WO2023139161A1 - Neuartige schneidklemmzone - Google Patents

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WO2023139161A1
WO2023139161A1 PCT/EP2023/051245 EP2023051245W WO2023139161A1 WO 2023139161 A1 WO2023139161 A1 WO 2023139161A1 EP 2023051245 W EP2023051245 W EP 2023051245W WO 2023139161 A1 WO2023139161 A1 WO 2023139161A1
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WO
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contact element
electrical conductor
contact
insulation displacement
sheathed
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PCT/EP2023/051245
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Andreas Metzler
Gheorghe Hotea
Original Assignee
Hirschmann Automotive Gmbh
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Publication date
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending
    • 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
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    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/2445—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives
    • H01R4/2466—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the contact members having a channel-shaped part, the opposite sidewalls of which comprise insulation-cutting means
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    • H01R4/2452—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the additional means having two or more slotted flat portions in serial configuration, e.g. opposing folded slots

Definitions

  • the invention relates to a contact element, in particular a plug connector with a contact element with a new type of insulation displacement zone, more precisely a contact element in which an electrical conductor of a sheathed cable is connected using insulation displacement technology, the sheathed electrical conductor being pressed into a cutout of the contact element and the sheathing being cut open so that the electrical conductor comes into contact with the material of the contact element that forms the cutout and is thus electrically contacted, according to the features of the preamble of claim 1
  • the invention is based on the object of providing a contact element for a plug connector and a plug connector for receiving such a contact element which, compared to the known contact elements, in which a sheathed electrical conductor is pressed into a V-shaped cutout of the contact element.
  • this object is achieved in that two opposite U-shaped contact areas running perpendicular to one another are provided parallel to the line.
  • at least one pre-cutting edge preferably four pre-cutting edges, can be provided on the upper edge from which the electrical line is pressed into the insulation displacement area.
  • the sheathed electrical conductor is pressed into the contact element by the contacting area that is open at the top and the sheathing is removed in the process, so that the lateral areas of the now exposed electrical conductor come to rest against the U-shaped contacting areas.
  • the contact element is connected to the electrical conductor, i.e. is electrically contacted and then inserted into a housing of a connector.
  • the contact element is initially inserted into the housing, in particular a first housing part, without an electrical line and then the housing, in particular a further housing part, is actuated, with this actuation pressing the electrical line into the contact element and thereby electrically contacting its electrical conductor with the U-shaped contact area.
  • the housing in particular a first housing part
  • the housing in particular a further housing part
  • this actuation pressing the electrical line into the contact element and thereby electrically contacting its electrical conductor with the U-shaped contact area.
  • the contact element has a contacting area (also referred to as a contact box) on, with which it is plugged together with a mating contact element (not shown) and thus contacted.
  • the contact area which can be designed according to the application (for example as a pin or socket contact), is followed by an insulation displacement zone according to the invention.
  • the configuration of this insulation displacement zone is shown in FIGS. 1 to 6 in different variants.
  • This contacting area can be present once, but also multiple times (for example, twice, three times or more).
  • the well-known and/or the new insulation displacement zone can also be used as strain relief after appropriate modification.
  • a connector is shown as an embodiment, in which at least one novel contact element is used according to the invention. It can be seen in FIGS. 7 and 8 that a large number of the new contact elements, which have already been provided with corresponding electrical lines, are present. These contact elements are inserted into a correspondingly designed housing and then fixed by corresponding guide elements (four pieces for the 180° outlet (left-hand representation of Figure 7) or two guide elements and two corresponding deflection elements ( Figure 7, right-hand representation).
  • the guide elements described above can also be designed to press the electrical lines into the contact elements if the contact elements and the corresponding ends of the electrical lines have been inserted into the housing beforehand, but have not yet been brought together.
  • Figure 9 shows a section through the connector according to Figures 7 and 8. Here it can be seen that the guide elements (bolts 2, 7) hold the contact elements (contacts 5), which have been arranged and electrically connected at the end of the line 1 using the new insulation displacement technology, in the housing of the connector.
  • a first embodiment (variant 1) is shown according to the invention, which is characterized by the features of claim 1.
  • This exemplary embodiment relates to a contact element 10 in which an electrical conductor of a sheathed line 16 is connected using insulation displacement technology, the sheathed electrical conductor being pressed into a cutout in the contact element 10 and the sheathing being cut open so that the electrical conductor comes into contact with the material of the contact element 10 that forms the cutout and is thus electrically contacted, with parallel to the line 16 as a cutout of two parallel side surfaces 21 of the contact element s 10 formed two opposite and mutually perpendicular U-shaped contacting areas are provided, wherein the sheathed electrical conductor is pressed from the upwardly open contacting area in the contact element 10 and the sheathing is removed, so that the lateral areas of the now exposed electrical conductors come into contact with the U-shaped contacting areas and are electrically contacted under pressure.
  • a contact element 10 is shown in several views, which includes a contact box 11 and an adjoining insulation displacement zone 12.
