DE1802169B2 - Elektrische Verbinderanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich au? eine elektrische Verbinderanordnung mit einem Block aus elektrisch

isolierendem Material mit mehreren durchgehenden Kanälen, die elektrische Verbinder enthalten, wobei jeder Verbinder einen Bolzenteil für den Leitcranschluß aufweist, der sich von der einen Seite des Blockes erstreckt.

Eine bekannte elektrische Verbinderanordnung (britische Patentschrift 1030 663) besteht aus einem elektrisch isolierenden Block, der in seinen durchgehenden Kanälen elektrische Verbinder trägt, wobei jeder Verbinder einen zur Herstellung einer Steck-

verbindung geeigneten Kontaktteil aufweist, während das andere Ende des Verbinden an das Ende eines Leitungsdrahtes angeschlossen wird. Diese Anordnung kann mit einer dazu komplementären Anordnung zusammengesteckt worden. Jeder Verbinder wird in seinem Kanal gegen Rückzug mittels einer an dem Verbinder vorgesehenen Haltezunge gesichert. Das Verbinden eines Leitungsdrahtes mit einem Verbinder erfolgt durch Andrücken einer an dem Verbinder vorgesehenen Zwinge an den Leitungsdraht, worauf der Verbinder einzeln in den zugeordneten Kanal des Blockes eingeführt wird.

Eine solche Handhabung ist zeitraubend und einer Automatisierung nicht ohne weiteres zugänglich. Bei einer bekannten Verbincleranordnung der eingangs genannten Art (niederländische Patentschrift 302 726) erfolgt der Anschluß des Leitungsdrahtes nach dem Einführen des Verbinders in den Kanal des Tsolierblocks, und zwar durch Umwickeln des vorstehenden Bolzenteils mit dem Leitungsdraht oder durch Aufschieben einer den Leitungsdraht aufnehmenden Klemme auf den Bolzenteil. Der aus einem Blechstück geformte Verbinder wird in dem Kanal durch einen Klinkenteil bzw. eine Sperrnase gehalten, die an der einen bzw. der anderen Oberfläche des Isolierblocks angreifen.

Bei einer weiteren bekannten Verbinderanordnung (USA.-Patentschrift 3 070 769) besteht jedei Verbinder aus einem zur Herstellung einer Steckverbindung geeigneten Kontaktteil und einem seither versetzt daran angebrachten Bolzenteil, an dem eir Leitungsdraht durch Umwickeln angeschlossen wer den kann. Die Verbinder werden in einem aus einen plattenförmigen Halter und einem Deckel bestehen

den Isoliergehäuse gehalten, wobei die Kanäle des plattenförmigen Halters die Kontaktteile und die Kanäle des Deckels die Bolzenteile aufnehmen.

Zur Durchführung einer Verdrahtung mittels automatischer Verdrahtungsmaschinen, die einen programmgesteuert bewegbaren Verdrahtungskopf aufweisen, ist --¹S wesentlich, daß die Bolzenteile der Verbinder in einer wohldefinierten Stellung sich von dem Block erstrecken, damit der programmgesteuerte Verdrahtungskopf in eine exakte Arbeitsstellung oberhalb des Bolzenteils gebracht wird. Die vorliegende Erfindung bezweckt dan ir eine Ausbildung einer elektrischen Verb'.nderark rdnung der eingangs genannten Art in der Weise, daß eine exakte Positionierung und feste Halterung der Verbinder in dem IsoHerblock erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Verbinder einen zur Herstellung einer Steckverbindung geeigneten Kontaktteil, der mit einem zylindrischen Teil axial fluchtet, 'ind einen Preßsitzteil besitzt, der gegenüber dem zylindrischen Teil seitlich versetzt ist und dessen Querabmessung größer ist als der Durchmesser des zylindrischen Teils, daß aus dem zylindrischen Teil eine Haltezunge herausgedrückt ist, daß jeder Kanal eine Eintrittsstrecke hat, die sich von der Leiterr.nschlußseite des Blockes einwärts erstreckt und zu einer zylindrischen Zwischenstrecke führt, die so ausgebildet ist. daß sie den zylindrischen Teil des Verbinders satt passend aufnimmt, daß sich an die zylindrische Zwischenstrecke eine vordere zylindrische Strecke mit größerem Durchmessser anschließt, wodurch eine vorwärtsgekehrte Schulter gebildet ist. und daß die Eintrittssirecke gegenüber der zylindrischen Zwischenstrecke seitlich versetzt ist und so ausgebildet ist, daß r^;e den Preßsitzteil des Verbinders im Preßsitz aufnimmt, so daß die Verbinder nur mit einer bestimmten Orientierung in die Kanäle eintreten können und die Bolzenteile dabei auf der Leiteranschlußseite des Blockes vorbestimmte Stellungen einnehmen und durch den Eingriff des Preßsitzteils jedes Verbinders in die Eintrittsstrecke starr und unvcrdrehbar in ihrer Stellung festgehalten und durch Verrasten der Haltezunge hinter der Schulter gegen Rückzug gesichert weiden.

