DE102020121004A1 - Contact element and connection element - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Kontaktelement (100), mit einem Kontaktkörper (110), der mindestens einen Steckraum (111a, 111b) ausbildet, in den ein elektrischer Leiter in eine Steckrichtung (Ea, Eb) zum elektrischen Anschließen an das Kontaktelement (100) einsteckbar ist, und mindestens einem an dem Kontaktkörper (110) angeordneten Federelement (113a, 113b), welches einen Halteschenkel (114a, 114b) zum Abstützen an dem Kontaktkörper (110) und einen Klemmschenkel (115a, 115b) zum Wechselwirken mit einem in den Steckraum (111a, 111b) eingesteckten elektrischen Leiter aufweist,wobei der Kontaktkörper (110) mindestens einen Aufnahmezapfen (117a, 117b) aufweist, an welchem der Halteschenkel (114a, 114b) des mindestens einen Federelements (113a, 113b) schwimmend gelagert ist.The invention relates to a contact element (100), with a contact body (110) which forms at least one plug-in space (111a, 111b) into which an electrical conductor in a plug-in direction (Ea, Eb) for electrical connection to the contact element (100) can be inserted, and at least one spring element (113a, 113b) arranged on the contact body (110), which has a retaining leg (114a, 114b) for supporting on the contact body (110) and a clamping leg (115a, 115b) for interacting with a Plug chamber (111a, 111b) has inserted electrical conductor, the contact body (110) having at least one receiving pin (117a, 117b) on which the retaining leg (114a, 114b) of the at least one spring element (113a, 113b) is floatingly mounted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement, welches einen Kontaktkörper, der mindestens einen Steckraum, in den ein elektrischer Leiter in eine Steckrichtung zum elektrischen Anschließen an das Kontaktelement einsteckbar ist, und mindestens ein an dem Kontaktkörper angeordnetes Federelement aufweist, welches einen Halteschenkel zum Abstützen an dem Kontaktkörper und einen Klemmschenkel zum Wechselwirken mit einem in den Steckraum eingesteckten elektrischen Leiter aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Anschlusselement mit einem entsprechenden Kontaktelement.The invention relates to a contact element which has a contact body, the at least one plug-in space into which an electrical conductor can be inserted in a plug-in direction for electrical connection to the contact element, and at least one spring element arranged on the contact body, which has a holding leg for supporting on the contact body and has a clamping leg for interacting with an electrical conductor inserted into the plug-in space. The invention also relates to a connection element with a corresponding contact element.
Bei derartigen Kontaktelementen erfolgt die Befestigung des Federelements üblicherweise dadurch, dass das Federelement mit seinem Halteschenkel an dem Kontaktkörper zumindest bereichsweise flächig anliegt und sich dadurch gegen den Kontaktkörper abstützt. Zur zusätzlichen Sicherung kann der Haltschenkel beispielsweise mittels einer Nietverbindung an einer Wand des Kontaktkörpers befestigt werden. Dies erschwert allerdings die Montage des Federelements an dem Kontaktkörper und zudem ist hierdurch eine sehr starre Verbindung zwischen dem Federelement und dem Kontaktkörper ausgebildet.In the case of contact elements of this type, the spring element is usually fastened in that the spring element with its retaining leg rests flat on the contact body at least in some areas and is thereby supported against the contact body. For additional security, the holding leg can be attached to a wall of the contact body, for example by means of a rivet connection. However, this makes it more difficult to mount the spring element on the contact body and, in addition, this creates a very rigid connection between the spring element and the contact body.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Kontaktelement und ein Anschlusselement zur Verfügung zu stellen, welches sich durch eine vereinfachtere Montage bei gleichzeitig verbesserter Funktionalität eines Federelements an einem Kontaktkörper auszeichnet.The invention is therefore based on the object of providing a contact element and a connection element which are distinguished by a simplified assembly with simultaneously improved functionality of a spring element on a contact body.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention with the features of the independent claim. Appropriate configurations and advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Das Kontaktelement gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch, dass der Kontaktkörper mindestens einen Aufnahmezapfen aufweist, an welchem der Halteschenkel des mindestens einen Federelements schwimmend gelagert ist.The contact element according to the invention is characterized in that the contact body has at least one receiving pin on which the retaining leg of the at least one spring element is floatingly mounted.
Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass der Haltschenkel nicht mehr durch eine starre, ortsfeste Position an dem Kontaktkörper befestigt ist, sondern der Halteschenkel des Federelements ist nunmehr schwimmend an dem Kontaktkörper gelagert bzw. befestigt. Durch die schwimmende Lagerung kann der Halteschenkel auch in der an dem Kontaktkörper befestigten Position relativ zu dem Kontaktkörper bewegt, insbesondere verschoben, werden. Durch die Verschiebbarkeit des Halteschenkels auch in der befestigten Position ist es möglich, dass ein Toleranzausgleich durch das Federelement möglich ist, da das gesamte Federelement im befestigten Zustand relativ zu dem Kontaktkörper verschiebbar ist. Die schwimmende Lagerung ist insbesondere derart ausgebildet, dass das Federelement entlang der Steckrichtung verschiebbar ist, so dass ein Toleranzausgleich in Steckrichtung ermöglicht werden kann. Trotz der Verschiebbarkeit ist das Federelement gleichzeitig sicher über den Aufnahmezapfen an dem Kontaktkörper befestigt, so dass ein ungewolltes Lösen des Halteschenkels und damit des Federelements von dem Kontaktkörper verhindert werden kann. Das Federelement kann durch die Befestigung an dem Kontaktkörper sowohl gegen eine Kontaktkraft, die beim Anschließen und während des angeschlossenen Zustands des elektrischen Leiters auf das Federelement wirkt, als auch gegen eine Auszugskraft, die beim Entfernen des elektrischen Leiters aus der Kontaktstellung bzw. aus dem angeschlossenen Zustand und damit von dem Federelement und dem Kontaktkörper auf das Federelement wirkt, gesichert sein, so dass weder die Kontaktkraft noch die Auszugskraft ein ungewolltes Lösen des Federelements von dem Kontaktkörper erreichen könnte. Der Aufnahmezapfen steht vorzugsweise von einer Oberfläche des Kontaktkörpers hervor, so dass der Aufnahmezapfen die Form eines Höckers aufweisen kann. Der Halteschenkel kann derart ausgebildet sein, dass er den Aufnahmezapfen zumindest bereichsweise umschließen bzw. umgreifen kann.According to the invention it is now provided that the retaining leg is no longer attached to the contact body by a rigid, fixed position, but the retaining leg of the spring element is now floatingly supported or attached to the contact body. Due to the floating mounting, the holding leg can also be moved, in particular displaced, relative to the contact body in the position fastened to the contact body. Because the retaining leg can also be displaced in the fastened position, it is possible for the spring element to compensate for tolerances, since the entire spring element can be displaced relative to the contact body in the fastened state. The floating mounting is designed in particular in such a way that the spring element can be displaced along the plugging direction, so that tolerance compensation can be made possible in the plugging direction. Despite the displaceability, the spring element is at the same time securely fastened to the contact body via the receiving pin, so that an unintentional loosening of the retaining leg and thus the spring element from the contact body can be prevented. The spring element can be fastened to the contact body both against a contact force that acts on the spring element when the electrical conductor is connected and during the connected state, and against a pull-out force that occurs when the electrical conductor is removed from the contact position or from the connected State and thus acts on the spring element by the spring element and the contact body, be secured, so that neither the contact force nor the pull-out force could achieve an unwanted detachment of the spring element from the contact body. The receiving pin preferably protrudes from a surface of the contact body, so that the receiving pin can have the shape of a hump. The retaining leg can be designed in such a way that it can enclose or grip around the receiving pin at least in some areas.
Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass zur Ausbildung der schwimmenden Lagerung der Aufnahmezapfen einen Hinterschnitt derart aufweisen kann, dass der Aufnahmezapfen den Halteschenkel des mindestens einen Federelements zumindest bereichsweise übergreifen kann. Der Hinterschnitt kann ermöglichen, dass der Aufnahmezapfen den Halteschenkel von oben übergreift, indem der Aufnahmezapfen den Halteschenkel zumindest bereichsweise an seiner von dem Klemmschenkel des Federelements wegzeigenden Seitenfläche zumindest bereichsweise überlappen kann. Im Bereich des Hinterschnitts kann ein Spiel zwischen dem Aufnahmezapfen und dem Halteschenkel ausgebildet sein, durch welches der Halteschenkel auch im an dem Aufnahmezapfen befestigten Zustand relativ zu dem Kontaktkörper verschiebbar sein kann. Durch den Hinterschnitt und den dadurch ausgebildeten Überstand des Aufnahmezapfens kann ein ungewolltes Heraushebeln des Halteschenkels aus der befestigten Position an dem Aufnahmezapfen auch bei einer schwimmenden Lagerung des Halteschenkels verhindert werden.It can preferably be provided that, in order to form the floating mounting, the receiving pin can have an undercut such that the receiving pin can overlap the retaining leg of the at least one spring element at least in some areas. The undercut can enable the receiving pin to overlap the holding leg from above, in that the receiving pin can at least partially overlap the holding leg at least in some areas on its side face pointing away from the clamping leg of the spring element. In the area of the undercut, play can be formed between the receiving pin and the holding leg, by means of which the holding leg can be displaceable relative to the contact body even when it is fastened to the receiving pin. The undercut and the resulting protrusion of the receiving pin can prevent the holding leg from being accidentally levered out of the fastened position on the receiving pin, even if the holding leg is mounted in a floating manner.
Um eine besonders sicheres Halten des Halteschenkels an dem Aufnahmezapfen trotz der relativen Verschiebbarkeit des Halteschenkels in der befestigten Position des Halteschenkels an dem Aufnahmezapfen erreichen zu können, kann der Hinterschnitt an einem ersten, entgegen der Steckrichtung gerichteten Endabschnitt des Aufnahmezapfens ausgebildet sein. Der Hinterschnitt kann damit an dem Endabschnitt des Aufnahmezapfens ausgebildet sein, welcher in Richtung des bogenförmigen Abschnitts des Halteschenkels, welcher den Halteschenkel mit dem Klemmschenkel verbindet, zeigt.In order to be able to achieve a particularly secure holding of the retaining leg on the receiving pin despite the relative displaceability of the retaining leg in the fastened position of the retaining leg on the receiving pin, the undercut can be at a first, contrary to the End portion of the receiving pin directed towards the plugging direction. The undercut can thus be formed on the end section of the receiving pin which points in the direction of the arcuate section of the holding leg which connects the holding leg to the clamping leg.
Der Hinterschnitt ist vorzugsweise nur an einem Endabschnitt des Aufnahmezapfens ausgebildet, so dass der Hinterschnitt vorzugsweise nur an einer Seite des Aufnahmezapfens ausgebildet ist.The undercut is preferably formed only on one end section of the receiving pin, so that the undercut is preferably formed only on one side of the receiving pin.
An einem zweiten, in Steckrichtung gerichteten Endabschnitts des Aufnahmezapfens ist vorzugsweise eine Anlagekante für den Halteschenkel des mindestens einen Federelements ausgebildet. Die Anlagekante weist vorzugsweise keinen Hinterschnitt auf. Die Anlagekante kann vorzugsweise als Begrenzung für die Verschiebbarkeit und damit für einen Verschiebeweg des Halteschenkels relativ zu dem Kontaktkörper dienen. Durch die Anlagekante kann insbesondere eine sichere Befestigung des Halteschenkels gegen eine Auszugskraft eines angeschlossenen Leiters ausgebildet werden.A contact edge for the holding leg of the at least one spring element is preferably formed on a second end section of the receiving pin directed in the plugging direction. The contact edge preferably has no undercut. The contact edge can preferably serve as a limitation for the displaceability and thus for a displacement path of the retaining leg relative to the contact body. In particular, the contact edge can be used to secure the retaining leg against a pull-out force of a connected conductor.
