Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Leiteranschluss für
einen elektrischen Leiter zu schaffen, der eine besonders sichere
Kontaktierung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch einen Leiteranschluss nach Anspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Leiteranschluss weist einen
Kontaktträger
und eine am Kontaktträger gelagerte
und den Kontaktträger
durchsetzende Kontaktfeder auf, die mit dem Kontaktträger einen
Klemmanschluss ausbildet.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung
liegt dann, dass die den Klemmanschluss ausbildende Kontaktfeder
am Kontaktträger
selbst gelagert ist und ihn gleichzeitig durchsetzt. Dadurch wird
zum einen eine sehr kompakte Bauform ermöglicht, so dass der erfindungsgemäße Leiteranschluss
auch bei sehr geringem Platzangebot einsetzbar ist. Zum anderen wird
dadurch eine besonders sichere Kontaktierung gewährleistet. Unter dem Begriff
Kontaktträger
wird dabei ein vorzugsweise starres Bauelement verstanden, das eine
elektrisch leitende und vorzugsweise flächige Kontaktzone zur Bildung
eines Klemmanschlusses aufweist. Unter dem Begriff Kontaktfeder
wird ein Bauelement verstanden, das wenigstens ein Federteil aufweist,
welches mit der Kontaktzone des Kontaktträgers einen Klemman schluss ausbildet. Als
Kontaktfeder wird vorzugsweise eine Stahlfeder mit guten Federeigenschaften
gewählt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß Anspruch
2 weist die Kontaktfeder einen Festschenkel auf, der zur Ausbildung
eines Festlagers am Kontaktträger
dient. Das am Festende des Festschenkels gebildete Festlager bezeichnet
dabei eine vorzugsweise lösbare
Fixierung der Kontaktfeder am Kontaktträger, insbesondere nach Art
einer Führung. Dabei
wird das eine Bauteil von dem anderen so gehalten, dass eine Bewegung
unter dem Einfluss einer einwirkenden Kraft in einer gewünschten
Richtung möglich
ist. Das Festlager kann jedoch auch durch eine andere formschlüssige und/oder
kraftschlüssige Verbindung,
etwa eine Verrastung oder Einrenkung hergestellt werden. Da somit
die Kontaktfeder fest mit dem Kontaktträger verbunden und an diesem
gelagert ist, bilden Kontaktfeder und Kontaktträger im zusammengebauten Zustand
eine Montageeinheit.
In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung nach Anspruch 3 weist die Kontaktfeder einen Federschenkel
auf, der zur Ausbildung des Klemmanschlusses dient. Der Klemmanschluss
wird dabei vorzugsweise durch ein Klemmende des Federschenkels gebildet,
welcher mit dem Kontaktträger zusammenwirkt.
Vorzugsweise ist der Federschenkel dabei am Festschenkel angebracht
und mit diesem einstöckig
verbunden. Der Federschenkel ist derart vom Festschenkel abgebogen,
dass sich eine im Wesentlichen U- bzw.V-förmige Kontaktfeder ergibt.
Das Klemmende des Federschenkels und das Festende des Festschenkels
bilden dabei die beiden Enden der Kontaktfeder. Als besonders vorteilhaft
hat sich eine Bauform erwesen, bei der Festschenkel und Federschenkel
einen Winkel von ca. 35° einschließen. Zur Bildung
des Klemmanschlusses ist der Federschenkel vorzugsweise in Richtung
auf den Festschenkel hin federnd auslenkbar. Zur Montage von Kontaktfeder
und Kontaktträger
wird die Kontaktfeder vorzugsweise mittels eines Montagestempels
vorgespannt und am Kontaktträger
befestigt, so dass der Federschenkel gegenüber dem Kontaktträger vorgespannt ist.
