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Dokumentenidentifikation DE10110190C2 16.01.2003
Titel Vorrichtung zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Metall
Anmelder Yazaki Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kitagawa, Hironori, Shizuoka, JP;
Ito, Naoki, Shizuoka, JP;
Takayama, Tsutomu, Shizuoka, JP
Vertreter Harwardt Neumann Patent- und Rechtsanwälte, 53721 Siegburg
DE-Anmeldedatum 02.03.2001
DE-Aktenzeichen 10110190
Offenlegungstag 20.09.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.01.2003
IPC-Hauptklasse H01R 43/048

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Metall.

Die US 5 486 653 A beschreibt eine Crimpvorrichtung mit einem Crimpstempel und einem Crimp-Amboß, die dazu dienen durch Relativbewegung zueinander die Crimpabschnitte einer Anschlußklemme aus Metall mit dem Leiter eines Kabels zu verbinden, indem die Crimpabschnitte an den Leiter angelegt werden. Die gegenüberliegenden Crimpabschnitte werden so verformt, dass nach dem Crimpen ihre Enden nebeneinander liegend in den Leiter eingreifen. Dies soll dadurch erreicht werden, daß die beiden Crimpabschnitte dünner gestaltet werden als der diese verbindende Bodenabschnitt der Anschlußklemme. Der Crimpstempel weist zur Leitfläche zwei konkave Bogenabschnitte auf, die jeweils von einer der Leitflächen ausgehen und sich in einer Spitze treffen und zur Umleitung der beiden Crimpabschnitte dienen, wobei die Bodenabschnitte hinsichtlich einer Ebene, die die Spitze enthält und ferner parallel zu der Achse, entlang der der Crimpstempel und der Crimp-Aboß relativ zueinander bewegt werden, verläuft, symmetrisch ausgebildet sind.

Die US 5 500 999 A betrifft eine Crimpvorrichtung deren Aufbau im wesentlichen dem in der US 5 486 653 A beschriebenen entspricht. Die Preßkontur des Crimpstempels umfaßt zwei aufeinander zu verlaufende Leitflächen, an welche sich zwei parallele Leitflächen anschließen. An diese schließen sich wiederum schräge Preßflächen an, die aufeinanderzu verlaufen. Diese gehen in eine halbkreisförmige Preßfläche über, welche sich in einer Spitze treffen.

Die DE 83 14 090 U1 beschreibt ein Crimpwerkzeug, bei dem der Stempel ebenfalls einen Presskontur aufweist, welche zwei sich annähernde Leitflächen und zwei Bogenabschnitte, die sich in einer Spitze treffen, umfaßt. Die Bogenabschnitte sind jeweils aus zwei gleichgroße Radien aufweisenden Bögen gebildet mit versetzten Mittelpunkten, welche durch eine gerundete Verbindung miteinander verbunden sind, gebildet. Die Rundung weist einen größeren Radius auf als die Bögen. Die Zentren aller Bögen sind auf einer Geraden angeordnet, die quer zur Bewegungsrichtung des Stempels verläuft. Hierdurch soll die Verbindung zwischen dem Crimpabschnitt und dem Leiter verbessert werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Crimpwerkzeug zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Metall vorzusehen, mit dem beim Formen der Crimpabschnitte ein Überschneiden deren freien Enden vermieden und damit das Eindringen in den Leiter eines Kabels und somit die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und der Anschlußklemme verbessert wird.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist gemäß der Erfindung eine Crimpvorrichtung vorgesehen, umfassend

einen Crimpstempel,

einen Crimp-Amboß,

wobei Crimpabschnitte einer Anschlußklemme aus Metall und Leiter, die zwischen den Innenseiten der Crimpabschnitte aufnehmbar sind, zwischen dem Crimpstempel und dem Crimp-Amboß positioniert werden, und

wobei der Crimpstempel und/oder der Crimp-Amboß zueinander entlang einer Längsachse des Crimpstempels und des Crimp- Amboßes bewegbar sind, um die Crimpabschnitte der Anschlußklemme aus Metall zu crimpen,

mindestens zwei gebogene Abschnitte, die an einer Innenfläche des Crimpstempels angeordnet sind, wobei die gebogenen Abschnitte nebeneinander und symmetrisch hinsichtlich einer Ebene, die die Längsachse enthält, angeordnet sind, und

einen spitz zulaufenden Abschnitt, der durch den Kurvenverlauf der gebogenen Abschnitte, die die Längsachse schneiden, definiert wird,

wobei die gebogenen Abschnitte jeweils aus mindestens zwei sich aneinander anschließenden Kreisbogenabschnitten bestehen, und die

Krümmung der Kreisbogenabschnitte zu dem spitz zulaufenden Abschnitt hin größer wird, und

wobei die Mittelpunkte der Krümmungsradien der Kreisbogenabschnitte, die jeweils zu einem gebogenen Abschnitt gehören, auf einer Geraden liegen, die zu der Längsachse parallel verläuft und die den jeweiligen gebogenen Abschnitt schneidet.

