DE3047684A1 - ELECTRICAL CONNECTOR, METHOD FOR ITS CONNECTION AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD - Google Patents
ELECTRICAL CONNECTOR, METHOD FOR ITS CONNECTION AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHODInfo
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Abstract
10 Zusammenfassung Elektrischer Steckverbinder (1), Verfahren zu seinem Anschluß und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Um zum Verbinden mit einem mehrdrähtigen Leiter (6) eine homogene und dauerhafte Verbindung zwischen dem Steckverbinder (1) und dem Leiter (6) zu erzielen, ist ein Krimp-Abschnitt (3) mit mindestens einer Öffnung (9, 10) versehen, durch die das Lot in den Krimp-Abschnitt (3) bzw. in den Leiter (6) gebracht wird. Das Einbringen des Lotes kann dabei vor oder nach dem Krimp-Vorgang erfolgen. Das Erhitzen des Lotes erfolgt nach dem Krimp-Vorgang. Die Erfindung ist insbesondere verwendbar bei elektrischen Steckverbindungen im Automobil oder in elektrischen Geräten, an die erhöhte Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit gestellt werden. (Figur 2) (2 Blatt Zeichnungen)10 Summary of electrical connector (1), method for its connection and device for carrying out the method. In order to achieve a homogeneous and permanent connection between the connector (1) and the conductor (6) for connection to a multi-wire conductor (6), a crimp section (3) is provided with at least one opening (9, 10) through which the solder is brought into the crimp section (3) or into the conductor (6). The solder can be introduced before or after the crimping process. The solder is heated after the crimping process. The invention can be used in particular in electrical plug connections in automobiles or in electrical devices which are subject to increased requirements in terms of corrosion resistance. (Figure 2) (2 sheets of drawings)
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Kontaktabschnitt, der mit einem Abschnitt eines mehrdrähtigen Leiters verbunden ist.The invention relates to an electrical connector with a contact section which is connected to a section of a multi-wire conductor.
Derartige Steckverbinder finden Anwendung bei der Verdrahtung von elektrischen und elektronischen Geräten und Anlagen, insbesondere auch in Hausgeräten und Automobilen. An die Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Draht werden insbesondere zwei Anforderungen gestellt:Such connectors are used in the wiring of electrical and electronic devices and systems, especially in household appliances and automobiles. In particular, two requirements are placed on the connection between the connector and the wire:
Zum ersten soll der elektrische Übergangswiderstand gleichbleibend gering sein. Zum zweiten soll die Verbindungsstelle auf Zug hochbelastbar sein.First, the electrical contact resistance should be consistently low. Second, the connection point should be able to withstand high loads when pulled.
Es ist bekannt, einen elektrischen Steckverbinder mit dem Draht zu verlöten, zu verschweißen oder mittels Krimpen auf diesen aufzupressen (anzuschlagen). Es ist auch schon eine Vorrichtung bekannt geworden, mittels der die Verbindung durch Kombination von Verschweißen und Anschlagen hergestellt wird, siehe veröffentlichte Deutsche Patentanmeldung DE-OS 27 22 552. Eine Schweißverbindung kann jedoch in der Regel nur bei gleichartigen zu verbindenden Metallen erfolgen, und der werkzeugmäßige Aufwand ist beachtlich. Schließlich ist es bekannt, verzinnte Litzen an ein Kontaktteil anzuschlagen.It is known to solder an electrical connector to the wire, to weld it or to press it onto the wire by means of crimping. A device has also become known by means of which the connection is established by a combination of welding and abutment, see published German patent application DE-OS 27 22 552. A weld connection can, however, generally only be made with the same type of metals to be connected, and the tool-related effort is considerable. Finally, it is known to attach tinned strands to a contact part.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder zu schaffen, bei dem die Vorteile des Lötens und des Anschlagens miteinander verbunden sind.The invention is based on the object of creating a connector in which the advantages of soldering and hitting are combined with one another.
Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass der Kontaktabschnitt in mindestens ein Paar Lappen geteilt ist, das den Leiter umfasst, dass zwischen den um den Leiter gebogenen Lappen mindestens eine Öffnung als Zugang zum Leiter angeordnet ist und dass die Lappen mit dem Leiter verlötet sind. Die Öffnung kann sich quer zur Längsachse oder in Richtung der Längsachse des Steckverbinders erstrecken. Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Steckverbinder sieht vor, dass ein Stück Lötdraht zwischen die Lappen geklemmt wird, dass das oder die Paar Lappen um den Leiter gebogen werden und dass der Steckverbinder und/oder der Leiter im Bereich des Zwischenraumes erhitzt wird. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens erfolgt die Erhitzung durch an dem Kontaktabschnitt und/oder dem Leiter anliegende Elektroden.For this purpose, the invention proposes that the contact section is divided into at least one pair of tabs that encompass the conductor, that at least one opening is arranged between the tabs bent around the conductor as access to the conductor and that the tabs are soldered to the conductor. The opening can extend transversely to the longitudinal axis or in the direction of the longitudinal axis of the connector. A method for producing an electrical connection with an electrical connector provides that a piece of soldering wire is clamped between the tabs, that the pair or pairs of tabs are bent around the conductor and that the connector and / or the conductor is heated in the region of the gap . In the case of a device for carrying out the aforementioned method, the heating is carried out by electrodes resting on the contact section and / or the conductor.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Steckverbinder nach der Erfindung sieht vor, dass das oder die Paar Lappen um den Leiter gebogen werden und dass durch den Zwischenraum erhitztes, flüssiges Lot auf den Leiter aufgetropft wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens sieht vor, dass eine elektrische Spule zur Aufnahme und zur Erhitzung eines Lötdrahtes dient.Another method for producing an electrical connection with a connector according to the invention provides that the pair or pairs of tabs are bent around the conductor and that heated, liquid solder is dripped onto the conductor through the gap. A device for carrying out the aforementioned method provides that an electrical coil is used for receiving and heating a solder wire.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen sehr kleine elektrische Übergangswiderstände und sind auf Zug hoch belastbar. Die Korrosionsgefahr ist gering, und die beiden Verfahrenstechniken Krimpen und Löten lassen sich hier vorrichtungsmäßig gut kombinieren. Insbesondere wird vermieden, dass Lot bis zur Steckbuchse oder dergl. wandert und die ordnungsgemäße Steckverbindung beeinträchtigt.The compounds according to the invention show very small electrical contact resistances and can withstand high loads when pulled. The risk of corrosion is low, and the two process technologies of crimping and soldering can be combined well in terms of devices. In particular, it is avoided that solder migrates to the socket or the like and impairs the proper plug connection.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Steckverbindern dargestellt, die anhand zweier möglicher Verfahren mit einem Litzenleiter verbunden werden.In the drawing, two exemplary embodiments of plug connectors according to the invention are shown, which are connected to a stranded conductor using two possible methods.
Figur 1 zeigt einen ersten elektrischen Steckverbinder nach der Erfindung, in dessen Anschlußbereich ein Stück Lötdraht eingeklemmt ist.FIG. 1 shows a first electrical connector according to the invention, in the connection area of which a piece of solder wire is clamped.
Figur 2 zeigt den elektrischen Steckverbinder nach Figur 1, dessen Anschlußbereich - nachdem er mitsamt dem Stück Lötdraht an ein Endstück einer Litze angeschlagen wurde - mit Hilfe einer elektrischen Widerstands-Lötvorrichtung erhitzt wird.FIG. 2 shows the electrical connector according to FIG. 1, the connection area of which - after it has been attached to an end piece of a stranded wire together with the piece of soldering wire - is heated with the aid of an electrical resistance soldering device.
