DE102013014200A1

DE102013014200A1 - Kontaktelement mit einem klemmenden Anschluss für Litzenleiter

Info

Publication number: DE102013014200A1
Application number: DE201310014200
Authority: DE
Inventors: Michael Bertsch
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2013-08-24
Filing date: 2013-08-24
Publication date: 2015-02-26
Also published as: CN206194983U; EP3036798A1; WO2015027991A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement zum klemmenden Anschließen eines Litzenleiters, umfassend einen hohlzylinderförmigen Kontaktstift mit einem, einen Aufnahmeraum aufweisenden Klemmhülsenabschnitt, in dem ein axial hin- und her bewegbares Klemmelement zur klemmenden Aufnahme eines Litzenleiterendes gelagert ist und mittels Drehen einer mit dem Klemmelement gekoppelten Schraube von einer Litzenleitereinführposition in eine Litzenleiterklemmposition betätigt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft daher insbesondere ein elektrisches Kontaktelement mit einem Anschluss für Litzenleiter, wobei das Kontaktelement eine Klemmhülse aufweist, die von einer nicht klemmenden in eine klemmende Position überführbar ist und in der Klemmposition das vorzugsweise abisolierte Ende eines Litzenleiters klemmend festhält.
Solche Kontaktelemente sind vorgesehen, um insbesondere Hochstromverbindungen mit Litzenleiterkabeln sowohl mechanisch fest als auch elektrisch zuverlässig mit dem Kontaktelement zu verbinden, wobei euch gewährleistet sein muss, dass hohe Zugkräfte, mechanische Einflüsse und Vibrationen keine ungewollte Trennung der Verbindung hervorrufen dürfen.
So ist es im Stand der Technik zum Beispiel bekannt, dass Litzenleiter mit Crimpverbindungen an Kontaktelementen angebunden werden oder alternativ Litzenleiter mit Kontaktelementen verbindbar sind, bei denen ein kegelförmiges Kontaktteil in einem Kontaktelement die Litzenleiter mittels axial oder radial wirkender Kräfte auf eine entsprechende geformte Gegenfläche pressen, wobei die Winkel der Kegelflächen in der Regel gleich sind.
Im Stand der Technik ist beispielsweise ein solches zum Anschluss von Litzenleiter beschriebenes Kontaktelement in der DE 89 14 460 U1 offenbart.
Des weiteren ist in der DE 197 18 004 C1 ein Kontaktsystem bestehend aus einem Buchsenteil und einem Steckerteil mit federelastischen Kontaktlamellen offenbart, zur Übertragung von hohen Strömen.
In der FR 618 171 A sind Vorrichtungen offenbart, die geeignet sind zum Klemmen von elektrischen Leitern für elektrische Geräte, bei denen insbesondere ummantelte elektrische Leiter in isolierende Vorrichtungen zur Montage verklemmt werden.
Ferner ist in der DE 102 20 108 B4 ein Kontaktelement zum Anschluss eines Litzenleiters offenbart, wobei das Kontaktelement aus einer Klemmhülse und einer in der Klemmhülse schraubbar gehaltenen, dornartigen Kontaktteil gebildet ist, wobei das Kontaktteil eine kegelförmige Spitze mit einem Winkel α zur Senkrechten aufweist und an der Klemmhülse ein trichterförmiges Anschlussende angesehen ist, in das der Litzenleiter in eine innere Anschlusskammer einführbar ist und wobei ferner eine Kegelfläche mit einem Winkel β zur Senkrechten ausgebildet ist und das Kontaktteil jedoch nur soweit in die Anschlusskammer und den darin eingeführten Litzenleiter einschraubbar ist, dass zwischen der Spitze des Kontaktteils und der Kegelfläche der Schulter eine Mindestüberlappung verbleibt.
Diese technische Lehre offenbart ein Kontaktelement, bei dem das Litzenleiterende allerdings von der Klemmhülse gegen eine Seitenwand verpresst wird und die Gefahr besteht, dass die Enden der Litzenleiter beim Verpressen beschädigt werden oder gar durchtrennt werden.