Bei der relativen Bewegung des Crimpstempels und des Crimp- Amboßes zueinander werden die Crimpabschnitte der Anschlußklemme aus Metall an den gebogenen Abschnitten gekrümmt. Da die Krümmung der gebogenen Abschnitte in der Nähe des spitz zulaufenden Abschnitts auf der Längsachse derart ausgebildet ist, daß sie groß ist, wenn die freien Enden der zwei Crimpabschnitte einander zugewandt sind und aufeinander zu verlaufen, wird die Kraft zum Leiter hin größer als die Kräfte, die gegeneinander gerichtet sind. Aus diesem Grund wird die Klemmkraft an dem gecrimpten Adercrimpabschnitt groß und die mechanische Verbindungskraft wird erhöht. Wie oben beschrieben, werden die freien Enden der Schenkel der Anschlußklemme, die die Crimpabschnitte bilden, entlang der gebogenen Abschnitte vom Beginn bis zum Ende der relativen Bewegung so gebogen und verformt, daß deren Krümmung zu den freien und spitz zulaufenden Enden zunimmt. An den freien Enden der beiden Schenkel, die an dem spitz zulaufenden Abschnitt zusammentreffen, wird dementsprechend die Kraft, mit der die Crimpabschnitte in die Aderlitze einbeißen größer als die Kräfte, die einander entgegenwirken. Aus diesem Grund kann die Klemmkraft des gepressten Crimpabschnitts zur Aderlitze stark vergrößert werden, so dass ein Crimpwerkzeug erzielt wird, das eine sehr gute Crimpwirkung und dadurch eine sehr gute elektrische Verbindung ermöglicht. Da, wenn beispielsweise zwei Kreisbogenabschnitte vorgesehen sind, die Mittelpunkte der Krümmungsradien des ersten Kreisbogenabschnitts auf einer Geraden liegen, die parallel zu der Längsachse verläuft und den zugehörigen gebogenen Abschnitt des Crimpstempels schneidet, kann das Krümmen und das Verformen der Crimpabschnitte der Anschlußklemme gleichmäßig vollzogen werden. Es ergibt sich der Vorteil, daß ein Crimpabschnitt gebildet wird, der eine sehr gute dimensionale Herstellungsgenauigkeit und eine gleichmäßige Klemmkraft aufweist.

In Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, daß entweder ein Winkelabschnitt oder ein abgerundeter Abschnitt durch Abschrägen oder Runden der beiden Kanten der Innenfläche des Crimpstempels, der die zwei gebogenen Abschnitte aufweist, gebildet ist.

Die Abschrägungen bzw. Rundungen sorgen dafür, dass an den Crimpabschnitten der Anschlußklemme, die eine geringe Dicke aufweisen, keine Vertiefungen, Narben und dergleichen, die nachteilig hinsichtlich der mechanischen Beanspruchbarkeit sind, entstehen können.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1A eine Vorderansicht eines Crimpstempels eines Crimpwerkzeugs zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußklemme aus Metall für eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 1B eine Seiteansicht des in Fig. 1A gezeigten Crimpstempels,

Fig. 2A und 2B vergrößerte Ansichten des Details IIA gemäß Fig. 1A, wobei Fig. 2A eine Vorderansicht und Fig. 2B einen Schnitt IIB-IIB gemäß Fig. 2A,

Fig. 3A und 3B Schaubilder zur Erklärung der Herstellung des Zustandes der Crimpabschnitte der Anschlußklemme aus Metall, welcher bei Verwenden des in Fig. 2A gezeigten Crimpstempels erzeugt wird, wobei Fig. 3A einen Schnitt des Zustandes während einer anfänglichen Phase der Druckbeaufschlagung durch den Crimpstempel und Fig. 3B einen Schnitt des Zustandes am Ende der Druckbeaufschlagung darstellt, und

Fig. 4 einen Schnitt eines wichtigen Details zur Erklärung der Klemmkraft, die durch einen spitz zulaufenden Abschnitt des Crimpstempels an den freien Enden der Crimpabschnitten der Anschlußklemme aus Metall wirksam ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 4 im Detail beschrieben.

