DE4323286A1 - Schneidklemm-Kontaktelement - Google Patents
Schneidklemm-KontaktelementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schneidklemm-Kontaktelement gemäß
dem Oberbegriff, des Anspruchs 1.
Derartige Schneidklemm-Kontaktelemente werden insbesondere
in der Fernmelde- und Datenübertragungstechnik verwendet.
Beim Eindrücken eines isolierten elektrischen Leiters in den
Kontaktschlitz des Schneidklemm-Kontaktelements wird die
Isolation durchschnitten und ein leitender Kontakt zwischen
dem Leiter und dem Schneidklemm-Kontaktelement hergestellt.
Es ist ein gattungsgemäßes Schneidklemm-Kontaktelement
bekannt, das zwei flache Kontaktschenkel aufweist, die in
einer gemeinsamen Ebene liegen und die durch einen
Kontaktschlitz getrennt sind, dessen Kontaktierungsflächen
senkrecht zu dieser gemeinsamen Ebene verlaufen. Dieses
Schneidklemm-Kontaktelement wird in der Regel in seinem
Gehäuse so angeordnet, daß es um seine Längsachse um 45°
verkippt ist und der zu kontaktierende elektrische Leiter
mit seiner Ader-Längsachse in einem 45°-Winkel in bezug auf
die Kontaktschenkelebene in den Kontaktschlitz eingeführt
wird. Wie in Fig. 8 schematisch illustriert, kommt es bei
dem bekannten Schneidklemm-Kontaktelement 1′ zu einer
Scherbelastung auf den angeschlossenen Leiter 12, was zu
einer Einkerbung des Leiters und damit zu einer Gefahr des
Abscherens, insbesondere bei dünnen Drähten oder Litzen,
führt.
Aus der DE 41 26 068 C1 ist ein Schneidklemm-Kontaktelement
bekannt, bei dem zwei Kontaktschenkel durch Scherung
voneinander entlang eines Kontaktschlitzes getrennt werden
und bei dem die Kontaktschenkel in Querrichtung zur
Kontaktschenkelebene gegeneinander um den Betrag der Dicke
der Kontaktschenkel versetzt werden, um eine
Kontaktschlitzbreite im Bereich von 0 mm bis 0.05 mm zu
erzielen. Bei einer zweiten in dieser Druckschrift
offenbarten Variante werden die Kontaktschenkel nach ihrer
Trennung gegeneinander verdreht. Diese
Schneidklemm-Kontaktelemente werden vorzugsweise schräg
angeordnet, so daß das Schneidklemm-Kontaktelement mit der
Längsachse des angeschlossenen Leiters einen Winkel z. B. im
Bereich von 30° bis 60° einschließt. Auch bei diesem
herkömmlichen Schneidklemm-Kontaktelement tritt das oben
beschriebene Problem auf, daß die Kontaktkanten des
Kontaktschlitzes den angeschlossenen Leiter auf Scherung
beanspruchen und eine Kerbwirkung verursachen.
Das Problem einer Scherbeanspruchung und Einkerbung eines
angeschlossenen Leiters tritt auf bei einem weiteren
bekannten Schneidklemm-Kontaktelement auf, bei dem zwei
Kontaktschenkel gleichsinnig aus der Kontaktschenkelebene um
ca. 15° herausgedreht sind, um die Kontaktschlitzbreite zu
verkleinern.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Schneidklemm-Kontaktelement zu schaffen, bei dem ein
angeschlossener Leiter nicht auf Scherung beansprucht wird
und es zu keiner Einkerbung des Leiters kommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Schneidklemm-Kontaktelement mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Schräganordnung der Kontaktflächen ergibt sich
beim erfindungsgemäßen Schneidklemm-Kontaktelement eine
flächige Kontaktierung zwischen dem angeschlossenen Leiter
und den Kontaktschenkeln. Dadurch, daß der Leiter mit den
Kontaktflächen kontaktiert wird und sich nicht die scharfen
Kanten zwischen den Kontaktflächen und den angrenzenden
Oberflächen der Kontaktschenkel in den Leiter einschneiden,
kommt es zu keiner Einkerbung und es besteht nicht die
Gefahr des Abscherens insbesondere dünner angeschlossener
Leiter. Der angeschlossene Leiter erzeugt in den
Kontaktschenkeln, eine Torsionsspannung und wird so sicher
von den verwundenen Kontaktschenkeln gehalten.
