NO174946B

NO174946B - Contact Element

Info

Publication number: NO174946B
Application number: NO900429A
Authority: NO
Inventors: Karl Olov Karlsson; Alf Thomas Westerlund; Gunnar Svante Fransson
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1994-04-25
Also published as: NO900429L; DE3990594T1; NO900429D0; NO174946C

Description

Teknisk område Technical area

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et kontaktelement med et gaffelformet parti med to ben og en mellomliggende spalte, innrettet til ved sideveis innskyvning av en isolert ledning å gjennomtrenge lederens isolasjon og danne elektrisk kontakt med lederen, idet det gaffelformede parti ved kontaktområdet med lederen er bearbeidet slik at materialet i benene parallelt med slissen er plastisk deformert mot spalten, slik at sistnevnte danner korrekt bredde og toleranse i forhold til lederen. The present invention relates to a contact element with a fork-shaped part with two legs and an intermediate gap, designed to penetrate the conductor's insulation and form electrical contact with the conductor when an insulated wire is inserted laterally, the fork-shaped part at the contact area with the conductor being processed so that the material in the legs parallel to the slot is plastically deformed towards the slot, so that the latter forms the correct width and tolerance in relation to the conductor.

Oppfinnelsen vedrører også et verktøy for bearbeiding av kontaktelement med et gaffelformet parti og en mellomliggende spalte. The invention also relates to a tool for processing a contact element with a fork-shaped part and an intermediate slot.

Kjent teknikk Known technique

Kontaktelementer med en gaffelformet del tildannet slik at den ved tverrgående påføring mot en isolert leder gjennom-trenger isolasjonen og danner elektrisk kontakt med lederen, såkalt slissekontaktspisser, er allerede kjent og benyttet ved forskjellige anledninger for å koble ledere sammen med hverandre i koblingsbokser eller for kobling av ledere med elektriske komponenter i kretskort eller lignende. Contact elements with a fork-shaped part formed so that when applied transversely to an insulated conductor it penetrates the insulation and forms electrical contact with the conductor, so-called slot contact tips, are already known and used on various occasions to connect conductors together in junction boxes or for connection of conductors with electrical components in circuit boards or similar.

Kontaktelementer av denne art blir stanset ut fra et flatt emne og der stanses ut en spalte i elementet. Fordi det ikke er mulig å stanse ut smalere slisser enn ca. 0,6 mm, fordi stansene vil bryte sammen når de brukes ved produksjon, vil den fremskaffede slisse fremdeles være altfor vid til å gi sikker kontakt mot tråder med en tråddiameter på 0,4-0,7 mm. For å avhjelpe dette og å oppnå en smal slisse, slik at kontaktelementet skjærer gjennom isolasjonen og gir en gasstett forbindelse med lederen, blir det materiale som befinner seg parallelt med slissen i kontaktområdet, ytterligere bearbeidet eller preget. Pregingen finner sted ved hjelp av et stanseorgan som plastisk deformerer kantene av slissen mot hverandre. Stanseorganet oppviser over spalten et grunt V-profil med bunnen opp, som er avgrenset ved hjelp av flate eller noe utoverbøyde flater hovedsakelig parallelt med stanseorganets arbeidsretning. Stanseorganet arbeider mot en flat ambolt. For sikkert å kunne styre spaltebredden har der også vært gjort forsøk med å bruke en ambolt med en tunge som skyter inn i spalten. Fordi tungen er altfor liten, blir den imidlertid lett brutt i stykker. Contact elements of this type are punched out from a flat blank and a slot is punched out in the element. Because it is not possible to punch out narrower slits than approx. 0.6 mm, because the punches will break apart when used in production, the resulting slot will still be far too wide to provide secure contact against wires with a wire diameter of 0.4-0.7 mm. To remedy this and to achieve a narrow slot, so that the contact element cuts through the insulation and provides a gas-tight connection with the conductor, the material that is parallel to the slot in the contact area is further processed or embossed. The embossing takes place with the help of a punching device which plastically deforms the edges of the slot towards each other. Above the slot, the punching member shows a shallow V-profile with the bottom up, which is delimited by means of flat or somewhat outwardly bent surfaces mainly parallel to the working direction of the punching member. The punching member works against a flat anvil. In order to safely control the gap width, attempts have also been made to use an anvil with a tongue that shoots into the gap. However, because the tongue is far too small, it is easily broken into pieces.

