NO150180B

NO150180B - ELECTRICAL CONNECTION

Info

Publication number: NO150180B
Application number: NO792701A
Authority: NO
Inventors: George Thomas Eigenbrode; William Carl Hoffman Jr
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1979-08-20
Publication date: 1984-05-21
Also published as: DK149379C; NO792701L; EP0008827B1; SG47183G; HK35584A; GB2030380B; ES483509A1; BR7905336A; GB2030380A; EP0008827A1; DE2962630D1; MX146708A; NO150180C; DK347579A; DK149379B

Abstract

Elektrisk forbindelse.Electrical connection.

Description

Oppfinnelsen angår en elektrisk forbindelse omfattende minst ett sammenkoplingselement med to tinder som begrenser en sliss som ender i en basisdel for opptagelse av en elektrisk leder, hvilket sammenkoplingselement er montert i et dielektrisk hus, idet de to tinder og særlig slissen mellom tindene befinner seg i banen for en kanal som er dannet mellom det dielektriske hus og et dielektrisk lukke eller deksel, hvilken kanal kan oppta den elektriske leder, idet slissens basisdel mellom tindene er slik anbrakt i forhold til kanalen at den elektriske leder er i kontakt med basisdelen. The invention relates to an electrical connection comprising at least one connecting element with two prongs which limits a slot that ends in a base part for receiving an electrical conductor, which connecting element is mounted in a dielectric housing, the two prongs and in particular the slot between the prongs being located in the track for a channel formed between the dielectric housing and a dielectric closure or cover, which channel can accommodate the electrical conductor, the base part of the slot between the tines being so placed in relation to the channel that the electrical conductor is in contact with the base part.

Et koplingsstykke med elektriske forbindelser av denne type er kjent fra US patentskrift 3 820 058. Dette patentskrift viser et koplingsstykke for en båndkabel hvor koplingsstykket er av gjennomboringstypen og har et legeme og to kontakttinder som rager ut fra legemet. Tindene divergerer sideveis fra hverandre og de har isolasjonsgjennomborings-spisser ved sine frie ender og omfatter lederberørende hjørner som divergerer utover fra legemet. Under avslutning bringes hjørnene i inngrep med lederen slik at det dannes en mekanisk kontakt mellom koplingsstykke og leder. Denne kjente forbindelse har den ulempe at arrangementet under ekstreme driftsforhold kan være utsatt for økende kontaktmotstand. A connecting piece with electrical connections of this type is known from US patent document 3 820 058. This patent document shows a connecting piece for a ribbon cable where the connecting piece is of the piercing type and has a body and two contact prongs that protrude from the body. The prongs diverge laterally from each other and they have insulation piercing tips at their free ends and include conductor touching corners that diverge outward from the body. During termination, the corners are brought into engagement with the conductor so that a mechanical contact is formed between the connecting piece and the conductor. This known connection has the disadvantage that under extreme operating conditions the arrangement may be exposed to increasing contact resistance.

Et koplingsstykke med elektriske forbindelser av liknende type er kjent fra DE offentliggjørelsesskrift 2 736 244. I dette koplingsstykke er sammenkoplingselementets tinder slik anbrakt og dimensjonert i forhold til det dielektriske hus og dekseldelen at den elektriske leders ret-te bane ikke endres ved tilkopling. A coupling piece with electrical connections of a similar type is known from DE publication document 2 736 244. In this coupling piece, the tines of the connecting element are positioned and dimensioned in relation to the dielectric housing and the cover part in such a way that the straight path of the electrical conductor does not change upon connection.

Fra DE offentliggjørelsesskrift 2 018 934 er det kjent en elektrisk forbindelse i form av en klem-tilkoplings-forbindelse omfattende et klemelement som har en lederoppta-gende sliss og er tilpasset for innføring i et hylseformet, fjærende tilkoplingselement. Ved tilkopling innføres lederen i klemelementets sliss og dens tilkoplingsende bøyes 180° og blir under avisolering fastklemt mellom tilkoplingseleraentets innervegg og det i tilkoplingselementet innskjøvne klemelement. Klemelementet kan være flatt eller hylseformet, og den aviso-lerte lederende fastholdes på den nevnte måte uten noen permanent forbindelse med klemelementet. Denne elektriske forbindelse er ikke anordnet i forbindelse med et dielektrisk hus og et dielektrisk deksel med en mellomliggende, ledeopp-tagende kanal, slik som innledningsvis angitt. From DE publication 2 018 934, an electrical connection is known in the form of a clamp-connection connection comprising a clamp element which has a conductor receiving slot and is adapted for insertion into a sleeve-shaped, spring-loaded connection element. When connecting, the conductor is inserted into the slot of the clamping element and its connecting end is bent 180° and, during stripping, is clamped between the inner wall of the connecting cable and the clamping element pushed into the connecting element. The clamping element can be flat or sleeve-shaped, and the exposed conductor end is retained in the aforementioned manner without any permanent connection with the clamping element. This electrical connection is not arranged in connection with a dielectric housing and a dielectric cover with an intermediate lead-absorbing channel, as indicated at the outset.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret elektrisk forbindelse for koplingsstykker av den innledningsvis angitte, isolasjonsgjennomborende type hvor et antall ledere, såsom en båndkabel, kan tilkoples på pålitelig og rask måte, idet den oppnådde forbindelse opprettholder sin lave kontaktmotstand under alle driftsforhold. The purpose of the invention is to provide an improved electrical connection for connectors of the initially indicated, insulation-piercing type where a number of conductors, such as a ribbon cable, can be connected in a reliable and fast manner, the achieved connection maintaining its low contact resistance under all operating conditions.

Ovennevnte formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved at slissens basisdel mellom tindene ligger på et nivå som er for-skjellig fra den nevnte kanals akse slik at lederen må strekke seg i en sløyfe over denne idet den er bøyd tilbake på seg selv for å danne en bukt over slissens basisdel mellom tindene, idet basisdelen befinner seg på en sådan avstand fra kanalens akse at den nevnte sløyfe er minst én ledertykkelse høy, idet lederen ved sløyfens toppunkt er avdekket fra sin isolasjon ved formingen av den nevnte bukt, holdes under strekk mot basisdelen og ved sitt toppunkt er permanent forbundet med tindene. The above purpose is achieved according to the invention in that the base part of the slot between the tines lies at a level which is different from the axis of the mentioned channel so that the conductor must extend in a loop over this as it is bent back on itself to form a bay above the base part of the slot between the tines, the base part being located at such a distance from the axis of the channel that the said loop is at least one conductor thickness high, the conductor at the top of the loop being uncovered from its insulation by the shaping of the said bay, is held under tension against the base part and at its apex is permanently connected to the tines.

Som følge av at lederen bringes i form av en bukt eller sløyfe, og sløyfen har minimale dimensjoner, har lederen ikke bare et stort kontaktareal med sammenkoplingselementet, men lederen blir også, under dannelsen av forbindelsen, med sikkerhet befridd for isolasjonsmaterialet ved at sløyfen rives ut av det gjennomborede isolasjonsmateriale. I tillegg til dette sikrer den permanente forbindelse over et forholds-vis stort areal opprettholdelse av den allerede oppnådde, for-bedrede forbindelse. As a result of the conductor being brought in the form of a bend or loop, and the loop having minimal dimensions, the conductor not only has a large contact area with the connecting element, but the conductor is also, during the formation of the connection, safely freed of the insulating material by tearing out the loop of the pierced insulation material. In addition to this, the permanent connection over a relatively large area ensures maintenance of the already achieved, improved connection.

