EP3142192B1 - Federkraftanschluss - Google Patents
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- EP3142192B1 EP3142192B1 EP16185337.9A EP16185337A EP3142192B1 EP 3142192 B1 EP3142192 B1 EP 3142192B1 EP 16185337 A EP16185337 A EP 16185337A EP 3142192 B1 EP3142192 B1 EP 3142192B1
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- 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
- 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
- H01R4/4846—Busbar details
- H01R4/485—Single busbar common to multiple springs
Definitions
- the present invention relates to a spring force connection for electrical conductors.
- spring connections have according to the prior art, a receiving cage, a spring-mounted on the receiving cage legs and a leg opposite the contact plate.
- the leg is spring-loaded with respect to the contact plate and the conductor end to be connected is inserted between the leg and the contact plate.
- the installation space for such a spring force connection must be dimensioned so that the leg on the one hand can travel a sufficient spring to spring in and rebound.
- the spring leg must also have a certain inherent length, because otherwise in the region of the transition of the spring leg to the receiving cage so high forces occur that the leg breaks in the region of the transition to the receiving cage.
- a spring-applied connection in which two separate spring-force connections are arranged in a square housing next to one another.
- two bent into the housing at right angles protruding bends.
- a further side wall of the housing adjacent to the respective bend and to the aforementioned side wall extending at right angles region of the side wall with the offsets and the recesses themselves form a U-shaped contact receiving space.
- this U-shaped contact receiving space protrudes an angle-shaped leg spring as a clamping element from the open side of the U-shaped cross section into it.
- this double connection requires a rectangular configuration of the housing with four side walls and is therefore not arbitrarily reduced in size.
- the present invention seeks to design a spring force connection so that it requires only the smallest possible installation space.
- the miniaturization of the spring force connection is realized according to the invention, on the one hand, that the entire receiving cage for the spring force connection made of resilient material, preferably made of a spring steel. In this way, not only the spring leg, but the entire spring cage during insertion of the conductor springs to the outside. Since a much larger spring element is provided by the receiving cage as only by a spring leg, much larger forces can be transmitted, so that the leg can be reduced compared to the prior art.
- the spring force connection with the receiving cage made of resilient material is further combined with a arranged as a partition between the receiving cages contact plate.
- leg in turn made of resilient material. Since both the spring leg and the receiving cage then give way during insertion of the conductor, the forces are distributed to a much larger resilient path.
- the receiving cage is designed as a rectangular spring frame.
- the one short side of the rectangle forms the fixed end, on which the receiving cage designed as a spring frame is resiliently mounted.
- the other short side of the rectangle accordingly forms the free end.
- the leg is mounted, which projects into the rectangular contour of the spring frame.
- the effective as a partition wall contact plate is perpendicular between the receiving cages.
- the receiving cages are facing each other with their legs, so that the free ends of the legs each protrude in the direction of a flat side of the contact plate and form a terminal point for the respective electrical conductor with this.
- the receiving cages are mirror-inverted arranged facing each other at in-between the receiving cages contact plate.
- the receiving cages configured as rectangular spring frames according to claims 3 and 4.
- the receiving cages are connected to each other in an advantageous embodiment with their fixed ends. This connection is advantageously realized in that protrudes in the region of the fixed end of the one end of a long side of a tooth-shaped projection and is introduced into the end of the other long side in the region of the Festendes a projection complementary to the recess.
- the mirror-inverted receiving cages can then simply be positively locked together.
- the contact plate in turn can be connected directly to an electrical contact, in particular a contact pin or a female contact of an electrical connector.
- a socket contact 1 shown with a double spring-cage connection.
- the double connection in turn consists of two at an angle 180 ° to each other pivoted, identically designed receiving cages 2.
- the receiving cages 2 are designed as a rectangular spring frame.
- the bushing contact 1 facing short side of this rectangular cross-section forms the fixed end 3 of the receiving cage 2.
- the fixed end 3 facing free end 4 carries the projecting into the interior of the rectangular contour spring leg 5.
- the two the fixed end 3 and the free end 4 connecting long sides 6 of the receiving cage 2 bent by 90 ° from the short sides, ie the fixed end 3 and the free end 4. In this way, the moment of resistance given bending of the receiving cage 2 is significantly increased.
- the contact plate 7 is arranged between the two receiving cages 2.
- the contact plate 7 is inserted into a receiving slot 8 at the rear end of the socket contact 1 and connected in this manner to the socket contact 1 electrically conductive.
