DE3850064T2

DE3850064T2 - Isolierungsschneidender Anschluss mit hohem Kontaktdruck für mehradrige Kabel.

Info

Publication number: DE3850064T2
Application number: DE3850064T
Authority: DE
Inventors: Weldon Brubaker
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2008-12-13
Also published as: EP0320310B1; KR970000120B1; BR8806506A; EP0320310A2; JPH01204373A; JPH0520875B2; DE3850064D1; US4813884A; KR890011143A; EP0320310A3

Description

Isolierungsschneidende Anschlüsse umfassen typischerweise zumindest einen isolierungsschneidenden Kontaktbereich mit einem Schlitz, in den ein isoliertes Kabel in Richtung quer zur Achse des Kabels hineingedrückt wird. Der Schlitz des isolierungsschneidenden Kontakts weist einen Bereich auf, der so bemessen und gestaltet ist, daß durch die Isolierung des Kabels hindurchgeschnitten wird, wenn das Kabel in Querrichtung in den Schlitz hineinbewegt wird. Das Schneiden und Verdrängen der Isolierung ermöglicht es, daß Ränder des Schlitzes unterhalb des Schneidbereichs einen elektrischen Kontakt mit den Leitern des Kabels herstellen. Somit vermeiden isolierungsschneidende Anschlüsse das anfängliche Abziehen der Isolierung vom Leiter und können das nachfolgende Anlöten oder Anquetschen des Leiters an den Anschluß umgehen.
Die Wirksamkeit des isolierungsschneidenden Anschlusses hängt, zum Teil, von der Fähigkeit der vorkragenden Arme der Kontaktbereiche ab, einen guten Kontaktdruck gegen den Leiter aufrechtzuerhalten. Dieses kann verhältnismäßig leicht bei einaderigen Leitern erreicht werden, indem lediglich der Schlitz zwischen den vorkragenden Armen so bemessen wird, daß er um eine gewähltes Maß kleiner ist als der Querschnittsdurchmesser des einaderigen Leiters. Somit werden beim Einsetzen des Kabels in den isolierungsschneidenden Kontaktbereich die vorkragenden Arme des Kontaktbereichs durch den Leiter nach außen gebogen. Der metallene Anschluß ist elastisch und so ausgebildet, daß er auf die Biegung nach außen elastisch anspricht. Demgemäß werden durch das Biegen der vorkragenden Arme beim Einsetzen des Kabels nach innen gerichtete elastische Kontaktkräfte erzeugt, die vom Anschluß gegen die Leiter für einen elektrisch leitenden Klemmeingriff ausgeübt werden. Diese gleichen Konstruktionsgrundlagen gelten für einige Kabel mit mehraderigen Leitern, und insbesondere Kabel mit weniger als etwa zwanzig Adern, die eng verdrillt worden sind, bevor die Isolierung angebracht wird.
In jüngerer Zeit besitzen elektronische und elektrische Einrichtungen wie Haushaltsgeräte, Fernmeldeeinrichtungen, Computer und dgl. spezielle Kabel mit mehraderigen Leitern, die eine wesentlich größere Zahl von Adern für eine gegebene Querschnittsfläche des Leiters verwenden, wobei die einzelnen Adern eine proportional kleinere Querschnittsabmessung haben. Zum Beispiel verlangt die Spezifikation für einige Hochstromeinrichtungen Kabel mit einem 40-aderigen Leiter, der eine Gesamtquerschnittsfläche von 1,25 mm² bildet. Somit kann jede Ader einen Durchmesser von etwa 0,2 mm bzw. 0,008 Zoll haben. Noch andere Anwendungen sehen die Verwendung von 100-aderigen Kabeln vor, wobei die einzelnen Adern die Dicke eines menschlichen Haares erreichen.
Es wurde gefunden, daß die vorbekannten isolierungsschneidenden Anschlüsse weniger wirksam sind, wenn sie bei den oben beschriebenen mehraderigen Kabeln mit einer größeren Anzahl von Adern bei jeweils feinerer Ader verwendet werden. Insbesondere wurde gefunden, daß die Adern die Tendenz haben, sich beim Einsetzen des Kabels in den Schlitz des isolierungsschneidenden Anschlusses im erheblichem Umfang neu auszurichten, wahrscheinlich zumindest teilweise wegen der größeren Anzahl von Zwischenräumen. Diese Neuausrichtung der Adern tritt ein, ohne eine gewünschte Größe einer Biegung nach außen bzw. die Entwicklung der gewünschten nach innen gerichteten elastischen Kontaktkräfte auf den Leitern durch die vorkragenden Arme des vorbekannten isolierungsschneidenden Anschlusses hervorzurufen. Diese erhebliche Verringerung in der Ausbiegung und daher der elastischen Kontaktkräfte bzw. des Drucks der vorkragenden Arme gegen die neu ausgerichteten Leiter kann zu einer elektrischen Verbindung von deutlich schwacher Qualität führen. Die Fähigkeit, annehmbar hohe elastische Kontaktkräfte zu entwickeln, wird sogar noch schwieriger, wenn Raumbegrenzungen die Länge der vorkragenden Arme effektiv reduzieren, wodurch der vorkragende Hebelarm verkleinert wird.
Der Stand der Technik hat dem Problem der Neuausrichtung von Leiteradern im Zusammenhang mit Kabeln Rechnung getragen, die eine vergleichsweise kleine Anzahl von Adern besitzen. Obschon zahlreiche dieser vorbekannten Ausbildungen zur Erzielung eines angemessenen Kontaktdruckes für eine vergleichsweise kleine Anzahl von Adern brauchbar sind, werden sie weniger brauchbar, wenn sich die Anzahl der Adern in einem mehraderigen Kabel erhöht. Zum Beispiel zeigt des US-Patent Nr. 4 317 608, das an Dechelette am 2. März 1982 ausgegeben wurde, einen isolierungsschneidenden Anschluß, der versucht, das Problem der Neuausrichtung der Adern zueinander beim Eindrücken des Kabels in den Verbinder anzugehen. Im einzelnen zeigt das US-Patent Nr. 4 317 608 einen isolierungsschneidenden Anschluß, der bei Kabeln verwendet wird, die zwischen 12 und 18 Adern besitzen und eine Gesamtquerschnittsfläche zwischen 0,6 bis 2,0 mm² aufweisen. Der Schlitz des im US-Patent Nr. 4 317 608 gezeigten Anschlusses weist ein Paar gegenüberliegender konvexer konvergierender Schneidkanten auf, die