Kontaktelement

Abstract

 Um ein Kontaktelement (1) zum elektrisch leitenden Verbinden von eine elektrisch isolierende Ummantelung (2) aufweisenden elektrischen Leitern (3), insbesondere Lackdrähten, mit einem eine geschlitzte Schneidklemme aufweisenden ersten Anschlußabschnitt (5) zum abisolierfreien Anschließen eines Leiters und wenigstens einem zweiten Anschlußabschnitt (6) zum Anschließen eines weiteren Leiters, wobei die Schneidklemme wenigstens eine Schneidkante (7) zum zumindest partiellen Entfernen der isolierenden Ummantelung (2) des Leiters (3) und einen Klemmschlitz (8) zur Aufnahme des Leiters (3) aufweist, zu schaffen, bei dem auch bei elektrischen Leitern größeren Durchmessers eine elektrisch gut leitende Verbindung von hoher Sicherheit zwischen Kontaktelement und Leiter herstellbar ist, wird vorgeschlagen, die Schneidkante (7) auf einem weitestgehend unabhängig von dem Klemmschlitz (8) federnd ausgebildeten Schenkel (9) auszuprägen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktelement zum elektrisch leitenden Verbinden von eine elektrisch isolierende Ummantelung aufweisenden elektrischen Leitern, insbesondere Lackdrähten, mit einem eine geschlitzte Schneidklemme aufweisenden ersten Anschlußabschnitt zum abisolierfreien Anschließen eines Leiters und wenigstens einem zweiten Anschlußabschnitt zum Anschließen eines weiteren Leiters, wobei die Schneidklemme wenigstens eine Schneidkante zum zumindest partiellen Entfernen der isolierenden Ummantelung des Leiters und einen Klemmschlitz zur Aufnahme des Leiters aufweist.

[0002] Derartige Kontaktelemente sind im Stand der Technik in zahlreichen Ausgestaltungen bekannt und finden als elektrisches Verbindungsmittel vielfältige Verwendung, insbesondere bei der Verdrahtung von Spulenkörpern, welche beispielsweise für elektrische Motoren eingesetzt werden. Um die elektrisch isolierende Ummantelung (Isolierung) vor der Kontaktierung eines elektrischen Leiters nicht abisolieren zu müssen, wird der Leiter üblicherweise so weit in die geschlitzte Schneidklemme eingedrückt, bis die Ummantelung durchschnitten ist und es zu einer haltbaren Kontaktierung zwischen dem Kontaktelement und dem Leiter kommt.

[0003] Aus der DE 197 36 119 C2 ist eine geschlitzte Schneidklemme für einen dünnen, eine elektrisch isolierende Ummantelung aufweisenden elektrischen Leiter, beispielsweise einen Lackdraht, bekannt. Die Schneidklemme weist eine sich quer zum Klemmschlitz der Schneidklemme erstreckende Ausnehmung auf, welche mit beidseitig am Klemmschlitz ausgeprägten Schenkeln zwei Schneidkanten bildet. Zwischen der Ausnehmung und dem offenen Ende der Schneidklemme weisen die beiden Schenkel der Schneidklemme einen plastisch verformbar ausgebildeten Bereich auf, welcher beim Einstecken eines Leiters in die Schneidklemme in die sich quer zum Klemmschlitz erstreckende Ausnehmung gedrückt wird. Durch die Verformung des auf die Ausnehmung aufgedrückten Bereiches der Schenkel sollen die Schneidkanten der Schenkel um eine exakt definierte Strecke in den Klemmschlitz hineinragen. Dadurch soll verhindert werden, dass die Schneidkanten zu weit in den dünnen Leiter hineinschneiden. Problematisch ist dabei insbesondere die Kontaktierung von dickeren Leitern.

[0004] Das deutsche Gebrauchsmuster G 89 08 454 offenbart eine geschlitzte Schneidklemme, bei welcher ein dünner isolierter elektrischer Leiter durch Schneidkanten abisoliert wird. Die Schneidkanten befinden sich beidseitig des zur Aufnahme des Leiters vorgesehenen Klemmschlitzes und sind aus der Klemmschlitzebene herausgebogen. Dabei erzeugen die Schneidkanten lediglich einen fest definierten Spalt für den Leiter. Eine Anpassung an Leiter mit unterschiedlichem Durchmesser ist nicht gegeben.

