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Diese Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Drahtverbinder, der zusammenpassende
erste und zweite isolierende Gehäuse aufweist, wobei das erste Gehäuse eine Vielzahl von
elektrischen Anschlüssen enthält, die jeweils einen Drahtaufnahmeschlitz definieren und die
in dem ersten Gehäuse befestigt sind, wobei das zweite Gehäuse eine gleiche Anzahl von
Anschlußaufnahmeschlitzen und einen Drahtaufnahmedurchgang hat, der mit jedem
Anschlußaufnahmeschlitz in Verbindung steht, wobei die Gehäuse zusammenfiigbar sind, um jeden
Anschluß zu veranlassen, in einen entsprechenden der Anschlußaufnahmeschlitze einzutreten,
um dadurch einen in den Drahtaufnahmedurchgang, der mit diesem Anschlußaufnahmeschlitz
in Verbindung steht, eingesetzten Draht in den Drahtaufnahmeschlitz dieses Anschlusses
hineinzudrücken.
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Die vorliegende Erfindung besteht in einem elektrischen Drahtverbinder, wie er in Anspruch
1 definiert ist.
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US-A-4 652 070 offenbart einen Verbinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben:
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Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt gezeigt, eines elektrischen
Drahtverbinders, der ein aufnehmendes Gehäuse aufweist, das eine Vielzahl von
elektrischen Drahtaufnahmeanschlüssen enthält, sowie ein vorragendes Gehäuse
zum Zusammenfügen mit dem aufnehmenden Gehäuse und zur Aufnahme von
abgestreiften Endabschnitten isolierter elektrischer Leiter;
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Fig. 2 ist eine Vorderansicht des aufnehmenden Gehäuses, teilweise im Schnitt gezeigt
und mit Teilen weggelassen;
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Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht des vorragenden Gehäuses und
veranschaulicht einen Aspekt der Wirkungsweise des Verbinders, wobei dessen Anschlüsse
gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 gestaltet sind;
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Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines konventionellen Aufnahmeanschlusses für einen
blanken Draht;
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Fig. 5 ist eine isometrische Ansicht eines der Anschlüsse;
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Fig. 6 und 7 sind Ansichten ähnlich derjenigen von Fig. 5, veranschaulichen aber
aufeinander folgende Stufen beim Einsetzen eines abgestreiften Drahtendabschnitts
in den Anschluß;
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Fig. 8 ist eine grafische Darstellung, die die Kraft veranschaulicht, die durch den in Fig.
4 gezeigten Anschluß und einen Anschluß des Verbinders gegen einen darin
eingesetzten Draht ausgeübt wird, aufgetragen gegen die Einsetztiefe des Drahts
in den Anschluß;
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Fig. 9 ist eine vergrößerte isometrische Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 7, zeigt aber
einen Anschluß gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel und veranschaulicht
ferner denjenigen Aspekt der Wirkungsweise des Verbinders, der in Fig. 3
dargestellt ist;
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Fig. 10 ist eine isometrische Ansicht des aufnehmenden Gehäuses;
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Fig. 11 ist eine vergrößerte isometrische Ansicht des vorragenden Gehäuses;
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Fig. 12 ist eine isometrische Ansicht des Verbinders und zeigt das vorragende Gehäuse,
teilweise zusammengefügt mit dem aufnehmenden Gehäuse zum Einsetzen der
Endabschnitte der isolierten elektrischen Leiter in das vorragende Gehäuse;
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Fig. 13 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 12, teilweise im Schnitt gezeigt, und
zeigt die Leiterendabschnitte, eingesetzt in das vorragende Gehäuse;
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Fig. 14 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 13 und zeigt das vorragende Gehäuse
vollständig mit dem aufnehmenden Gehäuse zusammengefügt; und
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Fig. 15 ist eine isometrische Ansicht, die das vorragende Gehäuse vollständig mit dem
aufnehmenden Gehäuse zusammengefügt zeigt.
