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Die
Erfindung betrifft eine Fassung für eine Steckleiste mit elektrischen
Klemmaufnahmen. Sie betrifft ferner eine elektrische Verbindungsvorrichtung,
enthaltend eine Steckleiste mit elektrischen Klemmaufnahmen sowie
ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbindungsvorrichtung.
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Verbindungsvorrichtungen
der eingangs genannten Art werden beispielsweise in elektrischen Anschlußzentren
von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Sie können unter anderem dazu dienen,
einzelne Sicherungen oder mehrere Anschlüsse aufweisende Sicherungseinheiten
an Sicherungskästen
mit Anschlußleitungen
zu verbinden.
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Derartige
Verbindungsvorrichtungen weisen grundsätzlich elektrische Klemmaufnahmen
auf, die von einer (elektrisch isolierenden) Fassung mechanisch
gehalten werden. Das Zusammensetzen von Klemmaufnahmen und Fassung
muß aus
Kostengründen
zum einen leicht durchführbar
sein, zum anderen muß jedoch
aus Sicherheitsgründen
die entstehende Verbindung hinreichend fest sein. Das bedeutet,
daß die
Steckleiste gegen ein Zurückziehen aus
der Fassung ausreichend gesichert sein muß ("push-out-test").
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Der
Erfindung liegt das Problem (Aufgabe) zugrunde, eine einfach herzustellende,
dabei jedoch ausreichend gesicherte Verbindung zwischen einer Steckleiste
und einer Fassung zur Verfügung
zu stellen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch eine Fassung mit den Merkmalen von
Anspruch 1.
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Die
folgende Beschreibung der Fassung bzw. einer Aufnahmeaussparung
orientiert sich an der Längsachse
der Aufnahmeaussparung, welche im montierten Zustand der Steckleiste
parallel zur Achse der Klemmaufnahme verläuft. Eine Bezugsrichtung (Orientierung)
auf dieser Achse ist durch die Richtung gegeben, in welcher die
Klemmaufnahme in die Fassung bzw. die Aufnahmeaussparung einzuführen sind
("Einführungsrichtung"). In diesem Sinne ist
der "Einführungsabschnitt" der in Einführungsrichtung
vordere Abschnitt der Aufnahmeaussparung. Bei einer Einführung einer
Klemmaufnahme in die Aufnahmeaussparung passiert diese daher zuerst den
Einführungsabschnitt
und erreicht anschließend die
Auflaufschräge.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäß ausgestalteten
Fassung besteht darin, daß die
Klemmaufnahmen ohne nennenswerten Widerstand in die Aufnahmeaussparungen
eingeführt
werden können.
Da sich die Klemmaufnahmen aufgrund der Breite der Aufnahmeaussparung
im Einführungsabschnitt
leicht in die Aufnahmeaussparungen einstecken lassen, tritt erst
am Ende des Einführungsvorganges
ein geringer Widerstand auf, wenn die Klemmaufnahmen die Auflaufschräge erreichen.
Durch die Auf laufschräge werden
die Klemmaufnahmen in der Aufnahmeaussparung zu einer Seite der
Aufnahmeaussparung abgedrängt
und unter den Vorsprung geschoben, welcher sich am Eingang der Aufnahmeaussparung
befindet. Durch ein insbesondere einrastendes Hintergreifen dieses
Vorsprunges werden die Klemmaufnahmen zum Abschluß des Einführungsvorganges
in der Fassung verriegelt. Mit der erfindungsgemäßen Fassung ist somit ein einfacher
Zusammenbau mit einer Steckleiste möglich, wobei am Ende des Einführungsvorganges
eine Selbstverriegelung des Systems stattfindet.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den
Unteransprüchen
beschrieben.