  • the contact box 11 is indicated only schematically and is suitable and designed so that the contact element 10 can be brought together with a mating contact element (not shown), preferably plugged together.
  • the contact element 10 is produced, for example, in a stamping-bending and/or a stamping-rolling process from a flat, electrically conductive material. However, it is still partially shown in the figures.
  • the contact element 10 is also shown in different views, wherein in the area of the insulation displacement zone 12 it has a classic (known) insulation displacement zone 13 and a new insulation displacement zone 14 according to the invention.
  • This embodiment with the two insulation displacement zones 13, 14 is exemplary and it is conceivable that the classic insulation displacement zone 13 can be omitted, whereas only one insulation displacement zone 14 is present according to the invention.
  • the contact element 10 has a suitable strain relief 15 which is brought into an operative connection with a line insulation of a line 16 . This avoids that tensile and / or compressive forces acting on the line 16 from the outside, also on the Insulation displacement zone 12 can act.
  • the lug F is also shown in FIG. 2, but it has been removed in the finished contact element 10 .
  • FIG. 3 shows the new insulation displacement zone 14 in different views and with different essential details according to the invention.
  • 2 ⁇ 2 contacting surfaces 17 are present. These contacting surfaces 17 can, but do not have to, be provided with pre-cutting edges 18 for the line insulation of the line 16 .
  • the insulation displacement zone 14 has only two arcuate contacting surfaces 17 facing one another, it also being possible for more than the four contacting surfaces 17 shown to be present.
  • top right it can be seen that the contact element has cutouts 19 .
  • the contact element 10 has a base 20 which, for example, is approximately trough-shaped. Extending from this base are two side surfaces 21, which are in particular aligned plane-parallel at a distance from one another. Recesses 19 are again present at the upper end 22 of the side surface 21 . These recesses 19 (below and / above within the contact element 10) are used to adjust and improve the spring characteristic and the forces.
  • the curved or embossed design of the IDC zone in the form of the U-shaped geometry results in a very stable and at the same time resilient contact, which significantly improves the mechanical properties of the contact element 10 according to the invention. Furthermore, due to the aforementioned cutouts, the spring characteristic and forces are adjusted in such a way that they can be combined with different combinations of a known (classic) insulation displacement terminal or strain relief via an insulation terminal.
  • the contact element 10 can be designed in one or more parts, for example as a pin contact, socket contact or the like.
  • the design of the insulation displacement zone in the form of the U-shaped geometry thus combines the two properties, namely that due to the resilient contacting, external influences on this geometry as a result of, for example, temperature fluctuations, vibrations, tensile and/or pressure loads on the electrical conductor and the like can be compensated for, but at the same time there is also a sufficiently large contact area.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment (variant 2) according to the invention in several views, which is characterized by the features of patent claim 1.
  • This exemplary embodiment relates to a contact element 10, in which an electrical conductor of a sheathed line 16 is connected by means of insulation displacement technology, the sheathed electrical conductor being pressed into a cutout of the contact element 10 and the sheathing being cut open so that the electrical conductor comes into contact with the material of the contact element 10, which forms the cutout, and is thus electrically contacted, the contact element 10 having two side surfaces 21 arranged parallel to one another, at least one end of each side face 21 having a bend 24 with a recess 25 for the electrical conductor.
  • the contact element 10 of this embodiment variant again has a base 20 from which two side surfaces 21 spaced apart plane-parallel extend and extend upwards.
  • the contact element 10 according to this embodiment variant has contacting surfaces 23 in the form of double insulation displacement terminals as contacting surfaces for the electrical conductor of the line 16 . There are four of these, but fewer or more than four of these contacting surfaces can also be present.
  • the end of a respective side surface 21 has an angled portion 24 which is provided with a recess 25 .
  • the recess 25 can, for example, have the shape shown in FIG. 4, left-hand representation. However, other geometric shapes for the recess 25 can also be used.
  • bottom right there are a total of four developments 24 which extend from the side edges of the two side surfaces 21 and are also designed to be plane-parallel, in particular close together.
  • the two angled portions 24 of one side surface 21 are arranged closely plane-parallel to one another.
  • the two side surfaces 21 arranged plane-parallel at a distance from one another together with the two bends 24 arranged closely plane-parallel to one another with their respective recesses 25 (also together with the base 25) form a box into which the electrical conductor is inserted and during this insertion process is electrically contacted with the contact element 10 by the insulation displacement process and is also mechanically fixed in its position.
  • the electrical conductor is basically permanently electrically contacted and in its position in the box of the Contact element 10 fixed, but in the operation of the contact element 10 or the connector in which such a contact element 10 is used, external influences such as temperature fluctuations, vibrations, tensile and / or compressive loads on the electrical conductor and the like occur.
  • the design of the contact element 10 according to variant 2 shown in FIG. 4 has the advantage that the stability of the contact surfaces is increased by the two bends 24 of a respective side surface 21 arranged densely plane-parallel to one another. Because the two bends 24 arranged closely plane-parallel to one another, which are each supported on one of their side surfaces 21 and emanate from this, prevent the box from being able to open, i.e.
