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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf das Gebiet von Kontakten zum Kontaktieren eines
elektrischen Leiters, und insbesondere bezieht sie sich auf einen
Kontakt mit einem Anschluss- oder Leiterbesfestigungsteil zum Halten
und Kontaktieren eines elektrischen Leiters im Kontakt.
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Solche Kontakte werden beispielsweise
in ein isolierendes Gehäuse
eines Steckverbinders eingesetzt. Um den Steckverbinder möglichst
kompakt ausbilden zu können,
ist es wünschenswert,
dass die Kontakte so wenig Raum wie möglich einnehmen. Insbesondere
ist daher auch eine platzsparende Verbindungstechnik der Kontakte
mit den zu kontaktierenden Leitern von Vorteil. In der Technik werden dazu
eine Reihe von Anschlussprinzipien verwendet, die beispielsweise
Lötverbindungen,
Crimpverbindungen oder Schraubanschlüsse umfassen.
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Die zuvor erwähnten Anschlusstechniken erfordern
beim Verbinden des Leiters mit dem Kontakt besondere Hilfsmittel
oder Werkzeuge. Beispielsweise benötigt man für eine Lötverbindung ein Lötwerkzeug
und relativ hohen Zeit- und
Arbeitsaufwand. Für Crimpanschlüsse wird
ebenso ein spezielles Werkzeug gebraucht, das den Abmessungen des
Kontaktes angepasst sein muss. Schraubanschlüsse erfordern mehr Platz und
zum Befestigen des Leiters am Kontakt muss ein Schraubenzieher verwendet
werden.
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Ferner ist es wünschenswert, dass sich der Leiter
leicht aus dem Kontakt lösen
lässt und
ein neuer Leiter wieder ohne großen Aufwand darin eingesetzt
werden kann. Insbesondere sollte der Kontakt wiederverwendbar sein
und der Austausch des Leiters auch bei in den Isolierblock eingesetzten
Kontakt ohne großen
Platzaufwand möglich
sein.
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In der
DE 201 19 530 U1 ist ein
elektrisches Kontaktelement beschrieben, das als Stiftkontakt oder
Buchsenkontakt ausgebildet ist und einen Steckbereich und ein Anschlussende
aufweist. An das Anschlussende des Kontaktelements wird ein elektrischer
Leiter durch Aufbringen einer Hülse
auf das Anschlussende angeschlossen, wobei aus der Wandung der Hülse Federarme
ausgestanzt sind, die in den Hülseninnenraum
gerichtet sind und in eine Bohrung im Anschlussende des Kontaktelements eintauchen.
An der Hülse
ist ein über
ein Sägezahngewinde
des Kontaktelements aufschiebbarer Kragen zum Halten der Hülse auf
dem Kontaktelement ausgebildet.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, mit
wenig Aufwand eine lösbare
Verbindung zwischen einem Kontakt, insbesondere zum Einsatz in einem
Steckverbinder, und einem elektrischen Leiter zu schaffen. Insbesondere
sollte die Verbindung einerseits kein spezielles Werkzeug erfordern,
andererseits einen geringen Platzbedarf haben und einen guten elektrischen
Kontakt und einen sicheren Halt des Leiters im Kontaktelement realisieren.
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Die vorliegende Erfindung sieht zur
Lösung der
zuvor genannten Aufgabe einen einstückig ausgebildeten Kontakt
mit einem Kontaktteil zum Kontaktieren eines passenden Gegenkontakts
und mit einem Leiterbefestigungsteil zum Halten eines Leiteranschlussteils
eines elektrischen Leiters vor. Der Leiterbefestigungssteil weist
eine Aufnahmekammer auf, in die der Leiteranschlussteil in eine
Längsrichtung
einschiebbar ist. Ferner weist der Leiterbefestigungssteil wenigstens
zwei erste und zweite Klemmelemente auf, die derart angeordnet sind,
dass ihre jeweiligen ersten und zweiten Klemmteile über jeweiligen
ersten und zweiten Öffnungen
in die Aufnahmekammer an im Wesentlichen einander gegenüber liegenden
Seiten des Leiterbefestigungsteils und in die Längsrichtung der Aufnahmekammer
versetzt zueinander positioniert sind. Weiterhin sind die Klemmelemente
derart ausgebildet, dass sie mit über den Leiterbefestigungssteil
aufschiebbaren Druckmittel zusammenarbeiten, die beim Aufschieben über den Leiterbefestigungssteil
mit den wenigstens zwei Klemmelementen in Eingriff kommen zum Drücken der
Klemmteile durch die Öffnungen
in die Aufnahmekammer gegen den Leiteranschlussteil.
