EP1531520A2 - Elektrische Anschlussklemme - Google Patents

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Publication number
EP1531520A2
EP1531520A2 EP04026353A EP04026353A EP1531520A2 EP 1531520 A2 EP1531520 A2 EP 1531520A2 EP 04026353 A EP04026353 A EP 04026353A EP 04026353 A EP04026353 A EP 04026353A EP 1531520 A2 EP1531520 A2 EP 1531520A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holder
clamping
plug
opening
electrical conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04026353A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1531520A3 (de
Inventor
Manfred Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Newfrey LLC
Original Assignee
Newfrey LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Newfrey LLC filed Critical Newfrey LLC
Publication of EP1531520A2 publication Critical patent/EP1531520A2/de
Publication of EP1531520A3 publication Critical patent/EP1531520A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48455—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar insertion of a wire only possible by pressing on the spring

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector with a housing and a Spring-loaded clamping connection for connecting a flexible electrical conductor the tail of a stiff holder.
  • the invention further relates to a corresponding Holder, a corresponding system of an electrical connector and a holder and a method for making a connection between an electrical Plug and a holder.
  • connection terminals with a housing and a spring-loaded terminal connection for connecting a flexible electrical conductor to busbars known, wherein the spring-force clamping connection of one of a resilient Flat material manufactured clamping spring consists.
  • Connecting terminals have a plant leg and a clamping leg, wherein the clamping leg in the manner of a loop on the end of the plant leg is bent and has a clamping opening on which the end of the plant leg extends through.
  • Such connection terminals are for Connecting a flexible conductor to an already with the spring-force terminal connection connected busbar, wherein the flexible conductor only after the connection with the rigid busbar is made in the spring-force clamp connection is introduced.
  • the invention has for its object to provide an electrical connection between a flexible electrical conductor and a rigid holder by means of a plug create, with the plug first with the electrical conductor and then with the rigid holder is connected.
  • a connection is for example for the connection of a ground cable to a ground holder of the chassis of a motor vehicle needed.
  • the task was further that the assembly of the with the electrical conductor provided plug on the holder quickly and without tools done and a secure snap-click assembly is possible. Of Furthermore, the lowest possible contact resistance should be achieved.
  • an electrical connector with a housing in which a spring-force clamping connection to the Connecting a flexible electrical conductor to the end of a stiff holder is used, wherein the spring force clamp connection of one of a resilient sheet manufactured clamping spring consists of a plant leg and a clamping leg having the clamping leg in the manner of a loop on the end the plant leg is bent and has a clamping opening through which extending the end of the plant leg, wherein a clamping leg opposite clamping edge of the clamping opening with the plant leg a Forming terminal in which the guided through the clamping opening through electrical Conductor is clamped before plugging the plug on the holder, wherein after attaching the plug on the holder, the holder between the plant leg and the electrical conductor extends through the clamping opening and the holder and the clamping spring are supported against each other in such a way that the electrical Conductor is clamped between the clamping edge and the holder and thus a electrical connection between the holder and electrical conductor is formed.
  • the object is further according to the invention by a holder and a system a corresponding electrical connector and a corresponding holder solved, wherein the rigid holder is in the form of a pin and of a band material is made with a substantially rectangular cross-section. It is a holder on the holder Offset (21) arranged, the apex in the direction of clamping edge of the clamping leg points in order to avoid a reversed mounting of the plug on the holder.
  • the task-solving method for establishing a connection between the corresponding electrical connector and the holder includes that after the electric Conductor is clamped between clamping edge and plant leg, the Plug is placed on the holder such that the holder between the Plant legs and the electrical conductor through the terminal opening therethrough extends and the holder and the clamping spring are supported against each other such that the electrical conductor is clamped between the clamping edge and the holder and thus formed an electrical connection between the holder and the electrical conductor becomes.
  • the in Direction clamping edge of the clamping opening is directed and arranged at the nip is. Due to the small bearing surfaces of the plant leg at the nip is thus a secure connection between the electrical conductor and the Holder given.
  • the clamping point opposite end of the resilient Turn sheet such in the direction of the holder, that it after attaching the Plug engages latching on the holder in a recess of the holder. hereby Also, the security of the connection is improved because then when the holder completely pushed into the plug, the engagement of the bent end the resilient sheet material in the recess of the holder takes place. Pulling out the holder from the plug is thus not readily possible.
  • the advantage is the springy flat material with an opening for releasing the plug provided when passing through an auxiliary means, for example a pin, through this opening, the terminal of the opposite end of the resilient Flat material is bent, so that the bent end of the resilient sheet no longer engages in the recess of the holder and the plug from Holder can be deducted. It is also advantageous that the clamping point opposite end to be provided with wing elements, the positioning of the Halters serve with respect to the clamping spring.
  • the electrical connector has the Further advantageous plug-in elements, which are arranged on the resilient sheet are and set the clamping spring in a recess of the housing.
  • the holder To engage the bent end of the spring element in the holder is on the holder in advantageously provided a recess. It is particularly advantageous if this recess in the manner of an opening penetrates the holder, so that through them through an aid can be plugged, which is opposite to the nip Bends the end of the resilient sheet such outward that the bent end disengages from the opening and the holder is pulled out of the plug can.
  • FIG. 1a shows a longitudinal section through a plug 1 according to the invention.
  • the plug 1 has a housing 2 in which one made of a resilient sheet material Clamping spring 3 is arranged.
  • the clamping spring 3 forms a spring-force clamping connection for connecting a flexible electrical conductor 10 to the tail a rigid holder, not shown in this figure.
