DE4117016A1

DE4117016A1 - Pressverbindungsvorrichtung zum verbinden von kabeln und pressverbindungsverfahren

Info

Publication number: DE4117016A1
Application number: DE19914117016
Authority: DE
Inventors: Hirohiko Fujimaki; Kazuhito Sano
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1991-12-12
Anticipated expiration: 2011-05-25
Also published as: DE4117016C2; JPH0432167A; GB2246032B; JPH0828240B2; GB9111321D0; GB2246032A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrich tung und ein Verfahren zum Verbinden von Kabeln miteinander, um verbesserte elektrische Eigenschaften der miteinander verbundenen Kabel zu erhalten.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine herkömmliche Anord nung zum Verbinden von Kabeln miteinander unter Verwendung eines gemeinsamen Anschlusses, und Fig. 4 ist ein Quer schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 3.

Der gemeinsame Anschluß 28 besitzt ein Paar von gegen überliegenden Klemmelementen 30 und 30, die integral jeweils auf gegenüberliegenden Seiten eines Basisplattenbereichs 29 gebildet sind. Leiterdrähte 33 und 34 von zwei bedeckten oder ummantelten Kabeln 31 und 32 sind parallel auf der Ba sisplatte 29 angeordnet und die Klemmelemente 30 und 30 sind mit einem Klemmwerkzeug (nicht gezeigt) gegen die Leiter drähte 33 und 34 gepreßt. Die Leiterdrähte 33 und 34 liegen auf der rechten und der linken Seite der Basisplatte 29 ne beneinander und stehen im zentralen Bereich b (durch eine strich-punktierte Linie in Fig. 4 angezeigt) und auch über die Basisplatte 29 miteinander in Verbindung.

Jedoch ist in der oben erwähnten, herkömmlichen Anord nung die Richtung, in der die Drähte gepreßt werden (durch die Pfeile c in Fig. 4 angegeben), wenn die Klemmelemente 30 und 30 verformt werden, senkrecht zu der Richtung (durch die Pfeile d angegeben) der Verbindung zwischen den Leiterdräh ten 33 und 34. Daher ist die Verbindungskraft zwischen den Leiterdrähten 33 und 34 schwach, was zu einer entsprechend kleinen Verbindungsfläche und einer schlechten Verbindung führt. Daher wird der elektrische Widerstand im Kontaktbe reich b vergrößert. Außerdem ist die Verbindungsfestigkeit, die sich Zugkräften auf die Kabel 31 und 32 in die Richtun gen e-e in Fig. 3 entgegenstellt, schwach.

Hinsichtlich der obengenannten Probleme ist es eine Auf gabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die den elektrischen Kontaktwiderstand und die Verbindungsfestigkeit der verbun denen Kabel verbessern.

Diese und weitere Aufgaben werden durch eine Preßverbin dungsvorrichtung zum Verbinden von Kabeln und ein Preßver bindungsverfahren, wie sie in den beigefügten Patentansprü chen definiert sind, gelöst. Insbesondere wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Verbinden von Ka beln, die einen Anschluß aufweist, der jeweils auf gegen überliegenden Seiten eines Basisbereichs des Anschlusses in tegral geformte Klemmelemente besitzt, wobei die Leiter drähte der Kabel in Schichten auf dem Basisbereich angeord net sind und die Klemmelemente in der Richtung, in der die Leiterdrähte geschichtet sind, preßgeklemmt sind. Die obige Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Preß verbinden, das folgende Verfahrensschritte aufweist: Anord nen der Leiterdrähte eines Kabels auf dem Basisbereich eines Anschlusses mit auf gegenüberliegenden Seiten des Basisbe reichs jeweils integral geformten Klemmelementen; Zusammen pressen der Leiterdrähte, um eine Oberfläche aus den Leiter drähten in ein abgeflachte Anordnung zu bringen; Anordnen eines weiteren Kabels auf der Oberfläche in einer geschich teten Anordnung; und Pressen der Klemmelemente in der Rich tung, in der die Leiterdrähte der beiden Kabel übereinander geschichtet sind.

Da die Leiterdrähte der Kabel in Schichten auf dem Ba sisplattenbereich angeordnet sind, wird die Verbindungsflä che zwischen den Leiterdrähten und der Grad des intimen Kon takts dazwischen vergrößert. Da außerdem die Klemmelemente in der Richtung gepreßt werden, in der die Leiterdrähte ge schichtet sind, wird die Verbindungsfestigkeit zwischen den Leiterdrähten vergrößert. Daher werden die elektrischen und mechanischen Eigenschaften verbessert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels einer Preßverbindungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Draufsicht einer herkömmlichen Klemman ordnung.

Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B der Fig. 3.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer modifi zierten Form der Erfindung.

Die Fig. 6(a) bis 6(e) sind vertikale Querschnitte eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Preßverbindungsverfahrens.

Die Fig. 7 und 8 sind Kurven, die die vorteilhaften Wirkungen der Klemmanordnung nach der vorliegenden Erfindung zeigen.