Figur 3 zeigt den Steckverbinder nach Figur 1, der jedoch zunächst ohne Lötdraht an ein Endstück einer Litze angeschlagen wurde, wobei ein Lötdraht nun mit Hilfe einer elektrischen Induktivität zum Schmelzen gebracht wird, so dass flüssiges Lot in den Anschlußbereich eindringt.FIG. 3 shows the connector according to FIG. 1, which, however, was initially attached to an end piece of a stranded wire without soldering wire, a soldering wire now being melted with the aid of an electrical inductance so that liquid solder penetrates the connection area.
Figur 4 zeigt einen zweiten Steckverbinder, bei dem eine Litze im rechten Winkel zu seiner Längsachse angebracht werden soll und in dessen Anschlußbereich ein Stück Lötdraht eingeklemmt ist.FIG. 4 shows a second connector in which a stranded wire is to be attached at right angles to its longitudinal axis and a piece of solder wire is clamped in the connection area.
Figur 5 zeigt die Anwendung einer Lötvorrichtung bei dem zweiten Steckverbinder entsprechend der Figur 2.FIG. 5 shows the use of a soldering device in the second connector according to FIG.
Figur 6 zeigt die Ansicht A in Figur 4, also die Ansicht auf den Anschlußbereich des zweiten Steckverbinders mit einem eingeklemmten Stück Lötdraht.FIG. 6 shows view A in FIG. 4, that is to say the view of the connection area of the second connector with a clamped-in piece of solder wire.
Der Steckverbinder 1 ist im Ausführungsbeispiel als Steckbuchse 2 mit einer Krimp-Kralle 3 aus Metallblech gestanzt und gebogen. Die Krimp-Kralle 3 dient zum Anschluß an einem abisolierten Endabschnitt 4 eines mit einer Isolierung 5 versehenen Litzenleiters 6. Die Krimp-Kralle 3 weist zwei Paar Lappen 7 und 8 auf, zwischen denen je ein Zwischenraum 9 und 10 vorgesehen ist. Die Längsachse der Krimp-Kralle 3 stimmt hier mit der Längsachse der Steckbuchse 2 überein, sie ist mit x-x bezeichnet. Daß dies nicht immer der Fall sein muß, ist zum Beispiel zu den Figuren 4 bis 6 beschrieben. Die Zwischenräume 9 und 10 erstrecken sich etwa rechwinklig zur Längsachse x-x; eine andere Anordnung, zum Beispiel im Winkel von 45°, ist ebenfalls möglich. In die Zwischenräume 9 und 10 ist ein Stück Lötdraht 11 eingeklemmt.In the exemplary embodiment, the connector 1 is punched and bent from sheet metal as a socket 2 with a crimp claw 3. The crimp claw 3 is used for connection to a stripped end section 4 of a stranded conductor 6 provided with insulation 5. The crimp claw 3 has two pairs of tabs 7 and 8, between which a space 9 and 10 is provided. The longitudinal axis of the crimping claw 3 here coincides with the longitudinal axis of the socket 2; it is denoted by x-x. That this does not always have to be the case is described for FIGS. 4 to 6, for example. The spaces 9 and 10 extend approximately at right angles to the longitudinal axis x-x; another arrangement, for example at an angle of 45 °, is also possible. A piece of solder wire 11 is clamped into the spaces 9 and 10.
In die Krimp-Kralle 3 wird nun der Endabschnitt 4 des Litzenleiters 6 eingelegt und zusammen mit dem Stück Lötdraht 11 durch Verformung der Krimp-Kralle 3 an den Steckverbinder 1 angekrimpt (angeschlagen). Das Ergebnis ist in Figur 2 zu erkennen. Die Enden des Stück Lötdrahtes 11 ragen aus den Zwischenräumen 9 und 10 heraus; sie sind hier etwa 5 Millimeter lang.The end section 4 of the stranded conductor 6 is now inserted into the crimp claw 3 and, together with the piece of solder wire 11, is crimped onto the connector 1 by deforming the crimp claw 3. The result can be seen in FIG. The ends of the piece of solder wire 11 protrude from the spaces 9 and 10; they are about 5 millimeters long here.