Vorzugsweise schließen die Kontaktflächen mit der
Kontaktschenkelebene einen Winkel im Bereich von 35° bis 85°
ein. Insbesondere ist eine Ausführungsform vorteilhaft, bei
der die Kontaktflächen mit der Kontaktschenkelebene einen
Winkel von 45° einschließen. Bei der 45°-Schrägorientierung
der Kontaktflächen bezüglich der Kontaktschenkelebene kann
das Schneidklemm-Kontaktelement senkrecht zur Längsachse des
anzuschließenden Leiters angeordnet werden.
Das erfindungsgemäße Schneidklemm-Kontaktelement kann mit
einem einzigen Folgewerkzeug gefertigt werden, da sich an
die Herstellung des Einschnitts mit den schrägorientierten
Kontaktflächen keine weiteren Verformungs- oder
Biegevorgänge anschließen. Zweckmäßigerweise sind die
Kontaktflächen aus dem metallischen, elektrisch leitenden
Material, aus dem das Schneidklemm-Kontaktelement
hergestellt wird, ausgestanzt.
Nachdem stanztechnisch nur eine Kontaktschlitzweite, d. h.
ein Abstand zwischen den parallelen Kontaktflächen, oberhalb
des etwa 0.6-fachen der Materialstärke der Kontaktschenkel
herstellbar ist, ist eine weitere Ausführungsform
vorgesehen, bei der die Kontaktschlitzweite über das
stanztechnisch mögliche Maß hinaus verringert wird. Bei
dieser vorteilhaften Ausführungsform sind jeweils zwei
benachbarte Kontaktschenkel in Querrichtung zum von ihnen
eingefaßten Einschnitt innerhalb der Kontaktschenkelebene
verschoben, um den Abstand zwischen den jeweils zwei
zusammengehörigen Kontaktflächen zu verringern. Durch dieses
zusätzliche Zusammenschieben zweier zusammengehöriger
Kontaktflächen durch plastische Verformung der zugehörigen
Kontaktschenkel kann die Kontaktschlitzweite bis auf eine
Weite von 0 mm reduziert werden. Da die Materialstärke des
plattenförmigen, elektrisch leitenden metallischen
Materials, aus dem die Schneidklemm-Kontaktelemente
hergestellt sind, üblicherweise im Bereich von 0.5 mm liegt,
liegt die stanztechnisch realisierbare Kontaktschlitzweite
etwa im Bereich von 0.3 mm. Somit ist mit herkömmlichen
gattungsgemäßen Schneidklemm-Kontaktelementen, bei denen
lediglich der Kontaktschlitz ausgestanzt ist, aber keine
weitere Verformung der Kontaktschenkel vorgenommen wurde,
die sichere Kontaktierung dünner Drähte und Litzen
problematisch, da die minimal erzielbare Kontaktschlitzweite
für ein sicheres Festhalten des elektrischen Leiters im
Schlitz nicht ausreicht. Demgegenüber kann bei der oben
beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform die
Kontaktschlitzweite optimal an die Dicke des
anzuschließenden Leiters angepaßt werden. Dabei ergibt sich
dann auch für sehr dünne angeschlossene Leiter eine flächige
Kontaktierung ohne Scherbelastung.