Ifølge en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er lederen permanent forbundet med tindene ved hjelp av en lasersveis. Enda mer foretrukket er en utførelse hvor tindene er presset mot hverandre slik at lederen er fastklemt derimellom, idet lederen er permanent forbundet med tindene ved hjelp av en lasersveis som forbinder tindene med hverandre og med lederen. According to an advantageous embodiment of the invention, the conductor is permanently connected to the prongs by means of a laser weld. Even more preferred is an embodiment where the tines are pressed against each other so that the conductor is clamped between them, the conductor being permanently connected to the tines by means of a laser weld which connects the tines to each other and to the conductor.

Det skal bemerkes at lasersveising for forbindelse av en ledende metallflik med en metalltråd eksempelvis er kjent fra US patentskrift 3 610 874. Dette patentskrift angår forbindelse av en metallflik med en tynn metalltråd, og for en sådan forbindelse er det nødvendig med en meget tynn, passende fokusert høyenergistrålebunt, for hvilket formål en laserstråle er kjent for å være meget velegnet. It should be noted that laser welding for the connection of a conductive metal tab with a metal wire is known, for example, from US patent document 3 610 874. This patent document relates to the connection of a metal tab with a thin metal wire, and for such a connection a very thin, suitable focused high-energy beam bundle, for which purpose a laser beam is known to be very suitable.

Ved den foreliggende oppfinnelse er laserstrålesveising særlig fordelaktig for å oppnå en rask sveis med en rekke sammenkoplingselementer uten fare for overheting av hele anordningen. In the present invention, laser beam welding is particularly advantageous for achieving a fast weld with a number of connecting elements without the risk of overheating the entire device.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende The invention shall be described in more detail below

i forbindelse med utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et delvis gjennomskåret perspektivriss av et koplingsstykke med elektriske forbindelser ifølge oppfinnelsen før forming av den permanente forbindelse, fig. 2 viser et perspektivriss av et isolasjonsgjennomborende enkeltarm-sammenkoplingselement som benyttes i koplingsstykket på fig. 1, fig. 3 er et forstørret snittbilde som viser en sammenføyning mellom en leder og et sammenkoplingselement i koplingsstykket på fig. 1, fig. 4 viser et forstørret side-delriss av den isolasjonsgjennomborende spiss av elementet på fig. 2, og viser en flertrådet leder i forbindelse med dette, fig. 5 viser et delvis gjennomskåret perspektivriss av et alternativt koplingsstykke hvor koplingsstykket har en annen utforming av hunnkontaktene enn på fig. 1 og er vist før forming av den permanente forbindelse, fig. 6 viser et delvis gjennomskåret perspektivriss av et ytterligere, alternativt koplingsstykke osora har en ytterligere utforming av sammenkop-lingselementenes hunnkontakter og som er vist før forming av den permanente forbindelse, og fig. 7, 8, 9, 10 og 11 viser fortløpende trinn ved fremstillingen av et koplingsstykke med forbindelser ifølge oppfinnelsen; fig. 12 viser et tverrsnitt av et foretrukket krympingstrinn ved fremtillingen av en forbindelse ifølge oppfinnelsen, fig. 13 viser et delvis gjennomskåret perspektivriss av et innføringsverktøy som er effektivt ved fremstilling<:>av forbindelsene, fig. 14 viser et betydelig forstørret tverrsnittsriss av et krympeverktøy som in connection with design examples with reference to the drawings, where fig. 1 shows a partially cut-away perspective view of a connector with electrical connections according to the invention before forming the permanent connection, fig. 2 shows a perspective view of an insulation-piercing single-arm connecting element used in the connecting piece in fig. 1, fig. 3 is an enlarged sectional view showing a joint between a conductor and a connecting element in the connecting piece of FIG. 1, fig. 4 shows an enlarged partial side view of the insulation piercing tip of the element of fig. 2, and shows a multi-wire conductor in connection therewith, fig. 5 shows a partially cut-through perspective view of an alternative coupling piece where the coupling piece has a different design of the female contacts than in fig. 1 and is shown before forming the permanent connection, fig. 6 shows a partially cross-sectional perspective view of a further, alternative connecting piece, which has a further design of the connecting elements' female contacts and which is shown before forming the permanent connection, and fig. 7, 8, 9, 10 and 11 show successive steps in the production of a coupling piece with connections according to the invention; fig. 12 shows a cross-section of a preferred shrinking step in the production of a compound according to the invention, fig. 13 shows a partially cut-away perspective view of an insertion tool effective in making the connections, FIG. 14 shows a substantially enlarged cross-sectional view of a crimping tool which

er effektivt ved utførelse av det foretrukne trinn ifølge fig. 12, i tilknytning til et sammenkoplingselement, fig. 15 viser et snittbilde av koplingsstykkets hette eller deksel etter linjen XV - XV på fig. 1 og viser en kniveggstruktur som er effektiv for koplingsstykker som er beliggende ved en ende av den flate kabel, fig. 16 viser et snittbilde av en alternativ form på dekselet på fig. 15 og som er effektiv for koplingsstykker som er montert på avstand fra endene av en flat kabel, fig. 17 viser et snittbilde av et alternativt deksel i forhold til dekslene som er vist på fig. 15 og 16, fig. 18 viser et perspektivriss av under] agsdelen av det dielektriske hus med tindene på plass og lederne bøyd over tin-denes basisdel, og idet lasersveisetrinnet og den permanente forbindelse er vist etter krymping av lederne til tindene, fig. 19 viser et tverrsnitt av en kantkort-stikkontakt ved den ene ende av to sammenkoplingselementer og to tinder på den andre ende av hvert element som er i inngrep med en avdekket leder, og fig. 20 viser et perspektivriss av et alternativt sammenkoplingselement som har en hannplugg ved den ene ende. is effective when performing the preferred step according to fig. 12, in connection with a connecting element, fig. 15 shows a sectional view of the coupling piece's cap or cover along the line XV - XV in fig. 1 and shows a knife edge structure which is effective for connectors located at one end of the flat cable, fig. 16 shows a sectional view of an alternative form of the cover in fig. 15 and which is effective for connectors mounted at a distance from the ends of a flat cable, fig. 17 shows a sectional view of an alternative cover in relation to the covers shown in fig. 15 and 16, fig. 18 shows a perspective view of the bottom part of the dielectric housing with the tines in place and the conductors bent over the base of the tines, and with the laser welding step and the permanent connection shown after crimping the conductors to the tines, fig. 19 shows a cross-section of an edge card socket at one end of two mating elements and two prongs at the other end of each element engaging an exposed conductor, and FIG. 20 shows a perspective view of an alternative coupling element having a male plug at one end.

Den elektriske forbindelse eller kopling ifølge oppfinnelsen er dannet mellom en elektrisk leder som er innkapslet i en isolasjon, og en forgrenet eller gaffelformet til-kopl ingskontakt som har tinder på den ene (den gaffelformede) ende og en elektrisk kontakt på den andre ende. Lederen er formet til en bukt over basisdelen av en sliss som er begren-set av tindene. Lederen er avdekket ved buktens toppunkt og det er anordnet en permanent befestigelse eller forbindelse mellom tilkoplingskontakten ved eller nær dens gaffelformede ende og lederen ved eller nær dennes toppunkt. The electrical connection or coupling according to the invention is formed between an electrical conductor which is encapsulated in an insulation, and a branched or fork-shaped connection contact which has prongs on one (the fork-shaped) end and an electrical contact on the other end. The conductor is shaped into a bay over the base portion of a slot which is bounded by the tines. The conductor is uncovered at the apex of the bay and a permanent attachment or connection is provided between the connection contact at or near its forked end and the conductor at or near its apex.

