EP0108867B1 - Federdruckanschluss für elektrische Leiter - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- 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
- H01R4/28—Clamped connections, spring connections
- H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
- H01R4/5008—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using rotatable cam
Definitions
- the invention relates to a spring pressure connection for electrical conductors, with a contact spring and a rotatably mounted actuating element.
- the present invention has for its object to provide a spring pressure connection of the generic type that can be operated in a confined space.
- a particular advantage is that no housing areas or the like are required for the mounting of the actuating element.
- Such spring pressure connections can thus also be easily used on long terminal strips or on very small individual connections with soldering lugs for fixing on printed circuit boards and the like.
- a contact spring 2 is bent out of a counter bearing piece 1 such that the contact spring and the counter bearing piece form an approximately U-shaped receptacle when viewed from the side.
- the counterbearing piece can, for example, be part of a connection strip, as indicated by a dotted line in FIG. 2 ', numerous spring pressure connections of this type then being formed next to one another on the connection strip.
- the counter bearing piece 1 can also be provided, for example, on the underside only with a single soldering or plug-in tab.
- the contact spring 2 has at its free end a transverse contact web 3 and is split below this contact web 3 over the major part of its extent through a recess 4.
- the recess 4 is dimensioned in the area below the contact web 3 so that, as shown in particular in the view of FIG. 3, the actuating element 5 to be described in detail below can partially pass through the recess 4.
- the actuating element 5 of the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 has a cylindrical head 6 on the upper side with a slot 6 'for actuation by a screwdriver. Under the head there is, offset inwards, a cylindrical shoulder 7. Below the cylindrical shoulder 7, seen in the longitudinal axis direction of the actuating element 5, follows a circumferential guide groove 8, in which in the open position of the spring pressure connection (see Figure 1) and over large parts of the rotation of the actuating element 5 in the closed position, the contact web 3 is. In the vertical position of this circumferential guide groove 8, a transverse slot 9 is also provided on one side of the actuating element 5, the base of the transverse slot 9 reaching close to the longitudinal axis of the actuating element 5. Below the circumferential guide groove 8 and the transverse slot 9, the actuating element 5 ends with a further small cylindrical shoulder 10 and a cone 11 adjoining it downwards.
- a conductor receptacle 12 for the electrical conductor is also provided in the actuating element 5, oriented in its longitudinal axis.
- the conductor receptacle 12 crosses on the side of the actuating element on which the transverse slot 9 is located, first the head 6 and the cylindrical shoulder 7, then with appropriate cutting through the transverse slot 9 and finally the cylindrical shoulder 10 and the cone 11.
- Cross slot 9 extends somewhat closer to the longitudinal axis in the cutting area, so that here, as can be seen from FIG. 2, the inserted electrical conductor can experience a slight kink in this area. This also makes it easier, as can also be seen from FIG. 2, in the closed position of the spring pressure connection for the desired hooking and thus jamming contacting of the lower edge of the contact web 3 with the inserted electrical conductor.
- This jamming contact with the lower edge of the contact web 3 is also ensured in that the contact web 3 as such has a slight inclined position as a result of a correspondingly small bending of the end of the contact spring 2.
- the contact web 3 freely enters the transverse slot 9, so that different electrical diameters can be defined here with regard to the depth of the slot. Furthermore, in the transition area between the further inward bottom of the transverse slot 9 and the conductor receptacle 12, namely the lower transition area, a small guide bevel 13 is provided, against which the inserted electrical conductor can rest.
- the rotary bearing of the actuating element 5 is effected in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 in that the contact web 3 in the open position of the spring pressure connection and over large parts of the rotational path of the rotary part 5 is under slight prestress of the contact spring 2 in the guide groove 8 and thereby the cylindrical Paragraphs 7 and 10 of the actuating element 5 presses against the counter bearing piece 1, wherein the head 6 of the actuating element 5 can also be guided on the upper side on the counter bearing piece 1.