Bei der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung können die Verbinder nur in einer ganz bestimmten Orientierung in die Kanäle eingeschoben werden und werden dort in einer wohldefinierten Lage gehalten.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

F i g. 1 schaubildlich eine Verdrahtungshalterung zum Halten mehrerer elektrischer VerbinHeranordnungen während des Herstellens von Anschlüssen,

Fig.2 in einer Draufsicht einen Teil der Halterung nach F i g. 1.

F i g. 3 schaubildlich eine erfindungsgemäße elektrische Verbinderanordnung mit elektrischen Klemmverbindungen zwischen Außenleitern und Leitern der Anordnung,

F i g. 4 schaubiliiüch eine Ausführungsform eines elektrischen Verbinders gemäß der Erfindung,

Fig. 5 in größerem Maßstab in Draufsicht einen Teil einer Seite eines elektrisch isolierenden Blockes gemäß der Erfindung,

Fig. 6 einen Schnitt nach den Linien VI-VI in F i ü. 7 in einer der F i g. 6 ähnlichen Darstellung einen in dem Block montierten elektrischen Verbinder.

F i g. 8 schaubildiich eine andere Ausführungsform eines elektrischen Verbinders gemäß der Erfindung,

F i g. 9 in Draufsicht in größerem Maßstab einen Teil einer Seite eines anderen elektrisch isolierenden Blockes gemäß der Erfindung,

Fi si. 10 eine Darstellung von der Linie X-X in

ίο F i g. 9 gesehen und

Fig. 11 in einer der Fig. 10 ähnlicher. Darstellung einen in dem Block montierten, elektrischen Verbinder.

In den Fig. 3,6 und 7 ist eine elektrische Verbinderanordnung 2 gezeigt. Sie besitzt einen elektrisch isolierenden Block 4. der aus Diallylphthalat, einem Phenolharz oder einem ähnlichen festen Kunststoff besteht. Der Bloc ist von mehreren Kanälen 6 durchsetzt, die sich von t'.er Rückseite 16 zur Vorderseite 17 erstrecken. In einander entgegengesetzten Enden 8 des Blockes 4 sind Löcher 10 ausgebildet, in die Schrauben eingesetzt werden können, mii denen der Block 4 an einem nicht gezeigten komplementären Block befestigt ist. In den Enden 8 sind weitere Löcher 12 und Schlitze 13 vorgesehen, damit der Block 4 auf einer Halterun? 22 (F i g. 1) genau in einer bestimmten Lage angeordnet werden kann.

In den Hohlräumen 6 angeordnete elektrische Verbinder 24 besitzen Bolzenteile 14, die normal zu der Rückseite 16 des Blockes 4 von diesem vorstehen. Mit den Bolzenteilen 14 sind Drähte 20 durch Klemmung elektrisch verbunden, und zwar mit Hilfe von Klemmstücken 18, welche die abisolierten Enden der Drähte 20 in elektrischem Kontakt mit der Oberfläche der Bolzenteile 14 halten. Man k~nn zwischen den Enden der Drähte 20 und den Bolzenteilen 14 elektrische Verbindungen auch durch Umwickeln (nicht gezeigt) herstellen.