  • each side surface 21 can also have only one bend 24 at its respective end, in which case the respective side surfaces 21, the two bends 24 aligned closely plane-parallel to one another are present.
  • the contact element 10 according to the second embodiment variant (variant 2) also has a support for the electrical line 16 . Shown are two fixing tabs 28 on each side surface and two line supports 29 also on each side surface in this area of the support for the line. While Figure 4 shows that four cable supports 29 are arranged within the four fixing lugs 28, other designs are also possible, such as the outer arrangement of the cable support 29 with fixing lugs 28 arranged in between. In addition, more or fewer than the four fixing lugs 28 or cable supports 29 shown can also be used.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment (variant 3) of the contact element 10 according to the invention in various views.
  • this variant does not have a known insulation displacement zone, but rather the contacting areas are bent or embossed, so that contacting in the area for the electrical conductor takes place without bare punched edges.
  • the advantage of this variant is that a pre-coated flat material (such as a strip material) can be used to produce the contact element 10 .
  • FIG. 5 at the bottom right that starting from the side edges of the side surface 21 embossed or bent contacting surfaces 30 are present. In this exemplary embodiment, these contacting surfaces 30 are again present four times and are thus designed as a double IDC zone.
  • the insulation displacement zone is formed by a bend 31 with an associated recess 32 from one side face 21 .
  • the second insulation displacement zone is also joined by a corresponding bend 33 associated recess 34 formed. This assignment can in turn with
  • Pre-cutting edges 18, which are embossed, for example, are provided.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the invention (variant 4) in different views.
  • variant 1 described above is combined with variant 3, also described above.
  • the different variants 1 to 4 of the contact element 10, which are shown in FIGS. 1 to 6, can each have the contact areas for the electrical line 16 (reference numerals 28, 29, as shown in FIG. 4 and FIG. 5).
  • other arrangements can also be used to fix the end of the line 16 to the contact element 10 .
  • a support is provided for the line 16, the support being formed by at least one line support 29 emanating from the base 20 and at least one fixing tab 28, also emanating from the base 20.
  • At least one pre-cutting edge 18 can be provided in the area of a respective recess. Pre-cutting edges 18 are preferably provided in each IDC zone to cut through the sheathing of the wire 16 when the wire 16 is inserted, preferably crushed, into the associated IDC zone.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Kontaktelement (10), bei dem ein elektrischer Leiter einer ummantelten Leitung (16) mittels der Schneidklemm-Technologie verbunden wird, wobei der ummantelte elektrische Leiter in einen Ausschnitt des Kontaktelementes (10) eingedrückt und dabei die Ummantelung aufgeschnitten wird, so dass der elektrische Leiter mit dem Material des Kontaktelementes (10), das den Ausschnitt bildet, in Berührung kommt und somit elektrisch kontaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der Leitung (16) als Aussparung von zwei parallel zueinander angeordnete Seitenflächen (21) des Kontaktelementes (10) gebildete zwei gegenüberliegende und senkrecht zueinander verlaufende U-förmige Kontaktierungsbereiche vorgesehen sind, wobei der ummantelte elektrische Leiter von dem nach oben offenen Kontaktierungsbereich in das Kontaktelement (10) eingedrückt und dabei die Ummantelung entfernt wird, so dass die seitlichen Bereiche des nunmehr freigelegten elektrischen Leiters an die U- förmigen Kontaktierungsbereiche zur Anlage kommen und elektrisch unter Druck kontaktiert werden.

Description

Neuartige Schneidklemmzone
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement, insbesondere einen Steckverbinder mit einem Kontaktelement mit neuartiger Schneidklemmzone, genauer ein Kontaktelement, bei dem ein elektrischer Leiter einer ummantelten Leitung mitels der Schneidklemm-Technologie verbunden wird, wobei der ummantelte elektrische Leiter in einen Ausschnitt des Kontaktelementes eingedrückt und dabei die Ummantelung aufgeschnitten wird, so dass der elektrische Leiter mit dem Material des Kontaktelementes, das den Ausschnitt bildet, in Berührung kommt und somit elektrisch kontaktiert wird, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1
Kontaktelemente, bei denen ein elektrischer Leiter einer ummantelten Leitung mittels der Schneidklemm-Technologie verbunden wird, sind bekannt. Der ummantelte elektrische Leiter wird in einen V-förmigen Ausschnitt des Kontaktelementes eingedrückt. Dabei wird die Ummantelung aufgeschnitten, so dass der elektrische Leiter mit dem Material des Kontaktelementes, das den V-förmigen Ausschnit bildet, in Berührung kommt und somit elektrisch kontaktiert wird. Der V-förmige Ausschnitt kann danach in nachteiliger Weise keinen dauerhaften Druck auf den elektrischen Leiter aufbauen und halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Kontaktelement für einen Steckverbinder und einen Steckverbinder zur Aufnahme eines solchen Kontaktelementes bereitzustellen, das gegenüber den bekannten Kontaktelementen, bei denen ein ummantelter elektrischer Leiter in einem V-förmigen Ausschnitt des Kontaktelementes eingedrückt wird, verbessert ist.
