EP0054854B1 - Verfahren zum Anschluss eines elektrischen Steckverbinders - Google Patents

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EP0054854B1
EP0054854B1 EP81110328A EP81110328A EP0054854B1 EP 0054854 B1 EP0054854 B1 EP 0054854B1 EP 81110328 A EP81110328 A EP 81110328A EP 81110328 A EP81110328 A EP 81110328A EP 0054854 B1 EP0054854 B1 EP 0054854B1
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EP
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conductor
contact portion
wire
solder
plug connector
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EP81110328A
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Heinrich Keunecke
Hermann Röser
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Kabelwerke Reinshagen GmbH
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Kabelwerke Reinshagen GmbH
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/187Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping combined with soldering or welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • HELECTRICITY
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    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
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    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a permanent connection between an electrical connector and a multi-wire conductor according to the preamble of claim 1 or 2 and is based on US-A-2 451 800.
  • solder is placed on the superimposed ends of the conductors before crimping an annular or spiral crimp sleeve, either by coating the inside of the sleeve with solder or by introducing the solder together with the conductors, e.g. B. by coating the conductor ends with it.
  • the soldering heat is applied to the contact section by the crimping stamp.
  • the aforementioned type of plug connector is used in the wiring of electrical and electronic devices and systems, in particular also in household appliances and automobiles.
  • the invention has for its object to provide a method for producing a connection between an electrical connector and a multi-wire conductor, in which the advantages of soldering and crimping are advantageously connected.
  • the invention proposes a method according to one of claims 1 or 2.
  • the method according to the invention leads to connections with very low electrical contact resistances and high tensile strength.
  • the risk of corrosion is low.
  • the two process technologies, crimping and soldering can be combined well in terms of the device. In particular, good portioning of the solder mass is possible. This also prevents solder from migrating to the plug section of the connector and impairing the proper plug connection.
  • the connector 1 is stamped and bent in the exemplary embodiment as a socket 2 with a crimp claw 3 from sheet metal.
  • the Krimmp claw 3 is used to connect 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 each of which a space 9 and 10 is provided.
  • the longitudinal axis of the crimp claw 3 coincides here 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 example, in FIGS. 4 to 6.
  • 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.
  • the crimp claw 3 is placed between two electrodes 12 and 13.
  • the lower bridge part 3a of the crimping claw 3 lies on the electrode 12, while the electrode 13 presses directly between the flap pairs 7 and 8 in the region of the spaces 9 and 10 onto the section 4 of the stranded conductor 6.
  • the solder wire 4 melts.
  • a kind of capillary effect can be seen: The ends of the piece of solder wire 11 are "sucked" into the strand section 4 and fill the spaces between the strands there 6 out. The result is a homogeneous connection between the strand 6 and the crimp claw 3.
  • FIG 3 the same connector 1 is shown as in Figure 1.
  • the crimping claw 3 was first struck on a strand 6 'without solder wire. From above, an end section of a solder wire 11 'is brought vertically towards section 4' of the strand 6 ', which is exposed in the spaces 9 and 10 between the pairs of flaps 7 and 8 without being insulated.
  • a coil 14 is arranged above the crimping claw 3, which inductively heats the solder wire 11 ', so that the solder drops in the form of drops through the spaces 9 and 10 onto the section 4' of the strand 6 '.
  • the solder penetrates into the strand 6 'and fills in all the spaces in between. The result is a homogeneous connection between the strand 6 'and the crimp claw 3rd
  • FIGS. 4 to 6 show a plug connector 21 with a socket 22, in which the longitudinal axis x'-x 'of the crimping claw 23 extends 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 it.
  • the crimping claw 23 is intended for attachment to an end section 24 of an insulated wire.
  • a pair of lobes 25 is arranged on the crimp claw 23, which extends almost perpendicular to the x-x and x'-x 'axes.
  • the crimping claw 23 is bent slightly at the ends 26 of the pair of tabs 25 in the direction of the socket 22 for better rolling.
  • a piece of solder wire 28 is clamped in the intermediate space 27 between the pair of tabs 25.
  • a stripped end section 24 (or intermediate section) of a stranded conductor is now introduced into the crimping claw 23 and struck on the plug connector 21 together with the piece of soldering wire 28 by rolling in the tabs 25.
  • the result can be seen in FIG. 5.
  • One end of the solder wire 28 protrudes from the space 27 of the crimping claw 23.
  • the solder joint is now heated, and the solder wire 28 pulls into the strand 24.
  • the result is a homogeneous connection between the strand 24 and the crimping claw 23.
  • the opening can not only as an open slot, but z. B. also be designed as an elongated hole, the z. B. is arranged in the bridge part 3a of the crimp claw 3. In this case, the opening has only been moved to the other side of the crimping claw 3.