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Ein elektrischer Drahtverbinder 2 zum Herstellen einer galvanischen Verbindung mit den
abgestreiften Endabschnitten von isolierten elektrischen Leitern wird nun unter besonderer
Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 beschrieben. Der Verbinder 2 weist ein aus einem Stück
geformtes, aufnehmendes isolierendes Gehäuse 4 auf, das darin befestigte elektrische
Drahtaufnahmeanschlüsse 6 hat, sowie ein aus einem Stück geformtes, vorragendes isolierendes
Gehäuse 8 zum Zusammenfügen mit dem Gehäuse 4.
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Das aufnehmende Gehäuse 4 weist einen Unterteil 10 auf, der in sich durchgehende
Anschlußaufnahmeschlitze 12 hat sowie vordere und hintere Seitenwände 14 und 16 und
entgegengesetzte Endwände 18, die von dem Unterteil 10 nach oben ragen. Die Wände 14, 16
und 18 wirken mit dem Unterteil 10 zusammen, um eine längliche Buchse 20 zu bilden. Die
hintere Seitenwand 16 weist einen nach oben ragenden, nachgiebigen Verriegelungsarm 17
auf, der eine Verriegelungsschulter 19 hat.
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Jeder Anschluß 6, der aus einem einzigen Sliick von Blechrohmaterial ausgestanzt und
geformt ist, ist eben und hat rechteckigen Querschnitt. Jeder Anschluß 6 weist einen Stift 22
auf, der sich von einer Seite eines im wesentlichen quadratischen Verankerungsteils 24 her
erstreckt, von dessen gegenüberliegender Seite ein Hals 26 vorragt, der einen geschlitzten
nachgiebigen Drahtaufnahmeteil 30 trägt. Der Teil 30 weist einen Scheitel 32 auf, der ein
Paar von Armen 28 verbindet, von denen Teile 34 aufeinander zu in einer Richtung weg von
dem Scheitel 32 konvergieren und die an der Stelle ihrer engsten Konvergenz an Übergängen
35 in obere parallele Teile 36 der Arme 28 übergehen und in abgeschrägten Oberflächen 38
enden, die eine Drahtführungsmündung 40 definieren. Innere Flächen der Arme 28 wirken
zusammen, um einen Schlitz zu bilden, der einen Teil 42 hat, der von dem Hals 26 weg
abgeschrägt ist und in einen engen geradlinigen Drahtaufnahmeteil 44 des Schlitzes übergeht.
Die gegenüberliegenden planaren inneren Flächen der Teile 36 der Arme 28 wirken
zusammen,
um Drahtkontaktoberflächen 37 unmittelbar benachbart zu den Teilen 34 der Arme
28 zu bilden. Jeder Arm 38 hat eine Helbellänge 11 zwischen seiner abgeschrägten
Oberfläche 38 und dem Boden des Scheitels 32, wobei die Länge 12 zwischen den
Kontaktoberflächen 37 und dem Boden des Scheitels 32 wesentlich kürzer ist als die Länge 11, wie es aus
Fig. 6 ersichtlich ist. Die Arme 28 sind in der Lage, eine nachgiebige Torsionsbewegung um
ihre Übergänge mit dem Scheitel 32 herum auszufhhren. Das Verhältnis der Längen 11 und
12 ist etwa 4:2,5.