Die elektrische Kontaktierung erfolgt vorzugsweise im Wesentlichen über den
Kontaktträger, wobei die
Kontaktfeder nicht oder nur in geringem Umfang zur Stromleitung
beiträgt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung nach Anspruch 4 weist der Kontaktträger ein
Stützelement
auf. Dabei bildet die Kontaktfeder beim Durchsetzen des Kontaktträgers am
Stützelement
ein Zwischenlager aus. Das Zwischenlager wird dabei dadurch gebildet,
dass sich die Kontaktfeder an das Stützelement anlehnt und dieses
im montierten Zustand beaufschlagt. Der Kontaktträger weist
zu diesem Zweck eine erste Durchsetzöffnung auf, die an ihrer einen
Seite vom Stützelement
begrenzt ist. Die Kontaktfeder ist vorzugsweise derart am Kontaktträger angebracht,
dass das Zwischenlager im Bereich des Festschenkels der Kontaktfeder
ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenlager
am dem Festende des Festschenkels gegenüberliegenden Ende ausgebildet
ist. In diesem Fall befindet sich das Zwischenlager am Festschenkel
kurz vor der Abbiegung zum Federschenkel. Dadurch ergibt sich eine
vorteilhafte Relativlage des Zwischenlagers zum Federschenkel der
Kontaktfeder, durch die ein besonders hoher Kontaktdruck für den Klemmanschluss
gewährleistet wird.
Nach der Lehre des Anspruchs 5 durchsetzt die
Kontaktfeder den Kontaktträger
ein weiteres Mal. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kontaktträger jetzt
vom Federschenkel der Kontaktfeder durchsetzt wird derart, dass
dessen Klemmende mit dem Kontaktträger den Klemmanschluss ausbildet.
Der Kontaktträger weist nach der Lehre des Anspruchs
6 ein Anschlagelement auf. Dieses Anschlagelement ist dabei derart
ausgebildet und angeordnet, dass der Federschenkel der Kontaktfeder
in seinem Federweg zum Festschenkel der Kontaktfeder hin begrenzt
ist. Wird der Federschenkel also zur Kontaktierung eines anzuschließenden Leiters
zum Festschenkel der Kontaktfeder hin ausgelenkt, so bildet das
Anschlagelement einen wirksamen Federwegbegrenzer. Durch diesen Überbiegungsschutz wird
eine sichere Handhabung des Leiteranschlusses gewährleistet.
In dem Bereich, in dem der Kontaktträger von
der Kontaktfeder ein zweites MaI durchsetzt wird, weist er eine
zweite Durchsetzöffnung
auf. Dabei sind die ersten und zweiten Durchsetzöffnungen des Kontaktträgers vorteilhafterweise
derart angeordnet, dass sie von einem gemeinsamen Trennelement voneinander
abgetrennt sind, wobei das Trennelement gleichzeitig als Anschlagelement
für die
Federwegbegrenzung dient.
Nach der Lehre des Anspruchs 7 ist
der Federschenkel derart mehrgeteilt, dass mehrere Klemmenden zur
Ausbildung mehrerer Klemmanschlüsse entstehen.
Damit ist es möglich,
einen Leiteranschluss mit mehreren Klemmstellen zu erhalten, die getrennt
voneinander geöffnet
bzw. geschlossen werden können.
Der Kontaktträger
weist dann vorteilhafterweise mehrere, zu den Klemmenden des Federschenkels
korrespondierende zweite Durchsetzöffnungen auf.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform
der Erfindung nach Anspruch 8, wonach der Kontaktträger im Wesentlichen
U-förmig
ausgebildet ist. Dabei ist die Kontaktfeder an einem ersten als
Befestigungsschenkel dienenden U-Schenkel des Kontaktträgers gelagert
(Anspruch 9), wobei die Kontaktfeder einen als Freischenkel dienenden
zweiten U-Schenkel des Kontaktträgers
durchsetzt (Anspruch 10). Vorteilhafterweise durchsetzt die Kontaktfeder
den Freischenkel des Kontaktträgers
dabei zweimal, nämlich
einmal zur Ausbildung eines Zwischenlagers und ein weiteres Mal
zur Ausbildung des Klemmanschlusses. Der Klemmanschluss wird dann durch
das Zusammenwirken der Kontaktfeder mit dem U-Grund des Kontaktträgers gebildet
(Anspruch 11). Vorzugsweise bildet dabei das Klemmende des Federschenkels
den Klemmanschluss aus. Die Kontaktfeder ist also vorzugsweise derart
am Kontaktträger
angeordnet, dass der Festschenkel der Kontaktfeder eine Verbindung
zwischen Befestigungsschenkel und Freischenkel bildet, den U-Grund
des Kontaktträgers
quasi überdacht
und somit einen Klemmraum zur Aufnahme des anzuschließenden Leiters bildet.
