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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 60/948,585 mit Einreichungsdatum vom 9. Juli 2007, die
hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Eindrück-Drahtsteckverbinder.
Bei Eindrück-Steckverbindern werden, wie bereits der Name
andeutet, einfach die abisolierten Enden von zwei oder mehr Drähten
oder Leitern in einen Steckverbinder eingedrückt. Außer
dem Eindrücken der Drähte in den Steckverbinder
sind keine Betätigungen für das Klemmen, Crimpen,
Biegen, Verschieben der Isolationshülle oder andere Manipulationen
des Steckverbinders erforderlich, um die Verbindung herzustellen, was
einen Eindrück-Steckverbinder hinsichtlich des erforderlichen
Zeitaufwands für die Installation vorteilhaft macht. Eindrück-Steckverbinder
müssen häufig mehrere Aufgabe wie etwa das elektrische
Isolieren der Leiter gegenüber der Umgebung, das Halten der
Leiter in dem Steckverbinder und das Vorsehen einer guten elektrischen
Leitfähigkeit zwischen den Leitern erfüllen.
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Die
Aufgabe des elektrischen Isolierens wird gewöhnlich durch
ein Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material
erfüllt. Das Gehäuse weist allgemein einen hohlen
Innenraum auf. Über Öffnungen in dem Gehäuse
können die abisolierten Enden von zwei oder mehr elektrischen
Leitern in den Innenraum eingeführt werden. Innerhalb des
Gehäuses sind die abisolierten Enden der Leiter vollständig durch
das isolierende Gehäuse umgeben.
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Die
Aufgabe des Vorsehens einer elektrischen Leitfähigkeit
wird durch ein elektrisch leitendes Kurzschlussglied erfüllt.
Das Kurzschlussglied, das häufig als Sammelschiene bezeichnet
wird, ist innerhalb des Gehäuses derart angeordnet, dass
es mit allen in das Gehäuse eingesteckten Leitern verbunden
werden kann. Das Kurzschlussglied sieht einen leitenden Pfad zwischen
allen eingesteckten Leitern vor. Weil die primäre Aufgabe
der Sammelschiene darin besteht, eine Leitfähigkeit vorzusehen,
ist sie gewöhnlich aus einem leitenden Material wie etwa Kupfer
oder einem verzinnten Kupfer ausgebildet. Aber auch eine stark leitende
Sammelschiene sieht keine gute Leitfähigkeit vor, wenn
die Leiter nicht in einem festen Kontakt mit der Sammelschiene gehalten
werden. Deshalb ist gewöhnlich ein Federglied vorgesehen,
das mit der Sammelschiene zusammenwirkt, um die Leiter fest gegen
die Sammelschiene zu drücken. Es sind verschiedene Anordnungen des
Federglieds möglich, wobei es in dem Gehäuse integriert
sein kann, in der Sammelschiene integriert sein kann oder als separate
Komponente in dem Innenraum des Gehäuses montiert sein
kann. In jedem Fall drückt das Federglied alle Leiter in
eine zuverlässige mechanische und elektrische Verbindung
mit dem Kurzschlussglied.
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Die
Aufgabe zum Festhalten der Leiter in dem Gehäuse wird durch
ein Halteglied erfüllt, das gegen die Enden der eingesteckten
Leiter drückt und eine Herausziehen der Leiter in der axialen
Richtung aus dem Gehäuse verhindert. Wie das Federglied kann
auch das Halteglied in dem Gehäuse integriert sein. Alternativ
hierzu können das Halteglied und das Federglied als eine
kombinierte Einheit in dem Gehäuse konfiguriert sein. In
jedem Fall hält das Halteglied die Leiter und verhindert
ein versehentliches Herausziehen der Leiter aus dem Gehäuse.
In einigen Ausführungsformen kann das Halteglied gelöst werden,
sodass die Leiter wahlweise aus dem Gehäuse entfernt werden
können, ohne dass dabei Komponenten beschädigt
werden. In anderen Ausführungsformen ist es wünschenswert,
dass die Leiter unter keinen Umständen aus dem Steckverbinder entfernt
werden können, sodass das Halteglied nicht lösbar
vorgesehen wird.
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Wie
oben genannt, ist das Halteglied häufig in Kombination
mit dem Federglied konfiguriert, um eine Kraft auszuüben,
die den eingesteckten Leiter in einen Kontakt mit dem Kurzschlussglied
drückt und ein Herausziehen des Leiters verhindert. Eine übliche
Konfiguration sieht ein elastisches Metallhalteglied mit darin ausgebildeten
Federfingern vor. Wenn ein Leiter in das Gehäuse eingesteckt
wird, drückt es gegen einen Federfinger und biegt es aus
einer Ruheposition heraus. Durch das Biegen des Federfingers wird
eine Kompressionskraft gegen den Leiter erzeugt, die den Leiter
in einen zuverlässigen Kontakt mit der Sammelschiene drückt.