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Nach
einer ersten Ausführungsform
kann im Bereich der Klemmaufnahme eine schlitzförmige Ausnehmung zur Aufnahme
eines Klemmarmes der Klemmaufnahme vorgesehen ist Die schlitzförmige Ausnehmung,
die vorzugsweise jenseits des Vorsprunges angeordnet ist, schafft
einen Raum, in welchen ein Wandabschnitt des Klemmarmes eindringen
kann, wenn sich die Klemmaufnahme in der eingesetzten Stellung befindet
und durch die Auflaufschräge
in Richtung auf die schlitzförmige
Ausnehmung gedrängt
worden ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Fassung quer zu einer Längsachse der Aufnahmeaussparung
verschiebebeweglich in einem Gehäuse
aufgenommen, wobei das Gehäuse mindestens
einen Verriegelungsvorsprung aufweist, welcher bei einer Verschiebung
der Fas sung in eine Verriegelungsposition zumindest eine Klemmaufnahme
hintergreift und dadurch diese verriegelt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung
besteht darin, daß eine zweite
Verriegelung der Steckleiste in der Fassung bzw. der Klemmaufnahme
in den Aufnahmeaussparung vorgenommen werden kann. Dies erhöht erheblich
die Sicherheit der entstehenden Verbindung. Das Eingreifen dieser
Verriegelung kann dabei in einfacher Weise dadurch vorgenommen werden,
daß die Fassung
mitsamt der darin befindlichen Steckleiste relativ zum Gehäuse quer
zur Einführungsrichtung der
Klemmaufnahme verschoben wird (d.h. die absolute Bewegung kann von
der Fassung oder dem Gehäuse
oder beiden erfolgen). Durch eine derartige Verschiebung findet
für alle
Klemmaufnahmen gleichzeitig die Zweitverriegelung mit Hilfe des
Verriegelungsvorsprunges am Gehäuse
statt.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine elektrische Verbindungsvorrichtung
mit elektrischen Klemmaufnahmen, die in einer Fassung der oben beschriebenen
Art angeordnet sind. Die hieraus resultierenden Vorteile wurden
oben erläutert
und bestehen vor allem in einer einfachen und damit automatisierbaren Herstellbarkeit
bei gleichzeitig hoher Stabilität
der Verbindung zwischen Steckleiste und Fassung.
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Bei
der genannten Verbindungsvorrichtung sind die Klemmaufnahmen vorzugsweise
so ausgestaltet, daß sie
einen Träger
enthalten, an welchem sich parallel zueinander erstreckende und
einen Hohlraum umschließende
Zungen angeordnet sind. Der umschlossene Hohlraum bildet dann eine
Kontaktbuchse, in welche ein elektrischer Kontaktstift eingesteckt
werden kann. Da die Zungen federnd beweglich mit dem Träger verbunden
sind, sind die Begrenzungswände
des von ihnen geformten Hohlraumes elastisch, so daß der hierin
eingeführte
Kontaktstift mit einer Klemmkraft umschlossen und gehalten wird.
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Bei
der Ausbildung der Klemmaufnahme in der zuletzt dargestellten Weise
bildet vorzugsweise eine Seite des Trägers eine Anschlagfläche für den Verriegelungsvorsprung.
Dies hat den Vorteil, daß der
herkömmliche
Aufbau von Klemmaufnahmen im wesentlichen unverändert beibehalten werden kann und
daß die
dabei vorhandenen Flächen
des Trägers als
axiale Anschlagflächen
für die
Arretierung der Steckleiste ausgenutzt werden.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer
elektrischen Verbindungsvorrichtung der zuletzt beschriebenen Art
in Verbindung mit der speziellen Ausgestaltung der Fassung, bei welcher
diese verschiebebeweglich an einem Gehäuse gelagert ist. Das Herstellungsverfahren
umfaßt
als ersten Schritt, daß die
Steckleiste mit den Klemmaufnahmen in die Aufnahmeaussparungen der
Fassung eingeführt
und durch Einrasten der Klemmaufnahme hinter den Hakenvorsprüngen erstverriegelt
wird. Im zweiten Schritt wird sodann das Gehäuse relativ zur Fassung und
zur Steckleiste verschoben, wodurch die Klemmaufnahmen durch Eingreifen
der Verriegelungsvorsprünge
zweitverriegelt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
erlaubt eine einfache und gut automatisierbare Herstellung von Verbindungsvorrichtungen,
wobei gleichzeitig eine hohe Stabilität aufgrund der zweifachen Verriegelung
der Steckleiste in der Fassung erreicht wird. Der gesamte Herstellungsvorgang
benötigt
lediglich zwei lineare und im wesentlichen senkrecht zueinander
stehende Verschiebebewegungen, nämlich
zunächst
das Einführen
der Steckleiste in die Aufnahmeaussparungen und sodann die Verlagerung
des Gehäuses
bzw. der Fassung mit Steckleiste. Beide Bewegungen erfordern zu
ihrer Ausübung
nur eine geringe Kraft.
