DE7526477U - Elektrischer Verbinder - Google Patents

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD .i'.JCTLpl.-lη-ή» 'H-.*BEßKEN>ELD, Patentonwälte^JColn^

Anlage Aktenzeichen G 75 26 477 · 6

zur Eingabe vom 24. Oktober 1975 vA. Named.Anm. Thomas & Betts

Corporation

Elektrischer Verbinder

; Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder zur

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' Verwendung bei Flächkabeln mit deren Isolation durchstoßenden j J Kontaktstiften. j

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ι Bekannte Verbinder, die durch die Isolation von isolierten Lei- ! itern durchgesteckt werden können, bestehen im allgemeinen aus ei4 nem aus Blech gestanzten oder geprägten Kontaktglied mit zwei Ar= men und einem Kontaktstift. Beide Arme laufen in einem angespitz-| ten freien Ende aus und schließen zwischen sich einen die Isola- j tion durchdringenden Schlitz ein. Zum Erzielen größter Biegsam- ι keit, zum Erreichen einer Wiederverwendbarkeit und zur Anwendung i bei Leitern innerhalb eines weiten Größenbereiches wird im allge-· meinen dünnes Blech verwendet. Die sich daraus für den Kontakt
ergebende hohe Biegsamkeit führt jedoch manchmal während des ; Durchschneidens der Isolation zu seiner übermäßigen Verbiegung
und Verformung. Dies führt zu schlechtem Kontakt mit dem Leiter.
Es kommt auch vor, daß die scharfen Enden des Kontaktes die Isolation durchbrechen, aber nicht aufreißen, um damit zu einem genauen Eingriff mit dem Kontakt zu kommen. Bei einer steifen Isolation bogen sich häufig ein oder beide Kontaktarme aus und der
elektrische Kontakt wurde entsprechend schlecht.

Die vorliegende Erfindung trachtet nach einer Überwindung dieser oben in Verbindung mit den bekannten Verbindern genannten
Nachteile durch Schaffung eines Verbinders, der sich einfach mit
einem Flachkabel ohne vorhergehendes Abstreifen oder irgendeine
Vorbereitung verwenden läßt und der bei einem breiten Bereich von Leitergrößen anwendbar ist und gleichzeitig eine Zugentlastung ; für mit ihm vorgenommene Verbindungen bietet. Der erfindungsgemä-ⁱ ße Verbinder weist einen zylindrischen Abschnitt auf, der in zwei; aufstehenden und zwischen sich zwei Schlitze einschließenden Ar- i men ausläuft. Ein erster dieser Schlitze hat eine unter dem Durchj-Imesser des Leiters selbst liegende Breite, so daß zwischen diesem) T 39/111 !^Leiter und dem Metall der benachbarten Armkanten ein inniger Kon-I

imun

takt entstehta Der zweite dieser Schlitze hat eine über dem Durchmesser des Leiters, aber unter dem Außendurchmesser eines einzelnen Abschnittes des isolierten Kabels liegende Breite, Bei Ein-I schieben in diesen zweiten Schlitz wird die Isolation damit ledig- ; lieh eingeritzt, aber nicht vollständig durchschnitten. Auf diese ■ Weise wird das Kabel vor den Auswirkungen von in Längsrichtung auf es ausgeübten Kräften geschützt. Die freien Enden der aufstehenden Arme verjüngen sich von den Schlitzen ausgehend leicht bis zu einer Spitze und bilden damit ein langes Übergangsgebiet, so daß die Isolation des Kabels bei dessen Einführen in den Verbinder durchschnitten und von den Leitern abgestreift wird. Dieses ¥egziehen der Isolation im Kontaktgebiet verhindert ein kaltes Zurückfließen der Isolation auf den Leiter, was einen guten elektrischen Kontakt zwischen Leiter und Verbinder stören könnte. Je nach Belieben läßt sich jede Anzahl von Kontaktstiften am anderen Ende des Verbinders ausbilden. Zum Beispiel läßt sich ein gerader massiver Kontaktstift anordnen mit scharfen Kanten, der eine Stange zum Umwickeln mit Leitern darstellt. Ebenso läßt sich ein Kontaktstift mit einer warzenförmigen Verdickung dann anordnen, wenn der Verbinder in eine Kupplung eingesteckt werden soll. Ebenso läßt sich ein gebogener Kontaktstift verwenden, falls der Verbinder in eine Kupplung eingesetzt und dort den Kontaktstift eines anderen Verbinders berühren soll. Damit betrifft die Erfindung die Ausbildung eines neuartigen Verbinders.

