DE2156326A1

DE2156326A1 - Elektrische Anschlußklemme

Info

Publication number: DE2156326A1
Application number: DE19712156326
Authority: DE
Inventors: Robert John New Cumberland; Asick John Carl Harrisburg; Pa. Kinkaid (V.St.A.)
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1970-11-25
Filing date: 1971-11-12
Publication date: 1972-08-10
Also published as: DE2156326C3; GB1309198A; AU460179B2; BE775679A; AT318045B; AU3477571A; NL148198B; DE2156326B2; US3705376A; FR2115996A5; NL7115437A; US3818569A

Description

Dr. phü. G. B. HAGEN

Patentanwalt

8000 MÜNCHEN 71 (Solin)

Franz-Hals-Straße 21

Telefon 796213

AMP 2977 München, 7. November 1971

sch

AMP Incorporated
Eisenhower Boulevard
Harrisburg, Pa., V. St. A.

Elektrische Anschlußklemme

Priorität; 25. Nov. 1970; V.St.Α.; Nr. 92 742

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Anschlußklemmen und insbesondere auf Anschlußklemmen zur lösbaren Verbindung mit leitenden Anschlußstiften. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf aus Anschlußklemmen und leitenden Anschlußstiften bestehende elektrische Verbindungsanordnungen sowie auf Werkzeuge zum Lösen von Anschlußklemmen von leitenden Anschlußstiften.

Eine elektrische Anschlußklemme, bestehend aus einem Verbinde rteil zur Verbindung mit dem Ende eines Leitungsdrahtes und einem Kontaktteil zur lösbaren Verbindung mit einem leitenden Anschlußstift, wobei der Kontaktteil einen Kanal aufweist sowie eine Auslegerfeder, die hinter dem Vorderende des Kanals mit demselben verbunden ist, und wobei der Kanal eine Basiswand und gegenüberliegende Seitenwände besitzt, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die dem Vorderende benachbarten freien Ränder der Seitenwände zur Bildung einer Plattform umgefaltet sind, daß sich die Feder über die Plattform und über das Vorderende des Kanals nach vorne erstreckt und eine öffnung aufweist, die mit dem Vorderende des Kanals nicht fluchtet, so daß, wenn ein leitender

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Stift durch die Öffnung zur Aufnahme zwischen die Basiswand und die Plattform eingeführt wird, die Jeder durchgebogen wird und die öffnung mit dem Vorderende des Kanals ausrichtet, und daß die Feder einen Teil des leitenden Anschlußstiftes gegen die Plattform vorspannt und bewirkt, daß eine Kante der Öffnung in eine Fläche des leitenden Stiftes einbeißt.

Eine elektrische Verbinderanordnung gemäß der Erfindung besteht aus einem leitenden Anschlußstift und einer Vielzahl * elektrischer Anschlußklemmen gemäß der Erfindung, welche lösbar entlang der Länge des Stiftes mit demselben verbunden sind.

Ein Werkzeug zum Lösen einer Anschlußklemme von einem leitenden Stift kennzeichnet sich durch einen Kanalteil zur Aufnahme einer Anschlußklemme, der Mittel zum Angreifen an der Feder an deren freiem Ende aufweist, und durch einen entlang dem Kanalteil verschiebbaren Stößel, der an der Anschlußklemme an einer Stelle hinter dem freien Ende der Feder angreift, wobei das Verschieben des Stößels entlang dem Kanalteil auf die an der Feder angreifenden Mittel zu bewirkt, daß der Stößel entlang dem Kanalteil eine im wesentlichen axial wirfc kende kompressive Kraftkomponente zur Wirkung bringt und dadurch das freie Ende der Feder verschwenkt, wodurch die Feder außer Eingriff mit dem Anschlußstift gelangt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer elektrischen Anschlußklemme;

Figur 2 eine perspektivische Darstellung der in Figur 1 gezeigten Anschlußklemme;

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Figur 3 eine Seitenansicht der in Figur 2 gezeigten Anschlußklemme, die an einem leitenden Stift montiert ist, wobei ein Kontaktteil der Anschlußklemme teilweise im Querschnitt gezeigt ist;

Figur 4 eine Seitenansicht eines Paares der in Figur gezeigten Anschlußklemmen, die an einem leitenden Stift übereinander angeordnet sind;

Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugs zum Entfernen der Anschlußklemme von Figur 2 von einem leitenden Stift;

Figuren aufeinanderfolgende Schritte bei der Betätigung 6 und 7 des in Figur 5 gezeigten Werkzeugs;

Figur 8 eine Seitendarstellung eines Paares von modifizierten elektrischen Anschlußklemmen, die an einem leitenden Stift übereinander angeordnet sind; und

Figur 9 einen Schnitt durch eine der in Figur 8 gezeigten Anschlußklemmen.

