DE19817927C1

DE19817927C1 - Steckverbinder als Buchsen- oder Stiftteil und mit einem Federkraftklemmanschluß für elektr. Leiter

Info

Publication number: DE19817927C1
Application number: DE19817927A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Gerberding
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2018-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder als Buchsen- oder Stiftteil mit einem Federkraftklemmanschluß für einen elektrischen Leiter. Es wird vorgeschlagen, daß die Stromschiene des Klemmanschlusses den Leiteraufnahmekanal etwa rechtwinklig durchquert und in diesem Bereich mit einer Wandöffnung versehen ist, in die eine speziell geformte Blattfeder derart eingesetzt ist, daß sie den Leiter gegen eine obere Abschluß-Plattform der Wandöffnung klemmt. Dabei ist vorgesehen, den Anbindungsbereich des Buchsen- oder Stiftteils des Steckverbinders unterhalb des vorderen Endes des elektrischen Leiters bzw. des Leiteraufnahmekanals zu positionieren, so daß sich insgesamt eine äußerst platzsparende und kompakte Bauweise des neuen Steckverbinders ergibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektr. Steck verbinder als Buchsen- oder Stiftteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An spruches 1.

Solche Steckverbinder mit Federkraftklemm anschlüssen sind in einpoliger oder mehr poliger Ausführung und auch in Form von Steckverbinderleisten bekannt. Sie be sitzen pro Pol mindestens einen Federkraft klemmanschluß für den Anschluß eines elektr. Leiters.

Die Baugröße der Steckverbinder dieser Art ist trotz gegenteiliger Bemühungen der Konstrukteure und trotz gegenteiliger Forderungen der Anwendungsindustrie immer noch beachtlich. Dies beruht in erster Linie darauf, daß es noch keine überzeugende Konzeption gibt, um alle benötigten Bau elemente dieser Steckverbinder aneinander anzupassen und in platzsparender Kombination miteinander anzuordnen.

So zeigt z. B. die DE 42 10 020 C2 einen Steckverbinder mit einer Stromschiene in Form eines stromführenden Metallrahmens, der als äußerer kastenförmiger Bauteil eine mehrfach gebogene Blattfeder umgreift, deren Blatt feder-Enden gegen die Innenseiten des Metallrahmens jeweils einen Federkraftklemmanschluß für einen elektr. Leiter bilden, in der Weise, daß die jeweils schräg auf die Innenseite des Metallrahmens zulaufenden Blatt feder-Enden einen Einführungstrichter für den elektr. Leiter darstellen. Der für den Steckverbinder erforder liche Buchsen- oder Stiftteil ist außerhalb des Metall rahmens angeordnet und mit diesem einstückig verbunden. Die Baugröße eines solchen Steckverbinders ist ent sprechend groß.

Der gleiche Nachteil ist auch bei anderen bekannten Steckverbindern festzustellen, die z. B. nach der Konzeption der EP 0 831 557 A1 oder der DE 23 44 404 A1 gebaut sind. Auch dort sind die Klemmfedern für den Federkraftklemmanschluß jeweils innerhalb eines kastenförmigen Metallrahmens angeordnet, und die er forderlichen Buchsen- oder Steckerteile des Steck verbinders sind außerhalb des Metallrahmens an diesen angebunden. Da diese Steckverbinder grundsätzlich mit einem Isolierstoffgehäuse hergestellt werden, das alle elektr. Bauteile berührungssicher umschließt, ergeben sich für bekannte Steckverbinder dieser Art erheb liche Baugrößen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Steckverbinder der definierten Art eine neue platzsparende Konzeption zu ent wickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stromschiene ein etwa recht winklig den Leiteraufnahmekanal durchquerendes Teilstück aufweist, in dem eine rechteckförmige Wandöffnung vorhanden ist, durch die sich der elektr. Leiter hindurcherstreckt. Die obere Abschlußkante der Wandöffnung ist durch eine Plattform ersetzt, die von dem oberen Ende der Stromschiene in Gegenrichtung der Leiter einführung abgebogen ist. Nahe der unteren Abschlußkante der Wandöffnung und (im Längs schnitt des Steckverbinders betrachtet) unter halb des vorderen Endes des Leiteraufnahme kanals ist der sogenannte Anbindungsbereich positioniert, in dem die Stromschiene des Federkraftklemmanschlusses an den Buchsen- oder Stiftteil des Steckverbinders angebunden ist.

Die Blattfeder des neuen Steckverbinders ist nach der Lehre der Erfindung in Art einer U-förmig offenen Schlaufe mit einem Kopfende und einem Fußende geformt und in die Wandöffnung der Stromschiene eingesetzt derart, daß das Fußende der Blattfeder auf der unteren Ab schlußkante der Wandöffnung aufgelagert ist und das Kopfende der Blattfeder den elektr. Leiter an der Unterseite der oberen Abschluß- Plattform der Wandöffnung festklemmt, wobei sich der vom Kopfende der Blattfeder ablaufende Schlaufenteil gegen die Leitereinführungs richtung erstreckt und mit der oberen Ab schluß-Plattform der Wandöffnung einen Leitereinlauftrichter bildet.

