EP1643595B1 - Kontaktelement und Dosenklemme für elektrische Leiter - Google Patents

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EP1643595B1
EP1643595B1 EP05020591A EP05020591A EP1643595B1 EP 1643595 B1 EP1643595 B1 EP 1643595B1 EP 05020591 A EP05020591 A EP 05020591A EP 05020591 A EP05020591 A EP 05020591A EP 1643595 B1 EP1643595 B1 EP 1643595B1
Authority
EP
European Patent Office
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leg
limb
conductor
contact element
clamping
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP05020591A
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English (en)
French (fr)
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EP1643595A3 (de
EP1643595A2 (de
Inventor
Gerhard Kottek
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.)
Tridonic Connection Technology GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic Connection Technology GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority claimed from DE202005007607U external-priority patent/DE202005007607U1/de
Application filed by Tridonic Connection Technology GmbH and Co KG filed Critical Tridonic Connection Technology GmbH and Co KG
Publication of EP1643595A2 publication Critical patent/EP1643595A2/de
Publication of EP1643595A3 publication Critical patent/EP1643595A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1643595B1 publication Critical patent/EP1643595B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
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    • 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
    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end
    • H01R4/4819—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end the spring shape allowing insertion of the conductor end when the spring is unbiased
    • H01R4/4821—Single-blade spring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • 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
    • H01R4/4828—Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing
    • H01R4/483—Pivoting arrangements, e.g. lever pushing on the spring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • 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
    • H01R4/4846—Busbar details
    • H01R4/485—Single busbar common to multiple springs

Definitions

  • the present invention relates to a contact element for at least one electrical conductor, wherein the contact element has a support element and a spring element mounted on the support element with a first and a second leg, and a terminal box, in which such a contact element is inserted.
  • German utility model DE 74 20 412 is a screwless connection or connection terminal for electrical cables known. This has an electrically conductive contact insert with a spring leg and a holding leg. At feien end, the spring leg on a clamping edge for the fixation of a conductor wire.
  • the invention has for its object to provide a contact element and a terminal box, which are particularly versatile in simple and cost-effective production.
  • a contact element for at least one electrical conductor.
  • the contact element has a support element and a rotatably mounted on the support member spring element with two legs.
  • the first leg and the second leg of the spring element are connected to each other via a Spangenbogen.
  • Between the free end of the first leg and a support connected to the support a clamping point for the conductor is provided.
  • the first leg can thus be referred to as a clamping leg.
  • the first leg has two edge-side projections, each resting in a laterally open bearing recess of the support element.
  • the edge-side projections can be easily introduced in each case on the free side of the bearing recesses in the bearing recesses.
  • the support which is preferably electrically conductive, may be integrally connected to the support member or constitute a different from the support member component, which is connected for example by means of a plug or clamp connection with the support member.
  • peripheral projections may be in the form of shoulders or steps arranged on the two longitudinal sides of the first leg and laterally projecting in the plane described by the first leg in unloaded condition.
  • the bearing recesses can form the pivot bearing for the peripheral projections of the clamping leg, wherein the axis of rotation extends in the region of the bearing recesses.
  • the movement of the clamping leg in the direction of the clamping point is limited by the interaction between the two edge-side projections and the bearing recesses.
  • a pressure on the first leg is exerted at a location opposite to the nip with respect to the axis of rotation.
  • the first leg sweeps over a certain further angular range, which is referred to below as the "release angle range”. This release movement can be guided by the edge projections and the bearing recesses in the movement.
  • the angle range spanned by the "plug-in angle range” and the “release angle range” will be referred to as the "intended angular range”.
  • the spring element on its first leg on a lateral broadening, in an area between the free end of the first leg and the two edge-side projections.
  • a fuse may be formed by which the spring element is secured relative to the support member against withdrawal. Pulling out is understood to mean a pulling apart of support element and spring element, which takes place without rotational movement of the spring element with respect to the support element.
  • the fuse can be formed in that the lateral widening overlaps the two side walls of the support element.
  • the widening can be symmetrical and extend as far as the free end of the first leg, ie, as far as the clamping edge, so that the first leg forms a "hammer head", as it were.
  • the axis of rotation passes through the first leg in a central region. It is assumed that a length of the first leg, which starts at the transition of the Spangenbogens to the first leg and extends to the free end of the first leg. Viewed over this longitudinal region of the first leg, "middle region” can be understood to mean, for example, the middle third or the two middle quarters.
  • the two laterally open bearing recesses may be formed in two opposite side walls of the support member. They may be formed in the form of approximately V-shaped incisions, wherein the openings of the incisions point in a direction away from the clamping point direction.
  • the limbs of the "V 's" can essentially comprise the "intended angular range”.
  • the nip is relieved by direct or indirect pressure on the first leg at a position which lies with respect to the axis of rotation beyond the nip.
  • direct or indirect pressure can be generated by pressing on the spanner bow or on the second leg accordingly.
  • a separate, for example, connected to a surrounding insulating housing actuator can be provided for the exercise of pressure.
  • the second leg is mounted longitudinally movably on an abutment, wherein the abutment is connected to the support element.
  • the abutment can do this be integrally connected to the support member or present as a separate component.
  • the axis of rotation can be translationally displaceable with respect to the support element.
  • the first leg can for this purpose have two lateral, for example U-shaped incisions, each of which engage in a guide surface, for example in the form of a web, of the support element.
  • a rotational movement of the first leg with respect to the support element are made possible, wherein the axis of rotation passes through the two U-shaped incisions, and on the other a longitudinal displacement of the two U-shaped incisions with respect to the guide surfaces are made possible, so that the axis of rotation displaceable is.
  • the guide surfaces on rib-like projections or ribs. This makes it possible that upon release of the nip by pressure on the Spangenbogen the axis of rotation of the first clamping leg with respect to the guide surfaces (or webs) is fixed in position and thus the release can be done with a defined, so with respect to the guide surface fixed pivot point.
  • the nip can be relieved by direct or indirect pressure on the first leg at a location which is beyond the nip with respect to the axis of rotation.
  • a terminal box for connecting or connecting at least one electrical conductor which has an insulating body and at least one inserted in the insulating body according to the invention contact element.
  • the socket terminal further comprises an actuator for relieving the nip.
  • the actuating element preferably presses against the spring element when actuated in an area around the arch.
  • the contact element has a base body with an insertion opening for the electrical conductor. Furthermore, the contact element has a clasp-shaped Spring element having a first and a second leg, wherein the first and the second leg are connected to each other via a Spangenbogen. In this way, at one end of the first leg, a transition to the Spangenbogen is formed, while the other end is a "free end" of the first leg. This applies analogously to the second leg. If the two legs are moved toward one another out of a relaxed position, the spring action of the spring element produces a corresponding back pressure.
  • the first leg is rotatably mounted on the base body, wherein the corresponding first axis of rotation passes through the first leg between the arch and the free end.
  • the conductor wire to be contacted is inserted (or "plugged") through the insertion opening in the base body.
  • the first leg is pushed away from the support with its portion between the axis of rotation and the free end of the conductor core, and finally positioned the conductor core between the support and the free end of the first leg.
  • the first leg presses obliquely against the insertion direction, and holds under pawl action the conductor against a force that seeks to pull the conductor opposite to the insertion direction from the base body seeks ("clamping force” or "Abziehskraft"), in position.
  • a clamped at the terminal point conductor wire is therefore held on the one hand by the free end of the first leg and on the other hand by the support.
  • the free end of the first leg is configured with a clamping edge.
  • the support and / or the first leg of the spring element may be provided from an electrically conductive material.
  • the axis of rotation passes through the first leg in a central region.
  • the axis of rotation passes through the first limb approximately within the middle third of the entire length of the first limb (calculated from the end on the arched spangle to the free end).
  • the position of the axis of rotation with respect to the first leg can therefore be selected according to the criteria presented above.
  • the height of the insertion opening is advantageous (distance support - axis of rotation) about twice as large as the intended Porterderduchmesser can be selected.
  • the spring element (seen in the insertion) at its first leg has two lateral lugs, each of which engages in each case in a round opening of the base body.
  • the base body is electrically conductive, for example of metal.
  • the support can be formed in a simple manner as a part of the base body and in particular designed as a contact bridge.
  • the base body is shaped like a cage.
  • the base body seen in the insertion direction (or "insertion") of the conductor have an at least partially U-shaped cross section, wherein the bottom of the "U ' s" represents the support.
  • two lateral walls may be provided, in which said openings are provided as a first pivot bearing.
  • the two legs of the spring element are resilient in each case.
  • the spring element is integrally formed, for example in the form of a bent flat steel spring.
  • the second leg is mounted movably on the base body substantially along its extension direction.
  • the second leg moved with its free end obliquely against the insertion.
  • a bearing preferably in the form of an abutment for the second leg, is formed on the base body on a side opposite the support, so that when the conductor core is inserted the first leg presses against the conductor core and the second leg presses against the base body in the region of the abutment. It can be provided on the other hand in the state of a clamped conductor vein a balance of power between the free end of the first leg on the one hand and the abutment. In this case, only the first axis of rotation is loaded when relieving the nip or to build the trigger force.
  • a concave curvature towards the second leg can be provided on the base body in the region between the abutment of the second leg and the first axis of rotation.
  • the shape of this curvature can cause the second leg is pressed against this curvature when inserting a conductor wire, so it curves more than without curvature. The result is an increase in the spring action and thus an increase in the pull-off force.
  • the first leg is concave on the side facing the insertion opening side. Due to the concave shape of the first leg, a particularly small design (overall height) is made possible given fixed values for the clamping angle ⁇ and the lever length for the release force compared to a straight version of the first leg.
  • the second leg is concave on the side facing the nip.
  • the first leg in the unloaded state of the spring element has a smaller radius of curvature than the second leg.
  • a concave shape of the second leg is favorable, because in this way a small overall compact design is possible.
  • a lower concavity is advantageous, because in this way no unnecessary resistance arises in relieving the nip.
  • the term "substantially longitudinally movable" with respect to this camp is to be understood.
  • the Spangenbogen has a bend of more than 180 °.
  • the spring forces can arise both in the two legs and in the bend. In this way, an overstretching of the spring element can be avoided.
  • the contact element according to the invention is due to its structure, "universally" in the sense of a great flexibility in the OEM assembly (OEM: Original Equipment Manufacturer), and can be realized due to the features illustrated in particularly small construction. Among other things, this results in particularly low material costs.