Fig. 1A ist eine Vorderansicht eines Crimpstempels 11. Fig. 1B ist eine Seitenansicht derselben. Der Crimpstempel 11 ist ein Bauteil eines Crimpwerkzeugs zum Crimpen von Crimpabschnitten einer Anschlußbuchse aus Metall. Zwei bogenförmige Abschnitte 13 sind derart an einer inneren Fläche bezüglich eines Scheitelpunktes einer V-förmigen Nut 111 des Crimpstempels 11, daß sie nebeneinander liegen und symmetrisch in Hinsicht auf eine Ebene, die die Längsachse 12 des Crimpstempels enthält, angeordnet sind. Die Kurven, die die bogenförmigen Abschnitte bilden, schneiden sich in der Längsachse. Ihr Schnittpunkt bildet einen spitzen Abschnitt 14. Das Bezugszeichen 15 kennzeichnet eine Parallele zu der Längsachse 12, die vertikal durch den Scheitelabschnitt des bogenförmigen Abschnitts 13 verläuft. Diese Kurve umfaßt einen ersten Kreisbogenabschnitt 131, der einen großen Krümmungsradius R5 aufweist, und einen daran anschließenden zweiten. Kreisbogenabschnitt 132, der einen kleineren Krümmungsradius R6 als der erste Kreisbogenabschnitt 131 aufweist, der in den spitzen Abschnitt 14 übergeht, der einen kleineren Radius R6 als der erste Kreisbogenabschnitt 131 aufweist. Die Mittelpunkte der Krümmungsradien aller Kreisbogenabschnitte liegen auf der Parallelen 15.

Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet einen Winkelabschnitt, der durch Abschrägen eines Kantenabschnitts der inneren Fläche, die den bogenförmigen Abschnitt 13 des Crimpstempels 11 bildet, gebildet wird. Zu bemerken ist, daß sich das Bezugszeichen 17 auf eine Befestigungsbohrung zum Befestigen des Crimpstempels 11 an einem nicht dargestellten Hauptkörper des Crimpwerkzeugs bezieht.

Nachfolgend wird die Handhabung dieser Ausführungsform beschrieben.

Gemäß Fig. 3A und 3B werden der Crimpstempel 11 und ein Crimp-Amboß 18 an dem nicht dargestellten Hauptkörper des Crimpwerkzeugs festgelegt. Zwei gebogene vordere Schenkel 19 der Anschlußbuchse aus Metall werden an dem Crimp-Amboß 18 angeordnet. Eine Aderlitze 20 (Leiter) des umhüllten Kabels wird auf den vorderen Schenkeln 19 angeordnet. Der Crimpstempel 11 wird nun auf den Crimp-Amboß 19 (Fig. 3A) zu bewegt. Der Crimpstempel 11 wird so weit nach unten bewegt, daß die vorderen Schenkel 19 durch den Crimpstempel 11 und den Crimp-Amboß, wie in Fig. 3B gezeigt, beaufschlagt werden.

Beide freie Enden der vorderen Schenkel 19 werden entlang der inneren Fläche des Crimpstempels 11 bewegt und werden entlang des ersten Kreisbogenabschnitts 131 und dann entlang des zweiten Kreisbogenabschnitts 132 des bogenförmigen Abschnitts 13 gebogen. Obwohl die zwei freien Enden sich zugewandt und sich an dem spitz zulaufenden Abschnitt 14 einander gegenüberstehen, werden die zwei freien Enden in Eingriffsrichtung zu der Aderlitze 20 in eine Lage gebracht, in der ihre Rücken miteinander in Kontakt kommen. Die Aderlitze 20 wird daher ergriffen und durch die vorderen Schenkel 10 eingeklemmt, so daß ein gecrimpter Adercrimpabschnitt 21 gebildet wird.

Obwohl, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Kraft F dabei an den freien Enden anliegt, wenn die zwei freien Enden in dem spitz zulaufenden Abschnitt 14 zusammenlaufen und aneinander anliegen, wird diese Kraft in eine Kraft F1, die der an dem anderen Schenkel wirkender entsprechende Kraftkomponente entgegen gerichtet ist, und in eine Kraft F2, die die Aderlitze 20 beaufschlagt, zerlegt. Da der Bereich eines jeden freien Endes an dem zweiten Kreisbogenabschnitt 132 derart gebogen wird, daß die Krümmung groß wird, wird die Kraft F1 kleiner als die Kraft FX beim Crimper gemäß dem Stand der Technik, und die Kraftkomponente F2, die an der Aderlitze 20 angreift, wird daher groß.

In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform kann, da die einander entgegenwirkende Kräfte, die an den freien Enden der vorderen Schenkel 19 anliegen, zum Zeitpunkt des Crimpens der Anschlußklemme verringert werden können, das Einbeißen in die Aderlitze entsprechend stärker ausgeführt werden. Die Klemmkraft, d. h. die mechanische Verbindungskraft, des gepreßten Adercrimpabschnitts 21 kann dadurch vergrößert werden, so daß es möglich ist, die Crimpwirkung, d. h. die elektrische Verbindung, stark zu verbessern.