Die neue Konzeption des Steckverbinders baut äußerst klein und kompakt. Die senkrecht den Leiteraufnahmekanal durchquerende Stromschiene verschenkt in Leitereinführungsrichtung keinen Platz. Die Einstecklänge des elektr. Leiters bestimmt die gleichgerichtete Längenabmessung des Isolierstoffgehäuses des Steckverbinders, wobei nur noch die Längenabmessung des jeweils gewählten Buchsen- oder Stiftteils des Steck verbinders hinzuzufügen ist. Das ergibt sich daraus, daß der Anbindungsbereich (der An bindungsraum) des Buchsen- oder Stiftteils an die Stromschiene des Federkraftklemman schlusses nicht mehr (wie beim Stand der Technik üblich) zwischen den genannten Steckverbindungsteilen und der Stromschiene des Federkraftklemmanschlusses angeordnet ist, sondern nunmehr (nach der Lehre der Erfindung) nahe und unterhalb des elektr. Leiters bzw. des Leiteraufnahmekanals positioniert ist.

Aus letzterem folgt, daß für den Federkraft klemmanschluß eine speziell geformte und in besonderer Weise angeordnete Blattfeder vor geschlagen ist, die sich mit ihrer Schlaufen bildung von dem genannten Anbindungsbereich hinwegerstreckt und dabei zugleich mit der oberen Abschluß-Plattform der Wandöffnung der Stromschiene den Leitereinlauftrichter bildet. Die Blattfeder hat somit eine Mehrfachfunktion, und sie besitzt zudem einen integrierten Über dehnungsschutz (Überlastungsschutz) dadurch, daß das Fußende der Blattfeder auf der unteren Abschlußkante der Wandöffnung der Stromschiene aufgelagert ist, so daß der Schlaufenbogen der Blattfeder nicht weiter zusammengedrückt werden kann als es dem Abstand der oberen Abschluß- Plattform der Wandöffnung von der unteren Abschlußkante der Wandöffnung der Stromschiene entspricht.

Die erfindungsgemäße Konzeption und An ordnung der Bauelemente des Steckverbinders erlaubt es auch, nach Anspruch 2 (im Längs schnitt des Steckverbinders betrachtet) unter halb des Leiteraufnahmekanals und in Richtung des Leiteraufnahmekanals zulaufend auf den vom Kopfende der Blattfeder ablaufenden Schlaufenteil der Blattfeder einen Betätigungs kanal in dem Isolierstoffgehäuse des Steckver binders anzuordnen, der zum axialen Einführen eines Schraubendrehers dient mittels dem die zwischen dem Kopfende der Blattfeder und der Unterseite der oberen Abschluß-Plattform ge bildete Klemmstelle geöffnet werden kann. Ein in dieser Weise ausgestalteter Federkraftklemm anschluß des neuen Steckverbinders ist sowohl für den Anschluß flexibler als auch starrer elektr. Leiter vorbereitet.

Die Stromschiene des Federkraftklemmanschlusses und der Buchsen- oder Stiftteil des Steckver binders sind vorzugsweise in einem Stück aus einem elektrisch gut leitfähigen flachen Materialstreifen ausgestanzt und geformt. Die Blattfeder ist selbsttragend in die Wandöffnung der Stromschiene eingesetzt, d. h. es werden keine Federkräfte und/oder Klemmkräfte auf das Isolierstoffgehäuse des Steckverbinders übertragen.

Eine besonders stabile und funktionsgerechte Montage der Blattfeder in der Wandöffnung der Stromschiene ist nach Anspruch 3 dadurch ge währleistet, daß die untere Abschlußkante der Wandöffnung der Stromschiene durch eine in der Wandöffnung freigestanzte und aus der Wand öffnung herausgebogene untere Abschluß-Plattform ersetzt ist und daß der von dieser Plattform zum Anbindungsbereich ablaufende Teil der Stromschiene eine Stützfläche für den an das Fußende der Blattfeder angrenzenden Teil der Blattfeder bildet. Diese Stützfläche ist vor zugsweise formgenau an den betreffenden Teil der Blattfeder angepaßt.