  • the second leg can be rotatably mounted on the base body, wherein the corresponding second axis of rotation passes through the second leg between the bow and the free end, preferably in the region of the free end.
  • At least one of the two legs can be mounted on the base body by means of a displaceable axis of rotation.
  • the spring element Due to the slidably configured axis of rotation can be realized in a simple manner that in the state of a clamped conductor wire, the spring element is not or at least not significantly presses in the region of the axis of rotation against the base body. Therefore, practically the full spring force can be used for clamping.
  • the bearing of the axis of rotation is charged in this case only when building a trigger force or discharge of the terminal point.
  • a spring leg has the lateral projections already mentioned above and engages with these in slot-shaped openings on the two lateral walls of the base body. This is advantageous in terms of production, in particular if the slots are open in the direction of the insertion opening, ie approximately counter to the insertion direction, so that during production the spring element can be inserted simply (in the insertion direction) into the base body.
  • At least one of the two legs may be pivotally mounted on the base body.
  • a somewhat freer guidance can be provided as an alternative to the above-mentioned mounting of the spring element on the base body by means of a rotation axis, which allows a pivotal movement of the spring element, which is not limited in particular to a rotational movement. It has been shown that the advantages already mentioned, in particular “secure clamping”, “low conductor insertion force” and “low release force” can also be achieved by using a guidance freer in this sense. It should be mentioned as a further advantage that a freer guidance requires a lower precision in the production and thus is to consider as manufacturing technology even cheaper.
  • a spring leg may be provided using the above-mentioned side lugs that corresponding openings on the base body, which are provided to accommodate these approaches, are so large that a range of motion for the spring element is given with respect to the base body, which is not only one Rotary movement, but generally a reciprocating motion, so a pivoting movement allows.
  • the arched bow can extend over an angular range of more than 180 °. In this way, in particular an overstretching of the spring element can be avoided and thus achieve a particularly secure clamping.
  • a terminal box for connecting or connecting at least one electrical conductor which has an insulating body and at least one inserted into the insulating contact element according to the features described above.
  • a plurality of contact elements corresponding to a plurality of contact elements can be provided within a terminal box for the purpose of realizing a plurality of contact points.
  • the socket terminal further comprises an actuator for relieving the nip.
  • the actuator presses against the spring element when actuated in an area around the arch.
  • the maximum lever arm which extends between the axis of rotation of the first leg and the connection point can be used, and thus the release force can be minimized.
  • the actuating element is rotatably mounted with respect to the insulating body.
  • FIGS. 1 and 2 an underlying principle is shown. Subsequently, based on the FIGS. 3 to 7d to two preferred embodiments. Thereafter, based on the FIGS. 8a to 10 to a third embodiment.
  • Fig. 1 is a schematic schematic diagram of an embodiment of the present invention shown in cross section.
  • One recognizes a contact element which is inserted in a terminal box and is provided for contacting an electrical conductor 9.
  • the terminal box can thus be connected or connecting at least one electrical conductor serve.
  • Fig. 1 shows a base body of the contact element, which is designed according to the embodiment shown here in the form of a "clamping cage" 1.
  • the clamping cage 1 has, in particular at its bottom, a support 7 for a conductor core 10 to be inserted. On the support 7 opposite, so with reference to the figure upper side, the clamping cage 1 has an upper boundary wall 13. Furthermore, the clamping cage 1 has two lateral walls, as seen in the insertion direction to the right and left side, due to the cross-sectional view in FIG Fig. 1 are not shown.
  • an insertion or insertion opening 8 is provided on the clamping cage 1 on the insertion side for the conductor core 10.
  • the clamping cage 1 is designed according to this,sbeipiel as a bent metal part.
  • the support 7 serves in a conventional manner as a contact bridge in the electrical connection.
  • the metal part has, as seen in the insertion direction, a U-shaped bend, wherein the bottom of the "U ' s" represents the support 7.
  • a conductor stop may be provided in the rear region of the clamping cage 1.
  • the clamping cage 1 can be made open there, which further simplifies the manufacturability.
  • the upper boundary wall 13 has a passage 14 and an upward curvature 21. This will be discussed in more detail below.
  • a spring element 2 which has a first leg 3 and a second leg 4.
  • the spring element 2 is designed as a curved flat steel spring (CRNI).
  • the spring element 2 is rotatably mounted on the clamping cage 1.
  • the axis of rotation 5 of the spring element 2 is provided at the level of the upper boundary wall 13 of the clamping cage 1, namely near the insertion opening 8.
  • the spring element 2 seen in the insertion direction have two lateral extensions which engage in corresponding round openings in the two lateral walls (“first pivot bearing") of the clamping cage 1.
  • elongated slots or else only corresponding supports can also be provided in the two lateral walls of the clamping cage in the insertion direction, which are open in the direction of the insertion opening, so that the spring element is simple in the production of the contact element can be inserted in the clamping cage in the insertion direction.
  • an abutment 11 for the second leg 4 of the spring element 2 is provided on the clamping cage 1.
  • the second leg 4 is guided by the aforementioned passage 14, so that the rear boundary of the passage 14 forms the abutment 11 for the second leg 4.
  • the passage 14 is shaped such that the second leg 4 is movably guided in its longitudinal extent (arrow 16).
  • the abutment 11 may be formed as a second pivot bearing, which may be designed analogous to the first mentioned pivot bearing, so that therefore engages the second leg with lateral projections in this camp.
  • a clamping point 20 is provided for the conductor core 10.
  • the free end of the first leg on a clamping edge 6.
  • the inserted conductor core 10 is held between the support 7 and the clamping edge 6 in a conventional manner under pawl action.
  • the axis of rotation 5 is provided at a location in the central region (in the sense of the above statements) of the first leg 3.
  • the first leg 3 between the axis of rotation 5 and the clamping point 6 so long that an easy insertion of the conductor core 10 is possible.
  • the first leg 3 is according to this embodiment on the side facing the insertion opening 8, so with reference to Fig. 2 to the left, concave shaped.
  • the second leg 4 is concave.
  • the first leg 3 has a smaller radius of curvature than the second leg 4.
  • the clamping edge 6 forms a favorable angle in terms of the locking hook effect with respect to the conductor longitudinal axis.
  • the lower concavity of the second leg 4 is favorable in view of a low resistance in a movement of the second leg in the longitudinal direction through the passage 14th
  • connection point 12 The two legs 3, 4 are connected to a spangenbogen, hereinafter simply referred to with connection point 12, connected together. This will be with reference to Fig. 2 discussed in more detail.
  • Fig. 2 is an example of the configuration of the shape of the spring element 2 shown in cross section. In this case, both the position of the spring element 2 without inserted conductor core 10, as well as with inserted or inserted Leitader 10 is shown.
  • the reference numbers provided with a dash refer to the position of the spring element 2 when the guide wire 10 is inserted.
  • Fig. 2 clearly recognizable that the two legs 3, 4 of the spring element 2 are connected at the connection point 12 via a bend which spans a range of more than 180 °.
  • a slight outer bend 22 follows, followed by the aforementioned bend of more than 180 °, hereinafter referred to as the main bend 23, and finally another small outer bend 24 before the transition into the second leg 4.
  • exemplary dimensions (in mm) are given for lengths and radii of curvature.
  • Fig. 1 is exemplified how the contact element according to the invention can be provided in a terminal box.
  • This terminal box comprises in particular an insulating body 30, on which a lever-like actuator 31 is rotatably supported via a rotation axis 32.
  • the actuating element 31 serves to relieve the clamping point 20 and engages in the point 33 in the area around the junction 12 of the two legs 3, 4 with respect to Fig. 1 From above against the spring element 2.
  • the connection point 12 is pivoted in the sense of a pivoting movement about the pivot bearing 5 down and the second leg 4 moves along the passage 14 due to the upper boundary wall 13 of the clamping cage 1. Die Both arrows 15, 16 indicate these movements.
  • the axis of rotation 32 of the actuator 31 is located with respect to the overall dimensions of the terminal box far from the point 33 and thereby close to the abutment 11. In this way, a favorable lever is given, which allows a particularly small release force.
  • a free space 34 is provided between the actuating element 31 and the second leg 4.
  • the curvature 21 may be shaped such that the second leg 4 is pressed during insertion of the conductor core 10 against the curvature and thus the withdrawal force is increased.
  • the height of the terminal box is approximately three and a half to four times the intended conductor wire diameter.
  • the invention enables a miniaturization of the parts, which allows, inter alia, the use as an SMT (SMT: Surface Mounted Technology) print terminal.
  • SMT Surface Mounted Technology
  • the low cost of materials allows mass production at very low product costs.
  • FIG. 3a is a side view and in Fig. 3b a corresponding cross section of a first preferred embodiment shown.
  • the FIGS. 4a, b and 5a to 5f show further illustrations of this embodiment.
  • the contact element has a support element 100, in which the spring element 2 is rotatably mounted.
  • the spring element 2 has a first leg 3, which represents a clamping leg, and a second leg 4.
  • the two legs 3, 4 are connected to each other via a connection point or a Spangenbogen 12. Between the free end of the first leg 3 and one connected to the support member 100 Support 7 is provided a clamping point 20 for the conductor 9.
  • FIGS. 5a to 5d different perspective views of the first preferred embodiment are shown.
  • the first leg 3 has two edge-side projections 101. These are each in a bearing recess 102.
  • the bearing recesses 102 are formed by cuts in the two lateral walls of the support member 100.
  • Fig. 5e shows a view of this embodiment in ladder insertion direction. Also in this Abblidung the projections 101 can be seen.
  • Fig. 5f shows a view from above.
  • the edge-side projections 101 are formed symmetrically and are formed on the first leg 3 in a central region.
  • the term "middle region" can be understood as meaning, for example, the middle third or the two middle quarters.
  • the bearing recesses 102 are open at the side. According to this embodiment, the bearing recesses 102 are open in the direction of the spangenbogen 12.
  • the bearing recesses are formed by approximately V-shaped cuts.
  • the legs of this "V's", the "upper” V-leg 110 and the “lower” V-leg 111 substantially limit the "intended angular range" of first leg 3, as this particular consideration of the Fig. 3a ("upper angle limit”) and Fig. 4b ("lower angle limit”) is schematically visible.
  • connection of the two "V-legs” is formed by a uniformly rounded, approximately U-shaped central portion 112, in which the two projections 102 of the first leg 3 to move in the actuation of the contact element slidably.