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Gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung kann wenigstens eines der Klemmelemente zusätzlich Schneidmittel
aufweisen, die sich in eine Isolier ummantelung des Leiters zum Kontaktieren
des Leiters schneiden. Dadurch kann auf einfache und sichere Weise
auch ein Leiteranschlussteil mit Isolierummantelung durch den Kontakt
der Erfindung kontaktiert und daran befestigt werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsbeispielen
in Zusammenhang mit der angefügten
Zeichnung, wobei die Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische Längsschnittansicht
eines Teils eines Kontakts mit einer Druckhülse gemäß der Erfindung in einem ersten
Zustand;
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2 eine
schematische Längsschnittansicht
des Teils des Kontakts mit der Druckhülse der 1 in einem zweiten Zustand;
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3a eine
schematische Vorderansicht eines abgewandelten Leiterbefestigungsteils
eines Kontakts;
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3b eine
schematische Draufsicht des Leiterbefestigungsteils der 3a;
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4a eine
schematische Vorderansicht der Druckhülse der 1;
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4b eine
schematische Draufsicht der Druckhülse der 4b;
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5 eine
schematische Draufsicht eines Leiterbefestigungsteils gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel.
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In den 1 und 2 ist schematisch ein Teil eines
Kontaktes 1 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt. Der Kontakt 1 dient zum Kontaktieren
und Halten eines elektrischen Leiters 3 und ist selbst
in einen Isolierkörper 5 eines
Steckverbinders eingesetzt. Der elektrische Leiter 3 weist
eine Isolierummantelung 7 auf, die eine sich aus einer
Vielzahl von Drähten
zusammensetzenden Litze 9 umgibt. An einem Ende des elektrischen
Leiters 3 ist ein Leiteranschlussteil 11 von der Isolierummantelung 7 befreit,
so dass der Leiteranschlussteil 11 durch den Kontakt 1 elektrisch
kontaktiert werden kann.
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Der Kontakt 1 weist einen
Kontaktteil 13 und ein Anschlussende bzw. einen Leiterbefestigungsteil 15 auf,
die einstückig
und aus elektrisch leitendem Material gefertigt sind. Der nicht
genauer dargestellte Kontaktteil 13 ist beispielsweise
als Steckerstift oder -buchse ausgebildet und arbeitet mit einem
nicht gezeigten Gegenkontaktteil eines nicht gezeigten Gegenkontakts
für eine
Steckverbindung zusammen. Der Kontaktteil 13 kann aus Metall
gedreht oder aus einem Metallblech gestanzt und dann gerollt sein. Ferner
kann er, wie dargestellt, hohl oder aus Vollmaterial ausgebildet
sein.
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Der Kontaktteil 13 wird
in einer im Isolierkörper 5 ausgebildeten
Bohrung 17 gehalten. Beispielsweise kann der Kontakt 1 derart
ausgebildet sein, dass er lösbar
im Isolierkörper 5 angeordnet
werden kann. Wie dem Fachmann geläufig ist, kann dies durch Verrasten
des Kontakts 1 im Isolierkörper 5 oder
Einlegen des Kontakts 1 zwischen Schalen des Isolierkörpers 5 oder
durch eine andere geeignete lösbare
Halterungen für
den Kontakt 1 im Isolierkörper 5 realisiert
werden. Zu diesem Zweck kann der Kontakt 1, vorzugsweise
am Kontaktteil 13 nicht gezeigte Rast- oder Haltemittel
aufweisen, die mit nicht gezeigten Gegenrast- oder Haltemitteln
im Isolierkörper 5 für einen
sicheren Halt des Kontakts 1 darin zusammenarbeiten.
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Der Leiterbefestigungsteil 15 ist
als Hülse geformt
und dient zum Anschließen
des elektrischen Leiters 3 an den Kontakt 1 und
insbesondere zum Aufnehmen und Halten des Leiteranschlussteils 11 des
elektrischen Leiters 3. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
der 1 und 2 ist der Leiterbefestigungsteil 15 am
oberen Ende des Kontakts 1 ausgebildet und ragt im Wesentlichen
aus dem Isolierkörper 5 am
hinteren Ende des Steckverbinders heraus. Wie genauer in den 3a und 3b dargestellt ist, weist er eine allgemein
zylindrische Außenwand 19 auf,
die eine Aufnahmekammer 21 und eine Aufnahmeöffnung 23 definieren,
durch die der Leiteranschlussteil 11 in den Figuren von
oben aus in eine Einschub- oder Längsrichtung A, also sozusagen vom
hinteren Ende des Kontakts 1 aus in die Aufnahmekammer 21 eingeschoben
werden kann.