Die spezielle Form und Anordnung der Blattfeder im Konzept des neuen Steckverbinders ermöglicht nach Anspruch 4 den Vorteil, daß die Breite der Blattfeder in etwa der Außenbreite der Strom schiene entsprechen kann und nur diejenigen Teilbereiche des Kopfendes und des Fußendes der Blattfeder, die in die Wandöffnung der Stromschiene eingreifen, schmaler entsprechend der Innenbreite der Wandöffnung ausgeführt sein müssen. Hieraus ergibt sich für die Klemmfunktion der Blattfeder ein erheblicher Kraftzuwachs, da gerade der Schlaufenbogen als Hauptteil der Blattfeder auf die maximale Außenbreite der Stromschiene ausgelegt werden kann.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Dar stellung den Kontaktein satz für einen erfindungs gemäßen Steckverbinder,

Fig. 2 im Längsschnitt den fertig montierten Steckverbinder nach Fig. 1,

Fig. 3 im Längsschnitt einen Steck verbinder mit eingestecktem elektr. Leiter,

Fig. 4 bis 6 eine weitere Ausführungsform eines Steckverbinders gemäß der Erfindung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Steckverbinder mit einem Buchsenteil 10 dargestellt, der über den Anbindungsbereich 11 an die Stromschiene des Federkraftklemmanschlusses elektrisch und mechanisch angebunden ist.

Die Stromschiene besitzt ein den Leiterauf nahmekanal 12 etwa rechtwinklig durchquerendes Teilstück, in dem eine rechteckförmige Wand öffnung vorhanden ist, durch die sich der elektr. Leiter 14 hindurcherstreckt (vergl. hierzu Fig. 3). Die obere Abschlußkante der Wandöffnung ist durch eine Plattform 15 er setzt, die von dem oberen Ende der Strom schiene in Gegenrichtung zu der Leiterein führungsrichtung abgebogen ist. Zudem ist bei der Herstellung der Stromschiene aus der Wandöffnung ein Zusatzlappen 16 freigestanzt und aus der Wandöffnung herausgebogen, der die Plattform 15 ergänzt, wobei die obere Ab schluß-Plattform 15 und der Zusatzlappen 16 eine gewölbte untere Anlagefläche für die Kontaktanlage des elektr. Leiters bilden.

Die untere Abschlußkante der Wandöffnung ist durch eine aus der Wandöffnung freige stanzte und herausgebogene untere Abschluß- Plattform 17 ersetzt. Der von dieser Platt form 17 ablaufende Teil 18 der Stromschiene bildet eine formgenaue Stützfläche für den dort anliegenden Teil der Blattfeder.

Die Blattfeder ist in Art einer U-förmig offenen Schlaufe mit einem Kopfende 19 und einem Fußende 20 geformt. Das Fußende 20 ist auf der unteren Abschluß-Plattform 17 der Wandöffnung der Stromschiene aufgelagert und (wie bei diesem Ausführungsbeispiel dar gestellt) an der Stützfläche des Teils 18 der Stromschiene abgestützt. Das Kopfende 19 bildet mit der Unterseite der oberen Abschluß- Plattform 15 die Klemmstelle für den anzu schließenden elektr. Leiter.

Erkennbar ist, daß nach der Lehre der Erfindung der Anbindungsbereich 11 des Buchsenteils 10 an die Stromschiene nahe der unteren Abschluß- Plattform 17 und unterhalb der vorderen Kammer 21 des Leiteraufnahmekanals 12 positioniert ist.

Unterhalb des in der Darstellung linken Teils des Leiteraufnahmekanals 12 ist ein Betätigungs kanal 22 zum Öffnen der Klemmstelle 15/19 vor handen. Wird in diesen Betätigungskanal die Spitze eines Schraubendrehers axial eingeschoben, dann wird der vom Kopfende 19 der Blattfeder ab laufende Schlaufenteil 23 der Blattfeder nieder gedrückt, wie dies in Fig. 2 strich-punktiert eingezeichnet ist, wodurch die Klemmstelle ge öffnet ist, entweder um einen flexiblen elektr. Leiter in der Klemmstelle zu verdrahten oder um einen geklemmten starren oder flexiblen Leiter wieder aus der Klemmstelle zu lösen.

Fig. 3 zeigt einen mit der Fig. 2 baugleichen Steckverbinder, jedoch mit einem Stiftteil 24 und dem geklemmten elektr. Leiter 14.

In Fig. 3 sind vier Eckwinkel 25 eingezeichnet, die den Konstruktionsraum eingrenzen, in dem der Leiteraufnahmekanal, die Stromschiene mit Blattfeder und der Anbindungsbereich des Stift teils des Steckverbinders an die Stromschiene untergebracht sind. Dieser relativ kleine Konstruktionsraum verdeutlicht die kompakte und äußerst platzsparende Konzeption des erfindungsgemäßen Steckverbinders.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen im Längsschnitt, in einer teilweise geschnittenen Draufsicht und in der Vorderansicht einen einpoligen Steck verbinder mit einem Federkraftklemmanschluß, der in allen wesentlichen Konstruktionsdetails dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entspricht, jedoch eine größer und stärker ausgelegte Blattfeder besitzt, wie sie für größere Leiter querschnitte des zu klemmenden elektr. Leiters erforderlich ist. Die Darstellung nach Fig. 4 zeigt, daß die erfindungsgemäße Konzeption eines Steckverbinders auch problemlos für größere Leiterquerschnitte zu realisieren ist. Der größer ausgelegte Schlaufenteil 26 der Blattfeder erstreckt sich dann in das in Fig. 4 dargestellte Kellergeschoß des Isolier stoffgehäuses des Steckverbinders.

