DE69303462T2 - Elektrischer Verbinder mit verbesserter Kontakthalterung - Google Patents

Elektrischer Verbinder mit verbesserter Kontakthalterung

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  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die meisten elektrischen Verbinder beinhalten ein dielektrisches Gehäuses zur Verbindung mit einem hierzu passenden, komplementären Verbinder oder mit einem elektrischen Bauteil, wobei im Gehäuse Anschlüsse angebracht sind, um elektrische Drähte oder andere elektrische oder elektronische leitende Komponenten anzuschließen. Normalerweise sind die Anschlüsse in Durchgängen im Gehäuse angebracht, wobei zum Ineinandergreifen mit Anschlüssen des komlementären Verbinders Steckenden der Anschlüsse in der Nähe eines Steckendes des Gehäuses angebracht sind. Die Anschlüsse haben Anschluß-Enden am Anschluß- (üblicherweise hinteren) Ende des Gehäuses zum Anschluß der elektrischen Drähte oder anderer leitender Komponenten.
  • Ein Typ eines bekannten elektrischen Verbinders der oben beschriebenen Art enthält eine Vielzahl von Metallanschlüssen, meißt aus Metallblech gestanzt und geformt, die auf eine Vielzahl von Leitern gecrimpt werden, wie z.B. isolierte Metalldrähte. Jeder Anschluß kann einen Crimp-Abschnitt enthalten, der auf den elektrischen Kern des Drahtes gecrimpt wird und eine elektrische Verbindung herstellt. Der Anschluß enthält oft einen zweiten Crimp- Abschnitt um zur Zugentlastung zwischen dem Anschluß und dem Draht auf den äußeren isolierenden Mantel des Drahtes zu crimpen. Solche Crimp-Anschlußsysteme crimpen manchmal in einem gesonderten, vorbereitenden Schritt die Anschlüsse an die elektrischen Drähte. Anschließend werden die Anschluß/Draht- Untereinheiten in Positionen innerhalb der Gehäusedurchgänge eingeführt und befestigt. Andererseits werden bei einigen dieser Anschluß-Crimp-Systeme die Anschlüsse gemeinsam in die Gehäusedurchführungen eingeführt. Dann werden die Drähte in die Anschlüsse eingeführt, und das Verbinder-Gehäuse wird mit einer Öffnung versehen, durch die ein Crimp-Werkzeug Zugang erhält, um die Anschlusse "in-situ" in dem Gehäuse zu crimpen.
  • Bei den letztgenannten Systemen, bei denen die Anschlüsse an die elektrischen Drähte gecrimpt wurden, während sich die Anschlüsse im Verbindergehäuse befanden, traten Probleme auf. Insbesondere enthalten praktisch alle solche Anschlüsse Rückhalte oder Festhalte-Vorrichungen um die Anschlüsse und/oder angeschlossenen Drähte gegen Herausziehen zu sichern. Diese Rückhaltevorrichtungen sind normalerweise separate Abschnitte der Anschlüsse, beispielsweise nach außen weisende, freitragende Festhalte- Arme, die verriegelnd in oder hinter Festhalte-Hohlräumen oder Schultern in den Durchgängen durch das Verbindergehäuse eingreifen. Da die Rückhaltevorrichtungen von den Anschlußenden und Crimp-Abschnitten der Anschlüsse getrennt sind, treten Größen- oder Anpaß-Probleme auf, insbesondere bei der ständig zunehmenden Miniaturisierung elektrischer Verbinder und korrespondierender, elektrischer oder elektronischer Komponenten. Da außerdem die Rückhaltevorrichtungen im wesentlichen von den Anschüssen nach außen weisen müssen die korrespondierenden Festhalte- Hohlräume in den Durchgängen des Verbindergehäuses ebenfalls von merkbarer Größe sein, was wiederum bei der ständig zunehmenden Miniaturisierum solcher Verbinder Probleme verursacht, weil die Gehäusewände zwischen den Durchgängen eine merkbare Dicke aufweisen müssen, die einen kleinen Mitte-Mitte-Abstand der Anschlüsse behindert.