Gemäß den Figuren 1-4- weist eine elektrische Anschlußklemme 1 einen Verbinderteil 2 zur Verbindung mit dem Ende eines elektrischen Leiters 18 und einen Kontaktteil 3 zur lösbaren Verbindung mit einem leitenden Stift 19 auf. Die Teile 2 und 3 sind durch einen Übergangsteil 14 so miteinander verbunden, daß die Längsachse des Verbinderteils 2 seitlich versetzt ist in bezug auf die Längsachse des Kontaktteils 3.

Der Verbinderteil 2 weist ein erstes Paar von Armen 4, 4^f zur Quetschverbindung mit der leitenden Seele 5 des Leiters 18 und ein zweites Paar von Armen 6, 6* zur Quetschverbindung mit einem Isolationsmantel 7 des Leiters 18 auf.

Der Kontaktteil 3 weist einen Kanal 12 und eine Auslegerfeder 11 auf. Der Kanal 12 besteht aus einer Basiswand 50 mit einer Aussparung 63 am vorderen Ende 53 des Kanals 12 und Seitenwänden 51» 52. Benachbart dem Vorderende 53 des

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Kanals 12 sind die freien Kanten 54> 55 der Seitenwände 51ι 52 so nach innen umgefaltet, daß die über der Basis aneinander zum Anliegen kommen und eine Plattform 56 mit einem Vorderende 20 und einem Hinterende 21 bilden. Hinter dem Hinterende 21 erstrecken sich von den Seitenwänden 51> 52 im Abstand voneinander liegende Paare von Armen 13· In den Armen 13 sind gegenüberliegende parallele Schlitze 60 ausgebildet.

Die Feder 11 erstreckt sich nach vorne über die Plattform und über das Vorderende 53 des Kanals 12 und weist an einem Vorderende einen Verriegelungsteil lic, einen gewölbten Zwischenteil 11b und am Hinterende einen Verriegelungsteil lla auf. Der Verriegelungsteil lla ist allgemein schmaler als der gewölbte Teil 11b und besitzt ein Paar von sich seitlich erstreckenden Ansätzen 61. Die Ansätze 61 erstrecken sich zwischen den gegenüberliegenden Paaren von Armen 13, und die Seitenkanten des Teils lla werden in den Schlitzen 60 aufgenommen. Die Arme 13 sind über dem Verriegelungsteil lla umgefaltet, so daß die Feder 11 mit dem Kanal 12 verbunden ist. In dem Verriegiungsteil lic benachbart dem Vorderende 53 des Kanals 12 ist eine Öffnung 16 ausgebildet. Das Material 17 der Feder 11 zwischen dem vorderen freien Ende der Feder 11 und dem benachbarten Rand 22 der Öffnung 16 ist schalenförmig ausgebildet. Wenn die Feder 11 entlastet ist, ist die öffnung nicht mit dem Vorderende 53 des Kanals 12 ausgerichtet, und der Rand 22 der Öffnung 16 ist mit der Basiswand 50 des Kanals 12 nicht ausgerichtet.

Gemäß Figur 3 ist die Anschlußklemme 1 lösbar mit einem leitenden Stift 19 verbunden.

Der gewölbte Teil 11b der Feder 11 verläuft um das Vorderende 20 der Plattform 56, und das Ende 20 wirkt als Hebelarm für die Feder, und der Rand 22 der Öffnung 16 beißt sich

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in die Oberfläche des Stiftes 19 ein. Der Einbeißwinkel des Randes 22 wird durch die schalenförmige Ausbildung des Materials 17 reduziert. Außerdem bildet das schalenförmige Material 17 abgerundete Ecken, die in Reibungseingriff mit den Ecken des Stiftes 19 gelangen und die Haltefähigkeit der Anschlußklemme erhöhen.