in eine enge Schneidkehle hineinführen und die dann nach außen divergieren. Diese nach außen divergierenden Schneidkanten an der engen Kehle enden an einem gegenüberliegenden Paar konvexer konvergierender nichtschneidender Seiten, die ihrerseits an einer im allgemeinen kreisförmigen Öffnung enden, die die Basis des Schlitzes bildet. Der Anschluß nach dem US-Patent Nr. 4 317 608 ist so ausgebildet, daß die Adern des Kabels im allgemeinen in der Nähe der von den konvergierenden Schneidkanten gebildeten engen Kehle angeordnet werden. Im einzelnen wird der von den Adern des Leiters gebildete Kern in Längsrichtung in bezug auf die Schlitzachse neu ausgerichtet, so daß ein erster Bereich der Adern zwischen den konvergierenden Schneidkanten angeordnet ist und daß ein zweiter Bereich der Adern angrenzend an die divergierenden Schneidkanten des Anschlusses angeordnet ist. Der Kontaktdruck gegen die Adern wird durch die konvergierenden Schneidkanten bereitgestellt.
Der im US-Patent Nr. 4 317 608 gezeigte Anschluß ist nicht so wirksam, daß die Neuausrichtung der oben beschriebenen sehr feinen Adern verhindert wird, und würde somit keinen ausreichenden Kontaktdruck gegen den Leiter bereitstellen, wie er bei Hochstromanwendungen verlangt wird. Des weiteren könnten durch den von den konvergierenden Schneidkanten ausgeübten Kontaktdruck die sehr feinen Leiteradern, die jetzt verwendet werden, beschädigt werden.
Ein anderer in etwa relevanter isolierungsschneidender Anschluß ist im US-Patent Nr. 4 002 391 gezeigt, das an Dunn u. a. am 11. Januar 1977 ausgegeben wurde. Der Anschluß nach dem US-Patent Nr. 4 002 391 weist ein Paar zwischen sich einen Schlitz bildender vorkragender Arme auf. Der Schlitz weist einen engen oberen Kabeleingriffsbereich und einen vergrößerten Basisbereich auf. Einer der vorkragenden Arme des Anschlusses ist mit einem Paar massiver Formteile versehen, die über die Länge des engen oberen Bereichs des Schlitzes axial voneinander beabstandet sind. Die massiven Formteile sollen verhindern, daß das im Anschluß angebrachte einaderige Kabel durch Schwingungen aus dem Schlitz heraus bzw. in den vergrößerten Basisbereich des Schlitzes gelangt. Die beiden Formteile an dem einen Arm des Anschlusses beeinflussen nicht das Ausmaß des auf den Leiter ausgeübten Kontaktdruckes. Ein ähnlicher Anschluß mit einem Formteil zur Regulierung des Grades der Einsetzung ist im US-Patent Nr. 4 682 835 gezeigt.
Der Stand der Technik umfaßt ferner mehrere isolierungsschneidende Anschlüsse, die im wesentlichen auf dem Anquetschen von Kontaktarmen zur Erzielung des gewünschten Kontaktdruckes basieren. Beispiele solcher Anschlüsse sind im US-Patent Nr. 4 159 156 und im US-Patent Nr. 4 288 918 gezeigt.
Ein wirksamer vorbekannter isolierungsschneidender Anschluß ist im US-Patent Nr. 4 527 852 gezeigt, das an Dechelette am 9. Juli 1985 ausgegeben wurde und das an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen worden ist. Der Anschluß nach dem US-Patent Nr. 4 527 852 weist einen Führungsbereich zum Führen des Kabels einschließlich der Isolierung in ein Paar gegenüberliegender isolierungsdurchdringender Zacken auf, die in einen engeren Schneidbereich des Schlitzes hineinführen. Der enge Schneidbereich weist Vorsprünge auf jeder Seite des Schlitzes auf, die sich von der Ebene des Metallwerkstoffs, aus dem der Anschluß hergestellt ist, nach außen erstrecken. Die Vorsprünge drücken die Isolierung wirksam vom Schlitz weg, um die Qualität der elektrischen Verbindung weiter zu erhöhen. Obgleich der im US-Patent Nr. 4 527 852 gezeigte Anschluß zahlreiche strukturelle und funktionale Vorteile besitzt, ist es wünschenswert, einen Anschluß zu schaffen, der die Neuausrichtung der Adern in einem Kabel mit einer großen Anzahl sehr feiner Adern zwangsläufiger verhindert, und die elastischen Kontaktkräfte, die auf die Leiter durch die vorkragenden Arme des Anschlusses ausgeübt werden, weiter zu erhöhen.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen isolierungsschneidenden Anschluß zu schaffen, der zur Verwendung bei Kabeln mit einer großen Anzahl feiner Adern einsatzfähig ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist auf einen isolierungsschneidenden Anschluß gerichtet, der ein Paar beabstandeter Arme aufweist, die von einer Basis, mit dieser eine Einheit bildend, zur Bildung eines Schlitzes zwischen sich ausgehen, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist.
Die Arme können einander gegenüberliegende Seitenränder entfernt von der Basis und in einem Maß beabstandet aufweisen, das gleich der oder geringfügig kleiner als die Breite des Kabels mit der darauf befindlichen Isolierung ist, um einen Eingangskanal zu bilden. Der Eingangskanal des Schlitzes endet an einem Paar von Isolierungsdurchdringungsbereichen oder Zacken, die sich zum geöffneten Ende des Kanals hin erstrecken. Die Isolierungsdurchdringungsbereiche sind jeweils an den Armen des Anschlusses angeordnet, jedoch nach innen von den Seitenwänden des Eingangskanals beabstandet. Der Abstand zwischen jedem isolierungsdurchdringungsbereich und der entsprechenden Seitenwand des Eingangskanals ist gleich der oder geringer als die radiale Dicke der Isolierung auf dem Kabel. Die isolierungsdurchdringungsbereiche können von dem entsprechenden Arm des Anschlusses durch längsverlaufende Schlitze getrennt sein. Die Schlitze ermöglichen es, daß die Isolierungsdurchdringungsbereiche rundum ein im Anschluß eingefaßtes Kabel, wie weiter unten erläutert, herumgefaltet werden, um eine zwangsschlüssige Festlegung zu gewährleisten und den Kontaktdruck gegen die leitenden Adern des Kabels zu verstärken.