  • Dokument DE-A-23 25 514 offenbart einen Anschluß offen, der in einer Gehäusedurchführung durch Formung einer Ausbeulung an der Bodenwand des Anschlusses zurückgehalten wird, derart daß die deformierte Wand sich in den Hohlraum erstreckt. Die Deformation kann durch eine Klemmschraube bewirkt werden, die zum anklemmen des Leiters benötigt wird, oder durch ein Werkzeug.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der Erfindung ist es, einen neuen elektrischen Verbinder mit einem verbesserten Rückhalteabschnitt bereitzustellen, um crimpbare Anschlüsse in einem elektrischen Verbinder festzuhalten. Die Lösung des Problems ist durch den Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 gegeben.
  • Dementsprechend stellt die Erfindung einen elektrischen Verbinder mit einem verbesserten Rückhaltesystem für crimpbare Anschlüsse in einem Verbindergehäuse bereit, indem die Rückhaltevorrichtungen direkt in den Crimp-Abschnitte der Anschlüsse enthalten sind, und das Zurückhalten der Anschlüsse durch die Crimp- Operation selber bewirkt wird. Daher kann die Größe oder Länge der Anschlüsse deutlich reduziert werden, und der Abstand zwischen den Anschlüssen kann vermindert werden, weil besondere Festhalte-Arme oder ähnliches eliminiert wurden.
  • Als Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein elektrischer Verbinder zum Anschluß einer Vielzahl von Leitern, wie etwa elektrischen Drähten offengelegt. Der Verbinder enthält ein dielektrisches Gehäuse mit einer Vielzahl von Anschluß-aufnehmenden Durchgängen. Eine Vielzahl von Anschlüssen ist in die Durchgänge eingeführt. Jeder Durchgang enthält eine Öffnung als Zugang für ein Crimp-Werkzeug, und jeder Anschluß enthält einen zur Öffnung ausgerichteten Crimp-Abschnitt zum Eingriff durch das Crimp- Werkzeug, um den Crimp-Abschnitt in crimpendem Eingriff mit dem Leiter zu deformieren. Die Erfindung sieht vor, daß mindestens ein Hohlraum in jedem Durchgang vorgesehen wird, der zum Crimp-Abschnitt des betreffenden Anschlusses in der Durchführung hin ausgerichtet ist, und in welchen der Crimp- Abschnitt sich deformierbar ausweiten kann, um gleichzeitig mit dem Crimpen des Crimp-Abschnittes auf den Leiter, den gecrimpten Anschluß in der Durchführung zurückzuhalten.
  • Wie hier offenbart, besitzt jede Anschluß- aufnehmende Durchführung die Form eines Kanals, bestimmt durch gegenüberliegende Seitenwände und eine Bodenwand, wobei das Crimp-Werkzeug durch die Oberseite des Durchgangs Zugang erhält.
  • Der Hohlraum, in den der Crimp-Abschnitt des Anschlusses deformierbar ist, ist in den Seitenwänden des Kanals bereitgestellt. Der Crimp-Abschnitt ist ähnlicherweise in der Regel kanalförmig, um den Leiter oder elektrischen Draht aufzunehmen, und beinhaltet Seitenwände und eine Bodenwand.Die Seitenwände sind auf den Leiter gecrimpt. Während sich die Seitenwände während des Crimp- Vorganges deformieren, dehnen sich die Seitenwände in die Hohlräume in die Seitenwände des kanalförmigen Durchganges hinein aus, um den Anschluß und seinen angeschlossenen Leiter im Verbindergehäuse zurückzuhalten. In einer Ausführungsform der Erfindung enthalten die Seitenwände des Crimp-Abschnittes nach außen weisende Vertiefungen, die sich in die Hohlraum-Vorrichtung hinein ausdehnen.
  • Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der fogenden, detaillierten Beschreibung gemeinsam mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Merkmale der Erfindung, die für neu gehalten werden, werden im Detail in den Ansprüchen im Anhang dargelegt. Die Erfindung kann zusammen mit ihren Zielen und deren Vorteilen am besten unter Hinweis auf die folgende Beschreibung verstanden werden, in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bezeichnen. Es zeigen:
  • FIGUR 1 eine perspektivische Explosionszeichnung eines elektrischen Verbindergehäuses und einen der im Gehäuse anzubringenden Anschluß nach den Grundgedanken der Erfindung.
  • FIGUR 2 eine vertikale Schnittansicht durch drei Anschluß-aufnehmende Durchgängen im Gehäuse, gemeinsam mit jeweiligen Anschlüssen in verschiedenen Stadien des Crimpens auf die jeweiligen Anschlüsse und im Gehäuse zurückgehalten.
  • FIGUR 3 eine aufgeschnittene perspektivische Sicht des Crimp-Abschnittes eines der Anschlüsse und
  • FIGUR 4 eine ähnliche Sicht wie in Figur 2, aber von einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
    • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformsform
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, zuerst auf Figur 1, wird die Anschluß-zurückhaltende Anordnung der Erfindung bei einem elektrischen Verbinder 10, zum Anschluß einer Vielzahl von Leitern, wie isolierte Kabel (nachfolgend beschrieben) erläutert. Der Verbinder enthält ein dielektrisches Gehäuse 12, das ein vorderes Steckeende 14 und ein hinteres Anschluß-Ende 16 enthält, mit einer Vielzahl von Anschluß-aufnehmenden Durchgängen 18, die sich durch das Gehäuse zwischen den Enden erstrecken. Das Gehäuse kann insgesamt aus Plastik-Material geformt sein. Es sei darauf hingewiesen, daß das Gehäuse 12 schematisch gezeigt ist. Es kann eine große Vielzahl von Formen und Konfigurationen annehmen kann. Es genügt zu sagen, daß das Steckende 14 des Gehäuses darauf eingerichtet ist, mit einem komplementären, hierzu passenden elektrischen Verbinder oder einer anderen Schaltungs-Komponente (nicht dargestellt) Verbindung aufzunehmen.
  • Im allgemeinen ist jede Anschluß-aufnehmende Durchführung 18 im Gehäuse 12 kanalförmig und hat offene Bereiche in der Nähe des hinteren Endes 16 des Gehäuses zur Einführung einer Vielzahl von Anschlüssen 20 und als anschließenden Zugang eines geeigneten Crimp-Werkzeuges zu den Anschlüssen in den Durchführungen. Im einzelnen enthält jede kanalförmige Durchführung ein Paar Seitenwände 22, verbunden durch eine Bodenwand 24. Der Hohlraum in der Form einer Aussparung 26 wird in jeder Seitenwand 22 gebildet. Daher werden mit dieser offenen Konfiguration die Anschlüsse 20 longitudinal in Richtung von Pfeil "A" in die Durchführungen 18 eingeführt und ein geeignetes Crimp-Werkzeug (im Folgenden beschrieben) wird transversal in die Durchführungen in Richtung von Pfeil "B" eingeführt. In Figur 1 ist nur ein Anschluß 20 dargestellt um eine Komplizierung der Zeichnung zu vermeiden. Es gibt eine Vielzahl solcher Anschlüsse, jeweils einführbar in die Vielzahl von Anschluß-aufnehmenden Durchführungen 18.
  • Der Gebrauch von Begriffen wie "Unterseite", "Oberseite und ähnliche hier und in den Ansprüchen sollen nicht als einschränkend ausgelegt werden. Solche Begriffe werden nur zum Zwecke gegenseitiger Bezugnahme verwendet, und der elektrischer Verbinder und das Rückhaltesystem der Erfindung sind in Wirklichkeit allseitig in Gebrauch und Funktion.