Der vorzugsweise flächige
U-Grund des Kontaktträgers
ist dabei möglichst
groß ausgebildet,
so dass der Leiter auf einer besonders großen Fläche am U-Grund anliegen kann.
Die bei der Stromübertragung
entstehende Wärme
kann daher großflächig und
schnell abgeführt
werden, was sich positiv auf die Temperatur im Steckergehäuse auswirkt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der Freischenkel des Kontaktträgers
mit dem U-Grund
einen spitzen Winkel einschließt
(Anspruch 12). Gleichzeitig ist der Freischenkel in etwa S-förmig ausgestaltet. Durch
diese S-Form wird erreicht, dass das Zwischenlager in etwa vertikal über der
Position der Klemmstelle angeordnet ist. Dies führt ebenfalls zu einer besonders
sicheren Klemmwirkung. Gleichzeitig dient der Freischenkel als Führung für ein Betätigungswerkzeug
zur Auslenkung des Federschenkels der Kontaktfeder in eine Auslenkposition,
in der ein anzuschließender,
beispielsweise fein- oder mehrdrähtiger
Leiter in den Klemmraum eingeführt
wird.
Die durch die S-Form des Freischenkels
gebildete Ausmuldung dient gleichzeitig als Anschlagpunkt für das Betätigungswerkzeug
(Anspruch 13). Das beispielsweise aus einem Isolierstoff bestehende
Gehäuse
eines Steckverbinders, in das der erfindungsgemäße Leiteranschluss eingebettet
ist, ist dazu vorteilhafterweise derart ausgestaltet, dass ein Betätigungswerkzeug
in einen Einführtrichter
im Gehäuse
direkt auf den Freischenkel des Kontaktträgers zu geführt werden kann. Das eingeführte Betätigungswerkzeug
fängt sich
in der Ausmuldung und wird dort fixiert. Ein weiteres Öffnen des
Leiteranschlusses und eine mögliche
Beschädigung
wird damit sicher verhindert.
Sollen Leiter mit starren Adern oder
mit Aderendhülsen
angeschlossen werden, ist die Verwendung eines Betätigungswerkzeuges
zumeist nicht erforderlich. In solchen Fällen kann das Einführen des starren
Leiterendes in dem Klemmraum den Federschenkel auslenken.
Als besonders geeignet hat sich ein
Festlager nach Art einer Schraubkeilverbindung erwiesen (Anspruch
14). Eine derartige Schraubkeilverbindung, auch Einrenkung genannt,
ist eine lösbare
Verbindung, bei der die zu fügenden
Werk stücke
zunächst
in Richtung einer Achse bis zu einem Anschlag zusammengesteckt und
dann gegeneinander verdreht werden. Diese Art von Festlager hat
sich als besonders zuverlässig
erwiesen.
In einer weiteren, in Anspruch 15
beanspruchten Ausführungsform
der Erfindung ist der Kontaktträger
mit einem Buchsenkontakt oder einem Steckerkontakt verbunden. Dabei
ist der Buchsen- bzw. Steckerkontakt vorzugsweise am Befestigungsschenkel
des Kontaktträgers
angebracht (Anspruch 16), so dass die Freischenkel-Seite des Kontaktträgers für die Leiterzuführung frei
zugänglich
bleibt. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, wonach
die Mittellängsachse
des Buchsen- bzw. Steckerkontakts parallel zur Einführrichtung
des anzuschließenden
Leiters verläuft.
Mit anderen Worten verläuft
die Mittellängsachse
dann parallel zum U-Grund des Kontaktträgers. Durch eine derartige Anordnung
von Klemmanschluss auf der einen Seite und Buchsen- bzw. Steckerkontakt
auf der anderen Seite wird ein Leiteranschluss geschaffen, der besonders
gut in standardisierte Steckverbinder einsetzbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der Buchsenkontakt ein gerollter Kontakt ist (Anspruch 17). Derartige
vorzugsweise einteilige Blechstanz- bzw. -biegeteile sind besonders
einfach und kostengünstig herstellbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der Buchsenkontakt in den Kontaktraum hineinreichende kugelförmige Sicken
aufweist (Anspruch 18). Dadurch wird die Kontaktfläche insgesamt
vergrößert, was dazu
führt,
dass höhere
Ströme übertragen
werden können.
