DE102011000979B4

DE102011000979B4 - Federkäfig

Info

Publication number: DE102011000979B4
Application number: DE102011000979A
Authority: DE
Inventors: Katja Zarges; Andreas Cordt; Philipp Jürgensmeier; Lars Wattenberg
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-03-01
Also published as: WO2012116970A1; DE102011000979A1

Abstract

Federkäfig (1), mit einem Klemmabschnitt (2) zur klemmenden Befestigung des Federkäfigs (1) an einer Kontakthülse (3), einer ersten Kontaktfeder (6) zur klemmenden Befestigung eines Leiters in dem Federkäfig (1) und einer Aussparung (4) zur Aufnahme der ersten Kontaktfeder (5), wobei der Federkäfig (1) derart ausgestaltet ist, dass die Kontakthülse (3) und der Leiter in den Federkäfig (1) einführbar sind, der Klemmabschnitt (2) derart ausgestaltet ist, dass die in den Federkäfig (1) eingeführte Kontakthülse (3) von dem Klemmabschnitt (2) wenigstens teilweise klemmend umschlossen ist, die erste Kontaktfeder (6) an ihrem ersten Ende (9) in der Aussparung (4) mit dem Federkäfig (1) lösbar verbunden ist und an ihrem zweiten Ende (11) den in den Federkäfig (1) eingeführten Leiter gegen die Kontakthülse (3) klemmt, und die erste Kontaktfeder (6) und der Federkäfig (1) derart ausgestaltet sind, dass die erste Kontaktfeder (6) durch das Einführen des Leiters wenigstens teilweise auf eine Innenwandung (10) des Federkäfigs (1) abgelegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Federkäfig, mit einem Klemmabschnitt zur klemmenden Befestigung des Federkäfigs an einer Kontakthülse und einer ersten Kontaktfeder zur klemmenden Befestigung eines Leiters in dem Federkäfig.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von elektrischen Anschlussvorrichtungen und elektrischen Anschlussklemmen bekannt, die zum Anschließen eines oder mehrerer Leiter verwendbar sind. Derartige Anschlussklemmen werden meist aus stanz-biegetechnisch erzeugten Bauteilen hergestellt, wobei zunächst ein Grundblech ausgestanzt wird, welches anschließend zur Ausbildung eines Federkäfigs entlang vorgesehener Biegekanten umgebogen wird. Dabei wird die Kontaktfeder aus einem Biegeabschnitt des Grundblechs erzeugt und in einem Klemmbereich für den anzuschließenden Leiter hineingebogen, um den anzuschließenden Leiter gegen den Klemmbereich der elektrischen Anschlussklemme zu klemmen. Eingefasst wird ein derartiger Federkäfig bzw. eine derartige elektrische Anschlussklemme vielfach von einem Gehäuse aus Kunststoff.
Aus der DE 10 2008 032 837 A1 ist eine elektrische Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Leiters mit wenigstens einer Kontakthülse aus einem leitenden Material mit einer Freimachung für eine Kontaktfeder und einer dort angeordneten Kontaktfeder bekannt, die einen von einer Einsteckseite in die Kontakthülse eingesteckten Leiter gegen die Innenwandung der Kontakthülse klemmt, wobei die Kontaktfeder durch die Freimachung nach außen geschwenkt werden kann.
Aus der US 5 536 186 A ist ein weiblicher Anschluss zur Aufnahme eines männlichen Anschlusses mit einen Körper bekannt, der ein Gehäuseteil zur Aufnahme des männlichen Anschlusses und eine in dem Gehäuseteil angeordnete Blattfeder aufweist.
Aus der WO 03/07 73 68 A2 ist ein Verbinder zum Anschließen elektrischer Leiter bekannt, der ein Gehäuse, eine im Wesentlichen rechteckige elektrisch leitende Sammelschiene und eine Druckfeder aufweist.
Aus der DE 101 52 520 A1 ist ein Klemmanschluss für einen elektrischen Leiter bekannt.
Aus der DE 691 16 175 T2 ist ein elektrischer Verbinder zur Anbringung an einem Anschlußstift in einer Hochschwingungsumgebung bekannt, wobei der Verbinder einen Verbinderanschluß mit einem Kabeleingriffsende zur Anbringung an einem Kabel und ein Kopplungsende für einen Eingriff mit dem Anschlußstift aufweist.
