anschließwerkzeug Zutritt gewährt. Der Schlitz 22

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braucht nicht bis zum Boden der Kammern 20 hinabzureichen, muß sich jedoch bis unterhalb des oberen Bandes der Seitenwände 32, 34· des Anschlußteils 28 erstrecken, so daß also die Seitenwände 32 , 34- um ein Stück aufwärts in den Schlitz 22 hineinragen. Wie man in F.ig. 3 erkennt, wird das Anschließwerkzeug im wesentlichen lotrecht zum Anschlußteil 28 in die jeweilige Kontaktkammer 20 eingeführt, um die dem Schlitz 22 entsprechenden Teile der Seitenwände 32, 34- zu verformen und damit den jeweiligen Leiter 12 anzuschließen und zu befestigen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Anschlußteils 28 ist in Fig. 3, 5 und 6 gezeigt. Die Seitenwände 32, 34- * haben hier zum Zerteilen der Leiterisolierung eingerichtete Vorsprünge 36, deren Ausbildung und Wirkungsweise allgemein bekannt sind. Ferner hat das Anschluß— teil 28 einen am Boden 30 hervorstehenden, zum Eindringen in die Leiterisolierung eingerichteten konischen Vorsprung 37- Die Seitenwände .32, 34- haben einwärts abgewinkelte obere Randbereiche 38, welche Anlaufflächen für das Anschließwerkzeug bilden. Die Vorsprünge 36 sind in gegenseitigen Längsabständen in einiger Entfernung vom Schlitz 22 an den Seitenwänden 32, 34-geformt und haben im wesentlichen die gleiche !Funktion wie in einem bekannten Verbinder. Der konische Vorsprung 36 und die abgewinkelten Randbereiche 38 sind im Bereich des Schlitzes 22 geformt und dienen dazu, die mechanische Festigkeit sowie die elektrische Verbindung des Anschlusses zu verbessern. Beim Eindrücken eines Leiters in das Anschlußteil eines Kontakts durchdringt der konische Vorsprung 37 die Leiterisolierung und kommt dabei mit der Leiterseele in Berührung. Beim Verformen der Seitenwände 32, 34- durchschneiden deren Eandbereiche 38 die Leiterisolierung und kommen dabei ebenfalls in Berührung mit der Leiterseele. In der ge—

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zeigten Ausführungsform kommt also der elektrisch leitende Kontakt mittels der Vorsprünge 36, 37 und der Randbereiche 38 an vier Seiten des Leiters zustande. Darüber hinaus ist die mechanische Befestigung des Leiters am Anschlußteil verbessert, so daß Verlagerungen der Litzendrähte eines Leiters weitgehend ausgeschlossen sind.

Ein in Fig. 4 in einer bevorzugten Ausführung dargestelltes Anschließwerkzeug hat einen zweiteilig gabelförmigen Werkzeugkopf 40 mit einem Eindrücksteg 42 und einem Quetschstempel 44. Der Eindrücksteg 42 hat eine im wesentlichen ebene Endfläche 46, welche in Anlage an einem Leiter 12 bringbar ist, um diesen in das Anschlußteil 28 des jeweiligen Kontakts 16 einzudrücken. Der Quetschstempel 44 hat eine besonders geformte Endfläche 48 mit Einrichtungen zum Einschneiden von Teilen der Seitenwände 32, 34 des Anschlußteils sowie Einrichtungen zum Umfalten der eingeschnittenen Seitenwand— teile über bzw. auf den Leiter. In der gezeigten Aus— führungsform dienen zum Einschneiden der Seitenwände bogenförmig gekrömmte Kanten 50, welche die Seitenwände beim Einführen des Werkzeugs in eine Kammer 20 durchscheren, und zum Umfalten der Seitenwandteile dienen gekrümmte Flächen 52, welche entlang einem Mittelstreifen 5^ zusammentreffen. Beim Einführen des Werkzeugs in eine Kontaktkammer 20 führen die gekrümmten Flächen 52 die ausgeschnittenen Teile 38 der Seitenwände 32, 34- über den Leiter und in diesen hinein, so daß der Kontakt auf den Leiter aufgequetscht und elektrisch damit verbunden wird.

Bei einem herkömmlichen Steckleistenverbinder werden bis zu fünfundzwanzig Leiter an einer entsprechenden Anzahl von Kontakten an jeder Seite des Verbinders angeschlossen. Dazu werden die Leiter einzeln auf die

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Anschlußteile der jeweiligen Kontakte ausgerichtet und mittels eines dafür vorgesehenen Werkzeugs angeschlossen. Die aufeinander folgenden Schritte beim Anschließen von Leitern an dem beschriebenen Verbinder mittels des erfindungsgemäßen Werkzeugs sind in Fig. 3 dargestellt. Fach dem Ausrichten der Leiter auf die Anschlußteile 28 der Kontakte werden sie mittels des Werkzeugkopfs 40 in die Anschlußteile eingedrückt und diese dann auf den jeweiligen Leiter aufgequetscht. Dabei wird das Werkzeug für jeden Leiter um einen Schritt von rechts nach links in Fig. 3 weiterbewegt. Der anzuschließende Leiter wird dabei zunächst mittels des Eindrückstegs 42 in das Anschlußteil eingedrückt, so daß er dann mittels des Quetschstempels 44 befestigt werden kann. Wie man in Fig. 3 erkennt, ragt der Quetschstempel 44 seitlich über die Seitenwände 32, 34 des Anschlußteils hinaus und findet Aufnahme in dem zu diesem Zx*eck vorgesehenen •Schlitz 22. Dieser muß eine ausreichende Tiefe haben, damit sich der Quetschstempel 44 vollständig einführen läßt, um die Seitenwände 32, 34 einzuschneiden und die eingeschnittenen Teile derselben auf den Leiter und in diesen hinein zu quetschen.