Der Federfinger ist mit einem Winkel angeordnet, um das Eindrücken des
Leiters an dem Finger vorbei in einer Richtung zu gestatten, aber
das Herausziehen des Leiters in der entgegen gesetzten Richtung
aufgrund der selbstsperrenden Konfiguration des Federfingers zu
unterbinden. Das Drücken des Federfingers gegen den Leiter
erfüllt also die beiden Aufgaben des Drückens des
Leiters gegen die Sammelschiene und des Verhinderns eines Herausziehen
des Leiters aus dem Gehäuse.
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Für
das Drücken des Leiters gegen die Sammelschiene ist natürlich
ein stabiler Aufbau erforderlich, der der Kompressionskraft des
Federfingers standhält. Ein starker Halt für die
Sammelschiene kann durch das Federglied und/oder das Gehäuse vorgesehen
werden, wobei ein Problem entstehen kann, wenn der Steckverbinder
in Verbindung mit einem verlitzten Draht verwendet wird. Verlitzte
Drähte neigen zu einer Abflachung oder einer Spreizung, wenn
sie der Kompressionskraft des Federfingers ausgesetzt werden. Weil
die Kompressions- und Widerstandskräfte des Federfingers
nur bei einer Biegung des Federfingers erzeugt werden, reduziert oder
hebt eine Spreizung des verlitzten Drahtes diese Biegung auf, sodass
die beiden Aufgaben des Federfingers nicht erfüllt werden.
Die vorliegende Erfindung nimmt auf dieses Problem Bezug.
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Ein
weiteres Problem bei einigen herkömmlichen Eindrück-Drahtsteckverbindern
besteht darin, dass diese zwar ausgebildet sind, um verschiedene Anzahlen
von Drähten aufzunehmen, wobei die Steckverbindergehäuse
jedoch angeordnet sind, um alle eingehenden Drähte aus
derselben Richtung zu empfangen. Mit anderen Worten sind die Öffnungen in
den Steckverbindergehäusen alle in derselben Richtung ausgerichtet.
Wenn sich Drähte aus anderen Richtungen dem Steckverbinder
nähern, müssen die Enden von wenigstens einigen
derselben um 180° zurückgebogen werden, damit
der Draht in den Steckverbinder eingeführt werden kann.
Deshalb ist ein zusätzlicher Zeitaufwand für das
Installieren des Steckverbinders erforderlich. Das
U-Patent Nr. 6,132,238 gibt ein Beispiel
für einen derartigen Steckverbinder. Die
US-Patente Nr. 6,093,952 und
4,133,595 dagegen geben
Beispiele von Steckverbindern an, deren Drahtöffnungen
in verschiedenen Richtungen ausgerichtet sind.
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Andere
Probleme bei bestehenden Eindrück-Steckverbindern sind
etwa dadurch gegeben, dass diese relativ voluminös sind.
Deshalb lassen sie sich schwierig in engen Räumen installieren.
Außerdem ist mehr Material für die Herstellung
erforderlich, wodurch die Kosten erhöht werden. Ein ähnliches Problem
ist durch die vergleichsweise kostspieligen Metalle gegeben, die
in den Steckverbindern aus dem Stand der Technik verwendet werden.
Einige Steckverbinder enthalten komplexe Kontakte oder Anschlüsse
aus Kupfer oder ähnlichen Materialien. Diese Kontakte werden
häufig durch mehrfaches Biegen oder Falten aus Rohlingen
ausgebildet, sodass häufig mehrere Materialschichten übereinander liegen.
Bereits die Rohlinge weisen komplexe Formen auf, die ein Stanzen
aus einem Blech erfordern, wodurch wiederum übermäßige
Abfallmengen erzeugt werden. Für viele dieser Kontaktaufbauten
wird Material verschwendet, wodurch die Gesamtkosten des Steckverbinders
nutzlos erhöht werden.
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Die
vorliegende Erfindung gibt einen Eindrück-Drahtsteckverbinder
mit einem verbesserten Gehäuse an, das aus einem linken
und einem rechten Gehäuseteil besteht, die permanent miteinander verbunden
sind. Jedes Gehäuseteil weist eine in einer Richtung ausgerichtete Öffnung
und einen in einer anderen Richtung ausgerichteten Drahtaufnahmekasten
auf. Jeder Drahtaufnahmekasten ist mit der Drahtöffnung
des gegenüberliegenden Gehäuseteils und damit
in einer anderen Richtung als die Drahteingangsöffnung
des Gehäuseteils angeordnet.
