DE102007036295B4

DE102007036295B4 - Steckbare Printklemme

Info

Publication number: DE102007036295B4
Application number: DE102007036295A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schrader
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2027-08-01
Also published as: DE102007036295A1; US7762834B2; CN101359781B; JP5059710B2; US20090035998A1; JP2009038029A; CN101359781A; EP2020700A1

Abstract

Printklemme mit einem Isoliergehäuse (1) mit einem bodenseitigen Steckanschluß (6) zum Aufsetzen auf einen Kontaktstift (7) mit einer gehäuseseitigen, in einen Kontaktraum (5) mündenden Stiftführung (8) und mit einer oberseitigen Leiteranschlußöffnung (25), an die ein in einen im Gehäuse (1) zentralen Klemmraum (19) übergehender Leiterführungskanal (24) anschließt, der zur Richtung der Stiftführung (8) geneigt unter einem Winkel von 45° verläuft, wobei im Gehäuse (1) ein metallenes, den Strompfad bildendes Kontaktstück (3) mit einem Kontaktteil (4) für den zu kontaktierenden Kontaktstift (7) im Kontaktraum (5) und mit einer Klemmfeder (15) für den anzuschließenden Leiter (33) im Klemmraum (19) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (3) und die Klemmfeder (15) miteinander einteilig sind und aus einem länglichen, ausschließlich quer zu seiner Längserstreckung gebogenen Flachband (2) bestehen, dessen im Kontaktraum (5) befindlicher Abschnitt zu einer zur Stiftführung (8) hin, das Kontaktteil (4) bildenden Federtulpe (4) und dessen im Klemmraum (19) befindlicher Abschnitt...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine steckbare Printklemme mit einem Isoliergehäuse gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
In bekannter Ausführung weisen solche Printklemmen ein Kontaktstück auf, bei dem das Kontaktteil für den zu kontaktierenden Kontaktstift und die Klemmfeder mit einer Klemmstelle für den anzuschließenden Leiter aus zwei oder mehreren Teilen bestehen, die durch Schweißen oder Löten miteinander verbunden sind. Im Zuge der Miniaturisierung solcher Klemmen, deren scheibenförmige, aneinanderreihbare Isoliergehäuse eine Breite in der Größenordnung von 3 mm aufweisen, haben die Kontaktteile und Klemmfedern entsprechend kleine Dimensionen, dennoch werden an die Funktionssicherheit hohe Anforderungen gestellt. Deshalb muß die Schweißung oder Lötung des strom- oder potentialführenden Kontaktstücks mit hoher Präzision vorgenommen werden, was nur mit einem hohen Aufwand realisierbar ist.
Die DE 100 53 035 A1 beschreibt eine Blattfederklemme in einem Trägerblock, die einen Steckanschluss für einen auf auf der Leiterplatte angeordneten Kontaktstift mit einer in einem Kontaktraum mündenden Stiftführung und eine oberseitige Leiteranschlussöffnung aufweist, wobei die einteilig ausgebildete metallische Blattfeder sowohl im Anschlussraum für den Kontaktstift als auch im Klemmraum für den Leiter angeordnet ist. Die Klemmstelle für den Leiter wird durch das freie Ende eines Klemmschenkels zusammen mit einer Schrägwand des Trägerblocks gebildet. Die Einführöffnungen für den Kontaktstift und den Leiter befinden sich auf derselben Gehäuseseite.
Auch aus DE 202 10 105 U1 , DE 198 03 085 A1 und DE 296 06 347 U1 sind Steckverbinder für Leiterplatten bekannt.
Die DE 202 10 105 U1 zeigt einen Steckverbinder, der aus einer Blattfeder und einer Stromschiene besteht, wobei die Stromschiene zusammen mit der Blattfeder jeweils eine Klemmstelle für den Kontaktstift und den Leiter bildet.
