DE3729490A1

DE3729490A1 - Elektrisches verbindungselement

Info

Publication number: DE3729490A1
Application number: DE19873729490
Authority: DE
Inventors: Masaichi Sato
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-09
Filing date: 1987-09-03
Publication date: 1989-03-16
Anticipated expiration: 2007-09-04
Also published as: DE8711955U1; DE3729490C3; GB8719663D0; JPS6414883A; GB2208976B; GB2208976A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für elektrische Drähte sowie ein Verfahren zum Verbinden elektrischer Drähte mit dem Verbindungselement. Insbesondere soll dabei das Ver bindungselement die elektrischen Drähte oder Druckeinwirkung festhalten.

Zum Verbinden elektrischer Drähte werden im allgemeinen Ver bindungselemente zwischen den Drähten verwendet, wobei das Verbindungselement im wesentlichen einen Anschlußabschnitt und einen Quetsch- oder Preßabschnitt aufweist.

Der Anschlußabschnitt dient dabei dazu, das Verbindungsele ment mit einem anderen Verbindungselement elektrisch zu ver binden, während der Quetschabschnitt für die elektrische Ver bindung mit dem elektrischen Draht sorgt.

Die Verbindung zweier elektrischer Drähte erfolgt im allge meinen entweder durch Verformen eines Quetschabschnitts, der den elektrischen Draht von außen umgibt und festhält, oder durch zusätzliches Verlöten des Quetschabschnitts mit dem elektrischen Draht.

Im ersten Fall kann jedoch eine vollständige elektrische Ver bindung zwischen dem elektrischen Draht und dem Quetschab schnitt des Verbindungselements nicht sichergestellt werden, so daß ein nicht-leitender Zustand eintreten kann. Dieser nicht-leitende oder schlecht-leitende Zustand ergibt sich häufig aufgrund von Änderungen und insbesondere aufgrund einer allmählichen Erhöhung des elektrischen Widerstandes nach einiger Zeit, beispielsweise nach etwa 5 Jahren.

Im zweiten Fall vervollständigt das Löten die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Draht und dem Quetsch abschnitt, so daß die Verbindung langfristige Änderungen überdauern kann. Das Löten erfordert jedoch einen zusätzli chen Erwärmungsschritt, der zeitraubend und unwirtschaftlich ist. Darüber hinaus führt eine unzureichende Verlötung zu einem schlechteren Produkt, so daß sich die Ausbeute verrin gert.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden und ein Verbindungsele ment anzugeben, das eine vollständige elektrische Verbindung zwischen einem Quetschabschnitt eines Verbindungselements und einem elektrischen Draht ermöglicht. Mit dem erfindungs gemäßen Verfahren soll ferner eine vollständige Verbindung zwischen dem Verbindungselement und einem elektrischen Draht ohne einen zusätzlichen Lötschritt ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche ge löst, insbesondere mit den Merkmalen der unabhängigen An sprüche 1 und 8.

Das erfindungsgemäße elektrische Verbindungselement weist einen Anschlußabschnitt zum elektrischen Verbinden mit einem anderen Verbindungselement, einen durch Krafteinwirkung ver formbaren Quetschabschnitt zum Festhalten des elektrischen Drahtes von außen und eine elektrisch leitfähige Schicht aus leicht plastisch verformbarem metallischem Material auf, die auf der Innenseite des Quetschabschnitts ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Verbinden elektri scher Drähte mit einem elektrischen Verbindungselement, das einen Anschlußabschnitt und einen Quetschabschnitt aufweist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine elek trisch leitfähige Schicht aus leicht plastisch verformbarem metallischem Material auf eine Oberfläche des Quetschab schnitts aufgetragen, danach der Quetschabschnitt durch Druck einwirkung auf äußere Enden der Oberfläche derart gebogen, daß die elektrisch leitfähige Metallschicht auf der Innen seite des Quetschabschnitts zu liegen kommt, Einführen des elektrischen Drahtes in den gebogenen Quetschabschnitt und schließlich Verbiegen des Quetschabschnitts derart, daß der elektrische Draht durch die elektrisch leitfähige Metall schicht gehalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Verbindungselements für elektrische Drähte,