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt in der Ausbildung eines neuartigen Verbinders mit verbesserten, die Isolation durchstoßenden Kontaktstiften.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Ausbildung eines verbesserten Verbinders mit die Isolation durchdringenden Kontaktstiften und mit einer Zugentlastung für die Kontaktstelle selbst.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Ausbildung eines verbesserten, die Isolation durchstoßenden Verbinders mit einem zylindrischen oberen Abschnitt, der in die Isolation durchstoßende Arme ausläuft und die zwischen sich zwei Schlitze begrenzen, 39/111 von denen der eine den Leiter berührt und der andere eine Zugent-

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- 3 lastung für den Leiter darstellt.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen und der Darstellung in

I den beiliegenden Zeichnungen. Diese erläutern an einem Beispiel die Grundlagen der Erfindung und die beste für diese denkbare Aus- ; führungsart. In der Zeichnung ist;

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen auf einem Flachkabel angeordneten Verbinder,

Fig. 2 eine Ansicht von vorne auf einen Verbinder und ein Flach- * kabel vor dem Aufsetzen des Verbinders auf das Kabel und mit besonderer Darstellung der erfindungsgemäßen Kontaktstifte,

Fig. 3 eine Teilansicht von vorne, teilweise im Schnitt, auf einen auf einem Flachkabel angeordneten Verbinder,

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht auf eine zum Einstecken eines Verbinders bestimmte Kupplung,

Fig. 3 eine Vorderansicht auf eine Ausführungsform eines Kontakt— stiftes,

Fig. 6 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 6 - 6 in Fig. 5, i Fig. 7 eine Aufsicht auf diese Aus führung sform des Kontaktstiftes·, Fig. 8 eine Seitenansicht dieser Ausführungsform,

Fig. 9 eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform eines Kontaktstiftes,

Fig. 10 eine Ansicht von oben auf diese Ausführungsform eines Kontaktstiftes,

; T 39/111 Fig.11 eine Seitenansicht dieser Ausführungsform,

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Fig.12 eine Ansicht von vorne einer noch anderen Ausführungsform eines Kontaktstiftes,

Figo 13 eine Ansicht von oben a_uf diese Ausführungsform, Fig.i4 eine Seitenansicht dieser Ausführungsform und

Fig.15 eine perspektivische Teilansicht von vorne dieser Ausführungsform des Kontaktstiftes nach ihrem Einsetzen in eine Kupplung.

In den Figuren 1, 2 und 3 wird ein erfindungsgemäßer Verbinder 20 nach seiner Montage auf einem Flachkabel 22 gezeigt. Das Flachkabel 22 besteht aus einer Anzahl von Einzelleitern 24. Diese können runden, quadratischen, rechteckförmigen oder jeden anderen beliebigen Querschnitt aufweisen. Sie liegen in einer abstützenden Isolation 26. Wie Fig. 2 deutlich zeigt, besteht der Verbinder 20 aus einer Grundplatte 28, einer Deckelplatte 30 und einer Vielzahl von einzelnen Kontakten 32. Ein Riegel 34 dient zum Halten der Deckelplatte 30 in inniger Berührung mit dem Flachkabel 22, sobald dies einmal richtig im Verbinder 20 angeordnet ist. Fig. 3 zeigt hierzu am deutlichsten, daß der Riegel 34 in einem Einschnitt 36 in der Grundplatte 28 angreift und damit die einzelnen Teile des Verbinders 20 zusammenhält und miteinander verriegelt* In Fig. 2 ist nur ein einziger Riegel 34 zu erkennen. In Wirklichkeit ist ein solcher Riegel jedoch an jedem Ende der Deckelplatte 30 angeordnet und wirkt mit einem entsprechenden Einschnitt 36 am jeweiligen Ende der Grundplatte 28 zusammen. Die einzelnen Kontakte 32 weisen Kontaktstifte 38 auf. Wie später noch in bezug auf die einzelnen Kontakte erläutert werden wird, können diese Kontaktstifte in Kupplungen eingesteckt oder mit Draht umwickelt werden. Ebenso können Drähte auch an sie angelötet oder angeschweißt oder auf andere Art mit ihnen verbunden werden.