Die DE 198 03 085 A1 und die DE 202 10 105 U1 beziehen sich auf Anschlussklemmen, bei denen das Kontaktstück mit der Klemmfeder einteilig ausgebildet, jedoch kastenförmig gebogen ausgeführt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Printklemme der vorgenannten Art zu schaffen, deren Kontaktteil einfacher herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Printklemme der eingangs genannten Art mittels der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Für die Erfindung ist wesentlich, daß das Kontaktstück und die Klemmfeder aus einem einzigen Teil, nämlich dem ausschließlich quer zu seiner Längserstreckung gebogenen Flachband bestehen. Die Besonderheit der von dem Metallband gebildeten Schenkelfeder liegt darin, daß diese nur mit ihrem Klemmschenkel den angeschlossenen Leiter kontaktiert, der von dem Klemmschenkel gegen das vom Isoliergehäuse gebildetem Klemmwiderlager verspannt wird. Die mehr oder weniger punkt- oder linienförmige Kontaktstelle zwischen dem Klemmschenkel und dem geklemmten Leiter ist jedenfalls dann ausreichend, wenn über das metallene Flachband nur relativ geringe Ströme fließen.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Federkraftprintklemme von der Offenseite des Isoliergehäuses her gesehen,
2 eine der 1 entsprechende Darstellung der Printklemme beim Klemmen oder Entsichern eines Leiters und
3 eine perspektivische Darstellung des das Kontaktstück und die Klemmfeder bildenden, gebogenen Flachbandes mitsamt einem Kontaktstift.
1 zeigt im einzelnen ein Isoliergehäuse 1, welches als anreihbares, scheibenförmiges Gehäuse in schmaler Bauart ausgeführt ist. In praktischer Ausführung hat das Gehäuse 1 eine Breite von 2,5 bis 3,5 mm. bei einer Länge von maximal 15 mm. Im Gehäuse 1 ist ein stromführendes Kontaktstück 3 angeordnet, welches zwei räumlich voneinander getrennte Kontaktstellen aufweist, wie nachstehend noch erörtert werden wird. Das Kontaktstück 3 besteht aus einem metallenen Flachband 2, welches ausschließlich quer zu seiner Längserstreckung mehrfach gebogen ist. Es handelt sich um ein Flachband 2, welches über seine gesamte Länge hinweg eine konstante Breite aufweist.
Zum einen ist aus dem metallenen Flachband 2 eine Federtulpe 4 geformt, die in einem Klemmraum 5 des Isoliergehäuses 1 angeordnet ist. Die Federtulpe 4 ist das Kontaktelement für einen bodenseitig am Isoliergehäuse 1 vorhandenen Steckanschluß 6, mit dem die Printklemme auf einen Kontaktstift 7 aufgesteckt werden kann. Ein solcher Kontaktstift 7, wie er auch aus 3 hervorgeht, ist fest auf einer Leiterplatte, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, angeordnet und mit einem Kunststoffblock 32 versehen, über den er auf der Leiterplatte abgestützt ist. In der Stecklage befindet sich der Kunststoffblock 32 in einem Aufnahmeraum 33, der sich im Bereich des bodenseitigen Steckanschlusses 6 des Isoliergehäuses 1 befindet und zu dessen Unterseite hin offen ist. An den Aufnahmeraum 33 schließt eine Stiftführung 8 an, die aus einer zylindrischen Durchgangsöffnung besteht, welche den Aufnahmeraum 33 und den Kontaktraum 5 mitein ander verbindet und dem Durchtritt des Kontaktstiftes 7 dient.
Bei dem Kontaktraum 5 handelt es sich um einen länglichen Raum, der sich in der Steckrichtung des Kontaktstiftes 7 erstreckt. Dies entspricht der länglichen Gestalt der Federtulpe 4, die zum einen aus einem Federschenkel 9 besteht, der von einem der beiden Enden des Flachbandes 2 gebildet ist. Der Federschenkel 9 geht über ein Biegegelenk mit einem Bogen von mehr als 180° in einen Stützschenkel 11 über, der an einer Innenwandung des Isoliergehäuses 1 anliegt. Deshalb kann beim Eindringen des Kontaktstiftes 7 nur der Federschenkel 9 die Federtulpe 4 ausweichen, wofür im Kontaktraum 5 ein Freiraum 12 geschaffen ist, in welchen der Federschenkel 9 der Federtulpe 4 auffedern kann. Das Einführen des Kontaktstiftes 7 in die Federtulpe 4 wird durch ein vom Stützschenkel 11 weggebogenes Ende 9.1 des Federschenkels 9 erleichtert. Das Biegegelenk 10 der Federtulpe 4 liegt von der Stiftführung 8 ab, zu der hin die Federtulpe 4 sich bei einschiebendem Kontaktstift 7 öffnet. Der Stützschenkel 11 der Federtulpe 4 erstreckt sich in gerader zur Steckrichtung des Kontaktstiftes 7 paralleler Richtung, und es liegt die an der Federtulpe 4 innere Seite des Stützschenkels 11 in tangentialer Richtung zur Stiftführung 8.
