DE69411431T2

DE69411431T2 - Verpresste Leiterklemme

Info

Publication number: DE69411431T2
Application number: DE69411431T
Authority: DE
Inventors: Gary Lynn Villeneuve
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2014-03-16
Also published as: JP3429357B2; US5425662A; EP0619623A1; CA2120470A1; DE69411431D1; EP0619623B1; JPH076800A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf gecrimpte Kabelschuhe. Kabelschuhe mit Quetschverbindung, sog. gecrimpte Kabelschuhe, sind weit verbreitet im Einsatz als Endverbinder von mehradrigen isolierten Kabeln. Der Kabelschuh umfaßt ein flaches Metallstanzteil mit zwei Paaren abstehender Lappen, die ein elektrisches Kabel einklemmen. Ein Lappenpaar klemmt dabei einen isolierten Abschnitt des Kabels ein, während das andere Lappenpaar den abisolierten Abschnitt am Ende des Kabels umschließt. Die Isolatorklemmen stabilisieren dabei den Kabelschuh und schützen die elektrische Verbindung zwischen dem abisolierten Teil und den Leiterklemmen.
Die Betriebsbedingungen, welchen ein Kabelschuh ausgesetzt ist (wie z.B. Biegen des Kabels, Vibrationen, Temperaturschocks oder Rütteln am Kabelschuh), bewirken jedoch, daß hier Kräfte auf die Leiterklemmen übertragen werden. Mit der Zeit können die Leiterklemmen lose werden und beginnen zu wackeln.
Das Losewerden von Leiterklemmen ist insbesondere bei Schwachstrom-, Niederspannungsanwendungen ein Problem, wo ein dauernder fester Kontakt zwischen den Kabeladern und den Leiterklemmen wichtig ist. Eine lose Leiterklemme kann erhöhten Widerstand oder sog. Wackelkontakt bewirken, was besonders bei schwachen Strom- oder niedrigen Spannungspegeln bemerkbar werden kann.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Crimp-Kabelschuh zum Eincrimpen von in Längsrichtung orientierten mehradrigen bzw. Litzenkablen. Der Crimp-Kabelschuh ist so ausgelegt, daß er mit einem entsprechenden Gegenschuh einer elektrischen Vorrichtung oder einem Verbindungskabel verbunden werden kann. Der Crimp-Kabelschuh umfaßt einen Kabelschuhkörper mit einem Metallstanzteil mit einem im wesentlichen flachen mittleren Abschnitt. Eine Isolatorkleme erstreckt sich vom einen freien Ende des mittleren Abschnittes des Stanzteils aus im wesentlichen senkrecht zur Achse zwecks Einklemung eines isolierten Abschnittes des Litzenkabels. Verbindermittel sind am anderen Ende des mittleren Stanzteilabschnittes vorgesehen, die dann mit dem entsprechenden Gegenschuh der elektrischen Vorrichtung verbunden werden können. Ein Leiterklemmenpaar erstreckt sich von dem mittleren Stanzteilabschnitt aus zwischen den Isolatorklemmen und den Verbindermitteln im wesentlichen senkrecht zur Achse. Die Leiterklemmen haben jeweils eine Oberfläche, welche nach dem Crimpen mit einem abisolierten Abschnitt des Litzenkabels in Kontakteingriff steht. Die Unterseiten der Leiterklemmen legen sich beim Quetschen bzw. Crimpen an den entsprechenden Kontaktbereichen an.
Bei einem Kabelschuh dieser Art, wie ihn GB-A-813 160 beschreibt, wird die Leiterklemme dadurch verstärkt, daß eine oder mehrere Rippen an der Unterseite des Stanzteils angeformt werden, sowie entsprechende Nuten an der Oberseite. Beim Crimpen treten die Nuten mit dem Leiter in Eingriff, und die Rippen an den beiden Lappen der Leiterklemme sind zueinander ausgerichtet und werden gegeneinander gedrückt.
Die vorliegende Erfindung erzielt eine verbesserte Leiterklemmwirkung durch eine mechanische Verriegelung der gecrimpten Leiterklemmen, woraus sich eine stabilere Befestigung ergibt.
