EP0218133A2 - Screwless electrical terminal - Google Patents
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- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
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Definitions
- the present invention relates to a screwless electrical clamp.
- the object of the invention is to provide a clamp of the type mentioned, which is technically simple, takes up relatively little space and can be produced inexpensively.
- the screwless electrical terminal 10 shown in FIGS. 1 to 4 has an essentially approximately V-shaped leaf spring piece 11 with a first and a second V-leg 11a or 11b, each of which extends in a straight line and in the V-apex through a apex portion 11c running in a circular arc are connected to one another.
- End parts 11d and 11e of the two V-legs facing away from the apex part 11c are angled towards one another and arranged and designed such that they overlap.
- the angled end portions 11d and 11e are each provided with a first and a second circular opening 12 and 13, respectively.
- the V-legs 11a and 11b enclose an angle between them in the range from 110 ° to 140 °, preferably from 130 °, and the two openings 12 and 13 have positions offset with respect to one another, as clearly shown in FIG Fig. 1 can be seen.
- the openings 12 and 13 can be brought into register with one another.
- the angled end portions 11d and 11e each have an approximately circular arc shape, at least in part gene course around the axis of curvature 14 of the apex 11c.
- the leaf spring piece 11 is made of electrically conductive material, for example stainless steel or spring bronze.
- One (11a) of the V-legs 11a and 11b is e.g. attached to an electrically conductive support and contact piece 16 by means of welding points 15 or by rivets (not shown).
- the latter has an angled tab 16a, which runs approximately parallel to the angled end portion 11d on the support and contact piece 16 V-leg 11a.
- the tab 16a of the support and contact piece 16 has a third opening 18, which is congruent with the opening 12 of the end part 11d of the V-leg 11a attached to the support and contact piece 16.
- the leaf spring piece 11 Under the influence of its own bending elasticity, the leaf spring piece 11 then tries to relax to return, wherein the conductor 20 is pressed by means of the lower peripheral part of the opening 13 in FIG. 4 against the upper peripheral parts of the stationary openings 12 and 18 and thus clamped. It can be seen that the conductor 20 is now held by three edges and is secured against being pulled out of the terminal.
- the clamp 10 described is suitable e.g. as a connection terminal on an electrical device.
- Fig. 5 it is shown how a pair of clamps 10 and 10 'of the embodiment described can be arranged with a common support and contact piece 16 which, in addition to the angled tab 16a already mentioned, has a second angled tab 16b which is part of the second clamp 10 'with a leaf spring piece 11'.
- one terminal 10 (on the right in FIG. 5) is designed to insert the conductors to be connected in a horizontal direction
- the second terminal 10 'in FIG. 5 has a position rotated by 90 °, so that the conductors to be connected to it are to be inserted in the vertical direction from above.
- the two terminals 10 and 10 ' have completely identical structural designs and correspondingly the same modes of operation.
- the housing 21 has a first funnel-shaped opening 24 for the horizontal insertion of conductors into the clamp 10 and a second likewise funnel-shaped opening 25 for the vertical insertion of conductors into the clamp 10 '. Furthermore, the housing 21 is provided with an opening 26, which allows an impact tool (not shown), e.g. a screwdriver to urge the V-legs of the leaf spring piece of the first clamp 10 against each other from above. Finally, there is a further opening 27 on the housing 21, which allows a rod-shaped tool, e.g. a screwdriver to urge the V-legs of the leaf spring piece of the second clamp 10 'against each other in an approximately horizontal direction. The whole serves as a conductor connector, which enables two or more electrical conductors to be connected to one another.
- FIGS. 6 and 7 show that, in addition to the housing 21 described, a second housing 21 ′ of the same design can be arranged in parallel and connected to the first housing 21 by a web 28.
- the web 28 has a through bore 29 which serves for the passage of a fastening screw (not shown) by means of which the two housings 21 and 21' are placed on a suitable base can be moored.
- the clamps 10 and 10 'described have the advantage of being structurally simple and less prone to malfunction, taking up relatively little space and being able to be produced inexpensively. They are particularly suitable for connecting or connecting electrical signal and control lines.