Wie aus den 1 und 3 weiter hervorgeht, weist das metallene Flachband 2 zwei Abwinklungen 13 und 14 unter je einem Winkel von 135° auf, über die hinweg der Stützschenkel 11 in einen Lagerschenkel 16 übergeht, der Teil einer von dem Flachband 2 gebildeten Schenkelfeder 15 ist. Somit steht der Lagerschenkel 16 der Schenkelfeder 15 rechtwinklig zu dem Stützschenkel 11 der Federtulpe 4, was allerdings nicht zwingend ist. An den Lagerschenkel 16 der Schenkelfeder 15 schließt ein Biegegelenk 17 und daran ein Klemmschenkel 18 an. In der nicht klemmenden Ausgangslage weist das Biegegelenk 17 einen 180°-Bogen auf und liegt der zum Lagerschenkel 16 hin zurückgebogene Klemmschenkel 18 mit diesem entsprechend parallel.
Der die Schenkelfeder 15 bildende Abschnitt des Flachbandes 2 ist in einem Klemmraum 19 des Isoliergehäuses 1 angeordnet, wobei sich der Lagerschenkel 16 an einer zur Bodenseite des Gehäuses 1 hin liegenden Wandung des Klemmraums 9 mit seiner vom Klemmschenkel 18 abliegenden Seite vollflächig abstützt. Im Klemmraum 19 befindet sich ein keilförmiger Anschlag 20 mit einer zum nicht ausgelenkten Klemmschenkel 18 geneigt verlaufenden Oberseite, auf die der Klemmschenkel 18 bei Auslenkung aufläuft, um die Schenkelfeder 15 nicht überdehnen zu können.
Mit seinem zweiten Ende bildet das Flachband 2 ein Klemmende 21 am Klemmschenkel 18, welches mit einem Klemmwiderlager 22 zusammenwirkt. Das Klemmwiderlager 22 wird von einer in den Klemmraum 19 vorstehenden Klemmrippe 23 des Isoliergehäuses 1 gebildet, und diese Klemmrippe 23 mit ihrem Klemmwiderlager 22 erstreckt sich unter einem Neigungswinkel von 45° zur Steckrichtung des Kontaktstiftes 4. Zu dem Klemmwiderlager 22 hin führt mit gleicher Neigung ein Leiterführungskanal 24 im Isoliergehäuse 1, wie insbesondere 2 verdeutlicht. An der Oberseite des Isoliergehäuses 1 ist eine in den Leiterführungskanal 24 übergehende Leiteranschlußöffnung 25 vorgesehen. In 2 erkennt man anhand des dort dargestellten Leiters 24 dessen schräg zur Steckrichtung des Kontaktstiftes 7 stehende Klemmrichtung.
In das Isoliergehäuse 1 ist zwischen dem Leiterführungskanal 24 und dem Kontaktraum 5, welcher die Federtulpe 4 aufnimmt, ein Führungskanal 26 eingeformt, der sich parallel zur Steckrichtung des Kontaktstiftes 7 erstreckt. In dieser Richtung ist im Führungskanal 26 ein Drücker 27 verschieblich gelagert, dessen Innenende 28 so schmal ausgeführt ist, daß es, wie 2 zeigt, in der eingedrückten Position des Drückers 27 an der Klemmrippe 23 vorbei das Klemmende 21 am Klemmschenkel 18 der Schenkelfeder 15 beaufschlagt. Dies ist möglich, weil die Klemmrippe 23 das Klemmende 21 des Klemmschenkels 18 lediglich zu einem Teil, vorzugsweise um mehr als die Hälfte überdeckt.
Wie aus 2 hervorgeht, weist der Drücker 27 ein an das Aufsetzen einer Werkzeugklinge 35 angepaßtes Betätigungsende 29 auf. Eine weitere Besonderheit des Drückers 27 liegt darin, daß er in der in 1 gezeigten Position, der noch nicht betätigten Ausgangslage, an das Isoliergehäuse 1 angespritzt ist. Die hierbei noch bestehenden Verbindungsstege zum Isoliergehäuse 1 hin sind als Sollbruchstege ausgeführt, die bei Erstbetätigung des Drückers 27 durchtrennt werden. Zugleich wird hierbei der Drücker 27 in seiner auf dem Klemmende 21 des Klemmschenkels 18 aufsitzenden Position verrastet, was bei der offenen Ausführung des Isoliergehäuses 1 an dem angeblockten Nachbargehäuse geschieht.
3 zeigt schließlich noch eine Ausklinkung 31 wie auch einen Rastnocken 36, die zur Sicherung des aus dem Flachband 2 gebildeten Kontaktstücks 3 im Isoliergehäuse 1 dienen. Dazu erkennt man in 1 eine Positionierrippe 30, die in den Klemmraum 19 vorsteht und formschlüssig in die Ausklinkung 31 am Lagerschenkel 16 der Schenkelfeder 15 eingreift.