Zur Aufnahme der Einzelleiter 24 eines Flachkabels 22 laufen die Kontakte 32 in je einem oberen Abschnitt 40 aus. Jeder obere Abschnitt 40 enthält zwei aufstehende Arme 42 und 44. Zwischen sich T 39/111 begrenzen diese zwei Schlitze 46 und 46*. In Fig. 2 ist nur der

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vordere Schlitz 46 sichtbar. Der zweite Schlitz 46* ist jedoch in Fig. 7 zu erkennen. Die beiden aufstehenden Arme 42 und 44 sind an ihren Spitzen 48 und 50 angeschärft. Damit können sie in die Isolation 26 des Flachkabels 22 eingestochen werden und sie tragen zum Anordnen der Einzelleiter 24 in den Schlitzen 46 und 46 · der Kontakte 32 bei. Die Innenflächen der Riegel 34 verlaufen senkrecht zur Deckel platte 30 und umschließen eine Wanne, in der das Flachkabel 22 auf seiner vollen Länge aufgenommen wird. Auf diese Weise wird das Flachkabel 22 mit der Grundplatte 28 ausgerichtet und die Einzelleiter 24 werden mit den Schlitzen 46 und 46* in den Kontakten 32 ausgerichtet. Auf diese Weise werden die Einzelleiter 24 bei Ausüben einer Kraft auf die Deckelplatte 30 in Richtung auf die Grundplatte 28 in die Schlitze 46 und 46' der Kontsikte 32 gedrückt. Die angeschärften Spitzen 48 und 50 der Kontakte 32 und ihre Kanten zerreißen die Isolation 26 in den Gebieten neben den Einzelleitern 24. Die von diesen angeschräften Kanten ausgehenden und sich verjüngenden Flächen der Koniakte 32 führen die Einzelleiter 24 in die Schlitze 46 und 46·. Die Breite des Schlitzes 46' ist so bemessen, daß sie bei einem runden Einzelleiter 24 etwas unter dessen Durchmesser liegt oder bei einem quadratischen oder rechteckförmigen Einzelleiter 24 etwas unter dessen parallel zur Grundplatte 28 verlaufenden Seite liegt. Auf diese Weise wird eine innige Berührung zwischen dem Kontakt 32 und dem Metall der Einzelleiter 24 sichergestellt. Nach der obigen Beschreibung hat der zweite Schlitz 46 nicht die gleiche Breite und kann damit weder die Isolation durchschneiden noch das blanke Metall des Einzelleiters 24 berühren. Er ergreift jedoch die die Leiter 24 umschließende Isolation und wirkt als Zugentlastung und verhindert ein unerwünschtes Brechen der Einzelleiter, falls diese gegenüber dem Verbinder 20 abgebogen werden sollten» Dazu erkennt man am besten aus Fig. 3, daß die Einzelleiter 24 in die Schlitze 46 und 46' der Kontakte 32 eingedrungen sind, während das Kabel selbst Zwischen der Deckelplatte 30 und der Bodenplatte 28 gehalten ist und damit sich selbst eine Zugentlastung schafft. Die Kontaktstifte 38 lassen sich nun in die Kontaktöffnungen 54 der in Fig. 4 gezeigten Kupplung 52 einstecken. Die Kontaktstifte 56 der Kupplung 52 lassen sich nun an Einzelleiter, T 39/111 leitende Abschnitte eines Kabels oder einer gedruckten Schaltung

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anschweißen oder anlöten und können gegebenenfalls auch mit Drähten umwickelt werden.