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Im Gegensatz hierzu konvergieren bei einem konventionellen geschlitzten
Drahtaufnahmeanschluß 6a, der in Fig. 4 gezeigt ist, die Arme 28a von der Drahtaufnahmemündung her
aufeinander zu und erstrecken sich danach parallel zueinander bis zu dem Verankerungsteil
des Anschlusses.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist das vorragende Gehäuse 8 einen länglichen Block 46 auf, der
eine Reihe von fünf Drahtaufnahmedurchgängen 48 hat (von denen nur einer in Fig. 1 gezeigt
ist), die sich in paralleler Beziehung zueinander von einem quer verlaufenden
Drahtaufnahmekanal 50 her erstrecken, der durch eine Haube 51 definiert ist, die von dem Block 46 nach
vorn vorragt und die eine erweiterte, isolierungsaufnehmende Mündung 52 hat, die sich in
eine vordere Fläche 53 der Haube 51 öffnet. Jeder der Durchgänge 48 schneidet einen
entsprechenden von fünf Aufnahmeschlitzen 56 für die Anschlußarme, wobei sich die Schlitze
senkrecht zu den Durchgängen 48 erstrecken und sich jeweils in eine obere Oberfläche 58 des
Blocks 46 und in eine Bodenfläche 60 desselben öffnen. Der Block 46 hat an einer hinteren
Fläche 64 gegenüber der Haube 51 ein Verriegelungsglied 66, das auf der Oberseite des
Verriegelungsarms 17 ruht, zum nachfolgenden Verriegeln unter der Verriegelungsschulter 19
des Verriegelungsarms 17 des aufnehmenden Gehäuses 4. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat jeder
Schlitz 56 in sich ein Paar von Anschlagschultern 68, wobei die Schultern 68 an jeder Seite
des entsprechenden Durchgangs 48 angeordnet sind, mit dem der Schlitz 56 in Verbindung
steht, wobei die Schultern 68 dort vorgesehen sind, wo die Anschlüsse gemäß dem
Ausführungsbeispiel von Fig. 9 sind.
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Bei der Verwendung des Verbinders 2 wird das vorragende Gehäuse 8 in dem aufnehmenden
Gehäuse 4 in einer anfänglichen Stellung angebracht, die in Fig. 1 gezeigt ist, wobei der
hohle Stopfen 62 des Gehäuses 8 teilweise in die Buchse 20 des Gehäuses 4 eingesetzt ist.
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Die Endabschnitte der fünf isolierten Drähte W (von denen nur einer in Fig. 1 gezeigt ist) der
isolierten Leiter L, beispielsweise eines Bandkabels, werden durch Abstreifen von ihrer
Isolierung 1 zum Anschließen mittels des Verbinders 2 befreit. Jeder Draht W wird in einen
entsprechenden der Durchgänge 48 in der Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 mittels der
Mündung 52 der Haube 51 eingesetzt, so daß der abgestreifte Teil jedes Drahtes W
vollständig in dem Durchgang 48 aufgenommen wird, wobei der Endabschnitt der Isolierung I
des Drahtes in der Haube 51 aufgenommen wird. Das Gehäuse 8 wird dann in der Richtung
des Pfeiles B in Fig. 1 niedergedrückt, so daß das Verriegelungsglied 66 nach nachgiebiger
Verlagerung des Verriegelungsarms 17 unter die Verriegelungsschulter 19 schnappt, zu
welcher Zeit der Stopfen 62 vollständig in die Buchse 20 eingesetzt ist.
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Während des Einsetzens des Stopfens 62 treten die Arme 28 jedes Anschlusses 6 in einen
entsprechenden Schlitz 56 des Gehäuses 8 ein, so daß anfänglich, wie in Fig. 6 gezeigt, der
Draht W in seinem Durchgang 48 in den geradlinigen Drahtaufnahmeteil 44 des Schlitzes des
Anschlusses 6 hineingedrückt wird, geführt durch dessen abgeschrägte Oberflächen 38. Wenn
der Stopfen 62 in die Buchse 20 vollständig niedergedrückt wird, wird der Draht W nach
unten zwischen die Teile 36 der Arme 28 des entsprechenden Anschlusses 6 gedrückt, bis,
wie in Fig. 7 gezeigt ist, der Draht W die endgültigen Drahtkontaktoberflächen 37 erreicht,
zu welcher Zeit der Stopfen 62 an dem Boden des Unterteils 10 der Buchse 20 anliegt, so
daß der Draht W in seiner endgültigen Position zwischen den Kontaktoberflächen 37 der
Arme 28 gehalten wird. Jeder Draht W ist dadurch sicher galvanisch mit einem
entsprechenden der Anschlüsse 6 verbunden. In der grafischen Darstellung von Fig. 8 stellt die Ordinate
die Kontaktkraft F dar, die durch die Arme 28 gegen den eingesetzten Draht W ausgeübt
wird, und die Abszisse stellt die Einsetztiefe D des Drahtes W zwischen den Armen 28 dar.