Der Schlitz des vorliegenden isolierungsschneidenden Anschlusses weist eine nichtschneidende Aderhaltezone zwischen den jeweiligen Isolierungsdurchdringungsbereichen auf. Die Breite der Aderhaltezone ist geringer als die Breite des Kerns der leitenden Adern im Kabel. Somit erfordert das Einsetzen der Adern in die Aderhaltezone eine Kombination einer Biegung der Anschlußarme nach außen und einer Neuausrichtung der Adern. Die Länge der Aderhaltezone wird mit Blick auf ihre Breite gewählt, um eine Aderhaltefläche zu erreichen, die gleich ist der oder größer als die Gesamtquerschnittsfläche der Adern, um zu gewährleisten, daß sämtliche Adern in die Aderhaltezone hineinpassen.
Die Aderhaltezone endet an einem Paar nichtschneidender konvexer Wulste, die sich in den Schlitz hineinerstrecken, um in diesem eine Einschnürung zu bilden. Die Wulste können in aneinanderstoßender Berührung stehen oder voneinander leicht beabstandet sein. Die Wulste können durch einen Präge- oder Stanzvorgang gebildet sein, durch den das metallene Material der Anschlußarme in den Schlitz gedrückt wird. Die Wulste sind vorzugsweise von allmählich konvergierenden Rändern des Schlitzes begrenzt.
Der Schlitz erstreckt sich über eine axiale Strecke über die beiden Wulste in den Armen hinaus. Diese Strecke ist so groß wie möglich innerhalb der für den Anschluß vorgesehenen baulichen Grenzen, um die Länge des Biegemoments für jeden Arm zu maximieren, und erstreckt sich vorzugsweise um ein Maß über die Wulste hinaus, das größer ist als die Breite des Schlitzes.
In einem Arbeitsablauf wird das Kabel in den Eingangskanal eingesetzt und zu den Isolierungsdurchdringungsbereichen durch die parallelen Seitenwände des Eingangskanals hingeführt. Die Isolierungsdurchdringungsbereiche schneiden durch die die leitenden Adern umgebende Isolierung hindurch und verdrängen sie. Jedoch gewährleisten die relativen Abmessungen, daß sämtliche Adern zwischen den beiden Isolierungsdurchdringungsbereichen angeordnet werden. Die fortgesetzte Bewegung des Kabels in den Schlitz hinein ruft eine Neuausrichtung der Adern und eine Biegung der Anschlußarme nach außen hervor. Durch ein hinreichendes Einsetzen des Kabels in den Anschluß werden die Adern in Berührung mit den nach innen gerichteten nichtschneidenden im allgemeinen konvexen Wulsten im Schlitz gedrückt. Die Wulste bilden effektiv eine Einschnürung im Schlitz, um eine weitere Abwärtsbewegung der Kabeladern zu verhindern, damit die durch das eingesetzte Kabel gegen die vorkragenden Arme ausgeübten Einsetzkräfte erhöht werden. Die Wulste bilden ferner Nocken für das Kabel zum Gegenstoßen an einer Stelle mit einem erheblichen Abstand vom Boden des Schlitzes entfernt. Die verjüngte konvergierende Gestaltung der Wulste wandelt die höheren Einsetzkräfte der Adern auf den Wulsten wirksam in Querkräfte um, die die vorkragenden Arme nach außen verlagern bzw. abbiegen und die dann die gespeicherte Energie dazu benutzen, die Anschlußarme nach innen und gegen die Adern zu drücken. Die hohen Einsetzkräfte des Kabels gegen die Wulste und die entsprechend erzeugten nach innen gerichteten elastischen Kontaktkräfte der Anschlußarme erzeugen solche Kräfte auf dem Kabel, daß die in ihm liegenden Adern verformt und Abflachungen an den Adern erzeugt werden. Der oben beschriebene maximale Abstand der Wulste vom Boden des Schlitzes vergrößert die Abbiegung der Arme und daher die elastische nach innen gerichtete Reaktion der vorkragenden Anschlußarme und maximiert die nach innen gerichteten Kontaktkräfte auf dem Kabel. Die Abwärtsbewegung des Kabels ist von einer solchen Größe, daß die Adern an einer nennenswerten Bewegung über die Wulste hinaus gehindert werden.
Nachdem das Kabel ordnungsgemäß in den isolierungsschneidenden Anschluß eingesetzt worden ist, können die isolierungsdurchdringenden Bereiche von ihrem jeweiligen Anschlußarm weg und über die Oberseite der Kabeladern gedreht werden, um das Kabel zwangsschlüssig im Anschluß zu halten, die Kabeladern an einem Hochgehen im Schlitz zu hindern, die Kontaktfläche zu erhöhen und die elastischen Kontaktkräfte auf den Adern weiter zu verstärken und aufrechtzuerhalten.
Die Wulste der vorkragenden Arme ermöglichen es, akzeptabel hohe elastische seitliche Kontaktkräfte selbst in Umgebungen zu entwickeln, die die Länge der Arme beschränken. Somit kann der vorliegende Anschluß in baulich beschränkten Umgebungen eingesetzt werden, die bislang isolierungsschneidende Anschlüsse effektiv ausschlossen.
Ein Weg der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die eine spezielle Ausführungsform zeigen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung eines isolierungsschneidenden Reihenanschlusses gemaß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Anschlusses;
Fig. 3 ist eine Querschnittsdarstellung nach der Linie 3-3 der Fig. 1;
Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung nach der Linie 4-4 der Fig. 1;
Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung ähnlich Fig. 4, jedoch unter Darstellung eines in den Anschluß gelangenden Leiters;
Fig. 6 ist eine Querschnittsdarstellung nach der Linie 6-6 der Fig. 5;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung ähnlich Fig. 5 unter Veranschaulichung eines vollständig im Anschluß angebrachten Leiters;
Fig. 8 ist eine Querschnittsdarstellung unter Veranschaulichung der mit dem Leiter in Eingriff gebogenen Zacken.