- the contact plate 7 is acted upon on each of its flat sides by one of the spring legs 5.
- the spring legs 5 carry at their the free end 4 of the receiving cage 2 facing away from free ends teeth 9 for additional fixation of the ladder, not shown in the drawing figures.
- the ladder are clamped in the final assembled state between the ends of the spring leg 5 with the teeth 9 and the respective spring leg 5 facing flat side of the contact plate 7.
- a tooth-shaped projection 10 also.
- a recess 11 is inserted into the receiving cage 2.
- the contour of the recess 11 and the projection 10 are complementary to each other, so that in the final assembled state, in each case a projection 10 of a receiving cage 2 can engage in the corresponding opposite recess 11 of the adjacent receiving cage 2, which in Fig. 1 and in Fig. 3 is clearly recognizable.
- a circumferential retaining groove 12 is formed on the socket contact 1.
- the holding forks 13 fix the receiving cages 2 respectively at the retaining groove 12 of the socket contact 1.
- the projections 10 already described above engages in the associated recesses 11, these act like a functioning in the manner of a tongue and groove connection lock.
- the receiving cages 2 are mounted so firmly and solidly on the socket contact 1.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federkraftanschluss für elektrische Leiter. Derartige Federkraftanschlüsse weisen nach dem Stand der Technik einen Aufnahmekäfig, einen am Aufnahmekäfig federnd gelagerten Schenkel und eine dem Schenkel gegenüberliegende Kontaktplatte auf. Zum Anschließen des abisolierten Leiterendes wird der Schenkel gegenüber der Kontaktplatte ausgefedert und das anzuschließende Leiterende zwischen den Schenkel und die Kontaktplatte eingebracht.
- Der Einbauraum für einen derartigen Federkraftanschluss muss so dimensioniert sein, dass der Schenkel einerseits einen ausreichenden Federweg zum ein- und ausfedern zurücklegen kann. Andererseits muss der Federschenkel auch eine gewisse Eigenlänge aufweisen, weil andernfalls im Bereich des Übergangs des Federschenkels zum Aufnahmekäfig so hohe Kräfte auftreten, dass der Schenkel im Bereich des Übergangs zum Aufnahmekäfig bricht.
- Aus der
DE 101 52 520 A1 ist ein auf die hiesige Anmelderin zurückgehender Federkraftanschluss der eingangs geschilderten Art bekannt. Dieser Federkraftanschluss weist einen Basisschenkel und einen mit dem Basisschenkel federnd verbundenen Klemmschenkel auf sowie ein zwischen den Schenkeln angeordnetes Kontaktelement. Dieser an sich sehr gut funktionierende Klemmanschluss wird in Folge der voranschreitenden Miniaturisierung der Bauteile häufig als zu groß dimensioniert empfunden. Insbesondere ist dieser Federkraftanschluss nicht geeignet, mehrere Leiter nebeneinander anzuschließen. - Aus der
ist ferner ein Federkraftanschluss bekannt, bei welchem zwei separate Federkraftanschlüsse in einem quadratischen Gehäuse nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind aus einer Seitenwand des Gehäuses zwei in das Gehäuse rechtwinklig hineinragende Abkröpfungen ausgebogen. Jeweils eine weitere Seitenwand des Gehäuses, der der jeweiligen Abkröpfung benachbarte und zur vorerwähnten Seitenwand rechtwinklig verlaufende Bereich der Seitenwand mit den Abkröpfungen und die Rücksprünge selbst bilden einen U-förmigen Kontaktaufnahmeraum. In diesen U-förmigen Kontaktaufnahmeraum ragt eine winkelförmige Schenkelfeder als Klemmelement von der offenen Seite des U-Querschnitts her hinein. Auch dieser Doppelanschluß setzt eine rechteckförmige Ausgestaltung des Gehäuses mit vier Seitenwänden voraus und ist deshalb auch nicht beliebig verkleinerbar.FR 2 936 659 A1 - Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Federkraftanschluss so zu gestalten, dass er nur einen möglichst kleinen Einbauraum benötigt.
- Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhaft und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindungen.