Forbindelsen er en metallurgisk binding, såsom en sveis som er dannet ved lasersveising. Mekanisk krymping av tindene forut for sveising foretrekkes. The connection is a metallurgical bond, such as a weld formed by laser welding. Mechanical crimping of the tines prior to welding is preferred.

Koplingsstykket 1 med elektriske forbindelser ifølge oppfinnelsen er på fig. 1 vist i montert form hvor det avslut-ter en flat kabel 2 som består av et antall ledere 3. Lederne er innkapslet i en isolasjon 4 som vanligvis har den viste ytre form med forhøyninger og furer og kan være ekstrudert eller laminert til en enhetlig struktur med isolasjonen 4 bundet til eller i tett forbindelse med lederne 3. The coupling piece 1 with electrical connections according to the invention is shown in fig. 1 shown in assembled form where a flat cable 2 which consists of a number of conductors 3 terminates. The conductors are encased in an insulation 4 which usually has the external shape shown with elevations and furrows and may be extruded or laminated into a uniform structure with the insulation 4 bonded to or in close connection with the conductors 3.

Isolasjonen 4 kan være fremstilt av hvilket som helst av en rekke forskjellige elastomere eller polymere materialer. For de fleste elektroniske anvendelser, såsom led-ningsførings- eller tilkoplingsmontasjer for regnemaskiner, foretrekkes polyvinylklorid, men fluorkarbonharpiks av typen "Teflon" (registrert varemerke til E.I. du Pont de Nemours and Company) kan også benyttes. The insulation 4 may be made from any of a number of different elastomeric or polymeric materials. For most electronic applications, such as wiring or connection assemblies for calculators, polyvinyl chloride is preferred, but fluorocarbon resins of the "Teflon" type (registered trademark of E.I. du Pont de Nemours and Company) may also be used.

Foretrukne ledere 3 er flertrådet og fortinnet, handelsren kobbertråd med en tykkelse på ca. 26 - 32 gage (A.W.G.). Det kan imidlertid benyttes hvilket som helst ledende materiale av hvilken som helst ønsket og funksjonell tykkelse, og den aktuelle produksjonsartikkel kan også tilpasses for massive ledere. Preferred conductors 3 are stranded and tinned, commercially pure copper wire with a thickness of approx. 26 - 32 gage (A.W.G.). However, any conductive material of any desired and functional thickness can be used, and the article of manufacture in question can also be adapted for solid conductors.

En meget foretrukket leder er "28 A.W.G." (7 tråder A.W.G. 36) som fremstilles av firmaet Ernst U. Engbring & Co., type nr. 2651, FRI, 105° C med en senteravstand for lederne på ca. 1,3 mm. A highly preferred leader is "28 A.W.G." (7 strands A.W.G. 36) which is manufactured by the firm Ernst U. Engbring & Co., type no. 2651, FRI, 105° C with a center distance for the conductors of approx. 1.3 mm.

Hver leder 3 er i elektrisk kontakt med et isolasjonsgjennomborende forbindelses- eller sammenkoplingselement 5 som er en langstrakt, bladliknende metalldel og som gjennomborer isolasjonen 4 på hver side av en leder 3. Bladets bredde i planet for den lette kabel 2 er tilnærmet den samme eller noe større enn avstanden mellom lederne 3 (se fig. 18). Each conductor 3 is in electrical contact with an insulation-piercing connection or coupling element 5 which is an elongated blade-like metal part and which pierces the insulation 4 on each side of a conductor 3. The width of the blade in the plane of the light cable 2 is approximately the same or somewhat greater than the distance between the conductors 3 (see fig. 18).

Et eneste sådant element, som er kjent som "enkeltarm"-typen (engelsk: "single beam" type), er vist på fig. 2. Elementet har et ben 8 som er tilgjengelig for kontakt med en innpluggingshannenhet (ikke vist). Den bladliknende form har skuldre 3 9 som er plassert i bunnen av T-slisser (ikke vist) One such element, known as the "single beam" type, is shown in fig. 2. The element has a pin 8 which is available for contact with a plug-in device (not shown). The leaf-like shape has shoulders 3 9 which are located at the bottom of T-slots (not shown)

i koplingsstykkets 1 underlagsdel 13. For å tilveiebringe et sammenkoplingselement 5 for hver leder 3, er elementene 5 anordnet i en forskjøvet linjeoppstilling eller sik-sak-opp-stilling, slik at det gis plass for bredden av elementene 5, slik det fremgår av fig. 1. Elementene 5 er fortrinnsvis fremstilt av kuprometall, en legering av kobber, nikkel og tinn, f.eks. i vektsforholdet 89:9:2, og har som et typisk - eksempel ét gullbelegg på 0,75 ym i kontaktområdet- 138. in the base part 13 of the connecting piece 1. In order to provide a connecting element 5 for each conductor 3, the elements 5 are arranged in a staggered line arrangement or zig-zag arrangement, so that space is provided for the width of the elements 5, as can be seen from fig . 1. The elements 5 are preferably made of cuprometal, an alloy of copper, nickel and tin, e.g. in the weight ratio 89:9:2, and as a typical example has a gold coating of 0.75 ym in the contact area - 138.

Hvilket som helst annet vanlig koplingsstykkemateriale eller metallovertrekk kan benyttes. Any other common connector material or metal cover can be used.

Idet det henvises til fig. 3, passerer hver leder 3 ut av isolasjonen 4 i umiddelbar nærhet av den ene side av elementet 5 og danner en tett krumning eller bukt 6 som passerer gjennom og er anbrakt i bunnen av en sliss 7 i elementet 5, og som ligger utenfor isolasjonen (bortsett fra at et lite stykke isolasjon kan være til stede under bukten. Dersom sådan isolasjon er til stede vil den danne støtpute for lederen 4 mot bunnen av slissen 7). Lederen 3 returnerer deretter inn i isolasjonen 4 i umiddelbar nærhet av den andre side av elementet 5. Referring to fig. 3, each conductor 3 passes out of the insulation 4 in the immediate vicinity of one side of the element 5 and forms a tight curvature or bay 6 which passes through and is placed in the bottom of a slot 7 in the element 5, and which lies outside the insulation ( except that a small piece of insulation may be present under the bay.If such insulation is present it will form a buffer for the conductor 4 against the bottom of the slot 7). The conductor 3 then returns into the insulation 4 in the immediate vicinity of the other side of the element 5.