Fig. 9 ist ein Querschnitt, der weitere Ausführungsbei spiele der Preßverbindungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Preßverbindungsvor richtung zum Verbinden von Kabeln nach der vorliegenden Er findung und Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1. Die Leiterdrähte 4 des ersten bedeckten Kabels 3 werden flach über dem Basisplattenbereich 2 eines gemeinsa men Anschlusses 1 (der einem herkömmlichen Anschluß ähnlich ist) ausgebreitet, und die Leiterdrähte 6 eines zweiten be deckten Kabels 5 werden in ähnlicher Weise flach über den Leiterdrähten 4 des ersten Kabels ausgebreitet. Also werden die Leiterdrähte 4 und 6 in zwei Schichten (einer unteren und oberen Schicht) auf dem Basisplattenbereich 2 angeord net. Danach werden die Klemmelemente 7 und 7 des gemeinsamen Verbindungsanschlusses 1 in der Richtung verformt, in der die Leiterdrähte 4 und 6 übereinander geschichtet sind. Durch diese Anordnung stehen die Leiterdrähte 4 und 6 in ei nem allgemein zentralen Bereich der Höhe h, der durch eine strich-punktierte Linie a gekennzeichnet ist, in intimem Kontakt miteinander.

Es ist möglich, mehr als zwei Kabel miteinander zu ver binden, indem man die jeweiligen Leiterdrähte in einer Mehr schichtanordnung über die anderen anordnet. In diesem Fall kann an Stelle des gemeinsamen Anschlusses 1 ein Preßverbin dungsanschluß 8, wie in Fig. 5 gezeigt, verwendet werden. Dort sind die Leiterdrähte 12 und 13 in Schichten über dem Basisplattenbereich 9 angeordnet, und Klemmelemente werden wie in dem obigen Beispiel zusammengepreßt. Ein Klemmelement 15 ist dazu bestimmt einen Hüllenbereich 16 des Kabel fest zuklemmen, um den Anschluß fest mit dem Kabel zu verbinden. Während Fig. 5 nur zwei Kabel zeigt, ist klar, daß weitere Kabel über den beiden Kabeln angeordnet werden könnten, wie oben diskutiert.

Die Fig. 6(a) bis 6(e) sind vertikale Querschnitte, die den Ablauf es erfindungsgemäßen Preßklemmverfahrens zei gen. Zuerst wird ein Anschluß 18 auf einem Amboß 17 angeord net und die ersten Leiterdrähte 20 werden auf dem Basisplat tenbereich 19 des Anschlusses angeordnet (Fig. 6(a)). Dann werden die Leiterdrähte 20 durch ein Preßelement 22 mit ei ner rechtwinkligen, flachen Preßoberfläche 21 in eine ge spreizte, flache Anordnung gepreßt, wodurch sie eine flache Oberfläche 23 bilden (Fig. 6(b)), wobei das Preßelement 22 mit einer Preßmaschine (nicht gezeigt) verbunden ist. Danach werden die zweiten Leiterdrähte 24 auf der flachen Oberflä che 23 angeordnet (Fig. 6(c)), und eine Druckkraft wird durch das Preßelement 22 auf die Leiterdrähte 24 ausgeübt (Fig. 6(d)). Schließlich werden die Klemmelemente 27 und 27 durch eine Kröpfmaschine 26 mit einem Paar von Vertiefungen 25 zum Ausüben einer Preßklemmkraft in der Richtung, in der die Leiterdrähte 20 und 24 geschichtet sind, nach innen ge bogen, wodurch die Preßverbindungsoperation beendet wird. Der Preßschritt in Fig. 6(d) kann weggelassen werden. In diesem Fall wird das Pressen durch den Preßklemmschritt in Fig. 6(e) durchgeführt. Außerdem können die Leiterdrähte 20 und 24 von Hand übereinandergelegt werden, ohne das Preßele ment 22 zu verwenden, so daß die in den Fig. 6(b) und 6(d) gezeigten Schritte weggelassen werden können und die Preßverbindung direkt während des Preßklemmschritts in Fig. 6(e) ausgeführt werden kann. In diesem Fall können erhebli che Auswirkungen erreicht werden.

Wie oben beschrieben, werden die Leiterdrähte 20 und 24 der Kabel in Schichten auf dem Basisplattenbereich 19 ange ordnet und die Klemmelemente 27 werden in der Richtung, in der die Leiterdrähte gestapelt sind, preßgeklemmt. Daher werden die Berührungsfläche und die Kraft zwischen den Lei terdrähten 20 und 24 vergrößert, der Kontaktwiderstand wird reduziert und die Verbindungsfestigkeit wird vergrößert.

