DE3929928C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein in einer Kammer eines Kunststoffge­ häuses anzuordnendes, aus einem ebenen Blechstanzteil geboge­ nes elektrisches Kontaktelement in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Kabelsteckverbindung, wobei eine flächige Gabel­ feder zwischen ihren beiden in der Gabelfederebene elastisch ausbiegbaren Gabelfederschenkeln einen Einführschlitz für die Schneidklemmkontaktierung eines elektrischen Kabels definiert, dessen elektrischer Leiter von einer Isolierung umgeben ist.

Elektrische Kontaktelemente in der sogenannten Schneidklemm­ technik für elektrische Kabelsteckverbindungen sind bekannt. Sie werden aus einem Blech ausgestanzt und entsprechend der vorgegebenen Form gebogen. Ein derart hergestelltes elek­ trisches Kontaktelement wird dann in einer entsprechenden Kam­ mer eines Kunststoffgehäuses der Kabelsteckverbindung angeord­ net, wonach das entsprechende elektrische Kabel an dem elek­ trischen Kontaktelement in der Schneidklemmtechnik kontaktiert wird. Zu diesem Zweck weist das elektrische Kontaktelement wenigstens eine Gabelfeder auf, die zwischen sich einen Einführschlitz definiert, wobei die einander zugewandten Kan­ ten der beiden Gabelfederschenkel angeschärft sind. Um das elektrische Kabel zu kontaktieren, wird dieses in den Einführ­ schlitz der Gabelfeder eingeführt, so daß die Schneiden der beiden Gabelfederschenkel die Kabelisolierung derart ein­ ritzen, daß sie mit dem elektrischen Leiter in elektrischen Kontakt gelangen. Die beiden Gabelfederschenkel üben dabei eine Klemmkraft auf den elektrischen Leiter aus, so daß dieser in dem Einführschlitz gehalten ist.

Da bei dem bekannten elektrischen Kontaktelement die Gabelfe­ derschenkel der Gabelfeder durch Ausstanzen eines an seinem einen Ende offenen Schlitzes gebildet werden, ist der Federweg der beiden Schenkel aufgrund der geringen wirksamen Federlänge und damit Hebelarmlänge gering. Da somit die beiden Gabelfe­ derschenkel nur geringfügig aus ihrer Position ausweichen kön­ nen und somit aufgrund der geringen Flexibilität der Gabelfe­ derschenkel die Breite des Einführschlitzes nur in geringem Maße vergrößerbar ist, wird dadurch das Einführen des zu kon­ taktierenden elektrischen Kabels erschwert. Dies gilt insbe­ sondere dann, wenn bei ein und demselben Typ eines elek­ trischen Kontaktelements elektrische Kabel kontaktiert werden sollen, die unterschiedliche Leiterdurchmesser haben. Hinzu kommt, daß die beiden Gabelfederschenkel aufgrund ihrer durch den geringen Federweg bedingten geringen Flexibilität den Kon­ taktdruck speziell auf ein Litzenbündel bei über längere Zeit nachlassender innerer Stabilität des Litzenbündels sowie auf­ grund der Tatsache, daß der Kontaktdruck der Gabelfederschen­ kel wegen Materialermüdung (Relaxation) mit der Zeit kleiner wird, schlecht aufrechterhalten können. Insgesamt ist somit bei den bekannten elektrischen Kontaktelementen die Schneid­ klemmkontaktierung der elektrischen Leiter schlecht.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, das bekannte elektrische Kontaktelement in Schneid­ klemmtechnik einer elektrischen Kabelsteckverbindung dahinge­ hend weiterzuentwickeln, daß die Schneidklemmkontaktierung der elektrischen Kabel verbessert ist.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorge­ schlagen, daß die flächige Gabelfeder eine Durchbrechung auf­ weist, welche im wesentlichen die Fortsetzung des Einführ­ schlitzes unter Belassung eines Zwischensteges der Gabelfeder zwischen dem Einführschlitz und der Durchbrechung bildet.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes elektrisches Kontaktelement in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Ka­ belsteckverbindung hat den Vorteil, daß im Hinblick auf die bekannten Gabelfedern bei gleichbleibender Klemmkraft der Fe­ derweg und damit die Flexibilität der Gabelfederschenkel ver­ größert ist, so daß insgesamt die Schneidklemmkontaktierung des elektrischen Kabels verbessert ist. Dies liegt in der Ausbildung der zusätzlichen Durchbrechung in der Gabelfeder begründet, wobei zwischen dieser Durchbrechung und dem Ein­ führschlitz ein Zwischensteg belassen ist. Da die Klemmkraft direkt von der Ausbildung des Einführschlitzes sowie von der Ausbildung der den Einführschlitz begrenzenden Gabelfeder­ schenkeln abhängt, nicht jedoch durch die Ausbildung einer zu­ sätzlichen Durchbrechung mit der Gabelfeder, wird die Klemm­ kraft durch die zusätzliche Durchbrechung nicht beeinträchtigt und bleibt daher gleich. Da aber durch die zusätzliche Ausbil­ dung der Durchbrechung in der flächigen Gabelfeder die wirk­ same Federlänge vergrößert ist, vergrößert sich entsprechend die Flexibilität der beiden Gabelfederarme, so daß insgesamt dadurch größere Auslenkungen und damit größere Federwege mög­ lich sind. Durch die zusätzliche Durchbrechung bilden sich dabei zwei Drehpunkte bzw. Gelenke, nämlich der erste Dreh­ punkt bzw. das erste Gelenk im Bereich des Zwischensteges zwi­ schen dem Einführschlitz und der Durchbrechung sowie der zwei­ te Drehpunkt bzw. das zweite Gelenk im Bereich des dem Ein­ führschlitz abgewandten Endes der zusätzlichen Durchbrechung.

