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Diese
Erfindung betrifft eine einteilige gestanzte und geformte elektrische
Buchsenklemme.
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Bei
vielen Anwendungen in der Elektroindustrie ist es eine dauerhafte
Forderung, kostenwirksamere und dennoch kompaktere, stabilere und
zuverlässigere
elektrische Anschlussklemmen bereitzustellen. Es ist üblich, dass
man elektrische Anschlussklemmen zur Verfügung hat, die aus Blech gestanzt
und geformt werden, die einen Verbindungsabschnitt aufweisen, wie
beispielsweise eine Crimp-Hülse für eine Verbindung
mit einem leitenden Draht, die außerdem einen Kontaktabschnitt
für eine Verbindung
mit einer komplementären
Anschlussklemme und eine Einrichtung für das Sichern der Anschlussklemme
innerhalb des Hohlraumes eines Verbindergehäuses aufweisen. Es ist üblich, dass
man Buchsenklemmen für
einen Eingriff mit Flachkontakten oder Stiftklemmen zur Verfügung hat,
die elastische Kragträgerkontaktarme
aufweisen, die sich von gegenüberliegenden
Seiten der Anschlussklemme erstrecken, um den komplementären Stift
oder die Kontaktnase dazwischen aufzunehmen. Bei bestimmten Anwendungen
wird ein zusätzlicher äußerer Federkörper, der
aus einem stärkeren
Material gestanzt und geformt wird, wie beispielsweise nichtrostendem
Stahl, um den Kontaktabschnitt der Anschlussklemme positioniert
und dient dazu, eine Einrichtung für das Sichern der Anschlussklemme
innerhalb des Verbindergehäuses
und eine zusätzliche Federauflage
für das
Verstärken
der Federfestigkeit der inneren Kontaktarme bereitzustellen. Ein
derartiger äußerer Federkörper zeigt
oftmals die Wirkung des Schützens
des inneren Kontaktbereiches, wodurch die Buchsenklemme robuster
gemacht wird, erhöht
aber ebenfalls den Kontaktdruck und liefert eine stärkere Auflage
für das
Sichern der Anschlussklemme in einem Verbindergehäuse.
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Eine
zweiteilige Anschlussklemme ist jedoch kostspielig herzustellen,
wenn man mit einer einteiligen Anschlussklemme vergleicht, wie sie
beispielsweise im
US 4148547 gezeigt
wird. Die letztere Anschlussklemme weist jedoch nicht ein äußeres Gehäuse auf,
das robust ist, weil die Seiten- und oberen Wände getrennt voneinander sind.
Außerdem
erfordern die Seitenwände
des äußeren Gehäuses einen langen
Streifen Blech, was zu einer Menge an Materialabfall führt. Eine
einteilige Anschlussklemme mit einem robusteren äußeren Gehäuse wird im Europäischen Patent
EP 125927 B gezeigt,
wo Kragträgerkontaktarme
in das Gehäuse
von der Naht der oberen Wand hinein abgekantet werden. Hierbei ist ebenfalls
ein hoher Materialverlust zu verzeichnen, weil die Breite der Auslegung
der Crimp-Hülse
viel kleiner ist als das Gehäuse
und der Kontaktarmabschnitt.
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Eine
Anschlussklemme entsprechend der Französischen Patentanmeldung 2751793 überwindet
einige der vorangehend erwähnten
Probleme, indem die Materialverwendung verringert und ein gut geschützter innerer
Buchsenkontaktabschnitt in einer einteiligen Konstruktion bereitgestellt
wird. Die Kragträgerkontaktarme
sind vor den Auswirkungen eines falschen Einsetzens einer passenden
Stiftklemme durch Bereitstellung einer vorderen Wand geschützt, die
eine passende Stiftklemme während
des Einsetzens in die Buchsenklemme führt und anordnet. Die vordere
Wand dient ebenfalls dazu, nach innen gepresste Verlängerungen
oder Kontaktnasen bereitzustellen, gegen die die Kragträgerkontaktarme
elastisch anstoßen,
um die Kontaktarme vorzuspannen, um dadurch die Kontaktkraft gegen
eine passende Anschlussklemme zu erhöhen. Die Anschlussklemme, die
in diesem Hinweis beschrieben wird, zeigt ebenfalls den Vorteil,
dass sie leicht durch eine Dichtung eingesetzt wird, ohne dass die
Dichtung beschädigt
wird. Trotz dieser Verbesserungen wäre es wünschenswert, einteilige Buchsenklemmen
weiter zu verbessern, insbesondere angesichts der Verringerung der
Materialverwendung und des Abfalls, ohne dass die Robustheit und
die elektrischen Kontakteigenschaften gefährdet werden. Es wäre außerdem wünschenswert,
eine besonders kompakte einteilige elektrische Anschlussklemme mit
einem gut geschützten
Kontaktbereich bereitzustellen. Es wäre außerdem vorteilhaft zu sichern,
dass derartige Anschlussklemmen sicher in Verbindergehäusen gehalten
werden werden können.
