DE69407016T2

DE69407016T2 - Klemmvorrichtung für elektrischen Anschluss

Info

Publication number: DE69407016T2
Application number: DE69407016T
Authority: DE
Inventors: Gianni Piovesan
Original assignee: Inarca SpA
Current assignee: Inarca SpA
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: DE69407016D1; IT1263694B; ITPD930189A0; ATE160654T1; ES2111227T3; EP0645857A1; GR3025820T3; DK0645857T3; EP0645857B1; ITPD930189A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für elektrische Anschlüsse und ein Verfahren zur Herstellung solcher Klemmvorrichtungen. WO-A-88 05 216 offenbart eine Klemmvorrichtung wie sie im Oberbegriff des beigefügten Anspruch 1 definiert ist und ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Klemmvorrichtungen mit der Kombination der Verfahrensschritte wie sie im Oberbegriff des beigefügten Anspruch 7 definiert sind.
Besondere Klemmvorrichtungen werden üblicherweise in elektrischen Verbindungen und Verkabelungen verwendet; diese Klemmvorrichtungen werden aus einem flächigen Element erhalten, worin die elektrischen Kontaktelemente fähig sind, in geeigneter Weise durch die Isolierschicht, falls vorhanden, des Leiters durchzustoßen und darin einzudringen, um Kontakt herzustellen.
Eine Art solcher Konnektoren umfaßt einen aus einem leitenden metallischen Material hergestellten flächigen Körper mit mindestens zwei gegenüberliegend angeordneten im wesentlichen starren Flügeln, die zwischen sich einen Schlitz ausbilden, in dem zwei elastische elektrische Kontaktvorsprünge zum Boden konvergieren; jeder Vorsprung verbindet sich mit einem der Flügel, wobei ein Knie ausgebildet wird.
Ein Leiter kann zwischen die elastischen Vorsprünge eingesetzt und befestigt werden, wobei ein elektrischer Kontakt ausgebildet wird.
Einige Bereiche der Ränder der Vorsprünge sind scharf, so daß beim Einsetzen des Leiters zwischen sie, deren Isolierschicht aufgeschnitten wird, und so daß die Vorsprünge in den Leiter eindringen können und Kontakt mit dem leitenden Teil herstellen.
Das flächige Element, von dem die Klemmvorrichtung erhalten ist, wurde mittels Stanzen vorgeformt, die selbstverständlich eine gewisse Dicke aufweisen müssen, um eine wirksame Schneidwirkung auszuüben.
Aus diesem Grund sind die beiden Vorsprünge beim ersten Umformen in einem Abstand zueinander und werden dann näher zueinander bewegt, so daß ihre Enden miteinander in Kontakt kommen, die den Leiter aufnehmen müssen, wobei sie eine elastische Vorspannung bekommen.
Dies wird derzeit erreicht, indem in dem Bereich, wo die Vorsprünge sich mit den äußeren Flügeln verbinden, eine Kerbe für jeden Vorsprung vorgesehen ist, und dann ein erhabener Teil ausgebildet wird, der die Kerbe überlappt
Die Kerben haben jedoch den großen Nachteil, daß sie die Struktur exakt in einem Bereich schwächen, wo die durch das Vorhandensein des Leiters, wenn er installiert ist, ausgeübten Belastungen sich entladen können.
Während dies es einerseits unmöglich macht, daß der Leiter sich von den vorsprüngen trennt und in den Schlitz eintritt, behindert es andererseits die Bewegungen, denen die Vorsprünge ausgesetzt sind, einmal beim Ausbilden der Klemmvorrichtung, insbesondere beim Vorspannen durch Ausbilden der Kerbe und des erhabenen Teils, und beim Gebrauch, wenn sie durch das Einsetzen des Leiters voneinander weg bewegt werden.
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Klemmvorrichtung für elektrische Anschlüsse des oben beschriebenen Typs zur Verfügung zu stellen, die die oben beschriebenen Nachteile aus dem Stand der Technik eliminiert.
Ein daraus folgendes erstes Ziel ist, eine Klemmvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die im Vergleich zu den derzeit im Handel erhältlichen verbesserten Kontakt und verbesserte elektrische Verbindung erreichen.
Ein weiteres wichtiges Ziel ist, eine Klemmvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die für elektrische Leiter mit einem großen Bereich von Durchmessern geeignet ist.
Ein weiteres wichtiges Ziel ist, eine Klemmvorrichtung zur Verfügung zu stellen, dessen Herstellung keine besonderen technischen Schwierigkeiten bereitet, insbesondere bei den Arbeitsgängen zum Umformen mit Stanzen.
Ein weiteres wichtiges Ziel ist, eine Klemmvorrichtung zur Verfügung zu stellen, der ohne besondere Schwierigkeiten mit herkömmlichen Geräten und Einrichtungen hergestellt werden kann.