Detaillierte Beschreibung der dargestellten Ausführungsform

Der isolierungsschneidende Anschluß nach der vorliegenden Erfindung ist allgemein mit der Bezugszahl 10 in den Fig. 1 bis 4 bezeichnet. Der Anschluß 10 wird dadurch gebildet, daß ein Metallblech bzw. -streifen in einer Folgeschnittvorrichtung gestanzt wird, um eine Mehrzahl von Anschlüssen 10 zu bilden, die jeweils an einem Trägerstreifen 12 angebracht sind. Jeder Anschluß 10 weist im allgemeinen einen isolierungsschneidenden Kontaktabschnitt an einem Ende und einen koppelbaren Kontaktbereich an dem anderen Ende für eine Kopplung mit einem anderen elektrischen Bauteil auf. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, umfaßt der Anschluß 10 im allgemeinen einen Stiftaufnahmekontaktbereich 14, der zur Verbindung mit einem Steckstiftbereich (nicht gezeigt) geeignet ist, und ein Paar im wesentlichen identischer im allgemeinen paralleler isolierungsschneidender Reihenkontakte 16 und 18. Die isolierungsschneidenden Kontakte 16 und 18 sind durch eine Verbindungswand 19 in einem Abstandsverhältnis von etwa 0,254 cm (0,1 Zoll) gehalten.
Die isolierungsschneidenden Kontakte 16 und 18, wie sie deutlicher in den Fig. 3 und 4 gezeigt sind, sind für mehradrige Kabel mit einer großen Anzahl feiner Adern bestimmt und sind ferner für Hochstromanwendungen und zum Erzielen eines gewünscht hohen Druckes gegen die leitenden Adern des Kabels ausgelegt. Insbesondere sind die isolierungsschneidenden Kontakte 16 und 18 für Hochstromanwendungen wie Starkstromkabel bestimmt, bei denen die Kabel typischerweise mit einer dickeren Isolierung versehen sind, die von den Kontakten 16 und 18 durchdrungen und verdrängt werden muß.
Der isolierungsschneidende Kontakt 16 umfaßt ein Paar voneinander beabstandeter im wesentlichen paralleler auskragender Kontaktarme, die im allgemeinen durch die Bezugszahlen 20 und 22 gekennzeichnet und die durch eine gemeinsame Basis 24 miteinander verbunden sind. Die Abstandskonfiguration der auskragenden Kontaktarme 20 und 22 bildet zwischen diesen einen Kontaktschlitz 26. Ferner haben die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 eine im allgemeinen abgestufte Konfiguration, so daß variierende Breiten an bestimmten Stellen auf der Länge des Schlitzes 26 gebildet sind, wie es hier beschrieben wird.
Die freien Enden 30 und 32 des vorkragenden Kontaktarms 20 bzw. 22 bilden nach innen weisende konvex bogenförmige Oberflächen, die dazu dienen, ein Kabel mit darauf befindlicher Isolierung in den Schlitz 26 hineinzuführen. Die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 umfassen ferner im allgemeinen gerade parallele Kanten 34 und 36, die mit einem Abstand a voneinander beabstandet sind, der etwa gleich dem oder geringfügig kleiner als der Durchmesser des Kabels mit der darauf befindlichen Isolierung ist. Die bogenförmigen Oberflächen 30, 32 und die parallelen Oberflächen 34 und 36 bilden einen Eintrittskanal zum Schlitz 26, der sich über eine Längsstrecke b erstreckt, die etwa gleich dem Außendurchmesser des mit dem Kontakt 16 verwendeten Kabels ist.
Die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 umfassen ferner isolierungsdurchdringende Zacken 40 bzw. 42, die scharfe Spitzen zum Durchdringen der Isolierung des in den Schlitz 26 hineinzudrückenden Kabels bilden. Mehr im einzelnen betrachtet ist die Spitze des isolierungsdurchdringenden Zackens 40 von einer nach innen weisenden Oberfläche 43 gebildet, die eine nach außen weisende Oberfläche 44 schneidet. Gleichermaßen ist die Spitze des isolierungsdurchdringenden Zackens 42 von einer nach innen weisenden Oberfläche 45 gebildet, die eine nach außen weisende Oberfläche 46 schneidet. Die Oberflächen 43 bis 46 der isolierungsdurchdringenden Zacken 40 und 42 sind in bezug auf die Achse des Schlitzes winklig ausgerichtet. Wie im folgenden noch ausführlicher dargelegt wird, tragen die nach innen weisenden winklig ausgerichteten Oberflächen 43 und 45 dazu bei, die Adern des Leiters in die richtige Position im Schlitz 26 zu führen, während die winklig ausgerichteten nach außen weisenden Oberflächen 44 und 46 die Verwendung eines Werkzeugs zum sicheren Einsetzen der leitenden Adern des Kabels in ihre voll eingepaßte Position erleichtern. Der Abstand zwischen den Spitzen der isolierungsdurchdringenden Zacken 40 und 