[0005] Aus der DE 32 14 896 C1 ist eine geschlitzte Schneidklemme mit zwei den Klemmschlitz seitlich begrenzenden Schenkeln bekannt, welche jeweils quer zum Klemmschlitz ausgebildete L-förmige Ausnehmungen aufweisen. Diese L-förmigen Ausnehmungen in den beiden Klemmschenkeln bilden den Klemmschlitz federnd lagernde Federzungen aus, die sich beim Eindrücken eines Leiters in die Schneidklemme durch Verformen dem Durchmesser des Leiters anpassen sollen, um die Aufnahme unterschiedlich dicker Leiter zu ermöglichen.

[0006] Nachteilig bei allen vorbekannten Kontaktelementen mit Schneidklemmen ist die Abhängigkeit der Breite des Klemmschlitzes zum Abstand der Schneidkanten untereinander, die dazu führt, dass bei dickeren Isolierungen in Verbindung mit größeren Leiterquerschnitten der in der Regel sehr schmale Klemmschlitz durch die Abisolierung vordeformiert wird, so dass eine sichere elektrische Kontaktierung des Leiters nicht mehr gewährleistet ist.

[0007] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auch bei elektrischen Leitern größeren Durchmessers eine elektrisch gut leitende Verbindung von hoher Sicherheit zwischen Kontaktelement und Leiter herstellbar ist.

[0008] Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Kontaktelement der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem die Schneidkante auf einem weitestgehend unabhängig von dem Klemmschlitz federnd ausgebildeten Schenkel ausgeprägt ist.

[0009] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich durch Ausprägung der Schneidkante auf einem weitestgehend unabhängig von dem Klemmschlitz federnden Schenkel, welcher vorzugsweise an einem freien Ende des ersten Anschlußabschnitts ausgebildet ist, Deformationen des Klemmschlitzes beim Entfernen der Isolierung des Leiters verhindern lassen und so auch bei elektrischen Leitern größeren Durchmessers eine elektrisch gut leitende Verbindung von hoher Sicherheit zwischen Kontaktelement und Leiter erzielbar ist. Dabei wird die Abhängigkeit der Breite des Klemmschlitzes zum Abstand der Schneidkante eliminiert.

[0010] Vorteilhafterweise schließt sich der Klemmschlitz in Einsteckrichtung des Leiters beabstandet von der Schneidkante an die Schneidkante an. Durch den Abstand zwischen der Schneidkante und dem Klemmschlitz ist ein Bewegungsfreiraum für den federnd ausgebildeten Schenkel geschaffen, der eine automatische Anpassung der Schneidkante an die Isolierung des abzuisolierenden Leiters ermöglicht.

[0011] Der Schenkel ist vorteilhafterweise durch eine im wesentlichen quer zum Klemmschlitz verlaufende Ausnehmung im ersten Anschlußabschnitt ausgebildet. Durch die Form der Ausnehmung ist die Federcharakteristik des Schenkels definiert. Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausnehmung im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks auf, wobei ein Schenkel der einen rechten Winkel bildenden Schenkel des Dreiecks parallel und der andere Schenkel der einen rechten Winkel bildenden Schenkel des Dreiecks quer zum Klemmschlitz verläuft.

[0012] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Klemmschlitz im sich an die Schneidkante beabstandet anschließenden Bereich angefaste Kanten auf, welche die Einführung des durch die Schneidkante abisolierten Leiters in den Klemmschlitz vereinfachen und den Leiter definiert in den Klemmschlitz führen. Vorteilhafterweise sind die Kanten in einem Winkel zwischen 75° und 15°, vorzugsweise 45°, angefast.

[0013] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der stirnseitige Randbereich des freien Endes des ersten Anschlußabschnitts mit einer im wesentlichen V-förmigen Ausnehmung versehen, welche sich in Einsteckrichtung des Leiters bis zu der Schneidkante zunehmend konisch verjüngt. Durch die Ausnehmung ist der Leiter mit gleichmäßiger Kraftverteilung definiert der Schneidkante zuführbar und ist ein vereinfachtes Einführen des Leiters in die geschlitzte Schneidklemme gegeben.

