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Die Erfindung betrifft einen Steckkontakt zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte mittels Einsteckens des Steckkontakts in ein Kontaktloch der Leiterplatte, mit zwei relativ zueinander federnden Kontaktschenkeln, einem Anschlussbereich und einem Verbindungsbereich, wobei der Verbindungsbereich die beiden Kontaktschenkel miteinander und mit dem Anschlussbereich verbindet, und wobei der Steckkontakt aus einem metallischen Flachmaterial ausgebildet ist.
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Daneben betrifft die Erfindung noch eine elektrische Anschlussklemme mit einem Gehäuse, mit einem Leiteranschlusselement und mit einem Stromschienenstück, wobei ein anzuschließender Leiter mittels des Leiteranschlusselements mit dem Stromschienenstück elektrisch leitend verbindbar ist und wobei im Gehäuse eine Leitereinführungsöffnung zum Einführen eines anzuschließenden elektrischen Leiters ausgebildet ist.
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Steckkontakte zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen Leitern, verschiedenen elektrischen oder elektronischen Bauteilen und Stromschienen sind in verschiedenen Ausführungsformen und für verschiedene Einsatzbereiche bekannt. Die Steckkontakte werden dazu in korrespondierende Aufnahmekontakte oder Buchsenelemente eingesteckt, wobei es sich bei den Aufnahmekontakten beispielsweise um Öffnungen in Stromschienen handeln kann. Die Steckkontakte selber können mit elektrischen Bauteilen verbunden oder zur Verbindung mit elektrischen Leitern vorgesehen sein, wozu dann der Anschlussbereich der Steckkontakte entsprechend ausgebildet ist.
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Für die Verbindung zwischen einer Leiterplatte und einem elektrischen Bauteil oder dem Anschluss eines Leiters an eine Leiterplatte gibt es unterschiedliche Techniken, wobei sich in der Praxis vor allem das Löten und das Einpressen etabliert haben. Beide Techniken haben sich über Jahre bewährt, da sie einen guten und dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpartnern gewährleisten. Ein Nachteil sowohl des Lötens als auch des Einpressens besteht darin, dass beide Verbindungstechniken nicht reversibel sind, so dass eine einmal hergestellte Verbindung nicht – oder nur mit erhöhtem Aufwand – wieder getrennt werden kann. Darüber hinaus sind zur Herstellung der Verbindung zusätzliche Arbeitsschritte und/oder spezielle Werkzeuge erforderlich. Hier bieten Steckverbindungen, die in anderen Anwendungsbereichen seit Jahrzehnten verwendet werden, eine Alternative, da die Verbindung einfach von Hand hergestellt und darüber hinaus auch wieder bei Bedarf getrennt werden kann, also reversibel ist.
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Auch elektrische Anschlussklemmen sind in einer Vielzahl von Ausführungsvarianten seit Jahrzehnten bekannt. Die Anschlussklemmen können beispielsweise zum Anschluss eines elektrischen Leiters oder mehrere Leiter an eine Leiterplatte als sogenannte Printklemme ausgebildet sein, wozu die Anschlussklemmen entsprechende Kontaktpins aufweisen, die in entsprechende Löcher in der Leiterplatte eingepresst oder eingelötet werden. Als Leiteranschlusselement kann beispielsweise eine Zughülse vorgesehen sein, die Teil eines Schraubanschlusses ist und durch die ein anzuschließender Leiter mit dem Stromschienenstück elektrisch leitend verbunden werden kann. Ebenso kann das Leiteranschlusselement auch als Crimpanschluss ausgebildet sein, an dem das abisolierte Ende eines anzuschließenden Leiters befestigt werden kann, wobei der Crimpanschluss dann an einem Ende des Stromschienenstücks und der Kontaktpin an den anderen Ende des Stromschienenstücks ausgebildet ist. Auch ein Schneidanschluss, bei dem ein isoliertes Ende eines Leiters in die Schneiden des Schneidanschlusses eingedrückt wird, ist als Leiteranschlusselement möglich.