Vorzugsweise ist die Durchbrechung symmetrisch zur Längsachse des Einführschlitzes ausgebildet. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß in beiden Gabelfederschenkeln der Gabelfeder gleiche Verhältnisse herrschen.

Weiterhin reicht die Durchbrechung vorzugsweise bis direkt an den Einführschlitz heran. Dies hat den Vorteil, daß der im Be­ reich des Zwischensteges der Gabelfeder ausgebildete Drehpunkt bzw. das Gelenk eine bestmögliche Flexibilität und damit Aus­ biegung der Gabelfederschenkel zulassen.

Um eine möglichst große wirksame Federlänge zu erzielen, ist die Durchbrechung im wesentlichen als langgestreckter Schlitz ausgebildet, der in einer weiteren Weiterbildung zum Einführ­ schlitz hin spitz zuläuft. Auf diese Weise weist die Durch­ brechung eine im wesentlichen dreieckige Form auf. Dabei kann vorzugsweise der die Durchbrechung bildende Schlitz an dem dem Einführschlitz zugewandten Ende im wesentlichen spitz zulau­ fen, so daß sich insgesamt ein optimales Biegeverhalten er­ gibt.

Schließlich wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß die Durchbrechung aus der Gabelfeder herausgestanzt ist, so daß sich auf technisch einfache Weise das erfindungsgemäße elek­ trische Kontaktelement herstellen läßt.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine elektrische Kabel­ steckverbindung mit wenigstens einem in einer Kammer eines Kunststoffgehäuses angeordneten elektrischen Kontaktelement, welches in der zuvor beschriebenen Weise ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße elektrische Kontaktelement in Schneid­ klemmtechnik einer elektrischen Kabelsteckverbindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung anhand eines Ausführungsbei­ spieles beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elek­ trischen Kontaktelements;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das elektrische Kon­ taktelement in Fig. 1;

Fig. 3a eine rein schematische Darstellung einer Ga­ belfeder des erfindungsgemäßen Kontaktele­ ments mit kontaktiertem elektrischen Kabel zur Verdeutlichung der während der Kontaktie­ rung sich abspielenden physikalischen Vor­ gänge;

Fig. 3b eine noch schematischere Darstellung der Ga­ belfeder des erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktelements zur Verdeutlichung des Biege­ verhaltens bei kontaktiertem elektrischen Kabel.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform eines elek­ trischen Kontaktelements in Schneidklemmtechnik einer elek­ trischen Kabelsteckverbindung dargestellt, während anhand der Fig. 3a und 3b die besonderen Eigenschaften des elektrischen Kontaktelements erläutert werden sollen.