Nachteilig bei derartigen Anschlussklemmen ist, dass nach einer Mehrzahl von Klemmvorgängen eines Leiters, also von einem Einführen und Klemmen des Leiters in den Federkäfig sowie Aufheben der Klemmung und Entfernen des Leiters aus dem Federkäfig, der Leiter nicht mehr in ausreichend sicherer Weise in dem Federkäfig der Anschlussklemme fixierbar ist. Insbesondere ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anschlussklemmen nachteilig, dass nach einer Mehrzahl von Klemmvorgängen die Andruckkraft der den Leiter festklemmenden Kontaktfedern nicht mehr in ausreichendem Maße gegeben ist, was zu einer Reduktion der Stromtragfähigkeit der Anschlussklemme führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Federkäfig für eine elektrische Anschlussklemme anzugeben, der auch nach einer Mehrzahl vor Klemmvorgängen eines Leiters in dem Federkäfig ein verlässliches und sicheres Klemmen des Leiters derart ermöglicht, dass auch nach der Mehrzahl von Klemmvorgängen die Stromtragfähigkeit der elektrischen Anschlussklemme nicht beeinträchtigt wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach wird die Aufgabe gelöst, durch einen Federkäfig, mit einem Klemmabschnitt zur klemmenden Befestigung des Federkäfigs an einer Kontakthülse und einer ersten Kontaktfeder zur klemmenden Befestigung eines Leiters in dem Federkäfig, wobei der Federkäfig einen Innenraum derart aufweist, dass die Kontakthülse und der Leiter in den Innenraum einführbar sind, der Klemmabschnitt derart ausgestaltet ist, dass von dem Klemmabschnitt die in dem Innenraum des Federkäfigs eingeführte Kontakthülse wenigstens teilweise klemmend umschließbar ist, die erste Kontaktfeder an ihrem ersten Ende in dem Innenraum an einer Innenwandung des Federkäfigs mit dem Federkäfig lösbar verbunden ist und an ihrem zweiten Ende durch die Federkraft beaufschlagt in den Innenraum strebt und, wenn die Kontakthülse in Richtung des Innenraums, vorzugsweise in den Innenraum, eingeführt und von dem Klemmabschnitt wenigstens teilweise klemmend umschlossen ist, in Richtung der Kontakthülse strebt, die erste Kontaktfeder derart mit Federkraft beaufschlagt ist, dass durch die erste Kontaktfeder der in dem Innenraum eingeführte Leiter gegen die Kontakthülse klemmbar ist, und die erste Kontaktfeder und der Federkäfig derart ausgestaltet sind, dass die erste Kontaktfeder durch das Einführen des Leiters wenigstens teilweise auf die Innenwandung des Federkäfigs ablegbar ist.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem, wie vorab ausgeführt, die Kraft zum Halten des Leiters aus einem den Federkäfig umschließenden Kunststoffgehäuse mitgetragen wurde, vorzugsweise ausschließlich der Federkäfig die Kraft zum Halten des Leiters dadurch trägt, dass die Kontaktfeder beim Einführen des Leiters wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, auf die Innenwandung des Federkäfigs ablegbar ist. In diesem Zusammenhang ist weiterhin bevorzugt, dass der Federkäfig, der Klemmabschnitt und/oder die Kontaktfeder aus einem leitenden Material, insbesondere aus einem Metall ausgeführt sind. Somit ermöglicht der erfindungsgemäße Federkäfig eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbesserte Klemmung des Leiters in dem Federkäfig dadurch, dass die Kontaktfeder auf einen Teil des Federkäfigs, die Innenwandung, ablegbar ist. Mit anderen Worten ist also vorgesehen, dass der Federkäfig die Kontaktfeder vorzugsweise umgreifend derart umschließt, dass die Kontaktfeder wenigstens an einer ihrer Seiten auf die Innenwandung des Federkäfigs wenigstens teilweise beim Einführen des Leiters ablegbar ist.
Grundsätzlich kann die Kontaktfeder als eine beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Kontaktfeder ausgeführt sein. Ganz besonders bevorzugt ist die Kontaktfeder jedoch als Blattfeder ausgeführt, wobei die Kontaktfeder vorzugsweise an ihrem ersten Ende anliegend, vorzugsweise unmittelbar anliegend, an der Innenwandung des Federkäfigs angeordnet ist. Dabei ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Federkäfig und die Kontaktfeder zweiteilig ausgeführt sind, die Kontaktfeder also in den Federkäfig einführbar und in dem Federkäfig fixierbar ist. Dabei kann die Kontaktfeder einen Vorsprung, also beispielsweise eine Verbreiterung oder einen Flügel, aufweisen, welche in einer zu dem Vorsprung korrespondierenden Aussparung in den Federkäfig einsetzbar ist. Nach dem Einsetzen der Kontaktfeder in den Federkäfig bzw. in die zur Aufnahme der Kontaktzunge an ihrem ersten Ende vorgesehene Aussparung kann ein Teil des Federkäfigs zur Fixierung der Kontaktfeder in dem Federkäfig umgebogen werden. Der erfindungsgemäße Federkäfig ermöglicht durch eine derartige mehrteilige Bauweise durch separates Vorsehen des Federkäfigs und der Kontaktfeder ein wesentlich gegenüber dem Stand der Technik verringertes Setzen der Feder beim Anschluss eines Leiters, insbesondere bei einem Leiter mit einem maximal für den Federkäfig vorgesehenen Querschnitt.