- the second exemplary embodiment of the screwless electrical terminal 10 ′′ shown in FIGS. 8 to 11 differs from the example according to FIGS. 1 to 4 as follows:
- the first and the second opening 12 'and 13' of the two end parts 11d and 11e of the leaf spring piece 11 which are angled relative to one another are each rectangular.
- the third opening 18 'of the angled leg 16a of the support and contact piece 16 has a rectangular shape which largely coincides with the opening 12' of the V-leg 11a leaf spring piece 11 fastened to the support and contact piece 16.
- the third opening 18 ' is formed by punching out and angling a tongue 16b which protrudes through the two openings 12' and 13 'of the leaf spring piece 11, as can be seen most clearly in FIG. 8.
- This tongue 16b is located at the edge of the opening 12 'which is more distant from the fixed V-leg 11a and forms a contact surface for the electrical conductor 20 to be connected, as shown in FIG. 11.
- FIGS. 8 to 11 The use of the clamp 10 "according to FIGS. 8 to 11 is the same as that of the first exemplary embodiment. However, from FIG. 11 it can be seen that the connected electrical conductor 20 under the influence of the elasticity of the unloaded leaf spring piece 11 by means of the lower edge of the opening 13 'of the movable V-leg 11b is pressed against the tongue 16b of the support and contact piece 16. This results in a larger contact area between the lead ter 20 and the support and contact piece 16 than in the first embodiment, which allows the use of this terminal 10 "for higher currents.
- the leaf spring piece 11 is expediently pretensioned in such a way that in the idle state according to FIG. if no electrical conductor is connected yet, the lower edge of the opening 13 'of the movable V-leg 11b is pressed against the tongue 16b with a prestressing force.
- This measure results in a sufficiently high contact pressure when connecting thin conductors and strands, the cross section of which is formed flat when pinched.
- the pretensioning of the leaf spring piece 11 also ensures that the connected conductor 20 is sufficiently secured against being pulled out of the clamp 10 "solely by means of the lower edge of the opening 13 'of the movable V-leg 11b in FIG. 11.
- a pair of terminals 10 "of the second embodiment described with reference to FIGS. 8 to 11 may have a common contact piece 16, as shown for example in FIG. 5.
Landscapes
- Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
Abstract
Hauptbestandteil dieser konstruktiv einfachen elektrischen Klemme (10) ist ein etwa V-förmig gebogenes Blattfederstück (11), dessen V-Schenkel (11a, 11b) gegeneinander abgewinkelte, einander überlappende Endpartien (11d, 11e) aufweisen. Jede dieser Endpartien ist mit einer Durchbrechung (12, 13) zum Hindurchstecken mindestens eines anzuschliessenden elektrischen Leiters (20) versehen. Die beiden Durchbrechungen (12, 13) haben in entspanntem Zustand des Blattfederstückes (11) in bezug aufeinander versetzte Lagen, sind jedoch miteinander zur Deckung bringbar durch Gegeneinanderdrängen der V-Schenkel (11a, 11b) entgegen dem Einfluss der Biegeelastizität des Blattfederstückes (11). Einer der V-Schenkel (11a) ist an einem Trag- und Kontaktstück (16) befestigt, das einen zur abgewinkelten Endpartie (11d) dieses V-Schenkels parallel verlaufenden Lappen (16a) aufweist. Im letzteren befindet sich ebenfalls eine Durchbrechung (18), die mit der Durchbrechung (12) der letztgenannten abgewinkelten Endpartie (11d) deckungsgleich ist. Zum Anschliessen oder Lösen eines oder mehrerer elektrischer Leiter werden alle drei Durchbrechungen in übereinstimmende Lagen gebracht. Durch die Biegeelastizität des Blattfederstückes (11) lassen sich die eingeführten Leiter festklemmen. The main component of this simple electrical clamp (10) is an approximately V-shaped leaf spring piece (11), the V-legs (11a, 11b) of which have angled, overlapping end portions (11d, 11e). Each of these end parts is provided with an opening (12, 13) for inserting at least one electrical conductor (20) to be connected. In the relaxed state of the leaf spring piece (11), the two openings (12, 13) have positions which are offset with respect to one another, but can be made to coincide with one another by pushing the V-legs (11a, 11b) against each other against the influence of the bending elasticity of the leaf spring piece (11). . One of the V-legs (11a) is fastened to a support and contact piece (16) which has a tab (16a) which runs parallel to the angled end part (11d) of this V-leg. In the latter there is also an opening (18) which is congruent with the opening (12) in the latter angled end section (11d). To connect or disconnect one or more electrical conductors, all three openings are brought into matching positions. Due to the bending elasticity of the leaf spring piece (11), the inserted conductor can be clamped.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine schraubenlose elektrische Klemme.The present invention relates to a screwless electrical clamp.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klemme der genannten Art zu schaffen, die technisch einfach ist, verhältnismässig geringen Raum beansprucht und preisgünstig hergestellt werden kann.The object of the invention is to provide a clamp of the type mentioned, which is technically simple, takes up relatively little space and can be produced inexpensively.