42, wie er durch das Maß c in Fig. 4 angegeben ist, ist etwa gleich dem oder etwas größer als der Durchmesser des Bündels elektrisch leitender Adern in dem in den Kontakt 16 einzusetzenden Kabel. Daraus folgt, daß der Abstand d zwischen der jeweiligen Spitze der isolierungsdurchdringenden Zacken 40 und 42 und der zugehörigen parallelen Seitenwand 34 bzw. 36 etwa gleich der oder geringfügig kleiner als die radiale Dicke der Isolierung auf dem Kabel ist. Die isolierungsdurchdringenden Zacken 40 und 42 sind ferner durch längsverlaufende Schlitze 47 und 48 gebildet, die im allgemeinen gleichlinig mit dem jeweiligen Rand 34 bzw. 36 der vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 verlaufen. Die Schlitze 47 und 48 verlaufen in einem solchen linearen Abstand, daß die isolierungsdurchdringenden Zacken 40 und 42 aufeinanderzu gedrückt werden können, um die leitenden Adern des Kabels im Schlitz einzufassen, wie es ausführlicher im folgenden dargelegt wird.
Die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 weisen einander gegenüberliegende parallele nicht-schneidende Leitereingriffsflächen 50 und 52 auf. Mehr im einzelnen betrachtet sind die Leitereingriffsflächen 50 und 52 in einem Abstand e voneinander beabstandet, der im wesentlichen kleiner ist als der Durchmesser des Bündels elektrisch leitender Adern im Kabel. Die Leitereingriffsflächen 50 und 52 erstrecken sich von den winklig ausgerichteten nach innen weisenden Oberflächen 43 und 45 zu dem jeweiligen nach innen gerichteten im allgemeinen konvexen nicht-schneidenden Wulst 54 bzw. 56 am vorkragenden Kontaktarm 20, 22. Die Wulste 54 und 56 sind ihrerseits vom Boden 28 des Schlitzes 26 beabstandet. Die Länge des Leitereingriffsfläche 50 und 52, wie sie durch das Maß f angegeben ist, wird mit Blick auf die Breite e gewählt, um eine Querschnittsfläche für den Leitereingriffsbereich des Schlitzes zu bilden, die die Querschnittsfläche des in den Kontakt 16 einzusetzenden Bündels leitender Adern übersteigt. Des weiteren übersteigt die Länge f der Oberflächen 50 und 52 vorzugsweise die Länge der Schlitze 47 und 48 im vorkragenden Kontaktarm 20 bzw. 22.
Die Wülste 54 und 56 umfassen nach innen konvergierende nicht-schneidende Oberflächen 60 und 62, die von den parallelen Leitereingriffsflächen 50 und 52 ausgehen. Die konvergierende Gestalt der Oberflächen 60 und 62 erzeugt eine rampenartige Nockenwirkung, die die längsgerichteten Einsetzkräfte des in den Schlitz 26 eingedrückten Kabels in Querkräfte auf die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 umwandelt, wie es nachfolgend weiter erklärt wird. Die Wülste 54 und 56 sind so bemessen, daß sie die Breite des Schlitzes 26 deutlich verengen. Insbesondere liegt der Abstand g zwischen den Wulsten 54 und 56 vorzugsweise zwischen 0,0 bis 0,2 mm. Somit können die gegenüberliegenden Wulste 54 und 56 gegenseitige Berührung haben oder geringfügig beabstandet sein. Die Wulste 54 und 56 können zumindest teilweise durch die Folgeschnittstanzung der gesamten isolierungsschneidenden Anschlußeinheiten 10 gebildet sein. Jedoch kann es bei solchen Stanzvorgängen schwierig sein, die Beabstandung von 0,0 mm zwischen den Wulsten 54 und 56 zu erreichen. Daher können bei einer bevorzugten Ausführungsform die Wulste 54 und 56 zumindest teilweise durch einen Prägevorgang gebildet sein, bei dem die entsprechenden Stellen der vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 mit einem stumpfen, leicht abgerundeten oder leicht zugespitzten Instrument geprägt werden, um lokale Bereiche der vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 zu verformen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, um entweder die Wulste 54 und 56 zu erzeugen oder um die Wulste 54 und 56 näher aneinander zu drücken.
Wie oben festgestellt wurde, bilden die Wulste 54 und 56 gemeinsam eine Verengung im Schlitz 26, um die Abwärtsbewegung der Kabeladern nach unten zu verhindern, wenn das Kabel in den Schlitz 26 durch ein Anschließwerkzeug gestoßen wird. Die konvergierenden Oberflächen 60 und 62 der Wulste 54 und 56 wirken als Nockenrampen, deren Funktion es ist, die Längskräfte der in den Schlitz 26 hineingedrückten Leiter in Querkräfte umzuwandeln, die die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 nach außen und voneinander wegdrücken. Somit geben, wie es im folgenden weiter ausgeführt wird, die Wulste 54 und 56 den vorkragenden Kontaktarmen 20 und 22 die Möglichkeit, eine gespeicherte Energie gegenüber dem den Leiter bildenden Aderbündel zu entwickeln und aufrechtzuerhalten.