Da bei sehr dünnen angeschlossenen Leitern oftmals keine
ausreichende Torsion in den Kontaktschenkeln erzeugt wird,
um die Dauerhaftigkeit der Kontaktierung sicherzustellen,
ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Schneidklemm-Kontaktelements vorgesehen,
bei der eine zusätzliche Vorspannung, durch die auch sehr
dünne angeschlossene Leiter zwischen den Kontaktflächen
sicher gehalten werden, in die zusammengehörigen
Kontaktschenkel eingebracht wird. Bei dieser Ausführungsform
ist die Kontaktschlitzweite auf 0 mm reduziert, und zwar in
der vorangehend beschriebenen Art, jedoch ist zusätzlich
eine Vorspannung eingeprägt, d. h. eine Kraft, die die
aneinanderliegenden Kontaktflächen zusätzlich aufeinander
drückt. Diese Vorspannung liegt nach einem kurzzeitigen
Verschieben der aufeinander liegenden Kontaktflächen
gegeneinander und quer zur Kontaktschenkelebene vor. Durch
die Vorspannungskraft werden also auch sehr dünne
angeschlossene Leiter dauerhaft sicher kontaktiert, obwohl
diese aufgrund ihres geringen Durchmessers von sich aus
keine Torsionsspannung in den Kontaktschenkeln erzeugen
können.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ist es
für den Fall, daß mehrere Einschnitte zur gleichzeitigen
Kontaktierung mehrerer elektrischer Leiter vorgesehen sind,
bevorzugt, daß die Kontaktflächen jeweils zweier
benachbarter Einschnitte in ihrer Schrägorientierung
zueinander gegensinnig verlaufen. Mit anderen Worten folgen
in einer Reihe nebeneinander angeordneter Einschnitte
jeweils abwechselnd gleichsinnig und gegensinnig
schräggestellte Kontaktflächen aufeinander, wobei natürlich
die Kontaktflächen innerhalb eines Einschnitts immer im
wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des
erfindungsgemäßen Schneidklemm-Kontaktelements mit Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schneidklemm-Kontaktelements mit einem
Kontaktierungsschlitz in der Draufsicht;
Fig. 2 das Schneidklemm-Kontaktelement gemäß Fig. 1 im
Querschnitt entlang I-I;
Fig. 3 das Schneidklemm-Kontaktelement gemäß Fig. 1 mit
angeschlossener Ader im Querschnitt;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schneidklemm-Kontaktelements mit zwei
Kontaktierungsschlitzen im Querschnitt;
Fig. 5 das Schneidklemm-Kontaktelement gemäß Fig. 4 mit
zwei angeschlossenen Adern im Querschnitt;
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schneidklemm-Kontaktelements im Querschnitt;
Fig. 7a eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schneidklemm-Kontaktelements während eines
Fertigungsschritts im Querschnitt;
Fig. 7b das Schneidklemm-Kontaktelement gemäß Fig. 7a im
Endzustand im Querschnitt;
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Scherbeanspruchung
eines angeschlossenen Leiters bei einem
herkömmlichen Schneidklemm-Kontaktelement im
Querschnitt.
Bei einer ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2
weist das Schneidklemm-Kontaktelement zwei Kontaktschenkel
2a, 2b auf, die einstückig über einen Verbindungsbereich 4
miteinander verbunden sind. Die beiden Kontaktschenkel 2a,
2b sind voneinander entlang eines Einschnitts getrennt, der
einen buchtförmigen Eingangsbereich 6, einen sich daran
anschließenden Kontaktierungsschlitz 3 und eine zwischen dem
Kontaktierungsschlitz 3 und dem Übergangsbereich 4 liegende,
in etwa ovale Entlastungsöffnung 5 umfaßt. Der
Kontaktierungsschlitz 3 wird von Kontaktflächen 3a, 3b
begrenzt, die zueinander parallel verlaufen. Die
Kontaktflächen 3a, 3b schließen jeweils einen Winkel α mit
der Kontaktschenkelebene ein, d. h. mit der Ebene, in der die
beiden Kontaktschenkel 3a, 3b liegen. Im dargestellten
Beispiel ist α = 45°. Der Kontaktierungsschlitz ist aus
dem Material des Schneidklemm-Kontaktelements 1 ausgestanzt,
wobei die beiden Kontaktschenkel 2a, 2b in einer gemeinsamen
Ebene verbleiben.