Die zur Lösung dieser Aufgabe gefundene Klemme weist die im Patentanspruch 1 definierten Merkmale auf. In den abhängigen Patentansprüchen sind zweckmässige Weiterbildungen der erfindungsgemässen Klemme definiert.The clamp found to solve this problem has the features defined in claim 1. Appropriate developments of the clamp according to the invention are defined in the dependent claims.
Die Erfindung und die mit ihr erzielten Vorteile sind nachstehend rein beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Klemme gemäss der Erfindung im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 3;
- Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;
- Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 1;
- Fig. 4 eine der Fig. 1 analoge Darstellung der gleichen Klemme mit einem angeschlossenen elektrischen Leiter;
- Fig. 5 ein Beispiel eines Leiterverbinders mit schraubenlosen Klemmen gemäss den Fig. 1 bis 4, im Längsschnitt nach der Linie V-V in Fig. 6;
- Fig. 6 eine Draufsicht auf den Leiterverbinder gemäss Fig. 5;
- Fig. 7 eine Seitenansicht des Leiterverbinders von rechts in Fig. 5 oder 6 gesehen;
- 8. ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Klemme im Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 10;
- Fig. 9 einen Querschnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8;
- Fig. 10 eine Draufsicht zu Fig. 8;
- Fig. 11 eine der Fig. 8 analoge Darstellung der gleichen Klemme mit einem angeschlossenen elektrischen Leiter.
- Figure 1 shows a first embodiment of the clamp according to the invention in section along the line II in Fig. 3.
- 2 shows a cross section along the line II-II in Fig. 1.
- Fig. 3 is a plan view of Fig. 1;
- Fig. 4 is an analog representation of Figure 1 of the same terminal with a connected electrical conductor.