- the actuating element 5 is expediently provided with a flattened area 14 on the side on which the conductor receptacle 12 is located, on the outside in the region of the cylindrical shoulder 10. If appropriate, also of the cylindrical shoulder 7.
- the flattening 14 is placed so that exactly in the open position of the spring pressure connection, in which the conductor receptacle 12 of the contact spring 2 is diametrically opposite, this flattening rests against the flat wall of the counter bearing piece 1 and causes a slight fixation in the open position of the spring pressure clamp, so that the spring pressure connection is kept in the open position during storage and transport and during its assembly.
- the spring pressure connection After inserting the electrical conductor into the conductor receptacle 12 and rotating the essentially rotationally symmetrical actuating element 5 by 180 °, the spring pressure connection is then in the closed position (FIG. 2) by correspondingly turning back the actuating element 5, the spring pressure connection is released again.
- the counterbearing piece 1 ' is rounded in its upper region, which cooperates with the upper region of the actuating element 5, to match the shape of the actuating element 5, which is a particularly good and precisely guided rotary bearing for the actuator 5 results.
- the actuating element 5 far beyond the upper edge of the contact spring 2 encompassing guide arches 15 which surround the cylindrical shoulder 7 below the head 6 of the actuating element 5.
- the head 6 can be guided on the underside on the guide arches 15.
- the guide arches 15 reliably prevent a conductor inserted into the body receptacle 12 in the open position from being able to emerge laterally outwards from the exception 12 during the rotation of the actuating element 5.
- the contact web 3 of the contact spring 2 is under slight prestress in the guide groove 8 of the actuating element 5 and presses it securely into the rounding formed in this case by the counter-bearing piece 1 ' .
- the actuating element 5 also has, diametrically opposite the conductor receptacle 12, a lateral flattening 16 which extends over the cylindrical shoulder 10 and the cone 11 and extends as far as the circumferential guide groove 8.
- this flat 16 lies in the area of the recess 4 of the split contact spring 2.
- the flat 16 then lies on the counter bearing piece 1 '. and this enables the actuator supply element 5 a certain play and adjustment possibility also in the sense of a slight inclination, which on the one hand favors the setting of different conductor diameters and on the other hand the jamming of the contact web 3 on the electrical conductor.
- the pressing of the actuating element 5 against the corresponding round shape of the counterbearing piece by the contact web 3 lying in the guide groove 8 causes the actuating element 5 to be relatively difficult to move, so that once it is rotated into the open position, it too remains.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen Federdruckanschluß für elektrische Leiter, mit einer Kontaktfeder und einem drehbar gelagerten Betätigungselement.
- Es ist von Federdruckklemmen her bekannt, zum Lösen der getätigten Klemmverbindung gesonderte Betätigungselemente in Klemmengehäuse drehbar zu lagern (DE-A-2730680). Dabei wird jedoch für das Betätigungselement ein Raum beansprucht, der in vielen Anwendungsfällen derartiger Federdruckanschlüsse nicht zur Verfügung steht, wenn beispielsweise an lange Anschlußleisten, an Anschlüsse mit Steckfahnen zur Verbindung mit Leiterplatten und dergleichen gedacht wird, also auch an diejenigen Fälle, in denen womöglich gar kein Klemmengehäuse vorhanden ist.
- Es ist ferner bei gattungsgemäß abweichenden Klemmanschlüssen, die keine Kontaktfeder haben, bekannt, in einem Klemmrahmen ein Betätigungselement drehbar zu lagern, das entweder über einen exzentrischen Nocken (DE-A-2 416 441), eine exzentrische Lagerung des Betätigungselementes (US-A-3140909), oder je nach seiner Einschraubtiefe (DE-A-2 713 494) den Leiter in einer Kontaktlage festklemmt.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Federdruckanschluß der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der auf engstem Raum betätigt werden kann.
- Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.
