DE19802821A1

DE19802821A1 - Elektrische Anschlußklemme

Info

Publication number: DE19802821A1
Application number: DE1998102821
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Hotea
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: DE19802821B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anschlußklemme, die in eine Aufnahmekammer eines Steckergehäuses einfügbar ist, mit folgenden Merkmalen: Die Anschlußklemme weist einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter auf, die Anschlußklemme weist einen Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstifts auf, der Kontaktierungsbereich besteht aus einem inneren Kontaktfederbereich und einer äußeren Außenfeder, wobei zumindest der innere Kontaktfederbereich und der Verbindungsbereich aus einem Teil ausgebildet sind.

Aus der DE 195 267 38-A1 ist eine gattungsgemäße elektrische Anschlußklemme bekannt. Der Kontaktierungsbereich der Anschlußklemme, der in einer Aufnahmekammer eines Steckergehäuses eingefügt werden kann, besteht aus zwei Teilen aus zwei verschiedenen Werkstoffen: einem inneren Kontaktfederbereich, der durch Freistanzen und Prägen derart ausgebildet ist, daß ein zur Anschlußklemme passender Kontaktstift kontaktiert werden kann, und einer äußeren Außenüberfeder, die den inneren Kontaktfederbereich umgibt. Wenn die Anschlußklemme im Steckergehäuse eingefügt ist, wird der Kontaktierungsbereich in der Aufnahmekammer gesichert durch federnde Laschen, die an der Außenüberfeder ausgebildet sind. Die federnden Laschen liegen auf den Seitenwänden der Aufnahmekammer auf und sorgen unter anderem für die Positionierung und für die erste Sicherung der Anschlußklemme im Steckergehäuse. Bei mehrpoligen elektrischen Steckverbindern, die im Automobilbau eingesetzt werden, müssen die Anschlußklemmen aus Platzgründen in möglichst dichter Packung im Steckverbindergehäuse angeordnet werden. Bei einer Anordnung der federnden Laschen auf den Seitenwänden der Aufnahmekammern muß eine Mindeststärke der Wand von Aufnahmekammer zur Aufnahmekammer eingehalten werden, damit die Federkräfte und die Kräfte für eine ausreichende Sicherung aufgenommen werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Anschlußklemme anzugeben, die in einer Aufnahmekammer eines Steckergehäuses einfügbar ist und in einer möglichst dichten Packung angeordnet werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Anschlußklemme, die in einer Aufnahmekammer eines Steckergehäuses einfügbar ist, mit folgenden Merkmalen: Die Anschlußklemme weist einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter auf, die Anschlußklemme weist einen Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstifts auf, der Kontaktierungsbereich besteht aus einem inneren Kontaktfederbereich und einer äußeren Außenüberfeder, wobei zumindest der innere Kontaktfederbereich und der Verbindungsbereich aus einem Teil ausgebildet sind, die äußere Außenüberfeder ist im Querschnitt im wesentlichen achteckig ausgebildet.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Es ist von Vorteil, daß die Anschlußklemme für die Federbewegungen des Kontaktfederbereiches und der äußeren Außenüberfeder möglichst wenig Platz beansprucht. Dies wird dadurch erreicht, daß jeweils vier erste Seitenwände der Außenüberfeder die Seitenflächen des Kontaktfederbereiches bedecken und jeweils vier weitere Seitenwände der Außenüberfeder die dazwischenliegenden Eckflächen des Kontaktfederbereiches bedecken. Dies wird auch dadurch erreicht, daß anschließend an jede Eckfläche des inneren Kontaktfederbereichs in der Steckrichtung jeweils eine Kontaktfeder zur Kontaktierung des komplementären Kontaktstifts ausgebildet ist.

Es ist auch von Vorteil, daß der komplementäre Kontaktstift im Kontaktierungsbereich der elektrischen Anschlußklemme sicher und störungsfrei zur Kontaktierung eingefügt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Außenüberfeder Führungsflächen zur Einführung des komplementären Kontaktstiftes aufweist.