Zur Herstellung einer verdrahteten Verbinderan-Ordnung 2 werden zunächst die einzelnen Verbinder 24 in je einen Kanal 6 des Blockes 4 eingesetzt und wird der Block 4 auf der Verdrahtungshalterung 22 montiert, in der mehrere Dübelstifte 32 befestigt sind. Die Stifte 32 sind paarweise angeordnet, so daß der eine durch das Loch 12 am einen Ende des Blokkes4 geführt ist und der andere durch den Schlitz 13 am entgegengesetzten Ende. Die Dübelstifte 32 dienen zum genauen Festlegen der einzelnen Aiiordnunjen 2 auf der Oberfläche der Verdrahtungshalterung

22. so daß bei genauer Festlegung der Halterung 22 auf einem ivcht gezeigten Arbeitstisch einer nicht gezeigten Verdrahtungsmaschine jede der Anordnungen 2 gegenüber dem Arbeitstisch der Maschine eine genau vorherbestimmte Stellung einnimmt. Da die Verbinder 24 in der nachstehend beschriebenen Weise in den einzelnen Blöcken 4 genau festgelegt sind, ist die Lage der Bolzen 14 gegenüber dem Arbeitstisch und damit auch dem nicht gezeigten Verdrahtungskopf der Maschine genau bestimmt.

Gemäß F^: g. 4 besitzt der Verbinder 24 einen zylindrischen Kontaktteil 26, der in eine nicht gezeigte, komplementäre Buchse passend eingreifen kann. Der Teil 26 geht an einem konischen Übergangsteil 72 in einen erweiterten zylindrischen Zwischenteil 28 über.

der zu einem Preßsitzteil 30 führt. Der Teil 30 ist im Querschnitt allgemein U-förmig und hat Flansche 36 und einen Steg 34, von dem sich der Bolzenteil 14 erstreckt. Der Verbinder 24 wird durch Stanzform-

vorgänge hergestellt und besitzt daher eine axiale Naht 40, die in dem zylindrischen Zwischenteil 28 etwas geöffnet ist. Aus dem Teil 28 ist eine Haltezunge 44 herausgedrückt.

Der Verbinder 24 wird vorteilhafterweise aus einem Metallmaterial hergestellt, das im Bereich des einen Randes dicker ist als im Bereich des anderen Randes. Dieses Material wird derart verwendet, daß der fertige Verbinder 24 in dem Bolzenteil 14 und einem Teil des Preßsitztcils 30 aus dickerem Material besteht als in den übrigen Teilen. Dieser Übergang von dick zu dünn erfolgt im Bereich des dem zylindrischen Teil benachbarten Endes des Preßsitzteils 30. Infolge dieses Unterschiedes in der Materialstärke über die Länge des Verbinders 24 können die zylindrischen Kontaktteile 26 durch eine weitgehende Verformung des Materials bei der Herstellung ausgebildet werden, während der Bolzenteil 14 stabil und starr sein kann.

Gemäß den F i g. 5 und 6 hat jeder der Verbinderaufnahmekanäle 6 in dem Block 4 eine allgemein rechteckige Eingangsstrecke 52, die an der Rückseite 16 mündet, eine zylindrische Zwischenstrecke 48 und eine vordere zylindrische Strecke 46, die an der Vorderseite 17 mündet. Die zylindrische Zwischenstrecke 48 fluchtet axial mit der vorderen zylindrischen Strecke 46 und entspricht in ihrem Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Zwischenteils 28 eines Verbinders 24. Infolge des Durchmessersprunges zwischen den beiden zylindrischen Strecken 46, 48 ist dort eine vorwärtsgekehrte Schulter 50 ausgebildet. Die in dem Block 4 vorhandenen Kanäle 6 sind gegenüber den Löchern 12 und den Schlitzen 13 und in Bezug aufeinander genau festgelegt.