Selv om elektrisk kontakt er dannet mellom sammenkoplingselementet 5 og lederen 3 i ovennevnte konfigurasjon (se også fig. 4), er hver bukt 6 permanent festet eller bundet til sitt tilhørende sammenkoplingselement 5 for det formål å sikre god og vedvarende elektrisk kontakt under lang-varig drift med overlegen motstand mot vibrasjon og korrosjon. Mulige bindemetoder omfatter krymping, lodding, induksjons-eller motstandssveising, termokompresjonsbinding, ultralyd-sveising, elektronstråle- og laserstrålesveising. Lasersveising, etter forutgående pressing av tindene slik som nærmere beskrevet nedenfor, er den bindemetode som fortrinnsvis benyttes. Det skal bemerkes at konfigurasjonen av bukter 6 og elementer 5, som strekker seg normalt på og utenfor planet for den flate kabel 2, er særlig tilpasningsvennlig for en lang rekke bindingsmetoder på grunn av at sammenføyningen er tilgjengelig under fremstillingsprosessen både fra begge sider og ovenfra. Although electrical contact is formed between the interconnecting element 5 and the conductor 3 in the above configuration (see also Fig. 4), each bay 6 is permanently attached or bonded to its associated interconnecting element 5 for the purpose of ensuring good and sustained electrical contact during long-term operation with superior resistance to vibration and corrosion. Possible bonding methods include crimping, soldering, induction or resistance welding, thermocompression bonding, ultrasonic welding, electron beam and laser beam welding. Laser welding, after prior pressing of the tines as described in more detail below, is the binding method that is preferably used. It should be noted that the configuration of bends 6 and elements 5, which extend normally on and off the plane of the flat cable 2, is particularly adaptable to a wide variety of bonding methods due to the fact that the joint is accessible during the manufacturing process both from both sides and from above.

Elementet 5 utmerker seg videre ved at det er gaffelformet, idet det har to isolasjonsgjennomborende tinder eller spisser 9 og 10 som er anordnet på hver sin side av slissen 7. De foretrukne spisser har pilhodeliknende form idet de indre overflater av pilhodene danner en hals eller innsnevring 11 som er dimensjonert for å være noe mindre enn den opprinnelige diameter av en leder 3, og mindre enn den største utstrekning av slissens 7 bunn eller basisdel. The element 5 is further distinguished by being fork-shaped, having two insulation-piercing prongs or points 9 and 10 which are arranged on opposite sides of the slot 7. The preferred points have an arrowhead-like shape, with the inner surfaces of the arrowheads forming a neck or constriction 11 which is dimensioned to be somewhat smaller than the original diameter of a conductor 3, and smaller than the largest extent of the bottom or base part of the slot 7.

I de områder hvor elementene 5 gjennomborer isolasjon 4, er isolasjonen noe sammenhopet eller sammenpresset, slik som antydet ved 32 og 33. Denne sammenpressing er i virkeligheten slik at dersom avslutningen utføres i umiddelbar nærhet av en ende av en flat kabel 2, brytes grepet mellom isolasjonen 4 og lederne 3, og isolasjonen 4 blir derved for-skjøvet i forhold til lederne 3 slik at lederendene 14 inn-trekkes fra isolasjonsenden 15. Lederendene 14 strekker seg ikke utenfor isolasjonsendene 15 slik at lederne 3 beskyttes mot uønskede elektriske kontaktdannelser. Dersom imidlertid avslutning foretas på avstand fra enden av en flat kabel 2, ofte kalt "blomsterkransbinding" (engelsk: "daisy chaining"), inntreffer i hovedsaken ingen sådan endeforskyvning (se fig. 11), idet relativ bevegelse mellom leder og isolasjon opptrer bare i nærheten av buktdannelsen. In the areas where the elements 5 pierce the insulation 4, the insulation is somewhat bunched up or compressed, as indicated by 32 and 33. This compression is in reality such that if the termination is carried out in the immediate vicinity of an end of a flat cable 2, the grip between the insulation 4 and the conductors 3, and the insulation 4 is thereby offset in relation to the conductors 3 so that the conductor ends 14 are drawn in from the insulation end 15. The conductor ends 14 do not extend beyond the insulation ends 15 so that the conductors 3 are protected against unwanted electrical contact formations. If, however, termination is carried out at a distance from the end of a flat cable 2, often called "daisy chaining", in the main no such end displacement occurs (see fig. 11), as relative movement between conductor and insulation only occurs near the bay formation.

Isolasjonsgjennomborende sammenkoplingselementer 5 er montert i koplingsstykkets 1 dielektriske hus eller underlagsdel 13 (se fig. 1). En foretrukket metode for oppnåelse av dette er ved mekanisk innføring. Fliker eller tunger 23 hjelper til å låse elementene 5 på plass mot veggen. Ultra-lydinnføring og innføringsstøpning er alternative, men mindre foretrukne monteringsmåter. Insulation-piercing connecting elements 5 are mounted in the dielectric housing or base part 13 of the connecting piece 1 (see Fig. 1). A preferred method for achieving this is by mechanical introduction. Tabs or tongues 23 help to lock the elements 5 in place against the wall. Ultra sound insertion and insertion molding are alternative but less preferred mounting methods.

Elementene 5 er anbrakt i underlagsdelen 13 slik at spissene 9 og 10 strekker seg over underlagsdelens øvre overflate 16 og benene 8 strekker seg inn i hulrom 17. Slik som vist på fig. 3, er hulrommene 17 åpne mot utsiden via åpnin-ger 18, en rekke passende innrettede hull med ytre, i innad-gående retning avsmalnende overflater 19, for å lette innfø-ring av hanntilkoplingsanordninger (ikke vist). Hvert ben 8 virker således som en hunnkontakt. Når hulrommet 17 benyttes sammen med et enkeltarm- eller enkeltstråle-ben 8, er det fortrinnsvis forsynt med en vegg 38 som er utformet for å under-støtte den hannplugg som skal innføres. Underlagsdelen 13 kan være støpt av hvilket,.som helst passende, forsterket plastmateriale, såsom glassfylt polyester eller polykarbonat. The elements 5 are placed in the base part 13 so that the tips 9 and 10 extend over the base part's upper surface 16 and the legs 8 extend into cavity 17. As shown in fig. 3, the cavities 17 are open to the outside via openings 18, a series of suitably arranged holes with outer, inwardly tapering surfaces 19, to facilitate the insertion of male connecting devices (not shown). Each pin 8 thus acts as a female contact. When the cavity 17 is used together with a single arm or single beam leg 8, it is preferably provided with a wall 38 which is designed to support the male plug to be inserted. The base part 13 can be molded from any suitable reinforced plastic material, such as glass-filled polyester or polycarbonate.