Sodann wird die Krimp-Kralle 3 zwischen zwei Elektroden 12 und 13 gebracht. Der untere Brückenteil 3a der Krimp-Kralle 3 liegt dabei auf der Elektrode 12 auf, während die Elektrode 13 zwischen den Lappenpaaren 7 und 8 hindurch im Bereich der Zwischenräume 9 und 10 unmittelbar auf den Abschnitt 4 des Litzenleiters 6 drückt. In Folge der elektrischen Widerstandserhitzung des Bereiches zwischen den Elektroden 12 und 13 schmilzt der Lötdraht 4. Es ist dabei eine Art Kapillarwirkung zu erkennen: Die Enden des Stück Lötdrahtes 11 werden in den Litzen-Abschnitt 4 "hineingesaugt" und füllen dort die Zwischenräume der Litze 6 aus. Die Folge ist eine homogene Verbindung zwischen der Litze 6 und der Krimp-Kralle 3.The crimping claw 3 is then placed between two electrodes 12 and 13. The lower bridge part 3a of the crimp claw 3 rests on the electrode 12, while the electrode 13 presses directly on the section 4 of the stranded conductor 6 between the pairs of tabs 7 and 8 in the area of the spaces 9 and 10. As a result of the electrical resistance heating of the area between the electrodes 12 and 13 melts the solder wire 4. A type of capillary effect can be seen here: the ends of the piece of solder wire 11 are "sucked into" the stranded section 4 and fill the spaces between the stranded wires 6 there. The result is a homogeneous connection between the stranded wire 6 and the crimp claw 3.
In Figur 3 ist der gleiche Steckverbinder 1 wie in Figur 1 dargestellt. Jedoch wurde hier die Krimp-Kralle 3 zunächst ohne Lötdraht an eine Litze 6' angeschlagen. Von oben wird ein Endabschnitt eines Lötdrahtes 11' senkrecht in Richtung auf den Abschnitt 4' der Litze 6' herangeführt, der in den Zwischenräumen 9 und 10 zwischen den Lappenpaaren 7 und 8 unisoliert freiliegt. Oberhalb der Krimp-Kralle 3 ist eine Spule 14 angeordnet, die den Lötdraht 11' induktiv erwärmt, so dass das Lot in Form von Tropfen durch die Zwischenräume 9 und 10 auf den Abschnitt 4' der Litze 6' fällt. Das Lot dringt dabei in die Litze 6' ein und füllt alle vorhandenen Zwischenräume aus. Die Folge ist eine homogene Verbindung zwischen der Litze 6' und der Krimp-Kralle 3.In Figure 3, the same connector 1 as in Figure 1 is shown. However, here the crimp claw 3 was initially attached to a stranded wire 6 'without soldering wire. From above, an end section of a soldering wire 11 'is brought up vertically in the direction of section 4' of stranded wire 6 ', which is exposed uninsulated in spaces 9 and 10 between pairs of tabs 7 and 8. A coil 14 is arranged above the crimping claw 3, which inductively heats the soldering wire 11 'so that the solder falls in the form of drops through the spaces 9 and 10 onto the section 4' of the braid 6 '. The solder penetrates into the braid 6 'and fills all existing spaces. The result is a homogeneous connection between the stranded wire 6 ′ and the crimp claw 3.