  • the support member 100 is formed of an electrically conductive material. Seen in plug-in direction, the support element 100 merges integrally into the support 7 and has two folds 115, 116 in the following. At the end, a lower edge 117 is formed, which serves as an abutment for the second leg 4. As a result, a "clamping cage without side walls" is formed so to speak, which allows a particularly material-saving design.
  • the second leg 4 is mounted longitudinally movably on this abutment 117.
  • the second leg 4 moves in its longitudinal direction with its free end to the abutment 117, but without reaching this.
  • this longitudinal movement is continued, as in Fig. 4b represented schematically by a thin arrow, in which case the free end of the abutment not reached. In this way, therefore, the spring element 2 is held by the contact element.
  • the free end of the first leg 3 forms the nip 20.
  • the first leg 3 has a lateral widening 120, which extends on both sides in each case to the side wall of the support element 100.
  • a "hammer-head" widening of the first leg 3 is formed.
  • the widening 120 is adjacent to a side wall of the support element 100 with two shoulders 125.
  • the two side walls each have an arcuate edge 121 in this region, which is shaped such that the shoulders 125 are provided over the entire length when the first leg 3 moves Angular range at these edges 121 are guided. This is for example when considering the FIGS. 3a . 4a and 4b to recognize.
  • the "hammer head” thus secures the spring element 2 against sliding out against the Porterereinsteckides from the support member 100. Furthermore, the hammer head takes over the withdrawal force of the conductor 10, without the need for a terminal housing would be required.
  • the spring element is completely free to move.
  • the Spangenbogen is fixed in position relative to the support member in any way.
  • the spring element 2 in the support member 100 simply clipped.
  • the spring element 2 can be introduced into the support element 100 with a slight lateral inclination.
  • the second preferred embodiment is based on FIGS. 6a, b and 7a to 7d shown. In the following, only the differences from the first preferred embodiment will be discussed.
  • An essential difference from the first preferred embodiment is the way in which the abutment 217 for the second leg 4 is formed.
  • the two side walls of the support member 200 are pulled up over the height of the two bearing recesses 102 and connected above the second leg 4 via a bridge whose lower edge 217 forms the abutment. This in turn allows a particularly material-saving design, because no complete clamping cage is formed.
  • the electrically conductive support 7 formed as a separate part. When mounting the support member 200 can be easily attached to the support 7.
  • the second leg 4 at the edge has two shoulders 220, which limit the movement of the spring element 2 by abutment against the two side walls of the support element 200.
  • FIGS. 8a, b and 9a to 9d a third embodiment is shown. In the following, again only the differences to the first two preferred embodiments will be discussed.
  • This embodiment differs from the previous two in particular in that the axis of rotation of the first leg with respect to the support element 300 is longitudinally displaceable.
  • the first leg 3 has in the region of its axis of rotation at its two lateral edges two approximately U-shaped cuts 301, which engage in a respective guide element in the form of a web 302 of the support element.
  • the first leg 3 is rotatably supported on the support element 300 on the one hand, and on the other hand, by longitudinal displacement of the notches 301 on the webs 302, the axis of rotation can be displaced translationally with respect to the support element 300.
  • a first window 303 is formed between two webs 302, in which the spring element 2 engages with its two legs 3, 4.
  • an angling of the support member 300 is provided, at the edge edge 317 of the abutment for the second leg 4 is formed.
  • the support element 300 On the other side of the pivot bearing, the support element 300 is folded approximately at right angles in the direction of the free end of the first leg 3 and there forms a second window 304, which serves as an insertion opening for the conductor 10.
  • the two windows 303, 304 are separated by an intermediate window web 307.
  • the first window 303 limits the movement space for the spring element 2.
  • a tab 305 is formed, which can serve as a clamping edge.
  • This variant also allows a particularly material-saving design, since the formation of a complete clamping cage is dispensed with.
  • the spring element can be easily inserted into the first window and then into the intended Be clipped position. By bending in the edge 306, a spring preload can be generated.
  • a variant of the third embodiment is shown, in which the web 302 is slightly bent and has a rib-like structure 320.
  • the first leg 3 When inserting the conductor 10, the first leg 3 travels along the web 302 to the rear, ie in Leitereininsteckcardi, wherein the movement is guided by the lateral cuts 301.
  • the abutment 417 is formed flat and thereby prevents tilting of the spring element 2.
  • To release the nip is pressed from the top of the Spangenbogen 12, resulting in that the first leg 3 is supported on the two webs 302 and in this way at this Make a pivot bearing for the following release movement is formed. Due to the design of the ribs 320 on the webs 302 of this pivot bearing is additionally secured or supported.
  • the second leg 4 When inserting the conductor, in general, the second leg 4 in turn moves along the abutment 417. However, it may be provided to restrict or inhibit this longitudinal movement of the second leg, for example by shaping a corresponding shoulder on the second leg 4, which from below against Footbridge strikes. However, the slight restriction or inhibition can also be achieved, for example, by appropriate shaping of the second leg 4 in the form of a projecting lug, bend or bevel.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktelement für wenigstens einen elektrischen Leiter, wobei das Kontaktelement ein Stützelement und ein an dem Stützelement gelagertes Federelement mit einem ersten und einem zweiten Schenkel aufweist, sowie eine Dosenklemme, in die ein derartiges Kontaktelement eingesetzt ist.
  • Kontaktelemente und Dosenklemmen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist in der deutschen Patentschrift DE 27 06 988 C2 eine schraubenlose Anschlussklemme zur Stromübertragung von elektrischen Leitern beschrieben, in die ein elektrisch leitender Kontaktkörper eingesetzt ist. Ein anzuschließender Leiter wird dabei zur Kontaktierung mit seiner Leiterader in den Kontaktkörper eingeführt und dort von einer Blattfeder klemmend gehalten. Zur Entlastung der Klemmstelle kann mit Hilfe eines Schiebers die Blattfeder an ihrem der Klemmkante gegenüberliegende Ende entgegen der Einschubrichtung des Leiters bewegt werden, wobei die Klemmkante am Kontaktkörper hochgedrückt wird und auf diese Weise die Leiterader freikommt.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 74 20 412 ist eine schraubenlose Anschluss- oder Verbindungsklemme für elektrische Leitungen bekannt. Diese weist einen elektrisch leitenden Kontakteinsatz mit einem Federschenkel und einem Halteschenkel auf. Am feien Ende weist der Federschenkel eine Klemmkante für die Fixierung einer Leiterader auf.
  • Dokument US-A-27 13 668 offenbart ein Kontaktelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement sowie eine Dosenklemme anzugeben, die bei einfacher und kostengünstiger Herstellung besonders vielseitig verwendbar sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Kontaktelement für wenigstens einen elektrischen Leiter vorgesehen. Das Kontaktelement weist ein Stützelement auf und ein an dem Stützelement drehbar gelagertes Federelement mit zwei Schenkeln. Der erste Schenkel und der zweite Schenkel des Federelements sind über einen Spangenbogen miteinander verbunden. Zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels und einer mit dem Stützelement verbundenen Auflage ist eine Klemmstelle für den Leiter vorgesehen. Der erste Schenkel kann somit als Klemmschenkel bezeichnet werden. Der erste Schenkel weist zwei randseitige Vorsprünge auf, die jeweils in einem seitlich offenen Lagerrücksprung des Stützelements aufliegen.
  • Zur Montage des Kontaktelements können die randseitigen Vorsprünge einfach jeweils über die freie Seite der Lagerrücksprünge in die Lagerrücksprünge eingeführt werden.
  • Weiterhin ist dadurch eine besonders materialsparende Ausführung möglich, da kein "voller" Klemmkäfig nötig ist, sondern das Stützelement sozusagen nur eine Einführbegrenzung, also ein "Tor" für den Leiter darstellt.
  • Die Auflage, die vorzugsweise elektrisch leitfähig ist, kann einstückig mit dem Stützelement verbunden sein oder ein von dem Stützelement verschiedenes Bauteil darstellen, das beispielsweise mithilfe einer Steck- oder Klemmverbindung mit dem Stützelement verbunden ist.
  • Die randseitigen Vorsprünge können in Form von Schultern oder Abstufungen ausgebildet sein, die an den beiden Längsseiten des ersten Schenkels angeordnet sind und in der Ebene, die von dem ersten Schenkel in unbelastetem Zustand beschrieben wird, seitlich abstehen.
  • Die Lagerrücksprünge können für die randseitigen Vorsprünge des Klemmschenkels das Drehlager bilden, wobei die Drehachse im Bereich der Lagerrücksprünge verläuft.
  • Bei einem Einschieben bzw. Einstecken des Leiters in das Kontaktelement wird durch die Wechselwirkung zwischen den beiden randseitigen Vorsprüngen und den Lagerrücksprüngen die Bewegung des Klemmschenkels in Richtung auf die Klemmstelle begrenzt.
  • Beim Einschieben bzw. Einstecken des Leiters führt der erste Schenkel eine Drehbewegung aus, die einen bestimmten Winkelbereich überspannt. Dieser Winkelbereich wird im folgenden als "Einsteck-Winkelbereich" bezeichnet. Die Einsteck-Bewegung kann dabei durch die randseitigen Vorsprünge und die Lagerrücksprünge in der Bewegung geführt sein.
  • Zum Lösen der Klemmstelle kann vorgesehen sein, dass ein Druck auf den ersten Schenkel an einer Stelle ausgeübt wird, die mit Bezug auf die Drehachse der Klemmstelle gegenüberliegt. In diesem Fall überstreicht der erste Schenkel einen bestimmten weiteren Winkelbereich, der im Folgenden als "Löse-Winkelbereich" bezeichnet wird. Auch diese Löse-Bewegung kann durch die randseitigen Vorsprünge und die Lagerrücksprünge in der Bewegung geführt sein.
  • Zusammengenommen wird im Folgenden der vom "Einsteck-Winkelbereich" und vom "Löse-Winkelbereich" überspannte Winkelbereich als "vorgesehener Winkelbereich" bezeichnet.
  • Vorzugsweise weist das Federelement an seinem ersten Schenkel eine seitliche Verbreiterung auf, und zwar in einem Bereich zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels und den beiden randseitigen Vorsprüngen. Durch diese Verbreiterung, die vorzugsweise auf beiden Seiten des Schenkels ausgebildet ist, kann eine Sicherung gebildet sein, durch die das Federelement bezüglich des Stützelements gegen ein Herausziehen gesichert ist. Unter Herausziehen wird dabei ein Auseinanderziehen von Stützelement und Federelement verstanden, das ohne Drehbewegung des Federelements bezüglich des Stützelements erfolgt.