- Die Miniaturisierung des Federkraftanschlusses ist gemäß der Erfindung zum einen dadurch realisiert, dass der gesamte Aufnahmekäfig für den Federkraftanschluss aus federndem Material, vorzugsweise aus einem Federstahl gefertigt ist. Auf diese Weise federt nicht nur der Federschenkel, sondern der gesamte Federkäfig beim Einführen des Leiters nach außen. Da durch den Aufnahmekäfig ein sehr viel größeres Federelement zur Verfügung gestellt wird als nur durch einen Federschenkel, können sehr viel größere Kräfte übertragen werden, so dass der Schenkel gegenüber dem Stand der Technik verkleinert werden kann.
- Der Federkraftanschluss mit dem Aufnahmekäfig aus federndem Material ist weiterhin mit einer als Trennwand zwischen den Aufnahmekäfigen angeordneten Kontaktplatte kombiniert. Durch diese Kombination kann auf engstem Raum einer der vorerwähnten Doppelanschlüsse realisiert werden. Die simultane gute Kraftabtragung einerseits und die räumliche Trennung der Leiter andererseits ermöglicht hier die erstrebte Miniaturisierung des Federkraftanschlusses.
- In vorteilhafter Ausgestaltung ist es natürlich sinnvoll, auch den Schenkel seinerseits aus federndem Material zu fertigen. Da beim Einführen des Leiters dann sowohl der Federschenkel als auch der Aufnahmekäfig nachgeben, werden die auftretenden Kräfte auf eine sehr viel größere federnde Strecke verteilt.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Aufnahmekäfig als rechteckförmiger Federrahmen ausgestaltet. Die eine Kurzseite des Rechtecks bildet dabei das Festende, an welchem der als Federrahmen ausgestaltete Aufnahmekäfig federnd gelagert ist. Die andere Kurzseite des Rechtecks bildet dementsprechend das Freiende. Am Freiende ist wiederum der Schenkel gelagert, welcher in die Rechteckkontur des Federrahmens hineinragt. Zur Verbesserung der Formstabilität sind die Langseiten des den Aufnahmekäfig bildenden Federrahmens rechtwinklig von den Kurzseiten abgebogen.
- Ein weiteres technisches Problem tritt bei sogenannten Doppelanschlüssen für elektrische Leiter auf. Bei derartigen Doppelanschlüssen werden zwei separate elektrische Leiter an ein gemeinsames elektrisches Potential angeschlossen. Sind diese Doppelanschlüsse als Federkraftanschlüsse ausgestaltet, werden in der Regel zwei nebeneinander liegende Schenkelfedern eingesetzt, welche an einer gemeinsamen Kontaktplatte widergelagert sind. Im Montagezustand liegen die beiden elektrischen Leiter von den beiden nebeneinander angeordneten Schenkelfedern geklemmt auf der Kontaktplatte auf. Problematisch hierbei ist die Tatsache, dass die beiden Federschenkel sich gegenseitig behindern können und sich im schlimmsten Fall miteinander verhaken. Außerdem können bei feingliedrigen Leitern Litzen abstehen und in den Bereich der benachbarten Schenkelfeder hineinragen.
- Zur Beseitigung dieses technischen Problems ist gemäß dem unabhängigen Anspruch 5 vorgesehen, der Kontaktplatte eine Doppelfunktion zuzuweisen. Bei dem Federkraftanschluss nach Anspruch 5 liegen zwei Aufnahmekäfige nebeneinander und die Kontaktplatte ist zwischen diesen Aufnahmekäfigen angeordnet und dient zugleich als Trennwand.
- In konsequenter Weiterentwicklung steht die als Trennwand wirksame Kontaktplatte senkrecht zwischen den Aufnahmekäfigen. Die Aufnahmekäfige sind dabei mit ihren Schenkeln einander zugewandt, so dass die Freienden der Schenkel jeweils in Richtung auf eine Flachseite der Kontaktplatte abragen und mit dieser eine Klemmstelle für den jeweiligen elektrischen Leiter bilden. Mit anderen Worten sind die Aufnahmekäfige spiegelverkehrt einander zugewandt angeordnet bei zwischen den Aufnahmekäfigen einliegender Kontaktplatte.
- In weiterer Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wiederum die als rechteckförmige Federrahmen ausgestalteten Aufnahmekäfige gemäß den Ansprüchen 3 und 4 zu verwenden. Die Aufnahmekäfige sind in vorteilhafter Ausgestaltung mit ihren Festenden miteinander verbunden. Diese Verbindung ist vorteilhaft dadurch realisiert, dass im Bereich des Festendes aus dem einen Ende der einen Langseite ein zahnförmiger Vorsprung abragt und in das Ende der anderen Langseite im Bereich des Festendes eine zum Vorsprung komplementäre Aussparung eingebracht ist. Die spiegelverkehrt zueinander stehenden Aufnahmekäfige können dann einfach formschlüssig miteinander verrastet werden.