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Eine
Anschlussanordnung ist in dem Gehäuse montiert. Die Anschlussanordnung
umfasst eine Feder, die an einer Sammelschiene befestigt ist. Die Feder
weist Federfinger an gegenüberliegenden Seiten der Sammelschiene
auf. Die Federfinger sind mit einer Drahtöffnung ausgerichtet
und drücken gegen in das Gehäuse eingesteckte
Leiter, um diese in einen Kontakt mit der Sammelschiene zu drücken.
Die Sammelschiene weist eine obere Fläche und eine untere
Fläche auf. Die obere Fläche und die untere Fläche
definieren jeweils eine Eintrittskante, eine Austrittskante und
wenigstens eine den Drahtkreuzungsachse, die sich von der Eintrittskante
zu der Austrittskante erstreckt. Die Eintrittskanten der oberen
und der unteren Fläche liegen auf gegenüberliegenden
Seiten der Sammelschiene.
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Die
durch gegenüberliegende Öffnungen in den Steckverbinder
eintretenden Drähte überlappen einander, um ein
möglichst kurzes Gehäuse vorzusehen. Der Anschlussaufbau
ermöglicht eine optimale Nutzung von Metallmaterialien,
sodass die Kosten des Steckverbinders minimiert sind. Die Sammelschiene
ist mit einem Winkel von ungefähr 17 Grad zu der Achse
der Drahteingangsöffnungenangeordnet. Die Sammelschiene
ist also teilweise in dem Pfad des Drahtes angeordnet und sieht
eine vorspringende/winkelige Fläche vor, über
die der Draht gehen muss, wobei das Federglied den Draht gegen die
vorspringende/winkelige Fläche drückt.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht des Eindrück-Steckverbinders
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht durch die Mitte in der Längsrichtung
von 1.
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3 ist
eine Seitenansicht des rechten Gehäuseteils.
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4 ist
eine Draufsicht auf das rechte Gehäuseteil.
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5 ist
eine Ansicht von unten auf das rechte Gehäuseteil.
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6 ist
eine rechte Endansicht des rechten Gehäuseteils.
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7 ist
eine linke Endansicht des rechten Gehäuseteils.
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8 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 von 6.
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9 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 von 6.
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10 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von 6.
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11 ist
eine Seitenansicht des linken Gehäuseteils.
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12 ist
eine Draufsicht auf das linke Gehäuseteil.
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13 ist
eine Ansicht von unten auf das linke Gehäuseteil.
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14 ist
eine rechte Endansicht des linken Gehäuseteils.
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15 ist
eine linke Endansicht des linken Gehäuseteils.
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16 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 16-16 von 14.
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17 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 17-17 von 14.
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18 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 18-18 von 14.
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19 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 19-19 von 14.
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20 ist
eine perspektivische Ansicht einer Anschlussanordnung.
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21 ist
eine Endansicht der Anschlussanordnung von 20.
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22 ist
eine Seitenansicht der Anschlussanordnung.
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23 ist
eine Ansicht entlang der Linie 23-23 von 22.
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24 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 24-24 von 21.
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25 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform,
die derjenigen von 1 ähnlich ist, aber
sechs Drahtöffnungen aufweist.
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26 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform,
die einen Eindrück-Steckverbinder mit drei Polen und zwei Öffnungen
für einen Stromkreis zeigt.
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27 ist
eine Schnittansicht durch einen der Pole des Steckverbinders von 26.
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28 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Anschlussanordnung.
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29 ist
eine Schnittansicht durch die Anschlussanordnung von 28 entlang
der Linie 29-29 von 30.
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30 ist
eine Seitenansicht der Sammelschiene in der Anschlussanordnung von 28.
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31 ist
eine Draufsicht auf die Sammelschiene der Anschlussanordnung von 28.
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32 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Gehäuseteils.
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33 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Gehäuseteils
von 32.
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34 ist
perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
eines Gehäuseteils.
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35 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Gehäuseteils
von 34.
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36 ist
eine Seitenansicht des Gehäuseteils von 34.
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1 zeigt
den Eindrück-Steckverbinder 10 der vorliegenden
Erfindung. Der Eindrück-Steckverbinder weist ein durch
das Bezugszeichen 12 angegebenes Gehäuse auf.
In dieser Ausführungsform ist das Gehäuse aus
zwei Teilen ausgebildet und umfasst ein rechtes Gehäuseteil 14 und
ein linkes Gehäuseteil 16. Jedes Gehäuseteil
weist eine in einer Richtung ausgerichtete Drahteingangsöffnung
und einen in der anderen Richtung ausgerichtete Drahtaufnahmekasten
auf. Eine Testfühleröffnung ist neben der Drahteingangsöffnung
ausgebildet.