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, dass parallel zu der Leitung zwei gegenüberliegende und senkrecht zueinander verlaufende U-förmige Kontaktierungsbereiche vorgesehen sind. Optional kann an der Oberkante, von der aus die elektrische Leitung in den Schneidklemmbereich eingedrückt wird, zumindest eine Vorschneidekante, vorzugsweise vier Vorschneidekanten, vorgesehen werden. Der ummantelte elektrische Leiter wird von dem nach oben offenen Kontaktierungsbereich in das Kontaktelement eingedrückt und dabei die Ummantelung entfernt, so dass die seitlichen Bereiche des nunmehr freigelegten elektrischen Leiters an die U-förmigen Kontaktierungsbereiche zur Anlage kommen.
Weiterhin wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kontaktelement mit dem elektrischen Leiter verbunden, d.h. elektrisch kontaktiert wird und anschließend in ein Gehäuse eines Steckverbinders eingesetzt wird. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Kontaktelement zunächst ohne elektrische Leitung in das Gehäuse, insbesondere ein erstes Gehäuseteil, eingesetzt wird und danach das Gehäuse, insbesondere ein weiteres Gehäuseteil, betätigt wird, wobei mit dieser Betätigung die elektrische Leitung in das Kontaktelement eingedrückt und dabei dessen elektrischer Leiter mit den U- förmigen Kontaktierungsbereich elektrisch kontaktiert wird. Anstelle des Eindrückens der elektrischen Leitung in das Kontaktelement mittels des Gehäuses oder eines dessen Gehäuseteiles ist es auch denkbar, ein separates Teil für diesen Vorgang zu verwenden.
In den Figuren 1 bis 6 sind verschiedene Ausführungsbeispiele (Varianten) des Kontaktelementes nach der Erfindung gezeigt und beschrieben. Grundsätzlich weist das Kontaktelement einen Kontaktierungsbereich (auch als Kontaktkasten bezeichnet) auf, mit dem es mit einem Gegenkontaktelement (nicht dargestellt) zusammengesteckt und damit kontaktiert wird. Dem Kontaktierungsbereich (Kontaktkasten), der anwendungsgemäß ausgestaltet sein kann (zum Beispiel als Stift- oder Buchsenkontakt) schließt sich eine Schneidklemmzone nach der Erfindung an. Die Ausgestaltung dieser Schneidklemmzone ist in den Figuren 1 bis 6 in verschiedenen Varianten dargestellt. Grundsätzlich ist immer ein Kontaktierungsbereich vorhanden, der den U-förmigen Kontaktierungsbereich aufweist. Dieser Kontaktierungsbereich kann einfach, aber auch mehrfach (zum Beispiel zweimal, dreimal oder auch mehrmals) vorhanden sein. Zusätzlich zu dieser neuartigen Schneidklemmzone kann auch zumindest eine klassische (bekannte) Schneidklemmzone mit einem V-förmigen Ausschnitt vorhanden sein. Optional kann die bekannte und/oder die neuartige Schneidklemmzone auch nach entsprechender Abwandlung als Zugentlastung eingesetzt werden.
In den Figuren 4 bis 7 ist als Ausführungsbeispiel ein Steckverbinder gezeigt, in den zumindest ein neuartiges Kontaktelement nach der Erfindung eingesetzt ist. In den Figuren 7 und 8 ist erkennbar, dass eine Vielzahl der neuartigen Kontaktelemente, die schon mit entsprechenden elektrischen Leitungen versehen worden sind, vorhanden sind. Diese Kontaktelemente werden in ein entsprechend gestaltetes Gehäuse eingesetzt und danach durch entsprechende Führungselemente (vier Stück bei dem 180° Abgang (linke Darstellung der Figur 7) beziehungsweise zwei Führungselemente und zwei entsprechende Umlenkelemente (Figur 7, rechte Darstellung) festgelegt. Die vorstehend beschriebenen Führungselemente können auch dazu ausgestaltet sein, die elektrischen Leitungen in die Kontaktelemente einzudrücken, wenn vorher die Kontaktelemente und die entsprechenden Enden der elektrischen Leitungen in das Gehäuse eingesetzt, aber noch nicht zusammengebracht worden sind. Figur 9 zeigt einen Schnit durch den Steckverbinder gemäß der Figuren 7 und 8. Hier isterkennbar, dass die Führungselemente (Riegel 2, 7) die Kontaktelemente (Kontakte 5), die mittels der neuartigen Schneidklemm-Technologie an dem Ende der Leitung 1 angeordnet und elektrisch verbunden worden sind, in dem Gehäuse des Steckverbinders halten.
Die vorstehende Beschreibung der Erfindung bzw. der einzelnen Varianten ihrer Ausführungen wird durch die folgende Beschreibung, die sich an den Patentansprüchen orientiert, ergänzt.