Fig. 5 verdeutlicht die am Kopfende 27 der Blattfeder auf die Innenbreite der Wand öffnung 28 verkleinerte Breite der Blattfeder und zeigt auch, daß im und am Leiteraufnahme kanal seitliche Führungsflächen 29 aus Isolierstoff vorhanden sind, die den elektr. Leiter beim Einsteckvorgang in den Leiterauf nahmekanal störungsfrei in die Wandöffnung der Stromschiene und damit in die Klemmstelle des Federkraftklemmanschlussen einführen.

Claims

1. Steckverbinder als Buchsen- oder Stiftteil und mit einem Federkraftklemmanschluß für elektr. Leiter,

1. mit einem Isolierstoffgehäuse und mit einer aus einem elektrisch gut leitfähigen flachen Materialstreifen ausgestanzten und geformten Stromschiene, die in einem sogenannten An bindungsbereich elektrisch und mechanisch an den Buchsen- oder Stiftteil des Steckverbinders angebunden ist,
2. und mit mindestens einem Federkraftklemmanschluß für einen elektr. Leiter, der in Steckrichtung des Steckverbinders von der rückwärtigen Stirn seite des Isolierstoffgehäuses in einen Leiter aufnahmekanal des Isolierstoffgehäuses einge steckt und mittels einer Blattfeder (Klemmfeder) gegen die Stromschiene geklemmt wird,

dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Stromschiene ein etwa rechtwinklig den Leiteraufnahmekanal (12) durchquerendes Teil stück aufweist, in dem eine rechteckförmige Wandöffnung (13) vorhanden ist, durch die sich der elektr. Leiter (14) hindurcherstreckt,
2. daß die obere Abschlußkante der Wandöffnung (13) durch eine Plattform (15) ersetzt ist, die von dem oberen Ende der Stromschiene in Gegenrichtung der Leitereinführung abgebogen ist,
3. daß nahe der unteren Abschlußkante der Wand öffnung (13) und (im Längsschnitt des Steck verbinders betrachtet) unterhalb des vorderen Endes (21) des Leiteraufnahmekanals der Anbindungsbereich (11) der Stromschiene an den Buchsen- oder Stiftteil des Steck verbinders positioniert ist
4. und daß die Blattfeder in Art einer U-förmig offenen Schlaufe mit einem Kopfende (19) und einem Fußende (20) geformt ist und in die Wandöffnung (13) eingesetzt ist derart, daß das Fußende der Blattfeder auf der unteren Abschlußkante der Wandöffnung aufgelagert ist und das Kopfende der Blattfeder den elektr. Leiter an der Unterseite der oberen Abschluß- Plattform (15) der Wandöffnung festklemmt,
5. wobei sich der vom Kopfende der Blattfeder ablaufende Schlaufenteil (23) gegen die Leitereinführungsrichtung erstreckt und mit der oberen Abschluß-Plattform (15) der Wand öffnung einen Leitereinlauftrichter bildet.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß (im Längsschnitt des Steckverbinders be trachtet) unterhalb des Leiteraufnahmekanals (12) und in Richtung des Leiteraufnahmekanals zu laufend auf den vom Kopfende der Blattfeder ablaufenden Schlaufenteil (23) der Blattfeder ein Betätigungskanal (22) in dem Isolierstoff gehäuse des Steckverbinders vorhanden ist, der zum axialen Einführen eines Schraubendrehers dient mittels dem die zwischen dem Kopfende der Blattfeder und der Unterseite der oberen Abschluß-Plattform gebildete Klemmstelle ge öffnet werden kann.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die untere Abschlußkante der Wandöffnung (13) durch eine in der Wandöffnung freigestanzte und aus der Wandöffnung herausgebogene untere Ab schluß-Plattform (17) ersetzt ist
2. und daß der von dieser Plattform (17) zum Anbindungsbereich (11) ablaufende Teil (18) der Stromschiene eine Stützfläche für den an das Fußende der Blattfeder angrenzenden Teil der Blattfeder bildet.

4. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Breite der Blattfeder in etwa der Außenbreite der Stromschiene entspricht
2. und daß diejenigen Teilbereiche des Kopfendes und des Fußendes der Blattfeder, die in die Wandöffnung eingreifen, entsprechend der Innenbreite der Wandöffnung schmaler ausge führt sind.