  • the clamping spring 3 has a clamping leg 4 and a plant leg 5, wherein the plant leg 5 in the form of a tongue of the resilient sheet is punched out and bent from this so that the plant leg 5 itself through the clamping opening 6 of the clamping leg formed by the punched-out tongue 4 extends therethrough.
  • the clamping leg 4 is bent backwards and in the manner of a loop bent back on the plant leg 5.
  • the bending edge the plant leg 5 opposite edge 8 of the terminal opening is Also referred to as clamping edge, as this edge together with the cranked Area 7 of the plant leg 5 forms the nip.
  • the illustrated in Figure 1a electrical connector 1 is connected to the already introduced flexible electrical conductor 10 prepared for attachment to the rigid holder.
  • the end of the electrical conductor 10 along a marked by an arrow 29 Direction through the opening 17 at the upper end of the housing 2 through the Clamp opening 6 passed through and between clamping edge 8 and cranked Area of plant leg 5 clamped.
  • the housing 2 faces at the opposite lying end, an opening 18 through which the holder when attaching the plug is inserted through it.
  • an opening 12 is provided on the resilient sheet, which, to the holder even better support, having inwardly bent ends.
  • the housing 2 is laterally provided with a further opening 16 through which an aid, for example a pen or screwdriver can be routed through to the Release connection between holder and clamping spring 3.
  • an aid for example a pen or screwdriver
  • To release the holder is also provided the clamping spring 3 with an opening 14 through which this tool also be put through when loosening the connection.
  • the clamping spring 3 At the nip opposite end of the resilient sheet, the clamping spring 3 a bent end 9, the full insertion of the holder in a recess of the holder locks into place.
  • Wing 15 is provided.
  • sealing lips 24 on. Sealing lips may also be provided at the opening 17 through which the electrical Ladder 10 is introduced.
  • FIG. 1 a the direction along which is also shown by means of an arrow 30 the holder is inserted through the opening 18 in the housing 2.
  • FIG. 1 b shows the plug according to the invention in a view from below, wherein the flexible electrical conductor 10 is inserted into the plug analogously to FIG. 1a is.
  • the Clamping spring 3 is arranged in the housing 2 such that wing elements 19 in recesses of the housing 2 engage and thus the clamping spring 3 in the housing. 2 establish.
  • the opening 12 in the resilient sheet 33 through which the holder when attaching the plug 1 on the holder in the clamping spring 3 is introduced.
  • Visible is also the end of the electrical conductor 10, the is arranged in the clamping opening 6.
  • the flexible electrical conductor 10 is applied the clamping edge 8, which by the punching of the plant leg 5 from the Clamping leg 4 has arisen.
  • the foremost end of the clamping leg 4 is provided with a projection 11 in a recess of the housing 2 engages.
  • FIG. 1a it can be seen that, in order to avoid that the clamping leg too far in the direction of opening 17 for insertion of the flexible electrical conductor 10 bends, the recess 13 in the housing 2 a stop 23rd has, which limits the movement of the clamping leg 4.
  • the resilient sheet is shown, for the preparation of the clamping spring 3 is used for the electrical connector according to the invention.
  • the springy flat material is prepared in the state shown in Figure 2 such that after bending the Flat material, the clamping spring 3 is completed.
  • the resilient sheet is has the plant leg punched out of the clamping leg 4 in the form of a tongue 5, wherein after the bending of the plant leg 5, the clamping opening 6 is formed.
  • the edge 8 of the clamping opening 6, the dashed lines shown to be bent edge 34 opposite, is used after installation of the clamping spring 3 in the housing 2 for forming the nip.
  • the opening 14 In the middle of the springy flat material is the opening 14 arranged to release the connection between the holder and plug 1 is used.
  • the opening 12 is arranged, through which the holder when attaching the Plug 1 is inserted through the holder.
  • wing elements 15 are arranged, which serve to position the holder in the clamping spring.
  • An extension 9 the on the end of the resilient sheet material is disposed opposite to the nip is still bent in addition to the completion of the clamping spring 3, so that the Holder, when it is fully pushed into the plug 1, snaps into place, wherein the bent end 9 of the resilient sheet in a recess of the Holder locks into place.
  • FIG 3 the view of a holder 20 according to the invention is shown from the side.
  • the made of a rigid material holder 20 consists of a cross-section rectangular band material, with approximately in the middle of a continuous opening or hole 22 is arranged, in which the extension 9 of the resilient sheet of the Clamping spring snaps onto the holder when the plug is pushed on.
  • the holder points above the through hole 22, two bending points, wherein the bend in opposite direction took place.
  • the bending of the holder above the opening 22nd takes place in the direction in which after attaching the plug of the electrical conductor 10th or the clamping edge 8 is arranged.
  • the overlying bend 21 is the Band material in the opposite direction by an angle ⁇ plus ⁇ back bent such that the strip material encloses an angle ⁇ with the axis 27, the angle ⁇ measured from the axis 27 in the opposite direction is compared with the measuring direction of the angle ⁇ from the same axis.
  • the bend 21 is also referred to below as the crank.
  • the two close Leg of the crank 21 an angle of 180 ° - ( ⁇ + ⁇ ) a.
  • the angles ⁇ and ⁇ are preferably pointed, wherein the sum ( ⁇ + ⁇ ) is not greater than 90 °.
  • crank 21 With the crank 21 is the holder in the state in which the plug completely is attached to the holder, on the electrical conductor 10 and forms the electrical Connection with the conductor 10 off.
  • the two bends of the holder, in particular the crank 21, thus forming sliding surfaces for plugging the plug on the Holder.
  • the crank 21 also forms contact surfaces for the electrical connection.
  • FIG. 4 On the basis of Figure 4 is shown in a longitudinal section, as the holder 20 with the electrical conductor 10 is connected when the plug according to the invention completely is attached to the holder 20.