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Es
ist daher ein Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte einteilige
gestanzte und geformte elektrische Buchsenklemme bereitzustellen.
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Ziele
dieser Erfindung wurden erreicht, indem die Buchsenklemme nach Patentanspruch
1 bereitgestellt wird. Hierin wird eine einteilige elektrische Buchsenklemme
für einen
Eingriff mit einem/er komplementären
Flachkontakt oder Stiftklemme bereitgestellt, wobei die Anschlussklemme,
die aus Blech gestanzt und geformt wird, aufweist: einen Verbindungsabschnitt;
und einen Kontaktabschnitt, der einen Kontaktkörper mit einer oberen Wand,
Seitenwänden
und einer unteren Wand aufweist, die eine Kastenform bilden, die
einen inneren Hohlraumbereich für
das Aufnehmen der passenden Anschlussklemme darin definiert, wobei
der Kontaktabschnitt außerdem
Kragträgerkontaktarme
aufweist, die sich von den gegenüberliegenden
Seitenwänden
erstrecken und Kontaktabschnitte aufweisen, die in unmittelbarer
Nähe einer
Eingriffswand an einem Eingriffsende der Anschlussklemme angeordnet
sind, wobei die Eingriffswand mit einer Aussparung für das Führen und
Anordnen des passenden Flachkontaktes oder Stiftklemme im inneren
Hohlraumbereich und zwischen den Kontaktarmen versehen ist, wobei
die Seitenwände
Eingriffsendabschnitte aufweisen, die befestigt sind und sich von
den gegenüberliegenden Seitenrändern der
Eingriffswand erstrecken und im Wesentlichen orthogonal davon abgekantet
sind, um längs
der Seiten des Kontaktabschnittes angeordnet zu werden, wobei die
Eingriffsendabschnitte der Seitenwand Sperrvorsprünge für das Sperren
der Anschlussklemmen in einem Verbindergehäuse umfassen, wobei die Sperrvorsprünge annähernd über dem
Kontaktabschnitt der Kontaktarme positioniert sind.
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Vorteilhafterweise
ist daher die Auslegung des Bleches kompakt, aus dem die einteilige
elektrische Anschlussklemme gebildet wird, wodurch eine geringe
Materialverwendung und -abfall erforderlich sind, angesichts der
Bereitstellung der Eingriffswandseitenabschnitte, die sich von den
Seitenrändern
der Eingriffsendwand erstrecken. Dennoch wird ein kompakter und
gut geschützter
Kontaktbereich durch die Verlängerung
der Eingriffsendseitenwandabschnitte zum Bereich der Kontaktabschnitte
der Kontaktarme bereitgestellt. Ein sicheres und zuverlässiges Sperren
der Anschlussklemmen innerhalb der Verbindergehäuse wird in einer einfachen
Weise mittels der Sperrvorsprünge
gesichert, die an den Eingriffsendseitenwandabschnitten vorhanden
sind.
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Die
Eingriffsendseitenwandabschnitte können an der oberen oder unteren
Wand durch Schweißen,
beispielsweise Laserschweißen,
gesichert werden, um einen kompakten, jedoch starren Eingriffsendabschnitt
des Kontaktabschnittes bereitzustellen. Um den kastenförmigen Eingriffsendabschnitt des
Kontaktabschnittes weiter zu versteifen, können die obere oder untere
Wand und die Eingriffsendseitenwandabschnitte mit Zwischenverlängerungen
versehen werden, die quer zur Klemmeneingriffsrichtung vorstehen.