Landscapes

  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die Erfindurg betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dauerhafter Verbindung zwischen einem elektrischen Steckverbinder und einem mehrdrähtigen Leiter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2 und geht von der US-A-2 451 800 aus.
  • Aus der US-A-2 451 800 ist es bekannt, einen elektrischen Steckverbinder, der einen Kontaktabschnitt aufweist, mit einem Abschnitt eines mehrdrähtigen Leiters mittels Krimpen und Löten zu verbinden. Hierzu wird der Leiter zunächst mit dem zwischen zwei Krimplappen liegenden Kontaktabschnitt des Steckverbinders verlötet; dann werden die Lappen über die Lötstelle gequetscht, so daß sich eine feste, unlösbare Verbindung ergibt.
  • Aus der DE-U-7 111 024 ist ein Steckverbinder bekannt, der mit Hilfe von zwei Lappenpaaren an einen mehrdrähtigen Leiter angequetscht ist; ein drittes Paar Lappen umfaßt dabei den Isoliermantel des Leiters. Dieser Vorschlag erschöpft sich in der Anwendung des Krimp-oder Quetschverfahrens. Ein Hinweis auf eine zusätzliche Lötverbindung ist nicht vorhanden.
  • Aus der US-A-3 231 964 ist es schließlich bekannt, zwei mehrdrähtige Leiter miteinander oder einen mehrdrähtigen Leiter mit einem massiven Leiter mittels Quetschen und Löten zu verbinden. Hierzu wird das Lot vor dem Aufquetschen einer ring- oder spiralförmigen Quetschhülse auf die übereinanderliegenden Enden der Leiter gebracht, und zwar entweder durch Beschichten der Innenseite der Hülse mit Lot oder durch Einbringen des Lots zusammen mit den Leitern, z. B. indem die Leiterenden damit beschichtet sind. Die Löthitze wird durch die Quetschstempel auf den Kontaktabschnitt aufgebracht.
  • Die vorgenannte Art von Steckverbindern findet 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: Zum ersten soll der elektrische Übergangswiderstand gleichbleibend gering sein. Zum zweiten soll die Verbindungsstelle auf Zug hochbelastbar sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem elektrischen Steckverbinder und einem mehrdrähtigen Leiter zu schaffen, bei dem die Vorteile des Lötens und des Anquetschens in vorteilhafter Weise miteinander verbunden sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 oder 2 vor.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu Verbindungen mit sehr kleinen elektrischen Übergangswiderständen und hoher Zugbelastbarkeit. Die Korrosionsgefahr ist gering. Die beiden Verfahrenstechniken Anquetschen und Löten lassen sich vorrichtungsmäßig gut kombinieren. Insbesondere ist eine gute Portionierung der Lotmasse möglich. So wird auch vermieden, daß Lot bis zum Steckabschnitt des Steckverbinders wandert und die ordnungsgemäße Steckverbindung beeinträchtigt.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen anhand zweier möglicher Verfahren und Vorrichtungen dargestellt.
    • Figur 1 zeigt einen ersten elektrischen Steckverbinder, in dessen Anschlußbereich ein Stück Lötdraht eingeklemmt ist.
    • 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.
    • 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.
    • 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.
    • Figur 5 zeigt die Anwendung einer Lötvorrichtung bei dem zweiten Steckverbinder entsprechend der Figur 2.
    • Figur 6 zeigt die Ansicht A in Figur 4, also die Ansicht auf den Anschlußbereich des zweiten Steckverbinders mit einem eingeklemmten Stück Lötdraht.