Redegjørelse for oppfinnelsen Account of the invention

Ved fremstillingen av et kontaktelement ved stansing eller preging på den ovenfor angitte måte, vil der oppstå problemer i forbindelse med fremskaffelse av den nødvendige bredde og toleranse for spalten, når utgangsmaterialet varierer med hensyn til hardhet og tykkelse. Fordi elementet bare blir preget av den ene side, vil materialet også bare deformere på den ene side, hvilket resulterer i at spalten blir kile-formet, dvs. at spaltens kanter på pregsiden vil ligge nærmere hverandre enn på den motsatte side. Kontakt-flaten mot en innført leder vil således bli mindre enn det som teoretisk er mulig. Alt dette innebærer at spaltekon-taktene får en ujevn kvalitet, og i visse ekstreme tilfeller får man ikke den ønskede gasstette kontakt. In the production of a contact element by punching or embossing in the manner indicated above, problems will arise in connection with obtaining the required width and tolerance for the gap, when the starting material varies with respect to hardness and thickness. Because the element is only embossed on one side, the material will also only deform on one side, which results in the gap becoming wedge-shaped, i.e. the edges of the gap on the embossed side will be closer to each other than on the opposite side. The contact surface against an introduced conductor will thus be smaller than what is theoretically possible. All this means that the gap contacts get an uneven quality, and in certain extreme cases you don't get the desired gas-tight contact.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe et kontaktelement av den innledningsvis angitte art, som ikke omfatter de ovenfor angitte ulemper, hvilket oppnås ifølge oppfinnelsen ved at materialet i benene er slik deformert at spaltens sideoverflater er innbyrdes parallelle og har større høyde, i tykkelsesretningen av elementet enn elementet forøvrig. One purpose of the present invention is to provide a contact element of the kind indicated at the outset, which does not include the disadvantages indicated above, which is achieved according to the invention by the material in the legs being deformed in such a way that the side surfaces of the gap are mutually parallel and have a greater height, in the direction of thickness of the element than the element otherwise.

Fortrinnsvis vil man sørge for at det ene ben av elementet utgjøres av en stansing fra den ene side, og at det annet ben utgjøres av en stansing fra den annen side. Preferably, it will be ensured that one leg of the element is formed by a punching from one side, and that the other leg is formed by a punching from the other side.

En annen side ved den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe et verktøy av den innledningsvis angitte art, omfattende trekk som går ut på at verktøyet innbefatter to motvirkende stanseorganer, idet hvert av disse omfatter et utragende profil innrettet til å forløpe langs spalten, samt en overflate som skråner i forhold til tverretningen av spalten, idet nevnte overflate er avgrenset av flate overflater som er parallelle i forhold til arbeidsretningen av stanseorganet, samtidig som den ene flate overflate sammen med skråoverflaten danner en spiss vinkel over kontaktelementets ene ben, for således plastisk å deformere materialet i benet mot spalten under materialbearbeidingen, og samtidig som den annen flate overflate sammen med en tilliggende flat overflate som befinner seg under rette vinkler i forhold til den annen flate overflate danner et mothold for materialet i kontaktelementets annet ben som blir plastisk deformert av det annet stanseorgan, samtidig som avstanden mellom de andre flate overflater av stanseorganene, målt i spaltens tverretning, svarer til den ønskede bredde av spalten. Another aspect of the present invention is to provide a tool of the kind indicated at the outset, comprising features which consist of the tool including two counteracting punching means, each of which comprises a projecting profile arranged to run along the gap, as well as a surface which inclined in relation to the transverse direction of the slot, said surface being bounded by flat surfaces which are parallel in relation to the working direction of the punching member, at the same time that one flat surface together with the inclined surface forms an acute angle over one leg of the contact element, in order to plastically deform the material in the leg against the gap during material processing, and at the same time that the other flat surface together with an adjacent flat surface which is at right angles to the other flat surface forms a counter-hold for the material in the other leg of the contact element which is plastically deformed by the second punching device , while the distance between the other e flat surfaces of the punching members, measured in the transverse direction of the slot, correspond to the desired width of the slot.

Fortrinnsvis er det tildannet spor mellom den annen flate overflate av stanseorganet og den tilliggende flate overflate, idet sporet er tildannet ved en forlengelse av den annen flate overflate og en overflate som står på skrå mot den tilliggende flate overflate. Preferably, a groove is formed between the second flat surface of the punching member and the adjacent flat surface, the groove being formed by an extension of the second flat surface and a surface that is inclined to the adjacent flat surface.

Det å realisere et kontaktelement i henhold til den foreliggende oppfinnelse innebærer flere betydelige fordeler. Realizing a contact element according to the present invention entails several significant advantages.