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Die
Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer Fassung mit einer Klemmaufnahme
vor dem Einführen;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Fassung, in die eine Steckleiste eingesetzt
wird;
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3 die
Steckleiste und Fassung nach 2 nach Abschluß des Einführungsvorganges und
nach der Zweitverriegelung;
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4 die
Steckleiste und Fassung nach 3 aus einer
anderen Perspektive.
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In 1 ist
eine Seitenansicht einer Klemmaufnahme 6 und ein Schnitt
durch eine zugehörige Aufnahmeaussparung 17 in
einer Fassung 1 dargestellt. Die Klemmaufnahme 6 ist
einstückig
an einer Steckleiste 10 angeformt, während die Aufnahmeaussparung 17 Teil
der Fassung 1 ist. Wie die 2 bis 4 zeigen,
ist eine Mehrzahl solcher parallel zueinander verlaufender Aufnahmeaussparungen 17 vorgesehen.
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Der
metallische Klemmaufnahme 6 weist einen etwa U-förmig gebogenen
Träger 19 auf,
von welchem zwei schmale Zungen 2 und eine mittlere, breitere
Zunge 4 parallel zueinander ausgehen. Die Zungen 2, 4 haben
in der Seitenansicht einen etwa S-förmigen Verlauf und umschließen einen
Hohlraum, welcher für
die Aufnahme eines Kontaktstiftes geeignet ist. Aufgrund der federnden
Anordnung der Zungen 2, 4 am Träger 19 findet
eine derartige Aufnahme eines elektrischen Kontaktstifts mit einer
gewissen Klemmwirkung statt.
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Der
Klemmaufnahme 6 kann in der durch den Pfeil 20 angedeuteten
Einführungsrichtung,
die parallel zur Achse der Aufnahmeaussparung 17 verläuft, in
die Aufnahmeaussparung 17 eingeführt werden. Die Aufnahmeaussparung 17 weist
beginnend an ihrer oberen Öffnung,
durch welche die Klemmaufnahme einzuführen ist, einen über den
größten Teil
ihrer Länge
sich erstreckenden Einführungsabschnitt 18 auf,
dessen kleinste Breite 5 so groß ist, daß die Klemmaufnahme 6 ohne
einen nennenswerten Widerstand eingeführt werden kann. In Einführungsrichtung 20 der
Klemmaufnahme 6 gesehen schließt sich an den Einführungsabschnitt 18 auf
einer Seite der Aufnahmeaussparung 17 eine zur Mitte der
Aufnahmeaussparung 17 hin geneigte Auflaufschräge 3 an,
die eine Auflaufschräge
bildet. In Einführungsrichtung 20 der
Klemmaufnahme gesehen schließt
sich an die Auflaufschräge 3 eine
achsparallele Fläche 15 an.
Beim Einführen
der Klemmaufnahme in die Aufnahmeaussparung 17 gleitet
der Stift zunächst
im wesentlichen widerstandsfrei durch den Einführungsabschnitt 18.
Sodann stößt er mit
den Spitzen der Zungen 2 auf die Auflaufschräge 3 und wird
hierdurch quer zur Einführungsrichtung
(Pfeil 21) von der Auflaufschräge 3 weggedrängt. Am
Ende der Auflaufschräge 3 geht
die Klemmaufnahme 6 auf die achsparallele Fläche 15 über, welche
auf sie nur noch radiale Kräfte
ohne axiale Anteile ausübt.
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Auf
der der Auflaufschräge 3 gegenüberliegenden
Seite der Aufnahmeaussparung 17 befindet sich eine schlitzförmige Ausnehmung 14 in
einer Wand der Aufnahmeaussparung. Diese Ausnehmung schafft Platz
für die
Aufnahme der mittleren Zunge 4 der Klemmaufnahme 6,
wenn diese von der Auflaufschräge 3 in
die Endposition gedrängt
wird.