Die Zwischenverlängerungen
halten daher ebenfalls sicher die Eingriffsendwand der Anschlussklemme
an der oberen, unteren und den Seitenwänden. Die Eingriffsendwand
kann von der unteren Wand im Wesentlichen orthogonal dazu abgekantet
werden, wobei die Zwischenverlängerungen der
Eingriffsendseitenwandabschnitte mit komplementären Verlängerungen zusammenwirken, die
an der oberen Wand vorhanden sind.
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Das
Verbindungsende des Kontaktabschnittes kann mit einer Verbindungsendwand
versehen sein, beispielsweise im Wesentlichen orthogonal von der
oberen Wand abgekantet, um zu verhindern, dass Material oder Gegenstände in den
inneren Hohlraumbereich hinein von einem hinteren Ende der Anschlussklemme
fließen
oder eingesetzt werden, wodurch die Kontaktarme weiter geschützt werden.
Die Verbindungsendwand kann ebenfalls die Versteifung der Kastenform
des Kontaktabschnittes unterstützen.
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Ein
Verbindungsende der Seitenwände
kann außerdem
mit sekundären
Sperrverlängerungen
mit Sperrvorsprüngen
versehen werden, die über
einem Übergangsabschnitt
des Kontaktes vorhanden sind, der die Kontakt- und Verbindungsabschnitte
miteinander verbindet, wobei der Übergangsabschnitt eine Breite
aufweist, die schmaler ist als die Kontaktabschnittsseitenwände, so
dass ein Zwischenraum für einen
Eingriff der sekundären
Sperrvorsprünge
eines Verbindergehäuses
hinter den sekundären
Sperrverlängerungen
bereitgestellt wird.
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Weitere
vorteilhafte charakteristische Merkmale dieser Erfindung werden
in den Patentansprüchen
dargelegt oder aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen
ersichtlich werden.
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Eine
Ausführung
dieser Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezugnahme auf die
Fig. beschrieben, die zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Anschlussklemme entsprechend dieser
Erfindung;
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2 eine
Draufsicht der Anschlussklemme entsprechend 1, wobei die
obere Wand entfernt wurde;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer ausgestanzten Auslegung eines
Kontaktabschnittes der Anschlussklemme;
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4, 5 und 6 perspektivische Darstellungen,
die die jeweiligen aufeinanderfolgenden Stanz- und Formgebungsschritte
des Kontaktabschnittes von der Auslegung aus 4 zeigen;
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7 eine
perspektivische Darstellung des Kontaktabschnittes der Anschlussklemme.
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Mit
Bezugnahme auf die Fig. weist eine elektrische Buchsenklemme 2 einen
Verbindungsabschnitt 4 in der Form einer Crimp-Hülse für eine Verbindung
mit einem Draht und einen Kontaktabschnitt 6 auf, der am
Verbindungsabschnitt 4 mittels eines Übergangsabschnittes 8 befestigt
ist. Die Anschlussklemme 2 wird aus Blech als eine einteilige
Anschlussklemme gestanzt und geformt, wie es beispielsweise in 3 bis 6 veranschaulicht
wird. Der Kontaktabschnitt 6 weist eine untere Wand 10, gegenüberliegende
Seitenwände 12,
die sich im Wesentlichen orthogonal von den Seitenrändern 13 der unteren
Wand erstrecken, und eine obere Wand 14 auf, die zur unteren
Wand 10 hin liegt. Die obere Wand, die Seitenwände und
die untere Wand bilden eine kastenförmige Buchse, die einen inneren
Hohlraumbereich 16 definiert, die eine passende Kontaktnase
oder einen Stiftkontaktabschnitt einer komplementären Anschlussklemme
(nicht gezeigt) aufnimmt. Der Kontaktabschnitt 6 ist außerdem mit
einer vorderen oder Eingriffsendwand 18 und einer hinteren
oder Verbindungsendwand 20 versehen, die jeweils am Eingriffsende
und dem Verbindungsende des Kontaktabschnittes 6 positioniert
sind. Das Eingriffsende und die Verbindungsendwände 18, 20 erstrecken
sich annähernd
senkrecht zur Einsetzrichtung (I) einer passenden Stiftklemme.
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Die
Eingriffsendwand 18 ist an der unteren Wand 10 befestigt
und erstreckt sich von dort und wird im Wesentlichen 90° von der
unteren Wand gebogen, wie man am besten sieht, wenn man 5 und 6 vergleicht.