- Die spezielle Ausgestaltung mit der Aussparung der Kontaktfeder unterhalb des Kontaktsteges und dem Vorsehen des Querschlitzes zur Aufnahme dieses Kontaktsteges in des Federklemmstellung, in der dann bei entsprechender Drehlage des Betätigungselementes die Unterkante des Kontaktsteges der Kontaktfeder den in der Leiteraufnahme des Betätigungselementes befindlichen Leiterdraht im Sinne eines Federdruckanschlusses klemmend kontaktiert, ermöglichen die Unterbringung des drehbar gelagerten Betätigungselementes auf engstem Raum im Bereich der Kontaktfeder, wozu neben der Kontaktfeder selbst praktisch nur noch ein ihr gegenüberliegendes Gegenlagerstück benötigt wird, aus welchem die Kontaktfeder beispielsweise herausgebogen sein kann. Es wird somit einerseits praktisch kein zusätzlicher Raum zu dem benötigt, den eine entsprechend gebogene Kontaktfeder sowieso hat und nicht nur das Lösen sondern auch das Schließen dieses Federdruckanschlusses geschieht auf engstem Raum durch Drehen des Betätigungselementes aus einer Offenstellung, in der die Leiteraufnahme dem Kontaktsteg der Kontaktfeder abgewandt liegt, in die Kontaktstellung, in der dann der eingesteckte Leiter von der in dieser Stellung in den Querschlitz des Betätigungselementes eingetretenen Kontaktsteg klemmend kontaktiert wird.
- Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, daß für die Lagerung des Betätigungselementes keine Gehäusebereiche oder dergleichen benötigt werden. Derartige Federdruckanschlüsse lassen sich somit auch ohne weiteres an langen Anschlußleisten oder an sehr kleinen Einzelanschlüssen mit Lötfahnen zur Festelegung auf Leiterplatten und dergleichen einsetzen.
- Weitere bevorzugte Ausgestaltungen eines derartigen Federdruckanschlussenes, die insbesondere verschiedene Möglichkeiten der Erzeugung einer leichten Schäglage vom Kontaktsteg und leiter in der Kontaktstellung, ein leichtes Fixieren des Federdruckanschlusses in der Offenstellung sowie verschiedene Drehführungsmöglichkeiten für das Betätigungselement betreffen, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Ausführungsbeispiele derartiger Federdruckanschlüsse werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
- Es zeigen
- Figur 1 einen derartigen Federdruckanschluß im Längsschnitt in seiner Offenstellung,
- Figur 2 den Federdruckanschluß nach Figur 1 im Längsschnitt in seiner Schließstellung,
- Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren derartigen Federdruckanschlusses,
- Figur 4 einen Längsschnitt durch den Federdruckanschluß nach Figur 3.
- Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Federdruckanschluß ist aus einem Gegenlagerstück 1 eine Kontaktfeder 2 herausgebogen, derart, daß die Kontaktfeder und das Gegenlagerstück von der Seite gesehen eine etwa U-förmige Aufnahme bilden. Das Gegenlagerstück kann dabei beispielsweise Teil einer Anschlußleiste sein, wie sie in Figur 2' punktiert angedeutet ist, wobei dann an der Anschlußleiste zahlreiche derartige Federdruckanschlüsse nebeneinander gebildet sind. Das Gegenlagerstück 1 kann aber auch beispielsweise unterseitig lediglich mit einer einzelnen Löt- oder Steckfahne versehen sein.
- Die Kontaktfeder 2 weist an ihrem freien Ende einen quer verlaufenden Kontaktsteg 3 auf und ist unterhalb dieses Kontaktsteges 3 über den überwiegenden Teil ihrer Erstreckung durch eine Aussparung 4 gespalten. Die Aussparung 4 ist dabei in ihrer Dimensionierung im Bereich unterhalb des Kontaktsteges 3 so ausgebildet, daß, wie insbesondere die Anschauung der Figur 3 zeigt, das nachfolgend im einzelnen zu beschreibende Betätigungselement 5 zum Teil durch die Aussparung 4 treten kann.