Die Anlagekante kann gerade ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass die Anlagekante eine Stufenform aufweist. Bei einer Stufenform weist die Anlagekante nach oben hin, das heißt von dem Kontaktkörper weggerichtet und in Richtung einer Oberseite des Aufnahmezapfens, eine Aussparung auf. Durch eine stufenförmige Ausbildung der Anlagekante kann die Montage des Halteschenkels des Federelements an dem Aufnahmezapfen erleichtert werden, da der Halteschenkel nicht so weit ausgelenkt werden muss, um über den Aufnahmezapfen drüber hinweg geführt werden zu können.The contact edge can be straight. But it is also possible that the contact edge has a step shape. In the case of a step shape, the contact edge has a recess upwards, that is to say directed away from the contact body and in the direction of an upper side of the receiving pin. The mounting of the retaining leg of the spring element on the receiving pin can be facilitated by a step-shaped design of the contact edge, since the retaining leg does not have to be deflected so far to be able to be guided over it over the receiving pin.
Um an dem Aufnahmezapfen befestigt werden zu können, weist der Halteschenkel bevorzugt eine fensterartige Öffnung auf, mittels welcher der Halteschenkel den Aufnahmezapfen vorzugsweise um seine gesamte Außenumfangsfläche umgreifen kann. Im befestigten Zustand kann der Aufnahmezapfen durch die fensterartige Öffnung hindurchtauchen.In order to be able to be attached to the receiving pin, the holding leg preferably has a window-like opening, by means of which the holding leg can encompass the receiving pin, preferably around its entire outer circumferential surface. In the fastened state, the receiving pin can dip through the window-like opening.
Bevorzugt kann das Kontaktelement derart ausgebildet sein, dass dieses den Anschluss von zwei elektrischen Leitern gleichzeitig ermöglicht, indem der Kontaktkörper einen ersten Steckraum, in den ein erster elektrischer in eine Steckrichtung zum elektrischen Anschließen an das Kontaktelement einsteckbar ist, und einen zweiten Steckraum, in den ein zweiter elektrischer Leiter in eine Steckrichtung zum elektrischen Anschließen an das Kontaktelement einsteckbar ist, ausbilden kann und indem der Kontaktkörper ein erstes an dem Kontaktkörper angeordnetes Federelement, welches einen Halteschenkel zum Abstützen an dem Kontaktkörper und einen Klemmschenkel zum Wechselwirken mit einem in den ersten Steckraum eingesteckten elektrischen Leiter aufweisen kann, und ein zweites an dem Kontaktkörper angeordnetes Federelement aufweisen kann, welches einen Halteschenkel zum Abstützen an dem Kontaktkörper und einen Klemmschenkel zum Wechselwirken mit einem in den zweiten Steckraum eingesteckten zweiten elektrischen Leiter aufweisen kann, wobei der Kontaktkörper eines ersten Aufnahmezapfen, an welchem der Halteschenkel des ersten Federelements schwimmend gelagert sein kann, und einen zweiten Aufnahmezapfen, an welchem der Halteschenkel des zweiten Federelements schwimmend gelagert sein kann, aufweisen kann.Preferably, the contact element can be designed in such a way that it enables the connection of two electrical conductors at the same time by the contact body having a first plug-in space into which a first electrical plug-in space can be inserted in a plug-in direction for electrical connection to the contact element, and a second plug-in space into which a second electrical conductor can be inserted in a plug-in direction for electrical connection to the contact element, and by the contact body having a first spring element which is arranged on the contact body and which has a holding leg for supporting on the contact body and a clamping leg for interacting with one inserted into the first plug space can have electrical conductors, and can have a second spring element arranged on the contact body, which has a holding leg for supporting on the contact body and a clamping leg for interacting with a second e plugged into the second plug space may have electrical conductor, wherein the contact body of a first receiving pin, on which the retaining leg of the first spring element can be floatingly mounted, and a second receiving pin, on which the retaining leg of the second spring element can be floatingly mounted.