Obwohl die Ausführungsform im Detail beschrieben wurde, ist die spezifische Anordnung nicht auf diese Ausführungsform begrenzt. Es ist zu bemerken, daß, sogar wenn konstruktive Änderungen oder dergleichen innerhalb des Schutzbereiches, der nicht von dem Kern der vorliegenden Erfindung abweicht, durchgeführt werden, diese immer noch von der vorliegenden Erfindung umfaßt werden.

Obwohl bei der vorangehenden Ausführungsform als ein Anschlußbuchse aus Metall mit einem Adercrimpabschnitt 21 (7 gemäß Fig. 5) gewählt wurde, die einen quadratischen Anschlußklemmenabschnitt an ihrer Spitze aufweist, beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch, wenn notwendig, bei einer Anschlußklemme eines anderen Typs als die oben genannte Anschlußklemme, d. h. einen Anschlußstecker, nämlich eine Anschlußklemme aus Metall, bei der der Anschlußklemmenabschnitt eine Bohrung für einen Stift aufweist, in die der Stift eingeführt wird, angewendet werden.

Obwohl die Crimpabschnitte der Anschlußklemme aus Metall, die den zu crimpenden Adercrimpabschnitt bilden, als vordere Schenkel 19 beschrieben wurden, sind die Crimpabschnitte außerdem nicht auf die vorderen Schenkel beschränkt und können auch zum Crimpen der rückwärtigen Schenkel, d. h. der Isolationscrimpabschnitte, verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Ausbildung, bei der die vorderen Schenkel und die rückwärtigen Schenkel beide an die Aderlitze durch Klemmen befestigt werden und bei einer Ausbildung, bei der die vorderen und die rückwärtigen Schenkel nicht voneinander getrennt sind, sondern ineinander übergehende Schenkel bildet, verwendet werden.

Obwohl eine Beschreibung für eine Litze mit mehreren Adern erfolgte, ist die vorliegende Erfindung auch bei einem einzelnen Draht oder auch nicht isolierten Draht anwendbar.

Obwohl bei der oben gegebenen Beschreibung der gebogene Abschnitt 13 durch einen ersten Kreisbogenabschnitt 131 und einen zweiten Kreisbogenabschnitt 132 gebildet wird, kann eine Form gewählt werden, bei der der gebogene Abschnitt 13 durch eine größere Anzahl von aneinander anschließenden Kreisbogenabschnitten gebildet werden, deren Krümmung zu dem spitz zulaufenden Abschnitt 14 zunimmt.

Obwohl die Mittelpunkte der Krümmungsradien R5 und R6 der zwei Kreisbogenabschnitte 131 und 132 derart festgelegt sind, daß sie auf der Parallelen 15 angeordnet sind, ist es möglich, daß diese Parallele 15 nicht durch den Scheitelpunkt des gebogenen Abschnitts verlaufen muß.


Anspruch[de]
  1. 1. Crimpvorrichtung, umfassend

    einen Crimpstempel (11),

    einen Crimp-Amboß (18),

    wobei Crimpabschnitte (21) einer Anschlußklemme aus Metall und Leiter, die zwischen den Innenseiten der Crimpabschnitte (21) aufnehmbar sind, zwischen dem Crimpstempel (11) und dem Crimp-Amboß (18) positioniert werden, und

    wobei der Crimpstempel (11) und/oder der Crimp-Amboß (18) zueinander entlang einer Längsachse (12) des Crimpstempels (11) und des Crimp-Amboß (18) bewegbar sind, um die Crimpabschnitte (21) der Anschlußklemme aus Metall zu crimpen,

    mindestens zwei gebogene Abschnitte (13), die an einer Innenfläche des Crimpstempels (11) angeordnet sind, wobei die gebogenen Abschnitte (13) nebeneinander und symmetrisch hinsichtlich einer Ebene, die die Längsachse (12) enthält, angeordnet sind, und

    einen spitz zulaufenden Abschnitt (14), der durch den Kurvenverlauf der gebogenen Abschnitte (13), die die Längsachse (12) schneiden, definiert wird,

    wobei die gebogenen Abschnitte (13) jeweils aus mindestens zwei sich aneinander anschließenden Kreisbogenabschnitten (131, 132) bestehen, und die Krümmung der Kreisbogenabschnitte (131, 132) zu dem spitz zulaufenden Abschnitt (14) hin größer wird, und

    wobei die Mittelpunkte des Krümmungsradien (R5, R6) der Kreisbogenabschnitte (131, 132), die jeweils zu einem gebogenen Abschnitt (13) gehören, auf einer Geraden (15) liegen, die zu der Längsachse (12) parallel verläuft und die den jeweiligen gebogenen Abschnitt (13) schneidet.
  2. 2. Crimpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein Winkelabschnitt (16) oder ein abgerundeter Abschnitt, an den beiden Kanten der Innenfläche des Crimpstempels (11), der die zwei gebogenen. Abschnitte (13) aufweist, gebildet ist.






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