Ein Steckverbinder nach der Lehre
des Anspruchs 19, mit einem erfindungsgemäßen Leiteranschluss hat den
Vorteil einer besonders sicheren und zuverlässigen Klemmkontaktierung des
anzuschließenden
Leiters.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand
eines Ausführungsbeispiels
beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen:
1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Leiteranschlusses mit einem
Buchsenkontakt,
2 eine
perspektivische Ansicht des Leiteranschlusses aus 1, 3 eine
perspektivische Ansicht einer Kontaktfeder, und
4 eine
perspektivische Ansicht eines Kontaktträgers.
In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Leiteranschluss 1 in
Seitenansicht dargestellt. Der Leiteranschluss 1 besteht
im Wesentlichen aus einem Kontaktträger 2 und einer daran
fixierten Kontaktfeder 3. Der Kontaktträger 2 weist eine im
Wesentlichen U-förmige
Kontur auf. Dabei ist der eine U-Schenkel als Befestigungsschenkel 4 ausgebildet,
der im Wesentlichen senkrecht zum U-Grund 5 des Kontaktträgers 2 verläuft. An
diesem Befestigungsschenkel 4 ist in Leiteranschlusslängsrichtung 6 ein
Buchsenkontakt 7 zur Ausbildung einer Steckverbindung angebracht.
Gegenüber
dem Befestigungsschenkel 4 weist der Kontaktträger 2 einen
S-förmigen
Freischenkel 8 auf, der mit dem U-Grund 5 einen
spitzen Winkel a einschließt.
Am Befestigungsschenkel 4 ist
ein Festschenkel 9 der Kontaktfeder 3 mittels
einer Einrenkung angebracht, so dass ein Festlager 10 entsteht. Der
Festschenkel 9 der Kontaktfeder 3 erstreckt sich vom
Festlager 10 am Befestigungsschenkel 4 des Kontaktträgers 2 zum
Freischenkel 8 des Kontaktträgers 2, den der Festschenkel 9 der
Kontaktfeder 3 durchsetzt. Bei der Durchsetzung des Freischenkels 8 bildet
der Festschenkel 9 ein Zwischenlager 11 aus. Das
Zwischenlager 11 wird dabei am äußeren Freiende 12 des
Freischenkels 8 ausgebildet. Dabei befindet sich das Zwischenlager 11 oberhalb
des Festlagers 10, d. h. die vertikale Entfernung des Zwischenlagers 11 zum
U-Grund 5 des Kontaktträgers 2 ist
größer als
die des Festlagers 10 zum U-Grund 5. Kurz nach
der Durchsetzung des Freischenkels 8 schließt sich
an den Festschenkel 9 der Kontaktfeder 3 ein abgebogenes Übergangselement 13 an,
welches in einen wiederum gerade verlaufenden Federschenkel 14 übergeht.
Festschenkel 9 und Federschenkel 14 schließen dabei
einen Winkel (3 von ca. 35° ein. Das freie Ende des Federschenkels 14 durch setzt
ein zweites Mal den Freischenkel 8 des Kontaktträgers 2 und
liegt im hier gezeigten vormontierten Zustand vorgespannt am U-Grund 5 des
Kontaktträgers 2 unter
Bildung einer Klemmstelle 15 auf.
In der perspektivischen Darstellung
in 2 wird das Durchsetzen
des Freischenkels 8 des Kontaktträgers 2 durch die Kontaktfeder 3 verdeutlicht. Die
flächige
Kontaktfeder 3 verläuft
vom Festlager 10 zum Zwischenlager 11 einstöckig. Nach
dem Durchsetzen des Freischenkels 8 in einer ersten Durchsetzöffnung 16 sind Übergangselement 13 und
Federschenkel 14 der Kontaktfeder 3 zweigeteilt
derart, dass sich zwei Klemmenden 17 zur Ausbildung von zwei
voneinander unabhängig
betätigbaren
Klemmanschlüssen
bilden. Die beiden Klemmenden 17 des Federschenkels 14 treten
durch zweite Durchsetzöffnungen 18 ein
zweites MaI durch den Freischenkel 8 des Kontaktträgers 2 hindurch
und bilden mit dem flächigen
U-Grand 5 des Kontaktträgers 2 Klemmstellen 15 aus.