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Als Leiteranschlusselemente können darüber hinaus auch Klemmfedern verwendet werden, wobei sowohl schlaufenförmige Klemmfedern, sogenannte Zugfederklemmen, als auch U-förmige oder V-förmige Klemmfedern eingesetzt werden. In U-förmige oder V-förmige Klemmfedern können starre Leiter oder mit einer Aderendhülse versehene Leiter direkt, d. h. ohne das die Klemmstelle vorher mit einem Werkzeug geöffnet werden muss, eingesteckt werden. Bei den bekannten U-förmigen oder V-förmigen Klemmfedern wird der anzuschließende Leiter vom Klemmschenkel der Klemmfeder gegen das Stromschienenstück gedrückt, wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und dem Stromschienenstück hergestellt wird. Zum Anschließen von flexiblen Leitern muss die Klemmstelle zwischen dem Klemmschenkel und dem Stromschienenstück geöffnet werden, wozu im Gehäuse eine Betätigungsöffnung zum Einführen eines Werkzeugs, beispielsweise der Spitze eines Schraubendrehers, ausgebildet ist. Die Betätigungsöffnung dient auch dazu, die Klemmstelle zu öffnen, um einen angeschlossenen Leiter wieder aus der Klemme herausziehen zu können.
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Aus der Praxis ist seit einiger Zeit ein zur Anwendung bei Leiterplatten ausgebildeter Steckkontakt bekannt, der nach Art einer Federgabel ausgebildet ist und zwei flache, relativ zueinander federnde Kontaktschenkel aufweist, die über einen gemeinsamen Verbindungsbereich miteinander verbunden sind. Der Steckkontakt wird aus einem metallischen Flachmaterial ausgestanzt und abgebogen, wobei zur Herstellung der beiden Kontaktschenkel ein möglichst schmaler Bereich zwischen den Kontaktschenkeln herausgestanzt wird. Im eingesteckten Zustand drücken die Kontaktschenkel jeweils mit ihren beiden äußeren Kanten gegen die Innenwandung des Kontaktlochs, in das der Steckkontakt eingesteckt ist. Der den Kontaktschenkeln gegenüberliegende Anschlussbereich ist als Crimpanschluss ausgebildet, so dass jeweils ein Leiter an einen Steckkontakt angeschlossen werden kann.
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Eine Anschlussklemme mit mehreren zuvor beschriebenen Steckkontakten ist aus der
DE 10 2011 011 017 A1 bekannt. Die einzelnen Steckkontakte sind dabei in mehreren Reihen nebeneinander in Kammern des Anschlussgehäuses so angeordnet, dass sich die Steckkontakte senkrecht zur Ebene der Leiterplatte erstrecken. Zum Anschluss einzelner Leiter sind bei den einzelnen Steckkontakten die Anschlussbereiche als Crimpanschluss ausgebildet. Dadurch können mehrere Leiter mit einer Leiterplatte verbunden werden, bei der die einzelnen Kontaktlöcher einen geringen Abstand zueinander aufweisen.
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Ein gabelförmiger Steckkontakt zur Kontaktierung einer Leiterplatte ist auch aus der
DE 202 18 295 U1 bekannt. Auch bei diesem Steckkontakt drücken die Kontaktsschenkel mit ihren Stanzkanten gegen die Innenwandung des Kontaktlochs, wobei die beiden Kontaktschenkel jeweils zwei Außenkanten aufweisen, die sich beim Einpressen des Steckkontakts in das Kontaktloch der Leiterplatte in die Metallisierung der Bohrungswand eingraben. Vorzugsweise sollen dabei Kaltverschweißungen zwischen der Metallisierung der Bohrungswand und den Kontaktschenkel auftreten, um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass die scharfen Kanten der Kontaktschenkel die Innenwandung des Kontaktloches beim Steckvorgang beschädigen können, so dass eine im Kontaktloch aufgebrachte Beschichtung beispielsweise aus Zinn, nach wenigen Steckzyklen aufgerieben wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs beschriebenen Steckkontakt zur Verfügung zu stellen, der auch bei mehreren Steckzyklen eine sichere und gute Kontaktierung des Kontaktlochs ermöglicht, so dass der Steckverbinder einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpartnern gewährleistet. Darüber hinaus soll eine elektrische Anschlussklemme angegeben werden, mit der ein elektrischer Leiter auf einfache Art und Weise mit einer Leiterplatte verbunden werden kann.
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Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Steckkontakt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass die beiden Kontaktschenkel jeweils einen im eingesteckten Zustand das Kontaktloch kontaktierenden Kontaktierungsbereich aufweisen, wobei die Außenkontur der beiden Kontaktschenkel im Kontaktierungsbereich jeweils im Querschnitt kreissegmentförmig ausgebildet ist. Die Außenkontur der Kontaktschenkel ist somit insbesondere in dem Bereich, in dem die Kontaktschenkel im eingesteckten Zustand das Kontaktloch kontaktieren, so bearbeitet, dass sie keine scharfen Kanten aufweist, die sich beim Einstecken des Steckkontakts in das Kontaktloch in die Metallisierung der Bohrungswand eingraben. Hierdurch ist es möglich, den Steckkontakt mehrfach zu stecken und zu ziehen, ohne dass es zu Beschädigungen an der Innenwand des Kontaktloches in der Leiterplatte kommt.