In den Figuren 5 bis 8 werden weitere Einzelheiten des in den Figuren 2 und 3 gezeigten Kontaktstiftes dargestellt. Der Kontaktstift besteht aus Flachmaterial mit der gewünschten Stärke und Biegsamkeit und sein oberer Abschnitt 40 ist in eine zylindrische Form gerollt und bildet damit die beiden aufstehenden Arme 42 und 44. Die oberen Abschnitte der beiden aufstehenden Arme 42 und 44 enden in den angeschürften Spitzen 48 und 50. Wie Fig. 7 besonj ders deutlich zeigt, sind die Arme bogenförmig gekrümmt. Schlitze Hl 146 und 46^f sind in den zylindrischen oberen Abschnitt 40 des Κολ-taktes 32 eingeschnitten. Diese Schlitze nehmen die Einzelleiter j 24 des Flachkabels 22 auf. Infolge der für den Schlitz 46 gewählten Breite wie auch infolge der natürlichen Tendenz der Abschnit- : te des Kontaktes 32, sich entlang der Berührungsfläche zu öffnen, ist der Schlitz 46 etwas größer als ein Einzelleiter 24, so daß er sich in dessen Isolation eingräbt und für die Verbindung zwischen Kontakt 32 und Einzelleiter 24 eine Zugentlastung schafft. Die Breite des Schlitzes 46* dagegen liegt etwas unter dem Durchmesser des Einzelleiters 24, falls dieser rund ist, und etwas unter der Breite des Leiters 24 bei quadratischem oder rechteckförmigem Leiterquerschnitt, so daß die Isolation vollständig auseinandergedrückt wird und ein Kontakt zwischen den Begrenzungswänden ®· des Schlitzes 46· und dem Leiter 24 entsteht. Der zylindrische obere Abschnitt 40 des Kontaktes 32 läuft in einer Schulter 58 aus. Diese verhindert eine Abwärtsbewegung des Gesamtkontaktes 32, falls dieser in die richtige öffnung in der Grundplatte 28 des Verbinders 20 eingesteckt ist. Bei richtiger Ausrichtung liegt der Kontakt 32 so, daß die Schulter 58 etwas unterhalb der in Fig. 5 gezeigten Linie 60 liegt, die die Oberseite der Grundplatte 28 darstellt. Im Übergangsgebiet des Kontaktes 32 sind Warzen 62 und 64 angeordnet und stellen eine zusätzliche Verstäferkung dar. Ebenso verhindern sie ein Herausziehen des KontaktStiftes nach oben und verhindern damit dessen Lösung von der Grundplatte 28. Der Kontakt 38 erstreckt sich auch unterhalb einer Linie 66, die die Unterseite der Grundplatte 28 des Verbinders 20 darstellt. Eine T 39/111 weitere Warze 68 erscheint auf dem Kontaktstift 38 und stellt ei-

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_m «ft

nen guten Kontakt mit den Kontakten in den Kontaktöffnungen 54 der in Fig. 4 gezeigten Kupplung 52 sicher.

In den Figuren 9 bis 11 wird ein weiterer nach den Grundregeln der Erfindung ausgebildeter Kontakt 70 gezeigt. Wie Fig. 9 am deutlichsten zeigt* weist dieser Kontakt 70 einen oberen zylindrischen Abschnitt 72 auf, der aus aufstehenden Armen 74 und 76 besteht. In allen Einzelheiten ist er dem zylindrischen oberen Abschnitt 40 des oben beschriebenen Kontaktes 32 ähnlich. Der untere Abschnitt einschließlich des Zwischen- oder übergangsg^bie-

■ tes und die Kontaktstifte 78 sind dagegen gegenüber der unter Bem zug auf die Figuren 5 bis 8 beschriebenen Ausführun^sform abgeändert worden. Der Kontakt 70 ist zur unmittelbaren Umewicklung

; seiner Kontaktstifte 78 mit Drähten bestimmt. Die Kontaktstifte 78 sind auch lang genug, so daß die Leiter unmittelbar an sie angelötet, angeschweißt oder auf andere Weise an ihnen befestigt werden können. Am Boden des oberen zylindrischen Abschnittes 72 ist eine ringförmige Schulter 82 angeordnet. Sie ermöglicht das Einsetzen des Kontaktes 70 in die Grundplatte 28 eines Verbinders 20. Aus dem Material des Kontaktstiftes 78 ist eine Verdickung 80 herausgeschlagen. Sie bewirkt den notwendigen Eingriff zwischen dem Kontakt 70 und dem Material der Grundplatte 28 und verhindert damit deren Herausziehen nach oben bei Blickrichtung auf Fig. 9* Bei richtiger Anordnung in der Grundplatte 28 wird der Kontakt 70 ^ mit dem größeren Teil seines Kontaktstiftes 78 unterhalb der Linie 84 liegen, die der Bodenfläche 66 der Grundplatte 28 entspricht. Ein Teil des Kontaktstiftes 78 steht dann zur Verbindung in einer der oben genannten Arten zur Verfügung.

