DE10334078A1

DE10334078A1 - Kontaktelement mit Befestigungselement

Info

Publication number: DE10334078A1
Application number: DE2003134078
Authority: DE
Inventors: Erwin Robert Deininger
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement mit einem Kontaktstück und mit Mitteln zum Halten eines Anschlussabschnitts eines einzelnen isolierten elektrischen Leiters, auch Leitung, in mechanischem und elektrischem Kontakt mit dem Kontaktstück, wobei das Kontaktstück eine eine Aufnahmeöffnung aufweisende Anschlusskammer für den Anschlussabschnitt hat und die Haltemittel als Kontaktierungselement ausgebildet sind, welches am Kontaktstück elektrisch leitend befestigt ist und den in die Anschlusskammer eingesetzten Anschlussabschnitt der Leitung durch dessen Isolierummantelung hindurchdringend elektrisch kontaktiert und mechanisch hält.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement mit einem Kontaktstück und mit Mitteln zum Halten eines Anschlussabschnitts einer elektrischen Leitung in mechanischem und elektrischem Kontakt mit dem Kontaktstück.

Kontaktelemente sind in einer großen Anzahl bekannt. Beispielsweise sei auf EP 0 398 559 A2 und das deutsche Gebrauchsmuster 81 37 697 hingewiesen.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Kontaktelement nach dem Anspruch 1 vor.

Durch das erfindungsgemäße Kontaktelement wird eine einfache sowie eine sichere Kontaktgabe zwischen einem Anschlussabschnitt und dem Kontaktelement erreicht. Dadurch dass vorzugsweise ein Befestigungselement fest in einem Kontaktstück integriert ist, kann das Kontaktelement auch ohne einen Kontaktträger verwendet werden. Im ersten Hauptausführungsbeispiel ist das Befestigungselement als eine Schneidklemme ausgebildet. Im zweiten Hauptausführungsbeispiel ist das Befestigungselement als eine Piercing-Nadel ausgeführt. Die Schneidklemme ist durch seitlich angeordnete Schlitze, bzw. die Piercing-Nadel durch Bohrungen am Grund und am Eingangsbereich des Kontaktanschlusses bzw. der Anschlusskammer angeordnet. Das Befestigungselement bzw. die Schneidklemme oder die Piercing-Nadel ist am Grund fest und elektrisch leitend mit dem Kontaktstück und in seinem vorderen Bereich bewegbar und nicht federnd angeordnet. Im oberen beweglichen Teil der Schneidklemme ist eine Öffnung zur Aufnahme der anzuschließenden Leitung vorgesehen. Nach dem Einführen des Anschlussabschnitts des Leiters in die Anschlusskammer wird durch Eindrücken des Befestigungselements in diesen oberen Bereich der elektrische Leiter durch dessen Isolierummantelung hindurchdringend elektrisch kontaktiert und mechanisch gehalten.

Das Befestigungselement, insbesondere die Schneidklemme, bzw. Piercing-Nadel ist Bestandteil des Kontaktelements welches in eine Kontaktkammer eingerastet werden kann, kann aber auch in einen Steckverbinder bereits montiert sein. Auch ist die Verwendung an einem Kontaktträger ohne Gehäuse möglich. Bei der Bewegung des erfindungsgemäßen Kontaktelements werden im Allgemeinen beim Anschluss von Litzen keine speziellen Werkzeuge benötigt. Gegebenenfalls kann das Befestigungselement, insbesondere die Schneidklemme, bzw. die Piercing-Nadel durch Druck mit einer Zange oder mittels eine Schraubendrehers durch Abstützung am Kontaktträger gedrückt bzw. der elektrische Kontakt mit dem Leiter hergestellt werden. Durch entsprechende Ausbildung der Kontaktstücke mit Schneidklemmen, bzw. Piercing-Nadeln können unterschiedliche Anschlussgrößen angeschlossen und durch seitliches Eindrücken mit einem Schraubendreher wieder gelöst werden.

Bei ordnungsgemäßer und sachlicher Anwendung kann der Anschlussvorgang mehrmals wiederholt werden.

Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
1 einen Teilschnitt eines oberen Teils eines eine Schneidklemme aufweisenden Kontaktelements;
2 eine Darstellung ähnlich 1, wobei hier ein elektrischer Leiter mechanisch und elektrisch mittels der Schneidklemme mit dem Kontaktelement verbunden dargestellt ist;
3 eine Draufsicht auf den oberen Teil des Kontaktelements, wobei der Befestigungsteil der Schneidklemme nicht gezeigt ist;
4 eine Darstellung ähnlich 3, wobei sich die Schneidklemme in einer Halteposition befindet;
5 einen Teilschnitt eines oberen Teils eines eine Piercing-Nadel aufweisenden Kontaktelements;
6 eine Darstellung ähnlich 5, wobei hier ein elektrischer Leiter mechanisch und elektrisch mittels der Piercing-Nadel mit dem Kontaktelement verbunden dargestellt ist;
7 eine Draufsicht auf den oberen Teil des Kontaktelements, wobei der Befestigungsteil der Piercing-Nadel nicht gezeigt ist;
8 eine Darstellung ähnlich 7, wobei sich die Piercing-Nadel in einer Halteposition befindet.
In den 1 bis 4 sind ein erstes und in den 5 bis 8 ein zweites Haupt ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, die sich unterscheiden durch die Gestaltung eines noch zu beschreibenden insbesondere die Kontaktverbindung herstellenden Befestigungselements im folgenden Kontaktierungselement 41 für einen Leiter genannt.
Insbesondere in 1 erkennt man den oberen Teil eines Kontaktelements 1. Das Kontaktelement 1 besteht aus einem Kontaktstück 11 und einer daran angebrachten Schneidklemme 41. Das Kontaktstück 11 seinerseits besteht aus einem Kontaktteil 13 sowie vorzugsweise einstückig damit ausgebildet einem Aufnahmeteil 15 für einen Anschlussabschnitt 9 (vgl. 2). Der Anschlussabschnitt 9 einer Leitung 3, die aus einem elektrischen, eine Isolierummantelung 5 aufweisenden Leiter 7 besteht. Der Leiter 7 ist vorzugsweise z.B. ein Kupferdraht, kann aber auch eine Litze sein.
Der Kontaktteil 13 kann ein Kontaktstift sein, kann aber auch in der Form einer Buchse ausgebildet sein.
Wie ferner in 1 dargestellt ist, weist der Aufnahmeteil 15 eine Aufnahmeöffnung 23 auf, die zu einer Anschlusskammer (Aufnahmebohrung) 21 führt, die vorzugsweise nahezu die gesamte Länge des Aufnahmeteils 15 einnimmt. Die Anschlusskammer 21 besitzt eine Wand 22 von vorzugsweise zylindrischer Gestalt mit einer Innenoberfläche 25. Der Aufnahmeteil 15 besitzt eine Außenoberfläche 17. Durch die Wand 22 hindurch verläuft in der Nähe eines Bodens der Kammer 21 eine Befestigungsöffnung 27 (für das Kontaktierungs element 41) bis zur Innenoberfläche 25. Vorzugsweise fluchtend mit der Befestigungsöffnung 27 ist an der entsprechenden Stelle der gegenüberliegenden Wand 22 eine Befestigungsöffnung 28 ausgebildet. Im oberen Bereich nahe der Aufnahmeöffnung 23 befindet sich auf der gleichen Seite wie die Befestigungsöffnung 27 eine Eintrittsöffnung 29 für das Kontaktierungselement 41 welches vorzugsweise, wie dargestellt, als eine Schneidklemme 41 ausgebildet ist. In etwa fluchtend mit der Eintrittsöffnung 29 kann eine weitere Öffnung 31 ausgebildet sein wie dies beispielsweise nur in 3 und 4 angedeutet ist.
In dem in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schneidklemme 41 insgesamt aus einem Blechstreifen ausgebildet. Es ist möglich, das Kontaktierungselement auch aus Draht beispielsweise als eine Piercing-Nadel zu gestalten wie in den 5 bis 8 weiter ausgeführt ist. Vorzugsweise besteht das Kontaktierungselement aus einem nicht federnden elektrisch leitfähigen Material.