En viktig fordel med kontaktelementet i henhold til den foreliggende oppfinnelse sammen med tidligere kjente slike elementer, går ut på at en leder som blir ført inn i spalten, vil bli gitt en sikker elektrisk kontakt med elementet, fordi bredden av spalten kan stanses ut slik at den befinner seg innenfor veldefinerte toleranser i forhold til lederens diameter. Det foreligger her en spesiell fordel fordi sideoverflåtene av spalten er parallelle og har større høyde enn kontaktelementet forøvrig, hvilket innebærer at man oppnår en stor kontaktoverflate mellom elementet og lederen. Fordi sideoverflåtene er innbyrdes parallelle kan fuktighet ikke trenge inn mellom elementet og lederen for å bevirke korrosjon, hvorfor man oppnår en gasstett forbindelse. An important advantage of the contact element according to the present invention together with previously known such elements is that a conductor which is introduced into the gap will be provided with a secure electrical contact with the element, because the width of the gap can be punched out so that it is within well-defined tolerances in relation to the diameter of the conductor. There is a particular advantage here because the side surfaces of the gap are parallel and have a greater height than the rest of the contact element, which means that a large contact surface is achieved between the element and the conductor. Because the side surfaces are mutually parallel, moisture cannot penetrate between the element and the conductor to cause corrosion, which is why a gas-tight connection is achieved.

Et verktøy i henhold til den foreliggende oppfinnelse er funnet å virke meget tilfredsstillende ved preging av kontaktelementer, fordi elementet blir plastisk deformert slik at spalten blir gitt den nødvendige bredde og toleranse. Fordi verktøyet innbefatter to motvirkende stanseorganer, kreves der ikke noen separat ambolt, idet et parti av hvert stanseorgan blir brukt til dette formål. A tool according to the present invention has been found to work very satisfactorily when embossing contact elements, because the element is plastically deformed so that the gap is given the required width and tolerance. Because the tool includes two counteracting punching means, no separate anvil is required, a portion of each punching means being used for this purpose.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i ytterligere detalj ved hjelp av et foretrukket utførelseseksempel og under henvisning til de vedføyde tegningsfigurer. The invention will now be described in further detail by means of a preferred embodiment and with reference to the attached drawings.

Kort omtale av tegninqsfiqurene Brief description of the drawing figures

Figur 1 viser i større målestokk et riss sett ovenfra av et kontaktelement i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 er et snitt gjennom kontaktelementet i henhold til figur 1. Figur 3 viser i større målestokk et perspektivisk og delvis snittet utriss av elementet i henhold til figur 1. Figur 4 viser i større målestokk et riss sett fra den ene side av et stanseorgan i henhold til den foreliggende oppfinnelse, innrettet til å bearbeide et kontaktelement i henhold til figur 1 . Figur 5 viser skjematisk pregeoperasjonen for et kontaktelement i henhold til figur 1, idet der benyttes to motvirkende Figure 1 shows on a larger scale a top view of a contact element according to the invention. Figure 2 is a section through the contact element according to Figure 1. Figure 3 shows on a larger scale a perspective and partially sectioned view of the element according to Figure 1. Figure 4 shows on a larger scale a view seen from one side of a punching device in according to the present invention, arranged to process a contact element according to figure 1. Figure 5 schematically shows the embossing operation for a contact element according to Figure 1, as two counteracting

stanseorganer i henhold til figur 4. punching means according to figure 4.

Figur 6 viser i enda større målestokk hvordan kontaktelementet blir deformert under prege- eller bearbeidingsoperasjonen. Figure 6 shows on an even larger scale how the contact element is deformed during the embossing or processing operation.

Foretrukne utførelsesformer for oppfinnelsen Preferred embodiments of the invention

En foretrukken utførelsesform for kontaktelementet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er anskueliggjort på figurene 1-3. Elementet 1 representerer et såkalt spaltekon-taktelement, omfattende et gaffelformet parti 2, som på sin side omfatter to ben 3a og 3b med en mellomliggende spalte 4. Det gaffelformede parti 2 er slik tildannet at når en isolert leder blir ført på tvers inn i nevnte parti, vil isolasjonen bli gjennomtrengt og der opprettes elektrisk kontakt med lederen. Lederen blir trykket inn i spalten 4 og derfor inn i et kontaktområde 5. A preferred embodiment of the contact element according to the present invention is illustrated in Figures 1-3. The element 1 represents a so-called gap contact element, comprising a fork-shaped part 2, which in turn comprises two legs 3a and 3b with an intermediate gap 4. The fork-shaped part 2 is formed in such a way that when an insulated conductor is led transversely into said party, the insulation will be penetrated and electrical contact will be made with the conductor. The conductor is pressed into the gap 4 and therefore into a contact area 5.