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Weiterhin
ist am Eingang der Aufnahmeaussparung 17 auf der der Auflaufschräge 3 gegenüberliegenden
Seite ein radial zur Mitte der Aufnahmeaussparung hin gerichteter
Vorsprung 9 angeordnet. Dieser Vorsprung 9 hat
in Einführungsrichtung 20 gesehen
zunächst
eine zur Mittelachse der Aufnahmeaussparung hin geneigte Fläche 22,
welche anschließend
quer zur Einführungsrichtung 20 zurückspringt.
Der Vorsprung 9 bildet somit eine Hinterschneidung bzw.
eine Nase, hinter welcher die Anschlagfläche 7 der Basis des
U-förmigen
Trägers 19 der
Klemmaufnahme 6 einrasten kann. Durch dieses Einrasten
wird eine (erste) Verriegelung der Klemmaufnahme 6 in der
Aufnahmeaussparung 17 erreicht.
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Weiterhin
ist in 1 ein Gehäuse 8 teilweise
dargestellt, welches relativ zur Fassung 1 in einer Richtung
quer zur Achse der Aufnahmeaussparung 17 (d.h. in Richtung
des Pfeiles 21) verschiebebeweglich gelagert ist. An dem
Gehäuse 8 ist
ein Verriegelungsvorsprung 13 angeordnet, welcher in der
Verriegelungsposition des Gehäuses 8 in
eine einseitig offene Aussparung 23 der Steckleiste 10 eingreift. Der
Verriegelungsvorsprung 13 blockiert somit eine in der Aufnahmeaussparung 17 befindliche
Klemmaufnahme 6, nachdem die Fassung 1 in Richtung
des Pfeiles 21 relativ zu dem Gehäuse 8 verschoben worden
ist.
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2 zeigt
perspektivisch eine komplette Verbindungsvorrichtung bestehend aus
der Fassung 1, der Steckleiste 10 und dem Gehäuse 8.
Bei der Steckleiste handelt es sich um eine elektrisch leitende
einstückige
Schiene, von der parallel zueinander beabstandet die Klemmaufnahmen 6 abstehen.
Die Klemmaufnahmen 6 sind dabei jeweils in Aufnahmeaussparungen 17 aufgenommen,
die in der aus Kunststoff hergestellten Fassung 1 ausgebildet
sind. Über
eine an der Steckleiste 10 angeordnete Anschlußklemme 11 kann
die Steckleiste elektrisch mit Kabeln oder dergleichen verbunden
werden.
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In 2 ist
eine frühe
Phase des Zusammenbaus von Steckleiste 10 und Fassung 1 dargestellt,
bei welcher sich die Klemmaufnahmen 6 im Einführungsabschnitt
der Aufnahmeaussparungen 17 befinden. In diesem Bereich
kann die Steckleiste 10 aufgrund der gewählten Breite 5 des
Einführungsabschnittes
widerstandsfrei in die Fassung 1 eingeführt werden.
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Wenn
die Steckleiste 10 weiter in Einführungsrichtung 20 in
die Fassung 1 eingeführt
wird, treffen die vorderen Enden der schmalen Zungen 2 auf
die geneigten Auflaufschrägen 3.
Hierdurch wird die Steckleiste 10 senkrecht zur Einführungsrichtung 20 in
Richtung des Pfeils 21 abgedrängt. Die breiten Zungen 4 werden
somit in die schlitzförmige
Aussparungen 14 (vgl. 1, 4)
eingeführt
und die Anschlagflächen 7 der
Klemmaufnahmen 6 rasten hinter den Vorsprüngen 9 ein.
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Dieser
Zustand ist in 3 erkennbar. Dabei ist ferner
im Vergleich zu 2 die Fassung 1 zusammen
mit der Steckleiste 10 senkrecht zur Einführungsrichtung
in Richtung des Pfeiles 21 relativ zum Gehäuse 8 verschoben.