  • the holder is along the with an arrow 30 indicated direction through the opening 18 of the housing and through the Plug opening 12 of the clamping spring 3 inserted therethrough.
  • the holder 20 is arranged by the side at the end of the clamping spring Wing elements 15 out.
  • the crank 21 must be with its vertex at insertion of the holder 20 in the connector in the direction of clamping edge 8 and electrical conductor 10th show an electrical connection between the holder 20 and electrical conductor 10th to enable.
  • the holder 20 After the complete plugging of the plug 1 on the Holder, the holder 20 extends through the clamping opening 6, wherein the Holder 20 is arranged between plant leg 5 and electrical conductor 10, wherein the electrical conductor 10 bears against the clamping edge 8.
  • the plant leg 5 is bent in the opposite direction to the terminal point, that the holder 20 and the clamping spring are supported against each other such that the electrical conductor 10 and the clamping edge 8 and the holder 20 is clamped and thus a electrical connection between the holder 20 and the electrical conductor 10 is formed becomes.
  • the inwardly bent end 9 scrapes the resilient sheet when inserting the holder at the protruding Elbow 21 of the holder 20 along and removes an insulating varnish in the Area in which later the electrical connection between electrical conductor 10th and holder 20 is manufactured.
  • an aid to be introduced for example is formed pin-shaped.
  • This tool will continue through the opening 14 of the Clamping spring 3 and the opening 22 of the holder 20 inserted through and bends the Clamping edge opposite end of the resilient sheet of the clamping spring 3 in the direction of the electrical conductor 10 away from the holder 20, so that the bent End 9 of the opening 22 disengages and the plug can be removed. there the holder moves in the direction opposite to the insertion direction 30.
  • the electrical connector according to the invention should preferably be used to Ground cables, which are flexible electrical conductors, designed as a rigid holder To connect ground contacts to a motor vehicle chassis.
  • the Holder preferably welded to the chassis, which in Figure 4 based on a weld 26 is indicated.
  • the chassis or other support of the holder is shown in FIG provided with the reference numeral 40.
  • the holder is preferably with a corresponding, electrically well conductive and provided with good anti-corrosion properties surface.
  • the holder is in a preferred Embodiment provided in the cranked region 21 with a thin protective cap, which is either designed as an injection molded part or applied by dipping has been.
  • a waxy medium can be selected, which liquefied during the baking process of the paint and releases the bare surface.
  • holder and spring are coordinated so that the clamping spring 3 is pivoted against the holder 20 under tensile load on the cable and thereby reduces the cross section for the cable receptacle. This will be a ensures permanent clamping.
  • the housing may be designed such that the electrical conductor 10 is introduced perpendicular to the axis of the holder 20 and over Guides arranged in the housing is bent so that the end of the electric Conductor arranged to form the nip parallel to the axis of the holder is.
  • the electrical connector be designed such that a plurality of plugs connected together in a housing become. Such a multiple plug can then after insertion of the electrical Head are placed on appropriately juxtaposed holder. there the holder when using a single or multiple plug on am Holder end arranged taper.

Abstract

Es wird ein elektrischer Stecker (1), ein steifer Halter, ein System aus einem elektrischen Stecker und einem Halter und ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem elektrischen Stecker und einem Halter vorgeschlagen, wobei der elektrische Stecker ein Gehäuse (2) und ein Federkraft-Klemmanschluss zum Anschließen eines flexiblen elektrischen Leiters (10) an das Endstück eines steifen Halters (20) aufweist. Der Federkraft-Klemmanschluss ist aus einer aus einem federnden Flachmaterial gefertigten Klemmfeder (3) gefertigt, die einen Anlagenschenkel (5) und einen Klemmschenkel (4) aufweist. Der Klemmschenkel ist in Art einer Schlaufe auf das Ende des Anlagenschenkels zugebogen und weist eine Klemmöffnung (6) auf, durch die sich das Ende des Anlagenschenkels hindurch erstreckt. Eine dem Klemmschenkel gegenüber liegende Klemmkante (8) der Klemmöffnung bildet mit dem Anlagenschenkel eine Klemmstelle, in der der durch die Klemmöffnung hindurch geführte elektrische Leiter vor dem Aufstecken des Steckers auf den Halter festgeklemmt ist. Nach dem Aufstecken des Steckers auf den Halter erstreckt sich der Halter zwischen dem Anlagenschenkel und dem elektrischen Leiter durch die Klemmöffnung hindurch und der Halter und die Klemmfeder sind derart aneinander abgestützt, dass der elektrische Leiter zwischen der Klemmkante und dem Halter festgeklemmt ist und somit eine elektrische Verbindung zwischen Halter und elektrischem Leiter bildet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stecker mit einem Gehäuse und einem Federkraft-Klemmanschluss zum Anschließen eines flexiblen elektrischen Leiters an das Endstück eines steifen Halters. Die Erfindung betrifft weiterhin einen entsprechenden Halter, ein entsprechendes System aus einem elektrischen Stecker und einem Halter sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem elektrischen Stecker und einem Halter.