Die Eingriffsendwand 18 ist außerdem mit einer Aussparung 20 versehen,
wie man am besten in 5 oder 6 sieht,
die durch ein Pressen von Verlängerungen
oder Absätzen 22 nach innen
gebildet werden (siehe 2 oder 5), die annähernd in
der Einsetzrichtung (I) vorstehen.
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Der
Kontaktabschnitt ist außerdem
mit einem Paar gegenüberliegenden
Kragträgerkontaktarmen 24 versehen,
die sich von einem Befestigungsabschnitt 26 in unmittelbarer
Nähe des
Verbindungsabschnittes 4 zu freien Enden 28 in
unmittelbarer Nähe
der Eingriffsendwand 18 erstrecken. Die Kontaktarme 24 sind
zusammenhängend
mit den Seitenwänden 12 am
Befestigungsabschnitt 26 verbunden und konvergieren in
den inneren Hohlraumbereich 16 zu den Kontaktabschnitten 29 in
unmittelbarer Nähe der
freien Enden 28. Die freien Enden 28 stoßen elastisch
an die nach innen liegenden Verlängerungen 22 der
Eingriffsendwand 18 an, so dass sich die Kontaktarme in
einem vorgespannten Zustand befinden, um die Kontaktkraft an einer
passenden Stiftklemme zu erhöhen,
die zwischen den Kontaktabschnitten 29 eingesetzt wird.
Wie am besten in 2 und 5 zu sehen
ist, können
die freien Enden 28 der Kontaktarme 24 geprägt sein
(d.h., dünner
gepresst sein), um die Länge
der Kontaktarme auszudehnen, um einen Eingriff mit den Absätzen 22 zu
ermöglichen.
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Der
Kontaktabschnitt 6 weist außerdem Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 auf,
die sich von den Seitenrändern 32 der
Eingriffsendwand 18 erstrecken, und die im Wesentlichen
orthogonal von der Eingriffsendwand 18 für eine annähernde Ausrichtung
mit den Seitenwänden 12 gebogen
sind, wie man am besten sieht, wenn man 6 und 7 vergleicht.
Die Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 sind im Vergleich
zur Gesamtlänge
des Kontaktabschnittes ziemlich kurz, wobei ein hinteres Ende 34 der
Seitenwandabschnitte 30 in der Nähe (mit Bezugnahme auf die
Einsetzrichtung (I)) der Kontaktabschnitte 29 der Kontakte 24 vorhanden
ist. Das hintere Ende oder der Rand 34 der Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 bildet
einen Sperrvorsprung für einen
Eingriff eines Verbindergehäusesperrvorsprunges
daran, um die Anschlussklemmen in den Verbindergehäusen zu
sperren. Da der Sperrvorsprung 34 in der Nähe der Kontaktabschnitte 29 ist,
die die am meisten nach innen vorgespannten Abschnitte der Kontakte
im Buchsenhohlraum 16 sind, wird eine Störung der
Kontaktarme mit dem Gehäusesperrvorsprung
in einer kompakten Anordnung vermieden. Außerdem liefern die Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 einen
Schutz für
das freie Ende des Kontaktarmes und die Kontaktabschnitte 28, 29. Die
Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 werden an der oberen
Wand 14 befestigt (und könnten gleichermaßen an der
unteren Wand 10 befestigt werden), indem ein oberer (und/oder
unterer) Rand 38 der Seitenwandabschnitte an der oberen
(und/oder unteren) Wand 14 angeschweißt wird. Die Schweißnaht kann beispielsweise
eine lasererzeugte Punktschweißnaht 40 sein.
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Die
Befestigung der Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 an
der oberen und/oder unteren Wand liefert einen starren kastenförmigen Kontaktabschnitt
mit gut geschützten
Kontaktabschnitten 29 in einer kompakten Anordnung, die
eine besonders geringe Materialverwendung und -abfall erfordert. Das
kann durch Betrachten von 3 verstanden werden, die die
ebene Auslegung des gestanzten Bleches zeigt, um die verschiedenen
Wände und Kontaktarme
vor den Biegearbeitsgängen
(Formarbeitsgängen)
zu bilden. Die Länge
des Materials L in der Einsetzrichtung (I) ist besonders kurz, und
das Abfallmaterial, das sich aus dem Ausstanzen der Arme und Seitenwände (siehe
Zwischenräume 33) ergibt,
ist angesichts der vorteilhaften Anordnung der Kontaktarme 24 der
unteren Wand 10, der oberen Wand 14, der Seitenwände 12,
der vorderen Wände 18 und
der Eingriffsendseitenwandabschnitte 30, die sich von den
Seitenrändern 32 der
Eingriffsendwand 18 erstrecken, besonders gering.