  • Unter Bezug auf Figur 3 in Verbindung mit Figur 1 enthält jeder Anschluß 20 ein Steckeende 28, ein Anschlußende 30 und einen dazwischenliegenden leitenden Abschnitt 32. Das Steckeende 28 kann ein Vielzahl von Konfigurationen aufweisen, aber die gezeigte Konfiguration ist eine Buchse zur Aufnahme eines Stiftanschlusses des komlementären, hierzu passenden Leiters. Das Anschlußende 30 wird als ein Crimp-Abschnitt bereitgestellt, der ein Paar Crimp-Arme 36 beinhaltet, um auf die äußere Isolation des Drahtes zu Crimpen, wie unten beschrieben. Der dazwischenliegende Abschnitt 32 enthält ein Paar geschlitzter Querwände 36 zur Verbindung des Leiters des isolierten Drahtes, und ein Paar Verstärkungswände 34. Im Wesentlichen ist der Anschluß 20, insbesondere der Crimp- Abschnitt 30 kanalförmig, wobei die Crimp-Arme 34 und 36 ein Teil der Seitenwände der Kanalform unter Einschluß einer Bodenwand 40 bilden. Schließlich enthält der Crimp-Abschnitt 30 ein Paar Vertiefungen 42, die von den Crimp-Armen 36 nach außen weisen.
  • In Figur 2 sind drei Anschlüsse gezeigt, eingeführt in ihre jeweiligen Anschluß-aufnehmenden Druchgänge 18 im Gehäuse 12, wobei die Anschlüsse nacheinander durch das geeignete Crimp-Werkzeug 44 gecrimpt und deformiert werden. Im einzelnen werden um eine klaren und prägnante Beschreibung zu erleichtern, werden die Anschlüsse von links nach rechts mit 20', 20'' und 20'''bezeichnet. Ein Leiter, in der Form eines dargestellten isolierten elektrischen Drahtes 46 wird gezeigt, während er sequentially an die Anschlüsse angeschlossen wird. Der elektrische Draht enthält einen leitenden massiven oder litzenförmigen Kern 48, umgeben von einer isolierenden Ummantelung oder Hülle 50.
  • Unter Bezug auf den linken Anschluß 20' in Figur 2, kann man genauer sehen, daß der Anschluß in seiner jeweiligen Durchführung 18 angebracht ist, mit den Crimp-Armen 36 (34) in ihrem ursprünglichen oder ungecrimpten Zustand. Das distale Ende des elektrischen Drahtes 46 ist über dem Anschluß angebracht, so daß sich der Draht durch das Crimp-Werkzeug 44 nach unten in Richtung des Pfeiles "C" bewegen läßt. Man sieht, daß die Wände 38 des Anschlusses Schlitze 52 aufweisen, die an den Wandoberseiten offen sind. Man sieht außerdem, daß die Seitenwände oder Crimp-Arme 36 von den Seitenwänden 22 der jeweiligen Anschluß-aufnehmenden Hohlraum 18 einen Abstand aufweisen.
  • Nun kann unter Bezug auf den zentralen Anschluß 20'' in Figur 2 gesehen werden, daß das Crimp-Werkzeug 44 nach unten in Richtung des Pfeils "D" bewegt worden ist. Während dieser Bewegung treibt es den elektrischen Draht 46 mit nach unten, und eine konkave Crimp-Oberfläche 54 des Crimp- Werkzeuges, die anfänglich in die oberen Enden des Crimp-Armes 36 eingegriffen hatte, beginnt die Crimp-Arme nach innen um die Oberseite des elektrischen Drahtes zu deformieren. Wiederum kann man sehen, daß die Crimp-Arme 36 immer einen kleinen Abstand von den Seitenwänden 22 der jeweiligen Anschluß-aufnehmenden Durchführung aufweisen.