In Fig. 3 ist gezeigt, wie eine angeschlossene Ader 10 im
Schneidklemm-Kontaktelement 1 gemäß den Fig. 1 und 3
kontaktiert wird. Beim Einführen der Ader 10 in den
Kontaktschlitz 3 wird automatisch die Isolierung 11 im
Bereich der Kontaktflächen 3a und 3b abgeschnitten, so daß
der Leiter 12 der Ader 10 in unmittelbaren Kontakt mit den
Kontaktflächen 3a, 3b gelangt und somit die elektrische
Kontaktierung zwischen dem Schneidklemm-Kontaktelement 1 und
dem Leiter 12 hergestellt wird. Wie Fig. 3 verdeutlicht,
liegt der abisolierte Abschnitt des Leiters 12 flächig an
den Kontaktflächen 3a, 3b an, so daß es zu keiner
Scherbelastung des Leiters 12 kommt und auch keine
Einkerbungen auftreten, da die spitzwinkligen Kanten der
Kontaktschenkel 2a, 2b, die durch das Aneinandergrenzen der
Kontaktflächen 3a, 3b mit den jeweiligen Flächen 7a, 7b
gebildet werden, nicht in den Leiter 12 eindringen können.
Die Ader 10 erzeugt eine Verwindung der Kontaktschenkel 2a,
2b gegeneinander, so daß er durch diese Torsionsspannung
dauerhaft gehalten und sicher kontaktiert wird.
Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Schneidklemm-Kontaktelements sind zwei
Kontaktierungsschlitze 3′ vorgesehen, so daß sich
entsprechend drei Kontaktschenkel 2c, 2d, 2e ergeben, die an
ihrem einen Ende einstückig miteinander verbunden sind. Die
Kontaktierungsschlitze 3′ und die Kontaktflächen 3a′, 3b′,
3c′, 3d′ sind entsprechend der ersten Ausführungsform gemäß
den Fig. 1 bis 3 ausgeführt, wobei jeweils die
Kontaktflächen einen Winkel α mit der Kontaktschenkelebene,
d. h. der Ebene, in der alle drei Kontaktschenkel 2c, 2d, 2e
liegen, einschließen. Anstelle gleicher Winkel α für die
Schrägstellung der beiden Kontaktierungsschlitze 3′ können
auch unterschiedliche Winkel vorgesehen sein. Im
dargestellten Beispiel betragen beide Winkel α = 45°. Die
Schrägstellung der Kontaktierungsschlitze 3′ ist so
orientiert, daß die Kontaktierungsschlitze gegensinnig
zueinander schräggestellt sind. Da die beiden Winkel α in
diesem Beispiel gleich sind, ist das
Schneidklemm-Kontaktelement achsensymmetrisch. Fig. 5 zeigt,
daß die beiden angeschlossenen Adern 10 in analoger Weise
zur Situation bei der ersten Ausführungsform des
Schneidklemm-Kontaktelements (vgl. Fig. 3) derart durch eine
Torsionsspannung festgehalten werden, daß die abisolierten
Bereiche der Adern 10, die Leiter 12, flächig mit den
Kontaktflächen 3a′, 3b′, 3c′, 3d′ kontaktiert sind.
Die in Fig. 6 gezeigte dritte Ausführungsform des
Schneidklemm-Kontaktelements weist eine gegenüber der
minimalen stanztechnisch realisierbaren Kontaktschlitzweite
eine weiter verringerte Kontaktschlitzweite d auf. Gegenüber
der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform gemäß den
Fig. 1 bis 3 sind die Kontaktschenkel 2a, 2b in der
Kontaktschenkelebene in einem Schritt während des
Stanzvorganges aufeinander zugeschoben (siehe Pfeilrichtung)
und durch diese plastische Verformung wird eine
Kontaktschlitzweite d im Bereich von etwa 0 mm bis
0.3 mm erzielt, d. h. gegenüber der stanztechnisch
erreichbaren Kontaktschlitzweite wird bei dieser
Ausführungsform eine beliebige Verringerung des Abstands
zwischen den beiden Kontaktflächen 3a, 3b bis hin zu ihrer
Anlage erzielt. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, bleibt auch bei
dieser Ausführungsform die Schrägstellung der Kontaktflächen
3a, 3b bezüglich der Kontaktschenkelebenen erhalten, wobei
die beiden Kontaktschenkel 2a, 2b in einer gemeinsamen Ebene
liegen.