Der Erfindung zufolge, wie sie in Patentanspruch 1 dargelegt ist, beinhalten bei einem Kabelschuh der genannten Art die Leiterklemmen in ihren jeweiligen Kontaktbereichen angeordnete Verriegelungsnuten, die beim Crimpen miteinander in Eingriff treten, so daß sie ein Verschieben der Leiterklemmen entlang besagter Achse nach dem Crimpen verringern, wobei die jeweiligen Nuten und die jeweiligen Kontaktbereiche im wesentlichen senkrecht zur Achse liegen, und die Nuten in der einen Leiterklemme vor dem Crimpen gegenüber den Nuten in der anderen Leiterklemme versetzt sind.
Die Erfindung soll nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielartig näher erläutert werden; dabei zeigt:
Figur 1: eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Quetsch- bzw. Crimp-Kabelschuh;
Figur 2: eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Werkzeuges beim Crimpen eines Kabelschuhs;
Figur 3: eine Ansicht im Querschnitt, welche einen herkömmlichen Kabelschuh nach dem Crimpen zeigt;
Figur 4: eine Teilansicht von unten, welche ein flaches Stanzteil gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 5: eine Seitenansicht des in Figur 4 dargestellten Stanzteils;
Figur 6: eine Ansicht im Querschnitt eines Kabelschuhs nach der vorliegenden Erfindung, nach dem Crimpen;
Figur 7: eine Draufsicht auf einen gecrimpten Kabelschuh gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 8: eine Ansicht im Querschnitt, entlang der Linie 8-8 der Figur 7, durch den Kabelschuh aus Figur 7, nach dem Crimpen;
Figur 9: eine Teilansicht von unten einer alternativen Ausführungsform der Leiterklemmen gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 10: eine Seitenansicht der Leiterklemme im Querschnitt, entlang der Linie 10-10 in Figur 9.
Wie Figur 1 zeigt, wird ein Mehrleiter- bzw. sog. Litzenkabel 10 mit einem Kabelschuh 11 verbunden. Das Litzenkabel weist einen Isoliermantel 12 auf, in dem Litzendrähte 13 eingeschlossen sind. Der Kabelschuh 11 weist Isolatorklemmen 14 auf, zum Festklemmen der Isolation 12, sowie Leiterklemmen 15 zum Festklemmen der Litzendrähte 13. Durch das Crimpen der Leiterklemmen 15 um die Litzendrähte 13 herum bildet sich ein Hohlraum, in dem die Litzendrähte 13 fest eingeklemmt gehalten werden, so daß ein elektrischer Übergang zum Kabelschuh 11 hergestellt wird.
Kabelschuh 11 enthält weiterhin Verbindermittel wie z.B. eine Flachsteckerhülse 16 zur Herstellung einer Verbindung mit dem passenden Gegenschuh, z.B. mit einer Flachsteckerzunge einer elektrischen Vorrichtung oder eines anderen Anschlußkabels.
Die Isolatorklemme 14 und die Leiterklemen 15 klemmen nach erfolgtem Crimpen das mehradrige bzw. Litzenkabel 10 ein. Wie Figur 2 zeigt, werden die Litzendrähte 13 im Kabelschuh 11 eingelegt, und beide werden auf den Zangenamboß 17 gelegt, so daß die Leiterklemmen unter einem Oberstempel 18 liegen. Beim Crimpen werden der Amboß 17 und der Oberstempel 18 schnell zusammengedrückt. Eine obere Kurvenfläche im Oberstempel staucht bzw. "crimpt" dann die Klemmenteile des Kabelschuhs 11 auf die Litzendrähte 13. Wie Figur 3 zeigt, werden die Litzendrähte 13 nach dem Crimpen fest in den Leiterklemmen 15 gehalten. Ein anschließendes Hin- und Herbiegen des Litzenkabels sowie andere auf die Leiterklemmen 15 einwirkende Kräfte können jedoch letztendlich eine lose Verbindung bewirken und Relativbewegungen zulassen.
Eine verbesserte Verbindung wird dadurch erreicht, daß ein Kabelschuhkörper 20 wie in Figur 4 dargestellt verwendet wird, der aus einem flachen leitenden Metallstanzteil besteht. Isolatorklemmen 14 erstrecken sich von einem zentralen Stanzteilabschnitt 25 aus im wesentlichen senkrecht zur Längsachse A des Kabelschuhkörpers 20. Desgleichen erstreckt sich eine Leiterklemme 21 und eine Leiterklemme 22 von dem zentralen Stanzteilabschnitt aus im wesentlichen senkrecht zur Längsachse A.