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Die Außenwand 19 schließt sich
an den Kontaktteil 13 des Kontakts 1 an und ist
mit diesem verbunden. Beispielsweise kann der Leiterbefestigungsteil 15 einstückig mit
dem Kontaktierteil 13 aus einem Metallblech ausgestanzt
werden und dann zum Kontakt 1 gerollt werden. Er könnte aber
auch durch beispielsweise Schweißen oder Löten mit dem Kontaktierteil 13 fest
verbunden werden.
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Der Leiterbefestigungsteil 15 weist
ein erstes und ein zweites Klemmelement 25 und 27 auf,
die als Federklemme zum Halten des Leiteranschlussteil 11 im
Leiterbefestigungsteil 15, wie in der Folge noch genauer
beschrieben wird, wirken. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten
Klemmelemente 25 und 27 aus der hülsenförmigen Außenwand 19 des
Leiterbefestigungsteils 15 heraus und integral mit dieser geformt.
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Das erste Klemmelement 25 weist
einen ersten Anlenkarm oder -schenkel 29 auf, der von einem in
Längsrichtung
A oberen Teil der Außenwand 19 unter
einem spitzen Winkel absteht und an einer ersten Anlenkstelle 31 mit
dieser verbunden ist. Am äußeren Ende
des ersten Anlenkarms 29 ist ein erstes Betätigungsmittel 33 in
der Form einer ersten Betätigungskuppe 35 ausgebildet.
Anschließend
an das erste Betätigungsmittel 33 weist
das erste Klemmelement 25 einen ersten Klemmteil in der
Form eines ersten Klemmvorsprungs 37 auf, der sich wiederum von
der ersten Betätigungskuppe 35 aus
nach innen auf die Außenwand 19 zu
erstreckt.
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Das erste Klemmelement 25 ist über einer ersten Öffnung 39 in
der Außenwand 19 des
Leiterbefestigungsteils 15 angeordnet, durch die der erste Klemmvorsprung 37 in
das Innere der Aufnahmekammer 21 greift, wenn das erste
Klemmelement 25 beispielsweise an seinem Betätigungsmittel 33 nach Innen
auf die Außenwand 19 zu
gedrückt
wird.
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Ähnlich
zum ersten Klemmelement 25 ist das zweite Klemmelement 27 an
die Außenwand 19 des Leiterbefestigungsteils 15 angeformt
und weist einen zweiten Anlenkarm oder -schenkel 41 auf,
der an einer zweiten Anlenkstelle
43 mit der Außenwand 19 verbunden
ist und von dieser unter einem spitzen Winkel in die Längsrichtung
A wegragt. Am äußeren Ende
des zweiten Anlenkarms sind zweite Betätigungsmittel 45 in
Form einer zweiten Betätigungskuppe 47 ausgebildet,
an die sich ein zweiter Klemmteil in der Form eines zweiten Klemmvorsprungs 49 anschließen, der
in Richtung auf die Außenwand 19 ragt.
Das zweite Klemmelement ist über
einer zweiten Öffnung 51 in
der Außenwand 19 angeordnet, durch
die der Klemmvorsprung 49 beim Drücken gegen die zweiten Betätigungsmittel 45 in
Richtung auf die Außenwand 19 in
die Aufnahmekammer 21 bewegt werden kann.
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Die ersten und zweiten Öffnungen 39 und 51 erstrecken
sich im gezeigten Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen über
die Gesamtlänge
der ersten und zweiten Klemmelemente 25 und 27,
also von den ersten und zweiten Anlenkstellen 31 und 43 aus
bis etwas unterhalb von den ersten und zweiten Klemmvorsprüngen 35 und 49 (siehe
auch 1 und 2). Die ersten und zweiten Öffnungen 39 und 51 sind
in Umfangsrichtung des Leiterbefestigungsteils 15 so bemessen,
dass sie die ersten und zweiten Klemmelemente 25 und 27 vollständig aufnehmen
können.
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Die ersten und zweiten Klemmelemente 25 und 27 sind
vorzugsweise als Blattfedern mit den Anlenkarmen 29 und 41 als
elastische Federarme ausgebildet, die an einander gegenüberliegenden
Seiten des Leiterbefestigungsteils 15 angeordnet sind.