Fig. 2 eine Verbindung des Verbindungselements gemäß Fig. 1 mit elektrischen Drähten,

Fig. 3 eine Aufsicht eines Rohlings mehrerer elektrischer Verbindungselemente gemäß Fig. 1 vor dem Durchtrennen und Biegen,

Fig. 4 eine Aufsicht eines Verbindungselements gemäß Fig. 1 vor dem Auftragen von Lötmittel und dem ersten Ver biegen,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verbindungselements und

Fig. 6 eine Aufsicht des Verbindungselements gemäß Fig. 5 vor dem Auftragen des Lötmittels und dem ersten Ver biegen.

Fig. 1 zeigt ein Stecker-Verbindungselement 1 und ein Buch sen-Verbindungselement 2 zum Verbinden elektrischer Drähte. Beide Verbindungselemente 1 und 2 sind mit ineinander pas senden Anschlußabschnitten 11 bzw. 21 versehen, die durch Einführen des Steckerabschnitts 21 in den Buchsenabschnitt 11 miteinander verbunden werden können.

Gemäß Fig. 2 wird die Verbindung zwischen den Verbindungs elementen 1 und 2 und den elektrischen Drähten 3 und 4 durch Quetschabschnitte 12, 13 und 22, 23 der entsprechenden Verbin dungselemente 1 und 2 hergestellt. Der Quetschabschnitt 12 des Stecker-Verbindungselements 1 wird zusammengedrückt, um die entsprechenden Hälften des Drahtes 3 von den beiden Sei ten her festzuhalten. Der Quetschabschnitt 22 des Buchsen- Verbindungselements 2 wird ebenfalls gebogen und angedrückt, um die entsprechenden Hälften des äußeren Umfangs des ande ren Drahtes 4 festzuhalten.

Das Stecker-Verbindungselement 1 ist ferner mit einem Hilfs quetschabschnitt 14 zusätzlich zu dem Quetschabschnitt 12 versehen, um eine feste Verbindung des Drahtes 3 sicherzu stellen. Der Hilfsquetschabschnitt 14 umfaßt die gesamte äußere Umfangsfläche des Drahtes 2 und hält diesen fest.

Das erfindungsgemäße Verbindungselement für elektrische Dräh te zeichnet sich insbesondere durch Lötschichten 13 bzw. 23 aus, die in der Zeichnung mit Punkten versehen sind. Die Löt schichten 13 und 23 sind auf der Innenseite der Quetschab schnitte 12 bzw. 22 als elektrisch leitfähige Metallschichten ausgebildet.

Vorzugsweise sind die Lötschichten 13 und 23 so bemessen, daß ihre Länge in Drahtlängsrichtung etwa 2/3 der Länge der Quetschabschnitte 12 und 22 betragen.

Die Lötschichten 13 und 23 befinden sich in fertigem Zustand zwischen den elektrischen Drähten 3 oder 4 einerseits und dem entsprechenden Quetschabschnitt 12 bzw. 22. Die Lötschicht verformt sich relativ leicht plastisch, wenn der Quetschab schnitt verformt wird.

Dadurch füllen die plastisch verformten Lötschichten 13 und 14 die Zwischenräume zwischen den Drähten 3 bzw. 4 und den Quetschabschnitten 12 bzw. 22 aus, wenn die Verbindungsele mente in der vorgesehenen Weise verbogen und gequetscht wer den; dadurch werden große Kontaktflächen gebildet, und man erhält eine gute elektrische Leitfähigkeit zwischen den elek trischen Drähten und dem Quetschabschnitt.

