DE2515357A1

DE2515357A1 - Federelement zur herstellung einer elektrischen verbindung zwischen einem leitungsdraht und einem kontaktstift

Info

Publication number: DE2515357A1
Application number: DE19752515357
Authority: DE
Inventors: Kurt Glomb
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1975-04-09
Filing date: 1975-04-09
Publication date: 1976-10-21

Description

Federelement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leitungsdraht und einem Kontaktstift.
Die Erfindung betrifft ein aus Federdraht gebildetes Federelement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leitungsdraht und einem Kontakt stift mit polygonaler (z.B. quadratischer Querschnittsfläche).
Bei der als Wire-Wrapping bekannten Verbindungsart wird ein Leitungsdraht unter Zugspannung auf einen Stift mit eckigem Querschnitt fest aufgewickelt. Der zwischen den Kanten des Stiftes und dem Leitungsdraht bestehende hohe Flächendruck bewirkt, daß die mechanische Verbindung gasdicht und damit korrosionsbeständig ist. Die Vielzahl der vorhandenen Berührungspunkte gewährleistet eine ausgezeichnete Kontaktqualität. Wire-Wrapping-Verbindungen sind mit einem vergleichsweise einfachen Werkzeug herzustellen, was ihnen weitgehende Verbreitung gebracht hat. Es kann als ein Nachteil dieser Verbindungsart betrachtet werden, daß sie nicht beliebig - jedenfalls nicht ohne Beschädigung des gewickelten Leiterendes -lösbar ist. Da für die Wiederherstellung der Verbindung ein neues glattes Leiterstück verwendet werden muß, ist ein wiederholtes Anschliessen ein und desselben Leiters nur begrenzt möglich.
Bei anderen bekannten Verbindungsarten werden als Kleminhülsen ausgebildete Hilfselemente verwendet, in die das zu kontaktierende Leiterstück eingelegt wird und die zusammen mit diesem auf dem Kontaktstift aufgeschoben werden. Auf diese Weise entsteht eine unmittelbare Klemmverbindung zwischen dem Leitungsdraht und dem Kontaktstift. Es ist auch möglich, den Leitungsdraht in irgendeiner Weise (z.B. durch Löten oder Quetschen) mit dem hülsenförmigen Hilfselement zu verbinden, so daß eine mittelbare elektrische Verbindung entsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verbindungsarten durch eine neue Variante zu bereichern und eine Kontaktverbindung zu schaffen, die gute Xontaktqualität besitzt, leicht lösbar und wiederverwendbar ist. Ausgehend von einem aus Federdraht gebildeten Federelement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leitungsdraht und einem Kontaktstift mit polygonaler (z.B. quadratischer) Querschnittsfläche wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Endbereich des das Federelement bildenaen Federdrahtstückes durch ein- oder mehrmaliges Umbiegen zu einer im wesentlichen U-förmigen Schleife geformt ist, in die der Leitungsdraht derart eingelegt ist, daß sein zu kontaktierendes Ende zu der offenen Seite der durch das Umbiegen gebildeten U-förmigen Schleife weist, daß der an diese Schleife angrenzende Abschnitt des Federdrahtstückes schraubenförmig um den Leitungsdraht und den parallel dazu verlaufenden Endbereich des freien Schenkels der Schleife gewunden ist und daß der andere Endbereich des Federdrahtstckes zu einer Schraubenfeder gewickelt ist, deren innerer Windungsdurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des kleinsten Umkreises der Querschnittsfläche des Kontaktstiftes. Dabei ist die Steigung dieser Schraubenfeder vorzugsweise größer als die Drahtstärke.
Der ein- oder mehrfach umgebogene Endbereich des Federdrahtstücks bildet zusammen mit dem eingelegten Ende des Leitungsdrahtes einen Körper von näherungsweise prismatischer Gestalt, so daß durch das Umwickeln mit dem angrenzenden Bereich des Federdrahtstückes Kontaktverhältnisse entstehen, die denjenigen nicht unähnlich sind, die bei der Wire-Wrapping-Verbindung vorliegen: An der von einer Mantellinie des Leitungsdrahtes gebildeten Berührungslinie zwischen Leitungsdrah-c und schraubenförmiger Federdrahtwicklung herrscht ein vergleichsweise großer Flächendruck, der bei der Vielzahl der vorhandenen Berührungsstellen eine gute Kontaktgabe gewährleistet.
Der andere Endbereich des Federdrahtstückes, der zu einer zylindrischen oder konischen Schraubenfeder gewunden ist, deren innerer Windungsdurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des kleinsten Umkreises der Querschnittsfläche des Kontaktstiftes, d.h. desjenigen Kreises, der durch wenigstens zwei Ecken der Querschnittsfläche geht, während die nicht auf dem Kreis liegenden Ecken im Kreisinnern liegen, wird auf den Kontaktstift aufgeschoben. Durch das Untermaß der Schraubenfeder gegenüber der Querschnittsfläche. entsteht an den Berührungspunkten ein der Ausweitung der Schraubenfeder entsprechender Flächendruck, der eine gute Kontaktqualität gewährleistet. Das erfindungsgemäß ausgebildete Federelement kann - im Gegensatz zu den Wire-Wrapping-Verbindungen - vorgefertigt werden. Die Verbindung ist ferner beliebig lösbar, da der zu einer Schraubenfeder geformte Bereich des Federdrahtstücks sich von dem Kontakt stift zerstörungsfrei wieder abschieben läßt.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß 'nur ein Teil des von dem an die U-förmige Schleife angrenzenden Abschnitts des Federdrahtstückes schraubenförmig umwundenen Bereichs des Leitungsdrahtes abisoliert ist. Ein Teil des Isolationsmantels des Leitungsdrahtes ist also mit umwickelt, woraus eine Zugentlastung bzw. eine Verringerung der Biegebeanspruchung der Drahtseele resultiert. Im Folgenden sei die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Fig. 1 zeigt das als Aiisführungsbeispiel dienende Federelement in Seitenansicht, Fig. 2 zeigt dasselbe Federelement in Unteransicht.