Durch die Anordnung sämtlicher federnder Elementen des Kontaktierungsbereichs auf den Diagonalen der kistenförmigen Anschlußklemme wird auf den Seitenwänden der Platz für die Federbewegungen eingespart. Die Anschlußklemme kann entsprechend kleiner dimensioniert werden und die Zwischenwände zwischen zwei Aufnahmekammern des Steckergehäuses erfüllen nur noch die Funktion der Isolation zweier Anschlußklemmen. Die Federbewegungen wirken statt auf die Zwischenwände zwischen zwei Aufnahmekammern nur noch in den Ecken der Aufnahmekammer. Die Zwischenwände zwischen zwei Aufnahmekammern müssen nicht mehr mit der hohen Festigkeit und Wandstärke ausgelegt werden, die notwendig wären, um die Federbewegungen der federnden Elementen des Kontaktierungsbereichs aufzufangen. Die Anordnung der federnden Elementen auf den Diagonalen bringt einen weiteren Vorteil bezüglich der Form des komplementären Kontaktstifts mit sich. Der komplementäre Kontaktstift kann einen runden, einen quadratischen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Wenn der komplementäre Kontaktstift einen quadratischen Querschnitt aufweist, kann er in verschiedenen Orientierungen bezüglich der Aufnahmekammer gesteckt werden. Wenn der komplementäre Kontaktstift einen rechteckigen Querschnitt aufweist, kann er auch in verschiedenen Orientierungen gesteckt werden, dann jedoch entfällt der Vorteil der definierten Bewegung der federnden Elemente.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrischen Anschlußklemme,

Fig. 2 eine Aufsicht in der Steckrichtung auf die Anschlußklemme von Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anschlußklemme von Fig. 1 bei abgenommener Außenüberfeder,

Fig. 4 eine Aufsicht in der Steckrichtung auf die Anschlußklemme von Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Anschlußklemme von Fig. 3 entlang der Linie A-A,

Fig. 6 eine weitere Ansicht der Anschlußklemme von Fig. 3,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Außenüberfeder,

Fig. 8 eine Aufsicht in der Steckrichtung auf die Außenüberfeder von Fig. 7,

Fig. 9 eine gestanzte, noch nicht gefaltete Außenüberfeder, und

Fig. 10 eine gestanzte nocht nicht gefaltete Anschlußklemme.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußklemme 1 im zusammengebauten Zustand dargestellt. Die Anschlußklemme 1 weist einen Verbindungsbereich 2 zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter auf. Der Verbindungsbereich 2 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei verschiedenen Crimpbereichen 3 und 4 mit jeweils zwei Crimplaschen. Der erste Crimpbereich 3 ist zur Verbindung mit dem Leiter vorgesehen, während der zweite Crimpbereich 4, der am Ende der Anschlußklemme 1 angeordnet ist, zur Befestigung der äußeren isolierenden Hülle des Leiters dient. Der Crimpbereich 2 ist über einen Übergangsbereich 5 mit einem Kontaktierungsbereich 6 der Anschlußklemme 1 verbunden. Der Kontaktierungsbereich 6 besteht aus einer äußeren Außenüberfeder 7 und einem inneren Kontaktfederbereich 8, der hier gestrichelt dargestellt ist. Die Anschlußklemme 1 ist aus zwei Teilen, die aus unterschiedlichen Werkstoffen durch Stanzen und Biegen hergestellt werden, zusammengesetzt.

In Fig. 2 ist die zusammengesetzte Anschlußklemme 1 gesehen in der Steckrichtung dargestellt. Der innere Kontaktfederbereich 8 liegt vollständig innerhalb der äußeren Außenüberfeder 7. Der Kontaktfederbereich 8 weist vier Kontaktfedern 9 auf, die auf die Diagonalen des kistenförmigen Querschnitts des Kontaktfederbereichs 8 jeweils gegenüber einander angeordnet sind und die eine Aufnahme zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstifts bilden.

In Fig. 3 ist die Anschlußklemme von Fig. 1 nochmals, jedoch ohne die Außenüberfeder 7 dargestellt. In der Seitenansicht von Fig. 3 sind zwei der vier Kontaktfedern 9 besonders gut ersichtlich. Die Seitenansicht von Fig. 3 zeigt eine Seitenfläche 10 und daran anschließend zwei Eckflächen 11, die unter einem Winkel von 45° zu der Seitenfläche 10 angeordnet sind. Die Kontaktfedern 9 sind durch Freistanzen und Prägen aus den Eckflächen 11 in der Steckrichtung der Anschlußklemme 1 ausgebildet. In Fig. 3 ist auch ersichtlich, wie in den Eckflächen 11 des inneren Kontaktfederbereiches 8 jeweils eine Öffnung 12 zur Befestigung des inneren Kontaktfederbereiches 8 mit der äußeren Außenüberfeder 7 angeordnet ist.