Gemäß Fig. 2 bestehen die Stecker- und Buchsen-Verbindungs elemente 1 bzw. 2 aus Messing oder Rotguß und werden ineinan der gesteckt; die elektrischen Drähte 3 und 4 bestehen aus Kupfer, um einen guten elektrischen Kontakt sicherzustellen. Eine derartige Verbindung gewährleistet über mehr als 10 Jah re einen sicheren elektrischen Anschluß.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform zeigt ein ring förmiges Verbindungselement 5 mit einem Anschlußabschnitt 51, einem Quetschabschnitt 52 und einem Hilfsquetschabschnitt 54, die jeweils aus Aluminium bestehen, sowie eine Lötschicht 53 auf der Innenseite des Quetschabschnitts 52.

Der Anschlußabschnitt 51 wird beispielsweise mit Hilfe einer kleinen Verbindungsschraube an einem anderen Verbindungsele ment befestigt.

Der Quetschabschnitt 52 erfaßt den elektrischen Draht wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 von außen und wird mit diesem verquetscht.

Das Verbindungselement 5 dieser Ausführungsform wird als Alu minium-Verbindungselement bezeichnet. Die elektrische Leit fähigkeit ist besser als bei üblichen Verbindungselementen ohne Lötschicht.

Im Vergleich zur ersten Ausführungsform, bei der das Verbin dungselement aus Messing besteht und mit der Lötschicht ver sehen ist, ist jedoch die elektrische Leitfähigkeit relativ gering.

Im allgemeinen wird für das Verbindungselement für elektrische Drähte vorzugsweise ein Material eingesetzt, das einen rela tiv geringen elektrischen Widerstand aufweist, beispielswei se Messing, oder es wird ein leichtes Metall verwendet.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht des ausgestanzten oder ausge schnittenen Stecker-Verbindungselements 1 gemäß Fig. 1, so daß mehrere Verbindungselemente 1 über Verbindungsabschnitte 15 miteinander verbunden werden können.

Zum Herstellen des Stecker-Verbindungselements 1 gemäß Fig. 1 und nach dem Ausschneiden des Mehrfach-Verbindungselement- Rohlings wird auf den entsprechenden Quetschabschnitten 12 die Lötschicht 13 ausgebildet. Danach werden die Anschlußab schnitte 1 nach einwärts gemäß Fig. 1 mit Hilfe einer Preß vorrichtung gebogen. Die Quetschabschnitte 12 und die Hilfs quetschabschnitte 14 werden ebenfalls U-förmig gebogen, und schließlich werden die Verbindungsabschnitte 15 durchtrennt, um einzelne Stecker-Verbindungselemente 1 zu erhalten.

Vorzugsweise werden gemäß Fig. 4 Aussparungen oder Ausschnit te 16 oder scharfe Vorsprünge 17 (vgl. Fig. 6) auf der Ober seite des Quetschabschnitts 12 vorgesehen. Dadurch wird die plastische Verformung der Lötschicht 13 und der feste Ein griff zwischen der Oberfläche des Quetschabschnitts 12 und der Lötschicht 13 erleichtert, wenn der Quetschabschnitt 12 gemäß Fig. 1 U-förmig gebogen wird. Dadurch wird ferner ver hindert, daß sich die Lötschicht 13 von der Innenseite des Quetschabschnitts 12 löst oder herausfällt.

Die vorstehenden Maßnahmen können im Rahmen der Erfindung in der gleichen Weise auf das Buchsen-Verbindungselement 2 angewendet werden.

Wie vorstehend ausgeführt, kann ein ausreichender elektrischer Kontakt durch die Lötschichten 13 und 23 innerhalb der Quetsch abschnitte 12 bzw. 22 erreicht werden, und zwar selbst bei einem relativ kleinen Kontakt-Verbindungselement zum Verbin den elektrischer Drähte, bei dem mit üblichen Maßnahmen ein ausreichender Kontakt nicht erreicht werden konnte.