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Die im Querschnitt kreissegmentförmige Außenkontur der Kontaktschenkel weist dabei einen Radius auf, der kleiner als der Radius des Kontaktloches ist. Dies führt vorteilhafterweise dazu, dass zwischen den Kontaktschenkeln und dem Kontaktloch jeweils nur eine linienförmige Berührung besteht, an Stelle von zwei linienförmigen Berührungen wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Steckkontakten, bei denen die beiden Kontaktschenkel das Kontaktloch jeweils mit ihren beiden Außenkanten kontaktieren.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckkontakts ist die Außenkontur der beiden Kontaktschenkel im Kontaktierungsbereich nicht nur im Querschnitt sondern in Längsrichtung kreissegmentförmig ausgebildet, so dass die Kontaktierungsbereiche der beiden Kontaktschenkel ballig ausgebildet sind. Die beiden Kontaktschenkel weisen im Kontaktierungsbereich somit sowohl in Einsteckrichtung der Kontaktschenkel als auch senkrecht zur Einsteckrichtung eine gerundete Außenkontur auf, so dass zwischen den Kontaktschenkeln und dem Kontaktloch im Kontaktierungsbereich jeweils nur eine im Wesentlichen punktförmige Berührung besteht.
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Die ballige Form der Kontaktierungsbereiche kann dabei einfach mit Hilfe eines Gesenks erzeugt werden, in das die Kontaktierungsbereiche der Kontaktschenkel nach dem Ausstanzen des Steckkontakts aus einem metallischen Flachmaterial eingedrückt werden bzw. das gegen die Kontaktschenkel gedrückt wird. Ein derartiges Prägen bzw. Umformen der durch das Ausstanzen erzeugten Außenkontur der Kontaktschenkel hat darüber hinaus den Vorteil, dass dabei die beim Stanzen erzeugte Rauhigkeit der Außenkanten der Kontaktschenkel geglättet wird, wodurch die Gefahr der Beschädigung einer an der Innenwandung eines Kontaktlochs aufgebrachten Beschichtung weiter reduziert wird. Schließlich kann durch das Anprägen die gewünschte Balligkeit der Außenkontur der Kontaktschenkel auf einfache Art und Weise hergestellt werden, wobei durch die Form des Gesenks, das gegen die Außenseite der Kontaktschenkel gedrückt wird, die Radien der Außenkontur der Kontaktierungsbereiche vorgegeben werden kann. Vorzugsweise ist dabei der Radius der kreissegmentförmigen Außenkontur in Längsrichtung größer als der Radius der kreissegmentförmigen Außenkontur im Querschnitt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden Kontaktschenkel unterschiedliche Längen auf, d. h. es gibt einen ersten, längeren Kontaktschenkel und einen zweiten, kürzeren Kontaktschenkel. Am freien Ende des längeren Kontaktschenkels ist ein Führungsabschnitt ausgebildet, der in Einsteckrichtung des Steckkontakts vor dem freien Ende des kürzeren Kontaktschenkels angeordnet ist. Der Führungsabschnitt dient dabei als Einführ- und Zentrierhilfe beim Einstecken des Steckkontakts in das korrespondierende Kontaktloch in einer Leiterplatte. Hierzu weist der Führungsabschnitt auf seiner dem Verbindungsbereich abgewandten und damit beim Einstecken dem Kontaktloch zugewandten Seite vorzugsweise eine keilförmige oder halbkreisförmige Außenkontur auf. Beim Einstecken des Steckkontakts in das Kontaktloch gleitet somit zunächst der Führungsabschnitt des ersten, längeren Kontaktschenkels in das Kontaktloch, bevor auch der zweite, kürzere Kontaktschenkel in das Kontaktloch eintaucht, wobei die beiden Kontaktschenkel dann beim weiteren Einstecken durch die Kontaktwand des Kontaktloches aufeinander zu gedrückt werden, so dass sich der Abstand zwischen den beiden Kontaktschenkeln – im Vergleich zum nicht eingesteckten Zustand – verringert.
