DE1057195B

DE1057195B - Detachable electrical connector

Info

Publication number: DE1057195B
Application number: DEA23934A
Authority: DE
Inventors: Robert J Kinkaid; Kemper Martel Hammell
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1954-12-16
Filing date: 1955-12-12
Publication date: 1959-05-14
Also published as: CA653280A; DE1057195C2; BE593702A; US2774951A; FR1140496A; DE1806564U; GB793654A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine lösbare elektrische Verbindung zum schnellen Vereinigen der Enden zweier Drähte, die aus einer Federklammer besteht, die mit einer dazu passenden Kontaktzunge aus Metallblech zusammenarbeitet, wobei die federnde Klammer einen Boden und überhängende Federarme besitzt, die an gegenüberliegenden Seiten des Bodens entspringen und mit den Stirnkanten ihrer gebogenen Enden gegen den Boden hin federn.The invention relates to a releasable electrical connection for quickly connecting the Ends of two wires, which consists of a spring clip, which is made with a matching contact tongue Sheet metal works together, with the resilient bracket having a bottom and overhanging spring arms has, which arise on opposite sides of the floor and with the front edges of their curved Feather the ends towards the ground.

Die von solchen Verbindungen geforderten Eigenschäften sind unter anderem hohe Stromübertragungsfähigkeit, großer Widerstand gegen Trennen der Verbindung, möglichst geringe Materialstärke und ein geringer Kraftbedarf beim Herstellen der Verbindungen. Diese Forderungen stehen jedoch zum Teil miteinander im Widerstreit, so daß man sich bei Verwendung in den bisher vorgeschlagenen Ausführungen auf spezielle Anwendungsbereiche beschränken mußte, bei denen auf einige der erwünschten Eigenschaften verzichtet werden konnte. So wurde beispielsweise dort, wo die Stromübertragungsfähigkeit von untergeordneter Bedeutung ist, vorgeschlagen, die Federarme der Verbindungsklemmen so auszubilden, daß sich die verfügbare Federkraft auf Punkt- oder Kantenkontakte mit der zugehörigen Zunge konzentriert, wobei sich zwar der durch hohen Kontaktdruck erzeugte Trennungswiderstand erhöht, dies jedoch auf Kosten der für eine hohe Stromübertragungsfähigkeit erforderlichen großen Kontaktfläche geht. In anderen Fallen, wo eine große Stromübertragungsfähigkeit von primärer Bedeutung war, wurde die Kontaktfläche entsprechend groß ausgeführt, mußte aber eine Verminderung des Kontaktdruckes hingenommen werden.The properties required of such connections include high power transmission capability, great resistance to disconnection, the lowest possible material thickness and a little force required to make the connections. However, some of these demands are mutually exclusive in conflict, so that when used in the versions proposed so far had to be limited to specific applications where some of the desired properties could be dispensed with. For example, where the power transmission capacity of subordinate Significance is proposed to train the spring arms of the connecting terminals so that the available spring force is concentrated on point or edge contacts with the associated tongue, although the separation resistance generated by high contact pressure increases, this but at the expense of the large contact area required for high current transfer capability goes. In other cases where a high power transmission capacity was of primary importance, If the contact area was made correspondingly large, the contact pressure had to be reduced be accepted.

Ferner ist es bei derartigen Verbindungsbuchsen erwünscht, daß die Breite der zugehörigen Zunge im wesentlichen gleich der Innenweite der Klammer ist, um eine höchste Ausnutzung der verfügbaren Kontaktfläche der Klammer und der Zunge zu sichern und um ein Seitenspiel der Zunge innerhalb der Klammer zu vermeiden.Furthermore, it is desirable in such connecting sockets that the width of the associated tongue in is essentially the same as the inside width of the clamp in order to make maximum use of the available contact area to secure the bracket and the tongue and to allow side play of the tongue within the bracket to avoid.