Ferner ist bevorzugt, dass der Klemmabschnitt als ein „Schenkel” des Federkäfigs ausgebildet ist, wobei der Federkäfig vorzugsweise zwei symmetrisch angeordnete Klemmabschnitte aufweist. Durch ein Aufspreizen kann die Kontakthülse in den Innenraum des Federkäfigs eingeführt werden und nach dem Einführen durch ein Zusammendrücken der Klemmabschnitte mit dem Federkäfig klemmend fixiert werden. Die Kontakthülse kann als eine beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Kontakthülse ausgeführt sein und insbesondere ein lineares Einführen des anzuschließenden Leiters von einer Einsteckseite in die Kontakthülse hinein ermöglichen, wobei der Leiter vorzugsweise im Bereich der Klemmstelle gegen eine Innenwandung der Kontakthülse von der Kontaktfeder, insbesondere von dem zweiten Ende der Kontaktfeder geklemmt wird. Ferner kann die Kontakthülse wie in DE 10 2008 032 837 beschrieben ausgeführt sein.
Der erfindungsgemäße Federkäfig ermöglicht somit in vorteilhafter Weise auch bei einer Vielzahl von Klemmvorgängen, also von einem Einführen und Klemmen des Leiters in den Federkäfig sowie Aufheben der Klemmung und Entfernen des Leiters aus dem Federkäfig, eine auch auf Dauer gleichmäßige Andruckkraft der Kontaktfeder, so dass der Federkäfig auch über längere Nutzungszeiträume eine ausreichende Stromtragfähigkeit gewährleistet.
Unter „ablegen” bzw. „ablegbar” soll dabei im Rahmen der Erfindung beispielsweise ein teilweises oder gänzliches „gerademachen” der Kontaktfeder zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende derart verstanden werden, dass die Kontaktfeder nicht nur an ihrem ersten Ende, sondern auch entlang ihrer Erstreckung in Richtung des zweiten Endes wenigstens teilweise die Innenwandung berührt. Ferner kann unter dem Begriff „ablegbar” verstanden werden, dass die Kontaktfeder, welche als Blattfeder beispielsweise in verschiedenen Biegeradien krümmbar ist, in ihrem ersten Zustand, in dem der Leiter nicht in den Federkäfig eingeführt ist, gekrümmt ist, und in ihrem zweiten Zustand, in welchem der Leiter in den Federkäfig eingeführt ist, sich beispielsweise wenigstens teilweise linear derart erstreckt, dass die Kontaktfeder wenigstens teilweise an der Innenwandung des Federkäfigs anliegt oder sich im Wesentlichen parallel dazu erstreckt, vorzugsweise jedoch nicht in den Innenraum oder nur teilweise in den Innenraum herein erstreckt.
Grundsätzlich kann die Kontaktfeder beliebig ausgestaltet sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass sich die erste Kontaktfeder zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende im Wesentlichen gekrümmt erstreckt, vorzugsweise zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende gekrümmt erstreckt. Demnach ist also vorgesehen, dass die Kontaktfeder sich entlang ihrer Erstreckung im Wesentlichen gebogen erstreckt, wobei im Bereich des ersten Endes durchaus eine lineare Erstreckung zur besseren Fixierung an dem Federkäfig ausgebildet sein kann. Ganz besonders bevorzugt ist die Kontaktfeder derart gekrümmt, dass sie, fixiert an ihrem ersten Ende an der Innenwandung des Federkäfigs, im nicht eingeführten Zustand des Leiters mit ihrem zweiten Ende den der Innenwandung vorzugsweise gegenüberliegenden Klemmabschnitt berührt oder sich sogar an ihrem zweiten Ende außerhalb des Federkäfigs über den Klemmabschnitt hinweg erstreckt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erste Kontaktfeder im Bereich des zweiten Endes eine Endkrümmung derart auf, dass die im Wesentlichen gekrümmte Erstreckung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende einerseits und die Endkrümmung im Bereich des zweiten Endes andererseits eine S-artige Erstreckung der ersten Kontaktfeder ausbilden. Durch Ausbildung einer derartigen Endkrümmung wird das Einführen des Leiters vereinfacht, da die Endkrümmung ein wesentlich einfacheres „Wegdrücken” der Kontaktfeder beim Einführen des Leiters in den Federkäfig ermöglicht.