Es sind bereits Verbindungsklemmen mit einem Gehäuse und einem Federkraft-Klemmanschluss zum Anschließen eines flexiblen elektrischen Leiters an Stromschienen bekannt, wobei der Federkraft-Klemmanschluss aus einer aus einem federnden Flachmaterial gefertigten Klemmfeder besteht. Die beispielsweise aus den Druckschriften DE 35 14 099 C2, DE 198 02 945 A1 oder DE 198 17 925 A1 bekannten Verbindungsklemmen weisen einen Anlagenschenkel und einen Klemmschenkel auf, wobei der Klemmschenkel in der Art einer Schlaufe auf das Ende des Anlagenschenkels zugebogen ist und eine Klemmöffnung aufweist, auf die sich das Ende des Anlagenschenkels hindurch erstreckt. Derartige Verbindungsklemmen werden zum Anschließen eines flexiblen Leiters an eine bereits mit dem Federkraft-Klemmanschluss verbundenen Stromschiene verwendet, wobei der flexible Leiter erst nachdem die Verbindung mit der steifen Stromschiene hergestellt ist, in den Federkraft-Klemmanschluss eingeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindung zwischen einem flexiblen elektrischen Leiter und einem steifen Halter mittels eines Steckers zu schaffen, wobei der Stecker zuerst mit dem elektrische Leiter und anschließend mit dem steifen Halter verbunden wird. Eine derartige Verbindung wird beispielsweise für den Anschluss eines Massekabels an einen Massehalter des Chassis eines Kraftfahrzeuges benötigt. Die Aufgabe bestand ferner darin, dass die Montage des mit dem elektrischen Leiter versehenen Steckers auf den Halter schnell und werkzeuglos erfolgen kann und eine sicher zu realisierende Schnapp-/Klickmontage möglich ist. Des weiteren sollen geringst mögliche Übergangswiderstände erzielt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein elektrischer Stecker mit einem Gehäuse geschaffen wird, bei dem ein Federkraft-Klemmanschluss zum Anschließen eines flexiblen elektrischen Leiters an das Endstück eines steifen Halters dient, wobei der Federkraft-Klemmanschluss aus einer aus einem federnden Flachmaterial gefertigten Klemmfeder besteht, die einen Anlagenschenkel und einen Klemmschenkel aufweist, wobei der Klemmschenkel in der Art einer Schlaufe auf das Ende des Anlagenschenkels zugebogen ist und eine Klemmöffnung aufweist, durch die sich das Ende des Anlagenschenkels hindurch erstreckt, wobei eine dem Klemmschenkel gegenüber liegenden Klemmkante der Klemmöffnung mit dem Anlagenschenkel eine Klemmstelle bildet, in welcher der durch die Klemmöffnung hindurch geführte elektrische Leiter vor dem Aufstecken des Steckers auf den Halter festgeklemmt ist, wobei nach dem Aufstecken des Steckers auf den Halter sich der Halter zwischen dem Anlagenschenkel und dem elektrischen Leiter durch die Klemmöffnung hindurch erstreckt und der Halter und die Klemmfeder derart aneinander abgestützt sind, dass der elektrische Leiter zwischen der Klemmkante und dem Halter festgeklemmt ist und somit eine elektrische Verbindung zwischen Halter und elektrischem Leiter ausgebildet ist.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß durch einen Halter und ein System aus einem entsprechenden elektrischen Stecker und einem entsprechenden Halter gelöst, wobei der steife Halter die Form eines Stiftes aufweist und aus einem Bandmaterial mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt gefertigt ist. Dabei ist am Halter eine Kröpfung (21) angeordnet, deren Scheitel in Richtung Klemmkante des Klemmschenkels weist, um eine seitenverkehrte Montage des Steckers auf den Halter zu vermeiden.
Das die Aufgabe lösende Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem entsprechenden elektrischen Stecker und dem Halter umfasst, dass nachdem der elektrische Leiter zwischen Klemmkante und Anlagenschenkel festgeklemmt ist, der Stecker auf den Halter derart aufgesteckt wird, dass sich der Halter zwischen dem Anlagenschenkel und dem elektrischen Leiter durch die Klemmöffnung hindurch erstreckt und der Halter und die Klemmfeder derart aneinander abgestützt werden, dass der elektrische Leiter zwischen der Klemmkante und dem Halter festgeklemmt wird und somit eine elektrische Verbindung zwischen Halter und elektrischem Leiter ausgebildet wird.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen elektrischen Steckers, des System aus elektrischem Stecker und Halter und des Verfahrens zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem elektrischen Stecker und einem Halter möglich.
Besonders vorteilhaft ist, den Anlagenschenkel mit einer Kröpfung auszubilden, die in Richtung Klemmkante der Klemmöffnung gerichtet ist und an der Klemmstelle angeordnet ist. Aufgrund der kleinen Auflageflächen des Anlagenschenkels an der Klemmstelle ist damit eine sichere Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und dem Halter gegeben.
Es ist weiterhin vorteilhaft, das der Klemmstelle entgegen gesetzte Ende des federnden Flachmaterial derart in Richtung Halter abzubiegen, dass es nach dem Aufstecken des Steckers auf den Halter in eine Ausnehmung des Halters rastend eingreift. Hierdurch wird ebenfalls die Sicherheit der Verbindung verbessert, da dann, wenn der Halter vollständig in den Stecker hinein geschoben ist, das Einrasten des abgebogenen Endes des federnden Flachmaterials in die Ausnehmung des Halters erfolgt. Ein Herausziehen des Halters aus dem Stecker ist somit ohne weiteres nicht möglich. Ebenso von Vorteil ist, das federnde Flachmaterial mit einer Öffnung zum Lösen des Steckers zu versehen, wobei beim Hindurchstecken eines Hilfsmittels, beispielsweise eines Stiftes, durch diese Öffnung das der Klemmstelle gegenüber liegende Ende des federnden Flachmaterials aufgebogen wird, so dass das abgebogene Ende des federnden Flachmaterials nicht mehr in die Ausnehmung des Halters eingreift und der Stecker vom Halter abgezogen werden kann. Es ist weiterhin vorteilhaft, das der Klemmstelle gegenüber liegende Ende mit Flügelelementen zu versehen, die der Positionierung des Halters in bezug auf die Klemmfeder dienen. Der elektrische Stecker weist des Weiteren vorteilhafte Steckflügelelemente auf, die am federnden Flachmaterial angeordnet sind und die Klemmfeder in einer Ausnehmung des Gehäuses festlegen.