Es ist auch möglich das Kontaktierungselement, insbesonders die Schneidklemme als integrales Bestandteil des Kontaktstückes zu fertigen.
Die Schneidklemme 41 weist an dem einen Ende einen Befestigungsteil 43 auf, mit dem die Schneidklemme 41 am Kontaktstück 11 befestigt ist. Der Befestigungsteil 43 besitzt ein Befestigungsende 44. Anschließend an den Befestigungsteil 43 verläuft ein Verbindungsteil 49 unter einem Winkel gegenüber dem vorzugsweise ebenen horizontal verlaufenden Befestigungsteil 43 und bildet sozusagen nach außen gegenüber der Wand 22 des Aufnahmeteils 15 einen spitzen Winkel α. Einstückig mit dem Verbindungsteil 49 und in etwa parallel und in gleicher Richtung wie der Befestigungsteil 43 verläuft ferner ein Leiterhalteteil 51, welches ein freies Ende 45 besitzt. Der Leiterhalteteil 51 besitzt eine Öffnung 47 (3) mit Schneidkanten um am Anschlussabschnitt 9 der Leitung 3 durch die Isolierummantelung 5 seitlich, bzw. tangential hindurchdringend den Leiter 7 elektrisch zu kontaktieren und die Leitung 3 mechanisch zu halten. Im Ganzen hat die Scheidklemme 41 einen U-förmigen bzw. J-förmigen Längsschnittverlauf.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist der Befestigungsteil 43 in die vorzugsweise schlitzförmigen Öffnungen 27 und 28 im Bereich des unteren Endes der Anschlusskammer 21 eingesetzt, wobei das Befestigungsende 44 in die Öffnung 28 eingepresst oder darin in anderer Weise metallisch verbunden und damit elektrisch leitend befestigt ist. Ferner ist das Befestigungsteil 43 vorzugsweise auch in die Öffnung 27 eingepresst. Die Schneidklemme kann auch durch Einrasten, Einkerben, Ein- bzw. Anschweißen oder Einlöten am Kontaktstück 11 elektrisch leitend befestigt sein.
In einer alternativen Ausführung kann die Schneidklemme 41 in nur einer Öffnung 27 befestigt werden und dabei ist die Öffnung 28 nicht nötig (in den Figuren nicht dargestellt).
Die Schneidklemme 41 kann aber auch mit dem Befestigungsteil 43 im Aufnahmeteil 15 unterhalb der Anschlusskammer 21, bzw. im Kontaktteil 13, auch beispielsweise schräg (J-förmig) nach unten eingesetzt und befestigt werden.
Bei einer alternativen Befestigungsmöglichkeit für die Schneidklemme aus 1 ist der Befestigungsteil als Haltebügel bzw. Haltering ausgeformt, der das Kontaktstück 11 umschließt, also an dessen Außenumfang befestigt ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel für die Befestigung der Schneidklemme ist der Befestigungsteil am Kontaktstück anliegend und dort befestigt, insbersonders angeschweißt.
Die Schneidklemme 41 kann verschiedene Positionen einnehmen, wobei 1 die Aufnahmeposition der Schneidklemme 41 zeigt. In 2 ist die Halteposition oder auch Klemmposition der Schneidklemme 41 gezeigt. In dieser Position ist mit der Öffnung 47 des Leiterhalteteils 51 der Anschlussabschnitt 9 der Leitung 3 durch die Isolierummantelung 5 seitlich, bzw. tangential hindurchdringend der Leiter 7 elektrisch kontaktiert und die Leitung 3 mechanisch gehalten.
3 zeigt eine Position zwischen der in 1 gezeigten Aufnahmeposition und der in 2 und 4 gezeigten Halteposition.
In den 5 bis 8 ist das zweite eine Piercing-Nadel 141 als Kontaktierungselement verwendende Hauptausführungsbeispiel dargestellt. Im Folgenden werden vor allem die Unterschiede zum ersten Hauptausführungsbeispiel aus den 1 bis 4 erläutert.