Insbesondere beim Verschrauben der Klemmhülse entstehen hohe Kräfte, die die Litzenleiter teilweise oder vollständig abscheren können, was im ungünstigen Fall allerdings unentdeckt bleibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine lösbare Verbindung zwischen einem Kontaktelement der Eingangs genannten Art und einem Litzenleiter dahingehend auszubilden, dass vorbesagte Nachteile überwunden werden und der Litzenleiter neben einer optimalen elektrischen Kontaktanbindung, insbesondere sicher bei Vibrationseinflüssen gehalten wird und eine hohe Auszugssicherheit im Kontaktelement gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein elektrisches Kontaktelement mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, ein Kontaktelement vorzusehen, dass vorzugsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist und in dem eine Klemmhülse axial hin- und her bewegbar von einer Leitereinführposition in eine Klemmposition betätigbar ist, so dass ein Litzenleiter in der Litzenleitereinführposition in das Kontaktelement eingeführt werden kann und nach Betätigen des Klemmelements in die Litzenleiterklemmposition von diesem sicher elektrisch und mechanisch gehalten wird.
Es wird daher ein elektrisches Kontaktelement zum klemmenden Anschließen eines Litzenleiters vorgeschlagen, umfassend einen hohlzylinderförmigen Kontaktstift mit einem, einen Aufnahmeraum aufweisenden Klemmhülsenabschnitt, in dem ein axial hin- und her bewegbares Klemmelement zur klemmenden Aufnahme eines Litzenleiters gelagert ist und mittels Drehen einer mit dem Klemmelement gekoppelten Schraube von einer Litzenleitereinführposition in eine Litzenleiterklemmposition betätigt werden kann.
Diese Ausführung hat den weiteren Vorteil, dass entgegen der im Stand der Technik bekannten Lösungen der Litzenleiter gezielt in den Aufnahmeraum des Kontaktelementes hineingezogen werden kann, so dass auch sicher gestellt ist, dass der Litzenleiter mit seinem abisolierten Ende vollständig im Aufnahmeraum des Kontaktelementes gehalten wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Klemmelement aus einem Klemmkäfig mit mehreren sich in Axialrichtung erstreckenden Federarmen ausgebildet.
Eine solche Ausbildung kann dadurch bewerkstelligt werden, dass das Klemmelement z. B. aus einem geschlitzten Klemmkäfig geformt wird.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird das elektrische Kontaktelement so ausgebildet, dass die Innenwand des Aufnahmeraums (in dem das Klemmelement gelagert ist) mit einer Steuerkurve zum radialen Einschnüren des Klemmelementes ausgebildet ist.
Steuerkurve im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die Federarme des Klemmkäfigs beim Betätigen des Klemmelementes von der Litzenleitereinführposition in die Litzenleiterklemmposition entlang der Steuerkurve so radial nach Innen betätigt werden, dass der Öffnungsdurchmesser der Öffnung zur Aufnahme des Litzenleiters verkleinert wird, wodurch das Klemmelement eingeschnürt wird.
Anders ausgedrückt hat die Steuerkurve die Aufgabe, die beweglichen Federarme des Klemmkäfigs so zu betätigen, dass der Litzenleiter beim Übergang von der Litzenleitereinführposition in die Litzenleiterklemmposition zunehmend von den Federarmen kraftbeaufschlagt und eingeklemmt wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerkurve so ausgebildet, dass beim Betätigen des Klemmelementes die Federarme nach Innen betätigt werden, so dass der Klemmkäfig stetig radial eingeschnürt wird.
Auf diese Weise ist es möglich, dass bei der Handhabung des elektrischen Kontaktelementes auch unmittelbar spürbar wird, wie beim radialen Einschnüren des Klemmelementes die Klemmkraft zum Klemmen des Litzenleiterendes stetig zunimmt.
Weiter bevorzugt ist es, dass elektrische Kontaktelement so auszubilden, dass die Schraube zum Betätigen des Klemmelementes im Inneren des hohlzylinderförmigen Kontaktstiftes an einem Innengewinde hin- und her verschraubbar gelagert ist.
Weiter bevorzugt ist es, wenn die Schraube zwar mit dem Klemmelement so gekoppelt ist, dass diese gemeinsam axial verlagerbar sind, allerdings bei Drehen der Schraube das Klemmelement nicht mitgedreht wird.
Bevorzugt ist es daher, dass elektrische Kontaktelement so auszubilden, dass die Schraube ein endseitiges Kupplungsmittel aufweist, welches mit einem endseitigen Kupplungsmittel am Klemmelement gekoppelt ist, insbesondere axial gekoppelt ist.
Anders ausgedrückt ist das Kupplungsmittel zwischen Schraube und Klemmelement so ausgebildet, dass bei Drehbewegungen der Schraube eine zwar axiale Verlagerung des Klemmelementes bewirkt wird, nicht aber eine drehende Verlagerung bzw. ein Mitdrehen verhindert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dies dadurch bewerkstelligt werden, dass das Kupplungsmittel als eine ringförmig umlaufende Nut in der Schraube ausgebildet ist, in die das Kupplungsmittel des Klemmelementes eingreift und ein Drehlager gebildet wird.