Ferner kann durch geeignete Erwärmung ein Verfließen oder Verschmelzen der Lötschichten 13 und 23 mit den Drähten er folgen, so daß die elektrische Verbindung weiter verbessert wird.

Im Rahmen der Erfindung können anstelle der vorstehend be schriebenen Lötschichten auch andere leicht plastisch ver formbare Metalle, wie Messing, als elektrisch leitfähige Schicht eingesetzt werden.

Da die plastisch verformbaren Schichten aus metallischem Ma terial auf den Quetschabschnitten der Verbindungselemente für die elektrischen Drähte ausgebildet sind, kann der ge wünschte elektrische Kontakt zwischen den Quetschabschnitten und den elektrischen Drähten auch ohne zusätzliche Erwärmung erreicht werden.

Claims

1. Elektrisches Verbindungselement zum Verbinden elektri scher Drähte, mit

a) einem Anschlußabschnitt (11, 21, 51) als elektrischen Kon takt,
b) einem mit dem Anschlußabschnitt verbundenen Quetschab schnitt (12, 22, 52), der zum Festhalten des elektrischen Drahtes verformbar ist,

gekennzeichnet durch

c) eine elektrisch leitfähige Schicht (13, 23, 53) aus plastisch verformbarem Material, die an der dem elektrischen Draht zugewandten Seite des Quetschabschnitts (12, 22, 52) vorge sehen ist.

2. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (13, 23, 53) ein Lötmaterial enthält.

3. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußabschnitt (11, 21, 51) und der Quetschabschnitt (12, 22, 52) miteinander einstückig verbunden sind.

4. Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß der Anschlußabschnitt (11, 21, 51) und der Quetschabschnitt (12, 22, 52) aus Messing oder Rotguß bestehen oder dieses enthalten.

5. Elektrisches Verbindungselement nach einem der Ansprü che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leit fähige Schicht (13, 23, 53) Messing oder Rotguß enthält.

6. Elektrisches Verbindungselement nach einem der Ansprü che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Quetschab schnitt (12, 22, 52) auf der Seite mit der elektrisch leitfä higen Schicht (13, 23, 53) Vorsprünge aufweist.

7. Elektrisches Verbindungselement nach einem der Ansprü che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Quetschabschnitt (12, 22, 52) auf der Seite mit der elektrisch leitfähigen Schicht (13, 23, 53) mit Aussparungen versehen ist.

8. Verfahren zum Verbinden elektrischer Drähte mit Hilfe eines elektrischen Verbindungselements mit einem Anschlußab schnitt (11, 21, 51) für den elektrischen Anschluß und einem Quetschabschnitt (12, 22, 52) zum Festhalten der elektrischen Drähte, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschrit te:

a) Ausbilden einer elektrisch leitfähigen Schicht (13, 23, 53) aus leicht verformbarem Material auf einer Seite des Quetschabschnitts (12, 22, 52),
b) Auflegen eines elektrischen Drahtes auf den Quetschab schnitt (12, 22, 52) und
c) Umbiegen des Quetschabschnitts (12, 22, 52) um den Draht, um diesen mit Hilfe der elektrisch leitfähigen Schicht (13, 23, 53) und dem Quetschabschnitt (12, 22, 52) festzuhal ten.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (13, 23, 53) durch Löten auf gebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich net, daß vor dem Verbiegen auf dem Quetschabschnitt (12, 22, 52) Vorsprünge ausgebildet werden, so daß beim Biegen die Vorsprünge den Eingriff zwischen dem Quetschabschnitt und der elektrisch leitfähigen Schicht unterstützen.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich net, daß vor dem Biegen auf dem Quetschabschnitt (12, 22, 52) Aussparungen ausgebildet werden, so daß beim Biegen die Aus sparungen den Eingriff zwischen dem Quetschabschnitt und der elektrisch leitfähigen Schicht verstärken.