Weiter ist es auch möglich, dass der Kontaktkörper einen Buchsenkontakt oder einen Stiftkontakt aufweist. Der Kontaktkörper kann dann beispielsweise einen Federkraftklemmanschluss zum Anschließen eines elektrischen Leiters zusammen mit einem Buchsenkontakt oder mit einem Stiftkontakt aufweisen.It is also possible for the contact body to have a socket contact or a pin contact. The contact body can then have, for example, a spring-loaded terminal connection for connecting an electrical conductor together with a socket contact or with a pin contact.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt ferner mittels eines Anschlusselements, welche ein Isolierstoffgehäuse aufweist, innerhalb welchem ein Kontaktelement angeordnet ist, welches wie vorstehend beschrieben, aus- und weitergebildet ist. Das Anschlusselement kann beispielsweise eine Anschlussklemme oder ein Steckverbinder sein.The object according to the invention is also achieved by means of a connection element which has an insulating material housing within which a contact element is arranged which is designed and developed as described above. The connection element can be, for example, a connection terminal or a plug connector.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings using preferred embodiments.
Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung eines Kontaktelements gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht, -
2 eine schematische Darstellung des in1 gezeigten Kontaktelements in einer Draufsicht von oben, -
3 eine schematische Darstellung des in1 gezeigten Kontaktelements in einer perspektivischen Ansicht, -
4a -4d ein schematische Schnittdarstellung des in1 gezeigten Kontaktelements während einer Montage der Federelemente an dem Kontaktkörper, -
5 eine schematische Darstellung eines Kontaktelements gemäß der Erfindung mit einem Buchsenkontakt, und -
6 eine schematische Darstellung eines Kontaktelements gemäß der Erfindung mit einem Stiftkontakt.
-
1 a schematic representation of a contact element according to the invention in a side view, -
2 a schematic representation of the in1 shown contact element in a plan view from above, -
3 a schematic representation of the in1 contact element shown in a perspective view, -
4a -4d a schematic sectional view of the in1 contact element shown during assembly of the spring elements on the contact body, -
5 a schematic representation of a contact element according to the invention with a socket contact, and -
6th a schematic representation of a contact element according to the invention with a pin contact.
Das Kontaktelement
Die beiden Steckräume
Das Kontaktelement
Die Halteschenkel
Die beiden Aufnahmezapfen
Die Halteschenkel
Durch die schwimmende Lagerung des Halteschenkels
Die schwimmende Lagerung ist hierbei durch einen an dem Aufnahmezapfen
Der Hinterschnitt
Der Hinterschnitt
An einem zweiten, in der jeweiligen zugeordneten Steckrichtung
Wie in den
Bei dem in
Bei dem in
Im oberen Bereich, das heißt angrenzend zu der Oberseite
Durch die kürze Länge des Aufnahmezapfens
In den hier gezeigten Figuren ist eine Ausgestaltung eines Kontaktelements
Ferner ist es auch möglich, dass das Kontaktelement
Das Kontaktelement
Auch bei den in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- KontaktelementContact element
- 110110
- KontaktkörperContact body
- 111a, 111b111a, 111b
- SteckraumPlug-in space
- 112112
- Trennwandpartition wall
- 113a, 113b113a, 113b
- FederelementSpring element
- 114a, 114b114a, 114b
- HalteschenkelRetaining leg
- 115a, 115b115a, 115b
- KlemmschenkelClamp leg
- 116a, 116b116a, 116b
- Bogenförmiger AbschnittArched section
- 117a, 117b117a, 117b
- AufnahmezapfenReceiving pin
- 118118
- Oberflächesurface
- 119a, 119b119a, 119b
- Öffnungopening
- 120a, 120b120a, 120b
- HinterschnittUndercut
- 121a, 121b121a, 121b
- SeitenflächeSide face
- 122a, 122b122a, 122b
- Erster EndabschnittFirst end section
- 123a, 123b123a, 123b
- Zweiter EndabschnittSecond end section
- 124a, 124b124a, 124b
- AnlagekanteContact edge
- 125a, 125b125a, 125b
- OberseiteTop
- 126126
- AussparungRecess
- 127127
- BuchsenkontaktSocket contact
- 128128
- Stiftkontakt Pin contact
- Ea, Eb E a , E b
- SteckrichtungMating direction
- Sa, Sb S a , S b
- VerschieberichtungShift direction
Claims (9)
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