Durch eine derartige S-artige Ausgestaltung der Kontaktfeder, vorzugsweise einer einzigen Kontaktfeder, kann ein bestimmter Anstellwinkel der Kontaktfeder auf der Oberfläche der Leiter erreicht werden. Dieser Anstellwinkel begünstigt ein „Eingraben” der auf dem Leiter aufliegenden, beispielsweise sehr scharfen, Kante der Kontaktfeder in das Material des Leiters und führt damit zu einem erheblich verbesserten Halt des Leiters in der Kontaktfeder, verglichen mit einer Kontaktfeder ohne eine solche S-artige Ausgestaltung. Mit anderen Worten führt eine derartige Ausgestaltung bei Beaufschlagung des Leiters mit einer Zugkraft dazu, dass sich Material des Leiters vor der Kante „auftürmt” und so zu einer „Verrastung” zwischen Kontaktfeder und Leiter führt, und somit einen besonders sicheren Halt des Leiters in der Kontaktfeder bewirkt.
Nach einer anderen alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kontaktfeder zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende tailliert ist und/oder eine Aussparung aufweist. Dadurch lässt sich, ebenso wie bei der vorab ausgeführten Krümmung der Kontaktfeder, das Setzen der Kontaktfeder, insbesondere bei einer Mehrzahl von Kontaktierungsvorgängen, deutlich reduzieren.
Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine zweite Kontaktfeder vorgesehen, wobei die erste Kontaktfeder und die zweite Kontaktfeder aneinander anliegend angeordnet sind. Ganz besonders bevorzugt sind die erste Kontaktfeder und die zweite Kontaktfeder unmittelbar aneinander anliegend angeordnet vorgesehen. In diesem Zusammenhang ist weiterhin bevorzugt, dass die erste Kontaktfeder und die zweite Kontaktfeder miteinander und/oder mit dem Federkäfig verbunden sind, insbesondere verschweißt, vercrimpt und/oder verklebt sind, und/oder die erste Kontaktfeder und die zweite Kontaktfeder zueinander unterschiedliche Materialien, Elastizitäten und/oder Festigkeiten aufweisen. Durch das Vorsehen von zwei Kontaktfedern, die beispielsweise miteinander verklebt sind und verschiedene Elastizitäten aufweisen, ist es möglich, die Kraft der somit gemeinsam ausgebildeten Kontaktfeder zu erhöhen, was ebenfalls zu einem wesentlich reduzierteren Setzen der Kontaktfeder bzw. der Kontaktfedern führt. Ebenfalls wird durch das Vorsehen zweier oder sogar mehrerer Kontaktfedern die Stromtragfähigkeit des Federkäfigs erhöht. Sofern im Rahmen dieser Erfindung von der „Kontaktfeder” gesprochen wird, so beziehen sich die Angaben und Ausgestaltungen jeweils auf die erste Kontaktfeder und/oder auf die zweite Kontaktfeder.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Kontaktfeder, die näher zur Innenwandung angeordnet ist als die andere Kontaktfeder, eine S-artige Erstreckung aufweist. Dies hat den Vorteil, dass ein eindeutiger Punkt definiert wird, an dem die eine Feder auf die andere Kontaktfeder drückt.
Grundsätzlich kann der Fachmann den Federkäfig beliebig ausgestalten. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jedoch bevorzugt, dass der Federkäfig hülsenartig ausgestaltet ist, das erste Ende der ersten Kontaktfeder an dem ersten Ende des Federkäfigs angeordnet ist, der Federkäfig an seinem zweiten Ende einen Dachüberstand aufweist, der Dachüberstand sich linear in Verlängerung der Innenwandung den Federkäfig überragend von dem Federkäfig wegerstreckt und die Kontaktfeder durch das Einführen des Leiters aus dem Innenraum wenigstens teilweise auf den Dachüberstand des Federkäfigs ablegbar ist. Nach dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass der Federkäfig an der Seite, an der die Kontaktfeder an dem Federkäfig angeordnet ist, an der vorzugsweise die Kontakthülse angeordnet ist und von dem Klemmabschnitt klemmend umfasst ist, in Verlängerung der Innenwandung derart erstreckt, dass sich die Kontaktfeder beim Einführen des Leiters nicht nur an der Innenwandung des Federkäfigs, sondern auch an dem Dachüberstand ablegen lässt. Bevorzugt sind der Dachüberstand und der Federkäfig einteilig ausgeführt. Durch Vorsehen eines derartigen Dachüberstandes kann das Setzen der Feder weiter verringert werden, da die Kontaktfeder über eine größere Erstreckung hinweg auf die Innenwandung ablegbar ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt weiterhin durch eine elektrische Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Leiters, mit einem Federkäfig wie vorab ausgeführt, mit einer Kontakthülse, wobei die Kontakthülse eine Freimachung zur Aufnahme wenigstens des zweiten Endes der ersten Kontaktfeder aufweist, die Kontakthülse in den Innenraum des Federkäfigs eingeführt ist, der Klemmabschnitt die Kontakthülse wenigstens teilweise klemmend umschließt und die erste Kontaktfeder an ihrem zweiten Ende durch die Federkraft beaufschlagt in Richtung der Freimachung strebt, vorzugsweise in die Freimachung herein strebt bzw. sich in die Freimachung herein erstreckt. Vorzugsweise ist die Kontakthülse als zylindrisches Drehteil ausgebildet, wobei zum Ausbilden der Freimachung ein halbzylindrischer Teil der Kontakthülse entfernt werden kann, so dass die Kontakthülse an einer Einsteckseite des Leiters nur noch als halbzylindrisches Teil ausgebildet ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die elektrische Anschlussvorrichtung eine Löseeinrichtung zur Aufhebung der Klemmung der Kontaktfeder auf, wobei die Löseeinrichtung wenigstens teilweise in den Innenraum des Federkäfigs verschiebbar angeordnet ist und die Löseeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verschieben der Löseeinrichtung hin zum zweiten Ende der Kontaktfeder ein Ablegen der ersten Kontaktfeder auf die Innenwandung des Federkäfigs bewirkt, so dass eine durch die erste Kontaktfeder bewirkte Klemmung des in dem Innenraum eingeführten Leiters aufgehoben wird. Vorzugsweise erstreckt sich die Löseeinrichtung im montierten Zustand zwischen der Kontaktfeder und der Kontakthülse, wobei Längsstege der Löseeinrichtung an der im Bereich der Freimachung halbzylindrisch ausgebildeten Kontakthülse anliegen können. Dabei kann die Löseeinrichtung Verrastungselemente aufweisen, die an beiden Seiten der Löseeinrichtung angeordnet sind und ein unbeabsichtigtes Herausfallen der Löseeinrichtung aus der Anschlussvorrichtung verhindern. Durch Vorsehen einer derartigen erfindungsgemäßen Löseeinrichtung lässt sich ein mit der Kontaktfeder in dem Federkäfig geklemmter Leiter besonders einfach lösen und aus der elektrischen Anschlussvorrichtung entfernen.
Die Aufgabe der Erfindung ist weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Anschlussvorrichtung, mit einem Federkäfig, einer ersten Kontaktfeder zur klemmenden Befestigung eines Leiters in dem Federkäfig und einer Kontakthülse, wobei der Federkäfig einen Klemmabschnitt zur klemmenden Befestigung des Federkäfigs an der Kontakthülse und eine Aussparung zur Aufnahme einer ersten Kontaktfeder aufweist, der Federkäfig einen Innenraum derart aufweist, dass die Kontakthülse und der Leiter in den Innenraum einführbar sind, mit den Schritten: (a) Stanzen und Biegen eines Federkäfigs mit dem Klemmabschnitt und der Aufnahme, wobei der Klemmabschnitt derart ausgestaltet ist, dass von dem Klemmabschnitt die in dem Innenraum des Federkäfigs eingeführte Kontakthülse wenigstens teilweise klemmend umschließbar ist, (b) Einlegen der ersten Kontaktfeder in die Aufnahme und Fixieren der ersten Kontaktfeder an dem Federkäfig derart, dass die erste Kontaktfeder an ihrem ersten Ende in dem Innenraum an einer Innenwandung des Federkäfigs mit dem Federkäfig lösbar verbunden und an ihrem zweiten Ende durch die Federkraft beaufschlagt in den Innenraum strebt und, wenn die Kontakthülse in den Innenraum eingeführt und von dem Klemmabschnitt wenigstens teilweise klemmend umschlossen ist, in Richtung der Kontakthülse strebt, die erste Kontaktfeder derart mit Federkraft beaufschlagt ist, dass durch die erste Kontaktfeder der in den Innenraum eingeführte Leiter gegen die Kontakthülse klemmbar ist, und die erste Kontaktfeder und der Federkäfig derart ausgestaltet sind, dass die erste Kontaktfeder durch das Einführen des Leiters wenigstens teilweise auf die Innenwandung des Federkäfigs ablegbar ist.
Durch ein derartiges Verfahren ist eine elektrische Anschlussvorrichtung herstellbar, die gegenüber dem Stand der Technik ein deutlich verbessertes Halten des Leiters in dem Federkäfig dadurch ermöglicht, dass beim Einführen des Leiters in den Federkäfig die Kontaktfeder wenigstens teilweise auf den Federkäfig ablegbar ist.