Die Kurve X veranschaulicht die Drahteinsetzcharakteristik eines Anschlusses 6, während die
Kurve Y die Drahteinsetzcharakteristik eines herkömmlichen Aufnahmeanschlusses 6a für
einen blanken Draht veranschaulicht, der in Fig. 4 gezeigt ist. Wegen der langen Hebellänge
11 und der kürzeren Länge 12, auf die oben Bezug genommen wurde, und somit wegen der
weichen Federcharakteristik der Teile 30 der Anschlüsse 6 steigt die Kurve X allmählich an
und hat keine Spitze, so daß die Kraft, die zum vollständigen Einsetzen des Gehäuses 8 in
das Gehäuse 4 erforderlich ist, wünschenswert niedrig ist, was einen beträchtlichen Vorteil
darstellt, wenn man bedenkt, daß fünf Drähte W gleichzeitig in entsprechende Anchlüsse 6
eingesetzt werden müssen. Im Gegensatz zu der Kurve X steigt die Kurve Y anfänglich sehr
steil an, wenn der Draht zwischen den Armen 28a niedergedrückt wird.
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In dem in Fig. 9 gezeigten Anschluß 6' sind die Arme 28' während der Herstellung des
Anschlusses um ihre Teile 38' vorverdreht, so daß ihre Teile 36' in bezug aufeinander
abgewinkelt sind. Wenn ein Leiter L zufällig in der Richtung des Pfeiles C in den Fig. 3 und
9 gezogen wird, wird die galvanische Verbindung zwischen dem Draht W und den Armen
28' noch aufrecht erhalten, da, wie aus den Fig. 3 und 9 ersichtlich ist, die Arme 28'
nachgiebig um ihre Übergänge mit dem Scheitel 32 verdreht werden, wie in Fig. 9 gezeigt,
wodurch die Teile 36' der Arme 28' um ihre Längsachsen Z verschwenkt werden, wie es
durch die Pfeile E in Fig. 3 angedeutet ist, um so gegen die Schultern 68 in dem
entsprechenden Durchgang 48 anzugreifen, wodurch Ecken der Teile 36' der Arme 28' der Anschlüsse
6 gegen den Draht W gedrückt werden. Wenn der Zug auf den Draht W nachläßt, kehren die
Teile 36' aufgrund der natürlichen Nachgiebigkeit der Arme 28' in ihre anfänglichen
Positionen zurück.
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Der Verbinder 2 wird nun unter besonderer Bezugnaume auf die Fig. 10 bis 15 weiter
beschrieben. Wie am besten Fig. 10 zeigt, weist die hintere Seitenwand 16 des Gehäuses 4
zwei Endabschnitte 70 auf, zwischen welchen der Verriegelungsarm 17 über diese nach oben
vorragt. Die Verriegelungsschulter 19 ist durch das obere Ende eines lotrechten Schlitzes in
dem Arm 17 gebildet. Jede Verriegelungsschulter ist durch das obere Ende eines lotrechten
Schlitzes in dem Arm 17 gebildet. Jede Seitenwand 18 hat die Form eines weiteren
Verriegelungsarms mit einem zentralen Schlitz, dessen oberes Ende eine Verriegelungsschulter 72
bildet. Die fünf Anschlüsse 6 werden in einer Anordnung angebracht, die eine vordere Reihe
von drei Anschlüssen 6 und eine hintere Reihe von zwei Anschlüssen 6 aufweist. Jede
Seitenwand 18 ist von dem benachbarten hinteren Wandabschnitt 70 durch eine lotrechte
Keilbahn 74 getrennt, deren Boden durch den Unterteil 10 des Gehäuses 4 gebildet ist.