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Aus diesem Grunde wurde eine Verbindungsbuchse vorgeschlagen, die einen flachen Boden mit Seiten-Wänden besitzt, die einen Teil der Federn bilden und die sich im wesentlichen senkrecht zum Boden erstrecken. Es ist jedoch bei dem automatischen Streifenformungsverfahren, das gewöhnlich bei der Herstellung der Verbindungsteile zur Anwendung gelangt, außerordentlich schwierig, eine wirklich rechtwinklige Biegung zu erzielen. Diese Schwierigkeit hat deshalb zu einer Abrundung der Klammerkanten geführt. Beim Stanzen der zugehörigen Zunge entsteht nun aber an den Seitenkanten der Zunge leicht ein Grat, der in die abgerundeten Ecken der Lösbares elektrisches VerbindungsteilFor this reason, a connector has been proposed which has a flat bottom with side walls which form part of the springs and which extend substantially perpendicular to the bottom. However, it is extremely difficult to achieve a true right angle bend with the automatic strip forming process commonly used in the manufacture of the connectors. This difficulty has therefore led to the edges of the clamps being rounded. When punching the associated tongue, however, a burr easily arises on the side edges of the tongue, which burrs into the rounded corners of the detachable electrical connection part

Anmelder:Applicant:

AMP Incorporated,
Harrisburg, Pa. (V. St. A.)AMP Incorporated,
Harrisburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:
Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauerstr. 2,
PatentanwälteRepresentative:
Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
and Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
Munich 27, Pienzenauerstr. 2,
Patent attorneys

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Dezember 1954Claimed priority:
V. St. v. America December 16, 1954

Robert J. Kinkaid, Newville, Pa.,
und Kemper Martel Hammell₁ Harrisburg, Pa.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt wordenRobert J. Kinkaid, Newville, Pa.,
and Kemper Martel Hammell ₁ Harrisburg, Pa.
(V. St. A.),
have been named as inventors

Buchse einschneidet und in diesen Riefen erzeugt. Infolgedessen wird der Kraftaufwand beim Hineindrücken der Zunge hierdurch größer, als es sonst schlechthin der Fall wäre.Socket cuts and creates in these grooves. As a result, the force required to push it in becomes the tongue is larger than it would otherwise be.

Von allem dem ausgehend ist es das besondere Ziel der Erfindung, eine lösbare elektrische Verbindung zu schaffen, bei der bei gleichzeitiger Bereitstellung einer großen Kontaktfläche zwischen den Elementen hohe Kontaktdrücke zustande kommen, ohne daß jedoch die Größe der Einzelteile dementsprechend vergrößert werden müßten.Proceeding from all this, it is the particular aim of the invention to provide a detachable electrical connection create, while at the same time providing a large contact area between the elements high Contact pressures come about without, however, increasing the size of the individual parts accordingly would have to be.

Gleichzeitig soll eine lösbare elektrische Verbindung geschaffen werden, die eine große mechanische Stabilität besitzt, während der Kraftbedarf beim Verbinden nur gering ist.At the same time, a detachable electrical connection should be created that has great mechanical stability possesses, while the power requirement when connecting is only small.

Weiterhin macht sich die Erfindung zur Aufgabe, eine Verbindungsbuchse zu schaffen, deren Gestaltung zu einer Vereinfachung der Herstellung beim Stanzen und Formen führt.Another object of the invention is to create a connecting socket and its design leads to a simplification of the production during punching and molding.

Was weiterhin angestrebt wird, ist die Schaffung einer aus Blech bestehenden Verbindungsbuchse, die die zugehörige Zunge bei einem minimalen Kraftaufwand beim Verbinden aufnimmt, während sie jedoch eine große Festhaltekraft entwickelt.What is still being sought is the creation of a connection bushing made of sheet metal, the the associated tongue takes up with a minimal expenditure of force when connecting, while however developed a great holding force.

Schließlich soll eine verbesserte elastische Anordnung bei einer aus Blech bestehenden Verbindungs-Finally, an improved elastic arrangement in a connection made of sheet metal

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juchse erreicht werden, wobei die Federspannung gleichmäßig verteilt und auf diese Weise eine unzuässige Konzentration der Beanspruchung auf irgendeinen Punkt der Anordnung vermieden wird.juchse can be achieved, the spring tension evenly distributed and in this way an inadmissible Concentration of the stress on any point of the arrangement is avoided.