  • Letztlich ist im rechten Anschluß 20''' in Figur 2 die vollständig um den elektrischen Draht 46 gecrimpte Form gezeigt. Insbesondere finden mehrere Funktionen statt, während das Crimp Werkzeug 44 nach unten in Richtung ses Pfeils "E" bewegt wird. Zuerst greift die konkave Fläche 54 des Crimp- Werkzeuges weiterhin an den Crimp Armen 36 an, um die Crimp- Arme nach innen zu deformieren, wie dargestellt,um auf den elektrischen Draht 46 zu crimpen und eine Zugentlastung zwischen dem Anschluß und dem Draht herbeizuführen. Wenn die isolierende Hülle 50 vom distalen Ende des leitenden Kerns 40 abgestreift wurde, wird der Kern simultan in die Schlitze 52 der Wände 38 getrieben. Wenn die isolierende Hülle nicht abgestreift ist, werden die geschlitzten Wände die Isolierung durchschneiden und eine leitende Verbindung mit dem Kern herstellen. Zusätzlich, und in Übereinstimmung mit der Erfindung deformieren sich die Crimp-Arme nach außen in Richtung der Pfeile "F", während die Crimp-Arme 36 gecrimped und durch das Crimp-Werkzeug 44 deformiert werden, wobei die Crimp-Arme sich seitlich ausdehnen und die Vertiefungen 42 in die Hohlräume 26 in den Seitenwänden 22 der jeweiligen Anschluß-aufnehmenden Durchführung bewegen. Daher sind die Anschlüsse in ihren jeweiligen Durchführungen infolge des Crimp-Vorganges selber sowohl gegen longitudinale als auch transversale Bewegung gesperrt oder rückgehalten. Im Wesentlichen sind die Rückhalte-Mittel des Systems eher in die Crimp-Abschnitte der Anschlüsse eingearbeitet, als unabhängig von ihnen zu sein, wodurch die Rückhalte-Funktion simultan mit der Crimp-Operation erreicht wird. Letztlich, obwohl nicht sichtbar in Figur 2, deformiert das Crimp-Werkzeug 44 die Crimp-Arme 34 (Fig. 1) nach innen, genauso wie oben in Bezug auf Crimp-Arme 36 in Figur 2 beschrieben.
  • Bezug nehmend auf Figur 4 ist eine modifizierte Form der Erfindung beschrieben, worin Vertiefungen 42 (Figs. 1 und 3) der Anschlüsse eliminiert wurden. In der Ausführung von Figur 4 enthält ein Anschluß 60, ein Paar von generell geraden Crimp-Armen 62, ohne die Vertiefungen auf den elektrischen Draht 46 durch das Crimp-Werkzeug 44 zu crimpen, wie in Bezug auf Figur 2 beschrieben. Es sollte allerdings bemerkt werden, daß die Seitenwände 22 der Anschluß-aufnehmenden Durchführung mit einem Paar von Aussparungsbereichen oder Hohlräumen 64 versehen ist, die etwas größer als die Hohlräume 26 sind, die oben in Bezug auf die Ausführung der Figuren 1-3 beschrieben sind. Zusätzlich sind die Bodenwände 24 der Anschluß- aufnehmenden Durchführungen ebenfalls mit Aussparungen 66 versehen.
  • Daher deformieren die Crimp-Arme 62 nach außen in Richtung der Pfeile "G" und dehnen sich in die Aussparungsbereiche 64 hinein aus, während jeder Anschluß 60 in Figur 4 auf die jeweiligen Drähte 46 ähnlich wie oben in Bezug auf Figur 2 beschrieben gecrimpt wird. Zusätzlich wird eine Bodenwand 68 des Crimp-Abschnittes des Anschlusses durch die Kraft des Crimp-Werkzeuges 44 nach unten getrieben, und deformiert sich in die Aussparung 66 in der Bodenwand 24 der Anschluß-aufnehmenden Durchführung hinein. Die deformierten Abschnitte des Anschlusses, die sich in die Aussparungen 64 und 66 hinein ausdehnen, stellen ein effektives Rückhaltemittel zwischen den Anschlüssen und dem Verbindergehäuse infolge des Crimp-Vorganges selber, zur Verfügung, ähnlich der oben mit Bezug auf Figur 2 beschriebenen Operation.