Fig. 7 zeigt Vergleichsdaten von elektrischen Eigen schaften (Restwiderstandsverhältnis) der vorliegenden Erfin dung und einer herkömmlichen Konstruktion, und Fig. 8 zeigt Daten von mechanischen Eigenschaften (Verbindungsfestigkeit), wobei die durchgezogene Linie die vorliegende Erfindung kennzeichnet und die unterbrochene Li nie die herkömmliche Konstruktion kennzeichnet. Wie aus Fig. 7 ersichtlich zeigt die vorliegende Erfindung einen ex zellenten elektrischen Kontakt und eine exzellente Verbin dungsfestigkeit verglichen mit der herkömmlichen Verbin dungsvorrichtung. In diesen Figuren stellt die Abszisse die Höhe h des Preßklemmelements dar, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

Wie oben beschrieben, sind bei der vorliegenden Erfin dung die elektrischen Eigenschaften der verbundenen Kabel verbessert, und der Kontaktwiderstand wird verringert. Gleichzeitig wird die Verbindungsfestigkeit zwischen den Ka beln erhöht, so daß ein Trennen der Kabel durch versehentli ches Auseinanderziehen verhindert werden kann.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung. Der Einfachheit halber sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in den zuvor be schriebenen Ausführungsbeispielen gekennzeichnet. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird in dem zweiten erfindungsgemäßen Aus führungsbeispiel ein organisches Verkapselungsmaterial S mit einer thermischen Deformationstemperatur, die nicht geringer als 100°C ist, auf die Drähte 4 und 6 und die Klemmelemente 7 und 7 aufgebracht. Danach werden die Klemmelemente ver formt, um die Drähte und Kabel festzuklemmen, wie es oben beschrieben wurde. Durch Aufbringen des Verkapselungsmateri als auf die Drähte und das nachfolgende Festklemmen der Klemmelemente füllt das Verkapselungsmaterial vollständig die Lücken zwischen den Drähten, wie in Fig. 9 gezeigt. Als Ergebnis werden die folgenden Effekte erreicht. Zuerst wird die Kontaktfläche zwischen den beiden Drahtgruppen vergrö ßert, wodurch eine stabilere elektrische Verbindung erzeugt wird. Weiterhin wird die Oxidation der Kabeloberfläche ver hindert, da sie nicht der Luft ausgesetzt wird und eine Ka pillarwirkung auf Feuchtigkeit dadurch vermieden wird. Zu sätzlich kann die Zugfestigkeit zwischen den Kabeln durch den Bindungseffekt des Kapselungsmaterials erhöht werden. Schließlich sind die elektrische und mechanische Festigkeit so hoch, so daß es nicht notwendig ist, die Anzahl der Kabel zu verringern.

Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung besteht das Kapselungsmaterial aus einem in einem organischen Harz mit einer thermischen Defor mationstemperatur, die nicht geringer als 100°C ist, ver teilten Metallpulver. Das Kapselungsmaterial wird auf die Drähte 4 und 6 und die Klemmelemente 7 aufgebracht und da nach werden die Kabel durch das Klemmelement preßgeklemmt, wodurch dieselben Vorteile erreicht werden wie bei dem im Zusammenhang mit Fig. 9 beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Claims

1. Vorrichtung zum Verbinden von Kabeln, dadurch gekenn zeichnet, daß sie umfaßt:
einen Anschluß (1), der jeweils auf gegenüberliegenden Seiten eines Basisbereichs (2) des Anschlusses integral ge formte Klemmelemente (7) besitzt, wobei die Leiterdrähte (4, 6) der Kabel (3, 5) in Schichten auf dem Basisbereich ange ordnet sind und die Klemmelemente in der Richtung, in der die Leiterdrähte geschichtet sind, verformt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein zwischen den Drähten angeordnetes Ver kapselungsmaterial umfaßt, wobei das Verkapselungsmaterial eine thermische Deformationstemperatur besitzt, die nicht geringer als 100°C ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein zwischen den Drähten angeordnetes Ver kapselungsmaterial umfaßt, wobei das Verkapselungsmaterial aus einem in einem organischen Harz, das eine thermische De formationstemperatur besitzt, die nicht geringer als 100°C ist, verteilten Metallpulver besteht.

4. Verfahren zum festen Verbinden von Drähten einer Mehrzahl von Kabeln untereinander, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Verfahrensschritte aufweist:
Anordnen einer ersten Gruppe von Leiterdrähten (20) ei nes ersten Kabels auf einem Basisbereich (19) eines An schlusses (18) mit auf gegenüberliegenden Seiten des Basis bereichs jeweils integral geformten Klemmelementen (27);
Anordnen der Leiterdrähte, um eine Oberfläche aus den Leiterdrähten in eine abgeflachte Anordnung zu bringen;
Anordnen einer zweiten Gruppe von Leiterdrähten eines zweiten Kabels auf der Oberfläche, um die erste und zweite Gruppe von Drähten in einer Stapelrichtung zu stapeln; und
Pressen der Klemmelemente in der Stapelrichtung.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt des Zusammenpressens der ersten Gruppe von Leiterdrähten nach dem Anordnungsschritt umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt des Zusammenpressens der ersten und zweiten Gruppe von Leiterdrähten nach dem Anordnungs schritt umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem den Schritt zum Anordnen eines Verkapse lungsmaterials mit einer thermischen Deformationstemperatur, die nicht geringer als 100°C ist, zwischen den Drähten um faßt.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem den Schritt zum Anordnen eines Verkapse lungsmaterials zwischen den Drähten umfaßt, wobei das Ver kapselungsmaterial aus einem in einem organischen Harz, das eine thermische Deformationstemperatur besitzt, die nicht geringer als 100°C ist, verteilten Metallpulver besteht.