In der Ansicht von Fig. 4 ist ersichtlich, wie der Kontaktfederbereich 8 vier Seitenflächen 10 und vier dazwischenliegende Eckflächen 11 aufweist. Durch die Anordnung der vier Eckflächen 11 und der vier Seitenflächen 10 unter einem Winkel von 45° entsteht zumindest bereichsweise ein im Querschnitt achteckiger innerer Kontaktfederbereich 8. Die Seitenflächen 10 des inneren Kontaktfederbereichs 8 verlaufen, nachdem die Anschlußklemme in die Aufnahmekammer des Steckergehäuses eingefügt wurde, im wesentlichen parallel zu den Wänden der Aufnahmekammer. Die Seitenflächen 10 sind im wesentlichen geschlossene flache Teile, die lediglich die Stabilität des Kontaktfederbereichs 8 erhöhen und keine weitere Aufgaben erfüllen. Die Eckflächen 11, die unter einem Winkel von 45° zur Kammerwand verlaufen, erfüllen hingegen sämtliche Aufgaben der Anschlußklemme, wie beispielsweise die federnde Kontaktierung des komplementären Kontaktstifts und die Fixierung der Außenüberfeder 7.

In Fig. 5 ist der innere Kontaktfederbereich 8 entlang der Linie A-A von Fig. 3 dargestellt. Die Kontaktfedern 9 sind in den Diagonalen des inneren Kontaktfederbereiches 8 angeordnet. Weil die Eckflächen 11 unter einem Winkel von 45° zu dem Boden des Verbindungsbereichs 2 der Anschlußklemme 1 verlaufen und weil die Seitenflächen 10 des inneren Kontaktfederbereiches 8 parallel zu den Wänden der Aufnahmekammer verlaufen, verlaufen die Federwege der Kontaktfedern 9 in den Diagonalen der Aufnahmekammer. Der nicht dargestellte komplementäre Kontaktstift kann einen runden, einen quadratischen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und kann in verschiedenen Orientierungen bezüglich der Aufnahmekammer gesteckt werden.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ansicht des inneren Kontaktfederbereiches 8 der elektrischen Anschlußklemme 1. Zur Erhöhung der Stabilität können zwei Teile 13, 14, die nach dem Biegen und Formen eine Seitenfläche 10 bilden, beispielweise durch Laserschweißen, zusammengeschweißt werden. Aus dem Vergleich der Ansicht von Fig. 6 mit der Ansicht von Fig. 3 geht hervor, daß der innere Kontaktfederbereich 8 eine im wesentlichen achteckige Form mit vier identischen Seitenflächen 10 und vier identischen Eckflächen 11 aufweist.

In Fig. 7 ist die Außenüberfeder 7 für sich alleine dargestellt. Die Außenüberfeder 7 ist im Querschnitt ebenfalls im wesentlichen achteckig ausgebildet. Die Außenüberfeder 7 kann aus einem anderen Werkstoff als der innere Kontaktfederbereich 8 hergestellt werden. Die Außenüberfeder 7 wird jedoch ebenso wie der innere Kontaktfederbereich 8 durch Stanzen, Biegen und Laserschweißen hergestellt.

In Fig. 8 ist gut ersichtlich, wie die Außenüberfeder 7 ein achteckiges Profil aufweist. Die achteckige Außenüberfeder 7 besteht aus jeweils vier ersten Seitenwänden 15 und dazwischenliegend jeweils vier weiteren Seitenwänden 16. Jeweils vier erste Seitenwände 15 bedecken im zusammengebauten Zustand die Seitenflächen 10 des inneren Kontaktfederbereiches 8 und die vier weiteren Seitenwände 16 schließen die Eckflächen 11 des inneren Kontaktfederbereiches 8 ein.

Die Eckflächen 11 des inneren Kontaktfederbereiches 8 und die die Eckflächen 11 einschließenden Seitenwände 16 der Außenüberfeder 7 weisen komplementäre Mittel 12, 17 zur Befestigung auf. Die Außenüberfeder 7 weist an den Seitenwänden 16 vier freigestanzte und nach innen gebogene Nasen 17 auf, die in die vier freigestanzten Öffnungen 12 des inneren Kontaktfederbereiches eingreifen. An den gleichen Seitenwänden 16 weist die Außenüberfeder 7 im Bereich der Eckflächen 11 vier Rastfederzungen 18 zur Sicherung der Anschlußklemme 1 in dem Steckergehäuse auf. Die Rastfederzungen 18 sind hier als in der Längsrichtung der Außenüberfeder 7 freigestanzte und nach außen weggebogene Bereiche ausgebildet.