Claims (8)

1. Elektrischer Verbinder (10) zum Anschluß eines Leiters (46) mit einem dielektrischen Gehäuse (12), das einen kontaktaufnehmenden Durchgang (18) und einen im Durchgang aufgenommenen Kontakt (20) aufweist, wobei der Durchgang (18) einen offenen Bereich zum Eingriff eines Werkzeugs (44) aufweist, und der Kontakt einen zum offenen Bereich ausgerichteten, deformierbaren Abschnitt für einen Zugriff durch das Werkzeug besitzt, um den deformierbaren Abschnitt (30) in wenigstens eine, zu dem deformierbaren Abschnitt (30) des Kontakts (20) ausgerichtete Ausnehmung (26, 64, 66) im Durchgang (18) hineinzudrücken und den Kontakt (20) in dem Durchgang (18) festzuhalten,
dadurch gekennzeichnet, daß
der deformierbare Abschnitt ein Crimp-Abschnitt (30) zur Crimp-Verbindung mit dem Leiter (46) mit Hilfe des Werkzeugs ist, derart, daß der Crimp-Abschnitt (30) in die Ausnehmung (26, 64, 66) beim Crimpen des Crimpabschnitts (30) auf den Leiter (46) in die Ausnehmung (26, 64, 66) gebracht wird.
2. Elektrischer Verbinder (10) nach Anspruch 1, bei dem der Durchgang (18) die Form eines Kanals hat, der durch Seitenwände (22) und eine Bodenwand (24) definiert wird, wobei sich der offene Bereich auf der Gegenseite der Bodenwand (24) befindet, und ein Paar von Ausnehmungen (26, 64) in den Seitenwänden (22) angeordnet ist.
3. Elektrischer Verbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Durchgang (18) die Form eines Kanals besitzt, der durch Seitenwände (22) und eine Bodenwand (24) definiert wird, wobei sich die Öffnung gegenüber der Bodenwand (24) befindet und die Ausnehmung (66) in der Bodenwand (24) angeordnet ist.
4. Elektrischer Verbinder (10) nach Anspruch 1, bei dem der Crimp-Abschnitt (30) des Kontakts (20) eine nach außen vorstehende Auskragung (42) zum Eindringen in die Ausnehmung (26) besitzt.
5. Kontakthaltesystem in einem elektrischen Verbinder (10) zum Anschluß eines elektrischen Leiters (46) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das dielektrische Gehäuse (12) ein Steckende (14) und ein Anschlußende (16) besitzt, zwischen denen sich der kontaktaufnehmende Durchgang (18) erstreckt, und daß der Durchgang einen kanalförmigen Abschnitt im Anschlußende des Gehäuses besitzt, der durch ein Paar gegenüberliegender Seitenwände (22) und eine Bodenwand (24) sowie eine offene Oberseite definiert wird.
6. Kontakthaltesystem nach Anspruch 5, bei dem ein Paar von Ausnehmungen (26, 64) in den Seitenwänden (22) des kanalförmigen Abschnitts im Durchgang (18) angeordnet ist, so daß die Seitenwände (36) des Crimp-Abschnitts (30) des Kontakts (20) sich nach außen in die Ausnehmungen (26, 64) ausdehnen.
7. Kontakthaltesystem nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Ausnehmung (66) sich in der Bodenwand (24) des kanalförmigen Abschnitts im Durchgang (18) befindet, so daß die Bodenwand (40) des Crimp-Abschnitts (30) des Kontakts (20) sich in die Ausnehmung (66) ausdehnt.
8. Kontakthaltesystem nach Anspruch 6, bei dem die Seitenwände (36) des Crimp-Abschnitts (30) des Kontakts (20) sich nach außen erstreckende Auskragungen (42) zur Ausdehnung in die Ausnehmungen (26) aufweisen.
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