Im in 3a und 3b dargestellten Ausführungsbeispiel
haben die ersten und zweiten Anlenkstellen 31 und 43 einen
im Wesentlichen gleichen Abstand von der die Aufnahmeöffnung 23 definierenden
Kante und liegen einander gegenüber.
Der zweite Anlenkarm 41 ist jedoch länger als der erste Anlenkarm 29,
so dass die ersten und zweiten Klemmvorsprünge 37 und 49 in die
Einschub- oder Längsrichtung
A versetzt positioniert sind. In einer Abwandlung, wie sie aus 1 ersichtlich ist, unterscheidet
sich die Länge
der beiden Anlenkarme 29 und 41 nicht wesentlich,
jedoch sind die Anlenkstellen 31 und 43 in Längsrichtung
A gegeneinander versetzt, so dass wieder eine längsversetzte Anordnung der
ersten und zweiten Klemmvorsprünge 37 und 49 erreicht
wird.
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Im in den 1, 3a und 3b gezeigten unbetätigten Zustand
der Klemmelemente 25 und 27 sind die Klemmvorsprünge 37 und 49 zwar
schon innerhalb den Öffnungen 39 und 51 angeordnet,
ragen aber nicht wesentlich in die Aufnahmekammer 21 hinein,
so dass sie den Einschub des Leiteranschlussteils 11 in
den Leiterbefestigungsteil 15 nicht merklich behindern.
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Zum Halten des Leiteranschlussteils 11 in der
Aufnahmekammer 21 werden die ersten Klemmvorsprünge 37 und 49 durch
Druckmittel 61 (siehe 1 und 2) nach Innen in die Aufnahmekammer 21 hinein
und gegen die Litzen 9 des Leiteranschlussteils 11 bewegt
und dort durch die Druckmittel 61 gehalten. Im in der 2 gezeigten Zustand drücken die
ersten Klemmvorsprünge 37 und 49 längenversetzt
an gegenüberliegenden
Seiten gegen den Leiteranschlussteil 11 so dass dieser
s-förmig
im Leiterbefestigungssteil 15 festgeklemmt wird.
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Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der 1 und 2 weisen die Druckmittel 61 eine Druckhülse 63 auf,
die aus einem ausreichend festen Kunststoff oder Metall gefertigt
sein kann. Wie genauer in den 4a und 4b dargestellt ist, weist
die zylindrische Druckhülse 63 eine
im Wesentlichen glatte zylindrische Innenoberfläche 65, eine eine
untere Öffnung 67 definierende
Unterkante 69 und eine eine obere Öffnung 71 definierende
Oberkante 73 auf. An der Oberkante 73 ist ein
Halte- oder Griffteil 75 ausgebildet, an dem beispielsweise
eine Kraft zum Abziehen der Druckhülse 63 von dem Leiterbefestigungsteil 15 angesetzt
werden kann. Die Unterkante 69 ist zur Innenwand 65 hin
abgeschrägt.
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Wie in den 1 und 2 schematisch
dargestellt ist, wird die Druckhülse 63 über den
Leiter 3 aufgeschoben und der Leiteranschlussteil 11 wird
in die Aufnahmekammer 21 des Leiterbefestigungsteils 15 des
Kontakts 1 eingebracht. Die abgeschrägte Unterkante 69 erleichtert
das Schieben der Druckhülse 63 über den
Leiterbefestigungsteil 15, wobei die Unterkante 69 die
beiden Anlenkarme 29 und 41 nach innen drückt und
schließlich
mit den ersten und zweiten Betätigungskuppen 35 und 47 in
Eingriff kommt. Der Innendurchmesser der Innenoberfläche 65 der Druckhülse 63 ist
vorzugsweise nur gering größer als der
Außendurchmesser
der Außenwand 19 des
Leiterbefestigungsteils 15, so dass die ersten und zweiten
Anlenkarme 29 und 41 und die Betätigungskuppen 35 und 47 durch
die Innenwand 65 der Druckhülse 63 im Wesentlichen
innerhalb der Öffnungen 39 und 51 und
somit fluchtend mit der Außenwand 19 gehalten
werden.
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In dem in der 2 gezeigten betätigten Zustand klemmt der erste
Klemmvorsprung 37 den Leiteranschlussteil 11 gegen
den zweiten Anlenkarm 41 und der zweite Klemmvorsprung 49 klemmt
den Leiteranschlussteil 11 gegen die Innenseite der Aufnahmekammer 21.