- 5 shows an example of a conductor connector with screwless terminals according to FIGS. 1 to 4, in longitudinal section along the line VV in FIG. 6;
- FIG. 6 shows a plan view of the conductor connector according to FIG. 5;
- Fig. 7 is a side view of the conductor connector seen from the right in Fig. 5 or 6;
- 8. a second embodiment of the clamp according to the invention in section along the line VIII-VIII in Fig. 10;
- Fig. 9 is a cross section along the line IX-IX in Fig. 8;
- FIG. 10 is a top view of FIG. 8;
- Fig. 11 is an analogous representation of Fig. 8 of the same terminal with a connected electrical conductor.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte schraubenlose elektrische Klemme 10 weist ein im wesentlichen etwa V-förmig gebogenes Blattfederstück 11 mit einem ersten und einem zweiten V-Schenkel 11a bzw. 11b auf, die je geradlinig verlaufen und im V-Scheitel durch eine kreisbogenförmig verlaufende Scheitelpartie 11c miteinander verbunden sind. Von der Scheitelpartie 11c abgewandte Endpartien 11d und 11e der beiden V-Schenkel sind gegeneinander abgewinkelt und derart angeordnet und ausgebildet, dass sie sich überlappen. Die abgewinkelten Endpartien 11d und 11e sind je mit einer ersten bzw. zweiten kreisförmigen Durchbrechung 12 bzw. 13 versehen. In entspanntem Zustand des Blattfederstückes 11 schliessen die V-Schenkel 11a und 11b zwischen sich einen Winkel im Bereich von 110° bis 140° ein, vorzugsweise von 130°, und die beiden Durchbrechungen 12 und 13 haben in bezug aufeinander versetzte Lagen, wie deutlich in Fig. 1 zu sehen ist. Durch Gegeneinanderdrängen der V-Schenkel 11a und 11b entgegen dem Einfluss der Biegeelastizität des Blattfederstückes 11 sind die Durchbrechungen 12 und 13 miteinander zur Deckung bringbar. Zweckmässig haben die abgewinkelten Endpartien 11d und 11e je mindestens zum Teil einen annähernd kreisbogenförmi gen Verlauf um die Krümmungsachse 14 der Scheitelpartie 11c. Das Blattfederstück 11 besteht aus elektrisch leitendem Material, z.B. nichtrostendem Stahl oder Federbronze.The screwless
Einer (11a) der V-Schenkel 11a und 11b ist z.B. mittels Schweisspunkten 15 oder durch (nicht dargestellte) Nieten an einem elektrisch leitenden Trag- und Kontaktstück 16 befestigt. Letzteres weist einen abgewinkelten Lappen 16a auf, der etwa parallel zur abgewinkelten Endpartie 11d am Trag- und Kontaktstück 16 befestigten V-Schenkels 11a verläuft. Zwischen der genannten Endpartie 11d und dem Lappen 16a ist ein freier Zwischenraum 17 vorhanden, in welchen die abgewinkelte Endpartie 11e des andern V-Schenkels 11b eingreift. Der Lappen 16a des Trag- und Kontaktstückes 16 weist eine dritte Durchbrechung 18 auf, die mit der Durchbrechung 12 der Endpartie 11d des am Trag- und Kontaktstück 16 befestigten V-Schenkels 11a deckungsgleich ist.One (11a) of the V-
Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Klemme ist wie folgt:The use and mode of operation of the clamp described is as follows:
Um einen oder mehrere elektrische Leiter mit dem Trag- und Kontaktstück 16 zu verbinden, wird zuerst auf das Blattfederstück 11 eine Kraft in Richtung des Pfeiles P in Fig. 1 ausgeübt, wodurch der V-Schenkel 11b gegen den am Trag- und Kontaktstück 16 befestigten und damit stationären V-Schenkel 11a gedrängt wird, bis die Durchbrechung 13 der abgewinkelten Endpartie 11e des beweglichen anderen V-Schenkels 11b eine mit den Durchbrechungen 12 und 18 der anderen abgewinkelten Endpartie 11d bzw. des Lappens 16a übereinstimmend Lage erreicht. Dann wird der anzuschliessende Leiter 20 (Fig. 4) in alle drei Durchbrechungen 18, 13 und 12 eingeführt, wonach man die gemäss dem Pfeil P (Fig. 1) ausgeübte Kraft wegnimmt. Unter dem Einfluss seiner