Spalten 4 blir stanset ut i kontaktelementet 1. Slik det er angitt ovenfor, er det ikke mulig å stanse ut en spalte som er tilstrekkelig smal for elementet å fremskaffe en sikker kontakt med en slank leder. For å unngå dette problem vil man utføre en stansing av elementet 1 i kontaktområdet 5, slik at materialet i benene 3a og 3b blir plastisk deformert innover mot spalten 4. På denne måte vil bredden av spalten 4 kunne fremskaffes med en slik dimensjon at den befinner seg innenfor de korrekte toleranser relatert til lederdimen-sjonen. I henhold til oppfinnelsen blir denne form for stansing eller preging utført slik at det ene ben 3a blir bearbeidet fra den ene side av elementet i området 6a, mens det annet ben 3b blir bearbeidet fra den annen side av elementet i området 6a. Slik det fremgår tydeligst på figur 3, blir bearbeidingene 6a og 6b utført slik at materialet i benene 3a og 3b blir trykket inn i områdene 6a og 6b og således deformert plastisk mot spalten 4. Sideoverflåtene av spalten 4 er innbyrdes parallelle og har en større høyde enn elementet forøvrig. The gap 4 is punched out in the contact element 1. As indicated above, it is not possible to punch out a gap that is sufficiently narrow for the element to provide a secure contact with a slender conductor. In order to avoid this problem, one will carry out a punching of the element 1 in the contact area 5, so that the material in the legs 3a and 3b is plastically deformed inwards towards the gap 4. In this way, the width of the gap 4 will be able to be provided with such a dimension that it is itself within the correct tolerances related to the conductor dimension. According to the invention, this form of punching or embossing is carried out so that one leg 3a is processed from one side of the element in the area 6a, while the other leg 3b is processed from the other side of the element in the area 6a. As can be seen most clearly in figure 3, the processings 6a and 6b are carried out so that the material in the legs 3a and 3b is pressed into the areas 6a and 6b and thus plastically deformed towards the gap 4. The side surfaces of the gap 4 are mutually parallel and have a greater height than the element otherwise.

På figur 4 er der vist et verktøy som er innrettet til å fremskaffe pregingene 6a og 6b i elementet 1. Verktøyet innbefatter to like pregeorganer 10, idet hver av disse omfatter en utragende profil 11 langs spalten 4, omfattende en skråflate 12 på tvers av spalten. Overflaten 12 er avgrenset av to parallelle flate overflater 13 og 14 plassert i arbeidsretningen for stanseorganet. Figure 4 shows a tool which is designed to produce the embossings 6a and 6b in the element 1. The tool includes two identical embossing means 10, each of which comprises a projecting profile 11 along the slot 4, comprising an inclined surface 12 across the slot . The surface 12 is delimited by two parallel flat surfaces 13 and 14 placed in the working direction of the punching member.

Skråflaten 12 og den flate overflate 13 danner sammen en spiss vinkel, som er innrettet til, når stanseorganet er i bruk, å ligge over det ene ben 3a (eller 3b) og plastisk deformere materialet i dette ben i retning mot spalten 4. Den annen flate overflate 14 danner sammen med en tilliggende flat overflate 15 et mothold for materialet som skal deformeres plastisk i det annet ben 3b (eller 3a) ved hjelp av et annet motvirkende stanseorgan 10. Fortrinnsvis foreligger der et spor 16 tildannet mellom overflatene 14 og 15. Sporet 16 er dannet ved hjelp av en forlengelse 17 hos den flate overflate 14 og en overflate 18 som skråner mot den flate overflate 15. Hensikten med sporet 16 er at materialet skal kunne tillates å deformeres inn i sporet, slik at sideoverflåtene av spalten blir gitt en større høyde enn hva ellers ville være mulig. The inclined surface 12 and the flat surface 13 together form an acute angle, which is designed to, when the punching device is in use, lie over one leg 3a (or 3b) and plastically deform the material in this leg in the direction of the gap 4. The other flat surface 14 together with an adjacent flat surface 15 forms a counter-hold for the material to be deformed plastically in the other leg 3b (or 3a) by means of another counteracting punching device 10. Preferably there is a groove 16 formed between the surfaces 14 and 15. The groove 16 is formed by means of an extension 17 of the flat surface 14 and a surface 18 which slopes towards the flat surface 15. The purpose of the groove 16 is to allow the material to be deformed into the groove, so that the side surfaces of the gap are provided a greater height than would otherwise be possible.