[0014] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und der zweite Anschlußabschnitt unter einem Winkel zueinander angeordnet, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 0° und 180°, besonders bevorzugt unter einem Winkel von etwa 90°.

[0015] Das erfindungsgemäße Kontaktelement ist vorteilhafterweise einstückig ausgebildet und vorzugsweise aus einem Blech durch Stanzen und Biegeumformen gefertigt. Dabei ist das Kontaktelement vorteilhafterweise als Bandware in großen Stückzahlen einfach produzierbar.

[0016] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Kontaktelement zumindest hinsichtlich des ersten Anschlußabschnitts bezüglich seiner Längsmittelachse symmetrisch ausgebildet.

[0017] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1

in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßes Kontaktelement;

Fig. 2

in einer schematisch perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßes Kontaktelement vor dem Einführen eines elektrischen Leiters;

Fig. 3

in einer schematisch perspektivischen Ansicht das erfindungsgemäße Kontaktelement nach Fig. 2 mit eingeführtem elektrischen Leiter;

Fig. 4

in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform eines Kontaktierungssystems mit erfindungsgemäßen Kontaktelementen;

Fig. 5

in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausführungsform eines Kontaktierungssystems mit erfindungsgemäßen Kontaktelementen;

Fig. 6

in einer perspektivischen Ansicht verschiedene erfindungsgemäße Kontaktelemente mit jeweils unterschiedlich ausgestalteten zweiten Anschlußabschnitten und

Fig. 7

in einer schematisch perspektivischen Ansicht verschiedene als Bandware produzierbare erfindungsgemäße Kontaktelemente mit jeweils unterschiedlich ausgestalteten zweiten Anschlußabschnitten.

[0018] Das in Fig. 1 dargestellte Kontaktelement 1 weist einen ersten, eine geschlitzte Schneidklemme aufweisenden Anschlußabschnitt 5 zum abisolierfreien Anschließen eines Leiters 3 und einen zweiten Anschlußabschnitt 6 zum Anschließen eines weiteren Leiters auf und ist einstückig aus einem Blech durch Stanzen und Biegeumformen gefertigt. Zum Anschließen eines weiteren Leiters ist der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 1 an seinem freien Ende als Flachsteckmesser ausgebildet. Die im ersten Anschlußabschnitt 5 des Kontaktelementes 1 ausgebildete Schneidklemme weist zwei Schneidkanten 7 zum zumindest partiellen Entfernen der Isolierung 2 des Leiters 3 und einen Klemmschlitz 8 zur Aufnahme des Leiters 3 auf. Dabei ist das Kontaktelement 1 bezüglich seiner Längsmittelachse symmetrisch ausgebildet.

[0019] Die Schneidkanten 7 sind jeweils auf einem weitestgehend unabhängig von dem Klemmschlitz 8 federnd ausgebildeten Schenkel 9 ausgeprägt ist. Die Schenkel 9 sind im Bereich des freien Endes des ersten Anschlußabschnitts 5 ausgebildet. Die Schenkel 9 und die Schneidkanten 7 sind dabei derart ausgestaltet, dass sich der Klemmschlitz 8 in Einsteckrichtung E1 des Leiters 3 beabstandet von der Schneidkante 7 an die Schneidkante 7 anschließt. Die Schenkel 9 sind jeweils durch eine im wesentlichen quer zum Klemmschlitz 8 verlaufende Ausnehmung 10 im ersten Anschlußabschnitt 5 ausgebildet. Die Ausnehmungen 10 weisen im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks auf, wobei ein Schenkel der einen rechten Winkel bildenden Schenkel des Dreiecks parallel und der andere Schenkel der einen rechten Winkel bildenden Schenkel des Dreiecks quer zum Klemmschlitz 8 verläuft. Die Ausnehmungen 10 der Schenkel 9 sind durch Stanzen des ersten Anschlußabschnitts 5 gemeinsam gefertigt.