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Details
des rechten Gehäuseteils 14 sind in 2–10 gezeigt.
Wie in 3 gezeigt, weist das Gehäuseteil allgemein
einen unteren Abschnitt auf der linken Seite auf, der in einen zentralen
Abschnitt übergeht, der wiederum mit einem oberen Abschnitt
auf der rechten Seite verbunden ist. Der untere Abschnitt wird durch
eine allgemein U-förmige Wand 18 gebildet. Die
Wand 18 ist an dem mittleren Abschnitt durch Sperröffnungen 20A, 20B begrenzt. Der
mittlere Abschnitt umfasst einen Drahtaufnahmekasten 22,
der eine Endwand 24 und eine U-förmige Führungswand 26 aufweist.
Diese Wände definieren eine hohle Kammer, die das Ende
eines in den Steckverbinder eingesteckten Drahts aufnimmt. Die Führungswand 26 neigt
sich wie in 8 gezeigt schräg nach
links unten, um das Führen eines eingesteckten Drahtes
in den Kasten 22 zu unterstützen. Das linke Ende
der Führungswand 26 endet an einer winkeligen
Federhaltefläche 28. Die oberen Flächen
der Führungswand bilden ein Paar von lateral beabstandeten
Absätzen 30. In 8 ist deutlich
zu erkennen, dass sich der Drahtaufnahmekasten 22 in der
Figur nach links öffnet bzw. in dieser Richtung ausgerichtet ist.
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Wie
weiterhin in 8 gezeigt, ist über
der Führungswand 26 und neben den oberen Absätzen der
U-förmigen Wand 18 ein S-förmiger externer Flansch 32 vorgesehen.
Dieser Flansch stößt gegen einen entsprechenden
Flansch des linken Gehäuseteils, was weiter unten erläutert
wird. Der Flansch 32 geht in den oberen Abschnitt über,
der eine allgemein ovale Schale 34 umfasst. In dem linken
Ende der Schale ist eine zweite Federhaltefläche 36 vorgesehen,
was am besten in 7 zu erkennen ist. Das rechte
Ende der Schale ist durch eine Endwand 38 bedeckt. Eine
Drahteingangsöffnung 40 ist durch eine Drahtrohr 42 definiert.
Das innere Ende des Rohrs 42 verjüngt sich wie
in 8 gezeigt und grenzt an einen Drahthalteblock 44.
Der Drahthalteblock ist direkt über den Absätzen 30 vorgesehen. Eine
Testfühleröffnung 46 wird durch eine
Testrohr 48 definiert (6).
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11–19 zeigen
Details des linken Gehäuseteils 16. Ein Hauptkörperteil 50 weist
einen Drahtaufnahmekasten 52 auf, der von dem Körperteil nach
oben vorsteht. Der Drahtaufnahmekasten weist eine Endwand 54 auf
(16). Ein bogenförmiger Stoßteil 56 erstreckt
sich von dem Drahtaufnahmekasten. Ein innerer Flansch 58 ist
an dem Körperteil 50 und dem Stoßteil 56 befestigt.
Der innere Flansch ist etwas von den äußeren Kanten
des Körpers und des Stoßteils zurückgesetzt,
wie am besten in 14 zu erkennen ist. Der Flansch
ist wie in der Seitenansicht von 11 gezeigt
etwas S-förmig ausgebildet, um der Form des äußeren
Flansches 32 zu entsprechen. Ein gekrümmter Rand 60 erstreckt
sich unterhalb des Körperteils. Zwei Arme 62 erstrecken
sich von dem Rand 60 nach vorne. Die Arme enden in nach
außen gerichteten Haken 64.
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Wenn
die Gehäuseteile miteinander verbunden sind, passt der
innere Flansch 58 in den äußeren Flansch 32 des
rechten Gehäuseteils, wobei der äußere
Flansch gegen die Endflächen des Stoßteils und
des Körperteils stößt. Der Rand 60 und
die Arme 62 passen in die U-förmige Wand 18 des
rechten Gehäuses. Die Haken 64 rutschen in die
Sperröffnungen 20A, 20B, um in die Enden
der Wand 18 einzugreifen und die zwei Gehäuseteile
zusammenzuhalten.
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Ein
U-förmiger Ausschnitt 66 (15) ist
in einer Endwand 68 des Hauptkörperteils definiert.
Direkt über dem Ausschnitt 66 ist eine Drahteingangsöffnung 70 vorgesehen,
die sich durch den Hauptkörperteil erstreckt. Das Innere
des Körpers weist einen sich verjüngenden Ring 72 auf,
der das innere Ende der Drahtöffnung definiert. Die rechte
Endfläche des Rings definiert eine Federhaltefläche 74.