Zum Abdichten des Gehäuses gegenüber Umwelteinflüssen ist es vorteilhaft, die Öffnungen, durch die der elektrische Leiter bzw. der Halter hindurch gesteckt wird, mit Dichtlippen zu versehen.
Bei dem Halter ist es von Vorteil, wenn für die Anwendung des Steckers zur Herstellung eines Kontaktes zwischen Massekabel und Chassis eines Kraftfahrzeuges der Halter auf dem Chassis aufgeschweißt ist.
Zum Einrasten des abgebogenen Endes des Federelementes im Halter ist am Halter in vorteilhafter Weise eine Ausnehmung vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Ausnehmung nach Art einer Öffnung den Halter durchdringt, so dass durch sie hindurch ein Hilfsmittel steckbar ist, welches das der Klemmstelle gegenüber liegende Ende des federnden Flachmaterials derart nach außen biegt, dass das abgebogene Ende aus der Öffnung ausrastet und der Halter aus dem Stecker heraus gezogen werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand von Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1
einen erfindungsgemäßen Stecker mit bereits eingeführtem flexiblen elektrischen Leiter in einer Längsschnittdarstellung und in einer Ansicht von unten,
Figur 2
das zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Steckers dienende federnde Flachmaterial,
Figur 3
eine Ansicht von der Seite eines erfindungsgemäßen Halters und
Figur 4
eine Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Steckers mit eingeführtem elektrischen Leiter und Halter:
Figur 1a zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stecker 1. Der Stecker 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem eine aus einem federnden Flachmaterial gefertigte Klemmfeder 3 angeordnet ist. Die Klemmfeder 3 bildet einen Federkraft-Klemmanschluss zum Anschließen eines flexiblen elektrischen Leiters 10 an das Endstück eines in dieser Figur nicht dargestellten steifen Halters.
Die Klemmfeder 3 weist einen Klemmschenkel 4 und einen Anlagenschenkel 5 auf, wobei der Anlagenschenkel 5 in Form einer Zunge aus dem federnden Flachmaterial ausgestanzt ist und von diesem derart abgebogen ist, dass der Anlagenschenkel 5 sich durch die durch die ausgestanzte Zunge gebildete Klemmöffnung 6 des Klemmschenkels 4 hindurch erstreckt. Dabei ist der Klemmschenkel 4 nach hinten abgebogen und in Art einer Schlaufe wieder auf dem Anlagenschenkel 5 zugebogen. Die der Abbiegekante des Anlagenschenkels 5 gegenüber liegende Kante 8 der Klemmöffnung wird auch als Klemmkante bezeichnet, da diese Kante zusammen mit dem gekröpften Bereich 7 des Anlagenschenkels 5 die Klemmstelle bildet.
Der in Figur 1a abgebildete elektrische Stecker 1 ist mit dem bereits eingeführten flexiblen elektrischen Leiter 10 zum Aufstecken auf den steifen Halter vorbereitet. Hierzu ist das Ende des elektrischen Leiters 10 entlang einer durch einen Pfeil 29 gekennzeichneten Richtung durch die Öffnung 17 am oberen Ende des Gehäuses 2 durch die Klemmöffnung 6 hindurch geführt und zwischen Klemmkante 8 und gekröpftem Bereich des Anlagenschenkels 5 festgeklemmt. Das Gehäuse 2 weist am gegenüber liegenden Ende eine Öffnung 18 auf, durch die der Halter beim Befestigen des Steckers hindurch gesteckt wird. Zum Hindurchstecken des Halters durch die Klemmfeder ist am federnden Flachmaterial eine Öffnung 12 vorgesehen, die, um den Halter noch besser abzustützen, nach innen aufgebogene Enden aufweist. Das Gehäuse 2 ist seitlich noch mit einer weiteren Öffnung 16 versehen, durch die ein Hilfsmittel, beispielsweise ein Stift oder Schraubendreher, hindurch geführt werden kann, um die Verbindung zwischen Halter und Klemmfeder 3 zu lösen. Zum Lösen des Halters ist auch die Klemmfeder 3 mit einer Öffnung 14 versehen, durch die dieses Hilfsmittel beim Lösen der Verbindung ebenfalls hindurch gesteckt wird. Am der Klemmstelle gegenüber liegenden Ende des federnden Flachmaterials weist die Klemmfeder 3 ein abgebogenes Ende 9 auf, das beim vollständigen Einschieben des Halters in eine Ausnehmung des Halters einrastet.
Zur besseren Positionierung des Halters in der Klemmfeder 3 sind an diesem Ende Flügel 15 vorgesehen. Um das Steckerinnere von Umwelteinflüssen zu schützen, weist der Stecker an dem Ende, an dem der Halter eingerührt wird, Dichtlippen 24 auf. Dichtlippen können ebenfalls an der Öffnung 17 vorgesehen sein, durch die der elektrische Leiter 10 eingeführt wird.
In Figur 1a ist weiterhin mittels eines Pfeils 30 die Richtung dargestellt, entlang welcher der Halter durch die Öffnung 18 in das Gehäuse 2 eingeführt wird.