Weitere Ausführungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich dem Fachmann in Analogie zu der zuvor beschriebenen Kontakthülse und/oder zu der zuvor beschriebenen elektrischen Anschlussvorrichtung.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigen
1 einen Federkäfig gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
2 einen Federkäfig gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
3 einen Federkäfig gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
4 eine elektrische Anschlussvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht, und
5 eine elektrische Anschlussvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
Die 1, 2 und 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Federkäfig 1 und die 4 und 5 zeigen eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussvorrichtung mit dem Federkäfig 1 gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung.
Der Federkäfig 1 wird aus einem Blech gestanzt und entsprechend der in 1 gezeigten Vorgabe gebogen. Dabei werden an dem Federkäfig 1 ein Klemmabschnitt 2 zur klemmenden Befestigung des Federkäfigs 1 an einer Kontakthülse 3, ersichtlich in 4, ausgestanzt. Vorliegend sind zwei Klemmabschnitte 2 vorgesehen, welche zum Anklemmen des Federkäfigs 1 an der Kontakthülse 3 aufgespreizt werden, so dass die Kontakthülse 3 in den Federkäfig 1 einführbar ist.
Nach dem Einführen der Kontakthülse 3 in den Federkäfig 1 werden die beiden Klemmabschnitte 2, welche auch als Federkäfigschenkel bezeichnet werden, zurückgebogen, so dass die Kontakthülse 3 zwischen den beiden Klemmabschnitten 2 klemmend an dem Federkäfig 1 fixiert ist.
Der Federkäfig 1 weist ferner zwei symmetrisch angeordnete Aussparungen 4 auf, in welche die Vorsprünge 5 einer Kontaktfeder 6 einsetzbar sind. Die Kontaktfeder 6 ist ebenfalls wie der Federkäfig 1 aus einem Blech gestanzt. Nach dem Einsetzen der Vorsprünge 5 in die Aussparungen 4 wird ein Endteil 7 derart verbogen, dass die Kontaktfeder 6 in dem Federkäfig 1 fixiert ist.
Mittels der Kontaktfeder 6 ist ein Leiter, nicht gezeigt, in dem Federkäfig 1 fixierbar, wobei der Federkäfig 1 vorliegend einen Innenraum 8 derart aufweist, dass die Kontakthülse 3 und der Leiter in den Innenraum 8 einführbar sind, wie für die Kontakthülse 3 in 4 gezeigt.
Der Federkäfig 1 und die Kontaktfeder 6 sind somit zweiteilig derart ausgeführt, dass die Kontaktfeder 6 an ihrem ersten Ende 9, an welchem vorliegend der Vorsprung 5 angeordnet ist, in dem Innenraum 8 an einer Innenwandung 10 des Federkäfigs 1 mit dem Federkäfig 1 lösbar verbunden ist. An ihrem zweiten Ende 11 ragt die Kontaktfeder 6 durch Federkraft beaufschlagt in den Innenraum 8 herein bzw. wie aus 1 ersichtlich über den Innenraum hinaus in Richtung der Klemmabschnitte 2 bzw. in Richtung der in dem Innenraum 8 eingeführten Kontakthülse 3, wie aus 4 ersichtlich.
Durch die Kontaktfeder 6 ist ein in den Innenraum 8 von einer Einführrichtung 12 her eingeführter Leiter an dem Federkäfig 1 bzw. an der Kontakthülse 3 fixierbar, so dass zwischen dem Leiter und der Kontakthülse 3, welche aus einem Metall ausgeführt ist, sowie ebenso mit dem Federkäfig 1 eine elektrisch leitende Verbindung ausgebildet wird.
Wird nun der Leiter in den Federkäfig 1 eingeführt, verbiegt der Leiter die Kontaktfeder 6 hin zur Innenwandung 10, insbesondere verbiegt sich durch den Leiter das zweite Ende 11 der Kontaktfeder 6 hin zur Innenwandung derart, dass die Kontaktfeder 6 sich wenigstens teilweise auf die Innenwandung 10 des Federkäfigs 1 ablegt.
Während sich die Kontaktfeder 6, wie aus 1 bis 3 ersichtlich, im nicht eingeführten Zustand des Leiters in den Federkäfig 1 im Wesentlichen zwischen ihrem ersten Ende 9 und ihrem zweiten Ende 11 gekrümmt erstreckt, führt das Einführen des Leiters in den Federkäfig 1, aus der Einführrichtung 12, zum „Begradigen” der Kontaktfeder 6.