- Das Betätigungselement 5 des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 1 und 2 weist oberseitig einen zylindrischen Kopf 6 mit einem Schlitz 6' zur Betätigung durch einen Schraubendreher auf. Unter dem Kopf befindet sich, nach innen abgesetzt, ein zylindrischer Absatz 7. Unter dem zylindrischen Absatz 7 folgt, in Längsachsenrichtung des Betätigungselementes 5 gesehen, eine umlaufende Führungsnut 8, in der in der Offenstellung des Federdruckanschlusses (siehe Figur 1) und über weite Teile des Drehweges des Betätigungselementes 5 in die Schließstellung, der Kontaktsteg 3 liegt. In der Höhenlage dieser umlaufenden Führungsnut 8 ist ferner auf einer Seite des Betätigungselementes 5 in diesem ein Querschlitz 9 vorgesehen, wobei der Grund des Querschlitzes 9 bis nah an die Längsachse des Betätigungselementes 5 heranreicht. Unterhalb der umlaufenden Führungsnut 8 und des Querschlitzes 9 endet das Betätigungselement 5 mit einem weiteren kleinen zylindrischen Absatz 10 und einem sich daran nach unten anschließenden Kegel 11.
- In dem Betätigungselement 5 ist ferner, in seiner Längsachse orientiert, eine Leiteraufnahme 12 für den elektrischen Leiter vorgesehen. Die Leiteraufnahme 12 durchquert dabei auf derjenigen Seite des Betätigungselementes, auf der auch der Querschlitz 9 liegt, zunächst den Kopf 6 und den zylindrischen Absatz 7, dann unter entsprechender Schneidung den Querschlitz 9 und schließlich den zylindrischen Absatz 10 und den Kegel 11. Der Grund des Querschlitzes 9 reicht dabei im Schneidungsbereich etwas näher zur Längsachse, so daß hier in diesem Bereich, wie aus Figur 2 ersichtlich, der eingesteckte elektrische Leiter eine leichte Knickung erfahren kann. Dies erleichtert, wie ebenfalls aus Figur 2 ersichtlicht, in der Schließstellung des Federdruckanschlusses die gewünschte Verhakung und damit klemmende Kontaktierung der Unterkante des Kontaktsteges 3 mit dem eingesteckten elektrischen Leiter. Diese klemmende Kontaktierung mit der Unterkante des Kontaktsteges 3 wird auch noch dadurch gewährleistet, daß durch entsprechende kleine Abbiegung des Endes der Kontaktfeder 2 der Kontaktsteg 3 als solcher eine leichte Schräglage hat.
- Wie aus Figur 2 ersichtlich, tritt in der Schließstellung der Kontaktsteg 3 frei in den Querschlitz 9 ein, so daß im Hinblick auf die Tiefe des Schlitzes hier elektrische unterschiedlichen Durchmessers festgelegt werden können. Ferner ist im Übergangsbereich zwischen dem weiter nach innen reichenden Grund des Querschlitzes 9 und der Leiteraufnahme 12, und zwar dem unteren Übergangsbereich, eine kleine Führungsschräge 13 vorgesehen, an die sich der eingesteckte elektrische Leiter anlegen kann.
- Die Drehlagerung des Betätigungselementes 5 wird im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 dadurch bewirkt, daß der Kontaktsteg 3 in der Offenstellung des Federdruckanschlusses und über weite Teile des Drehweges des Drehteiles 5 unter leichter Vorspannung der Kontaktfeder 2 in der Führungsnut 8 liegt und dabei die zylindrischen Absätze 7 und 10 des Betätigungselementes 5 an das Gegenlagerstück 1 andrückt, wobei auch noch der Kopf 6 des Betätigungselementes 5 oberseitig auf dem Gegenlagerstück 1 geführt sein kann.