Das Federelement ist aus einem Federdrahtstück 1 gebildet, dessen erster Endbereich zu einer U-förmigen Schleife 2 gebogen ist. In die so gebildete Schleife ist der zu kontak tierende Leitungsdraht 5 derart eingelegt , daß seine Langsachse im wesentlichen parallel zu den die Schenkel der U förmigen Schleife bildenden Federdrahtteile verläuft. Der unfreie Schenkel der U-förmigen Schleife 2 setzt sich in einer schraubenförmigen Wicklung 5 fort, die sowohl den Leitungsdraht als auch den freien Schenkel 6 umwindet. Der auf diese Weise umwickelte Teil des Leitungsdrahtes 3 ist nur teilweise abisoliert. Der mitumwickelte Teil des Isolationsmantels bildet eine Zugentlastung und verringert die Biegebeanspruchung der Drahtseele. Der abisolierte Abschnitt 4 des Leitungsdrahtes 3 bildet mit der schraubenförmigen Wicklung eine Mehrzahl von näherungsweise punktförmigen Berührungsstellen, über die die Kontaktierung erfolgt. Weiter besteht zwischen dem freien Ende 6 des Federdrahtstückes 1 und dem abisolierten Teil 4 des Leitungsdrahtes 3 eine linienförmige Berührung, die ebenfalls der Kontaktgabe dient.
Der andere Endbereich 7 des Federdrahtstückes 1 ist zu einer Schraubenfeder aufgewickelt deren innerer Windungsdurchmesser so gewählt ist, daß Untermaß zur Querschnittsfläche eines Kontaktstiftes 8 besteht , auf den dieser schraubenförmig gewickelte Bereich 7 aufgeschoben ist. Die Steigung der von dem Endbereich 7 gebildeten Schraubenfeder ist größer als die Stärke des Federdrahtes, so daß zwischen zwei benachbarten Windungen ein endlicher abstand besteht. Beim Aufschieben auf den Kontakt stift 8 werden die Windungen elastisch verformt und weiten sich auf, wodurch das Au£-schieben vergleichsweise kraftarm erfolgt Sobald die Aufschiebkraft verschwindeto liegen die Windungen mit Federkraft an den Kanten des Kontaktstiftes 8 an. Die Größe der Federkraft ergibt sich aus dem Untermaß des inneren Windungsdurchmessers zu der diagonalen Länge der (im Ausführungsbeispiel als rechteckig angenommenen) Querschnittsfläche des Kontaktstiftes 8.
4 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Aus Federdraht gebildetes Federelement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Leitungsdraht und einem Kontaktstift mit polygonaler (z.B. quadratischer) Querschnittsfläche, , d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß ein Endbereich des das Federelement bildenden Federdrahtstückes (1) durch ein- oder mehrmaliges Umbiegen zu einer U-förmigen Schleife (2) geformt ist, in die der Leitungsdraht (3) derart eingelegt ist, daß sein zu kontaktierendes Ende (4) zu der offenen Seite der durch das Umbiegen gebildeten U-förmigen Schleife (2) weist, daß der an diese Schleife (2) angrenzende Abschnitt (5) des Federdrahtstückes (1) schraubenförmig um den Leitungsdraht (3) und den parallel dazu verlaufenden Endbereich des freien Schenkels (6) der Schleife (2) gewunden ist und daß der andere Endbereich (7) des Federdrahtstückes (1) zu einer zylindrischen oder konischen Schraubenfeder gewickelt ist, deren innerer Windungsdurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des kleinsten Umkreises der Querschnittsfläche des Kontaktstiftes (8).
2. Federelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Steigung der Schraubenfeder größer ist als die Särke des Federdrahtes.
3. Federelement nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i o i n e t daß nur ein Teil (4) des von dem in der genannten Weise schraubenförmig umwundenen Bereiches des Leitungsdrahtes (3) abisoliert ist.
4. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Achse der von dem an die U-förmige Schleife (2) angrenzenden Abschnitt (5) des Federdrahtstückes (1) gebildeten Schraubenlinie im wesentlichen parallel zur Achse der von dem anderen Endbereich (7) des Federdrahtstückes (1) gebildeten Schraubenfeder verläuft und gegenüber dieser seitlich versetzt ist.
5. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u.r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem zu einer U-förmigen Schleife (2) umgebogene Teil und der angrenzende den Leitungsdraht (3) und den Endbereich des freien Schenkels (6) der U.förmigen Schleife (2) schraubenförmig umwindende Abschnitt (5) des Federdrahtstückes (1) von einem Isolierstoffmantel (io) umgeben ist.

L e e r s e i t e