Die Kontaktfeder 6 kann wie in 2 gezeigt eine Aussparung 13 aufweisen und tailliert sein. Weiter können, wie in 3 gezeigt, neben einer ersten Kontaktfeder 6 eine zweite Kontaktfeder 14 vorgesehen sein, wobei die erste Kontaktfeder 6 und die zweite Kontaktfeder 14 aneinander anliegend wie aus 3 ersichtlich angeordnet sind.
Dabei kann, wie ebenfalls in 3 gezeigt, ein Endabschnitt 15 der Kontaktfedern 6, 14 eine Krümmung derart aufweisen, dass die gesamte Krümmung der Kontaktfedern 6, 14 zwischen ihrem ersten Ende 9 und ihrem zweiten Ende 11 eine im Wesentlichen S-artige Erstreckung ausbilden.
Um die Andruckkraft der Kontaktfedern 6, 14 und die Stromtragfähigkeit des Federkäfigs zu verbessern, sowie um das Setzen der Kontaktfedern 6, 14 zu reduzieren, können die Kontaktfedern 6, 14 miteinander und/oder mit dem Federkäfig 1 verschweißt, vercrimpt, verklebt oder auf sonstige geeignete Weise miteinander verbunden sein, zueinander verschiedene Materialien, Elastizitäten und/oder Festigkeiten aufweisen.
Damit die Kontaktfedern 6, 14 über einen größeren Teil ihrer Erstreckung an dem Federkäfig 1 beim Einführen des Leiters in den Federkäfig 1 ablegbar sind, ist wie in 3 gezeigt ein Dachüberstand 16 vorgesehen, welcher sich linear in Verlängerung der Innenwandung 10 den Federkäfig 1 überragend von dem Federkäfig 1 weg erstreckt, wobei vorliegend der Dachüberstand 16 und der Federkäfig 1 einteilig ausgeführt sind.
Ebenfalls kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Gehäuse 17 vorgesehen sein, das wie in 5 gezeigt, den Federkäfig 1 umfasst. Das Gehäuse kann dazu beispielsweise aus einem isolierenden Kunststoff ausgestalt sein. Im Unterschied zum Stand der Technik ermöglicht der erfindungsgemäße. Federkäfig 1 ein Ablegen der Kontaktfeder 6, 14 auf den Federkäfig, und nicht oder nur zu einem Teil auf das Gehäuse 17.
Wie weiterhin aus 5 ersichtlich, ist eine Löseeinrichtung 18 vorgesehen, wobei die Löseeinrichtung 18 in Längsrichtung der Kontakthülse 3, also in Steckrichtung 12 des Leiters, gegenüber der Kontakthülse 3 verschiebbar zum Lösen des Leiters aus dem Federkäfig 1 bzw. aus der Kontaktfeder 6, 14 angeordnet ist. An der Löseeinrichtung 18 ist ein konisch ausgestalteter Einführring vorgesehen, der das Einführen des Leiters 1 in den Federkäfig 1 erleichtert.
Bezugszeichenliste

1: Federkäfig
2: Klemmabschnitt
3: Kontakthülse
4: Aussparung
5: Vorsprung
6: Erste Kontaktfeder
7: Endteil
8: Innenraum
9: Erstes Ende
10: Innenwandung
11: Zweites Ende
12: Einführrichtung
13: Aussparung
14: Zweite Kontaktfeder
15: Endkrümmung
16: Überstand
17: Gehäuse
18: Löseeinrichtung

Claims

Federkäfig (1), mit einem Klemmabschnitt (2) zur klemmenden Befestigung des Federkäfigs (1) an einer Kontakthülse (3), einer ersten Kontaktfeder (6) zur klemmenden Befestigung eines Leiters in dem Federkäfig (1) und einer Aussparung (4) zur Aufnahme der ersten Kontaktfeder (5), wobei der Federkäfig (1) derart ausgestaltet ist, dass die Kontakthülse (3) und der Leiter in den Federkäfig (1) einführbar sind, der Klemmabschnitt (2) derart ausgestaltet ist, dass die in den Federkäfig (1) eingeführte Kontakthülse (3) von dem Klemmabschnitt (2) wenigstens teilweise klemmend umschlossen ist, die erste Kontaktfeder (6) an ihrem ersten Ende (9) in der Aussparung (4) mit dem Federkäfig (1) lösbar verbunden ist und an ihrem zweiten Ende (11) den in den Federkäfig (1) eingeführten Leiter gegen die Kontakthülse (3) klemmt, und die erste Kontaktfeder (6) und der Federkäfig (1) derart ausgestaltet sind, dass die erste Kontaktfeder (6) durch das Einführen des Leiters wenigstens teilweise auf eine Innenwandung (10) des Federkäfigs (1) abgelegt wird.
Federkäfig (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich die erste Kontaktfeder (6) zwischen dem ersten Ende und (9) dem zweiten Ende (11) gekrümmt erstreckt.