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Bei einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Steckkontakts erstrecken sich die beiden Kontaktschenkel in einer Ebene, wobei die Haupterstreckungsrichtung des Steckkontakts parallel zur Einsteckrichtung verläuft. Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante des Steckkontakts sind die beiden Kontaktschenkel abgewinkelt, wobei die beiden Kontaktschenkel jeweils einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen, die unter einem Winkel α zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise beträgt der Winkel α zwischen den beiden Bereichen der Kontaktschenkel ca. 90°, so dass die Kontaktschenkel etwa L-förmig abgebogen sind. Der jeweils erste Bereich der beiden Kontaktschenkel schließt an den Verbindungsbereich an, während die Kontaktierungsbereiche an den zweiten Bereichen ausgebildet sind und die Enden der zweiten Bereiche die freien Enden der Kontaktschenkel bilden, mit denen voran die Kontaktschenkel in das korrespondierende Kontaktloch in der Leiterplatte eingesteckt werden.
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Aufgrund der Abwinklung der Kontaktschenkel ergibt sich eine Verringerung der Bauhöhe des Steckkontakts. Darüber hinaus weist ein Steckkontakt mit abgewinkelten Kontaktschenkeln den Vorteil auf, dass der beim Einstecken der Kontaktschenkel in das Kontaktloch wirksame Arbeitsbereich des Steckkontakts, d. h. der Bereich, der die Rückstellkraft des Steckkontakts erzeugt, im Wesentlichen im ersten Bereich der Kontaktschenkel liegt. Die Kontaktschenkel werden in diesem Bereich primär auf Torsion und nicht auf Biegung beansprucht, was dazu führt, dass der Steckkontakt elastischer ist, im Vergleich zu einem Steckkontakt mit geraden, nicht angewinkelten Kontaktschenkeln. Der Steckkontakt lässt sich dadurch einfacher in ein Kontaktloch einstecken bzw. wieder aus dem Kontaktloch herausziehen.
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Unabhängig davon, ob die beiden Kontaktschenkel abgebogen sind oder sich in einer Ebene erstrecken, gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie der Anschlussbereich des erfindungsgemäßen Steckkontakts ausgebildet sein kann. Gemäß einer ersten Variante ist der Anschlussbereich als Crimpanschluss ausgebildet, mittels dem das abisolierte Ende eines anzuschließenden Leiters elektrisch angeschlossen werden kann. Alternativ kann der Anschlussbereich auch als Schneidanschluss ausgebildet sein, so dass der Anschlussbereich zwei einander gegenüberliegende Schneidkanten aufweist, zwischen die das isolierte Ende eines anzuschließenden Leiters eingedrückt wird, so dass die Schneidkanten die Isolation des Leiters durchdringen und den metallischen Leiter kontaktieren.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckkontakts ist der Anschlussbereich als flacher Strombalken ausgebildet, der zusammen mit einer Zughülse einen Schraubanschluss oder zusammen mit einer Klemmfeder einen Federkraftklemmanschluss bildet. Um die Flächenpressung zwischen einem eingesteckten Leiter und dem Strombalken zu erhöhen, sind an der dem Leiter zugewandten Seite des Strombalkens vorzugsweise mehrere Rillen oder Einkerbungen ausgebildet, wodurch der Übergangswiderstand zwischen dem Leiter und dem Strombalken verringert wird.
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Die eingangs genannte Aufgabe ist bei der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussklemme mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Die elektrische Anschlussklemme weist einen erfindungsgemäßen Steckkontakt auf, der derart zumindest teilweise im Gehäuse der Anschlussklemme angeordnet ist, dass das Stromschienenstück von dem Anschlussbereich des Steckkontakts gebildet ist, und die Kontaktschenkel des Steckkontakts mit ihren Kontaktierungsbereichen aus der Unterseite des Gehäuses herausragen. Als Unterseite des Gehäuses wird dabei die Seite bezeichnet, die der Leiterplatte zugewandt ist, wenn die Anschlussklemme auf die Leiterplatte aufgesetzt wird. Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussklemme wird auf die vorherigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Steckkontakt verwiesen.