Gemäß der Erfindung erhält man nun eine lösbare elektrische Verbindung, die in weitgehendem Maße Ien vorstehend aufgeführten Anforderungen gerecht wird, wenn man so verfährt, daß der zentrale Kon- :aktbereich des Bodens durchgebogen ist, so daß der elastische Teil der Federklammer von deren Stirn- <anten bis zur Höhe der Durchbiegung reicht und die Tendenz des Kontaktbereiches des Bodens, sich beim Einführen der Kontaktzunge in die federnde Klammer tonkav durchzubiegen, wesentlich verringert ist.According to the invention, a releasable electrical connection is now obtained, which to a large extent The requirements listed above are met if one proceeds in such a way that the central : act area of the floor is bent so that the elastic part of the spring clip is <antennas up to the height of the deflection and the tendency of the contact area of the soil to be Insertion of the contact tongue into the resilient bracket tonkav sag, is significantly reduced.

Wie man diesen Erfindungsgedanken etwa ver-,virklichen und im übrigen auch weiter ausgestalten iann, geht aus den Zeichnungen und dem nachfolgend geschriebenen Ausführungsbeispiel näher hervor. In Ien Zeichnungen stellen dar:How to implement this inventive concept, how to implement it and how to further develop it iann, can be seen in more detail from the drawings and the exemplary embodiment described below. In The drawings show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zweier zusamiienpassender Elemente einer Ausführungsform der Erfindung,1 is a perspective view of two mating elements of an embodiment of FIG Invention,

Fig. 2 eine Grundrißansicht der miteinander verbundenen Elemente,Fig. 2 is a plan view of the interconnected elements;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Endes der Federdemmen, 3 is a side view of the end of the spring dams,

Fig. 4 einen etwas vergrößerten Schnitt längs der .,inie 4-4 der Fig. 3,Fig. 4 is a somewhat enlarged section along the line 4-4 of Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 3 md Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 2.5 shows a section along line 5-5 in FIG. 3 and FIG. 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 2.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht die allgemein mit 1 gezeichnete Verbindungsbuchse aus einem Klemmeneil 3 und einer Federklammer 5, die eine dazu passende, im allgemeinen rechteckige Kontaktzunge 7 aus 31ech aufnehmen kann. Die \'^rerbindungsbuchse 1 .vird am besten durch Pressen aus einem Blechstanzing oder Streifen eines geeigneten elektrisch leitenden VJaterials, wie Messing, Bronze oder einer anderen Legierung, hergestellt, wobei das Metall genügend lart und elastisch sein soll, um der Federklammer 5 eine genügende Einfederung zu verleihen. Hierbei empfiehlt es sich zugleich, ein treibfähiges Material uiszuwählen, damit der Klemmenteil 3 auf kaltem Nege durch Preßaufschrumpfungen auf das Ende eines Leiters 9 aufsetzbar ist.According to FIGS. 1 and 2, the connecting socket, shown generally at 1, consists of a terminal part 3 and a spring clip 5 which can receive a matching, generally rectangular contact tongue 7 made of 31ech. The \ ^'r Getting Connected socket 1 .vird best by pressing from a Blechstanzing or strip of a suitable electrically conductive VJaterials, such as brass, bronze or other alloy, fabricated in which the metal lart sufficient and should be resilient to the spring clip 5, a sufficient To give deflection. At the same time, it is advisable to select a driftable material so that the clamping part 3 can be placed on the end of a conductor 9 on a cold Nege by shrink-fitting by compression.