Idet det på nytt henvises .til fig.. 1, har koplingsstykket 1 et deksel eller en hette 20 som ved hjelp av en passende anordning er festet til underlagsdelen 13. Dekselet 20, som er støpt av hvilket som helst passende plastmateriale, har en rekke hull 21 som hvert er innrettet for å oppta enden av et sammenkoplingselement 5 i en presspasning med bredden av elementet. Innføringen av de isolasjonsgjennomborende ender av elementene 5, som bærer de tette bukter av lederne 3, i hullene 21 i dekselet 20 utføres fortrinnsvis ved hjelp av ultralyd, slik som nærmere beskrevet nedenfor. Denne metode binder dekselet 20 både til elementene 5 som er innkapslet i underlagsdelen 13, og til underlagsdelen 13 på endene. Fig. 15 viser dekselet 20 i den form som benyttes for avslutning nær enden av den flate kabel 2, og som har indre kanter 36 og en ytre, avrundet kant 40. Dekselet 20 kan også virke slik at det avskjærer og fraskiller endene av isolasjonen 4 med kniveggen 134 når isolasjonen rager utenfor endene av lederne 3 og utenfor underlagsdelens 13 ytterkant. Dekselet 20 og kniveggen 134 isolerer elektrisk de avkuttede trådender fra utilsiktet kontakt med ytre metalldeler under drift. De koplingsstykker som er vist på fig. 1, 5 og 6, er vist med dekselet 20. Fig. 16 viser dekselet 20' i den form som benyttes på den såkalte "blomsterkransbinding", dvs. hvor kabelen 2 fortsetter utenfor dekselet 20' i begge retninger. Dekselet 20' har indre kanter 36 og 37. Det kan også benyttes for endeavslutning. Referring again to Fig. 1, the coupling piece 1 has a cover or cap 20 which is attached by means of a suitable device to the base part 13. The cover 20, which is molded from any suitable plastic material, has a number holes 21 which are each arranged to receive the end of a connecting element 5 in a press fit with the width of the element. The introduction of the insulation-piercing ends of the elements 5, which carry the tight bends of the conductors 3, into the holes 21 in the cover 20 is preferably carried out by means of ultrasound, as described in more detail below. This method binds the cover 20 both to the elements 5 which are enclosed in the base part 13, and to the base part 13 at the ends. Fig. 15 shows the cover 20 in the form that is used for termination near the end of the flat cable 2, and which has inner edges 36 and an outer, rounded edge 40. The cover 20 can also act so that it cuts off and separates the ends of the insulation 4 with the knife edge 134 when the insulation protrudes beyond the ends of the conductors 3 and beyond the outer edge of the substrate part 13. The cover 20 and the knife edge 134 electrically insulate the cut wire ends from accidental contact with external metal parts during operation. The connecting pieces shown in fig. 1, 5 and 6, are shown with the cover 20. Fig. 16 shows the cover 20' in the form used on the so-called "flower wreath binding", i.e. where the cable 2 continues outside the cover 20' in both directions. The cover 20' has inner edges 36 and 37. It can also be used for end closure.

Denne tilkoplingsanordning er en konstruksjon i hvilken hvert element 5 og dettes kontaktdannende bukt 6, som fortrinnsvis er bundet til hverandre, er permanent montert og er i hovedsaken innkapslet i dekselet 20. Videre oppnås strekkavlastning av de bundne sammenføyninger. Når således et strekk utøves på kabelen 2 og overføres til koplingsstykket 1 ved dettes ende, avlastes strekket der hvor lederne 3 er bøyd over de indre kanter 36. For en "blomsterkrans"-avslutning opptas strekk i begge retninger ved hjelp av kan-tene 36 og 37 (se fig. 16). This connection device is a construction in which each element 5 and its contact-forming bay 6, which are preferably bonded to each other, are permanently mounted and are essentially encapsulated in the cover 20. Furthermore, strain relief is achieved by the bonded joints. Thus, when a tension is exerted on the cable 2 and transferred to the connecting piece 1 at its end, the tension is relieved where the conductors 3 are bent over the inner edges 36. For a "wreath" termination, tension is absorbed in both directions by means of the edges 36 and 37 (see Fig. 16).

Det foretrekkes at det i dekselet 20 benyttes spiss-opptagende hull 21 som har åpne ender slik som vist på fig. It is preferred that tip-receiving holes 21 are used in the cover 20 which have open ends as shown in fig.

15 og 16. Denne konstruksjonstype tillater innføring av test-prober eller prøvefølere for å kontrollere den elektriske kon-tinuitet under brukstiden til den elektriske tilkoplingsanordning. Det kan imidlertid også benyttes innvendige hull eller indre hulrom som er lukket mot utsiden, slik som vist på fig. 17 hvor et steg 41 er innstøpt i konstruksjonen. 15 and 16. This type of construction allows the introduction of test probes or test sensors to check the electrical continuity during the service life of the electrical connection device. However, internal holes or internal cavities that are closed to the outside can also be used, as shown in fig. 17 where a step 41 is embedded in the construction.

Enkeltarm- eller enkeltstråle-konstruksjonen av elementene 5 på fig. 1 - 3 er en standardutforming. Sammenkoplingselementet ifølge oppfinnelsen kan imidlertid benyttes sammen med en hvilken som helst type av hann- eller hunn-sammenkoplinger, slik som foran angitt. Fig. 5 viser sammenkoplingselementer 5' som er utformet med to ben 8' og 8'', en konstruksjon som i teknikken er kjent som "dobbeltarm"- eller "dobbeltstråle"-typen (engelsk: "dual beam"). Elementene 5' likner på elementene 5 på fig. 1, bortsett fra dannelsen av hunnkontakten ved hjelp av benene 8' og 8<1>'. Likeledes likner underlagsdelen 13' på underlagsdelen 13, bortsett fra formen på hulrommet 17' som ikke trenger den samme formede vegg 38 som hulrommet 17. Hulrommet 17' har en vegg 38' som er utformet med klaring. The single-arm or single-beam construction of the elements 5 in fig. 1 - 3 is a standard design. However, the connecting element according to the invention can be used together with any type of male or female connections, as indicated above. Fig. 5 shows connecting elements 5' which are designed with two legs 8' and 8'', a construction known in the art as the "double arm" or "double beam" type (English: "dual beam"). The elements 5' are similar to the elements 5 in fig. 1, except for the formation of the female contact by means of legs 8' and 8<1>'. Likewise, the substrate part 13' is similar to the substrate part 13, except for the shape of the cavity 17' which does not need the same shaped wall 38 as the cavity 17. The cavity 17' has a wall 38' which is designed with clearance.

Fig. 6 viser likeledes isolasjonsgjennomborende sammenkoplingselementer 5'' som likner på elementene 5 på fig. 1 og 5' på fig. 5, bortsett fra når det gjelder den konfigurasjon som danner hunnkontaktene. Det er her vist stikkontakter eller kontakthylser 22. Disse er av den type som er kjent som MINI-PV dobbeltmetall-hunnkontakter (varemerke til E.I. du Pont de Nemours and Company). En vegg 38'<1> er modifisert for å danne et hulrom 17'' som er egnet for de utvidede kontakter. Dobbeltmetall-hunnkontakten er en bryte- eller utkoplingskon-takt for 0,6 mm firkantede eller runde tapper eller plugger Fig. 6 likewise shows insulation piercing connecting elements 5'' which are similar to the elements 5 in fig. 1 and 5' in fig. 5, except as regards the configuration forming the female contacts. Shown here are sockets or sockets 22. These are of the type known as MINI-PV bi-metal female sockets (trademark of E.I. du Pont de Nemours and Company). A wall 38'<1> is modified to form a cavity 17'' suitable for the extended contacts. The bi-metal female contact is a break or disconnect contact for 0.6mm square or round studs or plugs

med minimum 2,5 mm senteravstand, og gir ofte høyere pålite-lighet enn enkeltarm- eller dobbeltarm-konstruksjonene. with a minimum 2.5 mm center distance, and often provides higher reliability than the single-arm or double-arm constructions.

En stikkontakt eller hunnkontakt for et kantkort er vist på fig. 19. Armene 56 griper om kantkortets kant og kon-taktstrimler på kantkortets overflate. Armene 56 er vist slik at de vil forbinde motsatte sider av et trykt kretskort med den samme leder 3. Armene 56 kan imidlertid være forskjø-vet eller anordnet i sik-sak, og hver arm kan tilkople en for-skjellig krets på motsatte sider av et trykt kretskort. An-tallet av sådanne armer 56 er selvsagt et spørsmål om valg. A socket or socket for an edge card is shown in fig. 19. The arms 56 grip the edge of the edge card and contact strips on the surface of the edge card. The arms 56 are shown so that they will connect opposite sides of a printed circuit board with the same conductor 3. However, the arms 56 can be offset or arranged in a zigzag manner, and each arm can connect a different circuit on opposite sides of a printed circuit board. The number of such arms 56 is of course a matter of choice.