In den Figuren 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel (Variante 1) nach der Erfindung dargestellt, das durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet ist.
Dieses Ausführungsbeispiel betrifft ein Kontaktelement 10, bei dem ein elektrischer Leiter einer ummantelten Leitung 16 mittels der Schneidklemm-Technologie verbunden wird, wobei der ummantelte elektrische Leiter in einen Ausschnitt des Kontaktelementes 10 eingedrückt und dabei die Ummantelung aufgeschnitten wird, so dass der elektrische Leiter mit dem Material des Kontaktelementes 10, das den Ausschnit bildet, in Berührung kommt und somit elektrisch kontaktiert wird, wobei parallel zu der Leitung 16 als Aussparung von zwei parallel zueinander angeordnete Seitenflächen 21 des Kontaktelementes 10 gebildete zwei gegenüberliegende und senkrecht zueinander verlaufende U-förmige Kontaktierungsbereiche vorgesehen sind, wobei der ummantelte elektrische Leiter von dem nach oben offenen Kontaktierungsbereich in das Kontaktelement 10 eingedrückt und dabei die Ummantelung entfernt wird, so dass die seitlichen Bereiche des nunmehr freigelegten elektrischen Leiters an die U-förmigen Kontaktierungsbereiche zur Anlage kommen und elektrisch unter Druck kontaktiert werden.
In Figur 1 ist in mehreren Ansichten eine Kontaktelement 10 dargestellt, das einen Kontaktkasten 11 und eine sich daran anschließende Schneid klemmzone 12 umfasst. Der Kontaktkasten 11 ist nur schematisch angedeutet und dazu geeignet und ausgebildet, dass das Kontaktelement 10 mit einem nicht dargestellten Gegenkontaktelement zusammengebracht, vorzugsweise zusammengesteckt werden kann.
Das Kontaktelement 10 wird beispielsweise in einem Stanz-Biege- und/oder einem Stanz-Roll-Verfahren aus einem flächigen elektrisch leitfähigen Material hergestellt Für dieses Herstellungsverfahren wird beispielsweise eine Fahne F benötigt, die jedoch nach Fertigstellung des Kontaktelementes 10 nicht mehr benötigt und von dem Kontaktelement 10 entfernt wird. Allerdings ist es teilweise in den Figuren noch dargestellt.
In Figur 2 ist das Kontaktelement 10 ebenfalls in verschiedenen Ansichten dargestellt, wobei es in dem Bereich der Schneidklemmzone 12 eine klassische (bekannte) Schneidklemmzone 13 und eine neue Schneidklemmzone 14 nach der Erfindung aufweist. Diese Ausführungsform mit den beiden Schneidklemmzonen 13, 14 ist beispielhaft und es ist denkbar, dass die klassische Schneid klemmzone 13 entfallen kann, wohingegen nur eine Schneidklemmzone 14 nach der Erfindung vorhanden ist. Außerdem ist in Figur 2 erkennbar, dass das Kontaktelement 10 eine geeignete Zugentlastung 15 aufweist, die mit einer Leitungsisolation einer Leitung 16 in Wirkverbindung gebracht wird. Dadurch wird vermieden, dass Zug- und/oder Druckkräfte, die von außen auf die Leitung 16 einwirken, auch auf die Schneidklemmzone 12 einwirken können. Auch in Figur 2 ist die Fahne F noch dargestellt, die bei dem fertigen Kontaktelement 10 jedoch entfernt ist.
In Figur 3 ist die neue Schneidklemmzone 14 in verschiedenen Ansichten und mit verschiedenen wesentlichen erfindungsgemäßen Details gezeigt Bei diesem Ausführungsbeispiel sind 2 x 2 Kontaktierungsflächen 17 vorhanden. Diese Kontaktierungsflächen 17 können, müssen aber nicht mit Vorschneidkanten 18 für die Leitungsisolation der Leitung 16 versehen sein.
Es ist denkbar, dass die Schneidklemmzone 14 nur zwei einander zugewandte bogenförmige Kontaktierungsflächen 17 aufweist, wobei auch mehr als die gezeigten vier Kontaktierungsflächen 17 vorhanden sein können. Bei Betrachtung der Figur 3, rechts oben, ist erkennbar, dass das Kontaktelement Aussparungen 19 aufweist.
Das bedeutet, dass das Kontaktelement 10 eine Basis 20 aufweist, die beispielsweise in etwa wannenförmig gestaltet ist. Von dieser Basis aus erstrecken sich zwei Seitenflächen 21, die insbesondere planparallel auf Abstand zueinander ausgerichtet sind. An dem oberen Ende 22 der Seitenfläche 21 sind wiederum Aussparungen 19 vorhanden. Diese Aussparungen 19 (unten und/oben innerhalb des Kontaktelementes 10) dienen der Justierung und Verbesserung der Federkennlinie und der Kräfte.