Ein Drahthalteblock 76 ist an dem oberen Rand des sich verjüngenden
Rings 72 befestigt. Der Drahthalteblock 76, der
obere Teil des Rings 72, der Drahtaufnahmekasten 52 und
die Endwand 54 definieren eine hohle Kammer, die das Ende
eines in den Steckverbinder eingesteckten Drahts aufnimmt. Unter
dem internen Flansch sind eine zentrale Rippe 78 und zwei winkelige
Federhalterippen 80 vorgesehen. Die Rippen 80 sind
mit den Absätzen 82 verbunden. Die Absätze
und der Drahthalteblock 76 unterstützen die Positionierung
der Sammelschiene, was weiter unten beschrieben wird.
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In 20–24 ist
eine Anschlussanordnung 84 gezeigt. Die Anschlussanordnung
umfasst eine Sammelschiene 86, die auf einem Federglied 88 gehalten
wird. Das Federglied umfasst einen Fuß 90, der
an einer ersten Falzlinie mit einem ersten, nach oben gerichteten
Schenkel 92 und an einer zweiten Falzlinie mit einem zweiten,
nach unten gerichteten Schenkel 94 verbunden ist. Der Fuß weist
ein Paar von beabstandeten Bändern 96 auf. Die
Bänder weisen Öffnungen (nicht gezeigt) auf, um
Nieten der Sammelschiene wie weiter unten beschrieben aufzunehmen.
Jeder Schenkel 92, 94 umfasst einen U-förmigen
Schlitz, der einen Federfinger 98 definiert. Der Federfinger
ist an einem Ende einstückig mit dem Schenkel verbunden
und weist ein gegenüberliegendes freies Ende 100 auf.
Wie in 22 und 24 gezeigt,
sind die Federfinger 98 aus der Ebene der Schenkel 92, 94 heraus
gebogen. Das freie Ende 100 kann weiterhin etwas winkelig
zu dem Rest des Fingers angeordnet sein, um einen optimalen Winkel
für das Drücken gegen einen unter dem Federfinger
eingesteckten Draht vorzusehen. Das Federglied 88 ist vorzugsweise
aus einem elastischen Material wie etwa Edelstahl ausgebildet.
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Der
in dem Gehäuse installierte Federfinger 92 liegt
der Drahteingangsöffnung 40 gegenüber,
sodass ein in das rechte Gehäuseteil eingesteckter Draht
auf den Federfinger trifft und diesen nach oben bewegt, wenn der
Draht in das Gehäuse eintritt. Das freie Ende des Federfingers 92 drückt
gegen den Leiter, wodurch ein Herausziehen des Leiters aus dem Gehäuse
verhindert wird und der Leiter in eine zuverlässige Verbindung
mit der oberen Fläche der Sammelschiene 86 gedrückt
wird. Ein Federfinger 94 ist in ähnlicher Weise
gegenüber der Drahteintangsöffnung 70 angeordnet.
Ein in die Öffnung 70 des linken Gehäuseteils
eingesteckter Draht trifft auf Federfinger 94 und drückt
diesen nach unten. Das freie Ende des Federfingers 94 hält
den Leiter in dem Gehäuse und drückt ihn in eine
Verbindung mit der unteren Fläche der Sammelschiene.
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Im
folgenden werden Details der Sammelschiene 86 beschrieben.
Die Sammelschiene ist ein allgemein rechteckiges Glied aus verzinntem
Kupfer. Die Sammelschiene definiert eine Dicke zwischen einer oberen
Fläche 102 und eine unteren Fläche 104. Es
ist zu beachten, dass die Angaben „oben" und „unten"
lediglich der Verdeutlichung des Aufbaus dienen und sich nicht auf
die tatsächliche Ausrichtung der installierten Sammelschiene
beziehen. Die obere Fläche der Sammelschiene 86 definiert
weiterhin eine Eintrittskante 106A, eine Austrittskante 108A und
eine den Drahtkreuzungsachse 110A, dies sich von der Eintrittskante
zu der Austrittskante erstreckt. Unter der Eintrittskante ist hier
die Kante der Sammelschiene zu verstehen, die zuerst durch einen
in das Gehäuse eintretenden Leiter gekreuzt wird, während
unter der Austrittskante die Kante der Sammelschiene zu verstehen
ist, die zuletzt durch einen eintretenden Leiter gekreuzt wird.