In einer weiter bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung ist das elektrische Kontaktelement so ausgebildet, dass die Schraube einen stirnseitigen Werkzeugeingriff aufweist, um die Schraube drehend (mittels eines Werkzeugs) zu verlagern bzw. zu drehen.
Dies kann erfindungsgemäß dadurch bewerkstelligt werden, dass das Kontaktelement mit einer Öffnung am steckseitigen Ende ausgebildet ist, wobei der Werkzeugeingriff der Schraube vom steckseitigen Ende zugänglich und betätigbar ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Steuerkurve wenigstens einen kegelförmig zulaufenden Wandabschnitt auf, dessen Innendurchmesser stetig von einem ersten Innendurchmesser R1 zu einem zweiten Innendurchmesser R2 abnimmt.
Die Abnahme des Innendurchmessers R1 zum Innendurchmesser R2 erfolgt dabei in axialer Richtung ausgehend von der anschlussseitigen Öffnung oder relativ dazu versetzt beginnend von einem Versatz der anschlussseitigen Öffnung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Seiten- und Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktelementes;
2 das elektrische Kontaktelement aus 1 in einer anderen Montageposition;
3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktelementes gemäß 1 und 2 in einer in Einzelteile zerlegten Darstellung;
4 eine perspektivische Ansicht des Kontaktelementes aus 3.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kontaktelementes 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zum klemmenden Anschließen eines Litzenleiters 20 mit seinem abisolierten Litzenleiterende 21. Das elektrische Kontaktelement 1 umfasst einen hohlzylinderförmigen Kontaktstift 2 mit einem, einen Aufnahmeraum 3 aufweisenden Klemmhülsenabschnitt 4, wie dieser in 4 gezeigt ist. Der Klemmhülsenabschnitt 4 ist der Abschnitt des Kontaktstiftes 2, in dem ein axial hin- und her bewegbares Klemmelement 5 zur klemmenden Aufnahme eines Litzenleiterendes 21 gelagert ist.
Das Klemmelement 5 kann durch Drehen einer mit dem Klemmelement 5 gekoppelten Schraube 6 von einer Litzenleitereinführposition wie in 1 in eine Litzenleiterklemmposition wie in 2 gezeigt, betätigt werden.
Es ist ferner in den 1 bis 4 ersichtlich, dass das Klemmelement 5 mit einem stirnseitigen Kupplungsmittel 12 (ringförmiger Kragen) ausgebildet ist, das in eine nutförmige Ausnehmung und zwar das endseitige Kupplungsmittel 11 der Schraube 6 eingreift.
In 2 ersichtlich, ist der vollständig eingeschraubte Zustand des Klemmelementes 5, bei dem die Schraube 6 an den Anschlag 22 geschraubt wurde und sich vollständig im Verschraubungsabschnitt VA befindet. Die Innenwand 7 des Klemmhülsenabschnittes 4 ist mit einer Steuerkurve 8 ausgebildet.
Wie in 1 und 2 deutlich erkennbar, ist die Steuerkurve aus einem kegelförmig zulaufenden Wandabschnitt ausgebildet, dessen Innenradius von einem ersten Innendurchmesser R1 zu einem zweiten Innendurchmesser R2 abnimmt und anschließend in einen zylinderförmigen Abschnitt mit dem Durchmesser R2 übergeht.
Die Federarme verlaufen, wie in 3 und 4 ersichtlich, mit ihrem Federarmende 24 nach Außen gebogen, so dass das einsteckseitige Ende 25 des Klemmkäfigs 9 einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Innendurchmesser R1 am oberen Ende der Steuerkurve 8 entspricht. Die Federarme 10 des Klemmkäfigs 9 verlaufen daher in einer leicht gekrümmten, nach Außen gebogenen Form. Die Schraube 6 ist mit dem Klemmkäfig 9 gekoppelt und kann über die steckseitige Öffnung 15 mit einem Werkzeug, welche in den Werkzeugeingriff 19 eingreift, drehend betätigt werden und von der in 1 gezeigten Litzenleitereinführposition in die in 2 gezeigten Litzenleiterklemmposition betätigt werden, in dem die Schraube 6 bis zum Anschlag 22 oder in eine Position dazwischen gedreht wird und entlang dem Innengewinde 14 in Axialrichtung hin zum steckseitigen Ende 16 des Kontaktstiftes 2 verschraubt wird. Der Klemmkäfig 9 wird am anschlussseitigen Ende 18 über die Öffnung 17 in den Aufnahmeraum 3 eingeführt, wobei beim Verschrauben der Schraube 6 in der wie zuvor beschriebenen axialen Richtung in Richtung der steckseitigen Öffnung 15 Berührungen, die Außenseiten der Federarme 23 die Innenwand 7 des Aufnahmeraums 3 und gleiten dort entlang der Steuerkurve 8 entlang, wobei sie in folge des immer kleiner werdenden Durchmessers bis hin zum Durchmesser R2 stetig eingeschnürt.