In Figur 1b ist der erfindungsgemäße Stecker in einer Ansicht von unten dargestellt, wobei in den Stecker analog zu Figur 1a der flexible elektrische Leiter 10 eingeführt ist. In den aufgeschnittenen Bereichen dieser Darstellung ist zu erkennen, dass die Klemmfeder 3 im Gehäuse 2 derart angeordnet ist, dass Flügelelemente 19 in Ausnehmungen des Gehäuses 2 eingreifen und somit die Klemmfeder 3 im Gehäuse 2 festlegen. Ebenfalls besser erkennbar ist die Öffnung 12 im federnden Flachmaterial 33, durch die der Halter beim Aufstecken des Steckers 1 auf den Halter in die Klemmfeder 3 eingeführt wird. Erkennbar ist ferner das Ende des elektrischen Leiters 10, der in der Klemmöffnung 6 angeordnet ist. Der flexible elektrische Leiter 10 liegt dabei an der Klemmkante 8 an, die durch das Ausstanzen des Anlagenschenkels 5 aus dem Klemmschenkel 4 entstanden ist. Es ist weiterhin dargestellt, dass das vorderste Ende des Klemmschenkels 4 mit einem Vorsprung 11 versehen ist, der in eine Ausnehmung des Gehäuses 2 eingreift. In Figur 1a ist erkennbar, dass, um zu vermeiden, dass sich der Klemmschenkel zu weit in Richtung Öffnung 17 zum Einführen des flexiblen elektrischen Leiters 10 verbiegt, die Ausnehmung 13 im Gehäuse 2 einen Anschlag 23 aufweist, der die Bewegung des Klemmschenkels 4 begrenzt.
In Figur 2 ist das federnde Flachmaterial gezeigt, das zur Herstellung der Klemmfeder 3 für den erfindungsgemäßen elektrischen Stecker dient. Das federnde Flachmaterial ist in dem in Figur 2 gezeigten Zustand derart vorbereitet, dass nach dem Biegen des Flachmaterials die Klemmfeder 3 fertiggestellt ist. Das federnde Flachmaterial ist weist den in Form einer Zunge aus dem Klemmschenkel 4 heraus gestanzten Anlagenschenkel 5 auf, wobei nach dem Abbiegen des Anlagenschenkels 5 die Klemmöffnung 6 gebildet wird. Die Kante 8 der Klemmöffnung 6, die der gestrichelt dargestellten abzubiegenden Kante 34 gegenüber liegt, dient nach dem Einbau der Klemmfeder 3 in das Gehäuse 2 zum Ausbilden der Klemmstelle. In etwa mittig am federnden Flachmaterial ist die Öffnung 14 angeordnet, die zum Lösen der Verbindung zwischen Halter und Stecker 1 dient. Von dort in Richtung des Endes das der Klemmstelle gegenüber liegt, ist die Öffnung 12 angeordnet, durch die der Halter beim Aufstecken des Steckers 1 auf den Halter hindurch gesteckt wird. An dem Ende des federnden Flachmaterials, das der Klemmstelle gegenüber liegt, sind Flügelelemente 15 angeordnet, die der Positionierung des Halters in der Klemmfeder dienen. Ein Fortsatz 9, der an dem Ende des federnden Flachmaterial angeordnet ist, das der Klemmstelle gegenüber liegt, wird zur Fertigstellung der Klemmfeder 3 noch zusätzlich abgebogen, so dass der Halter dann, wenn er vollständig in den Stecker 1 hinein geschoben ist, einrastet, wobei das abgebogenen Ende 9 des federnden Flachmaterials in eine Ausnehmung des Halters einrastet.
In Figur 3 ist die Ansicht eines erfindungsgemäßen Halters 20 von der Seite dargestellt. Der aus einem steifen Material gefertigte Halter 20 besteht aus einem im Querschnitt rechteckigen Bandmaterial, wobei in etwa mittig eine durchgehende Öffnung oder Loch 22 angeordnet ist, in die der Fortsatz 9 des federnden Flachmaterials der Klemmfeder beim Aufschieben des Steckers auf den Halter einrastet. Der Halter weist oberhalb der durchgehenden Öffnung 22 zwei Biegestellen auf, wobei die Biegung in entgegengesetzte Richtung erfolgte. In der direkt oberhalb der Öffnung 22 angeordneten Biegungen knickt der Halter oberhalb der Öffnung 22 zunächst um den Winkel α von der Achse des Halters 27 ab. Das Abbiegen des Halters oberhalb der Öffnung 22 erfolgt in die Richtung, in der nach Aufstecken des Steckers der elektrische Leiter 10 bzw. die Klemmkante 8 angeordnet ist. In der darüber liegenden Biegung 21 wird das Bandmaterial in die entgegen gesetzte Richtung um einen Winkel α plus β zurück gebogen, so dass das Bandmaterial mit der Achse 27 einen Winkel β einschließt, wobei der Winkel β von der Achse 27 in die entgegen gesetzte Richtung gemessen wird verglichen mit der Messrichtung des Winkels α von der gleichen Achse. Die Biegung 21 wird im Folgenden auch als Kröpfung bezeichnet. Somit schließen die beiden Schenkel der Kröpfung 21 einen Winkel von 180°-(α+β) ein. Die Winkel α und β sind vorzugsweise spitz ausgebildet, wobei die Summe (α+β) nicht größer als 90° ist. Mit der Kröpfung 21 liegt der Halter in dem Zustand, in welcher der Stecker vollständig auf den Halter aufgesteckt ist, am elektrischen Leiter 10 an und bildet die elektrische Verbindung mit dem Leiter 10 aus. Die beiden Biegungen des Halters, insbesondere die Kröpfung 21, bilden somit Gleitflächen für das Aufstecken des Steckers auf den Halter. Die Kröpfung 21 bildet außerdem Kontaktflächen für die elektrische Verbindung.