Die Federklammer 5 ist mit Federarmen 11 versehen, die an gegenüberliegenden Seiten des Bodens L7 entspringen. Die Federarme 11 sind nach innen zu imgebogen, so daß sie über einen Teil des Bodens 17 iegen. wobei die Stirnkanten 15 an den freien Enden ier Federarmell im wesentlichen parallel zum Boden 17 liegen und gegen die Oberfläche der zugehörigen Rontaktzunge 7 drücken können. Die Ebene der Flächen der Stirnkanten 15 kann (vgl. Fig. 3) der Länge nach etwas gegen die Mitte des Bodens 17 geneigt sein, so daß als Folge des Einführens der Kon- :aktzunge eine nach oben und nach außen gerichtete Bewegung der Federarme 11 eintritt und die Stirn-•ranten 15 in einen Fläche-auf-Fläche-Kontakt mit der lachen oberen Fläche der Kontaktzunge gelangen (vgl. Fig. 6). Der Zwischenraum zwischen dem Boden L7 und den Stirnkanten 15 ist beträchtlich kleiner als :lie Dicke der Kontaktzunge 7, wodurch die Zunge mit nachhaltigem Druck erfaßt wird. Der erwähnte Zwiichenratim wird vorzugsweise so bemessen, daß diejenige größte Aufspreizung erreicht wird, die die Elastizität des Metalls ohne bleibende Verformung :1er Federarme 11 bei einem wiederholten Verbinden md Trennen der Glieder zuläßt.The spring clip 5 is provided with spring arms 11 which arise on opposite sides of the base L7. The spring arms 11 are bent towards the inside so that they lie over part of the base 17 . wherein the front edges 15 at the free ends of the spring arm are essentially parallel to the bottom 17 and can press against the surface of the associated contact tongue 7. The plane of the surfaces of the end edges 15 may be inclined towards the middle of the bottom 17 (see Fig. 3.) Lengthwise slightly so that as a result of introducing the con-: aktzunge an upward and outward movement of the spring arms 11 occurs and the front edges 15 come into face-to-face contact with the flat upper face of the contact tongue (cf. FIG. 6). The space between the bottom L7 and the front edges 15 is considerably smaller than: the thickness of the contact tongue 7, as a result of which the tongue is gripped with sustained pressure. The mentioned intermediate ratio is preferably dimensioned in such a way that the greatest spreading is achieved which allows the elasticity of the metal without permanent deformation: 1 spring arms 11 with repeated connection and separation of the links.

Wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist der Teil des Bodens 17, der den Kontaktbereich umfaßt, in bezug auf die Seiten der Klammer erhöht angeordnet, so daß sich die Federarme 11 um die Seitenkanten der Zunge 7 herumkrümmen (vgl. Fig. 6) und innerhalb des elastischen Teiles der Federarme zumindest diesen Teil des Bodens 17 bis zn einem erhöhten Punkt einschließen. Weiterhin ist es erwünscht, daß der Boden 17 leicht nach oben gebogen ist und, zumindest während der anfänglichen Federspreizung des die Klammer bildenden Metalls, in dem elastischen Teil jeden Federarmes 11 die entsprechende Hälfte des Bodens 17 von dessen Seitenkante ausgehend bis zur Höhe des Bogens umfaßt. Es wird vorausgesetzt, daß der Bogen des Bodens 17 nach dem vollständigen Einführen der Zunge (vgl. Fig. 6) im wesentlichen abgeflacht ist, wobei die Elastizität des Bogens zu dem Gesamtfederdruck auf die Zunge beiträgt. Als Folge der Ausgestaltung der Federelemente in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht beim Boden die Tendenz, sich beim Öffnen der Federarme 11 durch die Zunge 7 nach außen aufzubiegen, welcher Vorgang zu einem unerwünschten Kantenkontakt der Zunge 7 mit den Seiten des Bodens 17 führen würde. Indem der Klammerboden mit einem nach oben gerichteten vorgeformten Bogen versehen wird, wird der Tendenz zum Durchbiegen entgegengetreten, wobei die gewünschte flache Kontaktfläche zwischen den Elementen erhalten wird.As can best be seen from Fig. 3, the part of the base 17 which comprises the contact area is arranged raised with respect to the sides of the clamp, so that the spring arms 11 curve around the side edges of the tongue 7 (see Fig . and include within 6) of the resilient member of the spring arms, at least this part of the bottom 17 to an elevated point zn. Furthermore, it is desirable that the base 17 is slightly bent upwards and, at least during the initial spring expansion of the metal forming the clamp, in the elastic part of each spring arm 11 encompasses the corresponding half of the base 17 from its side edge up to the level of the arch . It is assumed that the arch of the base 17 is substantially flattened after the tongue has been fully inserted (see FIG. 6) , the elasticity of the arch contributing to the overall spring pressure on the tongue. As a result of the design of the spring elements in the illustrated embodiment of the invention, the bottom tends to bend upwards through the tongue 7 when the spring arms 11 are opened, which process would lead to undesired edge contact of the tongue 7 with the sides of the bottom 17 . By providing the base of the clamp with an upwardly directed preformed arch, the tendency to sag is counteracted, while the desired flat contact surface between the elements is obtained.