In den Figuren 12 bis 15 wird eine andere Ausführungsform eines nach den Grundregeln der Erfindung konstruierten Kontaktes 90 ge= zeigt. Der Kontakt 90 ist zur Anwendung in Fällen bestimmt, in denen zwischen einem Flachleiterkabel und Stiften, zum Beispiel der in Fig. 4 gezeigten Kupplung 52, Kontakt gemacht werden soll. Der Kontakt 90 weist einen oberen zylindrischen Abschnitt 92 auf, der aus zwei aufstehenden Armen 94 und 96 besteht, die in der obei unter Bezug auf die Figuren 5 und 9 beschriebenen Weise hergestellt T 39/111 sind. Ein kurzes Ubergangsgebiet 97 erstreckt sich von dem zylin-

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drischen Abschnitt 92 zum Kontaktstreifen 102. Eine Verstärkungsrippe 100 liegt teilweise im Übergangsgebiet 97 uad teilweise auf dem Kontaktstreifen 102. Anders als bei den früheren Kontakten 32 und 70 jedoch liegen der gesamte Zwischenabschnitt 97 wie auch der Kontaktstreifen 102 innerhalb des Körpers der Grundplatte eines Verbinders. Die Linie 60 zum Beispiel, die die Oberseite der Grundplatte 28 von Fig. 3 zeigt, erstreckt sich durch den zylindrischen oberen Abschnitt 92, während die Linie 66, die die Bodenseite der in Fig. 3 gezeigten Grundplatte 28 darstellt, bis unter das Ende des Kortaktstreifens 102 verläuft. Eine Schulter 104 verhindert eine unerwünschte Abwärtsverschiebung des Kontaktes 90, während eine Schulter 106 ein unerwünschtes Herausziehen des Kontaktes 90 aus der Kupplung 110 verhindert, in die er eingesteckt wurde (Siehe Fig. 15!). Der Kontaktstreifen 102 ist in einer am besten aus Fig. 14 sichtbaren Weise bei 108 gebogen, so daß ein in den Sockel 110 der Grundplatte eingesteckter Kontaktstift einen guten Kontakt mit dem Kontaktstreifen 102 des Kontaktes 90 macht. Der gebogene Abschnitt des Kontakt Streifens 102 ermöglicht auch die Aufnahme von Kontakten unterschiedlicher Dicke und gewährleistet gleichzeitig eine gute elektrische und mechanische Verbindung zwischen den beiden. Aus Fig. 15 sieht man noch deutlich die Ausrichtung des KontaktStreifens 102 mit den die Kupplung 110 begrenzenden Wänden. Der bei 108 ausgebogene Abschnitt berührt auch fast die Vorderwand der Kupplung 110, während das freie Ende des KontaktStreifens 102 neben deren Rückwand liegt. In seiner Breite ist der Kontaktstreifen 102 so gewählt, daß er sich im wesentlichen über die Breite der gesamten Kupplung 110 erstreckt. Ein zusätzlicher Arm bzw. eine Positionierrippe 112 ist noch vorgesehen und trägt zur Ausrichtung des Kontaktes 90 bei. Ebenso verbessert sie seine Stabilität, wenn die Kontaktstifte in die den Kontakt 90 enthaltende Kupplung 110 eingeschoben oder aus ihr herausgenommen werden.

Schutzansprüche

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Claims (4)

1. ! 1. Elektrischer Verbinder zum Einstoßen durch die Isolation eines isolierten eleürischen Leiters zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit dem Leiter selbst mit einer Grundplat-* te mit mehreren öffnungen zum Aufnehmen und Halten von einzeln

   . nen Kontaktelementen, die über die Unterseite der Grundplatte überstehende und zum Anschluß an einen anderen Kontakt be- ! stimmte Kontaktabschnitte und zwei unter gegenseitigem Abstand und zwischen sich einen Schlitz begrenzende aufstehende Arme aufweisen, wobei die Breite des Schlitzes unter dem Gesamtdurchmesser des Leiters liegt, um damit dessen Isolation zu durchschneiden und mit dem Leiter selbst einen guten elektrischen Kontakt zu ergeben, und mit einer mit zwischengelegtem Kabel lösbar mit der Grundplatte verbindbaren Deckelplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (32) in der Form von Zylindern sind und die beiden aufstehenden Arme (42, 44) die Form von Zylinderabschnitten aufweisen und die beiden zwischen diesen angeordneten Schlitze (46, 46^f) verschiedene Breite haben.
2. 2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (46') eine unter dem Durchmesser des Leiters selbst liegende Breite aufweist, während der andere Schlitz (46) eine Breite aufweist, die unter dem Durchmesser der Isolation, aber über dem Durchmesser eines Leiters selbst liegt.
3. 3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine auf den Kontaktabschnitten (38, 102) vorgesehene Verstärkungsrippe (68, 100).
4. 4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (100) durch Verformen des Kon-T 39/111 taktabschnlttes _(1O_2) gebildet ..istj

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   - ίο -

   •5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktatschnitt (102) gewellt ist.

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