Wesentlich für diese Variante, die den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, ist es, dass eine galvanische Oberflächenbeschichtung von blanken Stanzkanten, wie sie bei einer klassischen (bekannten) Schneidklemmzone unbedingt erforderlich ist, nicht benötigt wird. Darüber hinaus wird vor der Einschneidung des Isolationsbereiches (Ummantelung bzw. Außenmantel) der Leitung diese über die Vorschneidkanten, vorzugsweise vier Vorschneidkanten 18, vorgeschniten. Außerdem kommt in vorteilhafter Weise dazu, dass die Kontaktierungsflächen keine blanke Stanzkante hat und somit eine nachträgliche Oberflächenbehandlung (wie zum Beispiel eine Galvanisierung) nicht benötigt wird. Weiterhin entsteht durch das gebogene bzw. geprägte Design der Schneidklemmzone in Form der U-förmigen Geometrie eine sehr stabile und gleichzeitig dennoch federnde Kontaktierung, die die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kontaktelementes 10 deutlich verbessert. Weiterhin besteht durch die vorstehend genannten Aussparungen eine Justierung der Federkennlinie und Kräfte derart, dass diese mit unterschiedlichen Kombinationen einer bekannten (klassischen) Schneidklemme oder Zugentlastung über eine Isolationsklemme kombiniert werden kann. Das Kontaktelement 10 kann beispielsweise als Stift-, Buchsenkontakt oder dergleichen ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Das Design der Schneidklemmzone in Form der U-förmigen Geometrie vereint somit die beiden Eigenschaften, dass nämlich aufgrund der federnden Kontaktierung äußere Einwirkungen auf diese Geometrie infolge von zum Beispiel Temperaturschwankungen, Vibrationen, Zug- und/oder Druckbelastungen auf den elektrischen Leiter und der gleichen ausgeglichen werden können, gleichzeitig aber auch eine ausreichend große Kontaktfläche gegeben ist.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel (Variante 2) nach der Erfindung in mehreren Ansichten dargestellt, das durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet ist.
Dieses Ausführungsbeispiel betrifft ein Kontaktelement 10, bei dem ein elektrischer Leiter einer ummantelten Leitung 16 mitels der Schneidklemm-Technologie verbunden wird, wobei der ummantelte elektrische Leiter in einen Ausschnit des Kontaktelementes 10 eingedrückt und dabei die Ummantelung aufgeschnitten wird, so dass der elektrische Leiter mit dem Material des Kontaktelementes 10, das den Ausschnit bildet, in Berührung kommt und somit elektrisch kontaktiert wird, wobei das Kontaktelement 10 zwei parallel zueinander angeordnete Seitenflächen 21 aufweist, wobei von zumindest einem Ende einer jeden Seitenfläche 21 jeweils eine Abwinklung 24 mit einer Aussparung 25 für den elektrischen Leiter ausgeht.
Das Kontaktelement 10 dieser Ausführungsvariante weist wiederum eine Basis 20 auf, von der zwei planparallel zueinander beabstandete Seitenflächen 21 ausgehen und sich nach oben erstrecken. Das Kontaktelement 10 gemäß dieser Ausführungsvariante weist als Kontaktierungsflächen für den elektrischen Leiter der Leitung 16 Kontaktierungsflächen 23 in Form von Doppelschneidklemmen auf. Diese sind viermal vorhanden, es können aber auch weniger oder mehr als vier dieser Kontaktierungsflächen vorhanden sein. Das Ende einer jeweiligen Seitenfläche 21 weist eine Abwinklung 24 auf, die mit einer Ausnehmung 25 versehen ist. Die Ausnehmung 25 kann beispielsweise die Form aufweisen, die in Figur 4, linke Darstellung, gezeigt ist. Es können aber auch andere geometrische Formen für die Ausnehmung 25 zur Anwendung kommen. Wie insbesondere der Darstellung in Figur 4, unten rechts, entnommen werden kann, sind insgesamt vier Abwicklungen 24 vorhanden, die ausgehend von den Seitenkanten der beiden Seitenflächen 21 sich erstrecken und ebenfalls planparallel, insbesondere dicht beieinander, ausgeführt sind.