Wie der innere Kontaktfederbereich 8 weist auch die äußere Außenüberfeder 7 einen achteckigen Querschnitt auf. Weil die Rastfederzungen 18 im Bereich der Eckflächen 11 angeordnet sind, wirken die Kräfte zur Sicherung der Anschlußklemme 1 in der Aufnahmekammer des Steckergehäuses nicht auf die Kammerwände, sondern in den Ecken der Aufnahmekammer. Die Außenüberfeder 7 weist auf der Steckgesichtsseite der Anschlußklemme 1 einstückig mit ihr verbundene und nach innen gebogene Führungsflächen 19 zur besseren Einführung des komplementären Kontaktstiftes auf. Die Führungsflächen 19 reduzieren die Gefahr der Falschsteckung, das heißt ein Einführen des Kontaktstiftes im Spalt zwischen der Kontaktfeder 9 und der Außenüberfeder 7.

In Fig. 9 und Fig. 10 sind die äußere Außenüberfeder 7 und die Anschlußklemme 1 gestanzt, jedoch noch nicht gefaltet dargestellt. In Fig. 10 ist ersichtlich, wie sämtliche funktionelle Elemente, wie die Kontaktfedern 9 und die Öffnungen 12 des inneren Kontaktierungsbereiches 8 nicht an den Seitenflächen 10, sondern an den dazwischen liegenden Eckflächen 11 des Kontaktfederbereiches 8 angeordnet sind. Das gleiche gilt sinngemäß auch für die Nasen 17, die Rastfederzungen 18 und die Führungsflächen 19 der äußeren Außenüberfeder 7 von Fig. 9.

Durch die Verlagerung der Federbewegungen auf die Diagonale des Kontaktierungsbereiches wird bei vorgegebener Größe der größtmögliche Federweg der Kontaktfedern 9 erreicht. Dies hat zur Folge, daß die Anschlußklemme 1 einen kleineren Querschnitt haben kann. Weil für die Wände zwischen den Aufnahmekammern des Steckergehäuses die Funktion als Abstützung der Federkräfte wegfällt, können diese Wände entsprechend dünner ausgelegt werden. Insgesamt kann so die dichtestmögliche Packung der Anschlußklemmen in einem mehrpoligen mehrreihigen Steckergehäuse erreicht werden.

Claims

1. Elektrische Anschlußklemme, die in einer Aufnahmekammer eines Steckergehäuses einfügbar ist, mit folgenden Merkmalen:

a) die Anschlußklemme (1) weist einen Verbindungsbereich (2) zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter auf,
b) die Anschlußklemme (1) weist einen Kontaktierungsbereich (6) zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstiftes auf,
c) der Kontaktierungsbereich (6) besteht aus einem inneren Kontaktfederbereich (8) und einer äußeren Außenüberfeder (7), wobei zumindest der innere Kontaktfederbereich (8) und der Verbindungsbereich (2) aus einem Teil ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
d) daß die äußere Außenüberfeder (7) im Querschnitt im Wesentlichen achteckig ausgebildet ist.

2. Elektrische Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kontaktfederbereich (8) im Querschnitt zumindest bereichsweise einen geschlossenen Bereich aufweist.

3. Elektrische Anschlußklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kontaktfederbereich (8) im Querschnitt vier Seitenflächen (10) und vier dazwischenliegende Eckflächen (11) aufweist.

4. Elektrische Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eckflächen (11) des inneren Kontaktfederbereichs (8) unter einem Winkel von 45° zu dem Boden des Verbindungsbereichs (2) der Anschlußklemme (1) angeordnet sind.

5. Elektrische Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an jede Eckfläche (11) des inneren Kontaktfederbereichs (8) in der Steckrichtung jeweils eine Kontaktfeder (9) zur Kontaktierung des komplementären Kontaktstiftes ausgebildet ist.

6. Elektrische Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vier erste Seitenwände (15) der äußeren Außenüberfeder (7) die Seitenflächen (10) des inneren Kontaktfederbereichs (8) bedecken und jeweils vier weitere Seitenwände (16) der Außenüberfeder (7) die dazwischenliegenden Eckflächen (11) des Kontaktfederbereichs (8) bedecken.

7. Elektrische Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Flächen (10, 11) des Kontaktfederbereichs (8) und die die Flächen (10, 11) einschließenden Seitenwänden (15, 16) der Außenüberfeder (7) komplementäre Mittel (12, 17) zur Befestigung aufweisen.

8. Elektrische Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest zwei die Eckflächen (11) des inneren Kontaktfederbereichs (8) bedeckenden Seitenwänden (16) der Außenüberfeder (7) jeweils eine Rastfederzunge (18) zur Befestigung der Anschlußklemme in dem Steckergehäuse ausgebildet ist.

9. Elektrische Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenüberfeder (7) Führungsflächen (19) zur Einführung des komplementären Kontaktstifts in die Anschlußklemme aufweist.