Durch Verringern des Innendurchmessers des Klemmkäfigs 9 wird das Litzenleiterende 21 klemmend im Klemmkäfig 9 gehalten. Ferner wird sichergestellt, dass beim Verschrauben der Litzenleiter 20 in den Aufnahmeraum 3 hineingezogen wird.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung allerdings nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr sind eine Anzahl von Varianten und Ausführungsarten denkbar, welche von der dargestellten Lösung und dem dargestellten Verfahren auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch macht.
Bezugszeichenliste

1: Kontaktelement
2: Kontaktstift
3: Aufnahmeraum
4: Klemmhülsenabschnitt
5: Klemmelement
6: Schraube
7: Innenwand
8: Steuerkurve
9: Klemmkäfig
10: Federarme
11: endseitiges Kupplungsmittel
12: stirnseitiges Kupplungsmittel
14: Innengewinde
15: steckseitige Öffnung
16: steckseitiges Ende
17: zweite Öffnung
18: anschlussseitiges Ende
19: Werkzeugeingriff
20: Litzenleiter
21: Litzenleiterende
22: Anschlag
23: Federarme
24: Federarmende
25: einsteckseitiges Ende
A: Axialrichtung
R1: erster Innendurchmesser
R2: zweiter Innendurchmesser
VA: Verschraubungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 8914460 U1 [0005]
DE 19718004 C1 [0006]
FR 618171 A [0007]
DE 10220108 B4 [0008]

Claims

Elektrisches Kontaktelement (1) zum klemmenden Anschließen eines Litzenleiters (20), umfassend einen hohlzylinderförmigen Kontaktstift (2) mit einem, einen Aufnahmeraum (3) aufweisenden Klemmhülsenabschnitt (4), in dem ein axial hin- und her bewegbares Klemmelement (5) zur klemmenden Aufnahme eines Litzenleiterendes (21) gelagert ist und mittels Drehen einer mit dem Klemmelement (5) gekoppelten Schraube (6) von einer Litzenleitereinführposition in eine Litzenleiterklemmposition betätigt werden kann.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (5) aus einem Klemmkäfig (9) mit mehreren sich in Axialrichtung (A) erstreckenden Federarmen (10) aufweist.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (7) des Aufnahmeraums (3) mit einer Steuerkurve (8) zum radialen Einschnüren des Klemmelement (5) ausgebildet ist.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (8) so ausgebildet ist, dass beim Betätigen des Klemmelementes (5) die Federarme (10) nach Innen betätigt werden, so dass der Klemmkäfig (9) radial eingeschnürt wird.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (6) im Inneren des hohlzylinderförmigen Kontaktstiftes (2) an einem Innengewinde (14) hin- und her verschraubbar gelagert ist.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (6) ein endseitiges Kupplungsmittel (11) aufweist, welches mit einem endseitiges Kupplungsmittel (12) am Klemmelement (5) gekoppelt ist.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmittel (11) als eine ringförmig umlaufende Nut in der Schraube (6) ausgebildet ist in die das Kupplungsmittel (12) eingreift.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (6) einen stirnseitigen Werkzeugeingriff (19) aufweist, um die Schraube (6) drehend zu verlagern.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (1) mit einer Öffnung (15) am steckseitigen Ende (16) und einer zweiten Öffnung (17) am anschlussseitigen Ende (18) ausgebildet ist, wobei der Werkzeugeingriff (19) der Schraube (6) vom steckseitigen Ende (16) zugänglich und betätigbar ist.
Elektrisches Kontaktelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve aus wenigstens einem kegelförmig zulaufenden Wandabschnitt aufweist, dessen Innenradius stetig von einem ersten Innendurchmesser (R1) zu einem zweiten Innendurchmesser (R2) abnimmt.