An dem Gehäuse 8 sind
beabstandete Verriegelungsvorsprünge 13 vorgesehen,
die jeweils einer Aussparung 13 im Bereich der Steckleiste 10 zugeordnet
sind. Durch die Verlagerung des Gehäuses 8 relativ zu
der Fassung 1 gelangt ein solcher Verriegelungsvorsprung 13 in
den Bereich der zugehörigen
Aussparung 23 und führt dort ähnlich wie
der Vorsprung 9 zu einer Arretierung der Klemmaufnahme 6.
Hierdurch wird die Steckleiste 10 ein zweites Mal (neben
der Verriegelung hinter dem Vorsprung 9) in der Fassung 1 arretiert.
Die Verbindung von Steckleiste 10 und Fassung 1 erreicht somit
eine hohe Stabilität
und Sicherheit.
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4 zeigt
die zusammengesetzte Verbindungsvorrichtung aus einer anderen Perspektive. Hierbei
sind insbesondere die vertikalen Klemmflächen 15 erkennbar,
welche die Klemmaufnahme 6 in radialer Richtung in den
Aufnahmeaussparung fixieren. Ferner sieht man die Aussparung 14 in
einer Stegwand 24 der Aufnahmeaussparung 17, in
welche die Zunge 4 der Klemmaufnahmen 6 eingreifen. Mit
den Ziffern 12 und 16 wird auf die erste Verriegelung
unter dem Vorsprung 9 sowie die zweite Verriegelung unter
dem Verriegelungsvorsprung 13 hingewiesen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der
Fassungen 1 kann eine einfache und zugleich zweifach gesicherte
Verbindung einer Steckleiste mit Klemmaufnahmen in der Fassung erzielt
werden. Es ist im allgemeinen problematisch, eine solche Verbindung
herzustellen, da die Klemmaufnahme nur sehr kleine Flächen 7 für eine Verriegelung
bieten. Erschwerend kommt hinzu, daß die Zungen 2, 4 unter der
Anschlagfläche 7 nach
außen über die
Achse der Klemmaufnahmen hinaus hervorstehen (eine Zunge muß einen
weiten Federweg haben, sonst wäre
die Ausziehkraft eines Kontaktstifts zu gering). Mit der erfindungsgemäßen Fassung
kann die Steckleiste wie bei Einzelanschlüssen mit einer ersten Verriegelung vorgenommen
werden. Die Aufnahmeaussparung der Fassung ist so breit, daß die Klemmaufnahmen ohne
Berührung
des Vorsprungs 9 an der Stegwand gleitend eingeführt werden
können.
Erst wenn die beiden schmalen Zungen 2 des Kontaktstiftes
die geneigte Fläche 3 erreichen,
wird die Steckleiste in Richtung auf die Stegwand bewegt und rastet
unter dem Vorsprung 9 ein. In der Endposition ist die breite Zunge 4 in
der Ausnehmung 14 der Stegwand 24 angeordnet.
Aufgrund der vertikalen Fläche 15 und
aufgrund des Vorsprunges 9 kann die Steckleiste 10 nicht
zurückgezogen
werden. Die zweite Verriegelung der Steckleiste erfolgt durch Verschiebung
der Fassung 1 im Gehäuse 8.
Ein besonde rer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ohne zusätzliche
Bauteile an der Verbindungsvorrichtung eine zweifache Verriegelung
erreicht wird.
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- 1
- Fassung
- 2
- schmale
Zunge
- 3
- Auflaufschräge
- 4
- breite
Zunge
- 5
- Breite
- 6
- Klemmaufnahme
- 7
- Anschlagfläche
- 8
- Gehäuse
- 9
- Vorsprung
- 10
- Steckleiste
- 11
- Anschlußklemme
- 12
- erste
Verriegelung
- 13
- Verriegelungsvorsprung
- 14
- Ausnehmung
- 15
- vertikale
Fläche
- 16
- zweite
Verriegelung
- 17
- Aufnahmeaussparung
- 18
- Einführungsabschnitt
- 19
- Träger
- 20
- Einführungsrichtung
- 21
- Verschieberichtung
- 22
- geneigte
Fläche
- 23
- Aussparung
- 24
- Stegwand