Der Draht erstreckt sich entlang der Drahtkreuzungsachse, was durch den
Aufbau des Gehäuses und die Position der Sammelschiene
in dem Gehäuse bedingt wird. Die untere Fläche
der Sammelschiene 86 definiert entsprechend eine Eintrittskante 106B,
eine Austrittskante 108B und eine Drahtkreuzungsachse 110B,
die sich von der Eintrittskante zu der Austrittskante erstreckt. Es
ist zu beachten, dass die Eintrittskanten 106A, 106B auf
gegenüberliegenden Seiten der Sammelschiene liegen.
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Die
Sammelschiene 86 ist an dem Fuß 90 des
Federglieds 88 mittels Nieten 112 befestigt, die sich
in die Öffnungen des oben beschriebenen Fußes erstrecken.
Die Nieten 112 auf der oberen Fläche 102 können
gebildet werden, indem ein Teil der Sammelschiene entsprechend gebogen
wird. Es ist zu beachten, dass auch andere Verfahren für
die Befestigung der Sammelschiene an dem Federglied verwendet werden
könne, wie etwa ein Crimpen, Kleben usw. Alternativ hierzu
kann die Sammelschiene auch überhaupt nicht an der Feder
fixiert werden. Statt dessen kann sie durch das Gehäuse
gehalten werden.
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Wie
in 22 und 24 gezeigt,
weist die Sammelschiene eine Drahtaufnahmetasche 114 auf, die
sich unter jeder Fläche und auf jeder Drahtkreuzungsachsen
erstreckt. Außerdem erstreckt sich ein Drahtdrückvorsprung 116 über
jeder Fläche auf jeder der Drahtkreuzungsachsen. Die Taschen 114 und
die Vorsprünge 116 können durch Prägen
der Sammelschiene ausgebildet werden, wobei eine Tausche auf einer
Fläche und ein entsprechender Vorsprung auf der anderen
Fläche der Sammelschiene erzeugt wird. Wie gezeigt, bilden
die Taschen 114 und die Vorsprunge 116 einen schlangenförmigen
Pfad für den Leiter, den dieser über die Fläche
der Sammelschiene zurücklegen muss. Diese Konfiguration
unterstützt den Federfinger 98 dabei, die Leiter
in dem Gehäuse zu halten. Die Taschen 114 umgeben
den Leiter wenigstens teilweise auf drei Seiten, um ein Spreizen
eines verlitzten Drahts zu verhindern. Weitere Details dieses Aufbaus
sind in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 11/763,096 vom
14. Juli 2007 angegeben, die hier unter Bezugnahme eingeschlossen
ist.
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2 zeigt
den montierten Steckverbinder und erläutert, wie die einzelnen
Teile zusammenwirken. Wie weiter oben genannt, passt der äußere Flansch 32 des
rechten Gehäuseteils über den inneren Flansch 58 des
linken Gehäuseteils und grenzt an den Stoßteil 56 und
den Körperteil 50 des linken Gehäuseteils.
Die Haken 64 halten die zwei Gehäuseteile zusammen.
Das Federglied 88 wird zwischen den Gehäuseteilen
fixiert gehalten. Die Sammelschiene 86 wird lateral auf
der linken Seite durch den Halteblock 76 und auf der rechten
Seite durch den Halteblock 44 gehalten. Die Absätze 82 und 30 verhindern
eine nach oben oder unten gerichtete Bewegung der Sammelschiene.
Der nach oben gerichtete Schenkel 92 des Federglieds ist
zwischen der Federhaltefläche 36 des rechten Gehäuseteils
und den Federhalterippen 80 des linken Gehäuseteils
gefangen. Der nach unten gerichtete Schenkel 94 ist zwischen der
Federhaltefläche 28 des rechten Gehäuseteils und
der Federhaltefläche 74 des linken Gehäuseteils gefangen.
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Im
Folgenden werden die Nutzung, der Betrieb und die Funktion des Steckverbinders
beschrieben. Das abisolierte Ende eines Drahtes wird in die Drahteingangsöffnung 40 des
rechten Gehäuseteils eingeführt. Dabei trifft
es auf den Federfinger 98 des Schenkels 92 und
drückt den Finger nach oben, wenn es weiter in das Gehäuse
eingeführt wird. Das Ende des Leiters tritt schließlich
in den Drahtaufnahmekasten 52 des linken Gehäuseteils
ein, wodurch es in seiner Position verankert wird und ein Spreizen eines
verlitzten Drahtes verhindert wird. Das abisolierte Ende eines zweiten
Drahtes wird in die Drahteinfangsöffnung 70 des
linken Gehäuseteils eingeführt. Dabei trifft es
auf den Federfinger 98 des Schenkels 94 und drückt
den Finger nach unten, wenn es weiter in das Gehäuse eingeführt
wird. Das Ende des Leiters tritt in den Drahtaufnahmekasten 22 des
rechten Gehäuseteils ein, wodurch es in seiner Position
verankert wird und ein Spreizen eines verlitzten Drahtes verhindert
wird.