Et isolasjonsgjennomborende sammenkoplingselement 5'<11> på fig. 20 oppviser en hannplugg 54 ved den ene ende for inngrep med en passende hunnkontakt eller en annen elektrisk anordning. An insulation-piercing connecting element 5'<11> in fig. 20 shows a male plug 54 at one end for engagement with a suitable female connector or other electrical device.

Sekvensen for kabelavslutning ifølge oppfinnelsen er vist for konfigurasjonen på fig. 5 som viser hunnkontakt-sammenkoplingselementer av dobbeltarmtypen. Fig. 7-12 viser denne avslutningssekvens i forkortet tidsforløp. (Fig. 3 viser en avsluttet kabel med et enkeltarm-sammenkoplingselement.) The sequence for cable termination according to the invention is shown for the configuration in fig. 5 showing female contact mating elements of the double arm type. Fig. 7-12 shows this closing sequence in a shortened time course. (Fig. 3 shows a terminated cable with a single arm connector.)

Et isolasjonsgjennomborende sammenkoplingselement An insulation piercing interconnecting element

5' som er montert i en avslutnings-basisdel 13', er vist i tverrsnitt på fig. 7. Basisdelen eller underlagsdelen 13' er fastholdt i et passende formet basisdelverktøy 24. Flatkabe-len 2 er anordnet slik at oppstillingen av elementet 5', en sik-sak-forskjøvet linje slik som beskrevet foran, men for klarhetens skyld ikke vist på fig. 7, står normalt på kabelens 2 plan. Et innføringsverktøy 25, i forbindelse med en ikke vist føringsanordning, holder kabelen 2 i denne normale rela-sjon og innrettet slik at hver leder 3 er tilnærmet anbrakt over en tilhørende sliss 7 i et element 5'. 5', which is mounted in an end base part 13', is shown in cross-section in fig. 7. The base part or support part 13' is held in a suitably shaped base part tool 24. The flat cable 2 is arranged so that the arrangement of the element 5', a zig-zag shifted line as described above, but for the sake of clarity not shown in fig . 7, is normally on the 2nd level of the cable. An insertion tool 25, in connection with a guide device not shown, holds the cable 2 in this normal relationship and arranged so that each conductor 3 is approximately placed over an associated slot 7 in an element 5'.

Fig. 8 viser begynnelsen av relativ bevegelse mellom basisdelverktøyet 24 og innføringsverktøyet 25 i retning av de viste piler, hvilket bringer spissene 9 og 10 av elementene 5' til å trenge gjennom isolasjonen 4 på hver side av lederne 3, idet spissene 9 og 10 passerer fullstendig gjennom isolasjonen 4 i innsnevringen 11 (best vist på fig. 4). Ved fortsatt bevegelse anbringes lederen 3 i bunnen av slissen 7 (se fig. 9). En del av isolasjonen 4 (vist som 4' på fig. 4 og 14) kan innfanges mellom slissen 7 og lederen 3 og virker som et be-lastningsfordelende element under den videre forming. Fig. 8 shows the beginning of relative movement between the base part tool 24 and the insertion tool 25 in the direction of the arrows shown, which causes the tips 9 and 10 of the elements 5' to penetrate the insulation 4 on either side of the conductors 3, the tips 9 and 10 passing completely through the insulation 4 in the constriction 11 (best shown in Fig. 4). In case of continued movement, the conductor 3 is placed at the bottom of the slot 7 (see fig. 9). A part of the insulation 4 (shown as 4' in Fig. 4 and 14) can be caught between the slot 7 and the conductor 3 and acts as a load-distributing element during the further forming.

Innføringsverktøyet, som er vist på fig. 13, har en sliss 26 for hver av de forskjøvne rekker av elementer 5', og innrettet med elementenes 5 innsnevringer 11, som er sentrert mellom spissene 9 og 10, er det anordnet halvsylindriske spor 28 og 29 som er dimensjonert for å oppta ledere 3. Det foretrekkes at verktøyets 25 overflate 30 er forbundet med slis-sene 26 ved hjelp av doble avfasninger eller skråkanter 31. The insertion tool, which is shown in fig. 13, has a slot 26 for each of the staggered rows of elements 5', and aligned with the constrictions 11 of the elements 5, which are centered between the tips 9 and 10, there are provided semi-cylindrical grooves 28 and 29 which are dimensioned to receive conductors 3 It is preferred that the surface 30 of the tool 25 is connected to the slots 26 by means of double chamfers or beveled edges 31.

Disse letter innføring av ledere 3 i sporene 28 og 2 9 og These facilitate the introduction of conductors 3 in the tracks 28 and 2 9 and

sørger også for den nødvendige påkjenning av isolasjonen 4 also ensures the necessary stress on the insulation 4

som, idet det henvises til fig. 11, deformeres til sin ytter-grense og brytes opp idet den beveges over lederne 3 til en hvilestilling. Verktøyer av denne type benyttes i forskjellige typer av presser, og detaljer med hensyn til presseope-rasjonen og de anordninger ved hjelp av hvilke verktøyene fes-tes eller føres, er velkjente. Fig. 10 illustrerer virkningen av ytterligere relativ bevegelse mellom basisdelverktøyet 24 og innføringsverk-tøyet 25. Spissen 10 er vist fullstendig innført i slissen 26, og sporene 28 og 29 begynner å oppta lederen 3. Begynnelsen av dannelsen av en tett bukt over slissen 7 er også vist. Isolasjonen 4 fortynnes over toppen av bukten og sammenpresses under denne. Fig. 11 viser den fullstendige formasjon av en tett bukt gjennom slissen 7 over elementet 5' med ledertråden avdekket gjennom isolasjonen. Verktøyet 25 er fjernet på dette stadium og er derfor ikke vist på figuren. Når en flertrådet leder benyttes, har denne en tendens til å anta den tverr-snittsform som er vist på fig. 4. which, referring to fig. 11, is deformed to its outer limit and breaks up as it is moved over the conductors 3 to a resting position. Tools of this type are used in various types of presses, and details regarding the press operation and the devices by means of which the tools are attached or guided are well known. Fig. 10 illustrates the effect of further relative movement between the base part tool 24 and the insertion tool 25. The tip 10 is shown fully inserted into the slot 26, and the grooves 28 and 29 begin to occupy the conductor 3. The beginning of the formation of a tight bay above the slot 7 is also shown. The insulation 4 is thinned over the top of the bay and compressed below it. Fig. 11 shows the complete formation of a tight bay through the slot 7 above the element 5' with the conductor wire exposed through the insulation. The tool 25 has been removed at this stage and is therefore not shown in the figure. When a stranded conductor is used, it tends to assume the cross-sectional shape shown in fig. 4.

For å opprettholde elektrisk kontinuitet under ekstreme driftsforhold, foretrekkes det å binde lederne 3 til sammenkoplingselementene 5' for å unngå eller minimere langtids-virkningene av vibrasjon og korrosjon. En sådan binding kan oppnås ved hjelp av en rekke forskjellige metallurgiske bin-dingsteknikker. In order to maintain electrical continuity under extreme operating conditions, it is preferred to bond the conductors 3 to the interconnecting elements 5' to avoid or minimize the long-term effects of vibration and corrosion. Such bonding can be achieved by means of a number of different metallurgical bonding techniques.