- Zweckmäßig ist das Betätigungselement 5 auf derjenigen Seite, auf der die Leiteraufnahme 12 liegt, außenseitig im Bereich des zylindrischen Absatzes 10. gegebenenfalls auch noch des zylindrischen Absatzes 7, mit einer Abflachung 14 versehen. Die Abflachung 14 ist so gelegt, daß exakt in der Offenstellung des Federdruckanschlusses, in der die Leiteraufnahme 12 der Kontaktfeder 2 diametral gegenüberliegt, diese Abflachung an der insoweit ebenen Wand des Gegenlagerstückes 1 anliegt und hier eine leichte Fixierung in der Offenstellung der Federdruckklemme bewirkt, so daß der Federdruckanschluß während der Lagerhaltung und des Transportes sowie während seiner Montage in der Offenstellung gehalten wird.
- Nach Einstecken des elektrischen Leiters in die Leiteraufnahme 12 und Verdrehen des im wesentlichen drehsymmetrischen Betätigungselementes 5 um 180° befindet sich der Federdruckanschluß dann in der Schließstellung (Figur 2) durch entsprechendes Zurückdrehen des Betätigungselementes 5 wird der Federdruckanschluß wieder gelöst.
- Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist bei gleichem Grundaufbau das Gegenlagerstück 1' in seinem oberen, mit dem oberen Bereich des Betätigungselementes 5 zusammenwirkendem Bereich in Anpassung an die Form des Betätigungselementes 5 gerundet ausgebildet, was eine besonders gute und exakt geführte Drehlagerung für das Betätigungselement 5 ergibt. Dabei befinden sich am oberen Ende des Gegenlagerstückes 1' noch das Betätigungselement 5 weit bis über die Oberkante der Kontaktfeder 2 umgreifende Führungsbögen 15, die unterhalb des Kopfes 6 des Betätigungselementes 5 den zylindrischen Absatz 7 umgeben. Der Kopf 6 kann unterseitig auf den Führungsbögen 15 geführt sein. Die Führungsbögen 15 verhindern zuverlässig, daß ein in der Offenstellung in die Leiberaufnahme 12 eingesteckter leiter während der Drehung des Betätigungselementes 5 wieder seitlich nach außen aus der Ausnahme 12 heraustreten kann.
- Auch bei diesem Ausführungsbeispiel liegt in der Offenstellung des Federdruckanschlusses und über weite Bereiche der Drehung des Betätigungselementes der Kontaktsteg 3 der Kontaktfeder 2 unter leichter Vorspannung in der Führungsnut 8 des Betätigungselementes 5 und drückt dieses sicher in die in diesem Fall von dem Gegenlagerstück 1' gebildete Rundung.
- Bei diesem Ausführungsbeispiel weist ferner das Betätigungselement 5 diametral gegenüberliegend der Leiteraufnahme 12 eine sich über den zylindrischen Absatz 10 und den Kegel 11 erstreckende und bis zu der umlaufenden Führungsnut 8 verlaufende seitliche Abflachung 16 auf. In der Offenstellung des Federdruckanschlusses liegt somit diese Abflachung 16 im Bereich der Aussparung 4 der gespaltenen Kontaktfeder 2. In der Schließstellung des Federdruckanschlusses jedoch, in der der Kontaktsteg 3 gegebenenfalls tief in den Querschlitz 9 eintreten kann, liegt die Abflachung 16 dann am Gegenlagerstück 1' und dies ermöglicht dem Betätigungselement 5 eine gewisse Spiel- und Einstellungsmöglichkeit auch im Sinne einer leichten Schrägstellung, was einerseits die Festlegung unterschiedlicher Leiterdurchmesser und andererseits die klemmende Verhakung des Kontaktsteges 3 am elektrischen Leiter begünstigt.
- Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 bewirkt die Andrückung des Betätigungselementes 5 an die entsprechende Rundform des Gegenlagerstückes durch den in der Führungsnut 8 liegenden Kontaktsteg 3 eine solche relative Schwergängigkeit des Betätigungselementes 5, daß dieses wenn es einmal in die Offenstellung gedreht ist, auch darin verbleibt.
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