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Es
ist zu beachten, dass die Drahteingangsöffnungen und die
Sammelschiene derart angeordnet sind, dass die Sammelschiene mit
einem Winkel von ungefähr 17° zu den Achsen der
Drahtöffnungen angeordnet ist. Das heißt, die
Sammelschiene ist mit einem Winkel von ungefähr 17° angeordnet
und stört deshalb den Bewegungspfad des Drahtes, indem
sie eine vorspringende/winkelige Fläche vorsieht, über die
der Draht gehen muss, während das Federglied den Draht
in die vorspringende/winkelige Fläche drückt.
Dadurch werden die Haltekraft der Feder und der elektrische Kontakt
zwischen der Sammelschiene und dem Leiter verbessert. Die Sammelschiene
ist zwischen dem unteren Rand der Öffnung 40 und
der Tangentiallinie zu dem oberen Rand der Öffnung 70 angeordnet.
Dementsprechend kontaktieren die, Leiter die Sammelschiene auf gegenüberliegenden
Seiten. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung des Sammelschienenmaterials,
wobei die Leiter einander überlappen, um eine kleinere
Länge des Gehäuses zu ermöglichen. Indem
die Drahtöffnung in einem Gehäuseteil und der
Aufnahmekasten in dem anderen Gehäuseteil ausgebildet sind,
kann ein kompakterer Aufbau des Gehäuses vorgesehen werden.
Der Aufbau des Gehäuses ermöglicht es außerdem,
auf eine Abdeckung für die hinteren Enden, d. h. die Drahteingangsenden,
der Gehäuseteile zu verzichten. Der Grund hierfür
ist, dass die Anschlussanordnung zwischen den Gehäusen
gehalten wird, sodass keine separate Halteabdeckung erforderlich
ist.
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25 zeigt
eine Version mit sechs Öffnungen eines Eindrück-Steckverbinders 118 für
einen Stromkreis. Der Aufbau des Gehäuses und des Anschlusses
ist im wesentlichen identisch mit demjenigen der zuvor beschriebenen
Ausführungsform, wobei die Einrichtungen jedoch verdoppelt
sind, um zwei zusätzliche Drahtöffnungen in jedem
Gehäuse und zwei zusätzliche Federfinger oben
und unten an dem Federglied vorzusehen.
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26 und 27 zeigen
eine weitere alternative Ausführungsform. Dabei handelt
es sich um einen Eindrück-Steckverbinder 120 mit
drei Polen und zwei Öffnungen für einen Stromkreis.
Der Aufbau der Pole ist identisch mit demjenigen der Ausführungsform
von 1. Es sind ein linkes Gehäuseteil 122 und
ein rechtes Gehäuseteil 124 vorgesehen. Jedes Gehäuseteil
weist eine Drahteingangsöffnung 126 und einen
Drahtaufnahmekasten 128 gegenüber der Drahteingangsöffnung
des anderen Gehäuseteils auf. Der elektrische Anschluss 130 ist
weitgehend identisch mit demjenigen des Anschlusses 84.
Es sind drei separate Anschlüsse 130 vorgesehen,
die jeweils zwei Drähte aufnehmen. Dieser Steckverbinder
sieht also separate Verbindungen zwischen drei Drahtpaaren vor.
Die Pole sind mit einem Winkel von 120° in einer Ebene
quer zu der Längsachse voneinander beabstandet. Diese Anordnung
gestattet die Platzierung von drei separaten Polen in einem kompakten Aufbau.
Weitere Details der winkeligen Anordnung sind in der US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 11/774,858 vom 9. Juli 2007 beschrieben, die
hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
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28 und 29 zeigen
eine alternative Ausführungsform einer elektrischen Anschlussanordnung 132.
Dieser Anschluss ist dem Anschluss 84 weitgehend ähnlich,
wobei er sich jedoch in der Beziehung zwischen der Sammelschiene
und der Feder unterscheidet. Die Anschlussanordnung 132 weist eine
Sammelschiene 134 auf, die auf einem Federglied 136 gehalten
wird. Das Federglied umfasst einen Fuß 138, der
mit einem nach oben gerichteten Schenkel 140 und einem
nach unten gerichteten Schenkel 142 verbunden ist. Der
Fuß weist ein Paar von beabstandeten Bändern 144 auf.
Ein U-förmiger Schlitz in jedem Schenkel definiert einen
Federfinger 146. Der Federfinger weist ein freies Ende 148 auf.