Figur 4 zeigt eine Ansicht des Kabelschuhkörpers 20 von unten, d.h. von der gegenüberliegenden Seite zu derjenigen, die das Kabel aufnimmt. An der Unterseite der Leiterklemmen 21 und 22 befinden sich zwei Kontaktbereiche 23 und 24, die nach dem Crimpen miteinander in Kontakt kommen. Der vorliegenden Erfindung zufolge ist eine Reihe von Nuten 30 in der Leiterklemme 21 vorgesehen, und eine Reihe von Nuten 31 ist in der Leiterklemme 22 vorgesehen, so daß sich die Nuten 30 und 31 in einer Richtung quer zur Längsachse A über die Kontaktbereiche 23 und 24 erstrecken. Die Enden der Isolatorklemmen 14 und der Leiterklemmen 21 und 22 sind scharfkantig, um so das Crimpen zu erleichtern, wie dies in der Technik bekannt ist.
Figur 5 ist eine Seitenansicht einer Leiterklemme 22. Die Nuten 31 weisen eine Tiefe "dß auf, die ungefähr gleich einem drittel der Gesamtbreite der Leiterklemme 22 ist. Jede Nut 30 und 31 wird von einem "Kanal" gebildet, der geprägt oder in anderer Weise in den Kabelschuhkörper eingeformt werden kann. Jede Nut hat eine Bodenfläche 32 und Seitenflächen 33, die schräg zu einer Zwischenfläche 34 hin ansteigen. Die Bodenflächen 32 und die Zwischenflächen 34 weisen jeweils eine Breite "w" auf, so daß die Verriegelung der Nuten ineinander erleichtert wird, wie nachstehend noch beschrieben wird.
Der Kabelschuhkörper nach Figur 4 kann in jedem bekannten Verfahren hergestellt werden, z.B. durch Stanzen. Die jeweiligen Nuten 30 und 31 sind kollinear, aber gegeneinander versetzt, wie Linie 35 zeigt. Nach der Formung des flachen Kabelschuhkörpers werden die Isolatorklemmen 14 und die Leiterklemmen 21 und 22 im Hinblick auf den Crimp-Vorgang nach oben gebogen, z.B. durch Rollen, so daß sich die Nuten 30 und 31 auf der Außnseite befinden, wie in Figur 6 dargestellt. Verbindermittel, wie z.B. eine Flachsteckerhülse 40 für einen Steckanschluß werden durch ein beliebiges geeignetes Verfahren hergestellt. Alternativ dazu kann in der vorliegenden Erfindung auch jedes andere Verbindermittel benutzt werden, wie z.B. Ösen.
Figur 7 zeigt einen fertigen Kabelschuh nach dem Crimpen. Beim Crimpen der Leiterklemmen 21 und 22 gelangen die Nuten 30 in Eingriff mit den Nuten 31, d.h. die Leiterklemmen 21 und 22 verschieben sich axial, so daß sie ein Verschachteln der Nuten ermöglichen. Nach dem Crimpen bieten die ineinander verschachtelten Nuten eine mechanische Sicherung&sub1; die eine Bewegung der Leiterklemmen verhindert und so die Klemmkraft auf den Leiter 13 aufrecht erhlt. Wie Figur 8 zeigt, werden die Leiter 13 fest gegen den Kabelschuhkörper gepreßt. Die mechanische gegenseitige Verriegelung der Nuten 30 und 31 gewährleistet die Einhaltung dieses festen Kontaktes in der Zeit.
Figur 9 zeigt eine alternative Ausführungsform, in welcher Nuten 31' den Nuten 30 gegenüber versetzt sind. Wie durch die Linien 36 und 37 dargestellt ist, sind die jeweiligen Nuten abwechselnd gegeneinander versetzt, wenn diese Nuten ursprünglich in den Kabelschuhkörper eingeformt werden. Auch hier bestehen die Nuten wieder aus Kanälen, die eingeprägt oder in anderer Weise in den Kabelschuhkörper eingeformt werden können. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die Nuten 31' nicht bis zu den scharfkantigen Enden der Leiterklemmen 21 und 22 und verringern somit den Verschleiß an den Oberflächen der Crimp-Werkzeuge (z.B. am Druckstempel), der sonst durch die Nutkanten an den scharfkantigen Enden entstehen würde.