Eine einzelne Kontaktfeder 3 wird
in 3 gezeigt. Deutlich
ist hier das Verbindungselement 19 zur Ausbildung des Festlagers 10 nach
Art einer Einrenkung zu sehen. Dieser Verbindungsvorsprung 19 bildet
zusammen mit der entsprechenden in 4 gezeigten
Lageröffnung 20 das
bereits erwähnte Festlager 10.
Die erste Durchsetzöffnung 16 und
die zweite Durchsetzöffnung 18 im
Freischenkel8 des Kontaktträgers 2 sind
durch ein gemeinsames Trennelement 21 in Form eines in
Leiteranschlussquerrichtung 22 quer zur Leiteranschlusslängsrichtung 6 verlaufenden
Quersteges voneinander abgetrennt. Die Unterseite dieses Trennelements 21,
welche die zweiten Durchsetzöffnungen 18 nach
oben hin abgrenzt, dient dabei als Anschlagelement 23 für die Begrenzung
des Federweges des Federschenkels 14. In der ersten Durchsetzöffnung 16 ist
ein Stützelement 24 in
Form eines Steges angebracht, das sich vom Freischenkel 8 in
Richtung auf den Befestigungsschenkel 4 des Kontaktträgers 2 hin
erstreckt und auf dem der Festschenkel 9 der Kontaktfeder 3 im
montierten Zustand ruht. Die beiden zweiten Durchsetzöffnungen 18 werden
durch einen senkrecht zur Leiteranschlussquerrichtung 22 verlaufenden
Stabilisierungssteg 25 voneinander abgetrennt. Dieser Stabilisierungssteg 25 dient
dabei gleichzeitig der Führung
der beiden Klemm enden 17 während ihrer Auslenkung. Der
Freischenkel 8 dient gleichzeitig als Anschlag für ein freischenkelseitig
in Richtung auf den Buchsenkontakt 7 hin an den Federschenkel 14 der
Kontaktfeder 3 angeführtes
Betätigungswerkzeug 33,
beispielsweise die Klinge eines Schraubendrehers, der in 1 strichpunktiert dargestellt
ist. Das Betätigungswerkzeug 33 kann
dabei lediglich bis zur ersten Abbiegung 26 des S-förmigen Freischenkels 8 geführt werden,
wobei die durch diese Abbiegung 26 gebildete Ausmuldung
des Freischenkels 8 gleichzeitig einen sicheren Ansetzpunkt
für das
Betätigungswerkzeug 33 bildet.
In 4 ist
ein erfindungsgemäßer Kontaktträger dargestellt.
Der sich in Leiteranschlusslängsrichtung 6 erstreckende
Buchsenkontakt 7 ist ein aus Blech gerollter Kontakt. Er
weist zur Aufnahme eines entsprechenden Steckerkontaktes einen zylindrischen
Kontaktraum 27 auf, der von drei Kontaktelementen, nämlich von
zwei Führungsarmen 28 sowie einer
Federzunge 29 gebildet wird. Die Führungsarme 28 sind
zur Bildung einer Aufnahmeöffnung 30 zu einem
offenen Kreisbogen verbunden. Die Federzunge 29 weist an
ihrem Freiende ein Kontaktzone 31 auf, die in den Kontaktraum 27 hineinragt.
Zur Vergrößerung der
Kontaktfläche
des Buchsenkontaktes 7 weisen die Führungsarme 28 darüber hinaus
jeweils eine kugelförmige
Sicke 32 auf, die sich in den Kontaktraum 27 hinein
erstreckt und den Kontaktraum 27 an diesen Stellen verengen.
Die sich gegenüber
liegenden Sicken 32 sind gegenüber der Kontaktzone 31 der
Federzunge 29 derart angeordnet, dass sich ein in etwas
gleichschenkeliges Dreieck ergibt.