Der Bereich des Schlitzes 26, der zwischen den Wulsten 54 und 56 und dem Boden 58 des Schlitzes angeordnet ist, definiert eine Breite e, die im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Leitereingriffsflächen 50 und 52 ist. Außerdem sind die Wulste 54 und 56 vom Boden des Schlitzes 58 in einem Längsabstand h beabstandet. Der isolierungsschneidende Kontakt 16 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß der Abstand h zwischen dem Boden des Schlitzes 58 und den Wulsten 54 und 56 auf einem Maximalwert ist, um die Auslenkung der vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 ihrerseits auf einen Maximalwert zu bringen, damit erhöhte elastische Kontakt drücke auf den Leiter bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist, wie in den Figuren gezeigt, das Maß h ein Mehrfaches größer als die Breite des Schlitzes, wie sie durch das Maß e angegeben ist. Bei der Konstruktion des Anschlusses werden die Maße f und e auf der Basis der Abmessungen des mit dem Anschluß zu verwendenden Kabels gewählt. Jedoch wird das Maß h typischerweise durch den Raum bestimmt, der für den Anschluß zur Verfügung steht, und wird innerhalb des verfügbaren Raums auf den Maximalwert gebracht.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen deutlicher, wie ein mehradriges Kabel 70 mit dem isolierungsschneidenden Kontakt 16 verwendet wird. Im einzelnen wird das Kabel 70 in den Eingangskanal des Schlitzes 26 durch die bogenförmigen Oberflächen 30 und 32 hineingeführt und dann zwischen die parallen Eingangskanalflächen 34 und 36 gedrückt, um die nach außen gerichtete federnde Auslenkung der Kontaktarme 20 und 22 einzuleiten. Die fortgesetzte Vorbewegung des Kabels 70 in den Schlitz 26 hinein bewirkt, daß die isolierungsdurchdringenden Zacken 40 und 42 die Isolierung 72 durchdringen und die leitenden Adern 74 in den engen Bereich des Schlitzes 26 zwischen den parallelen nicht-schneidenden Leitereingriffsflächen 50 und 52 gedrückt werden. Wie oben festgestellt, erfahren die feinen Adern 74 des Kabels 70 eine gewisse Neuordnung, wenn sie in den Bereich des Schlitzes 26 zwischen den parallelen Leitereingriffsflächen 50 und 52 gelangen. Jedoch werden bei der fortgesetzten Abwärtsbewegung des Kabels 70 in den Schlitz 26 durch ein zu einem Anschließwerkzeug gehörendes Anschließblatt die Adern 74 in die Rampenflächen 60 und 62 der Wulste 54 und 56 hineingedrückt. Die abwärtsgerichtete Einsetzkraft auf den Adern 74 an den rampenartigen Nockenflächen 60 und 62 bewirkt, daß die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 sich nach außen und voneinander fort biegen, wodurch sie eine Speicherenergie in Form nach innen gerichteter Kräfte durch die elastischen auskragenden Kontaktarme 20 und 22 gegen die leitenden Adern 74 entwickeln und aufrechterhalten. Die Kräfte auf den leitenden Adern 74 in Kombination mit den durch das Einsetzwerkzeug bereitgestellten Einsetzkräften reichen aus, um Flachstellen an den anfänglich runden leitenden Adern 74 erzeugen, wie dies am deutlichsten in Fig. 7 gezeigt ist. Die nach innen gerichteten Kräfte durch die auskragenden Kontaktarme verringern im wesentlichen die Tendenz der Adern 74, sich neu zu ordnen. Des weiteren werden durch die Entwicklung von Flachstellen an den einzelnen Adern 74 durch die Speicherenergie der auskragenden Kontaktarme 20 und 22 effektiv Querschnittsformen der Adern erzeugt, die eine Neuausrichtung der Adern weniger wahrscheinlich machen.
Die Wulste 54 und 56 der auskragenden Kontaktarme 20 und 22 verhindern im wesentlichen eine Bewegung der leitenden Adern 74 in den Bereich des Schlitzes 26 zwischen den Wulsten 54, 56 und dem Boden 58.