eigenen Biegeelastizität versucht dann das Blattfederstück 11 in seinen entspannten Zustand zu rückzukehren, wobei der Leiter 20 mittels der in Fig. 4 unteren Umfangspartie der Durchbrechung 13 gegen die oberen umfangspartien der stationären Durchbrechungen 12 und 18 gedrückt und damit festgeklemmt wird. Man erkennt, dass nun der Leiter 20 durch drei Kanten festgehalten wird und gegen Herausziehen aus der Klemme gesichert ist. Der im Vergleich zu den abgewinkelten Endpartien 11d und 11e des Blattfederstückes 11 mehrfach stärkere Lappen 16a des Trag- und Kontaktstückes 16 verhindert wirksam eine allfällige Deformation der Endpartien 11d und 11e, wenn auf den Leiter 20 Kräfte im Sinne des Herausziehens aus der Klemme ausgeübt werden sollten.In order to connect one or more electrical conductors to the support and
Auf die beschriebene Weise lassen sich auch mehrere elektrische Leiter kleineren Durchmessers mit der Klemme verbinden und mit dem Trag- und Kontaktstück 16 elektrisch kontaktieren.In the manner described, several electrical conductors of smaller diameter can also be connected to the terminal and electrically contacted with the support and
Zum Lösen des Leiters 20 (oder mehrerer angeschlossener Leiter) braucht man lediglich wieder eine Kraft gemäss dem Pfeil P in Fig. 1 auf das Blattfederstück 11 auszuüben, wobei der Klemmdruck auf den oder die Leiter nachlässt und dann dem Herausziehen des Leiters 20 oder der Leiter nichts mehr im Wege steht.To release the conductor 20 (or several connected conductors), one only needs to exert a force again on the
Die beschriebene Klemme 10 eignet sich z.B. als Anschlussklemme an einem elektrischen Gerät.The
In Fig. 5 ist gezeigt, wie ein Paar Klemmen 10 und 10' der beschriebenen Ausbildung mit einem gemeinsamen Trag- und Kontaktstück 16 angeordnet sein können, das ausser dem bereits erwähnten abgewinkelten Lappen 16a noch einen zweiten abgewinkelten Lappen 16b aufweist, der ein Bestandteil der zweiten Klemme 10' mit einem Blattfederstück 11' ist. Während die eine Klemme 10 (rechts in Fig. 5) zum Einführen der anzuschliessenden Leiter in waagrechter Richtung ausgebildet ist, wie beim Beispiel gemäss den Fig. 1 bis 4, hat die zweite Klemme 10' in Fig. 5 eine um 90° gedrehte Lage, so dass die an ihr anzuschliessenden Leiter in vertikaler Richtung von oben her einzuführen sind. Abgesehen von diesem Unterschied in der räumlichen Anordnung haben die beiden Klemmen 10 und 10' jedoch völlig übereinstimmende konstruktive Ausbildungen und sinngemäss gleiche Wirkungsweisen.In Fig. 5 it is shown how a pair of
Das Klemmenpaar 10, 10' gamäss Fig. 5 ist in ein aus Isoliermaterial bestehendes Gehäuse 21 eingesetzt, und zwar durch eine Oeffnung 22 hindurch, die nachher durch einen eingepressten Deckel 23 verschlossen wurde. Das Gehäuse 21 weist eine erste trichterartig geformte Oeffnung 24 zum waagrechten Einführen von Leitern in die Klemme 10 sowie eine zweite ebenfalls trichterartig geformte Oeffnung 25 zum vertikalen Einführen von Leitern in die Klemme 10' auf. Weiter ist das Gehäuse 21 mit einer Oeffnung 26 versehen, die erlaubt, mittels eines (nicht gezeichneten) Stosswerkzeuges, z.B. eines Schraubenziehers, die V-Schenkel des Blattfederstückes der ersten Klemme 10 von oben her gegeneinander zu drängen. Schliesslich ist am Gehäuse 21 noch eine weitere Oeffnung 27 vorhanden, die gestattet, mittels eines stabförmigen Werkzeuges, z.B. eines Schraubenziehers, die V-Schenkel des Blattfederstückes der zweiten Klemme 10' in etwa horizontaler Richtung gegeneinander zu drängen. Das Ganze dient als Leiterverbinder, der ermöglicht, zwei oder mehr elektrische Leiter miteinander zu verbinden.5 is inserted into a