Wesentlich und wichtig bei dieser Variante ist es, dass die beiden Abwinklungen 24 jeweils einer Seitenfläche 21 dicht planparallel zueinander angeordnet sind. Die beiden planparallel auf Abstand zueinander angeordneten Seitenflächen 21 bilden zusammen mit den beiden dicht planparallel zueinander angeordneten Abwinklungen 24 mit ihren jeweiligen Ausnehmungen 25 (auch zusammen mit der Basis 25) einen Kasten, in den der elektrische Leiter eingelegt wird und bei diesem Einlegevorgang mit dem Kontaktelement 10 durch den Schneid klemm-Vorgang elektrisch kontaktiert und auch mechanisch in seiner Lage fixiert wird. Wenn dies erfolgt ist, ist der elektrische Leiter grundsätzlich dauerhaft elektrisch kontaktiert und in seiner Lage in dem Kasten des Kontaktelementes 10 fixiert, wobei jedoch im Betrieb des Kontaktelementes 10 bzw. des Steckverbinders, in den ein solches Kontaktelement 10 eingesetzt ist, äußere Einwirkungen wie Temperaturschwankungen, Vibrationen, Zug- und/oder Druckbelastungen auf den elektrischen Leiter und dergleichen vorkommen. Hierbei hat die Gestaltung des Kontaktelementes 10 gemäß der in Figur 4 dargestellten Variante 2 den Vorteil, dass durch die beiden dicht planparallel zueinander angeordneten Abwinklungen 24 einer jeweiligen Seitenfläche 21 die Stabilität der Kontaktflächen erhöht wird. Denn durch die beiden dicht planparallel zueinander angeordneten Abwinklungen 24, die sich an jeweils einer ihrer Seitenfläche 21 abstützen und von dieser ausgehen, wird verhindert, dass der Kasten aufgehen kann, d. h., es wird wirksam verhindert, dass die beiden Seitenflächen 21 sich infolge des eingelegten elektrischen Leiters nach außen (bei Betrachtung der Darstellung in Figur 4 rechts unten die obere Seitenfläche 21 nach oben und die untere Seitenflächen 21 nach unten) aufweiten können. Diese Geometrie der beiden dicht planparallel zueinander angeordneten Abwinklungen 24 verhindert eine solche Aufweitung und verstärkt daher den Kasten. Dadurch wird die Langzeitstabilität der elektrischen Kontaktierung deutlich verbessert, da eine stabile mechanische Lagerung des elektrischen Leiters innerhalb des Kontaktelementes 10 realisiert ist. Dadurch, dass der elektrische Leiter in den beiden Ausnehmungen 25 der beiden Abwinklungen 24 eingelegt und kontaktiert ist, erhöht sich insgesamt auch die Kontaktfläche zwischen dem elektrischen Leiter und dem Kontaktelement 10, sodass dadurch ebenfalls die Langzeitstabilität der Schneidklemm-Kontaktierung deutlich verbessert ist.
Während in dem Ausführungsbeispiel (Variante 2) gemäß Figur 4 dargestellt ist, dass an jedem Ende einer jeden Seitenflächen 21 jeweils eine Abwinklung 24 mit ihrer zugehörigen Ausnehmung 25 vorhanden ist, kann im Sinne einer einfacheren Gestaltung des Kontaktelementes 10 jede Seitenfläche 21 an ihrem jeweiligen Ende auch nur eine Abwinklung 24 aufweisen, wobei dann an dem gleichen Ende der jeweiligen Seitenflächen 21 die beiden dicht planparallel zueinander ausgerichteten Abwinklungen 24 vorhanden sind.
Das Kontaktelement 10 gemäß der zweiten Ausführungsvariante (Variante 2) weist darüber hinaus eine Auflage für die elektrische Leitung 16 auf. Dargestellt sind zwei Fixierlaschen 28 auf jeder Seitenfläche sowie zwei Leitungsauflagen 29 ebenfalls auf jeder Seitenfläche in diesem Bereich der Auflage für die Leitung. Während in Figur 4 dargestellt ist, dass innerhalb der vier Fixierlaschen 28 vier Leitungsauflagen 29 angeordnet sind, kommen auch andere Ausführungen in Betracht, wie zum Beispiel die äußere Anordnung der Leitungsauflage 29 mit dazwischen angeordneten Fixierlaschen 28. Außerdem können auch mehr oder weniger als gezeigten vier Fixierlaschen 28 beziehungsweise Leitungsauflagen 29 zur Anwendung kommen.
Figur 5 zeigt in verschiedenen Ansichten ein weiteres Ausführungsbeispiel (Variante 3) des Kontaktelementes 10 nach der Erfindung. Bei dieser Variante ist im Gegensatz zu der Variante 2, die in Figur 4 dargestellt ist, keine bekannte Schneidklemmzone realisiert, sondern die Kontaktierungsbereiche sind gebogen bzw. geprägt, sodass eine Kontaktierung im Bereich für den elektrischen Leiter ohne blanke Stanzkanten erfolgt. Vorteil dieser Variante ist es, dass ein vorbeschichtetes flächiges Material (wie zum Beispiel ein Bandmaterial) zur Herstellung des Kontaktelementes 10 verwendet werden kann. In Figur 5 unten rechts ist dargestellt, dass ausgehend von den Seitenkanten der Seitenfläche 21 geprägte bzw. gebogene Kontaktierungsflächen 30 vorhanden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind diese Kontaktierungsflächen 30 wiederum viermal vorhanden und somit als Doppel-Schneidklemmzone ausgebildet. Die Schneidklemmzone wird durch eine Umbiegung 31 mit einer zugehörigen Ausnehmung 32 von der einen Seitenfläche 21 gebildet. Die zweite Schneidklemmzone wird durch eine entsprechende Umbiegung 33 mit ebenfalls zugehöriger Ausnehmung 34 gebildet. Diese Umlegung kann wiederum mit
Vorschneidkanten 18, die beispielsweise geprägt sind, versehen werden.