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Für den Anschluss eines Leiters an die Anschlussklemme können unterschiedliche Anschlusstechniken verwendet werden, d. h. der erfindungsgemäße Steckkontakt kann bei Anschlussklemmen mit unterschiedlichen Anschlusstechniken bzw. unterschiedlichen Leiteranschlusselementen eingesetzt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Leiteranschlusselement eine Klemmfeder vorgesehen, die einen Klemmschenkel und einen Anlageschenkel aufweist, wobei der Klemmschenkel zusammen mit dem Anschlussbereichs des Steckkontakts einen Federkraftklemmanschluss für den anzuschließenden Leiter bildet. Die Verwendung einer Klemmfeder als Leiteranschlusselement hat den zusätzlichen Vorteil, dass ein anzuschließender Leiter über den Federkraftklemmanschluss sehr einfach mit der Anschlussklemme und damit auch mit einer Leiterplatte verbunden werden. Bei Bedarf kann der elektrische Leiter außerdem auch wieder aus der Anschlussklemme herausgezogen werden, wenn der Federkraftklemmanschluss geöffnet wird. Die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter und der Leiterplatte kann somit sowohl zwischen dem Leiter und dem Anschlussbereich des Steckkontakts als auch zwischen den Kontaktschenkeln des Steckkontakts und der Leiterplatte gelöst werden.
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Entsprechend einer alternativen Ausgestaltung kann die elektrische Anschlussklemme beispielsweise auch als Schraubklemme ausgebildet sein, so dass eine Zughülse im Gehäuse angeordnet ist, die zusammen mit dem Anschlussbereich des Steckkontakts, der dazu als flacher Strombalken ausgebildet ist, einen Schraubanschluss für den anzuschließenden Leiter bildet. Die Zughülse wird dabei mit Hilfe einer Schraube betätigt, die über eine Betätigungsöffnung im Gehäuse der Anschlussklemme zugänglich ist. Alternativ kann das Leiteranschlusselement auch als Crimpanschluss ausgebildet sein, an dem das abisolierte Ende eine anzuschließenden Leiters befestigt werden kann.
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Erstreckt sich bei der elektrischen Anschlussklemme der Anschlussbereich in Längsrichtung der Kontaktschenkel, so ist die Leitereinführungsöffnung auf der Oberseite des Gehäuses angeordnet und ein anzuschließender elektrischer Leiter wird senkrecht zur Ebene der Leiterplatte in die Anschlussklemme eingesteckt. Daneben ist es jedoch auch möglich, dass der Anschlussbereich des Steckkontakts senkrecht – oder unter einem Winkel ungleich 90° – zur Längsrichtung der Kontaktschenkel abgebogen ist, so dass die Leitereinführungsöffnung dann entsprechend an einer Stirnseite des Gehäuses angeordnet ist.
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Zur einfachen Montage der elektrischen Anschlussklemme auf einer Leiterplatte ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass an der Unterseite des Gehäuses mehrere Justierelemente ausgebildet sind, die beim Aufsetzen der Anschlussklemme auf die Leiterplatte in korrespondierende Ausnehmungen in der Leiterplatte einführt werden. Die Enden der Justierelemente sind dabei vorzugsweise konusförmig ausgebildet, was das Einführen der Justierelemente in die korrespondierenden Ausnehmungen in der Leiterplatte erleichtert. Darüber hinaus ist die Länge der Justierelemente so gewählt, dass beim Aufsetzen der Anschlussklemme auf die Leiterplatte zunächst die Justierelemente mit ihren freien Enden in die korrespondierenden Ausnehmungen in der Leiterplatte eingreifen, bevor die Kontaktierungsbereiche der Kontaktschenkel des Steckkontakts in die korrespondierende Kontaktlöcher in der Leiterplatte eintauchen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussklemme sind zusätzlich zu den Justierelementen mindestens zwei Rastelemente an der Unterseite des Gehäuses ausgebildet, die in korrespondierende Ausnehmungen in der Leiterplatte eingreifen. Durch entsprechende Rastvorsprünge oder Rastnasen an den Rastelementen kann sichergestellt werden, dass die elektrische Anschlussklemme nach dem Aufsetzen auf eine Leiterplatte sicher an dieser befestigt ist. Vorzugsweise sind die Rastelemente dabei so ausgebildet, dass sie aus einem ersten, nicht verrastenden Zustand in einen zweiten, verrastenden Zustand und umgekehrt überführt werden können. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Verrastung zwischen dem Gehäuse der elektrischen Anschlussklemme und der Leiterplatte wieder zu lösen, so dass die elektrische Anschlussklemme bei Bedarf auch wieder von der Leiterplatte abgehoben werden kann.