- In weiterer Ausgestaltung kann die Kontaktplatte ihrerseits direkt mit einem elektrischen Kontakt, insbesondere einem Kontaktstift oder einer Kontaktbuchse eines elektrischen Steckverbinders verbunden sein.
- Anhand des in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung in weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Doppelanschlusses gemäß der Erfindung,
- Fig. 2
- eine Explosionsdarstellung des Doppelanschlusses aus
Fig. 1 , - Fig. 3
- eine Seitenansicht des Doppelanschlusses gemäß
Fig. 1 , - Fig. 4
- eine Draufsicht auf den Doppelanschluss gemäß
Fig. 1 und - Fig. 5
- den Schnitt V - V aus
Fig. 4 - In der Darstellung der
Fig. 1 ist ein Buchsenkontakt 1 mit einem doppelten Federkraftanschluss dargestellt. Der Doppelanschluss besteht seinerseits aus zwei in einem Winkel 180° zueinander verschwenkten, identisch ausgestalteten Aufnahmekäfigen 2. Die Aufnahmekäfige 2 sind als rechteckförmige Federrahmen ausgestaltet. Die dem Buchsenkontakt 1 zugewandte Kurzseite dieses Rechteckquerschnitts bildet das Festende 3 des Aufnahmekäfigs 2. Das dem Festende 3 abgewandte Freiende 4 trägt den in den Innenraum der Rechteckkontur hineinragenden Federschenkel 5. Die beiden das Festende 3 und das Freiende 4 verbindenden Langseiten 6 des Aufnahmekäfigs 2 sind um 90° von den Kurzseiten, also dem Festende 3 und dem Freiende 4 abgebogen. Auf diese Weise wird das Widerstandsmoment gegeben Biegung des Aufnahmekäfigs 2 signifikant erhöht. - Zwischen den beiden Aufnahmekäfigen 2 ist die Kontaktplatte 7 angeordnet. Die Kontaktplatte 7 ist in einen Aufnahmeschlitz 8 am rückwärtigen Ende des Buchsenkontakts 1 eingeschoben und auf diese Weise mit dem Buchsenkontakt 1 elektrisch leitend verbunden.
- Die Kontaktplatte 7 wird auf ihren Flachseiten jeweils von einem der Federschenkel 5 beaufschlagt. Die Federschenkel 5 tragen an ihren dem Freiende 4 des Aufnahmekäfigs 2 abgewandten freien Enden Verzahnungen 9 zur zusätzlichen Fixierung der in den Zeichnungsfiguren nicht dargestellten Leiter. Die Leiter sind im Montageendzustand zwischen den Enden der Federschenkel 5 mit den Verzahnungen 9 und der dem jeweiligen Federschenkel 5 zugewandten Flachseite der Kontaktplatte 7 eingeklemmt.
- Am Festende 3 steht aus der im Ausführungsbeispiel rechten Langseite 6 des Aufnahmekäfigs 2 ein zahnförmiger Vorsprung 10 hinaus. In das im Bereich des Festendes 3 liegende Ende der im Ausführungsbeispiel linken Langseite 6 ist in den Aufnahmekäfig 2 eine Aussparung 11 eingebracht. Die Kontur der Aussparung 11 und des Vorsprungs 10 sind zueinander komplementär, so dass im Montageendzustand jeweils ein Vorsprung 10 eines Aufnahmekäfigs 2 in die entsprechende gegenüberliegende Aussparung 11 des benachbarten Aufnahmekäfigs 2 eingreifen kann, was in
Fig. 1 und inFig. 3 gut erkennbar ist. - Hinsichtlich der Schaffung zweier separater Klemmstellen ist aus der Darstellung der
Fig. 3 und derFig. 5 gut erkennbar, dass die Kontaktplatte 7 zugleich als Trennwand zwischen den beiden Aufnahmekäfigen 2 wirksam ist. Die in den Zeichnungen nicht dargestellten Leiter sind zwischen den Federschenkeln 5 und den ihnen zugewandten Flachseiten der als Trennwand wirksamen Kontaktplatte 7 im Montageendzustand eingeklemmt. - Zur Fixierung der Aufnahmekäfige 2 ist am Buchsenkontakt 1 eine umlaufende Haltenut 12 ausgebildet. In die Haltenut 12 greifen jeweils im Bereich des Festendes 3 der Aufnahmekäfige 2 ausgebildete Haltegabeln 13 ein. Die Haltegabeln 13 fixieren die Aufnahmekäfige 2 jeweils an der Haltenut 12 des Buchsenkontakts 1. Sobald die bereits oben beschriebenen Vorsprünge 10 in die zugeordneten Aussparungen 11 eingreift, wirken diese wie ein nach Art einer Nut-Feder-Verbindung funktionierendes Schloss. Im Bereich der Festenden 3 sind die Aufnahmekäfige 2 so fest und solide am Buchsenkontakt 1 gelagert.