For å sikre permanent binding er det viktig at sammenkoplingselementet 5 er anbrakt i underlagsdelen 13 av det dielektriske hus på en slik måte at lederen, når denne er beliggende i bunnen av slissen 7, er bøyd tilbake på seg selv og danner en bukt over tindens basisdel. Det er derved dannet en sløyfe og lederen er avdekket, idet sløyfen har en'høyde over toppen av isolasjonen som er minst lik tykkelsen av lederen. Høyere sløyfer er akseptable opp til en høyde som er be-grenset av den praktiske nødvendighet å dekke den innførte leder i et dielektrisk husdeksel. En sådan stilling er vist på fig. 3. Den innførte leder 3 er derved bøyd tilbake på seg selv og danner en bukt 6 over slissens 7 basisdel. Lederen er avdekket fra sin isolasjon 4 ved toppunktet av bukten 6. Denne avdekkede leder kan deretter bindes til tindene direkte ved hjelp av en lasersveis, eller den kan krympes av tindene og deretter lasersveises for å danne en permanent elektrisk forbindelse som vist ved 50 på fig. 18. In order to ensure a permanent connection, it is important that the connecting element 5 is placed in the base part 13 of the dielectric housing in such a way that the conductor, when it is located at the bottom of the slot 7, is bent back on itself and forms a bay over the base part of the tin . A loop is thereby formed and the conductor is uncovered, the loop having a height above the top of the insulation that is at least equal to the thickness of the conductor. Higher loops are acceptable up to a height that is limited by the practical necessity to cover the introduced conductor in a dielectric housing cover. Such a position is shown in fig. 3. The introduced conductor 3 is thereby bent back on itself and forms a bay 6 above the slot's 7 base part. The conductor is exposed from its insulation 4 at the apex of the bay 6. This exposed conductor can then be bonded to the prongs directly by means of a laser weld, or it can be crimped from the prongs and then laser welded to form a permanent electrical connection as shown at 50 in Fig. . 18.

På fig. 12 er hver tett bukt som er dannet i en leder 3 over et sammenkoplingselement 5', blitt utsatt for virkningen av et krympeverktøy 34. Dette krympeverktøy er vist på fig. 14 og omfatter en rekke passende adskilte hull som har kontrollert dybde og en lukket, konisk bunn 35. Den koniske bunn har fortrinnsvis en vinkel på 90°. Hullene er dimensjonert slik som vist på fig. 14, slik at motgående bevegelse mellom krympeverktøyet 34 og basisdelverktøyet 24 forårsaker at spissene 9 og 10 krympes mot hverandre som vist med strektegnede linjer på fig. 14. Trådene 12 blir således holdt mekanisk på plass i slissen 7 over isolasjonsdelen 4'. Den konfigurasjon som er vist med de strektegnede linjer, er skjematisk, idet lukningen mellom pilhodene i praksis er mindre ensartet. In fig. 12, each tight bend formed in a conductor 3 above a connecting element 5' has been subjected to the action of a crimping tool 34. This crimping tool is shown in fig. 14 and comprises a series of suitably spaced holes having controlled depth and a closed conical bottom 35. The conical bottom preferably has an angle of 90°. The holes are dimensioned as shown in fig. 14, so that opposite movement between the crimping tool 34 and the base part tool 24 causes the tips 9 and 10 to be crimped towards each other as shown by dashed lines in fig. 14. The wires 12 are thus held mechanically in place in the slot 7 above the insulation part 4'. The configuration shown with the dashed lines is schematic, as the closure between the arrow heads is less uniform in practice.

Metallurgisk binding frembringer en permanent gren-seflate mellom lederne 3 og elementene 5, hvilket fører til forbedret elektrisk kontinuitet under drift. Lasersveising e^ den foretrukne teknikk som benyttes for å oppnå den elektriske forbindelse og tilkoplingsanordning ifølge oppfinnelsen . Metallurgical bonding produces a permanent branching surface between the conductors 3 and the elements 5, which leads to improved electrical continuity during operation. Laser welding is the preferred technique used to achieve the electrical connection and connection device according to the invention.

Med metallurgisk binding menes en elektrisk kontakt som er dannet mellom et sammenkoplingselement og en leder på en slik måte at det opptrer en viss metall-metall-sammensmelting. En sådan binding tilveiebringes ved anvendelse av en eller annen form for energi ved eller nær det område hvor en stiv befestigelse skal dannes. Metallurgiske bindingsteknik-ker omfatter en rekke forskjellige sveisemetoder, såsom laserstrålesveising. By metallurgical bonding is meant an electrical contact that is formed between a connecting element and a conductor in such a way that a certain metal-metal fusion occurs. Such a bond is provided by the application of some form of energy at or near the area where a rigid attachment is to be formed. Metallurgical bonding techniques include a number of different welding methods, such as laser beam welding.

Laserstrålesveising (LBW) har flere fordeler fremfor andre sveisemetoder, f.eks. krever den ikke elektrodekontakt eller flussmiddel. Laserstrålesveising har høy varmeintensi-tet og strålen virker på et lite område. Disse faktorer bi-drar til lokalisert oppvarming og rask avkjøling, hvilket re-sulterer i en liten varmepåvirket sone. Den høyt kollimerte, monokromatiske lysstråle som genereres i en laser, fokuseres på en overflate og blir delvis reflektert og delvis absorbert. Optimal sveiseytelse avhenger av absorpsjonsevne, varmeled-ningsevne, tetthet, varmekapasitet, smeltepunkt og overflate-tilstand til de metaller som skal sammenføyes, såvel som lase-rens egenskaper, såsom effekttetthet, bølgelengde og pulslengde. Laser beam welding (LBW) has several advantages over other welding methods, e.g. it does not require electrode contact or flux. Laser beam welding has a high heat intensity and the beam works on a small area. These factors contribute to localized heating and rapid cooling, which results in a small heat-affected zone. The highly collimated, monochromatic light beam generated in a laser is focused on a surface and is partly reflected and partly absorbed. Optimum welding performance depends on absorption capacity, thermal conductivity, density, heat capacity, melting point and surface condition of the metals to be joined, as well as the laser's properties, such as power density, wavelength and pulse length.

Det har vist seg at en pulset neodym-laser (som be-nytter Nd-glass med en utgangseffekt på 10 - 15 joule) på vel-lykket måte kan sveise kupronikkel (nikkelbronse), gullbelagte materialer og fosforbronse. Alle disse materialer gir sveiser med akseptabel kvalitet, idet det beste materiale er nikkelbronse (CuNi). Ved f.eks. sveising av kupronikkel til kobber oppnås skjøtmotstander på mindre enn en milliohm, mens 10 - 15 milliohm betraktes som det maksimalt tillatte. Videre oppnås en direkte strekkfasthet på ca. 0,7 - 1,8 kg pr. avslutning. It has been shown that a pulsed neodymium laser (which uses Nd-glass with an output power of 10 - 15 joules) can successfully weld cupronickel (nickel bronze), gold-plated materials and phosphor bronze. All these materials produce welds of acceptable quality, the best material being nickel bronze (CuNi). By e.g. welding cupronickel to copper joint resistances of less than one milliohm are achieved, while 10 - 15 milliohms are considered the maximum allowed. Furthermore, a direct tensile strength of approx. 0.7 - 1.8 kg per end.