Die Eintrittsstrecke 52 des Hohlraums ist im Querschnitt fast quadratisch. Gemäß F i g. 5 und 6 ist ihre Höhe etwas kleiner als die Höhe der Seitenwände 36 des Preßsitzteils 30 des Verbinders 24. Der geometrische Mittelpunkt der Eintrittsstrecke 52 ist gegenüber der gemeinsamen Achse der zylindrischen Strecken 48, 46 des Kanals etwas versetzt, so daß die in F i g. 5 untere Fläche der Eintrittsstrecke 52 und der Strecke 48 miteinander fluchten.

Zum Anbringen des Verbinders 24 in dem Block 4 wird der Kontaktteil 26 in die Eintrittsstrecke 52 des Kanals 6 eingeführt und der Verbinder in F i g. 6 von links nach rechts bewegt, bis die Zunge 44 die Strecke 48 passiert hat und der Teil 30 in der Eingangsstrecke 52 im Preßsitz angeordnet ist. Die Zunge 44 rastet hinter der Schulter 50 ein und verhindert einen Rückzug des Verbinders. Ein wichtiges Merkmal besteht darin, daß der Verbinder 24 nur in einer Orientierung in den Kanal 6 eingesetzt werden kann, wenn nämlich der Verbinder um seine Längsachse derart orientiert ist, daß der Bolzenteil 14 mit der in Fig.5 unteren Fläche der Eintrittsstrecke 52 des Kanals 6 fluchtet Bei einem Versuch zum Einsetzen des anders orientierten Verbinders 24 in den Kanal 6 erstrecken sich die vorlaufenden Ränder 60 der Flansche 36 über die Grenzen der Eingangsstrecke 52 hinaus, so daß ein vollständiger Eintritt des Verbinders 24 in den Kanal verhindert wird. Infolgedessen befindet sich der Bolzenteil 14 mit relativ kleinen Herstellungstoleranzen stets in einer genau vorherbestimmten Stellung in dem Kanal 6. Der Preßsitz des Preßsitzteils 36 des Verbinders 24 in der Eintrittsstrecke S2 des Kanals 6 gewährleistet, daß der Ver binder in dieser genau vorherbestimmten Stellung starr montiert ist und sich nicht in beträchtlichem Maße um seine eigene Achse drehen kann.
Die in den F i g. 8 bis 11 gezeigte Ausführungsform ähnelt allgemein der Ausführungsform nach den F i g. 4 bis 7. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen mit nachgesetztem ' bezeichnet. Ein Preßsitzteil 30' eines Verbinders 24' ist im Querschnitt nicht U-förmig, sondern kreisförmig und hat

ίο eine offene Naht 58. Ein Bolzenteil 14' und ein Kontaktteil 26' des Verbinders 24' sind im wesentlichen identisch mit den entsprechenden Teilen des Verbinders 24 in F i g. 4. Ein zylindrischer Zwischenteil 28' des Verbinders 24' hat einen aufwärts gedrückten Lappen 54, der sich von jenem Ende des Teils 28', das dem Preßsitzteil 30' benachbart ist, auswärts erstreckt. Der Teil 28' ist ferner mit einer Zunge 44' versehen.

Ein dem Block 2 ähnlicher Block 2' hat Kanäle 6',

ao die zur Aufnahme von Verbindern 24' geeignet sind. Jeder Kanal 6' besitzt eine vordere zylindrische Strecke 46', eine zylindrische Zwischenstrecke 48' und eine Eintrittsstrecke 52'. Die zylindrischen Strecken 48' und 46' fluchten axial miteinander; dagegen ist die Eintrittsstrecke 52' seitlich versetzt. Gemäß F i g. 9 fluchten die unteren Flächen der Zwischenstrecke 48' und der Eintrittsstrecke 52' in einer Radialebene. In der in Fig. IC oberen Fläche der Zwischenstrecke 48' ist eine Vertiefung 56 ausgebildet, die den Lappen 54 des Verbinders 24' aufnimmt. Der Durchmesser der Eintrittsstrecke 52' des Hohlraums ist etwas kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Preßsitzteils 30' des Verbinders 24'.

Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann der Verbinder 24' in den Kanal 6' nur eingesetzt werden, wenn er im Winkel um seine Längsachse derart orientiert ist, daß der Bolzenteil 14' mit der in F i g. 9 und 10 unteren Fläche des Kanals 6' fluchtet. Bei einem Versuch, den anders orientierten Verbinder 24' in den Kanal 6' einzuführen, greifen die vorlaufenden Ränder 60' des Preßsitzteils 30' an der Rückseite 16' des Verbinderblokkes 2' an, so daß eine vollständige Einführung ver-

hindert wird. Wenn der Verbinder 24' einwandfrei orientiert und in den Kanal 6' eingeführt ist, tritt der Lappen 54 in die Vertiefung 56 ein und trägt dieser Lappen dazu bei, eine Drehung des Verbinders 24' in seinem Kanal 6' zu verhindern.

Der Lappen 54 und die Vertiefung 56 können entfallen, wenn die Abmessungen der Teile und die Versetzung der Eintrittsstrecke 52' gegenüber der zylindrischen Strecke 48' des Kanals 6' und des Preßsitzteils 30' gegenüber dem Teil 28' des Verbinders 24' sorgfältig ausgewählt sind.

Beim Eintritt des Teils 30' in die im Durchmesser kleinere Eintrittsstrecke 52' des Verbinders 6' wird die offene Naht 58 in dem Preßsitzteil 30' des Verbinders teilweise geschlossen. Infolgedessen wird

selbst bei großen Herstellungstoleranzen des Verbinders gewährleistet, daß der Verbinder nur mit einer bestimmten Orientierung in einen Kanal eingeführt werden kann und der Teil 30' an der Rückseite des Blockes die gewünschte Stellung einnimmt In der

Ausführungsform nach den Fig.8 bis IJ kann in einem Block 2 gegebener Größe eine größere Anzahl von Verbindern 24' montiert werden als in der Ausführungsform nach den Fig.4 bis 7. weü die Ein-

trittsstrecke 52' nicht wie die Eintrittsstrecke 52 einen rechteckigen, sondern einen kreisförmigen Querschnitt hat.

In den angegebenen Ausführungsbeispielen sind die Verbinder 24, 24' mit Kontaktteilen 26, 26' in Fon.'s von Steckern versehen, doch kann man auch Verbinder mit Kontaktteilen in Form von Buchsen zur Aufnahme von Steckern verwenden. Verbinder mit Steckern oder Buchsen kann man normalerweise mit jeder Orientierung im Winkel um ihre Längsachse in einen Verbinderblock einsetzen. Diese Eigenschaft von Stecker- und Buchsenverbindern verhindert die Anwendung von automatischen Verdrahtungsverfahren bei vormontierten Verbindern mit Steckern oder Buchsen, weil der Verbinder so orientiert sein kann, daß der den Leiter aufnehmende Teil des Verbinders sich nicht in der richtigen Lage

unter dem Verdrahtungskopf der Verdrahtungsmaschine befindet. In den erfindungsgemäßen Verbinderanordnungen sind die die Leiter aufnehmenden Teile genauso angeordnet, daß sie für automatisehe Verdrahtungsverfahren geeignet sind.

Eine vorstehend beschriebene Verbinderanordnung kann gegebenenfalls mit einem Handwerkzeug verdrahtet werden und hat den Vorteil, daß die BoI-zcnteile 14, 14' in dem Verbinderblock 2 starr montiert sind, so daß sie den Spannungen gewachsen sind, die beim von Hand durchgeführten Verdrahten auftreten.