  • Der Steckverbinder 1 ist im Ausführungsbeispiel als Steckbuchse 2 mit einer Krimp-Kralle 3 aus Metallblech gestanzt und gebogen. Die Krimmp-Kralle 3 dient zum Anschluß an einen 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 rechtwinklig 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 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.
  • 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.
  • 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 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 eine 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 Lappenpaar 25 ist in dem Zwischenraum 27 ein Stück Lötdraht 28 geklemmt.
  • 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.
  • Eine weitere Möglichkeit, den Steckverbinder 21 zu verlöten, ist schon zur Figur 3 beschrieben worden: In den Zwischenraum 27 wird flüssiges Lot getropft.
  • Zwei mögliche Anordnungen der Krimp-Kralle 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 die Öffnung nur auf die andere Seite der Krimpkralle 3 verlegt worden.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung einer dauerhaften Verbindung zwischen einem elektrischen Steckverbinder (1; 21) und einem mehrdrähtigen Leiter (6; 6'; 24) wobei der Steckverbinder (1; 21) einen lösbaren Steckabschnitt (2; 22) und einen Kontaktabschnitt (3; 23) umfaßt, der mit einem Abschnitt des mehrdrähtigen Leiters (6; 6'; 24) über mindestens ein Paar den Leiter (6; 6'; 24) als Quetschverbindung umfassende Lappen (7, 8; 25) verbunden wird, und mindestens zwischen den Lappen (7, 8; 25) eine Öffnung (9, 10; 27) als Zugang zum Leiter (6; 6'; 24) angeordnet ist, die sich entweder quer zur Längsachse (x-x) des Steckverbinders (1) oder in Richtung der Längsachse (x"-x") des Steckverbinders (21) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Quetschverbindung die Lappen (7, 8; 25) des Kontaktabschnitts (3; 23) mit dem Leiter (6; 6'; 24) durch Lot (11, 11', 28) verbunden werden, indem ein Stück Lötdraht (11; 28) zwischen das bzw. die Paar Lappen (7, 8; 25) geklemmt wird,
daß das bzw. die Paar Lappen (7, 8; 25) um den Leiter (6; 24) gebogen werden, um eine Quetschverbindung herzustellen, und
daß der Steckverbinder (1; 21) und/oder der Leiter (6; 24) im Kontaktabschnitt (3; 23) erhitzt wird bzw. werden.
2. Verfahren zur Herstellung einer dauerhaften Verbindung zwischen einem elektrischen Steckverbinder (1; 21) und einem mehrdrähtigen Leiter (6'; 24),
wobei der Steckverbinder (1; 21) einen lösbaren Steckabschnitt (2; 22) und einen Kontaktabschnitt (3; 23) umfaßt, der mit einem Abschnitt des mehrdrähtigen Leiters (6'; 24) über mindestens ein Paar den Leiter (6'; 24) als Quetschverbindung umfassende Lappen (7, 8; 25) verbunden wird, und mindestens zwischen den Lappen (7, 8; 25) eine Öffnung (9, 10; 27) als Zugang zum Leiter (6'; 24) angeordnet ist, die sich entweder quer zur Längsachse (x-x) oder in Richtung der Längsachse (x""-x"") des Steckverbinders (1; 21) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Quetschverbindung die Lappen (7,8; 25) des Kontaktabschnitts (3; 23) mit dem Leiter (6'; 24) durch Lot verbunden werden, indem nach Fertigstellung der Quetschverbindung durch die Öffnung (9, 10; 27) im Kontaktabschnitt (3; 23) erhitztes, flüssiges Lot (Lotdraht 11') auf den Leiter (6'; 24) aufgetropft wird (Fig.3).
EP81110328A 1980-12-18 1981-12-11 Verfahren zum Anschluss eines elektrischen Steckverbinders Expired EP0054854B1 (de)

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EP81110328A Expired EP0054854B1 (de) 1980-12-18 1981-12-11 Verfahren zum Anschluss eines elektrischen Steckverbinders

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