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Aus
der in 3 gezeigten Auslegung werden die Kontaktarme 24 geformt,
und die oberen Wandhälften 14a werden
längs der
Biegelinien 42 parallel zur Einsetzrichtung (I) abgekantet,
wie in 4 gezeigt wird. Folglich, wie in 5 gezeigt wird,
werden die Seitenwände 12 senkrecht
von der Basiswand 10 um die Biegelinien 43 abgekantet,
die sich in der Einsetzrichtung (I) erstrecken. Die Kontaktvorspannabsätze 22 können von
der Eingriffsendwand 18 in den Schritten abgekantet werden, die
in 4 oder 5 gezeigt werden, wobei gleichzeitig
die Klemmenaufnahmeaussparung 20 gebildet wird. Die Eingriffsendwand 18 kann
dann von der unteren Wand 10 nach oben abgekantet werden,
wie in 6 gezeigt wird, und folglich werden die Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 in
die Seitenwände
abgekantet, wie in 7 gezeigt wird, und an die obere
und/oder untere Wand angeschweißt. Während die
Verbindungsendwand 20 nicht in den 4 bis 7 gezeigt
wird, können
die Verbindungsendwandhälften 20a nach
unten von den oberen Wandhälften 14a in
den Schritten der 6 oder 7 abgekantet
werden. Nach dem Bilden des Kontaktabschnittes 6 können der Übergangs-
und Verbindungsabschnitt 4, 8 geformt werden,
wobei der Übergangsabschnitt 8 teilweise
das untere Ende 45 der Verbindungsendwand 20 erfasst,
wie am besten in 1 gesehen wird.
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Die
Verbindungsendwand 20 kann dazu dienen zu verhindern, dass
eine Substanz in den Kontaktbereich von einem hinteren Ende der
Anschlussklemme beispielweise während
des Umgießens
der Anschlussklemme mit Kunststoff oder elastomerem Material (beispielsweise
für Abdichtungszwecke
oder eine Montage in isolierenden Gehäusebauteilen) eindringt. Außerdem liefert
die Verbindungsendwand eine weitere Auflage für den kastenförmigen Kontaktabschnitt 6,
um dessen Robustheit weiter zu verbessern.
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Die
Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 sind außerdem mit
einem ausgesparten Abschnitt 48 im oberen Rand 47 versehen,
der eine komplementäre
Verlängerung 50 der
oberen Wand 14 aufnimmt, um eine Zwischenverlängerungsanordnung
zu bilden, wie am besten in 1 und 7 zu
sehen ist. Die Zwischenverlängerungen 47, 50 unterstützen das
sichere Halten der Eingriffsendwand 18 an der oberen Wand
ebenso wie das Sichern der Eingriffsendseitenwandabschnitte 30 an
der oberen Wand, um einen kastenförmigen Abschnitt des Eingriffsendes
zu bilden, der sicher verriegelt und zusammengehalten wird.
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Der
Kontaktabschnitt ist außerdem
mit sekundären
Sperrvorsprüngen 52 versehen,
die in Richtung des Verbindungsabschnittes 4 ausgerichtet sind,
und die an Verlängerungen 54 der
Seitenwände 12 für einen
Eingriff eines sekundären
Sperrelementes eines Verbindergehäuses daran vorhanden sind. Die
sekundären
Sperrvorsprünge 52 sind
in einem Bereich (mit Bezugnahme auf die Einsetzrichtung (I)) über dem Übergangsabschnitt 8 versehen,
der von einer relativ kleinen Breite ist, verglichen mit dem Kontaktabschnitt 6,
so dass ein sekundäres
Sperrelement hinter dem sekundären
Sperrvorsprung 52 positioniert werden kann. Um den Übergangsabschnitt
von den Seitenwänden
des Kontaktabschnittes über
eine kurze Strecke (in der Richtung (I)) schlanker zu gestalten,
wird eine Aussparung 56 für die Basiswand des Übergangsabschnittes
des Kontaktabschnittes ausgestanzt.
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Vorteilhafterweise
wird daher eine besonders kompakte einteilige elektrische Anschlussklemme
mit geringer Materialverwendung und -abfall in einer robusten und
kompakten Anordnung bereitgestellt.