- Zur Verbesserung der Befestigungseigenschaften, insbesondere der Federeigenschaften ist nicht nur der Federschenkel 5 aus federndem Material gefertigt sondern auch der Aufnahmekäfig 2. Dies führt zu dem durch die Spannungspfeile 15 angedeuteten theoretischen Spannungsverlauf. Auf diese Weise übt nicht nur der Federschenkel 5 sondern der gesamte Aufnahmekäfig 2 Federkräfte auf die nicht dargestellten Leiter aus, so dass der Federschenkel 5 sehr viel kleinere Abmessungen als bei herkömmlichen Federkraftanschlüssen aufweisen kann.
-
- 1
- Buchsenkontakt
- 2
- Aufnahmekäfig
- 3
- Festende
- 4
- Freiende
- 5
- Federschenkel
- 6
- Langseite
- 7
- Kontaktplatte
- 8
- Aufnahmeschlitz
- 9
- Verzahnung
- 10
- Vorsprung
- 11
- Aussparung
- 12
- Haltenut
- 13
- Haltegabel
- 14
- 15
- Spannungspfeil
Claims (9)
- Federkraftanschluss für elektrische Leiter mit zwei aus federndem Material bestehenden Aufnahmekäfigen (2), mit jeweils einem in den jeweiligen Aufnahmekäfig (2) hineinragenden Schenkel und mit einer dem Schenkel jeweils gegenüberliegenden Kontaktplatte (7) wobei die Aufnahmekäfige (2) nebeneinander angeordnet sind und die Kontaktplatte (7) zwischen den Aufnahmekäfigen (2) angeordnet und zugleich als Trennwand wirksam ist.
- Federkraftanschluss nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet
dass der Schenkel jeweils als Federschenkel (5) ausgebildet ist. - Federkraftanschluss nach Anspruch1 oder 2
gekennzeichnet durch
einen rechteckförmigen Federrahmen als Aufnahmekäfig (2) dessen eine Kurzseite das Festende (3) und dessen andere Kurzseite das Freiende (4) bildet, wobei der Schenkel am Freiende (4) gelagert ist und in den Federrahmen hineinragt. - Federkraftanschluss nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet
dass die Langseiten (6) von den Kurzseiten rechtwinklig abgebogen sind. - Federkraftanschluss nach Anspruch 1
gekennzeichnet durch
eine senkrecht zwischen den Aufnahmekäfigen (2) stehende Kontaktplatte (7) und zwei mit ihren Schenkeln aneinander zugewandte Aufnahmekäfige (2). - Federkraftanschluss nach Anspruch 1 oder 5
dadurch gekennzeichnet
dass die Aufnahmekäfige (2) an ihren Festenden (3) miteinander verbunden sind. - Federkraftanschluss nach Anspruch 6
gekennzeichnet durch
einen aus dem Ende der einen Langseite (6) im Bereich des Festendes (3) des Aufnahmekäfigs (2) abragenden zahnförmigen Vorsprung (10) und durch eine in das Ende der anderen Langseite (6) im Bereich des Festendes (3) des Aufnahmekäfigs (2) eingebrachte, zum Vorsprung (10) komplementäre Aussparung (11). - Federkraftanschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 7
gekennzeichnet durch
einen am Ende der Kontaktplatte (7) im Bereich des Festendes (3) des Aufnahmekäfigs (2) adaptierten elektrischen Kontakt. - Federkraftanschluss nach Anspruch 8
gekennzeichnet durch
einen Kontaktstift oder eine Kontaktbuchse (1) als elektrischer Kontakt.
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