Ein weiteres wichtiges Ziel ist, eine Klemmvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die mit Gesenken hergestellt werden kann, die zuverlässiger sind als die derzeitigen.
Diese Aufgabe, diese Ziele und weitere, die nachfolgend ersichtlich werden, werden durch eine Klemmvorrichtung für elektrische Anschlüsse erreicht, wie sie in den beigefügten Ansprüchen 1 bis 6 definiert ist und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Klemmvorrichtung wie es in den beigefügten Ansprüchen 7 - 10 definiert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung einer Ausführungsform ersichtlich, die nur als nicht einschränkendes Beispiel in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, worin:
Figur 1 eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung darstellt;
Figur 2 eine Vorderansicht der Klemmvorrichtung von Figur 1 darstellt, wobei ein Leiter zwischen seinen Kontaktelementen angeordnet ist;
Figur 3 eine vergrößerte perspektivische Detailansicht eines Vorsprungs in der Klemmvorrichtung darstellt;
Figuren 4 bis 10 schematisch nacheinander die Schritte des Herstellungsverfahrens für die Klemmvorrichtung darstellen.
Mit Bezug zu den obigen Figuren wird eine Klemmvorrichtung für elektrische Anschlüsse allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet und umfaßt einen aus einem leitfähigen Material, wie Kupfer oder Kupferlegierung, hergestellten flächigen Körper 11 mit zwei gegenüberliegend angeordneten Flügeln 12; jeder Flügel ist breit genug, daß er im wesentlichen starr ist und die Flügel bilden zwischen sich einen Schlitz 13 aus, in dem die beiden elastischen Vorsprünge 15 zum Boden 14 konvergieren; jeder Vorsprung verbindet sich, mittels eines knieförmigen Teils 16, mit einem zugehörigen Flügel 12.
Die Vorsprünge 15 berühren einander in einem flachen Spitzenbereich 17 und miteinander grenzen sie einen Raum 18 ab, der sich vom Bereich der knieförmigen Teile 16 zum Bereich des gemeinsamen Kontakts zuspitzt.
Jeder Rand der Vorsprünge 15, der den Raum 18 begrenzt, weist eine Doppelkante 19 auf, die durch Auskehlung, durch plastische Verformung des Materials an den Kanten erhalten wurde.
Ein isolierter elektrischer Leiter 20 (beschichteter Kupferdraht) kann zwischen die elastischen Vorsprünge 15 eingesetzt werden, bis er zwischen die flachen Bereiche 17 aufgenommen ist; seine Beschichtung erfährt zweckmäßig, in im wesentlichen gegenüberliegenden Positionen, einen doppelten Einschnitt durch die Doppelschneide 19, was dazu führt, daß die Vorsprünge 15 in die Isolierschicht 21 eindringen, um mit den flachen Bereichen 17 zuverlässig und satt gegen den Kern 22 zu ruhen, so daß elektrischer Kontakt hergestellt ist.
In den Bereichen, wo die Schneiden 19 sich mit den flachen Bereichen 17 verbinden und aufweiten (Figur 3) tritt auch, nach dem Einschnitt, eine axiale Schiebewirkung auf, was die Isolierschicht 21 in dieselbe Richtung bewegt und folglich ein besseres Eindringen erzielt.
Zweckmäßig sind die Vorsprünge 15 durch Stanzen der Metallplatte, aus der die Klemmvorrichtung 10 erhalten wird, mit einem Stempel, der die Vorsprünge bildet ausgebildet, so daß sie flache Bereiche 17 in einem bestimmten Abstand voneinander aufweisen, und so daß ihre Enden vom Boden 14 des Schlitzes 13 in einem Abstand angeordnet sind.
Dies erfolgt wegen der Notwendigkeit, Stempel mit einer bestimmten Dicke herzustellen.
In der endgültigen Konfiguration sind die beiden elastischen Vorsprünge 15 vorgespannt, so daß sie durch entsprechende erhabene Teile 23 zueinander drücken, die so ausgebildet sind, daß sie den inneren Rand jedes knieförmigen Verbindungsteils 16 beeinflußen und durch eine Verformung der Flügel 12, wie nachfolgend ersichtlich wird, die so bewegt werden, daß ihre Enden näher zueinander kommen, so daß sie, ausgehend von einem Ausgangszustand nach dem Stanzen, in dem sie divergieren, eine parallele Anordnung annehmen.
Um den Boden 14 des Schlitzes 13 zu den Enden der Vorsprünge 15 zu bewegen, ohne ihre elastischen Bewegungen zu behindern und ohne zu ermöglichen, daß ein Leiter 20 durch Eintritt in den Schlitz 13 sich aus dem Kontakt befreit, ist ein erhabener Teil 24 auf dem Körper 11 ausgebildet, um den Rand des Schlitzes 13 zu beeinflußen, um einen Teil davon zu den Vorsprüngen zu bewegen.