Claims

1. Crimp-Kabelschuh (11) zum Eincrimpen eines längs einer Achse ausgerichteten Litzenkabels (10) und zur Verbindung mit einem passenden Gegenschuh einer elektrischen Vorrichtung, wobei besagter Kabelschuh einen Kabelschuhkörper (20) aufweist, mit:

einem flachen Stanzteil mit einem mittleren Stanzteilabschnitt (25);

einer Isolatorklemme (14), die sich vom einen Ende des besagten mittleren Stanzteilabschnittes (25) aus im wesentlichen senkrecht zu besagter Achse erstreckt, zwecks Festklemmen eines isolierten Abschnittes des besagten Litzenkabels;

Verbindermitteln (40), welche am anderen Ende des besagten mittleren Stanzteilabschnittes angeformt sind, zur Verbindung mit besagtem passendem Gegenschuh; und mit

einem Paar Leiterklemmen (21, 22), welche sich von besagtem mittlerem Stanzteilabschnitt (25) aus zwischen besagter Isolatorklemme (14) und besagten Verbindermitteln und im wesentlichen senkrecht zu besagter Achse erstrecken, wobei besagte Leiterklemmen je eine Oberseite aufweisen, die nach dem Crimpen mit einem abisolierten Abschnitt des besagten Litzenkabels in Kontakt steht, wobei besagte Leiterklemmen auch je eine Unterseite haben, die beim Crimpen in entsprechenden Kontaktbereichen (23, 24) zur Anlage an der anderen Unterseite kommt; dadurch gekennzeichnet, daß

besagte Leiterklemmen (21, 22) in besagten Kontaktbereichen (23, 24) derselben Verriegelungsnuten (30, 31) aufweisen, die beim Crimpen miteinander in Eingriff treten, um so die Bewegung der besagten Leiterklemmen entlang besagter Achse nach dem Crimpen zu verringern, wobei besagte Verriegelungsnuten (30, 31) im wesentlichen senkrecht zu besagter Achse liegen und jeweils Nuten (30, 31) auf einer der besagten Leiterklemmen vor dem Crimpen den Gegennuten auf der anderen der besagten Leiterklemmen gegenüber versetzt sind.

2. Kabelschuh nach Anspruch 1, worin besagte Nuten (30, 31) von Kanälen gebildet werden, die in besagte Leiterklemmen (21, 22) eingeformt sind.

3. Elektrisches Verbindersystem mit einem isolierten Litzenkabel (10) mit einer Achse und mit einem abisolierten Ende, und mit einem Crimp-Kabelschuh (11) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, der so aufgecrimpt ist, daß er besagtes Litzenkabel festklemmt, wobei seine Isolatorklemme (14) die Kabelisolation (12) einklemt, und wobei seine Leiterklemen (21, 22) so gecrimpt sind, daß sie den abisolierten Abschnitt des besagten Kabels mit ihrer jeweiligen Oberseite einklemmen, und daß ihre jeweiligen Unterseiten in Eingriff miteinander stehen und ihre jeweiligen Nuten (30, 31) ineinander verriegelt sind.