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Im Einzelnen gibt es nun eine Mehrzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Steckkontakt sowie die erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die den Patentansprüchen 1 und 7 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen
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1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckkontakts,
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2 einen Ausschnitt einer Leiterplatte mit einem in ein Kontaktloch eingesteckten Steckkontakt gemäß 1,
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3 eine vergrößerte Detaildarstellung eines in ein Kontaktloch eingesteckten Kontaktschenkels, im Querschnitt,
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4 zwei alternative Ausführungsbeispiele des Steckkontakts gemäß 1,
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5 jeweils eine Variante der beiden in 4 dargestellten Steckkontakte,
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6 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussklemme, im Querschnitt,
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7 zwei Darstellungen des Steckkontakts gemäß 1, mit zwei unterschiedlichen Leiteranschlusselementen, und
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8 jeweils eine Variante der beiden in 7 dargestellten Steckkontakte, mit zwei unterschiedlichen Leiteranschlusselementen.
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Die 1 und 2 zeigen einen Steckkontakt 1 zur Kontaktierung einer Leiterplatte 2, wozu der Steckkontakt 1 in ein korrespondierendes Kontaktloch 3 in der Leiterplatte 2 eingesteckt wird. Der aus einem metallischen Flachmaterial ausgestanzte und abgebogene Steckkontakt 1 weist zwei relativ zueinander federnde Kontaktschenkel 4, 5, einen Anschlussbereich 6 und einen Verbindungsbereich 7 auf, wobei die beiden Kontaktschenkel 4, 5 über den Verbindungsbereich 7 miteinander und mit dem Anschlussbereich 6 verbunden sind.
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Die Kontaktschenkel 4, 5 weisen jeweils einen im eingesteckten Zustand gemäß 2 das Kontaktloch 3 kontaktierenden Kontaktierungsbereich 4a, 5a auf, wobei die Außenkontur 8 der beiden Kontaktschenkel 4, 5 im Kontaktierungsbereich 4a, 5a, jeweils im Querschnitt kreissegmentförmig ausgebildet ist, wie dies aus der vergrößerten Querschnittsdarstellung eines in ein Kontaktloch 3 eingesteckten Kontaktschenkels 4 gemäß 3 ersichtlich ist. Hierbei ist auch ersichtlich, dass der Radius der Außenkontur 8 des Kontaktschenkels 4 etwas geringer ist als der Radius des Kontaktlochs 3, so dass Beschädigungen an der Innenwandung 9 des Kontaktlochs 3 beim Einstecken der Kontaktschenkel 4, 5 in das Kontaktloch 3 verhindert werden. Dies führt dazu, dass ein derart ausgebildeter Steckkontakt 1 deutlich mehr Steck- und Ziehzyklen ermöglicht, als ein Steckkontakt, bei dem die Außenkontur der Kontaktschenkel im Querschnitt gerade ist. Bei einem Steckkontakt, dessen Kontaktschenkel im Kontaktierungsbereich eine gerade Außenkontur aufweisen, können nach einigen Steckzyklen Riefen in der Innenwandung 9 des Kontaktlochs 3 entstehen, so dass die Oberfläche der Innenwandung 9 des Kontaktlochs 3, insbesondere wenn diese eine Beschichtung aufweist, beschädigt wird.
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Aus den 1 und 2 ist darüber hinaus erkennbar, dass die Außenkontur 8 der beiden Kontaktschenkel 4, 5 im Kontaktierungsbereich 4a, 5a auch in Längsrichtung kreissegmentförmig ausgebildet ist, so dass die Kontaktierungsbereiche 4a, 5a ballig ausgebildet sind. Die Kontaktierungsbereiche 4a, 5a kontaktieren die Innenwandung 9 des Kontaktlochs 3 somit nur mit ihrem mittleren Bereich, so dass idealerweise nur eine punktförmige Berührung zwischen den Kontaktschenkeln 4, 5 und dem Kontaktloch 3 besteht. In der Praxis vergrößert sich diese theoretisch punktförmige Berührung aufgrund der Flächenpressung zwischen den Kontaktschenkeln 4, 5 und der Innenwandung 9 des Kontaktlochs 3 auf eine kleine im Wesentlichen kreisförmige Fläche. Da die Kontaktierungsbereiche 4a, 5a aufgrund der balligen Ausbildung keine scharfen Kanten aufweisen, die mit der Innenwandung 9 des Kontaktlochs 3 in Berührung kommen, werden Beschädigungen der Innenwandung 9 des Kontaktlochs 3 beim Stecken und Ziehen des Steckkontakts 1 vermieden. Dadurch bleibt eine an der Innenwandung 9 aufgebrachte Beschichtung beispielsweise aus Zinn auch nach mehreren Steck- und Ziehzyklen des erfindungsgemäßen Steckkontakts 1 noch erhalten.