Der erhabene Teil 24 kann gemäß der Art des Materials und/oder seiner Dicke eingestellt werden, ohne daß man auf die Stanzstempel einwirken muß.
Beim Verfahren für die Massenproduktion der Klemmvorrichtungen 10, gezeigt in den Figuren 4 bis 9, werden in einem ersten Schritt (Figur 4) Löcher 26 für schrittweises Vorgehen durch Stanzen auf einem kontinuierlich zugeführten Metallblechstreifen 25 ausgestanzt.
In einem zweiten Schritt (Figur 5) wird Stanzen mittels Stempeln 27 ausgeführt, um den Rand der elastischen Vorsprünge 15 auszubilden, der den Teil 18 zum Einsetzen des Leiters 20 bildet.
Es wird wegen der Notwendigkeit den Stempfel mit einer gewissen Dicke auszubilden, ein angemessener Platz zwischen den flachen Bereichen 17 gelassen.
Ein weiterer Schritt (Figur 6) bildet die Doppelschneiden 19 auf den elastischen Vorsprüngen 15 durch Kompression, beispielsweise mittels geeigneter Stempel 28.
In einem nachfolgenden Schritt (Figur 7) wird mittels eines Stempels 29 ein Stanzen ausgeführt, um den Rand des Schlitzes 13 auszubilden und die übrigen Teile der Vorsprünge 15.
Dann (Figur 8) werden die erhabenen Teile 23 und 24 ausgebildet; die erhabenen Teile 23 ergeben ein erstes Vorspannen der Vorsprünge 15, wobei ihre Enden näher zueinander bewegt werden, bis die flachen Bereiche 17 sich treffen.
Dann (Figur 9) führen Stempel 30 ein letztes Stanzen durch, so daß der Körper 11 mit den Flügeln 12 in gabelförmiger Position hergestellt werden.
Es ist anzumerken, daß die verschiedenen nacheinander ausgebildeten Körper 11 mittels des Streifens 25 miteinander durch Zwischenstücke 31 verbunden sind, die in geeigneter Weise zur Verwendung abgeschnitten werden können.
Der letzte Schritt (Figur 10) ist das Ausrichten des Körpers 11, so daß die gabelförmigen Enden der Flügel 12 näher zueinander bewegt werden, um eine zweite Vorspannung der Vorsprünge 15 zu erreichen, die zum Boden des Schlitzes 13 gedrückt werden.
In der Praxis wurde beobachtet, daß die gestellte Aufgabe und die Ziele der vorliegenden Erfindung erfüllt wurden.
Das Ausbilden der erhabenen Teile 23 am inneren Rand des knieförmigen Teils 16 erzeugt in der Tat eine erste Vorspannung der Vorsprünge 15, ohne die Struktur zu schwächen, wie es bisher in bekannten Ausführungsformen nötig war.
Vorspannen wird zweckmäßig dadurch vorgenommen, daß die Enden der Flügel 12 näher zueinander bewegt werden, die nach dem Stanzvorgang gabelförmig sind.
Die Enden der Vorsprünge 15 können sich frei und elastisch bewegen ohne Interferenz mit dem Boden 14 des Schlitzes 13, aus dem der erhabene Teil 24 gebildet ist; der erhabene Teil wirkt beim Halten des Leiters 20 mit den Vorsprüngen zusammen.
Der Rand mit einer Doppelschneide und Kontakt über einen flachen Bereich hilft außerdem, sowohl das Eindringen in die Isolierschicht 21 und den eigentlichen elektrischen Kontakt zu verbessern.
Diese Lösung ermöglicht eine größere Zuverlässigkeit der Verbindung, wenn sie installiert ist, im Hinblick auf die Lösung, in der der Vorsprung entlang seiner gesamten Länge Schneiden aufweist.
Dies ist dadurch bedingt; daß wenn ein gleicher Druck auf den Kontaktbereich ausgeübt wird, keine Gefahr besteht, daß der Leiter zerschnitten wird (was immer möglich ist im Falle von Vorsprüngen mit einer Schneide entlang ihrer gesamten Länge), insbesondere, wenn das Teil, auf dem die Leiter angebracht sind, während des Gebrauchs Vibrationen ausgesetzt ist.
Außerdem ermöglicht der flache Endteil der Vorsprünge den Anschluß dünnerer Emaildrähte, ohne das Risiko, sie zu zerschneiden.
Zu dieser Erfindung sind zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich, die alle im Rahmen des Erfindungskonzeptes liegen.
In der Praxis können die verwendeten Materialien sowie die Abmessungen entsprechend den Erfordernissen gewählt sein, so lange sie mit der vorgesehenen Verwendung vereinbar sind.
Wo in einem Anspruch genannte technische Merkmale von Bezugszeichen gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen nur zum Zwecke der besseren Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt und dementsprechend besitzen diese Bezugszeichen keine einschränkende Wirkung auf den Rahmen eines durch solche Bezugszeichen als Beispiel identifizierten Elements.