Bearbeidelsesoperasjonen vil nå bli forklart under henvisning til figurene 5 og 6. De motvirkende stanseorganer 10a og 10b er innrettet på den på figur 5 viste måte, idet benene 3a og 3b for kontaktelementet 1 er plassert mellom stanseorganene. Avstanden mellom de respektive flate overflater 14 for stanseorganene 10a og 10b i tverretningen av elementet, svarer til den ønskede bredde av spalten i kontaktområdet. For å motvirke eventuell sideveis avbøyning av stanseorganene under bearbeidingsoperasjonen, pga. av de deformasjonskrefter som måtte opptre, blir organene forsynt med nakkestøtter som innbyrdes kommer til inngrep med og avstiver stanseorganene. Den deformasjon som finner sted under prege- eller bearbeidingsoperasjonen, er vist tydeligere på figur 6. Materialet i hvert ben 3a og 3b blir påvirket i området 20 og deformert mot spalten, for således å fylle området 21, idet de flate overflater 14 og 15 tjener som mothold eller ambolter under deformasjon. Slik det tydelig fremgår av figur 6, vil sporet 16 også fylt ut av det deformerte materiale, slik at sideoverflåtene av spalten får større høyde enn kontaktelementet forøvrig. Kontaktover-flaten mellom elementet og lederen vil derfor øke i vesentlig grad. The processing operation will now be explained with reference to Figures 5 and 6. The counteracting punching means 10a and 10b are arranged in the manner shown in Figure 5, the legs 3a and 3b of the contact element 1 being placed between the punching means. The distance between the respective flat surfaces 14 for the punching members 10a and 10b in the transverse direction of the element corresponds to the desired width of the gap in the contact area. To counteract any lateral deflection of the punching elements during the machining operation, due to of the deformation forces that may occur, the organs are provided with neck supports that mutually engage with and stiffen the punching organs. The deformation that takes place during the embossing or processing operation is shown more clearly in Figure 6. The material in each leg 3a and 3b is affected in the area 20 and deformed towards the gap, thus filling the area 21, the flat surfaces 14 and 15 serving as abutments or anvils during deformation. As can be clearly seen from figure 6, the groove 16 will also be filled with the deformed material, so that the side surfaces of the gap will have a greater height than the rest of the contact element. The contact surface between the element and the conductor will therefore increase significantly.

Det skal selvsagt forstås at den foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til de ovenfor beskrevne og på tegningen anskueliggjorte utførelsesformer, men kan modifiseres innenfor rammen av de medfølgende patentkrav. It should of course be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawing, but can be modified within the scope of the accompanying patent claims.

Claims

1. Contact element (1) with a fork-shaped part (2) with two legs (3a, 3b) and an intermediate gap (4), designed to penetrate the insulation of the conductor and form electrical contact with the conductor by laterally inserting an insulated wire, the fork-shaped part (2) at the contact area (5) with the conductor is processed so that the material in the legs parallel to the slot is plastically deformed towards the slot, so that the latter forms the correct width and tolerance in relation to the conductor, characterized by the material in the legs being such deformed (6a, 6b) that the side surfaces of the gap are mutually parallel and have a greater height, in the thickness direction of the element (1) than the rest of the element.

2. Contact element as stated in claim 1, characterized in that one leg (3a) of the element (1) consists of a punch from one side, and that the other leg (3b) consists of a punch from the other side.

3. Contact element as specified in claim 1 or 2, characterized in that the legs (3a, 3b) are individually deformed so that the material along the gap (4) is deformed outside both sides of the element (1).

4. Tool for processing contact element (1) with a fork-shaped part (2) and an intermediate slot (4), according to claim 1, characterized in that the tool includes two counteracting punching means (10), each of which comprises a projecting profile (11) arranged to extend along the slot (4), as well as a surface (12) which slopes in relation to the transverse direction of the slot, the said surface (12) is delimited by flat surfaces (13, 14) which are parallel in relation to the working direction of the punching member, at the same time that one flat surface (13) together with the scraping surface (12) forms an acute angle over one leg of the contact element (1) (3a), in order to plastically deform the material in the leg towards the gap (4) during material processing, and at the same time as the other flat surface (14) together with an adjacent flat surface (15) which is at right angles to the other flat surface (14) forms a counter-hold for the material in the second leg (3b) of the contact element (1) which is plastically deformed by the second punching means, at the same time as the distance between the other flat surfaces (14) of the punching means (10a, 10b), measured in the transverse direction of the slot, corresponds to the desired width of the slot (4).

5. Tool as stated in claim 4, characterized in that a groove (16) is formed between the second flat surface (14) of the punching member (10a) and the adjacent flat surface (15), the groove (16) being formed by an extension (17) of the other flat surface and a surface (18) which is inclined to the adjacent flat surface (15).