[0020] Wie weiter anhand von Fig. 1 zu erkennen ist, weist der Klemmschlitz 8 im sich an die Schneidkanten 7 beabstandet anschließenden Bereich um 45° angefaste Kanten 11 auf, welche die Einführung des durch die Schneidkanten 7 von seiner Isolierung 2 befreiten Leiters 3 in den Klemmschlitz 8 vereinfachen und den Leiter 3 definiert in den Klemmschlitz 8 führen. Der stirnseitige Randbereich des freien Endes des ersten Anschlußabschnitts 5 ist mit einer im wesentlichen V-förmigen Ausnehmung 15 versehen, welche sich in Einsteckrichtung E1 des Leiters 3 bis zu den Schneidkanten 7 zunehmend konisch verjüngt. Durch die V-förmige Ausnehmung 15 ist der Leiter 3 mit gleichmäßiger Kraftverteilung definiert den Schneidkanten 7 zuführbar und ist ein vereinfachtes Einführen des Leiters 3 in die geschlitzte Schneidklemme gegeben.

[0021] Anhand von Fig. 2 und Fig. 3 ist die Funktionsweise des Kontaktelementes 1 verdeutlicht. Durch Einführen des isolierten Leiters 3 in die V-förmige sich in Einsteckrichtung E1 bis zu den Schneidkanten 7 hin zunehmen konisch verjüngende Ausnehmung 15 im stirnseitigen Randbereich des freien Endes des ersten Anschlußabschnitts 5 des Kontaktelements 1 wird der Leiter 3 beim Passieren der scharfen Schneidkanten 7 abisoliert. Dabei werden bei einem isolierten Leiter 3 mit größerem Durchmesser, insbesondere einem isolierten Leiter 3, bei dem der Durchmesser durch die Isolierung 2 größer ist als die Breite des Klemmschlitzes 8, die federnd ausgebildeten Schenkel 9 nach außen hin, das heißt vom Klemmschlitz 8 weg, elastisch verformt. Die Verformung der Schenkel 9 erfolgt dabei weitestgehend unabhängig von dem Klemmschlitz 8, so dass dieser nicht bereits durch das Abisolieren des Leiters 3 deformiert wird. Durch die Verformung der federnd ausgebildeten Schenkel 9 wird darüber hinaus verhindert, dass der Leiter 3 durch zu hohe Einsteckkräfte beschädigt wird. Nach der Abisolierung wird der Leiter 3 weiter in den Klemmschlitz 8 bis zur Kontaktierung eingedrückt. Die zu den Schneidkanten 7 bzw. der V-förmigen Ausnehmung 15 weisenden, um 45° angefasten Kanten 11 des Klemmschlitzes 8 ermöglichen dabei eine verbesserte Führung des Leiters 3.

[0022] Fig. 4 und Fig. 5 zeigen jeweils ein Kontaktierungssystem für die Kontaktierung von Lackdrähten, welche vorzugsweise bei der Verdrahtung von Spulenkörpern, unter anderem von Elektromotoren, eingesetzt werden. Das Kontaktsystem besteht aus einem ein- oder mehrpoligen Gehäuse 12 mit einseitig offenen Kammern 13 zur Aufnahme von Kontakelementen sowie aus Kontaktelementen 1 bzw. 71 und 91. Dabei unterscheiden sich die Kontaktelemente 1, 71 und 91 durch die Ausgestaltung des zweiten Anschlußabschnitts 6. Zum Abisolieren und Kontaktieren wird zunächst ein vorzugsweise hartisolierter Leiter 3 in den Schlitz 14 quer zur Kammer 13 eingelegt. Anschließend wird ein Kontaktelement 1 bzw. 71 oder 91 mit seinem ersten Anschlußabschnitt 5 in die Kammer 13 eingedrückt, wobei der Leiter 3 durch die scharfen Schneidkanten 7 des Kontaktelements 1 bzw. 71 oder 91 abisoliert und in den Klemmschlitz 8 bis zur Kontaktierung geführt wird. Um eine optimale sichere Kontaktierung zu erzielen ist die Tiefe der die Kontaktelemente 1 bzw. 71 oder 91 aufnehmenden Kammer 13 des Gehäuses 12 des Kontaktierungssystem genau festgelegt. Die so gegebene Konfektionierung des Kontaktierungssystems ist dabei vorteilhafterweise auf einfache Art und Weise automatisiert und maschinell durchführbar.

[0023] Fig. 6 zeigt verschiedene Kontaktelemente die sich durch die Ausgestaltung des zweiten Anschlußabschnitts 6 voneinander unterscheiden. Dabei sind der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 1, 21 und 71 als Flachsteckmesser, der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 31 als Crimp, der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 61 als Flachsteckhülse, der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 51 als Blattfeder, der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 41 als Kastenfeder, der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 91 als Blattfeder, der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 101 als Lötbeinchen und der zweite Anschlußabschnitt 6 des Kontaktelementes 111 als Gabelfeder ausgestaltet.