  • Die Sicherung kann dadurch gebildet sein, dass die seitliche Verbreiterung die beiden Seitenwände des Stützelements übergreift.
  • Die Verbreiterung kann symmetrisch ausgebildet sein und sich bis zum freien Ende des ersten Schenkels, also bis zur Klemmkante hin erstrecken, so dass der erste Schenkel sozusagen einen "Hammerkopf" bildet.
  • Vorzugsweise durchsetzt die Drehachse den ersten Schenkel in einem mittleren Bereich. Dabei wird von einer Länge des ersten Schenkels ausgegangen, die am Übergang des Spangenbogens zum ersten Schenkel ihren Anfang nimmt und sich bis zum freien Ende des ersten Schenkels erstreckt. Über diesen Längsbereich des ersten Schenkels betrachtet kann unter "mittlerer Bereich" beispielsweise das mittlere Drittel oder die beiden mittleren Viertel verstanden werden.
  • Die beiden seitlich offenen Lagerrücksprünge können in zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Stützelements ausgebildet sein. Sie können in Form von etwa V-förmigen Einschnitten gebildet sein, wobei die Öffnungen der Einschnitte in eine von der Klemmstelle wegführende Richtung weisen. Die Schenkel des "V' s" können dabei im Wesentlichen den ,;vorgesehenen Winkelbereich" umfassen.
  • Vorzugsweise ist die Klemmstelle durch direkten oder indirekten Druck auf den ersten Schenkel an einer Stelle entlastbar, die mit Bezug auf die Drehachse jenseits der Klemmstelle liegt. Beispielsweise kann ein derartiger indirekter Druck dadurch erzeugt werden, dass entsprechend auf den Spangenbogen oder auf den zweiten Schenkel gedrückt wird. Weiterhin kann für die Ausübung des Drucks ein separates beispielsweise mit einem umgebenden Isoliergehäuse verbundenes Betätigungselement vorgesehen sein.
  • Vorzugsweise ist der zweite Schenkel an einem Widerlager längsbeweglich gelagert, wobei das Widerlager mit dem Stützelement verbunden ist. Das Widerlager kann dabei einstückig mit dem Stützelement verbunden sein oder als separates Bauelement vorliegen.
  • Die Drehachse kann bezüglich des Stützelements translatorisch verschiebbar sein.
  • Der erste Schenkel kann dazu zwei seitliche, beispielsweise U-förmige Einschnitte aufweisen, die jeweils in eine Führungsfläche, beispielsweise in Form eines Stegs, des Stützelements eingreifen. Auf diese Weise kann zum einen eine Drehbewegung des ersten Schenkels bezüglich des Stützelements ermöglicht werden, wobei die Drehachse die beiden U-förmigen Einschnitte durchsetzt, und zum anderen eine Längsverschiebung der beiden U-förmigen Einschnitte bezüglich der Führungsflächen ermöglicht werden, so dass die Drehachse verschiebbar ist.
  • Vorzugsweise weisen die Führungsflächen rippenartige Fortsätze oder Rippen auf. Dadurch wird ermöglicht, dass bei einem Lösen der Klemmstelle durch Druck auf den Spangenbogen die Drehachse des ersten Klemmschenkels bezüglich der Führungsflächen (bzw. Stege) lagefixiert wird und somit das Lösen mit definiertem, also bezüglich der Führungsfläche festem Drehpunkt erfolgen kann.
  • Die Klemmstelle kann durch direkten oder indirekten Druck auf den ersten Schenkel an einer Stelle, die bezüglich der Drehachse jenseits der Klemmstelle liegt, entlastbar sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Dosenklemme zum Anschließen oder Verbinden wenigstens eines elektrischen Leiters vorgesehen, die einen Isolierkörper und wenigstens ein in den Isolierkörper eingesetztes erfindungsgemäßes Kontaktelement aufweist.
  • Vorzugsweise weist die Dosenklemme weiterhin ein Betätigungselement zur Entlastung der Klemmstelle auf.
  • Vorzugsweise drückt dabei das Betätigungselement bei einer Betätigung in einem Bereich um den Spangenbogen gegen das Federelement.
  • Das Kontaktelement weist einen Basiskörper mit einer Einführöffnung für den elektrischen Leiter auf. Weiterhin weist das Kontaktelement ein spangenförmiges Federelement mit einem ersten und einem zweiten Schenkel auf, wobei der erste und der zweite Schenkel über einen Spangenbogen miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist also an einem Ende des ersten Schenkels ein Übergang zu dem Spangenbogen gebildet, während das andere Ende ein "freies Ende" des ersten Schenkels darstellt. Analog gilt dies für den zweiten Schenkel. Werden die beiden Schenkel aus einer entspannten Position heraus aufeinander zu bewegt, so erzeugt die Federwirkung des Federelements einen entsprechenden Gegendruck.
  • Zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels und einer mit dem Basiskörper verbundenen Auflage ist eine Klemmstelle für den Leiter vorgesehen.
  • Weiterhin erfindungsgemäß ist der erste Schenkel drehbar am Basiskörper gelagert, wobei die entsprechende erste Drehachse den ersten Schenkel zwischen dem Spangenbogen und dem freien Ende durchsetzt.
  • Zur Herstellung eines elektrischen Kontakts wird die zu kontaktierende Leiterader durch die Einführöffnung in den Basiskörper eingeführt (oder "eingesteckt"). Dabei wird von der Leiterader der erste Schenkel mit seinem Abschnitt zwischen Drehachse und freiem Ende von der Auflage weg gedrückt, und die Leiterader schließlich zwischen der Auflage und dem freien Ende des ersten Schenkels positioniert. In der geklemmten Position drückt also der erste Schenkel schräg gegen die Einsteckrichtung, und hält unter Sperrhakenwirkung den Leiter entgegen einer Kraft, die den Leiter entgegengesetzt zur Einsteckrichtung aus dem Basiskörper herauszuziehen trachtet ("Klemmkraft" oder "Abzugskraft"), in Position.
  • Eine an der Klemmstelle eingeklemmte Leiterader wird also einerseits von dem freien Ende des ersten Schenkels und andererseits von der Auflage gehalten. Vorzugsweise ist hierfür das freie Ende des ersten Schenkels mit einer Klemmkante ausgestaltet.
  • Zur elektrischen Leitung kann dabei die Auflage und/oder der erste Schenkel des Federelements aus einem elektrisch leitenden Material vorgesehen sein.
  • Vorzugsweise durchsetzt die Drehachse den ersten Schenkel in einem mittleren Bereich. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Drehachse den ersten Schenkel etwa innerhalb des mittleren Drittels der gesamten Länge des ersten Schenkels (gerechnet vom Ende am Spangenbogen bis zum freien Ende) durchsetzt.
  • Bei der Wahl der Lage der Drehachse relativ zum ersten Schenkel sind dabei insbesondere die folgenden drei Punkte zu berücksichtigen:
    1. (i) Die Länge des Schenkelabschnitts zwischen der Drehachse und dem freien Ende ist mitbestimmend für die Abzugskraft: Um eine hohe Abzugskraft zu erhalten (wie dies in der Regel gewünscht ist), sollte bei geklemmter Leiterader der Winkel α zwischen der Längsachse der Leiterader und dem freien Ende des ersten Schenkels etwa zwischen 20° und 60° betragen ("Klemmwinkel" α). Weiterhin beeinflusst bei geklemmter Leiterader und ohne Belastung der ersten Drehachse im Allgemeinen die Gesamtlänge des ersten Schenkels die Abzugskraft.
    2. (ii) Die Kraft, mit der der erste Schenkel bei einem Einstecken eines Leiters der Leiterader entgegenwirkt ("Leitereinsteckkraft") ist aufgrund der Hebelwirkung umso kleiner, je länger der Schenkelabschnitt des ersten Schenkels zwischen der Drehachse und dem freien Ende ist. In der Regel ist gewünscht, dass die Leitereinsteckkraft möglichst gering ist.
    3. (iii) Zur manuellen Entlastung der Klemmstelle kann vorgesehen sein, dass im Bereich des Spangenbogens auf das Federelement derart Druck ausgeübt wird, dass sich das (gegenüberliegende) freie Ende des ersten Schenkels von der Leiterader löst. In der Regel ist gewünscht, dass die dabei aufzuwendende "Lösekraft" möglichst gering ist. Hierbei spielt die Länge des Schenkelabschnitts des ersten Schenkels zwischen der Drehachse und dem Spangenbogen eine Rolle, weil durch sie die entsprechende Hebellänge bestimmt wird.
  • Der oben angegebene Wertebereich "mittleres Drittel" hat sich in der Praxis als vorteilhaft hinsichtlich der drei Punkte bzw. Kriterien (i) bis (iii) herausgestellt. Insbesondere kann die Lage der Drehachse den ersten Schenkel, gerechnet von dem Übergang zu dem Spangenbogen, etwa im Wertebereich 40 : 60 bis 50 : 50 teilen. Bei Wahl des genannten vorteilhaften Bereichs für die erste Drehachse kann insbesondere eine derart große Abzugskraft realisiert werden, dass auch eine sichere Klemmung von Leiteradern in Form kleinster Litzen ermöglicht wird.
  • In Abhängigkeit des Größenbereichs der vorgesehenen Leiteradern kann also nach den oben dargestellten Kriterien die Lage der Drehachse bezüglich des ersten Schenkels gewählt werden. In diesem Zusammenhang ist weiterhin zu erwähnen, dass erfahrungsgemäß vorteilhaft die Höhe der Einführöffnung (Abstand Auflage - Drehachse) etwa doppelt so groß wie der vorgesehene Leiteraderduchmesser gewählt werden kann.
  • Zur Realisierung der Lagerung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Federelement (in Einsteckrichtung gesehen) an seinem ersten Schenkel zwei seitliche Ansätze aufweist, von denen jeder jeweils in eine runde Öffnung des Basiskörpers eingreift.
  • Vorzugsweise ist der Basiskörper elektrisch leitend, beispielsweise aus Metall. Somit kann die Auflage auf einfache Weise als ein Teil des Basiskörpers gebildet und insbesondere als Kontaktbrücke ausgestaltet sein.