Jeder Versuch, die leitenden Adern 74 weiter in den Schlitz 26 hinein vorzubewegen, vergrößert nur die elastischen Querkräfte, die durch die vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 ausgeübt werden, und macht die weitere Bewegung des Kabels 70 schwieriger. Diese von den vorkragenden Kontaktarmen 20 und 22 ausgeübten Querkräfte reichen im allgemeinen aus, das Kabel 70 in seiner richtigen Position in bezug auf die Leitereingriffsflächen 50 und 52 und die Wulste 54 und 56 zu halten. Unter bestimmten Umgebungsbedingen, wie etwa in Hochschwingungsbereichen, kann es jedoch des weiteren wünschenswert sein, das Kabel 70 in seiner optimalen Position im isolierungsschneidenden Kontakt 16 festzulegen. Dieses kann dadurch erreicht werden, daß die Isolierungsdurchdringungszacken 40 und 42 gegeneinander gedrückt werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Zum Beispiel kann ein im allgemeinen V-förmgiges Werkzeug mit einer maximalen Abmessung etwa gleich der oder kleiner als die Abmessung a in den Schlitz 26 hineingedrückt werden, derart, daß der V-förmige Bereich des Werkzeugs mit den Schrägflächen 44 und 46 der Isolierungsdurchdringungszacken 40 und 42 in Eingriff kommt. Die Nockenwirkung zwischen dem V-förmigen Werkzeug und den Isolierungsdurchdringungszacken 40 und 42 bewirkt, daß sich die Isolierungsdurchdringungszacken 40 und 42 vom übrigen Teil der vorkragenden Kontaktarme 20 und 22 an den Längsschlitzen 47 und 48 wegdrehen. Somit werden, wie es am deutlichsten in Fig. 8 gezeigt ist, die leitenden Adern 74 zwangsläufig im Schlitz 26 zwischen den verformten Isolierungsdurchdringungszacken 40 und 42 und den Wulsten 54 und 56 gehalten.
Es ist ein isolierungsschneidender Anschluß 10 mit einem Paar im allgemeinen paralleler vorkragender Kontaktarme beschrieben worden, die an einer gemeinsamen Basis vereinigt sind und zwischen sich sich einen Schlitz bilden. Die Oberflächen der den Schlitz bildenden vorkragenden Kontaktarme sind abgestuft, um Bereiche variierender Breite über die Länge des Schlitzes zu bilden. Insbesondere ist der Eingang zum Schlitz von bogenförmigen Oberflächen gebildet, um das Kabel in einen Kanal des Schlitzes mit einer Breite etwa gleich dem Durchmesser des Kabels zu führen. Isolierungsdurchdringungszacken sind an den vorkragenden Kontaktarmen an der Basis des Eingangskanalbereichs des Schlitzes gebildet. Die Isolierungsdurchdringungszacken laufen in Spitzen aus, die dem Eintrittskanal zugewandt sind, wobei die Spitzen in einem Abstand etwa gleich dem Durchmesser des Bündels leitender Adern im Kabel voneinander beabstandet sind. Die Isolierungsdurchdringungszacken führen in einen engeren Adereingriffsbereich des Schlitzes hinein. Die Länge und Breite des Adereingriffsbereichs des Schlitzes sind so gewählt, daß gewährleistet ist, daß das gesamte Bündel leitender Adern darin aufgenommen werden kann. Die vorkragenden Kontaktarme umfassen jeweils einen Wulst, der sich in den Schlitz hineinerstreckt und die Basis des Adereingriffsbereichs bildet. Die Wulste können so bemessen sein, daß sie im wesentlichen miteinander in Berührung stehen und rampenartige Nockenflächen aufweisen, gegen die die Adern des Kabels gedrückt werden. Die Wulste können durch einen Prägevorgang oder durch das anfängliche Stanzen des Anschlusses gebildet werden. Der Abstand zwischen den Wulsten und dem Boden des Schlitzes ist auf einen Maximalwert gebracht, um ein hohes Biegemoment und eine hohe einwärtsgerichtete Speicherenergie auf die in den Schlitz gedrückten leitenden Adern zu erreichen. Die Isolierungsdurchdringungszacken können über ein vollständig eingesetztes Kabel gedrückt werden, um die elektrisch leitenden Adern in ihrer voll eingepaßten Position zu halten.
Der Isolierungsdurchdringungsanschluß 10 ruft einen verstärkten Kontaktdruck gegen die Leiter durch die vorkragenden Arme des Anschlusses hervor. Der Anschluß beruht auf Speicherenergie der ausgelenkten Kontaktarme auf die Leiter des Kabels. Der Anschluß ruft einen ausreichenden Druck auf die feinen leitenden Adern eines Kabels hervor, um die Adern zu verformen und eine übermäßige Neuordnung der Adern in bezug auf den Anschluß zu verhindern. Der Anschluß weist eine Kontaktschlitzgestalt auf, die bewirkt, daß die Abwärtsbewegung der Kabeladern im Schlitz während des Einsetzens eingeschränkt wird, um einen Aufbau in den Einsteckkräften hervorzurufen, die durch das Kabel auf den Anschluß ausgeübt werden, um eine verbesserte Auslenkung der vorkragenden Arme und erhöhte elastische Kontaktkräfte zwischen den Armen und den Kabeladern herbeizuführen. Der Anschluß beruht auf Speicherenergie der Kontaktarme und ermöglicht es, daß die Kontaktarme über das Kabel angequetscht werden, um die Adern in Position zu halten.