Eine vierte Ausführungsform des Schneidklemm-Kontaktelements
ist in Fig. 7a während eines Fertigungsschritts und in
Fig. 7b in ihrem Endzustand dargestellt. Ausgehend von einem
Schneidklemm-Kontaktelement gemäß Fig. 6 mit zur Anlage
gebrachten Kontaktflächen 3a, 3b, d. h. mit einer
Kontaktschlitzweite von d = 0 mm, werden die Kontaktschenkel
2a, 2b in der gemeinsamen Anlageebene der Kontaktflächen 3a,
3b gegeneinander quer zur Kontaktschenkelebene verschoben
(vgl. Pfeile in Fig. 7a), so daß sich nach dieser
kurzzeitigen Verschiebung der Kontaktschenkel 2a, 2b
gegeneinander ein Endzustand gemäß Fig. 7b einstellt, bei
dem die beiden Kontaktschenkel 2a, 2b in einer gemeinsamen
Ebene liegen und die Kontaktflächen 3a, 3b aufeinander
liegen. Durch das kurzzeitige Verschieben gemäß Fig. 7a ist
dieser vierten Ausführungsform des
Schneidklemm-Kontaktelements eine Vorspannung aufgeprägt, so
daß die beiden Kontaktflächen 3a, 3b in Richtung der
gemeinsamen Ebene der Kontaktschenkel 2a, 2b mit einer
Vorspannungskraft aneinander gedrückt werden. Auch besonders
dünne Litzen, die keine Torsion in den Kontaktschenkeln 2a,
2b mehr hervorrufen können, wenn sie in den
Kontaktierungsschlitz 3 geschoben sind, werden aufgrund der
Vorspannung von den Kontaktflächen 3a, 3b sicher kontaktiert
und dauerhaft gehalten.
Claims (7)
1. Schneidklemm-Kontaktelement, zum abisolierfreien
Anschluß elektrischer Adern (10),
- - aus einem im wesentlichen plattenförmigen elektrisch leitenden metallischen Material,
- - mit mindestens einem im wesentlichen schlitzförmigen Einschnitt (3, 5, 6),
- - durch den jeweils zwei Kontaktschenkel (2a, 2b) voneinander abgetrennt sind,
- - wobei die Kontaktschenkel (2a, 2b) im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen und an ihren einen Enden (4) integral miteinander verbunden sind und
- - wobei zumindest entlang eines Teilbereichs (3) jedes Einschnitts einander gegenüberliegende, im wesentlichen zueinander parallel verlaufende Kontaktflächen (3a, 3b) an den Kontaktschenkeln (2a, 2b) ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktflächen (3a, 3b) in bezug auf die
Kontaktschenkelebene in einem Winkel (α) im Bereich
von 35° bis 80° schräg verlaufen.
2. Schneidklemm-Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen
(3a, 3b) mit der Kontaktschenkelebene einen Winkel (α)
von 45° einschließen.
3. Schneidklemm-Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktflächen (3a, 3b) aus dem metallischen Material
ausgestanzt sind.
4. Schneidklemm-Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
zwei benachbarte Kontaktschenkel (2a, 2b) in
Querrichtung zum von ihnen eingefaßten Einschnitt (3,
5, 6) innerhalb der Kontaktschenkelebene verschoben
sind, um den Abstand (d) zwischen den jeweils zwei
zusammengehörigen Kontaktflächen (3a, 3b) zu verringern.
5. Schneidklemm-Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweils zwei
zusammengehörigen Kontaktflächen (3a, 3b) bis zur
Anlage aneinandergeschoben sind und, nach einem
kurzzeitigen Verschieben gegeneinander quer zur
Kontaktschenkelebene, in einem vorgespannten Zustand
aufeinander liegen, wobei die Kontaktschenkel (2a, 2b)
im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen.
6. Schneidklemm-Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1
bis 5 mit mehreren Einschnitten (3, 5, 6), dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen
(3a, 3b) jeweils zweier benachbarter Einschnitte (3, 5,
6) in ihrer Schrägorientierung zueinander gegensinnig
verlaufen.
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