  • Vorzugsweise ist der Basiskörper käfigartig geformt. Beispielsweise kann der Basiskörper in Einsteckrichtung (oder "Einführrichtung") des Leiters gesehen einen zumindest teilweise U-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Boden des "U' s" die Auflage darstellt. Dies ist herstellungstechnisch vorteilhaft. In diesem Fall können zwei seitliche Wände vorgesehen sein, in denen die genannten Öffnungen als erstes Drehlager vorgesehen sind.
  • Vorzugsweise sind die beiden Schenkel des Federelementes jeweils für sich federelastisch.
  • Vorzugsweise ist das Federelement einstückig ausgebildet, beispielsweise in Form einer gebogenen Flachstahlfeder.
  • Vorzugsweise ist der zweite Schenkel im Wesentlichen längs seiner Erstreckungsrichtung beweglich am Basiskörper gelagert. Beim Einschieben einer Leiterader zur Klemmung kann dabei vorgesehen sein, dass sich der zweite Schenkel mit seinem freien Ende schräg gegen die Einsteckrichtung bewegt.
  • Vorzugsweise ist am Basiskörper an einer der Auflage gegenüber liegenden Seite ein Lager, vorzugsweise in Form eines Widerlagers für den zweiten Schenkel gebildet, so dass bei eingesteckter Leiterader der erste Schenkel auf die Leiterader und der zweite Schenkel im Bereich des Widerlagers gegen den Basiskörper drückt. Dabei kann im Zustand einer geklemmten Leiterader ein Kräftegleichgewicht zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels einerseits und dem Widerlager andererseits vorgesehen sein. In diesem Fall wird nur beim Entlasten der Klemmstelle bzw. zum Aufbau der Abzugskraft die erste Drehachse belastet.
  • Weiterhin kann am Basiskörper im Bereich zwischen dem Widerlager des zweiten Schenkels und der ersten Drehachse eine zum zweiten Schenkel hin konkave Wölbung vorgesehen sein. Durch die Formgebung dieser Wölbung lässt sich bewirken, dass beim Einstecken einer Leiterader der zweite Schenkel gegen diese Wölbung gedrückt wird, sich also mehr als ohne Wölbung krümmt. Die Folge ist eine Vergrößerung der Federwirkung und somit einer Vergrößerung der Abzugskraft.
  • Vorzugsweise ist der erste Schenkel auf der zur Einführöffnung hin weisenden Seite konkav geformt. Durch die konkave Form des ersten Schenkels wird bei fest vorgegebenen Werten für den Klemmwinkel α und die Hebellänge für die Lösekraft gegenüber einer geraden Ausführung des ersten Schenkels eine besonders kleine Bauform (Bauhöhe) ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist der zweite Schenkel auf der zur Klemmstelle hin weisenden Seite konkav geformt.
  • Vorzugsweise weist der erste Schenkel im unbelasteten Zustand des Federelementes einen kleineren Krümmungsradius als der zweite Schenkel auf.
  • Eine konkave Form des zweiten Schenkels ist günstig, weil hierdurch eine insgesamt kleine kompakte Ausführung ermöglicht wird. In dem Bereich, in dem die beschriebene Bewegung des zweiten Schenkels bezüglich des Lagers am Basiskörper vorgesehen ist, ist jedoch eine geringere Konkavität vorteilhaft, weil auf diese Weise kein unnötiger Widerstand bei Entlastung der Klemmstelle entsteht. Vor diesem Hintergrund ist der Ausdruck "im Wesentlichen längsbeweglich" bezüglich dieses Lagers zu verstehen.
  • Vorzugsweise weist der Spangenbogen eine Biegung von mehr als 180° auf. Dadurch können die Federkräfte sowohl in den beiden Schenkeln als auch in der Biegung entstehen. Auf diese Weise kann ein Überdehnen des Federelements vermieden werden.
  • Das erfindungsgemäße Kontaktelement ist aufgrund seiner Struktur "universell einsetzbar" im Sinne einer großen Flexibilität in der OEM-Montage (OEM: Original Equipment Manufacturer) und lässt sich aufgrund der dargestellten Merkmale in besonders kleiner Bauweise realisieren. Dies hat unter anderem besonders niedrige Materialkosten zur Folge.
  • Der zweite Schenkel kann drehbar am Basiskörper gelagert sein, wobei die entsprechende zweite Drehachse den zweiten Schenkel zwischen dem Spangenbogen und dem freien Ende, vorzugsweise im Bereich des freien Endes, durchsetzt.
  • Auf diese Weise lässt sich bei eingeklemmter Leiterader ein Kräftegleichgewicht erreichen, in dem das freie Ende des ersten Schenkels gegen die Leiterader drückt und der zweite Schenkel an der zweiten Drehachse gegen den Basiskörper. Die Federkraft des Federelements kann somit optimal genutzt werden.
  • Wenigstens einer der beiden Schenkel kann mittels einer verschiebbaren Drehachse am Basiskörper gelagert sein.
  • Durch die verschiebbar gestaltete Drehachse lässt sich auf einfache Weise realisieren, dass im Zustand einer eingeklemmten Leiterader das Federelement nicht oder zumindest nicht maßgeblich im Bereich der Drehachse gegen den Basiskörper drückt. Daher kann praktisch die volle Federkraft zur Klemmung genutzt werden. Die Lagerung der Drehachse wird in diesem Fall nur beim Aufbau einer Abzugskraft oder bei Entlastung der Klemmstelle belastet.
  • Weiterhin kann zur Realisierung einer verschiebbar gestalteten Drehachse beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Federschenkel die weiter oben bereits genannten seitlichen Ansätze aufweist und mit diesen in schlitzförmige Öffnungen an den zwei seitlichen Wänden des Basiskörpers eingreift. Dies ist herstellungtechnisch vorteilhaft, insbesondere, wenn die Schlitze in Richtung auf die Einführöffnung, also etwa entgegen der Einsteckrichtung, offen sind, so dass bei der Herstellung das Federelement einfach (in Einsteckrichtung) in den Basiskörper eingeschoben werden kann.
  • Wenigstens einer der beiden Schenkel kann schwenkbar am Basiskörper gelagert sein.
  • Im Rahmen der Erfindung kann also alternativ zu der weiter oben genannten Lagerung des Federelements am Basiskörper mittels einer Drehachse eine etwas freiere Führung vorgesehen sein, die eine Schwenkbewegung des Federelements erlaubt, die insbesondere nicht auf eine Drehbewegung eingeschränkt ist. Es hat sich gezeigt, dass auch unter Nutzung einer in diesem Sinne freieren Führung die bereits genannten Vorteile, insbesondere "sichere Klemmung", "geringe Leitereinsteckkraft" und "geringe Lösekraft" erzielt werden können. Dabei ist als weiterer Vorteil zu nennen, dass eine freiere Führung eine geringere Präzision bei der Herstellung verlangt und somit als herstellungtechnisch noch günstiger zu betrachten ist.
  • Beispielsweise kann unter Nutzung der weiter oben genannten seitlichen Ansätze an einem Federschenkel vorgesehen sein, dass entsprechende Öffnungen am Basiskörper, die zur Aufnahme dieser Ansätze vorgesehen sind, so groß sind, dass ein Bewegungsspielraum für das Federelement bezüglich des Basiskörpers gegeben ist, der nicht nur eine Drehbewegung, sondern allgemein eine Hin- und Herbewegung, also eine Schwenkbewegung zulässt.
  • In diesem Sinne lassen sich also hinsichtlich der Herstellung die Toleranzen für die Abmessungen vergrößern und damit die Herstellung insgesamt weiterhin vereinfachen.
  • Der Spangenbogen kann einen Winkelbereich von mehr als 180° überstrecken. Auf diese Weise lässt sich insbesondere eine Überdehung des Federelements vermeiden und somit eine besonders sichere Klemmung erzielen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Dosenklemme zum Anschließen oder Verbinden wenigstens eines elektrischen Leiters vorgesehen, die einen Isolierkörper aufweist und wenigstens ein in den Isolierkörper eingesetztes Kontaktelement gemäß den oben beschriebenen Merkmalen.
  • Vorteilhaft lassen sich hierbei zur Realisierung mehrerer Kontaktstellen entsprechend mehrere Kontaktelemente, beispielsweise in einer Reihe nebeneinander angeordnet, innerhalb einer Dosenklemme vorsehen.
  • Vorzugsweise weist die Dosenklemme weiterhin ein Betätigungselement zur Entlastung der Klemmstelle auf.
  • Vorzugsweise drückt das Betätigungselement bei einer Betätigung in einem Bereich um den Spangenbogen gegen das Federelement. Auf diese Weise kann der maximale Hebelarm, der sich zwischen der Drehachse des ersten Schenkels und der Verbindungsstelle erstreckt, genutzt werden und somit die Lösekraft minimiert werden.
  • Vorzugsweise ist das Betätigungselement bezüglich des Isolierkörpers drehbar gelagert. Je länger dabei der Hebel zum Angriffspunkt des Betätigungselements gegen das Federelement ist, desto geringer ist die "effektive" Lösekraft (damit ist diejenige Lösekraft gemeint, die sich bei Betätigung des Betätigungselements ergibt, im Unterschied zu der oben genannten Lösekraft bei direktem Druck gegen den Spangenbogen).
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften sollen nunmehr anhand einer detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipskizze für ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktelements sowie einer entsprechenden Dosenklemme,
    Fig. 2
    eine Skizze zur Formveränderung des Federelementes beim Einstecken eines Leiters,
    Figuren 3a und 3b
    eine Seitenansicht und eine Querschnittdarstellung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels,
    Fig. 4a
    eine Fig. 3a entsprechende Darstellung, jedoch mit eingeklemmtem elektrischen Leiter,
    Fig. 4b
    eine Fig. 4a entsprechende Darstellung, jedoch mit entlasteter Klemmstelle,
    Figuren 5a bis 5d
    verschiedene perspektivische Ansichten des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels,
    Fig. 5e
    eine Ansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in Leitereinsteckrichtung
    Fig. 5f
    gesehen, eine Ansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel von oben,
    Figuren
    6a und 6b eine Seitenansicht und eine Querschnittdarstellung eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels,
    Figuren
    7a bis 7d verschiedene perspektivische Ansichten des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels,
    Figuren
    8a und 8b eine Seitenansicht und eine Querschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels,
    Figuren
    9a bis 9d verschiedene perspektivische Ansichten des dritten Ausführungsbeispiels, und
    Fig. 10
    eine schematische Darstellung einer Variante des dritten Ausführungsbeispiels.