Die vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsbexspxele sind im Rahmen der Erfindung in verschiedener Weise abwandelbar. Sämtliche Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können deshalb sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Leerseite

Claims

P 13 692

P_a_t_e_n_t_a_n_s_£_r_ü_c_ji_e

Λ.) Elektrischer Verbinder für den Anschluß von isolierten Leitern, ge kenn ζ e i chnet durch einen Isolierkörper (1²I-) mit einer Anzahl von Kontaktkammern (20), einer Anzahl von elektrischen Kontakten (16), welche jeweils ein zwei einander gegenüberstehende Seitenwände (32, 3²O aufweisendes, in jeweils einer Kontaktkammer sitzendes Anschlußteil (28) aufweisen, und mit im Isolierkörper geformten, Zutritt zu den Seitenwänden der Anschlußteile gewährenden Ausbildungen (22) zum Einführen eines Werkzeugs (40) zum Verformen der den genannten Ausbildungen benachbarten Bereiche der Seitenwände für die Befestigung der Leiter (12) in den Anschlußteilen.
2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (14) die Xontaktkammern (20) begrenzende Zwischenwände (24) aufweist und daß die Ausbildungen zum Einführen des Werkzeugs in den Zwischenwänden geformte Durchlässe (22) darstellen.
3· Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände (24) die Form von länglichen, aufrecht stehenden Stegen, haben und daß

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die Durchlässe (22) die Form eines quer durch die Zwi-■schenwände hindurch verlaufenden Schlitzes haben.
4. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (28) der Kontakte (16) jeweils einen mit den Seitenwänden (32, 34) einstükkigen Boden (30) und im Bereich der Durchlässe (22) des Isolierkörpers (14) angeordnete Einrichtungen (36) zum Zerteilen der Leiterisolierung aufweisen.
5. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (28) der Kontakte (16) jeweils ein längliches Rinnenprofil mit sich durchgehend über die gesamte Länge erstreckenden Seitenwänden (32, 34) aufweisen und daß die Seitenwände in gewissem Abstand von den Durchlässen (22) des Isolierkörpers (14) einander gegenüber einwärts hervorstehende Einrichtungen (36) zum Zerteilen der Leiterisolierung haben.
6. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (30) des Anschlußteils (28) einen damit einstückig geformten, aufwärts hervorstehenden Vorsprung (37) zum Eindringen in die Leiterisolierung aufweist.
7· Verbinder nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kontakt-Anschlußteil (28) zwei Paare von einstückig mit den Seitenwänden (32, 34) geformten Vorsprüngen (36) zum Zerteilen der Isolierung aufweist, welche einander in gewissem Abstand beiderseits der Durchlässe (22) des Isolierkörpers gegenüberstehen.
8. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (14) zwei Reihen von nach außen offenen Kontaktkammern an einander gegenüberliegenden Seiten und in jeder dieser Seiten einen

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sich quer durch die Kammern hindurch erstreckenden Schlitz (22) aufweist.
9- Verbinder nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich die Seitenwände (32, 34) aufwärts in den quer verlaufenden Schlitz (22) hinein, jedoch nicht bis an die äußere Endfläche der aufrecht stehenden Zwischenwände (24) heran erstrecken, so daß die im Bereich des Schlitzes liegenden Teile der Seitenwände mittels des in den Schlitz eingeführten Werkzeugs (40) unter Zerteilung der Isolierung um den im jeweiligen Anschlußteil (28) angeordneten Leiter herum verformbar sind.
10. Verbinder nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (32, 34) des Anschlußteils (28) durchgehend im wesentlichen gleiche Höhe aufweisen.
11. Werkzeug zum Anschließen eines isolierten Leiters an einem zum Zerteilen der Isolierung eingerichteten Anschlußteil eines elektrischen Kontakts, welches in einer Kontaktkammer eines Verbindereinsatzes angeordnet ist und die Form eines länglichen Rinnenprofils mit Seitenwänden und einem eine aufwärts hervorstehende Einrichtung zum Eindringen in die Isolierung aufweisenden Boden hat, gekennzeichnet durch einen gabelförmig zweigeteilten Werkzeugkopf (40) mit einem Eindrücksteg (44), welcher mit einer im wesentlichen ebenen Endfläche (46) in Anlage an einem Leiter (12) bringbar ist, um diesen in das in der Kontaktkammer sitzende Anschlußteii (28) einzudrücken, und mit einem Quetschstempel (44), dessen Endfläche Ausbildungen (50) zum Einschneiden von Teilen der Seitenwände (32, 34) des Anschlußteils im Bereich von dessen Einrichtung zum Eindringen in die Isolierung sowie Ausbildungen (54) zum

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Umfalten der Seitenwandteile (38) über den Leiter für die mechanische Befestigung desselben in elektrischem Kontakt mit dem Anschlußteil aufweist.

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