Das elektrische Kontaktelement 1 in Fig. 1 und 2 besteht aus einem Blechstanzteil, aus dem das elektrische Kontaktelement 1 durch aufeinanderfolgende Biegevorgänge gebogen wird. Aus dem ebenen Blechstanzteil erhält man dann ein elektrisches Kon­ taktelement 1, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Dieses elektrische Kontaktelement 1 weist zwei Paare von Fe­ derzungen 2 auf, zwischen die beispielsweise der Kontaktstift eines Steckers der elektrischen Steckverbindung zur elek­ trischen Kontaktierung eingeschoben werden kann. Diese Feder­ zungen 2 sind in herkömmlicher Weise ausgebildet.

Um am elektrischen Kontaktelement 1 ein elektrisches Kabel 3 in der sogenannten Schneidklemmtechnik kontaktieren zu können, weist das elektrische Kontaktelement zwei Gabelfedern 4 auf. Jede dieser Gabelfedern 4 besteht aus zwei Gabelfederschenkeln 5, die zwischen sich einen Einführschlitz 6 für das elek­ trische Kabel 3 definieren.

Weiterhin weisen die Gabelfedern 4 jeweils eine längliche, schlitzartige Durchbrechung 7 auf, welche bis dicht an den Einführschlitz 6 unter Belassung eines Zwischensteges 8 heran­ reicht. Diese Durchbrechung 7 läuft zum Einführschlitz 6 hin spitz zu, während sich die Durchbrechung 7 zum anderen Ende hin ebenfalls verjüngt.

Zum Kontaktieren des elektrischen Kabels 3 wird dieses von oben in den Einführschlitz 6 hineingesteckt, wie dies in Fig. 3a bei der schematischen Darstellung einer Gabelfeder 4 ange­ deutet ist. Da die einander zugewandten Kanten der beiden Ga­ belfederschenkel 5 angeschärft sind, schneiden sich die Gabel­ federschenkel 5 in die Isolierung 9 des elektrischen Kabels 3 ein, bis die Gabelfederschenkel 5 am elektrischen Leiter 10 zur Anlage kommen und somit den elektrischen Kontakt herstel­ len.

Die besonderen Eigenschaften des so ausgebildeten elektrischen Kontaktelementes 1 sollen nachfolgend anhand der Fig. 3a und 3b erläutert werden:

In Fig. 3a ist in rein schematischer Weise eine Gabelfeder 4 eines elektrischen Kontaktelements mit ihren den Einführ­ schlitz 6 begrenzenden Gabelfederschenkeln 5 sowie der Durch­ brechung 7 dargestellt. Die Gabelfeder 4 bildet dabei im Be­ reich ihrer Durchbrechung 7 seitliche Federschenkelabschnitte 11, die sich hinten jeweils an die Gabelfederschenkel 5 an­ schließen.

Die Klemmkraft F, mit der die beiden Gabelfederschenkel 5 gegen das elektrische Kabel drücken, hängt dabei von der Aus­ bildung der Gabelfederschenkel 5 sowie von der Ausbildung des Einführschlitzes 6 ab. Dabei ist die Klemmkraft F unabhängig von der zusätzlichen Ausbildung der Durchbrechung 7, so daß die Klemmkraft F durch diese unbeeinflußt ist.

Allerdings hat die Durchbrechung 7 einen direkten Einfluß auf die Flexibilität der Gabelfederschenkel 5 und damit auf den Federweg f, wie er in Fig. 3b eingezeichnet ist. Die wirksame Federlänge, welche den Federweg f und damit die Flexibilität der Gabelfederschenkel 5 definiert, ist durch die eingezeich­ neten Längen 1 und a vorgegeben, wobei in Fig. 3b der größt­ mögliche Federweg f gestrichelt angedeutet ist. Die Länge 1 ist dabei die wirksame Federlänge, wenn keine Durchbrechung 7 vorhanden wäre, also bei einem herkömmlichen elektrischen Kon­ taktelement. Die Länge 1 ist dabei definiert durch den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zwischensteges 8 und dem Mittel­ punkt des kontaktierten elektrischen Kabels 3. Die Länge a ist definiert durch den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zwi­ schensteges 8 und dem dem Einführschlitz 6 abgewandten Ende der Federschenkelabschnitte 11 im Bereich der Basis 12 der Durchbrechung 7. Dabei bildet der Mittelpunkt des Zwischen­ steges 8 einen Drehpunkt D ₁ bzw. ein Gelenk sowie das dem Ein­ führschlitz 6 abgewandte Ende des Federschenkelabschnittes im Bereich der Basis 12 der Durchbrechung 7 einen Drehpunkt D _a .