Claims

Printklemme mit einem Isoliergehäuse (1) mit einem bodenseitigen Steckanschluß (6) zum Aufsetzen auf einen Kontaktstift (7) mit einer gehäuseseitigen, in einen Kontaktraum (5) mündenden Stiftführung (8) und mit einer oberseitigen Leiteranschlußöffnung (25), an die ein in einen im Gehäuse (1) zentralen Klemmraum (19) übergehender Leiterführungskanal (24) anschließt, der zur Richtung der Stiftführung (8) geneigt unter einem Winkel von 45° verläuft, wobei im Gehäuse (1) ein metallenes, den Strompfad bildendes Kontaktstück (3) mit einem Kontaktteil (4) für den zu kontaktierenden Kontaktstift (7) im Kontaktraum (5) und mit einer Klemmfeder (15) für den anzuschließenden Leiter (33) im Klemmraum (19) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (3) und die Klemmfeder (15) miteinander einteilig sind und aus einem länglichen, ausschließlich quer zu seiner Längserstreckung gebogenen Flachband (2) bestehen, dessen im Kontaktraum (5) befindlicher Abschnitt zu einer zur Stiftführung (8) hin, das Kontaktteil (4) bildenden Federtulpe (4) und dessen im Klemmraum (19) befindlicher Abschnitt zu einer die Klemmfeder (15) bildenden Schenkelfeder mit einem an die Federtulpe (4) anschließenden, im Gehäuse (1) abgestützten Lagerschenkel (16) sowie mit einem daran anschliessenden, über ein Biegegelenk (17) zum Lagerschenkel (16) hin zurückgebogenen Klemmschenkel (18) geformt ist, wobei im Klemmraum (19) ein gehäuseseitiges, schräg zum Klemmschenkel (18) sich erstreckendes Klemmwiderlager (22) vorhanden ist, gegen das in der Klemmlage der Klemmschenkel (18) den von ihm kontaktierten Leiter (33) verspannt.
Printklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federtulpe (4) des Kontaktstücks (3) einen im Kontaktraum (5) ortsfest gehaltenen, an den Lagerschenkel (16) der Schenkelfeder (15) anschließenden Stützschenkel (11) und einen zu diesem hin über ein Biegegelenk (10) zurückgebogenen, in einen Freiraum (12) im Kontaktraum (5) auslenkbaren Federschenkel (9) aufweist.
Printklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschenkel (11) der Federtulpe (4) am Kontaktstück (3) sich in gerader, zur Steckrichtung des zu kontaktierenden Kontaktstiftes (7) paralleler Richtung erstreckt.
Printklemme nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschenkel (16) der Schenkelfeder (15) rechtwinklig zum Stützschenkel (11) der Federtulpe (4) steht, wobei der Klemmschenkel (18) der Schenkelfeder (15) in nicht klemmender Lage sich parallel zum Lagerschenkel (16) erstreckend im Klemmraum (19) entgegen der Federkraft abgestützt ist.
Printklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Klemmraum (19) zwischen dem Lagerschenkel (16) und dem Klemmschenkel (18) der Schenkelfeder (15) ein den Federweg des Klemmschenkels (18) begrenzender Anschlag (20) angeordnet ist.
Printklemme nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschenkel (16) der Schenkelfeder (15) zumindest eine Ausklinkung (31) aufweist, die eine gehäuseseitige Positionierrippe (30) formschlüssig aufnimmt.
Printklemme nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmschenkel (18) der Schenkelfeder (15) mit einer das Klemmwiderlager (22) bildenden, in den Klemmraum (19) vorstehenden Klemmrippe (23) zusammenwirkt, die das Klemmende (21) des Klemmschenkels (18) in Breitenrichtung des Flachbandes (2) teilweise überdeckt, wobei im Gehäuse (1) ein Drücker (27) verschieblich gelagert ist, der ein das Klemmende (21) des Klemmschenkels (18) in dem nicht von der gehäuseseitigen Klemmrippe (23) überdeckten Bereich beaufschlagendes Innenende (28) aufweist.
Printklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drücker (27) in zur Steckrichtung des Steckanschlusses (6) paralleler Richtung in einem benachbart dem Kontaktraum (5) angeordneten Führungskanal (26) im Gehäuse (1) geführt ist und ein an der Gehäuseoberseite freiliegendes Betätigungsende (29) hat.