Anhand von Figur 4 ist in einem Längsschnitt dargestellt, wie der Halter 20 mit dem elektrischen Leiter 10 verbunden ist, wenn der erfindungsgemäße Stecker vollständig auf den Halter 20 aufgesteckt ist. Hierbei wird der Halter entlang der mit einem Pfeil 30 gekennzeichneten Richtung durch die Öffnung 18 des Gehäuses und durch die Stecköffnung 12 der Klemmfeder 3 hindurch gesteckt. Beim Einführen und im Endzustand wird der Halter 20 durch die seitlich am Ende der Klemmfeder angeordneten Flügelelemente 15 geführt. Die Kröpfung 21 muss mit ihrem Scheitel beim Einführen des Halters 20 in den Stecker in Richtung Klemmkante 8 bzw. elektrischen Leiter 10 zeigen, um eine elektrische Verbindung zwischen Halter 20 und elektrischem Leiter 10 zu ermöglichen. Durch die Kröpfung 21 ist das Einführen in die entgegen gesetzte Richtung nicht möglich, da die Biegung der Klemmfeder 3 dem entgegen wirken würde. Dabei ist das Aufstecken des Steckers auf den Halter in eine andere Richtung nicht möglich, da die Gehäuseöffnung 18 im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist, wobei jeweils zwei Seitenkanten unterschiedliche Längen aufweisen. Wenn der Halter 20 vollständig in den Stecker eingeführt ist, greift das abgebogene Ende 9, das der Klemmstelle gegenüber liegt, in die Ausnehmung 22 des Halters 20 ein. Dabei ist das Ende 9 derart abgebogen, dass es in Richtung des eingeführten Halters zeigt. Durch das hörbare Einrasten des abgebogenen Endes 9 der Klemmfeder 3 ist der Anwender sicher, dass die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter 10 und dem Halter 20 hergestellt ist. Nach dem vollständigen Aufstecken des Steckers 1 auf den Halter erstreckt sich der Halter 20 durch die Klemmöffnung 6 hindurch, wobei der Halter 20 zwischen Anlagenschenkel 5 und elektrischem Leiter 10 angeordnet ist, wobei der elektrische Leiter 10 an der Klemmkante 8 anliegt. Der Anlagenschenkel 5 wird derart in die zur Klemmstelle entgegen gesetzte Richtung gebogen, dass der Halter 20 und die Klemmfeder derart aneinander abgestützt sind, dass der elektrische Leiter 10 und der Klemmkante 8 und dem Halter 20 festgeklemmt ist und somit eine elektrische Verbindung zwischen dem Halter 20 und dem elektrischen Leiter 10 ausgebildet wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schabt das nach innen abgebogene Ende 9 des federnden Flachmaterials beim Einführen des Halters an der hervorstehenden Kröpfung 21 des Halters 20 entlang und entfernt einen isolierenden Lack in dem Bereich, in dem später die elektrische Verbindung zwischen elektrischem Leiter 10 und Halter 20 hergestellt wird.
Zur Demontage und zum Lösen des Halters 20 aus dem Stecker 1 kann durch die seitliche Öffnung 16 im Gehäuse 2 ein Hilfsmittel eingeführt werden, das beispielsweise stiftförmig ausgebildet ist. Dieses Hilfsmittel wird weiter durch die Öffnung 14 der Klemmfeder 3 und die Öffnung 22 des Halters 20 hindurch gesteckt und biegt das der Klemmkante gegenüber liegende Ende des federnden Flachmaterials der Klemmfeder 3 in Richtung des elektrischen Leiters 10 weg vom Halter 20, so dass das abgebogene Ende 9 aus der Öffnung 22 ausrastet und der Stecker abgezogen werden kann. Dabei bewegt sich der Halter in die Richtung, die der Einführrichtung 30 entgegen gesetzt ist.
Der erfindungsgemäße elektrische Stecker soll bevorzugt dazu verwendet werden, Massekabel, die flexible elektrische Leiter darstellen, mit als steife Halter ausgebildeten Massekontakten an einem Kraftfahrzeug-Chassis zu verbinden. Hierbei ist der Halter bevorzugt am Chassis festgeschweißt, was in Figur 4 anhand einer Schweißnaht 26 angedeutet ist. Das Chassis oder ein anderer Träger des Halters ist in Figur 4 mit dem Bezugszeichen 40 versehen.
Der Halter ist vorzugsweise mit einer entsprechenden, elektrisch gut leitenden und über gute Korrosionsschutzeigenschaften verfügenden Oberfläche versehen. Um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten, wird der Halter in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im gekröpften Bereich 21 mit einer dünnen Schutzkappe versehen, die entweder als Spritzgussteil ausgeführt ist oder im Tauchverfahren aufgebracht wurde. Als Kappenmaterial kann auch ein wachsartiges Medium gewählt werden, welches sich beim Einbrennprozess des Lackes verflüssigt und die blanke Oberfläche freigibt.
Um größtmögliche Sicherheit der Verbindung zwischen elektrischem Leiter 10 und Halter 20 zu gewährleisten, sind Halter und Feder derart aufeinander abgestimmt, dass die Klemmfeder 3 bei Zugbelastung am Kabel gegen den Halter 20 geschwenkt wird und sich dabei der Querschnitt für die Kabelaufnahme verringert. Hierdurch wird eine dauerhafte Klemmung gewährleistet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Gehäuse derart ausgeführt sein, dass der elektrische Leiter 10 senkrecht zur Achse des Halters 20 eingeführt wird und über im Gehäuse angeordnete Führungen so umgebogen wird, dass das Ende des elektrischen Leiters zum Ausbilden der Klemmstelle parallel zur Achse des Halters angeordnet ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der elektrische Stecker derart gestaltet sein, dass mehrere Stecker in einem Gehäuse miteinander verbunden werden. Ein derartiger Mehrfachstecker kann dann nach Einführen der elektrischen Leiter auf entsprechend nebeneinander angeordnete Halter aufgesteckt werden. Dabei kann der Halter bei Verwendung eines Einfach- oder Mehrfachsteckers eine am Halterende angeordnete Verjüngung aufweisen.