  • Zunächst wird anhand der Figuren 1 und 2 ein zu Grunde liegendes Prinzip dargestellt. Anschließend wird anhand der Figuren 3 bis 7d auf zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele eingegangen. Danach wird anhand der Figuren 8a bis 10 auf ein drittes Ausführungsbeispiel eingegangen.
  • In Fig. 1 ist im Querschnitt eine schematische Prinzipskizze zu einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Man erkennt ein Kontaktelement, das in einer Dosenklemme eingesetzt ist und zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters 9 vorgesehen ist. Die Dosenklemme kann somit zum Anschließen oder Verbinden wenigstens eines elektrischen Leiters dienen.
  • Fig. 1 zeigt einen Basiskörper des Kontaktelements, der gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines "Klemmkäfigs" 1 ausgestaltet ist. Der Klemmkäfig 1 weist insbesondere an seinem Boden eine Auflage 7 für eine einzusteckende Leiterader 10 auf. Auf der der Auflage 7 gegenüberliegenden, also mit Bezug auf die Figur oberen Seite weist der Klemmkäfig 1 eine oberer Begrenzungswand 13 auf. Weiterhin hat der Klemmkäfig 1 zwei seitliche Wände, und zwar in Einsteckrichtung gesehen zur rechten und linken Seite, die aufgrund der Querschnittdarstellung in Fig. 1 nicht dargestellt sind.
  • Zwischen der Auflage 7 und der oberen Begrenzungswand 13 ist am Klemmkäfig 1 auf der Einsteckseite für die Leiterader 10 eine Einführ- oder Einstecköffnung 8 vorgesehen.
  • Der Klemmkäfig 1 ist gemäß diesem Ausführungsbeipiel als gebogenes Metallteil ausgestaltet. Die Auflage 7 dient dabei in an sich bekannter Weise als Kontaktbrücke bei der elektrischen Verbindung.
  • Das Metallteil weist dabei in Einsteckrichtung gesehen eine U-förmige Biegung auf, wobei der Boden des "U' s" die Auflage 7 darstellt. Durch geeignete Biegung lässt sich dabei eine Doppelung der Auflage 7 erzielen.
  • Im rückwärtigen Bereich des Klemmkäfigs 1 kann ein Leiteranschlag vorgesehen sein. Alternativ kann der Klemmkäfig 1 dort offen gestaltet sein, was die Herstellbarkeit weiterhin vereinfacht.
  • Die obere Begrenzungswand 13 weist eine Durchführung 14 und eine nach oben weisende Wölbung 21 auf. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.
  • Weiterhin erkennt man in Fig. 1 ein Federelement 2, das einen ersten Schenkel 3 und einen zweiten Schenkel 4 aufweist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Federelement 2 als gebogene flache Stahlfeder (CRNI) ausgeführt.
  • Das Federelement 2 ist drehbar am Klemmkäfig 1 gelagert. Die Drehachse 5 des Federelementes 2 ist dabei auf Höhe der oberen Begrenzungswand 13 des Klemmkäfigs 1, und zwar nahe der Einstecköffnung 8 vorgesehen. Zur Realisierung der Lagerung kann das Federelement 2 in Einsteckrichtung gesehen zwei seitliche Fortsätze aufweisen, die in entsprechende runde Öffnungen in den beiden seitlichen Wänden ("erstes Drehlager") des Klemmkäfigs 1 eingreifen.
  • Hinsichtlich der Lagerung kann auf eine hohe Präzision bei der Teilefertigung verzichtet werden, und zwar aus den eingangs ausführlich dargestellten Gründen. Insbesondere ist ein gewisser Bewegungsspielraum des Federelements 2 gegenüber dem Klemmkäfig 1 für die prinzipielle Funktion der Erfindung ohne Bedeutung.
  • Alternativ zu den genannten runden Öffnungen können auch in den beiden seitlichen Wänden des Klemmkäfigs in Einführrichtung längliche Schlitze oder auch nur entsprechende Auflagen vorgesehen sein, die in Richtung auf die Einführöffnung hin offen sind, so dass bei der Herstellung des Kontaktelements das Federelement einfach in den Klemmkäfig in Einführrichtung eingeschoben werden kann.
  • Weiterhin ist am Klemmkäfig 1 ein Widerlager 11 für den zweiten Schenkel 4 des Federelementes 2 vorgesehen. Der zweite Schenkel 4 ist dabei durch die bereits genannte Durchführung 14 geführt, so dass die rückwärtige Begrenzung der Durchführung 14 das Widerlager 11 für den zweiten Schenkel 4 bildet. Die Durchführung 14 ist dabei derart geformt, dass sich der zweite Schenkel 4 in seiner Längserstreckung (Pfeil 16) beweglich geführt ist.
  • Alternativ kann das Widerlager 11 als zweites Drehlager ausgebildet sein, das analog zu dem ersten genannten Drehlager gestaltet sein kann, so dass also der zweite Schenkel mit seitlichen Ansätzen in dieses Lager eingreift.
  • Zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels 3 und der Auflage 7 ist für die Leiterader 10 eine Klemmstelle 20 vorgesehen. Hierzu weist das freie Ende des ersten Schenkels eine Klemmkante 6 auf. Die eingesteckte Leiterader 10 wird zwischen der Auflage 7 und der Klemmkante 6 in an sich bekannter Weise unter Sperrhakenwirkung gehalten.
  • Die Drehachse 5 ist an einer Stelle im mittleren Bereich (im Sinne der obigen Ausführungen) des ersten Schenkels 3 vorgesehen. Dadurch wird insbesondere eine große Abzugskraft gegen ein ungewolltes Herausziehen der Leiterader 10 entgegen der Einsteckrichtung erzielt. Somit wird insbesondere auch ein Klemmen von Leiteradern mit sehr kleinem Querschnitt, also insbesondere auch das Klemmen kleinster Litzen ermöglicht.
  • Andererseits ist der erste Schenkel 3 zwischen der Drehachse 5 und der Klemmstelle 6 so lange, dass ein leichtes Einstecken der Leiterader 10 möglich ist.
  • Im geklemmten Zustand herrscht ein Gleichgewicht zwischen den an der Klemmstelle 20 und am Widerlager 11 angreifenden Kräfte. Die Drehachse 5 ist in diesem Zustand nicht belastet. Nur beim Lösen bzw. zum Aufbau der Abzugskraft wird die Drehachse 5 belastet. Darauf ist bei der mechanischen Auslegung zu achten. Die oben genannten länglichen Schlitzen erleichtern dies.
  • Der erste Schenkel 3 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf derjenigen Seite, die zur Einführöffnung 8 hin weist, also mit Bezug auf Fig. 2 zur linken Seite, konkav geformt. Im selben Sinne ist auch der zweite Schenkel 4 konkav geformt. Dabei weist der erste Schenkel 3 einen kleineren Krümmungsradius als der zweite Schenkel 4 auf. Auf diese Weise bildet die Klemmkante 6 einen im Sinne der Sperrhakenwirkung günstigen Winkel bzgl. der Leiterlängsachse. Die geringere Konkavität des zweiten Schenkels 4 ist günstig im Hinblick auf einen geringen Widerstand bei einer Bewegung des zweiten Schenkels in Längsrichtung durch die Durchführung 14.
  • Insgesamt ermöglicht die konkave Formgebung der beiden Schenkel eine kleine Bauform.
  • Die beiden Schenkel 3, 4 sind an einem Spangenbogen, im folgenden einfach mit Verbindungsstelle 12 bezeichnet, miteinander verbunden. Hierauf wird mit Bezug auf Fig. 2 näher eingegangen.
  • In Fig. 2 ist ein Beispiel für die Ausgestaltung der Form des Federelementes 2 im Querschnitt gezeigt. Dabei ist sowohl die Position des Federelementes 2 ohne eingeschobene Leiterader 10, als auch mit eingeschobener bzw. eingesteckter Leitader 10 dargestellt. Die mit einem Strich versehenen Bezugszeichen beziehen sich dabei auf die Position des Federelements 2 bei eingeschobener Leitader 10.
  • Weiterhin ist in Fig. 2 deutlich zu erkennen, dass die beiden Schenkel 3, 4 des Federelementes 2 an der Verbindungsstelle 12 über eine Biegung verbunden sind, die einen Bereich von mehr als 180° umspannt. Mit Bezug auf Fig. 2 ergibt sich also vom ersten Schenkel 3 in Richtung auf die Verbindungsstelle 12 gesehen zunächst eine leichte Außenbiegung 22, gefolgt von der erwähnten Biegung von mehr als 180°, im Folgenden als Hauptbiegung 23 bezeichnet, und schließlich wieder eine weitere geringe Außenbiegung 24 vor dem Übergang in den zweiten Schenkel 4.
  • Die Federkräfte entstehen sowohl in den beiden Schenkeln 3, 4 als auch an der Verbindungsstelle 12, wobei durch die vorteilhafte Formgebung ein Überdehnen des Federelementes 2 vermieden werden kann. Dies erhöht die Sicherheit des Kontaktes.
  • Weiterhin sind in Fig. 2 beispielhafte Maßangaben (in mm) für Längen und Krümmungsradien angegeben.
  • Wieder mit Bezug auf Fig. 1 ist beispielhaft dargestellt, wie das erfindungsgemäße Kontaktelement in einer Dosenklemme vorgesehen sein kann. Diese Dosenklemme umfasst insbesondere einen Isolierkörper 30, an dem ein hebelartiges Betätigungselement 31 über eine Drehachse 32 drehbar gelagert ist.
  • Das Betätigungselement 31 dient der Entlastung der Klemmstelle 20 und greift dabei im Angriffspunkt 33 im Bereich um die Verbindungsstelle 12 der beiden Schenkel 3, 4 mit Bezug auf Fig. 1 von oben gegen das Federelement 2. Bei Betätigung des Betätigungselementes 31 wird die Verbindungsstelle 12 im Sinne einer Schwenkbewegung um das Drehlager 5 nach unten geschwenkt und der zweite Schenkel 4 bewegt sich aufgrund dessen längs der Durchführung 14 durch die obere Begrenzungswand 13 des Klemmkäfigs 1. Die beiden Pfeile 15, 16 deuten diese Bewegungen an.
  • Die Drehachse 32 des Betätigungselements 31 liegt dabei mit Bezug auf die Gesamtabmessungen der Dosenklemme weit von dem Angriffspunkt 33 entfernt und dabei nahe dem Widerlager 11. Auf diese Weise ist ein günstiger Hebel gegeben, der eine besonders kleine Lösekraft ermöglicht.