Der elektrische Kontakt zwischen dem Stift 19 und dem Kontaktteil 3 ergibt sich in zwei im Abstand voneinander liegenden Bereichen des Kontaktteils 3. Ein Bereich 24· befindet sich benachbart dem Ende 20 der Plattform 56. Der zweite Bereich 23 befindet sich an der Basiswand 50 des Kanals 12 benachbart dem Übergangsteil 14. Der von der Feder 11 zum Halten des Stiftes 19 gegen die beiden Bereiche 23 _f 24- des Kanals 12 ausgeübte Druck sorgt für ausreichenden elektrischen Kontakt zwischen dem Stift 19 und der Anschlußklemme 1. Außerdem ergibt sich elektrischer Kontakt durch die Feder 11.

Zwischen der Feder 11 und der Wand der Ausnehmung 63 besteht ein Zwischenraum, wodurch die Feder niedergedrückt werden kann, so daß sie den Stift 19 freigibt. Wenn das freie Ende der Feder 11, wie Figur 3 zeigt, in Richtung der Längsachse des Kanals 12 nach oben geschoben wird, wird die Feder um das Ende 20 geschwenkt, und es findet eine Druckentlastung statt.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann auf den Verbinderteil 2 und das freie Ende der Feder 11 Druck ausgeübt werden zur Vergrößerung der Wölbung des gewölbten Teils lib, so daß der Stift 19 druckentlastet wird. Die Anschlußklemme 1 dieser Ausführungsform ist beim Aufbringen eine Anschlußklemme mit Nullkraft. Wenn sie jedoch an dem Stift 19 angebracht ist und der Rand 22 der Feder 11 in den Stift einbeißt, kann die Ansohlußklemme durch unbeabsichtigtes Ziehen an dem Leiter 18 nicht leicht aus ihrer Stellung gelöst werden.

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Figur 4 zeigt zwei Anschlußklemmen 1 auf einem Stift 19. Im Betrieb ist es häufig erforderlich, zwei oder mehr Anschlußklemmen 1 in dieser Weise übereinander an einem Stift 19 anzubringen, und da die Verbindungs- und Kontaktteile 2, 3 in bezug aufeinander seitlich versetzt sind, ist dies einfach durchzuführen.

Figur 5 zeigt ein Werkzeug zum lösen der Feder 11 von einem Stift 19. Das Werkzeug besteht aus einem Kanalteil 8, der die Anschlußklemme 1 und den Stift 19 aufnimmt, und aus Haken 26, die das freie Ende der Feder 11 halten.

Ein unter Federbelastung stehender Stößel 27 wird durch Betätigung eines Handgriffes 28 auf die Haken 26 zu bewegt, wodurch der Verbinderteil 2 der Anschlußklemme mit einer axialen^ompressiven Kraftkomponente beaufschlagt wird, während auf das freie Ende der Feder 11 eine auf den Kanal 12 zu gerichtete Kraft ausgeübt wird. Figur 6 zeigt den Stößel 27 in der Stellung, bevor durch die Bedienungsperson ein Druck ausgeübt wird. Figur 7 zeigt, daß die Haken 26, die sich senkrecht zur Achse des Kanalteils 12 erstrecken, und der Stößel 27 näher aufeinander zu bewegt wurden, um den Band 22 der Feder 11 weiter von dem Stift 19 wegzuwölben, wodurch die Feder 11 weiter ua das Ende 20 geschwenkt wird und den Druck zwischen den Stift 19 und dem Kontaktteil 3 verringert. Die tatsächliche Bewegung des Stößels 27 ist sehr gering, wie «an aus den Figuren 6 und 7 erkennen kann, reicht jedoch aus zum Lösen der Feder 11 von dem Stift 19.