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Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Steckkontakts 1 weisen die beiden Kontaktschenkel 4, 5 unterschiedliche Längen auf, wobei am freien Ende 4b des längeren Kontaktschenkels 4 ein Führungsabschnitt 10 angeordnet ist, der sich in Einsteckrichtung E des Steckkontakts 1 vor dem freien Ende 5b des kürzeren, zweiten Kontaktschenkels 5 befindet. Der Führungsabschnitt 10 dient dabei als Einführ- und Zentrierhilfe beim Einstecken des Steckkontakts 1 in das korrespondierende Kontaktloch 3 der Leiterplatte 2. Dazu weist der Führungsabschnitt 10 auf seiner dem Anschlussbereich 6 abgewandten Seite, die beim Einstecken dem Kontaktloch 3 zugewandt ist, eine keilförmige Außenkontur auf, die beim Einstecken des Steckkontakts 1 als Erstes in das Kontaktloch 2 eintaucht.
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Bei den in den 1, 2, 4 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Steckkontakts 1 weisen die beiden Kontaktschenkel 4, 5 jeweils einen ersten Bereich 4c, 5c und einen zweiten Bereich 4b, 5b auf, die unter einem Winkel α zueinander angeordnet sind. Der Winkel α beträgt bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ca. 90°, so dass die beiden Kontaktschenkel 4, 5 etwa L-förmig abgebogen sind. Die beiden ersten Bereiche 4c, 5c der Kontaktschenkel 4, 5, die bei der in den Figuren dargestellten Ausrichtung horizontal verlaufen, schließen an den Verbindungsbereich 7 an, während die Enden der beiden zweiten Bereiche 4d, 5d die freien Enden 4b, 5b der Kontaktschenkel 4, 5 bilden. Die Kontaktierungsbereiche 4a, 5a sind dabei an den zweiten Bereichen 4d, 5d ausgebildet, wobei die Breite des Steckkontakts 1 im Bereich der Kontaktierungsbereiche 4a, 5a am Größten ist, so dass im eingesteckten Zustand des Steckkontakts 1 die beiden Kontaktschenkel 4, 5 maximal aufeinander zu gebogen sind, so dass auch die Kontakt-Normalkraft zwischen den Kontaktschenkeln 4, 5 und dem Kontaktloch 3 maximal ist.
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Der in den 1 und 2 dargestellte Steckkontakt 1 unterscheidet sich von den beiden in 4 dargestellten Ausführungsvarianten des Steckkontakts 1 durch eine andere Ausgestaltung des Anschlussbereichs 6. Während bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Anschlussbereich 6 als flacher Strombalken 6' ausgebildet ist, ist der Anschlussbereich 6 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4a als Crimpanschluss 6'' und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4b als Schneidanschluss 6'' ausgebildet. Um die Flächenpressung zwischen einem angeschlossenen Leiter und dem Strombalken 6' zu erhöhen, weist dieser auf der dem Leiter zugewandten Seite mehrere Rille 11 auf. Je nach Art der Ausbildung des Anschlussbereichs 6 kann ein elektrischer Leiter somit auf unterschiedliche Art und Weise mit dem Steckkontakt 1 elektrisch verbunden werden.
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5 zeigt jeweils eine Variante der beiden in 4 dargestellten Steckkontakte 1, bei der die beiden Kontaktschenkel 4, 5 des Steckkontakts 1 nicht abgewinkelt sind, sondern sich in einer Ebene erstrecken. Bei dem Steckkontakt 1 gemäß 5a ist der Anschlussbereich 6 – entsprechend dem Steckkontakt 1 gemäß 4a – als Crimpanschluss 6'' ausgebildet, während bei dem Steckkontakt 1 gemäß 5b – entsprechend dem Steckkontakt 1 gemäß 4b – der Anschlussbereich 6 als Schneidanschluss 6''' ausgebildet ist. Die mögliche Ausbildung des Anschlussbereichs 6 ist somit unabhängig davon, ob die Kontaktschenkel 4, 5 abgewinkelt sind, oder sich in einer Ebene erstrecken.