Die Fig. 6 und 7 zeigen, dass parallel neben dem beschriebenen Gehäuse 21 ein gleich ausgebildetes zweites Gehäuse 21' angeordnet und durch einen Steg 28 mit dem ersten Gehäuse 21 verbunden sein kann. Im zweiten Gehäuse 21' befindet sich ein gleiches Klemmenpaar wie im Gehäuse 21. Der Steg 28 weist eine durchgehende Bohrung 29 auf, die zum Hindurchführen einer (nicht dargestellten) Befestigungsschraube dient, mit deren Hilfe die beiden Gehäuse 21 und 21' auf einer geeigneten Unterlage festgemacht werden können.6 and 7 show that, in addition to the
Die beschriebenen Klemmen 10 und 10' haben den Vorteil, konstruktiv einfach und wenig störungsanfällig zu sein, verhältnismässig wenig Raum zu beanspruchen und preisgünstig hergestellt werden zu können. Sie eignen sich besonders zum Anschliessen oder Verbinden von elektrischen Signal- und Steuerleitungen.The
Das in den Fig. 8 bis 11 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der schraubenlosen elektrischen Klemme 10" unterscheidet sich vom Beispiel nach den Fig. 1 bis 4 wie folgt:The second exemplary embodiment of the screwless
Die erste und die zweite Durchbrechung 12' bzw. 13' der beiden gegeneinander abgewinkelten Endpartien 11d und 11e des Blattfederstückes 11 sind je rechteckförmig. Ebenso hat die dritte Durchbrechung 18' des abgewinkelten Schenkels 16a des Trag- und Kontaktstückes 16 eine rechteckige Form die sich mit der Durchbrechung 12' des am Trag- und Kontakstück 16 befestigten V-Schenkels 11a Blattfederstückes 11 weitgehend deckt. Die dritte Durchbrechung 18' ist durch Ausstanzen und abwinkeln einer Zunge 16b gebildet, welche durch die beiden Durchbrechungen 12' und 13' des Blattfederstückes 11 hindurch ragt, wie am deutlichsten in Fig. 8 zu sehen ist. Diese Zunge 16b befindet sich bei der vom befestigten V-Schenkel 11a entfernteren Randkante der Durchbrechung 12' und bildet eine Anlagefläche für den anzuschliessenden elektrischen Leiter 20, wie Fig. 11 zeigt.The first and the second opening 12 'and 13' of the two
Die Gebrauchsweise der Klemme 10" gemäss den Fig. 8 bis 11 ist gleich wie jene des ersten Ausführungsbeispiels. Aus Fig. 11 ist aber ersichtlich, dass der angeschlossene elektrische Leiter 20 unter dem Einfluss der Elastizität des unbelasteten Blattfederstückes 11 mittels der unteren Kante der Durchbrechung 13' des beweglichen V-Schenkels 11b an die Zunge 16b des Trag- und Kontaktstückes 16 angedrückt wird. Hierbei resultiert eine grössere Kontaktfläche zwischen dem Lei ter 20 und dem Trag- und Kontaktstück 16 als beim ersten Ausführungsbeispiel, was die Verwendung dieser Klemme 10" für höhere Stromstärken erlaubt.The use of the
Zweckmässig ist das Blattfederstück 11 beim zweiten Ausführungsbeispiel der Klemme derart vorgespannt, dass im Ruhezustand gemäss Fig. 8, d.h. wenn noch kein elektrischer Leiter angeschlossen ist, die untere Randkante der Durchbrechung 13' des beweglichen V-Schenkels 11b mit einer Vorspannkraft an die Zunge 16b angedrückt wird. Durch diese Massnahme ergibt sich ein ausreichend hoher Kontaktdruck beim Anschliessen dünner Leiter und von Litzen, deren Querschnitt beim Einklemmen flach geformt wird. Durch die Vorspannung des Blattfederstückes 11 wird auch erreicht, dass der angeschlossene Leiter 20 allein mittels der in Fig. 11 unteren Randkante der Durchbrechung 13' des beweglichen V-Schenkels 11b gegen Herausziehen aus der Klemme 10" genügend gesichert ist.In the second exemplary embodiment of the clamp, the
Selbstverständlich kann ein Paar Klemmen 10" der mit Bezug auf die Fig. 8 bis 11 beschriebenen zweiten Ausführungsform ein gemeinsames Kontaktstück 16 aufweisen, wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist.Of course, a pair of
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