Wie in 5 gezeigt ist weist die Piercing-Nadel 141 an dem einen Ende einen Befestigungsteil 143 auf, mit dem die Piercing-Nadel 141 am Kontaktstück 11 befestigt ist. Der Befestigungsteil 143 besitzt ein Befestigungsende 144. Anschließend an den Befestigungsteil 143 verläuft ein Verbindungsteil 149 unter einem Winkel gegenüber dem vorzugsweise ebenen waagrecht verlaufenden Befestigungsteil 143, sozusagen nach außen gegenüber der Wand 22 des Aufnahmeteils 15, d.h. unter einem spitzen Winkel α. Einstückig mit dem Verbindungsteil 149 und in etwa parallel und in gleicher Richtung wie der Befestigungsteil 143 verläuft ferner ein Leiterhalteteil 151, welches ein freies Ende 145 besitzt. Der Leiterhalteteil 151 besitzt eine Spitze 147 um bei dem Anschlussabschnitt 9 der Leitung 3 durch die Isolierummantelung 5 zentral, bzw. radial hindurchdringend den Leiter 7 elektrisch zu kontaktieren und die Leitung 3 mechanisch zu halten. Der Leiter 7 ist vorzugsweise eine Litze. Diese sich nach dem Eindrücken der Piercing-Nadel 141 ergebende Halteposition ist in 6 dargestellt. Im Ganzen hat die Piercing-Nadel 141 einen U-förmigen bzw. J-förmigen Längsschnittverlauf.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, ist das Befestigungsteil 143 in vorzugsweise als Bohrungen ausgeführte Öffnungen 127 und 128 im Bereich des unteren Endes der Anschlusskammer 21 eingesetzt, wobei das Befestigungsende 144 in die Öffnung 128 eingepresst oder darin in anderer Weise metallisch verbunden und damit elektrisch leitend befestigt ist. Ferner ist das Befestigungsteil 143 vorzugsweise auch in die Öffnung 127 eingepresst.
Im oberen Bereich nahe der Aufnahmeöffnung 123 befindet sich auf der gleichen Seite wie die Befestigungsöffnung 127 eine Eintrittsöffnung 129 für die Piercing-Nadel 141. In etwa fluchtend mit der Eintrittsöffnung 129 kann eine weitere Öffnung 131 ausgebildet sein wie dies beispielsweise nur in 5 dargestellt ist.
Die Piercing-Nadel 141 ist vorzugsweise mit rundem Querschnitt gefertigt, kann natürlich aber auch einen quadratischen, rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt haben.
Die Befestigungsmöglichkeiten und Positionsalternativen der Piercing-Nadel 141 sind analog zu den in der Beschreibung der Schneidklemme 41 bereits erwähnten.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in einfacher Weise ein einzelner isolierter elektrischer Leiter 3 an dem Kontaktelement 1 befestigt und gleichzeitig eine gute elektrische Verbindung hergestellt. Der Anschlussabschnitt 9 des elektrischen Leiters 3 wird in die Anschlusskammer 21 durch die Aufnahmeöffnung 23 eingesetzt. Sodann wird die Schneidklemme 41 mit ihrem Leiterhalteteil 51, bzw. die Piercing-Nadel 141 mit ihrem Leiterhalteteil 151 in die Anschlusskammer 21 gedrückt und dabei die Isolierummantelung 5 der Leitung 3 seitlich und tangential, bzw. durch die Piercing-Nadel zentral und radial durchdrungen und damit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Leiter 7 und dem Kontaktstück 11 hergestellt und die in den 2 und 4, bzw. 6 und 8 gezeigte Halte- und Kontaktposition erreicht, d.h. gleichzeitig wird die Leitung 3 mechanisch gehalten.
Die Schneidklemme 41 bzw. Piercing-Nadel 141 kann also durch Druck mit einer Zange oder mittels eines Schraubendrehers durch Abstützen an einem nicht gezeigten Kontaktträger in die Halteposition gedrückt werden. Diese Verbindung kann durch seitliches Eindrücken am Verbindungsteil 49, bzw. 149 mit einem Schraubendreher wieder gelöst werden.