Die Haltekraft der Federklammer 5 kann noch weiter vergrößert werden, indem eine Auswölbung 19 vorgesehen wird (vgl. Fig. 5), die vorzugsweise halbkreisförmig von dem Einführungsende der Federklammer weg geneigt ist, um eine scharfe hintere Kante 22 zu schaffen, die in eine abgerundete Auswölbung 21 auf der Kontaktzunge 7 einrastet, wenn diese in die Klammer eingeführt wird. Die Auswölbung 19 besitzt vorzugsweise eine Höhe von annähernd einem Drittel der Materialdicke der Federklammer 5, wodurch die Haltekraft der Klammer weiter vergrößert wird, ohne daß gleichzeitig die Spreizungsbeanspruchung, die die Federarme als Folge des Anhebens durch die Zunge erfahren, wenn diese sämtlich vor dem Einrasten in die Auswölbung 21 über die entsprechende Auswölbung gleitet, in unzulässiger Weise überschritten wird.The holding force of the spring clip 5 can be further enlarged by a bulge is provided 19 (see. Fig. 5), which is preferably semi-circular inclined away from the insertion end of the spring clip to provide a sharp rear edge 22, the rounded in a Bulge 21 on the contact tongue 7 engages when this is inserted into the bracket. The bulge 19 preferably has a height of approximately one third of the material thickness of the spring clip 5, whereby the holding force of the clip is further increased, without at the same time the spreading stress experienced by the spring arms as a result of being lifted by the tongue, if they are all before engaging slides into the bulge 21 over the corresponding bulge, is exceeded in an inadmissible manner.

Die Erhöhung des Bodens 17 dient dazu, die Klammer von einem zwangsweisen Kontakt etwa mit einem Grat 24, der an den Seitenkanten der Zunge 7 als Folge des zur Herstellung der Zunge angewendeten Stanzens verblieben sein könnte, fernzuhalten. Der zum Einschieben der Zunge erforderliche Kraftaufwand wird dadurch auf ein Geringstmaß herabgesetzt und ist auf jeden Fall nicht größer, als er erforderlich ist, um den Abstand der Stirnkanten 15 vom Boden 17 durch Spreizen der Federarme 11 in einem Umfang zu vergrößern, der ausreicht, die Zunge in die Klammer einzulassen. Außerdem bewirkt der Fortfall des Kontaktes der Kanten der Zunge 7 mit den Seitenteilen der Klammer, daß kein Knickpunkt vorhanden ist, um den sich die Federarme leicht verbiegen könnten. Die Konzentration der Beanspruchung an einem solchen Punkt würde erfordern, daß die Klammer aus einem Metall beträchtlicher Dicke hergestellt wird, damit sie imstande ist, den zum Hervorbringen des gewünschten Kontaktdruckes erforderlichen Beanspruchungen standzuhalten. Bei der dargestellten Ausführungsform sichert die Krümmung der Federarme 11 um die Zungenkanten herum und die Biegung des Bodens 17 eine im wesentlichen gleichmäßige Ver-The elevation of the bottom 17 serves to keep the clip away from inevitable contact, for example with a ridge 24 which could have remained on the side edges of the tongue 7 as a result of the punching used to produce the tongue. The effort required to insert the tongue is thereby reduced to a minimum and is in any case not greater than it is necessary to increase the distance between the front edges 15 and the bottom 17 by spreading the spring arms 11 to an extent that is sufficient To let the tongue into the clip. In addition, the fact that the edges of the tongue 7 are no longer in contact with the side parts of the clamp means that there is no kink point around which the spring arms could easily bend. Concentrating the stress at such a point would require that the clip be made of a metal of considerable thickness in order that it be able to withstand the stresses necessary to produce the desired contact pressure. In the embodiment shown, the curvature of the spring arms 11 around the tongue edges and the curvature of the base 17 ensure a substantially uniform twist.

Claims

I *