Eine abgewandelte Ausführungsform des Werkzeugs besitzt einen nicht gezeigten, über die Mitte hinausreichenden Hebel, der den Stößel 27 vorwärtsschiebt. Bei dieser Ausführungsform braucht die Bedienungeperson den Druck auf den Stößel 27 nicht aufrecht zu erhalten, während die Anschlußkleeee 1 von de« Stift 19 weggezogen wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Figuren 8 und 9 veranschaulichen eine der vorher beschriebenen elektrischen Anschlußklemme 1 ähnlich ausgebildete Anschlußklemme 100, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Verbinderteil 2 und der Kontaktteil 3 sind im wesentlichdn identisch mit den Teilen 2 und der Anschlußklemme 1, und die Längsachse des Verbinderteils ist in bezug auf den Kontaktteil 3 in der bereits beschriebenen Weise seitlich versetzt. Der Übergangsteil 14 der Anschlußklemme 100 erstreckt sich jedoch von dem Hinterende des Kontaktteils 3 seitlich an der gleichen Seite wie die Feder 11. Ein Loch 29 ist in dem Übergangsteil 14 ausgebildet, das mit dem Kanal 12 ausgerichtet ist, so daß sich ein Anschlußstift 19 vollständig durch den Kanal 12 erstrecken kann. Die Anordnung ist dann von Nutzen, wenn die Anschlußklemmen von einem Automaten angebracht werden. Es ist nicht erforderlich, zwei benachbarte, übereinander angeordnete Anschlußklemmen um 180° in bezug aufeinander umzukehren oder zu schwenken, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Eine Nase 30 ist am Hinterende der Basiswand 50 vorgesehen, die einen Druck ausübt zur Entlastung der Feder 11. Wenn zwischen der Spitze der Feder 11 und dem Verbinderteil 2 wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 Druck ausgeübt würde, würde die Feder knicken. Dies wird vermieden durch Anwendung von Druck zwischen der Nase 30 und der Spitze der Feder 11, so daß das Angreifen der Feder an dem Stift 19 gelockert wird.

Figur 9 zeigt die Feder 11 im entspannten Zustand, bevor zum erstenmal ein Anschlußstift 19 eingeschoben wird. Der Rand 22 ist mit der Basiswand 50 nicht ausgerichtet. Nachdem der Stift 19 in den Kanal 12 durch die öffnung 16 eingeschoben ist, wird die Feder 11 in eine in Figur 8 gezeigte Stellung gebogen, und dann bewirkt die Elastizität der Feder 11, daß der Rand 22 an dem Stift 19 angreift.

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Bei beiden Ausführungsformen kann die Feder aus rostfreiem Stahl und die übrige Anschlußklemme aus Phosphorbronze oder Weichkupfer oder einem ähnlichen Material, das gute elektrische Leitfähigkeitseigenschaften hat, bestehen.

Die in den beiden Ausführungsformen beschriebenen Anschlußklemmen haben eine negative Stromwiderstandscharakteristik. Normalerweise erhöht sich der Widerstand, wenn sich der durch die Anschlußklemme fließende Strom erhöht. Dadurch erhöht sich die Temperatur sowie der Spannungsabfall an der Anschlußklemme.

Die erfindungsgemäßen Anschlußklemmen weisen jedoch eine negative Widerstandscharakteristik auf. Wenn durch erhöhten Strom in den Anschlußklemmen Wärme erzeugt wird, dehnt sich der Kanal 12 schneller aus als die Feder 11 infolge eines unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Bei der vorher beschriebenen Ausfiihrungsform ist der Ausdehnungskoeffizient von rostfreiem Stahl geringer als der eines Phosphorbronzekörpers. Während sich der Kanal 12 ausdehnt, greift der Hebelarm oder das Ende 20 an der Feder 11 mit erhöhtem Druck an und erhöht die Vorspannung der Feder 11. Die erhöhte Vorspannung der Feder 11 verbessert den Kontakt zwischen dem Stift 19 und dem Kontaktteil 3·

Ein vorteilhaftes Merkmal der beschriebenen Ausführungsformen besteht darin, daß die Anschlußklemmen 1, 100 leicht von den leitenden Stiften, an denen sie angeordnet sind, gelöst werden können mittels des Handwerkzeugs, das in der Fertigung billig und einfach zu betätigen ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Anschlußklemmen 1, 100 mit ihren jeweiligen Anschlußstiften an zwei getrennten Stellen entlang ihrer Kontaktteile elektrischen Kontakt bilden, wodurch ein guter elektrische?: Kontakt gewährleistet wird.