In dieser s-förmigen
Konfiguration wird der Leiter 3 zugsicher im Kontakt 1 gehalten. Zum
Lösen des
Leiteranschlussteils 11 aus dem Kontakt 1 wird
die Druckhülse 63 vom
Leiterbefestigungsteil 15, beispielsweise von Hand oder
unter zu Hilfenahme eines geeigneten Werkzeugs, abgenommen und die
Klemmvorsprünge 41 und 49 geben
den Leiter 3 frei, so dass dieser aus dem Kontakt 1 genommen
werden kann.
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Bei einem Steckverbinder mit mehreren
Kontakten von der Art des Kontaktes 1 kann alternativ zu mehreren
getrennten Druckhülsen 63 eine
nicht gezeigte Druckplatte als Druckmittel eingesetzt werden, die
aus Isolierstoff gefertigt ist. Die Druckplatte weist eine der Anzahl
von Kontakten entsprechende Anzahl von Bohrungen auf, die die gegen
die Klemmelemente drückenden
jeweiligen Innenoberflächen vorsehen.
Die Druckplatte wird zum Befestigen der Leiter an den Kontakten über die
Leiterbefestigungsteile der Kontakte geschoben, wodurch gleichzeitig alle
Leiter an den Kontakten des Steckverbinders befestigt und beim Abziehen
der Drucklatte wieder von diesen gelöst werden können.
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Je nach Bedarf kann die Druckhülse 63 oder die
zuvor erwähnte
Druckplatte zusätzlich
am Kontaktelement bzw. den Kontaktelementen und/oder am Isolierkörper des
Steckverbinders geeignet befestigt sein, beispielweise durch verrasten,
oder sie können
lediglich durch die Federkraft der Klemmelemente der Kontakte gehalten
werden.
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In 5 ist
eine Abwandlung des Leiterbefestigungsteils 83 mit einem
ersten Klemmelement 85 in schematischer Draufsicht gezeigt.
Der Aufbau des Leiterbefestigungsteils 83 ist dem des Leiterbefestigungsteils 15 des
ersten Ausführungsbeispiels der 3a und 3b sehr ähnlich, und äquivalente
Elemente, wie beispielsweise die Außenwand 19, sind daher
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im Unterschied zum Leiterbefestigungsteil 15 ist
der Leiterbefestigungsteil 83 als Schneidklemme ausgebildet,
die beim Halten des Leiters 3 durch die auf dem Leiteranschlussteil 11 belassene
Isolierummantelung 7 schneidet und dadurch die Litzen 9 elektrisch
kontaktiert.
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Im in 5 gezeigten
Ausführungsbeispiel weist
ein erstes Klemmelement 85 des Leiterbefestigungsteils 83 am
Ende eines analog zum Anlenkarm 29 des ersten Ausführungsbeispiels
ausgebildeten Anlenkarm 89 Schneidklemmmittel in der Form
eines Schneidklemmvorsprungs 97 auf. Der Schneidklemmvorsprung 97 ist
durch zwei Schneidklemmschenkel 101 und 103 ausgebildet,
die in der Mitte des Schneidklemmvorsprungs 97 einen Schlitz
oder Spalt 105 definieren. Kanten 107 und 109 des
Schlitzes 105 sind als Schneiden geformt, die beim Drücken des
Klemmelements 85 gegen den Leiter 3 durch dessen
Isolierummantelung 7 schneiden und die Litze 9 elektrisch
kontaktieren.
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Aus der vorangegangenen Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
ergeben sich für
den Fachmann Änderungen
und Modifikationen. Beispielsweise ist es denkbar, das zweite Klemmelement 27 als
Schneidklemme auszubilden oder beide Klemmelemente als Schneidklemmen
vorzusehen. Ferner müssen
die Klemmarme 29 und 41 nicht als Federarme ausgebildet
sein. Es reicht, wenn sie ausreichend verformbar sind, so dass sie über die
Druckmittel gegen den Leiteranschlussteil des Leiters gedrückt werden
können
und diesen zwischen ihnen klemmen. Beim Herausnehmen des Leiters
brauchen die Klemmelemente dann nur zurück in ihre in 1 gezeigte Ausgangsstellung gebogen werden, so
dass sich der Leiteranschlussteil aus dem Kontakt nehmen lässt. Ferner
können
mehr als zwei Klemmelemente für
das Klemmen des Leiteranschlussteils im Leiterbefestigungsteil eingesetzt
werden, die dann beispielsweise gleichmäßig um den Umfang des Leiterbefestigungsteils
verteilt sind. Auch ist der Kontakt gemäß der Erfindung nicht auf den
Einsatz bei Leitern mit Litzen beschränkt. Solche Änderungen
und Modifikationen sollen vom Umfang der angefügten Ansprüche mit umfasst sein.