  • Um einen ungewollten oberen Anschlag des zweiten Schenkels 4 am Isolierkörper 30 zu vermeiden, ist zwischen dem Betätigungselement 31 und dem zweiten Schenkel 4 ein Freiraum 34 vorgesehen.
  • Die Wölbung 21 kann derart geformt sein, dass der zweite Schenkel 4 beim Einstecken der Leiterader 10 gegen die Wölbung gedrückt wird und somit die Abzugskraft vergrößert wird.
  • Bei Betätigung der Dosenklemme erfolgt keine Belastung auf den Isolierkörper, weil die Kräfte vom Klemmkäfig aufgenommen werden.
  • Selbstverständlich können mehrere Kontaktelemente in einer Dosenklemme integriert werden.
  • Die Höhe der Dosenklemme beträgt ca. das dreieinhalb-, bis vierfache des vorgesehenen Leiteraderdurchmessers.
  • Die Erfindung ermöglicht eine Miniaturisierung der Teile, was unter anderem den Einsatz als SMT-Printklemme (SMT: Surface Mounted Technology) ermöglicht.
  • Der geringe Materialaufwand ermöglicht eine Massenfertigung zu sehr niedrigen Produktkosten.
  • Im Folgenden wird nunmehr auf bevorzugte Ausführungsbeispiele eingegangen. Dabei gelten die oben dargestellten Prinzipien bzw. Merkmale - soweit nicht anders angegeben - auch für diese folgenden bevorzugten Ausführungsbeispiele.
  • In Fig. 3a ist eine Seitenansicht und in Fig. 3b ein entsprechender Querschnitt eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die Figuren 4a, b und 5a bis 5f zeigen weitere Darstellungen dieses Ausführungsbeispiels.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Kontaktelement ein Stützelement 100 auf, in dem das Federelement 2 drehbar gelagert ist. Das Federelement 2 hat einen ersten Schenkel 3, der einen Klemmschenkel darstellt, und einen zweiten Schenkel 4. Die beiden Schenkel 3, 4 sind über eine Verbindungsstelle bzw. einen Spangenbogen 12 miteinander verbunden. Zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels 3 und einer mit dem Stützelement 100 verbundenen Auflage 7 ist eine Klemmstelle 20 für den Leiter 9 vorgesehen.
  • In den Figuren 5a bis 5d sind verschiedene perspektivische Darstellungen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Insbesondere aus Fig. 5d ist dabei zu entnehmen, dass der erste Schenkel 3 zwei randseitige Vorsprünge 101 aufweist. Diese liegen jeweils in einem Lagerrücksprung 102 auf. Die Lagerrücksprünge 102 sind durch Einschnitte in den beiden seitlichen Wänden des Stützelements 100 gebildet. Fig. 5e zeigt eine Ansicht dieses Ausführungsbeispiels in Leitereinsteck-Richtung gesehen. Auch in dieser Abblidung sind die Vorsprünge 101 zu erkennen. Fig. 5f zeigt eine Ansicht von oben.
  • Die randseitigen Vorsprünge 101 sind symmetrisch ausgebildet und sind an dem ersten Schenkel 3 in einem mittleren Bereich ausgebildet. Dabei wird von einer Länge des ersten Schenkels 3 ausgegangen, die am Übergang des Spangenbogens 12 zum ersten Schenkel 3 ihren Anfang nimmt und sich bis zum freien Ende des ersten Schenkels 3 erstreckt. Über diesen Längsbereich des ersten Schenkels 3 betrachtet kann unter "mittlerer Bereich" beispielsweise das mittlere Drittel oder die beiden mittleren Viertel verstanden werden.
  • Wie beispielsweise Fig. 3a zu entnehmen, sind die Lagerrücksprünge 102 seitlich offen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Lagerrücksprünge 102 in Richtung auf den Spangenbogen 12 offen. Dabei sind die Lagerrücksprünge durch etwa V-förmige Einschnitte gebildet. Die Schenkel dieses "V's", der "obere" V-Schenkel 110 und der "untere" V-Schenkel 111 begrenzen dabei im Wesentlichen den "vorgesehenen Winkelbereich" des ersten Schenkels 3, wie dies insbesondere bei Betrachtung der Fig. 3a ("obere Winkelbegrenzung") und Fig. 4b ("untere Winkelbegrenzung") schematisch erkennbar ist.
  • Die Verbindung der beiden "V-Schenkel" wird durch einen gleichmäßig rundlich geformten, etwa U-förmigen Mittelabschnitt 112 gebildet, in dem sich die beiden Vorsprünge 102 des ersten Schenkels 3 bei der Betätigung des Kontaktelements gleitend bewegen.
  • Beim Einstecken des Leiters 10 verhindern also die randseitigen Vorsprünge 101, dass sich der erste Schenkel 3 insgesamt in Einsteckrichtung bewegt.
  • Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Stützelement 100 aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet. In Einsteck-Richtung gesehen geht das Stützelement 100 einstückig in die Auflage 7 über und weist im folgenden zwei Abkantungen 115, 116 auf. Endseitig ist eine untere Kante 117 gebildet, die als Widerlager für den zweiten Schenkel 4 dient. Dadurch wird sozusagen ein "Klemmkäfig ohne Seitenwände" gebildet, was eine besonders materialsparende Ausführung erlaubt.
  • Wie beispielsweise den Figuren 4a und 4b zu entnehmen, ist der zweite Schenkel 4 an diesem Widerlager 117 längsbeweglich gelagert. Beim Einstecken des Leiters 10 bewegt sich der zweite Schenkel 4 in seiner Längsrichtung mit seinem freien Ende auf das Widerlager 117 zu, ohne dieses jedoch zu erreichen. Beim Lösen der Klemmstelle 20 durch Druck von oben auf den Spangenbogen 12 (dicker Pfeil) wird diese Längsbewegung weiter fortgesetzt, wie in Fig. 4b durch einen dünnen Pfeil schematisch dargestellt, wobei auch hierbei das freie Ende das Widerlager nicht erreicht. Auf diese Weise ist also das Federelement 2 von dem Kontaktelement gehalten.
  • Das freie Ende des ersten Schenkels 3 bildet die Klemmstelle 20. Von der Klemmkante beginnend weist der erste Schenkel 3 eine seitliche Verbreiterung 120 auf, die sich beidseits jeweils bis zur Seitenwand des Stützelements 100 erstreckt. Wie beispielsweise in Fig. 5c zu erkennen, ist auf diese Weise eine "hammerkopfartige" Verbreiterung des ersten Schenkels 3 gebildet.
  • Die Verbreiterung 120 grenzt mit zwei Schultern 125 jeweils an eine Seitenwand des Stützelements 100. Die beiden Seitenwände weisen in diesem Bereich jeweils einen kreisbogenabschnittförmigen Rand 121 auf, der so geformt ist, dass die Schultern 125 bei der Bewegung des ersten Schenkels 3 über den gesamten vorgesehenen Winkelbereich an diesen Rändern 121 geführt sind. Dies ist beispielsweise bei Betrachtung der Figuren 3a, 4a und 4b zu erkennen.
  • Der "Hammerkopf" sichert somit das Federelement 2 gegen ein Herausgleiten entgegen der Leitereinsteckrichtung aus dem Stützelement 100. Weiterhin übernimmt der Hammerkopf die Abzugskraft des Leiters 10, ohne dass hierfür ein Klemmengehäuse erforderlich wäre.
  • Zur Lagerung des Federelements 2 am Stützelement 100 sind also zusammenfassend vorgesehen: (i) Die beiden randseitigen Vorsprünge 101 des ersten Schenkels in Verbindung mit den beiden Lagerrücksprüngen 102, (ii) das Widerlager 117 in Verbindung mit dem zweiten Schenkel 4, und (iii) die Schultern 125 der hammerkopfartigen Verbreiterung 120 des ersten Schenkels in Verbindung mit den beiden kreisbogenabschnittförmigen Seitenwandrändern 121. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Klemmkante am freien Ende des ersten Schenkels 3 an der Auflage 7 Kontakt findet.
  • Abgesehen von diesen Verbindungsstellen ist das Federelement jedoch völlig frei in der Bewegung. Insbesondere ist also der Spangenbogen in keiner Weise gegenüber dem Stützelement lagefixiert.
  • Zur Montage des Kontaktelements ist vorgesehen, das Federelement 2 in das Stützelement 100 einfach einzuclipsen. Gegebenenfalls kann dazu das Federelement 2 unter leichter seitlicher Neigung in das Stützelement 100 eingebracht werden.
  • Das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel ist anhand der Figuren 6a, b und 7a bis 7d dargestellt. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zum ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eingegangen.
  • Ein wesentlicher Unterschied zum ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht in der Art, wie das Widerlager 217 für den zweiten Schenkel 4 gebildet ist. Gemäß diesem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die beiden Seitenwände des Stützelements 200 über die Höhe der beiden Lagerrücksprünge 102 hochgezogen und oberhalb des zweiten Schenkels 4 über eine Brücke verbunden, deren untere Kante 217 das Widerlager bildet. Dies erlaubt wiederum eine besonders materialsparende Ausführung, weil kein kompletter Klemmkäfig gebildet wird.
  • Weiterhin im Unterschied zum ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die elektrisch leitfähige Auflage 7 als separates Teil ausgebildet. Bei der Montage kann das Stützelement 200 einfach auf die Auflage 7 aufgesteckt werden.
  • Schließlich weist der zweite Schenkel 4 randseitig zwei Schultern 220 auf, die die Bewegung des Federelements 2 durch Anschlag an den beiden Seitenwänden des Stützelements 200 begrenzen.
  • Anhand der Figuren 8a, b und 9a bis 9d ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Folgenden wird wiederum nur auf die Unterschiede zu den beiden ersten bevorzugten Ausführungsbeispielen eingegangen.
  • Wie in den Figuren 9a bis 9d dargestellt, können mehrere Kontaktelemente in Reihe gebaut sein. Dies ist natürlich auch bei den anderen Ausführungsbeispielen möglich, bietet sich aber bei diesem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel besonders an, wie die folgende Betrachtung erläutert.
  • Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den beiden vorhergehenden insbesondere dadurch, dass die Drehachse des ersten Schenkels mit Bezug auf das Stützelement 300 längsverschieblich ist. Der erste Schenkel 3 weist im Bereich seiner Drehachse an seinen beiden seitlichen Rändern zwei etwa U-förmige Einschnitte 301 auf, die in jeweils ein Führungselement in Form eines Stegs 302 des Stützelements eingreifen. Dadurch ist der erste Schenkel 3 zum einen drehbeweglich am Stützelement 300 gelagert und zum anderen kann durch Längsverschiebung der Einschnitte 301 an den Stegen 302 die Drehachse translatorisch bezüglich des Stützelements 300 verschoben werden.
  • Wie beispielsweise Fig. 9c zu entnehmen, ist zwischen zwei Stegen 302 ein erstes Fenster 303 gebildet, in das das Federelement 2 mit seinen beiden Schenkeln 3, 4 eingreift. Auf der der Drehachse gegenüberliegenden Seite des ersten Fensters 303 ist ein Abwinklung des Stützelements 300 vorgesehen, an deren randseitiger Kante 317 das Widerlager für den zweiten Schenkel 4 gebildet ist.
  • Auf der anderen Seite des Drehlagers ist das Stützelement 300 etwa rechtwinklig in Richtung auf das freie Ende des ersten Schenkels 3 abgekantet und bildet dort ein zweites Fenster 304, das als Einführungsöffnung für den Leiter 10 dient. Die beiden Fenster 303, 304 sind durch einen Zwischenfenstersteg 307 getrennt.
  • Das erste Fenster 303 begrenzt den Bewegungsraum für das Federelement 2.
  • An der Unterkante des zweiten Fensters 304 ist eine Lasche 305 angeformt, die als Klemmkante dienen kann.
  • Zum Lösen der Klemmstelle wird wiederum von oben auf den Spangenbogen 12 gedrückt, wodurch die seitlichen Einschnitte 301 auf die Stege 302 gedrückt werden, die dann bei der folgenden Kipp-Bewegung als Widerlager dienen.
  • Auch diese Variante erlaubt eine besonders materialsparende Ausführung, da auf die Bildung eines kompletten Klemmkäfigs verzichtet wird.
  • Zur Montage kann das Federelement einfach in das erste Fenster eingeführt werden und dann in die vorgesehene Position geclipst werden. Durch ein Einbiegen der Kante 306 kann eine Federvorspannung erzeugt werden.
  • In Fig. 10 schließlich ist eine Variante des dritten Ausführungsbeispiels dargestellt, bei der der Steg 302 leicht gebogen ist und eine rippenartige Struktur 320 aufweist.
  • Beim Einstecken des Leiters 10 wandert der erste Schenkel 3 entlang des Stegs 302 nach rückwärts, also in LeiterEinsteckrichtung, wobei die Bewegung durch die seitlichen Einschnitte 301 geführt wird. Das Widerlager 417 ist flächig ausgebildet und verhindert dabei ein Kippen des Federelements 2. Zum Lösen der Klemmstelle wird von oben auf den Spangenbogen 12 gedrückt, was dazu führt, dass sich der erste Schenkel 3 an den beiden Stegen 302 abstützt und auf diese Weise an dieser Stelle ein Drehlager für die folgende Lösebewegung gebildet wird. Durch die Ausgestaltung der Rippen 320 an den Stegen 302 wird dieses Drehlager zusätzlich gesichert oder gestützt.
  • Beim Einführen des Leiters bewegt sich im Allgemeinen der zweite Schenkel 4 wiederum entlang des Widerlagers 417. Es kann jedoch vorgesehen sein, diese Längsbewegung des zweiten Schenkels einzuschränken oder zu hemmen, beispielsweise durch Ausformung einer entsprechenden Schulter am zweiten Schenkel 4, die von unten gegen den Steg anschlägt. Die leichte Einschränkung bzw. Hemmung kann aber beispielsweise auch durch entsprechende Ausformung des zweiten Schenkels 4 in Form einer vorstehenden Lasche, Biegung oder Schräge erzielt werden.
  • Dadurch entsteht eine Rückzugskraft, die wiederum dazu führt, dass der erste Schenkel 3 im Bereich der seitlichen Einschnitte 301 verstärkt von oben gegen die Stege 302 bzw. gegen die Rippen 320 drückt. Dadurch ist ein besseres Einrasten des Federelements 2 in die rippige Struktur 320 erzielbar. Außerdem kann dadurch ein "Ratsch-Geräusch" beim Einstecken des Leiters erzielt werden, sofern dies gewünscht ist.
  • Ein Vorteil dieser Variante liegt darin, dass der erste Schenkel 3, also der Klemmschenkel in einem steileren Winkel zum Leiter 10 ausgerichtet ist. Weiterhin liegt beim Lösen der Klemmstelle der Kipp-Punkt des ersten Schenkels 3 höher und dadurch nähert sich der Spangenbogen 12 weniger stark an den Leiter 9 an, als bei den vorausgehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen. Schließlich sind die Reibungsverluste im Vergleich zu den vorausgehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen nahezu elininiert.
  • Allen bevorzugten Ausführungsbeispielen ist gemein, dass sie eine besonders kleine ("Miniaturisierung") und stabile Ausführung bei vergleichsweise einfacher Herstellung ermöglichen.
  • Die Vorteile der Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden:
    • Die Erfindung eignet sich für alle Leiterarten (starre Leiter, Mehrdrahtleiter, Litzen, usw.).
    • Es wird ein besonders sicheres Klemmprinzip ermöglicht: Große Abzugskraft, sichere Klemmung, Schutz vor Fehlanschluss.
    • Die Leiterverbindung ist werkzeuglos herstellbar und lösbar bei klarer Betätigung.
    • Bei Herstellung der Verbindung ist nur geringe Leitereinsteckkraft nötig.
    • Die Erfindung eignet sich für einen großen Leiterquerschnittsbereich (bis 4 Quadratmillimeter).
    • Das Kontaktelement bzw. die Dosenklemme ist mit besonders geringen Abmessungen ausführbar.
    • Es ist nur geringe Lösekraft nötig.
    • Konformität zu internationalen Vorschriften ist möglich.
    • Die Erfindung ist auch von einer Nicht-Fachkraft benutzbar.
    • Maximale Flexibilität in der OEM-Montage ist möglich.
    • Das Kontaktelement bzw. die Dosenklemme sind mit geringen Kosten herstellbar.
    • Es besteht Möglichkeit zum Durchschleifen (4 Quadratmillimeter).
    Bezugszeichenliste
    • 1
    Klemmkäfig
    2
    Federelement
    3
    erster Schenkel
    4
    zweiter Schenkel
    5
    Drehachse
    6
    Klemmkante
    7
    Auflagefläche
    8
    Einführöffnung
    9
    Leiter
    10
    Leiterader
    11
    Widerlager
    12
    Verbindungsstelle
    13
    obere Begrenzungswand
    14
    Durchführung für den zweiten Schenkel
    15
    Bewegungsrichtung der Verbindungsstelle
    16
    Bewegungsrichtung des zweiten Schenkels
    20
    Klemmstelle
    21
    Wölbung
    22
    erste Außenbiegung
    23
    Hauptbiegung
    24
    weitere Außenbiegung
    30
    Isolierkörper
    31
    Betätigungselement
    32
    Drehachse für Betätigungselement
    33
    Angriffspunkt für Betätigungselement
    34
    Freiraum für zweiten Schenkel
    100
    Stützelement
    101
    randseitige Vorsprünge
    102
    Lagerrücksprünge
    110
    oberer V-Schenkel
    111
    unterer V-Schenkel
    112
    Mittelabschnitt
    115
    erste Abkantung
    116
    zweite Abkantung
    117
    Widerlager
    120
    seitliche Verbreiterung
    121
    kreisbogenabschnittförmige Seitenwandränder
    125
    obere Schultern der Verbreiterung 120
    200
    Stützelement (zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel)
    217
    Widerlager (zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel)
    220
    Schulter am zweiten Schenkel
    300
    Stützelement (drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel)
    301
    seitliche Einschnitte
    302
    Stege
    303
    erstes Fenster
    304
    zweites Fenster
    305
    Lasche
    306
    Kante
    307
    Zwischenfenstersteg
    317
    Widerlager (drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel)
    320
    Rippen
    417
    Widerlager (Variante)

Claims (9)

  1. Kontaktelement für wenigstens einen elektrischen Leiter (9), aufweisend:
    - ein Stützelement (100), und
    - ein an dem Stützelement (100) drehbar gelagertes Federelement (2) mit einem ersten Schenkel (3) und einem zweiten Schenkel (4),
    wobei der erste und der zweite Schenkel (3, 4) über einen Spangenbogen (12) miteinander verbunden sind, und zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels (3) und einer mit dem Stützelement (1) verbundenen Auflage (7) eine Klemmstelle (20) für den Leiter (9) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Schenkel (3) zwei randseitige Vorsprünge (101) aufweist, die jeweils in einem seitlich offenen Lagerrücksprung (102) des Stützelements (1) aufliegen.
  2. Kontaktelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Federelement (2) durch eine seitliche Verbreiterung (120) des ersten Schenkels (3) in einem Bereich zwischen dem freien Ende des ersten Schenkels (3) und den zwei randseitigen Vorsprüngen (101) bezüglich des Stützelements (100) gegen ein Herausziehen gesichert ist.
  3. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Drehachse (5) den ersten Schenkel (3) in einem mittleren Bereich durchsetzt.
  4. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lagerrücksprünge (102) jeweils durch einen etwa V-förmigen Einschnitt in jeweils einer Seitenwand des Stützelements (100) gebildet sind, wobei die Schenkel des "V's" jeweils den Winkelbereich umfassen, in dem die Bewegung des ersten Schenkels (3) bei einer Klemmung und Lösung des Leiters (9) vorgesehen ist.
  5. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Klemmstelle (20) durch direkten oder indirekten Druck auf den ersten Schenkel (3) an einer Stelle, die bezüglich der Drehachse jenseits der Klemmstelle (20) liegt, entlastbar ist.
  6. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zweite Schenkel (4) an einem mit dem Stützelement (100) verbundenen Widerlager (117) längsbeweglich gelagert ist.
  7. Dosenklemme zum Anschließen oder Verbinden wenigstens eines elektrischen Leiters, aufweisend
    - einen Isolierkörper (30), und
    - wenigstens ein in den Isolierkörper (30) eingesetztes Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Dosenklemme nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es weiterhin ein Betätigungselement (31) zur Entlastung der Klemmstelle (20) aufweist.
  9. Dosenklemme nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Betätigungselement (31) bei einer Betätigung in einem Bereich um den Spangenbogen (12) gegen das Federelement (2) drückt.
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