Die Verdrahtungshalterung 22, auf der die Verbinderanordnungen für die automatische Verdrahtung montiert werden, kann nachher als Platte zum dauernden Tragen der Anordnungen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Verbinderanordnung mit einem Block aus elektrisch isolierendem Material mit mehreren durchgehenden Kanälen, die elektrische Verbinder enthalten, wobei jeder Verbinder einen Bolzenteil für den Leiteranschluß aufweist, der sich von der einen Seite des Blockes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß jedir Verbinder (24, 24') einen zur Herstellung einer Steckverbindung geeigneten Kontaktteil (26, 26'), der mit einem zylindrischen Teil (28, 28') axial fluchtet, und einen Preßsitzteil (30, 30') besitzt, der gegenüber dem zylindrischen Teil (28,28') «^itlich versetzt ist und dessen Querabmessung giüSer ist als der Durchmesser des zylindrischen Teils (28, 28'), daß aus dem zylindrischen Teil (28, 28') eine Haltezunge (44, 44') herausgedrückt ist, daß jeder Kanal (6. 6') eine Eintrittsstrecke (52, 52') hat. die sich von der Leiteranschlußseite des Blockes (2, ?') einwärts erstreckt un J zu einer zylindrischen Zwischenstrecke (48, 48') führt, die so ausgebildet ist, daß sie den zylindrischen Teil (28, 28') des Verbinders (24, 24') satt passend aufnimmt, daß sich an die zylindrische Zwiscl· "iistrecke (48, 48') eine vordere zylindrische Strecke (46, 46') mit größerem Durchmesser anschließt, wodurch eine vorwärtsgekehrte Schulter (50. 50') gebi'det ist, und daß die Eintrittsstrecke (52, 52') gegenüber der zylindrischen Zwischenstrecke (48, 48') seitlich versetzt ist und so ausgebildet ist, daß sie den Preßsitzteil (30. 30') des Verbinders (24, 24') im Preßsitz aufnimmt, so daß die Verbinder (24, 24') nur mit einer bestimmten Orientierung in die Kanäle (6, 6') eintreten können und die Bolzenteile (14, 14') dabei auf der Leiteranschlußseitc des Blockes (2, 2') vorbestimmte Stellungen einnehmen und durch den Eingriff des Preßsitzteiles (30. 30') jedes Verbinders (24, 24') in die Eintrittsstrecke (52, 52') starr und unverdrehbar in ihrer Stellung festgehalten und durch Verrasten der Haltezunge (44, 44') hinter der Schulter (50, 50') gegen Rückzug gesichert werden.

2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsstrecken (52) der Kanäle im Querschnitt allgemein rechteckig und die Preßsitzteile (30) der Verbinder (24) im Querschnitt U-förmig sind.

3. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsstrecken (52') der Kanäle zylindrisch sind und die Preßsitzteile (30') der Verbinder (24') zylindrisch sind und eine offene axiale Naht (58) haben, die beim Einführen in die Eintrittsstrecke (52') schließbar ist.

4. Elektrischer Verbinder zur Verwendung in einer Anordnung nach Anspruch 1 mit einem Bolzenteil für den Leiteranschluß, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (24, 24') einen zur Herstellung einer Steckverbindung geeigneten Kontaktteil (26, 26'), der mit einem zylindrischen Teil (28, 28') axial fluchtet, und einen Preßsitzteil (30, 30') besitzt, der gegenüber dem zylindrischen Teil (28, 28') seitlich versetzt ist und dessen Querabmessung größer ist als der Durchmesser des zylindrischen Teils (28, 28'), und daß aus dem zylindrischen Teil (28, 28') eine Haltezunge (44, 44') herausgedrückt ist.

5. Elektrisch isolierender Block zur Verv.ndung in einer Anordnung nach Anspruch 1 mit mehreren durchgehenden Kanälen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (6, 6') eine Eintrittsstrecke (52; 52') hat, die sich von der Leiteranschiußseite des Blockes (2; 2') einwärts erstreckt und zu einer zylindrischen Zwischenstrecke (48; 48') führt, daß sich an die zylindrische Zwischenstrecke (48, 48') eine vordere zylindrische Strecke (46, 46') mit größerem Durchmesser anschließt, wodurch eine vorwärts gekehrte Schulter (50, 50') gebildet ist, und daß die Eintrittsstrecke (52, 52') gegenüber der zylindrischen Zwischenstrecke (48·. 48') seitlich versetzt ist.