In Figur 6 ist in verschiedenen Ansichten eine weitere Ausführungsform der Erfindung (Variante 4) gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird die vorstehend beschriebene Variante 1 mit der ebenfalls vorstehend beschriebenen Variante 3 miteinander kombiniert.
Die verschiedenen Varianten 1 bis 4 des Kontaktelementes 10, die in den Figuren 1 bis 6 dargestellt sind, können jeweils die Auflagebereiche für die elektrische Leitung 16 (Bezugsziffern 28, 29, wie in Figur 4 bzw. Figur 5 dargestellt) aufweisen. Alternativ oder ergänzend dazu können auch andere Anordnungen zum Einsatz kommen, um das Ende der Leitung 16 an dem Kontaktelement 10 festzulegen. Das bedeutet, dass neben einer Schneidklemmzone 12 des Kontaktelementes 10 eine Auflage für die Leitung 16 vorgesehen ist, wobei die Auflage gebildet ist von zumindest einer von der Basis 20 ausgehenden Leitungsauflage 29 und zumindest einer ebenfalls von der Basis 20 ausgehenden Fixierlasche 28.
Wie teilweise vorstehend schon erwähnt, kann im Bereich einer jeweiligen Aussparung zumindest eine Vorschneidkante 18 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind in jeder Schneidklemmzone Vorschneidkanten 18 vorhanden, um die Ummantelung der Leitung 16 zu durchschneiden, wenn die Leitung 16 in die zugehörige Schneidklemmzone eingesetzt, vorzugsweise eingedrückt wird.

Claims

Neuartige Schneidklemmzone Patentansprüche
1. Kontaktelement (10), bei dem ein elektrischer Leiter einer ummantelten Leitung (16) mitels der Schneidklemm-Technologie verbunden wird, wobei der ummantelte elektrische Leiter in einen Ausschnitt des Kontaktelementes (10) eingedrückt und dabei die Ummantelung aufgeschnitten wird, so dass der elektrische Leiter mit dem Material des Kontaktelementes (10), das den Ausschnit bildet, in Berührung kommt und somit elektrisch kontaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der Leitung (16) als Aussparung von zwei parallel zueinander angeordnete Seitenflächen (21) des Kontaktelementes (10) gebildete zwei gegenüberliegende und senkrecht zueinander verlaufende U-förmige Kontaktierungsbereiche vorgesehen sind, wobei der ummantelte elektrische Leiter von dem nach oben offenen Kontaktierungsbereich in das Kontaktelement (10) eingedrückt und dabei die Ummantelung entfernt wird, so dass die seitlichen Bereiche des nunmehr freigelegten elektrischen Leiters an die U- förmigen Kontaktierungsbereiche zur Anlage kommen und elektrisch unter Druck kontaktiert werden.
2. Kontaktelement (10), bei dem ein elektrischer Leiter einer ummantelten Leitung (16) mittels der Schneidklemm-Technologie verbunden wird, wobei der ummantelte elektrische Leiter in einen Ausschnitt des Kontaktelementes (10) eingedrückt und dabei die Ummantelung aufgeschnitten wird, so dass der elektrische Leiter mit dem Material des Kontaktelementes (10), das den Ausschnitt bildet, in Berührung kommt und somit elektrisch kontaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10) zwei parallel zueinander angeordnete Seitenflächen (21) aufweist, wobei von zumindest einem Ende einer jeden Seitenfläche (21) jeweils eine Abwicklung (24) mit einer Aussparung (25) für den elektrischen Leiter ausgeht
3. Kontaktelement (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abwicklungen (24) jeweils einer Seitenfläche (21) dicht planparallel zueinander angeordnet sind.
4. Kontaktelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer jeweiligen Aussparung zumindest eine Vorschneidkante (18) vorgesehen ist.
5. Kontaktelement (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschneidkante (18) aus dem Material der Seitenfläche (21) geprägt ist.
6. Kontaktelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10) eine Basis (20) aufweist, von der ausgehend die Seitenflächen (21) abstehen, wobei im seitlichen Übergangsbereich der Seitenfläche (21) ausgehend von der Basis (20) eine Materialaussparung vorgesehen ist.
7. Kontaktelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben einer Schneidklemmzone (12) des Kontaktelementes (10) eine Auflage für die Leitung (16) vorgesehen ist, wobei die Auflage gebildet ist von zumindest einer von der Basis (20) ausgehenden Leitungsauflage (29) und zumindest einer ebenfalls von der Basis (20) ausgehenden Fixierlasche (28).
8. Kontaktelement (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Auflage zwei parallel zueinander verlaufende Seitenflächen von der Basis (20) ausgehen und von jeder Seitenfläche die zumindest eine Leitungsauflage (29) sowie die zumindest eine Fixierlasche (28) abstehen.
9, Steckverbinder mit zumindest einem Kontaktelement nach Anspruch 1 und/ oder 2.
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