Claims

1. isolierungsschneidender Anschluß (10) für Kabel (70) mit Mehrfachleitern (74), mit zumindest einem Isolierungsschneidenden Kontakt (16), der ein Paar im allgemeinen paralleler voneinander beabstandeter vorkragender Kontaktarme (20, 22) aufweist, die mit einer gemeinsamen Basis (24) verbunden sind und zwischen sich einen Schlitz (26) bilden, wobei die vorkragenden Kontaktarme einander gegenüberliegende Oberflächen (34, 36) von im allgemeinen abgestufter Gestalt zur Bildung eines Eingangskanalbereichs für den Schlitz an dem jeweiligen Ende (30, 32) der vorkragenden Kontaktarme (20, 22) aufweist, das von der Basis am weitesten entfernt ist, Isolierungsdurchdringungsbereichen (40, 42) zwischen dem Eingangskanalbereich und der Basis (24) und einem nicht-schneidenden Leitereingriffsbereich (50, 52) zwischen dem Isolierungsdurchdringungsbereich und der Basis (24), wobei die Leitereingriffsbereiche des Schlitzes (26) eine Breite besitzen, die kleiner ist als die Breite des Eingangskanalbereichs, und eine Länge, die zum Halten der Leiter ausreichend ist, und wobei die vorkragenden Kontaktarme gekennzeichnet sind durch ein Paar konvergierender Rampen (60, 62), die zwischen dem Leitereingriffsbereich des Schlitzes (26) und der Basis (24) gebildet sind, derart, daß die Rampen im wesentlichen dem Leitereingriffsbereich des Schlitzes benachbart und von der Basis beabstandet sind, womit durch eine Bewegung der Leiter parallel zu den vorkragenden Kontaktarmen und in die konvergierenden Rampen hinein die vorkragenden Kontaktarme auseinandergedrückt werden und eine gespeicherte Energie gegenüber den Leitern entwickelt wird.

2. isolierungsschneidender Anschluß nach Anspruch 1, bei dem die Eingangskanalbereiche voneinander in einem ersten Abstand (a) beabstandet sind und die Isolierungsdurchdringungsbereiche einen Isolierungsdurchdringungszacken (40, 42) zwischen jedem Eingangskanalbereich und der Basis umfassen, jeder Isolierungsdurchdringungszacken im allgemeinen von der Basis fortweist, die Leitereingriffsbereiche der Arme in einem Abstand (c) beabstandet sind, der kleiner als der erste Abstand ist, und die konvergierenden Rampen aus Nockenrampen (60, 62) bestehen, die an den vorkragenden Kontaktarmen derart angeordnet sind, daß sie zueinander zur Bildung einer Einschnürung im Schlitz konvergieren, womit durch das Einsetzen eines Kabels in den Schlitz zwischen den vorkragenden Kontaktarmen dessen Leiter in Berührung mit den Nockenrampen gedrückt werden, um die vorkragenden Kontaktarme auseinanderzudrücken und eine gespeicherte Energie zum strammen Festhalten der Leiter zwischen den Leitereingriffsbereichen des Schlitzes zu entwickeln.

3. Isolierungsschneidender Anschluß nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Rampen (60, 62) eine minimale Breite für den Schlitz (26) zwischen etwa 0,0 und 0,2 mm begrenzen.

4. Isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem die Rampen (60, 62) Bereiche von Wulsten (54, 56) bilden, die sich von dem jeweiligen vorkragenden Kontaktarm (20,22) zueinander hin erstrecken.

5. Isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem der Bereich des Schlitzes (26) zwischen den Rampen (60, 62) und der Basis (24) des Anschlusses breiter ist als der von den Rampen gebildete Bereich kleinster Breite des Schlitzes.

6. Isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem die Rampen (60, 62) durch Prägen der vorkragenden Kontaktarme (20, 22) für eine Verdrängung von Bereichen eines jeden der Kontaktarme zu dem anderen Kontaktarm hin gebildet sind.

7. isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem der Abstand (h) zwischen den Rampen und der Basis des Anschlusses größer ist als die Breite (e) des Schlitzes zwischen den Rampen und der Basis.

8. Isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem der isolierungsschneidende Bereich bzw. Zacken (40, 42) jedes vorkragenden Kontaktarms von zumindest zwei einander schneidenden Oberflächen (43, 44, 45, 46) gebildet ist.

9. Isolierungsschneidender Anschluß nach Anspruch 8, bei dem die einander schneidenden Oberflächen (43, 44, 45, 46) Paare von Schneidkanten bilden, die sich in einer allgemein von der Basis fortgerichteten Spitze schneiden.

10. Isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem der isolierungsschneidende Bereich bzw. Zacken (40, 42) jedes vorkragenden Kontaktarms (20, 22) teilweise von seinem vorkragenden Kontaktarm (20, 22) trennbar und zum isolierungsschneidenden Bereich bzw. Zacken des anderen vorkragenden Kontaktarms hin drehbar ist.

11. isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem sich die Nockenrampen (60, 62) in einem im wesentlichen aneinanderstoßenden gegenseitigen Verhältnis vor dem Einsetzen des Kabels in den Anschluß befinden.

12. isolierungsschneidender Anschluß nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem die Nockenrampen (60, 62) von der Basis in einem Abstand (h) beabstandet sind, der wesentlich größer ist als der Abstand (c) zwischen den Leitereingriffsbereichen der vorkragenden Kontaktarme.