[0024] Fig. 7 zeigt die fertigungstechnische Möglichkeit Kontaktelemente 21, 71, 91, 101 oder 111, als Bandware durch Stanzen und Biegeumformen aus einem Blech zu fertigen. Bei Bedarf sind die Kontaktelemente je nach Anwendung auch in Ausführungsformen mit einem Winkel zwischen dem ersten Anschlußabschnitt 5 und dem zweiten Anschlußabschnitt 6, vorliegend einem Winkel von etwa 90° fertigbar.

[0025] Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.

Bezugszeichenliste

[0026] 

1

Kontaktelement

2

isolierende Ummantelung (Isolierung)

3

Leiter

5

erster Anschlußabschnitt

6

zweiter Anschlußabschnitt

7

Schneidkante

8

Klemmschlitz

9

Schenkel

10

Ausnehmung

11

Kante

12

Gehäuse

13

Kammer

14

Schlitz

15

Ausnehmung

21

Kontaktelement

31

Kontaktelement

41

Kontaktelement

51

Kontaktelement

61

Kontaktelement

71

Kontaktelement

91

Kontaktelement

101

Kontaktelement

111

Kontaktelement

E1

Einsteckrichtung (Leiter)

E2

Einsteckrichtung (Kontaktelement)

Ansprüche

1. Kontaktelement (1) zum elektrisch leitenden Verbinden von eine elektrisch isolierende Ummantelung (2) aufweisenden elektrischen Leitern (3), insbesondere Lackdrähten, mit einem eine geschlitzte Schneidklemme aufweisenden ersten Anschlußabschnitt (5) zum abisolierfreien Anschließen eines Leiters (3) und wenigstens einem zweiten Anschlußabschnitt (6) zum Anschließen eines weiteren Leiters, wobei die Schneidklemme wenigstens eine Schneidkante (7) zum zumindest partiellen Entfernen der isolierenden Ummantelung (2) des Leiters (3) und einen Klemmschlitz (8) zur Aufnahme des Leiters (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,dass
die Schneidkante (7) auf einem weitestgehend unabhängig von dem Klemmschlitz (8) federnd ausgebildeten Schenkel (9) ausgeprägt ist.

2. Kontaktelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (9) an einem freien Ende des ersten Anschlußabschnitts (5) ausgebildet ist.

3. Kontaktelement (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Klemmschlitz (8) in Einsteckrichtung (E1) des Leiters (3) beabstandet von der Schneidkante (7) an die Schneidkante (7) anschließt.

4. Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (9) durch eine im wesentlichen quer zum Klemmschlitz (8) verlaufende Ausnehmung (10) im ersten Anschlußabschnitt (5) ausgebildet ist.

5. Kontaktelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10) im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet ist.

6. Kontaktelement (1) nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10) im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, wobei ein Schenkel der einen rechten Winkel bildenden Schenkel des Dreiecks parallel und der andere Schenkel der einen rechten Winkel bildenden Schenkel des Dreiecks quer zum Klemmschlitz (8) verläuft.

7. Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschlitz (8) im sich an die Schneidkante (7) beabstandet anschließenden Bereich angefaste Kanten (11) aufweist.

8. Kontaktelement (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten in einem Winkel zwischen 75° und 15°, vorzugsweise 45°, angefast sind.

9. Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Randbereich des freien Endes des ersten Anschlußabschnitts (5) mit einer im wesentlichen V-förmigen Ausnehmung (15) versehen ist, welche sich in Einsteckrichtung (E1) des Leiters (3) bis zu der Schneidkante (7) zunehmend konisch verjüngt.

10. Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Anschlußabschnitt (5, 6) unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 0° und 180°, besonders bevorzugt unter einem Winkel von etwa 90°.

11. Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einstückig ausgebildet ist und vorzugsweise aus einem Blech durch Stanzen und Biegeumformen gefertigt ist.

12. Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest hinsichtlich des ersten Anschlußabschnitts (5) bezüglich seiner Längsmittelachse symmetrisch ausgebildet ist.

Zeichnung