Claims

Kontaktelement (1) mit einem Kontaktstück (11) und mit Mitteln (41, 141) zum Halten eines Anschlussabschnitts (9) eines einzelnen isolierten elektrischen Leiters (3), auch Leitung (3), in mechanischem und elektrischem Kontakt mit dem Kontaktstück (11), wobei das Kontaktstück (11) eine eine Aufnahmeöffnung (23) aufweisende Anschlusskammer (21) für den Anschlussabschnitt (9) hat und die Haltemittel (41, 141) als Kontaktierungselement ausgebildet sind, welches am Kontaktstück (11) elektrisch leitend befestigt ist und den in die Anschlusskammer eingesetzten Anschlussabschnitt (9) der Leitung (3) durch dessen Isolierummantelung (5) hindurchdringend elektrisch kontaktiert und mechanisch hält.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 1, wobei das Kontaktierungselement (41, 141) ein erstes Ende (44, 141) und ein zweites Ende (45, 145) aufweist, von denen das erste Ende (44, 144) einen Befestigungsteil (43, 143) begrenzt, der am Kontaktstück (11) befestigt ist, und über einen Verbindungsteil (49, 149) einstückig verbunden ist mit einem Leiterhalteteil (51, 151) der von einem zweiten Ende (45, 145) begrenzt ist.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 2, wobei das Kontaktierungselement integraler Bestandteil des Kontaktstücks (11) ist.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 2, wobei der Befestigungsteil (43, 143) am Aufnahmeteil (15) befestigt ist.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 2 oder 4, wobei der Befestigungsteil (43, 143) im Bereich des unteren Teils der Anschlusskammer (21) befestigt ist.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 2, wobei der Befestigungsteil (43, 143) an einem Kontaktteil (13) des Kontaktstücks (11) befestigt ist.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 2, wobei das Kontaktierungselement mit dem Befestigungsteil (43, 143) am Außenumfang des Kontaktstücks (11) befestigt ist.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 2, wobei das Kontaktierungselement mit dem Befestigungsteil (43, 143) in mindestens einer Öffnung am massiven Teil des Kontaktstücks (11) befestigt ist.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das eine Aufnahmeposition und Halteposition aufweisende Verbindungsteil (49, 149) in seiner Aufnahmeposition unter einem Winkel von 30° bis 60° gegenüber der Außenwand (17) des Aufnahmeteils (15) angeordnet ist.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leiterhalteteil (51, 151) des Kontaktierungselements (41, 141) durch eine seitlich am Kontaktstück (11) in Richtung der Aufnahmeöffnung (23) angebrachte Eintrittsöffnung (29) hindurch bewegbar ist und in die Anschlusskammer (21) reicht.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Einführen eines Anschlussteils (9) einer anzuschließenden Leitung (3) durch Drücken des Verbindungsteils (49, 149) aus der Ruheposition in eine Halteposition der Leiterhalteteil (51, 151) in der Anschlusskammer (21) ist und die Isolierummantelung (5) der Leitung (3) durchdringt und einen elektrischen Kontakt mit dem Leiter (7) herstellt und die Leitung (3) mechanisch hält.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei am Kontaktstück (11) der Eintrittsöffnung (29) gegenüber eine weitere Öffnung (31, 131) liegt, durch die das freie Ende (45, 145) des Kontaktierungselements (41, 141) durch die Anschlusskammer (21) hindurch bis auf die andere Seite bewegt werden kann.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktierungselement (41) als eine Schneidklemme (41) aus einem Blechstreifen ausgebildet ist.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungen (27, 28, 29, 31) am Kontaktstück (11) als Schlitze ausgeformt sind.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schneidklemme (41) am beweglichen Ende (45) zur Aufnahme des anzuschließenden elektrischen Leiters (3) eine Leiterhalteöffnung (47) mit Schneidkanten aufweist.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktierungselement (41) als eine Piercing-Nadel (141) mit rundem, bzw. ovalem, bzw. mehreckigem Querschnitt aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungen (127, 128, 129, 131) am Kontaktstück (11) als Bohrungen ausgeformt sind.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Piercing-Nadel (141) am beweglichen Ende (145) zur Durchdringung des anzuschließenden elektrischen Leiters (3) eine Spitze aufweist.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlusskammer (21) eine im Allgemeinen zylindrische Innenoberfläche aufweist.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktstück (11) aus einem Kontaktteil (13) und dem Aufnahmeteil (15) mit der Aufnahmeöffnung (23) und der Anschlusskammer (21) besteht.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktteil (13) aus einem Kontaktstift besteht.
Kontaktelement (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktteil (13) aus einer Buchse besteht.