En teknikk som foretrekkes for utførelse av lasersveising, innebærer anbringelse av sveiseapparatet slik at sveises trålen ligger innenfor 90° av en perpendikulær på sammenkoplingselementets 5 lengdeakse og er innrettet med sentrum av slissen 7 etter krymping. En pulslengde på ca. 5 ms for laseren, som avgir en effekt på 10 - 15 joule, kan tilveiebringe binding av et element 5 til den tilsvarende leder 3. En sådan drift av laseren sies å være drift i den konvensjo-nelle modus. Den ene eller begge av sammenkoplingselementets 5 spisser eller tinder 9 og 10 blir delvis smeltet og strømmer over og mellom lederens 3 oppvarmede tråder 12 slik at det . dannes en metallurgisk binding. A preferred technique for performing laser welding involves placing the welding apparatus so that the welding trawl lies within 90° of a perpendicular to the longitudinal axis of the connecting element 5 and is aligned with the center of the slot 7 after shrinking. A pulse length of approx. 5 ms for the laser, which emits an effect of 10 - 15 joules, can provide binding of an element 5 to the corresponding conductor 3. Such operation of the laser is said to be operation in the conventional mode. One or both of the connecting element's 5 tips or prongs 9 and 10 are partially melted and flow over and between the heated wires 12 of the conductor 3 so that . a metallurgical bond is formed.

Både fortinnet og ikke-fortinnet tråd kan sveises til nikkelbronse (CuNi) med en pulset CO2-laser. Sådanne svéiser kan oppnå skjøt- eller overgangsmotstander på fra 0,05 til 0,30 milliohm og brudd-skjærfastheter på. fra 1,2 til 2,2 kg. Both tinned and non-tinned wire can be welded to nickel bronze (CuNi) with a pulsed CO2 laser. Such welds can achieve joint or transition resistances of from 0.05 to 0.30 milliohms and fracture-shear strengths of. from 1.2 to 2.2 kg.

For høyhastighets-multippelsveiser benyttes fortrinnsvis en pulset NdYAG (yttrium-aluminium-granat) laser. Den mest foretrukne lasersveis oppnås ved at laserstrålen kon- For high-speed multiple welds, a pulsed NdYAG (yttrium aluminum garnet) laser is preferably used. The most preferred laser welding is achieved by the laser beam con-

strueres og rettes slik at en vesentlig del av energien fal- is strung and directed so that a significant part of the energy falls

ler på lederen. Dette viser seg å foroppvarme lederen slik at god sammensmelting oppnås. Hoveddelen av strålen rettes mot tindene 9 og 10. Disse smeltes og smeiten kontakter den avdekkede leder og smelter sammen med denne. Laseren benyttes med en sirkulær stråleform med en total diameter på 2,28 - 2,54 mm og en konsentrisk høyenergikjerne med en diameter som ligger mellom 1,4 og 1,9 mm. Kjernen sentreres på et punkt på tindene som ligger ca. 0,5 - 0,65 mm over ledertrådene 12 og på linje med slissen 7, slik at trådene plasseres på kanten av strålekjernen eller innenfor denne. Denne konfigurasjon gir gode sveiser uten ødeleggelse av lederen ved benyttelse av en Nd-YAG-laser som drives i pulset modus med pulsenerginivåer på 10 - 15 joule. laughs at the manager. This turns out to preheat the conductor so that good fusion is achieved. The main part of the beam is directed towards tines 9 and 10. These are melted and the melt contacts the exposed conductor and fuses with it. The laser is used with a circular beam shape with a total diameter of 2.28 - 2.54 mm and a concentric high-energy core with a diameter between 1.4 and 1.9 mm. The core is centered at a point on the tines which is approx. 0.5 - 0.65 mm above the conductor wires 12 and in line with the slot 7, so that the wires are placed on the edge of the beam core or within it. This configuration provides good welds without destroying the conductor using an Nd-YAG laser operated in pulsed mode with pulse energy levels of 10 - 15 joules.

Andre stråleformer ved siden av den sirkulære er kjent og kan tilpasses til sveiseprosessen, såsom rektangulær, firkantet eller åttetall-form, eller modifikasjoner av disse former, såsom konsentriske ringer. Hver av disse kan passe i spesielle tilfelle. Midlene for å variere stråledimensjonene er likeledes kjent. Disse omfatter stråledivergens, effekt og spesialoptikk. Other beam shapes besides the circular are known and can be adapted to the welding process, such as rectangular, square or figure-eight shape, or modifications of these shapes, such as concentric rings. Each of these may be suitable in particular cases. The means for varying the beam dimensions are likewise known. These include beam divergence, effect and special optics.

Fig. 18 viser en dielektrisk husunderlagsdel 13 s-om inneholder sammenkoplingselementer 5 som passerer foran en laserstråle etter at den gjennomborede flatkabel 2 er blitt bøyd over og lederen 3 avdekket i bukten 6 ved slissenes 7 basisdel. Lederen er vist med tindene sammenpresset og vist før laserstrålen treffer tindene og bukten 6 og forårsaker dannelse av en metallurgisk binding 50. Denne binding gjør forbindelsen eller koplingen permanent. Fig. 18 shows a dielectric housing substrate part 13 which contains connecting elements 5 which pass in front of a laser beam after the pierced flat cable 2 has been bent over and the conductor 3 uncovered in the bay 6 at the slot's 7 base part. The conductor is shown with the prongs compressed and shown before the laser beam strikes the prongs and the bay 6 causing the formation of a metallurgical bond 50. This bond makes the connection or coupling permanent.

Etter at bindingen er fullført, monteres dekselet 20 og forsegles til underlagsdelen 13. Det foretrekkes at dekselet 20 anbringes i en fastspenningsanordning under et ultra-lydhorn slik at elementene 5 innrettes for å innføres i hullene 21 i dekselet 20 i en presspasning for permanent befestigelse. Dekselet 20 kan også ved hjelp av ultralyd bindes til underlagsdelen 13 slik at det fremkommer en koplingsstykke-montasje som vist på,fig. 1, 5 og 6. After the bonding is complete, the cover 20 is mounted and sealed to the base part 13. It is preferred that the cover 20 is placed in a clamping device under an ultrasonic horn so that the elements 5 are arranged to be inserted into the holes 21 in the cover 20 in a press fit for permanent attachment. The cover 20 can also be bonded to the base part 13 with the help of ultrasound so that a connecting piece assembly is produced as shown in, fig. 1, 5 and 6.

Claims

1. Electrical connection comprising at least one connecting element (5) with two prongs (9, 10) limiting a slot (7) ending in a base part for receiving an electrical conductor, which connecting element (5) is mounted in a dielectric housing ( 13), the two prongs and in particular the slot between the prongs being in the path of a channel formed between the dielectric housing and a dielectric closure or cover (20), which channel can accommodate the electrical conductor (3), as the slot's ( 7) the base part between the tines is placed in such a way in relation to the channel that the electrical conductor is in contact with the base part, characterized in that the base part of the slot (7) between the tines (9, 10) is at a level that is different from that of the said channel axis so that the conductor (3) must extend in a loop over this as it is bent back on itself to form a bay (6) over the base part of the slot between the tines (9, 10), the base part being at such a distance from the channel's axis that the said loop is min t one conductor thickness high, as the conductor at the apex of the loop is uncovered from its insulation by the shaping of the aforementioned bay (6), is held under tension against the base part and at its apex is permanently connected to the tines.

2. Electrical connection according to claim 1, characterized in that the conductor is permanently connected to the prongs by means of a laser weld.

3. Electrical connection according to claim 1 or 2, characterized in that the prongs are pressed against each other so that the conductor is clamped between them, the conductor being permanently connected to the prongs by means of a laser weld which connects the prongs to each other and to the conductor.