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Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ragt von jedem Ende des Stopfens 62 des Gehäuses 8 ein
Verriegelungsglied 76 vor (von denen nur eines gezeigt ist), und hinter dem Verriegelungsglied 76
erstreckt sich ein lotrechter Keil 78 über die volle Höhe des Blocks 46 und des Stopfens 62.
Die Schlitze 56 sind in derselben Anordnung wie die Anschlüsse 6 angeordnet, nämlich in
der Anordnung, die eine vordere Reihe von drei Schlitzen 56 und eine hintere Reihe von zwei
Schlitzen 56 aufweist. Das Gehäuse 8 hat im wesentlichen die gleiche Länge wie der Abstand
zwischen den Seitenwänden 18 des Gehäuses 4, d.h. im wesentlichen die gleiche Länge wie
die Buchse 20.
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Wie in Fig. 12 gezeigt ist, greift das Verriegelungsglied 66 in der vorgenannten anfänglichen
Stellung des Gehäuses 8 an der oberen Kante des Verriegelungsarms 17 an, wobei jeder Keil
78 des Gehäuses 8 in eine entsprechende Keilbahn 74 des Gehäuses 4 eingreift und wobei
jedes Verriegelungsglied 76 des Gehäuses 8 gegen die Verriegelungsschulter 72 einer
entsprechenden Seitenwand 18 anliegt. Das Gehäuse wird in dem Gehäuse 4 durch Eingriff der
Keile 78 in den Keilbahnen 74 stabilisiert. Wenn das Gehäuse 8 in seine anfängliche Stellung
in dem Gehäuse 4 eingesetzt wird, werden die Seitenwände 18 nachgiebig durch die
Verriegelungsglieder 76 des Gehäuses 8 auseinandergespreizt und gehen dann zurück, wenn die
Verriegelungsglieder 76 an den Schultern 72 vorbeigehen, wodurch das Gehäuse 8 in dem
Gehäuse 4 aufgenommen ist. Fig. 13 zeigt die Drähte W, wenn diese in der Richtung des
Pfeiles A in den Fig. 1 und 12 in die Drahtaufnahmedurchgänge 48 eingesetzt worden sind,
wobei die Isolation I der Leiter L in der Haube 51 aufgenommen ist. Wie in Fig. 13 gzeigt
ist, liegt in dieser anfänglichen Stellung der Draht W gerade oberhalb der Mündung 40 eines
entsprechenden der Anschlüsse 6.
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Fig. 14 zeigt den Verbinder 2, wenn das Gehäuse 8 vollständig in der Richtung des Pfeiles B
in Fig. 1 niedergedrückt worden ist, geführt durch den Eingriff der Keile 78 in den
Keilbahnen 74, so daß jeder Draht W zwischen den Kontaktoberflächen 37 des entsprechenden
Anschlusses 6 liegt, wobei das Verriegelungsglied 66 gegen die Schulter 19 des
Verriegelungsarms 17 eingreift.
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Wie in Fig. 15 angedeutet ist, kann das Gehäuse 8 von dem Gehäuse 4 in seine anfängliche
Stellung zurückgezogen werden, indem man von Hand den Verriegelungsarm 17 in der
Richtung des Pfeiles X zurückzieht, während gleichzeitig das Gehäuse 8 in der Richtung des
Pfeiles Y zurückgezogen wird, wodurch die Drähte an den Anschlüssen 6 gelöst werden. Der
Verbinder 2 kann demgemäß als ein Schalter wirken, unterstützt durch die weichen
Federcharakteristiken der Arme 28 der Anschlüsse 6. Der Verbinder 2 ist daher geeignet zur
Verwendung in einem Gerät, beispielsweise einem Heimfemseher oder einem Videogerat, in
dem es erforderlich ist, die Stromkreise zu trennen, wenn das Gerät gewartet wird.
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Wegen der großen Einsetzlänge jedes Drahtes W zwischen den Teilen 36 der Arme 28
reinigen die Drahtangriffsoberflächen dieser Teile jegliche metallischen Teilchen von dem
Draht, die sich aus der Herstellung des Drahtes ergeben, bevor der Draht die
Kontaktoberflächen 37 erreicht.