In den Figuren 4 bis 6 ist ein Steckverbinder 21 mit einer Steckbuchse 22 dargestellt, bei dem die Längsachse x'-x' der Krimp-Kralle 23 senkrecht zur Achse x"-x" der Steckbuchse 22 verläuft; sie könnte in einem anderen Anwendungsfalle auch in einem Winkel von zum Beispiel 45 oder 60° hierzu verlaufen. Die Krimp-Kralle 23 ist bestimmt zum Anschlagen an einen Endabschnitt 24 einer isolierten Litze. Hierzu ist an der Krimp-Kralle 23 ein Lappenpaar 25 angeordnet, das sich nahezu senkrecht zur Achse x-x und zur Achse x'-x' erstreckt. Die Krimp-Kralle 23 ist zum besseren Einrollen an den Enden 26 des Lappenpaares 25 etwas in Richtung zu der Steckbuchse 22 hin abgebogen. Zwischen das LappenpaarIn Figures 4 to 6, a plug connector 21 is shown with a socket 22, in which the longitudinal axis x'-x 'of the crimp claw 23 runs perpendicular to the axis x "-x" of the socket 22; in another application, it could also run at an angle of, for example, 45 or 60 ° to this. The crimping claw 23 is intended to be attached to an end section 24 of an insulated stranded wire. For this purpose, a pair of tabs 25 is arranged on the crimping claw 23, which tabs extend almost perpendicular to the axis x-x and to the axis x'-x '. The crimping claw 23 is bent somewhat in the direction of the socket 22 at the ends 26 of the pair of flaps 25 for better curling. Between the pair of flaps
25 ist in dem Zwischenraum 27 ein Stück Lötdraht 28 geklemmt.25, a piece of solder wire 28 is clamped in the space 27.
In die Krimp-Kralle 23 wird nun ein abisolierter Endabschnitt 24 (oder Zwischenabschnitt) eines Litzenleiters eingebracht und durch Einrollen der Lappen 25 zusammen mit dem Stück Lötdraht 28 an den Steckverbinder 21 angeschlagen. Das Ergebnis ist in Figur 5 zu erkennen. Ein Ende des Lötdrahtes 28 ragt aus dem Zwischenraum 27 der Krimp-Kralle 23 heraus. Wie schon zur Figur 2 beschrieben, wird nun die Lötstelle erhitzt und der Lötdraht 28 zieht sich in die Litze 24. Die Folge ist eine homogene Verbindung zwischen der Litze 24 und der Krimp-Kralle 23.A stripped end section 24 (or intermediate section) of a stranded conductor is then introduced into the crimp claw 23 and attached to the connector 21 by rolling in the tabs 25 together with the piece of soldering wire 28. The result can be seen in FIG. One end of the solder wire 28 protrudes from the space 27 of the crimp claw 23. As already described for FIG. 2, the soldering point is now heated and the soldering wire 28 pulls into the stranded wire 24. The result is a homogeneous connection between the stranded wire 24 and the crimp claw 23.
Eine weitere Möglichkeit, den Steckverbinder 21 zu verlöten, ist schon zur Figur 3 beschrieben worden: In den Zwischenraum 27 wird flüssiges Lot getropft.Another possibility of soldering the connector 21 has already been described for FIG. 3: Liquid solder is dripped into the space 27.
Zwei mögliche Anordnungen der Krimp-Kralle, zwei mögliche Verfahren und zwei Vorrichtungen hierzu sind ausführlich beschrieben worden. Jedoch sind diese zwar als vorteilhafte, aber auch nur als beispielhafte Ausführungen der Erfindung zu verstehen. So kann die Öffnung nicht nur als offener Schlitz, sondern z.B. auch als Langloch ausgebildet sein, das z.B. im Brückenteil 3a der Krimpkralle 3 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Zwischenraum nur auf die andere Seite der Krimpkralle 3 verlegt worden.Two possible arrangements of the crimping claw, two possible methods and two devices for this purpose have been described in detail. However, these are to be understood as advantageous, but also only as exemplary embodiments of the invention. Thus, the opening can be designed not only as an open slot, but also, for example, as an elongated hole, which is arranged, for example, in the bridge part 3a of the crimping claw 3. In this case, the space has only been relocated to the other side of the crimping claw 3.
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