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6 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussklemme 12, die ein in der Regel aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 13 aufweist. In dem Gehäuse 13 sind mehrere Leitereinführungsöffnungen 14 und eine entsprechende Anzahl an Steckkontakten 1 angeordnet, wobei die Kontaktschenkel 4, 5 der einzelnen Steckkontakte 1 mit ihren Kontaktierungsbereichen 4a, 5a aus der einer Leiterplatte 2 zugewandten Unterseite 15 des Gehäuses 13 herausragen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Gehäuse 13 der Anschlussklemme 12 darüber hinaus noch eine der Anzahl der Steckkontakte 1 entsprechende Anzahl an Klemmfedern 16 als Leiteranschlusselemente angeordnet, die jeweils einen Klemmschenkel 17 und einen Anlageschenkel 18 aufweisen. Dabei ist jede Klemmfeder 16 einem Steckkontakt 1 derart zugeordnet, dass der als flacher Strombalken 6' ausgebildete Anschlussbereich 6 eines Steckkontakts 1 zusammen mit dem freien Ende des Klemmschenkels 17 der Klemmfeder 16 einen Federkraftklemmanschluss für einen durch eine Leitereinführungsöffnung 14 in das Gehäuse 13 eingeführten elektrischen Leiter bildet. Da die Anschlussklemme 12 zum Anschließen von fünf Leitern vorgesehen ist, sind in dem Gehäuse 13 entsprechend auch fünf Leitereinführungsöffnungen 14 ausgebildet. Zum Öffnen der einzelnen Federkraftklemmanschlüsse sind in dem Gehäuse 13 darüber hinaus fünf Betätigungsdrücker 19 verschiebbar angeordnet. Wird ein Betätigungsdrücker 19 in das Innere des Gehäuses 13 eingedrückt, so lenkt der Betätigungsdrücker 19 den Klemmschenkel 17 der Klemmfeder 16 entgegen deren Federkraft aus, so dass die Klemmstelle geöffnet und damit ein angeschlossener Leiter aus der Klemmstelle herausgezogen werden kann. Ist die Klemmstelle mit Hilfe des Betätigungsdrückers 19 geöffnet, so kann darüber hinaus auch ein flexibler Leiter in die Klemmstelle eingeführt werden.
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Alternativ zu der in 6 dargestellten Ausgestaltung mit einer Klemmfeder 16 als Leiteranschlusselement kann die Anschlussklemme 12 auch eine Zughülse 20 als Leiteranschlusselement aufweisen, die zusammen mit dem Anschlussbereich 6 eines Steckkontakts 1 einen Schraubanschluss für einen anzuschließenden elektrischen Leiter bildet. Diese beiden möglichen alternativen Anschlussarten – Federkraftklemmanschluss und Schraubanschluss – sind in den 7 und 8 dargestellt, wobei dort jeweils nur ein Steckkontakt 1 zusammen mit einer Klemmfeder 16 (7a und 8a) bzw. mit einer Zughülse 20 (7b und 8b) gezeigt sind, also ohne das den Steckkontakt 1 und das jeweilige Leiteranschlusselement aufnehmende Gehäuse. 7 zeigt dabei zwei Steckkontakte 1 gemäß den 1 und 2, bei denen die beiden Kontaktschenkel 4, 5 jeweils L-förmig abgebogen sind. Im Unterschied dazu sind bei den beiden Ausführungsbeispielen gemäß 8 die Steckkontakte 4, 5 nicht abgebogen, sondern erstrecken sich durchgehend in einer Ebene, nämlich in Einsteckrichtung E. Der in den 7b und 8b dargestellten Schraubanschluss weist darüber hinaus noch eine Schraube 21 auf, mit der der Schraubanschluss betätigt werden kann, so dass das in die Zughülse 20 eingeführte abisolierte Ende eines Leiters mittels der Zughülse 20 gegen den Strombalken 6' gezogen wird.
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Zur Befestigung des Gehäuses 13 der elektrischen Anschlussklemme 12 auf einer Leiterplatte 2 sind an der Unterseite 15 des Gehäuses 13 mehrere versetzt zueinander angeordnete Justierelemente 22 ausgebildet, die jeweils über die Unterseite 15 des Gehäuses 13 hinausragen und in korrespondierende Ausnehmungen in einer Leiterplatte 2 eingesteckt werden können. Darüber hinaus können an dem Gehäuse 13 auch noch geeignete Rastelemente ausgebildet sein, mit denen das Gehäuse 13 an einer Leiterplatte verrastet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011011017 A1 [0008]
- DE 20218295 U1 [0009]