In Fig. 3b ist in rein schematischer Weise das Biegeverhalten des rechten Gabelfederschenkels 5 sowie des rechten Feder­ schenkelabschnittes 11 der Gabelfeder 4 in Fig. 3a bei kontak­ tiertem elektrischen Kabel 3 dargestellt. Die Gabelfederschen­ kel 5 sowie der Federschenkelabschnitt 11 bilden dabei eine durchgehende Feder, welche am einen Ende (in der Zeichnung unten) am Drehpunkt D _a sowie mit Abstand vom anderen Ende (in der Zeichnung oben) am Drehpunkt D ₁ festgelegt ist. Diese Drehpunkte D _a und D₁ bilden dabei die Fixstellen beim Verbie­ gen der Feder dahingehend, daß der Federschenkelabschnitt 11 in der Zeichnung nach links gewölbt ist, während der frei aus­ kragende Gabelfederschenkel 5 in die entgegengesetzte Richtung gebogen ist, so daß sich ein im wesentlichen stetiger Übergang von dem Federschenkelabschnitt 11 zum Gabelfederschenkel 5 hin ergibt. Da aber durch die Durchbiegung des Federschenkelab­ schnittes 11 zwischen den beiden Drehpunkten D ₁ und D _a der Ga­ belfederschenkel 5 im Bereich seiner Basis im Bereich des Bo­ dens des Einführschlitzes 6 bereits in die gewünschte Richtung gebogen ist, wird dadurch der Federweg f und damit die Flexi­ bilität der Gabelfederschenkel 5 vergrößert, ohne daß damit die durch die Gabelfederschenkel 5 ausgeübte Klemmkraft F be­ einträchtigt wird. Insgesamt wird somit die Schneidklemmkon­ taktierung des elektrischen Kabels 3 verbessert, da mit der erfindungsgemäßen Durchbrechung 7 eine Vergrößerung der Flexi­ bilität der Gabelfederschenkel 5 erreicht wird.

Bezugszeichenliste

 1 elektrisches Kontaktelement
 2 Federzunge
 3 elektrisches Kabel
 4 Gabelfeder
 5 Gabelfederschenkel
 6 Einführschlitz
 7 Durchbrechung
 8 Zwischensteg
 9 Isolierung
10 elektrische Leiter
11 Federschenkelabschnitt
12 Basis
A Längsachse
F Klemmkraft
f Federweg
l Länge
a Länge
D₁ Drehpunkt
D _a Drehpunkt

Claims (8)

1. In einer Kammer eines Kunststoffgehäuses anzuordnendes, aus einem ebenen Blechstanzteil gebogenes elektrisches Kontakt­ element (1) in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Ka­ belsteckverbindung, wobei eine flächige Gabelfeder (4) zwischen ihren beiden in der Gabelfederebene elastisch aus­ biegbaren Gabelfederschenkeln (5) einen Einführschlitz (6) für die Schneidklemmkontaktierung eines elektrischen Kabels (3) definiert, dessen elektrischer Leiter (10) von einer Isolierung (9) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die flächige Gabelfeder (4) eine Durchbrechung (7) auf­ weist, welche im wesentlichen die Fortsetzung des Einführ­ schlitzes (6) unter Belassung eines Zwischensteges (8) der Gabelfeder (4) zwischen dem Einführschlitz (6) und der Durchbrechung (7) bildet.

2. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Durchbrechung (7) symmetrisch zur Längsachse (A) des Einführschlitzes (6) ausgebildet ist.

3. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (7) bis dicht an den Einführschlitz (6) heranreicht.

4. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (7) im wesentlichen als langgestreckter Schlitz ausgebildet ist.

5. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der die Durchbrechung (7) bildende Schlitz zum Einführschlitz (6) hin spitz zuläuft.

6. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Durchbrechung (7) bildende Schlitz an dem dem Einführschlitz (6) abgewandten Ende im wesentlichen spitz zuläuft.

7. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (7) aus der Gabelfeder (4) herausgestanzt ist.

8. Elektrische Kabelsteckverbindung mit wenigstens einem in einer Kammer eines Kunststoffgehäuses angeordneten elek­ trischen Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.