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Weiterhin ist es vorteilhaft, daß, wenn die Feder aus einem Material besteht, das einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als der übrige Teil der Anschlußklemme, die Anschlußklemmen 1, 100 eine negative Widerstandscharakteristik haben.

Patentansprüche:

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Claims

Patentanspruch e

V l./fi]

lektrische Anschlußklemme, bestehend aus einem Verbin-

zur Verbindung mit dem Ende eines Leitungsdrahtes und einem Kontaktteil zur lösbaren Verbindung mit einem leitenden Anschlußstift, wobei der Kontaktteil einen Kanal aufweist sowie eine Auslegerfeder, die hinter dem Vorderende des Kanals mit demselben verbunden ist, und wobei der Kanal eine Basiswand und gegenüberliegende Seitenwände besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die dem " Vorderende (53) benachbarten freien Ränder (54» 55) der Seitenwände (51, 52) zur Bildung einer Plattform (56) umgefaltet sind, daß sich die Feder (11) über die Plattform (56) und über das Vorderende (53) des Kanals (12) nach vorne erstreckt und eine Öffnung (16) aufweist, die mit dem Vorderende (53) des Kanals (12) nicht fluchtet, so daß, wenn ein leitender Stift (19) durch die Öffnung (16) zur Aufnahme zwischen die Basiswand (50) und die Plattform (56) eingeführt wird, die Feder (11) durchgebogen wird und die Öffnung (16) mit dem Vorderende (53) des Kanals (12) ausrichtet, und daß die Feder (11) einen Teil des leitenden Anschlußstiftes (19) gegen die Plattform (56) vorspannt und bewirkt, daß eine Kante (22) der Öffnung (16) in eine Fläche des leitenden Stiftes (19) einbeißt.
2. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Plattform (56) ein Vorderende (20) aufweist und daß die Feder (11) um das Vorderende (20) geschwenkt wird,während der Rand (22) und der leitende Stift (19) in Eingriff und außer Eingriff gelangen.
3. Anschlußklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich hinter der Plattform (56) Arme (13) von den Seitenwänden (51, 52) über einen Verriegelungsteil (Ha) der Feder (11) erstrecken, die den Kanal (12) mit der Feder (11) verbinden, und daß sich ein gewölbter

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Teil (lib) der Feder (11) von dem Verriegelungsteil (lla) nach vorne zu einem Verriegelungsteil (lic) mit der Öffnung (16) erstreckt, wobei der gewölbte Teil (lib) von der Plattform (56) weg gewölbt ist und in ein freies Ende ausläuft.
4. Anschlußklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Verriegelungsteil (lic) der Feder (11) benachbart dem Rand (22) der Öffnung (16) schalenförmig (17) ausgebildet ist.
5. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (11) aus einem anderen Material als die übrige Anschlußklemme gefertigt ist, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials der Feder geringer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials der übrigen Anschlußklemme.
6. Werkzeug zum Lösen einer Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1-5 von einem leitenden Stift, gekennzeichnet durch einen Kanalteil (8) zur Aufnahme einer Anschlußklemme, der Mittel (26) zum Angreifen an der Feder

(11) an deren freiem Ende aufweist, und durch einen entlang dem Kanalteil (8) verschiebbaren Stößel (27), der an der Anschlußklemme (1) an einer Stelle hinter dem freien Ende der Feder (11) angreift, wobei das Verschieben des Stößels (27) entlang dem Kanalteil (8) auf die an der Feder (11) angreifenden Mittel (26) zu bewirkt, daß der Stößel (27) entlang dem Kanalteil (8) eine im wesentlichen axial wirkende kompressive Kraftkomponente zur Wirkung bringt und dadurch das freie Ende der Feder (11) verschwenkt, wodurch die Feder (11) außer Eingriff mit dem Anschlußstift (19) gelangt.
7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekenn-'-e ichnet, daß die an der Feder angreifenden Mittel (26) mindestens einen Haken aufweisen, der sich im wesentlichen senkrecht zur Achse einer in dem Kanalteil (8) befindlichen Anschlußklemme^(2J| ,&r&treckt.

OBlGlNAL INSPECTED