Federkäfig (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Kontaktfeder (6) im Bereich des zweiten Endes (11) eine Endkrümmung (15) derart aufweist, dass die gekrümmte Erstreckung zwischen dem ersten Ende (9) und dem zweiten Ende (11) einerseits und die Endkrümmung (15) im Bereich des zweiten Endes (11) andererseits eine S-artige Erstreckung der ersten Kontaktfeder (6) ausbilden.
Federkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erste Kontaktfeder (6) zwischen dem ersten Ende (9) und dem zweiten Ende (11) tailliert ist und/oder eine Aussparung (13) aufweist.
Federkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer zweiten Kontaktfeder (14), wobei die erste Kontaktfeder (6) und die zweite Kontaktfeder (14) aneinander anliegend angeordnet sind.
Federkäfig (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Kontaktfeder (6) und die zweite Kontaktfeder (14) miteinander und/oder mit dem Federkäfig (1) verschweißt, vercrimpt und/oder verklebt sind und/oder die erste Kontaktfeder (6) und die zweite Kontaktfeder (14) zueinander unterschiedliche Materialien, Elastizitäten und/oder Festigkeiten aufweisen.
Federkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Federkäfig (1) hülsenartig ausgestaltet ist, das erste Ende (9) der ersten Kontaktfeder an dem ersten Ende des Federkäfigs (1) angeordnet ist, der Federkäfig (1) an seinem zweiten Ende einen Dachüberstand (16) aufweist, der Dachüberstand (16) sich linear in Verlängerung der Innenwandung (10) den Federkäfig (1) überragend von dem Federkäfig (1) weg erstreckt und die erste Kontaktfeder (6) durch das Einführen des Leiters in den Federkäfig (1) wenigstens teilweise auf den Dachüberstand (16) des Federkäfigs (1) abgelegt wird.
Elektrische Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Leiters, mit einem Federkäfig (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Kontakthülse (3), wobei die Kontakthülse (3) eine Freimachung zur Aufnahme wenigstens des zweiten Endes (11) der ersten Kontaktfeder (6) aufweist, die Kontakthülse (3) in den Federkäfig (1) eingeführt ist und der Klemmabschnitt (2) die Kontakthülse (3) wenigstens teilweise klemmend umschließt.
Elektrische Anschlussvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch 8, mit einer Löseeinrichtung (18) zur Aufhebung der Klemmung der ersten Kontaktfeder (6), wobei die Löseeinrichtung (18) wenigstens teilweise in dem Federkäfig (1) verschiebbar angeordnet ist und die Löseeinrichtung (18) derart ausgestaltet ist, dass ein Verschieben der Löseeinrichtung (18) hin zum zweiten Ende (11) der ersten Kontaktfeder (6) ein Ablegen der ersten Kontaktfeder (6) auf die Innenwandung (10) des Federkäfigs (1) bewirkt, so dass eine durch die erste Kontaktfeder (6) bewirkte Klemmung des in den Federkäfig (1) eingeführten Leiters aufgehoben wird.
Verfahren zum Herstellen eines Federkäfigs (1), mit einer ersten Kontaktfeder (6) zur klemmenden Befestigung eines Leiters in dem Federkäfig (1) und einer Kontakthülse (3), mit den Schritten: (a) stanzen und biegen des Federkäfigs (1) mit einem Klemmabschnitt (2) zur klemmenden Befestigung des Federkäfigs (1) an der Kontakthülse (3) und einer Aussparung (4) zur Aufnahme der ersten Kantaktfeder (6), wobei der Klemmabschnitt (2) derart ausgestaltet ist, dass die in den Federkäfigs (1) eingeführte Kontakthülse (3) von dem Klemmabschnitt (2) wenigstens teilweise klemmend umschlossen ist, und wobei der Federkäfig (1) derart ausgestaltet ist, dass die Kontakthülse (3) und der Leiter in den Federkäfig (1) einführbar sind, (b) Einlegen der ersten Kontaktfeder (6) in die Aussparung (4) und Fixieren der ersten Kontaktfeder (6) an dem Federkäfig (1) derart, dass die erste Kontaktfeder (6) an ihrem ersten Ende (9) in der Aussparung (4) mit dem Federkäfig (1) lösbar verbunden ist und an ihrem zweiten Ende (11) den in den Federkäfig (1) eingeführten Leiter gegen die Kontakthülse (3) klemmt, und die erste Kontaktfeder (6) und der Federkäfig (1) derart ausgestaltet sind, dass die erste Kontaktfeder (6) durch das Einführen des Leiters wenigstens teilweise auf eine Innenwandung (10) des Federkäfigs (1) abgelegt wird.