Claims

1. Klemmvorrichtung (10) für elektrische Anschlüsse von der Art, die umfaßt: einen flächigen Körper (11), hergestellt aus leitendem Material mit mindestens zwei im wesentlichen starren gegenüberliegend angeordneten Flügeln (12), die einen Schlitz (13) bilden, in den zwei elastische Vorsprünge (15) zum Boden (14) konvergieren, wobei jeder Vorsprung (15) sich mit einem entsprechenden der Flügel (12) verbindet, um einen knieförmigen Teil (16) zu bilden, wobei ein isolierter elektrischer Leiter (20) zwischen die elastischen vorsprünge (15) bis zu ihren freien Enden einsetzbar ist, wobei Teile (19) der Ränder der Vorsprünge (15) scharf sind, so daß sie Schneiden bilden, wobei die Vorsprünge (15) vorgespannt sind, so daß sie durch erhabene Teile (23) zueinander gedrückt werden, die so ausgebildet sind, daß sie jeden der knieförmigen Verbindungsteile (16) beeinflußen, was den Zweck hat, ihre Enden näher zueinander zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Teile (23) so angeordnet sind, daß sie den inneren Rand der knieförmigen Verbindungsteile (16) am Schlitz (13) beeinflußen und die knieförmigen Verbindungsteile (16) im wesentlichen kontinuierlich sind, ohne Schlitze, die sich vom inneren Rand am Schlitz (13) erstrecken, und dadurch, daß die vorsprünge (15) mittels einer Verformung der Flügel (12) vorgespannt sind, um ihre Enden näher zueinander zu bewegen.