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Die
Sammelschiene 134 weist eine obere Fläche 150 und
eine untere Fläche 152 auf. Wie zuvor werden die
Angaben „oben" und „unten" nur zu Erläuterungszwecken
verwendet. Wie in 30 und 31 gezeigt,
definiert die obere Fläche 150 der Sammelschiene 134 weiterhin
eine Eintrittskante 154A und eine Austrittskante 156A.
Wiederum ist unter der Eintrittskante die Kante der Sammelschiene zu
verstehen, die zuerst durch einen in den Gehäuseteil eintretenden
Leiter gekreuzt wird, während unter der Austrittskante
die Kante der Sammelschiene zu verstehen ist, die zuletzt durch
einen eintretenden Leiter gekreuzt wird. Die untere Fläche
der Sammelschiene 152 definiert entsprechend eine Eintrittskante 154B und
eine Austrittskante 156B. Es ist zu beachten, dass die Eintrittskanten 154A und 154B auf gegenüberliegenden
Seiten der Sammelschiene liegen.
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Die
Sammelschiene 134 ist an dem Fuß 138 des
Federglieds 88 mittels Nieten 158 befestigt, die sich
in Öffnungen in dem Fuß erstrecken.
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Wie
in 28–31 gezeigt,
weist die Sammelschiene eine Drahtaufnahmetasche 160 auf, die
sich unter jeder Fläche erstreckt. Außerdem ist ein
Drahtdrückvorsprung 162 vorgesehen, der sich über
jeder Fläche erstreckt. Die Taschen 160 und die Vorsprünge 162 können
durch Prägen der Sammelschiene ausgebildet werden, wobei
eine Tasche auf einer Fläche und ein entsprechender Vorsprung
auf der anderen Fläche erzeugt werden. Die Tasche auf einer
Fläche ist mit dem Vorsprung auf der anderen Fläche
ausgerichtet, um die Flächen allgemein symmetrisch vorzusehen.
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32 und 33 zeigen
eine alternative Ausführungsform des Gehäuses.
Dabei handelt es sich um ein zweiteiliges Einschnappgehäuse 164, das
allgemeinen einen Aufbau wie in 1–19 gezeigt,
aber eine andere Verriegelungsanordnung aufweist. Es sind ein linkes
Gehäuseteil 166 und ein rechtes Gehäuseteil 168 vorgesehen.
Das linke Gehäuseteil weist eine obere Drahteingangsöffnung 170 und
einen Drahtaufnahmekasten 172 auf. Das rechte Gehäuseteil
weist eine Drahteingangsöffnung 174 und einen
Drahtaufnahmekasten 176 gegenüber der oberen Drahteingangsöffnung 170 des
anderen Gehäuseteils auf. Die Drahteingangsöffnungen
sind in entgegen gesetzten Richtungen ausgerichtet. Der elektrische
Anschluss 132 passt in das Innere des Gehäuseteils.
Oben an dem linken Gehäuseteil ist eine Verriegelungsplatte 178 mit
einem nach oben gerichteten Haken 180 vorgesehen. Die Platte
passt durch eine Riegel 182 an dem rechten Gehäuseteil, sodass
der Haken 180 mit dem Riegel verbunden werden kann, um
die Gehäuseteile zusammenzuhalten. Eine entsprechende Verriegelungsplatte 184 ist in
der Nähe des linken Gehäuseteils vorgesehen, wo sie
mit einem Riegel 186 an der unteren Seite des rechten Gehäuseteils
verbunden werden kann.
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Eine
weitere alternative Ausführungsform eines Gehäuses
ist durch das Bezugszeichen 188 in 34–36 angegeben.
Dieses Gehäuse ist demjenigen von 1–19 darin ähnlich,
dass es eine obere und eine untere Öffnung 190, 192 und Drahtaufnahmekästen 194, 196 aufweist.
Anstelle der zuvor beschriebenen Schnapppassung weist das Gehäuse 188 jedoch
eine obere und eine untere Gehäusehälfte 198, 200 auf,
die entlang von Verbindungsflächen 202 ultraschallgeschweißt
sind. Dies sieht einen besonders kompakten Aufbau vor. Der elektrische
Anschluss 132 passt in das Innere des Gehäuses.
Wie in 35 gezeigt, weist das Innere der
unteren Gehäusehälfte. einen Sitz 204 zum
Halten der Sammelschiene an einem Fußteil des Anschlusses
auf. Absätze 206 zwischen dem Sitz 204 halten
den nach unten gerichteten Schenkel 142 der Feder 136,
während eine obere Wand 208 den nach oben gerichteten
Schenkel 140 hält. Ähnliche Flächen
in dem oberen Gehäuse 198 dienen dazu, den Anschluss
in seiner Position zu halten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6132238 [0008]
- - US 6093952 [0008]
- - US 4133595 [0008]