Claims (16)

  1. Elektrischer Stecker (1) mit einem Gehäuse (2) und einem Federkraft-Klemmanschluss zum Anschließen eines flexiblen elektrischen Leiters (10) an das Endstück eines steifen Halters (20), wobei der Federkraft-Klemmanschluss aus einer aus einem federnden Flachmaterial gefertigten Klemmfeder (3) besteht, die einen Anlagenschenkel (5) und einen Klemmschenkel (4) aufweist, wobei der Klemmschenkel in der Art einer Schlaufe auf das Ende des Anlagenschenkels zugebogen ist und eine Klemmöffnung (6) aufweist, durch die sich das Ende des Anlagenschenkels hindurch erstreckt, wobei eine dem Klemmschenkel gegenüber liegenden Klemmkante (8) der Klemmöffnung mit dem Anlagenschenkel eine Klemmstelle bildet, in der der durch die Klemmöffnung hindurch geführte elektrische Leiter vor dem Aufstecken des Steckers auf den Halter festgeklemmt ist, wobei nach dem Aufstecken des Steckers auf den Halter sich der Halter zwischen dem Anlagenschenkel und dem elektrischen Leiter durch die Klemmöffnung hindurch erstreckt und der Halter und die Klemmfeder derart aneinander abgestützt sind, dass der elektrische Leiter zwischen der Klemmkante und dem Halter festgeklemmt ist und somit eine elektrische Verbindung zwischen Halter und elektrischem Leiter ausgebildet ist.
  2. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagenschenkel eine Kröpfung (7) in Richtung Klemmkante der Klemmöffnung aufweist, die an der Klemmstelle angeordnet ist.
  3. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Klemmstelle entgegen gesetzte Ende des federnden Flachmaterials (9) derart in Richtung Halter abgebogen ist, dass es nach dem Aufstecken des Steckers auf den Halter in eine Ausnehmung (22) des Halters rastend eingreift.
  4. Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Flachmaterial eine Stecköffnung (12) aufweist, durch die der Halter nach dem Aufstecken des Steckers hindurch gesteckt ist.
  5. Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Flachmaterial eine Löseöffnung (14) aufweist, durch die ein zum Lösen des Steckers dienendes Hilfsmittel hindurch steckbar ist.
  6. Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am der Klemmstelle gegenüber liegenden Ende des federnden Flachmaterials mindestens ein Positionsflügelelement (15) angeordnet ist, das der Positionierung des Halters zur Klemmfeder dient.
  7. Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am federnden Flachmaterial mindestens ein Steckflügelelement (19) angeordnet ist, das in einer Ausnehmung des Gehäuses angeordnet ist und die Klemmfeder im Gehäuse festlegt.
  8. Elektrischer Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Steckers überwiegend eine Form eines Hohlquaders aufweist, in dessen Inneren die Klemmfeder angeordnet ist, wobei der Stecker in Einführrichtung des Halters am oberen Ende eine Öffnung zum Hindurchstecken des elektrischen Leiters und am in Einführrichtung unteren Ende eine Öffnung zum Hindurchstecken des Halters aufweist, wobei an mindestens einer der beiden Öffnungen des Gehäuses Dichtlippen angeordnet sind.
  9. Steifer Halter (20) zum Einstecken in einen elektrischen Stecker und zum Verbinden mit einem flexiblen elektrischen Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter die Form eines Stiftes aufweist und aus einem Bandmaterial mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt gefertigt ist, wobei der Halter eine Kröpfung (21) aufweist, deren Scheitel in Richtung Klemmkante des Klemmschenkels weist.
  10. Halter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter auf einen Träger (40) aufgeschweißt ist.
  11. Halter nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter eine Ausnehmung (22) aufweist, in die das der Klemmstelle gegenüber liegende abgebogene Ende des federnden Flachmaterials der Klemmfeder rastend eingreift und/oder durch die ein zum Lösen des Steckers dienendes Hilfsmittel hindurch steckbar ist.
  12. System aus einem elektrischen Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem steifen Halter nach einem Ansprüche 9 bis 11.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem elektrischen Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem steifen Halter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem der elektrische Leiter zwischen Klemmkante und Anlagenschenkel festgeklemmt ist, der Stecker auf den Halter derart aufgesteckt wird, dass sich der Halter zwischen dem Anlagenschenkel und dem elektrischen Leiter durch die Klemmöffnung hindurch erstreckt und der Halter und die Klemmfeder derart aneinander abgestützt werden, dass der elektrische Leiter zwischen der Klemmkante und dem Halter festgeklemmt wird und somit eine elektrische Verbindung zwischen Halter und elektrischem Leiter ausgebildet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufstecken des elektrischen Steckers auf den Halter der elektrische Leiter durch eine Öffnung im Gehäuse des elektrischen Steckers und durch die Klemmöffnung des Klemmschenkels hindurch geführt wird, wobei der elektrische Leiter zwischen der dem Anlagenschenkel gegenüber liegenden Klemmkante der Klemmöffnung und dem Anlagenschenkel festgeklemmt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung eines Massekontakts zwischen einem elektrisch betriebenen Kfz-Bauteil und der Chassis dient.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das entgegen gesetzte Ende des federnden Flachmaterials des elektrischen Steckers mittels eines geeigneten Hilfsmittels vom Halter weggebogen wird, indem das Hilfsmittel durch eine Löseöffnung (16) im Gehäuse durch die Löseöffnung des federnden Flachmaterials und durch die Ausnehmung des Halters und nicht mehr in die Ausnehmung eingreift und der Halter anschließend aus dem Stecker heraus gezogen wird.
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