2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (14) des Schlitzes (13) einen Bereich aufweist, der näher bei den Enden der vorsprünge liegt und durch einen erhabenen Teil (24) ausgebildet ist, der auf dem Körper (11) vorgesehen ist, so daß ein Auflagerand für den Leiter (20) gebildet ist.

3. Klemmvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schneiden (19) sich von den Enden des konvergierenden Raums erstreckt, der zwischen den Vorsprüngen (15) liegt, bis zu einem Endbereich mit einer flachen Oberfläche (17), wo Kontakt mit dem Leiter (20) hergestellt wird.

4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Vorsprünge (15) zwei Schneiden (19) aufweist, die durch Zusammendrücken der entsprechenden Kanten ausgebildet sind.

5. Klemmvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (17) der Vorsprünge (15) zum Kontakt mit dem Leiter flach sind.

6. Klemmvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (15) vorgespannt sind mittels der erhabenen Teile (23) und mittels Verformen der Flügel (12), in dem Maße, daß die Enden der vorsprünge (15) miteinander in Kontakt sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer Klemmvorrichtung (10) wie sie in einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche definiert ist, umfassend die Schritte:

Stanzen eines kontinuierlich zugeführten Metallblechstreifens (25), um die Ränder des Bereiches (18) zum Einsetzen des Leiters (20) auszubilden, wobei ein Raum an den zueinander geschlossenen Teilen ausgebildet wird;

Abschrägen der Ränder, um entsprechende Schneiden (19) auszubilden;

Stanzen des Metallstreifens (25), um einen Rand des Schlitzes (13) auszubilden und die Vorsprünge (15) herzustellen;

Pressen des Metallstreifens (25), um die erhabenen Teile (23) an den knieförmigen Verbindungsteilen (16) zum Vorspannen der Vorsprünge (15) auszubilden; und

Stanzen des Metallstreifens (25), um den Körper (11) mit den Flügeln (12) in gabelförmiger Position herzustellen,

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die erhabenen Teile (23) zum Vorspannen der Vorsprünge (15) am inneren Rand der knieförmigen Verbindungsteile (16) am Schlitz (13) ausgebildet werden, ohne Schlitze in den knieförmigen Verbindungsteilen (16) auszubilden, und dadurch, daß

das Verfahren ferner den Schritt umfaßt:

Zurichten des Körpers (11), um die gabelförmigen Enden der Flügel (12) näher zueinander zu bewegen, um die Vorsprünge (15) weiter vorzuspannen

8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend den Schritt:

Ausbilden eines weiteren erhabenen Teils (24), der am Boden (14) des Schlitzes (13) angeordnet ist, um den Boden (14) des Schlitzes (13) näher zu den Vorsprüngen (15) zu bewegen.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschrägen der Ränder, zum Ausbilden entsprechender Schneiden (19) durch Zusammendrücken der Kanten der Ränder ausgeführt wird, um Doppelschneiden für jeden Rand auszubilden, und so daß die Schneiden (19) sich von den Enden des konvergierenden Raums erstrecken, der zwischen den Vorsprüngen (15) liegt bis zu einem Endbereich mit einer flachen Oberfläche (17), wo Kontakt mit dem Leiter (20) hergestellt wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannen der Vorsprünge (15) durch Ausbilden der erhabenen Teile (23) an den knieförmigen Verbindungsteilen (16) und mittels Ausrichten des Körpers (11), um die Flügel (12) näher zueinander zu bewegen, die Enden der Vorsprünge (15) miteinander in Kontakt positioniert.