Elektrisches Kontaktelement

Abstract

 Ein elektrisches Kontaktelement in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Kabelsteckverbindung besteht aus einer Gabelfeder 4, welche zwischen sich einen Einführschlitz 6 für die Schneid­klemmkontaktierung eines elektrischen Kabels 3 definiert. Um die Schneidklemmkontaktierung zu verbessern, weist die flächige Gabelfeder 4 eine Durchbrechung 7 auf, welche im wesentlichen die Fortsetzung des Einführschlitzes 6 unter Belassung eines Zwischensteges 8 der Gabelfeder 4 zwischen dem Einführschlitz 6 und der Durchbrechung 7 bildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein in einer Kammer eines Kunststoffge­häuses anzuordnendes, aus einem ebenen Blechstanzteil gebogenes elektrisches Kontaktelement in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Kabelsteckverbindung, wobei eine flächige Gabelfe­der zwischen ihren beiden in der Gabelfederebene elastisch aus­biegbaren Gabelfederschenkeln einen Einführschlitz für die Schneidklemmkontaktierung eines elektrischen Kabels definiert, dessen elektrischer Leiter von einer Isolierung umgeben ist.

[0002] Elektrische Kontaktelemente in der sogenannten Schneidklemmtech­nik für elektrische Kabelsteckverbindungen sind bekannt. Sie werden aus einem Blech ausgestanzt und entsprechend der vor­gegebenen Form gebogen. Ein derart hergestelltes elektrisches Kontaktelement wird dann in einer entsprechenden Kammer eines Kunststoffgehäuses der Kabelsteckverbindung angeordnet, wonach das entsprechende elektrische Kabel an dem elektrischen Kontaktelement in der Schneidklemmtechnik kontaktiert wird. Zu diesem Zweck weist das elektrische Kontaktelement wenigstens eine Gabelfeder auf, die zwischen sich einen Einführschlitz definiert, wobei die einander zugewandten Kanten der beiden Gabelfederschenkel angeschärft sind. Um das elektrische Kabel zu kontaktieren, wird dieses in den Einführ­ schlitz der Gabelfeder eingeführt, so daß die Schneiden der beiden Gabelfederschenkel die Kabelisolierung derart einritzen, daß sie mit dem elektrischen Leiter in elektrischen Kontakt gelangen. Die beiden Gabelfederschenkel üben dabei eine Klemmkraft auf den elektrischen Leiter aus, so daß dieser in dem Einführschlitz gehalten ist.

[0003] Da bei dem bekannten elektrischen Kontaktelement die Gabelfeder­schenkel der Gabelfeder durch Ausstanzen eines an seinem einen Ende offenen Schlitzes gebildet werden, ist der Federweg der beiden Schenkel aufgrund der geringen wirksamen Federlänge und damit Hebelarmlänge gering. Da somit die beiden Gabelfeder­schenkel nur geringfügig aus ihrer Position ausweichen können und somit aufgrund der geringen Flexibilität der Gabelfeder­schenkel die Breite des Einführschlitzes nur in geringem Maße vergrößerbar ist, wird dadurch das Einführen des zu kontak­tierenden elektrischen Kabels erschwert. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei ein und demselben Typ eines elektrischen Kontaktelements elektrische Kabel kontaktiert werden sollen, die unterschiedliche Leiterdurchmesser haben. Hinzu kommt, daß die beiden Gabelfederschenkel aufgrund ihrer durch den geringen Federweg bedingten geringen Flexibilität den Kontaktdruck speziell auf ein Litzenbündel bei über längere Zeit nachlassender innerer Stabilität des Litzenbündels sowie auf­grund der Tatsache, daß der Kontaktdruck der Gabelfederschenkel wegen Materialermüdung (Relaxation) mit der Zeit kleiner wird, schlecht aufrechterhalten können. Insgesamt ist somit bei den bekannten elektrischen Kontaktelementen die Schneidklemm­kontaktierung der elektrischen Leiter schlecht.

[0004] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­grunde, das bekannte elektrische Kontaktelement in Schneidklemm­technik einer elektrischen Kabelsteckverbindung dahinge­ hend weiterzuentwickeln, daß die Schneidklemmkontaktierung der elektrischen Kabel verbessert ist.

[0005] Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorge­schlagen, daß die flächige Gabelfeder eine Durchbrechung auf­weist, welche im wesentlichen die Fortsetzung des Einführ­schlitzes unter Belassung eines Zwischensteges der Gabelfeder zwischen dem Einführschlitz und der Durchbrechung bildet.

[0006] Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes elektrisches Kontaktelement in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Kabel­steckverbindung hat den Vorteil, daß im Hinblick auf die be­kannten Gabelfedern bei gleichbleibender Klemmkraft der Federweg und damit die Flexibilität der Gabelfederschenkel vergrößert ist, so daß insgesamt die Schneidklemmkontaktierung des elektrischen Kabels verbessert ist. Dies liegt in der Ausbildung der zusätzlichen Durchbrechung in der Gabelfeder begründet, wobei zwischen dieser Durchbrechung und dem Einführschlitz ein Zwischensteg belassen ist. Da die Klemmkraft direkt von der Ausbildung des Einführschlitzes sowie von der Ausbildung der den Einführschlitz begrenzenden Gabelfederschenkeln abhängt, nicht jedoch durch die Ausbildung einer zusätzlichen Durchbrechung mit der Gabelfeder, wird die Klemmkraft durch die zusätzliche Durchbrechung nicht beeinträchtigt und bleibt daher gleich. Da aber durch die zusätzliche Ausbildung der Durchbrechung in der flächigen Gabelfeder die wirksame Federlänge vergrößert ist, vergrößert sich entsprechend die Flexibilität der beiden Gabelfederarme, so daß insgesamt dadurch größere Auslenkungen und damit größere Federwege möglich sind. Durch die zusätzliche Durchbrechung bilden sich dabei zwei Drehpunkte bzw. Gelenke, nämlich der erste Drehpunkt bzw. das erste Gelenk im Bereich des Zwischensteges zwischen dem Einführschlitz und der Durchbrechung sowie der zweite Drehpunkt bzw. das zweite Gelenk im Bereich des dem Einführschlitz abgewandten Endes der zusätzlichen Durch­brechung.

[0007] Vorzugsweise ist die Durchbrechung symmetrisch zur Längsachse des Einführschlitzes ausgebildet. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß in beiden Gabelfederschenkeln der Gabelfeder gleiche Verhältnisse herrschen.

[0008] Weiterhin reicht die Durchbrechung vorzugsweise bis direkt an den Einführschlitz heran. Dies hat den Vorteil, daß der im Be­reich des Zwischensteges der Gabelfeder ausgebildete Drehpunkt bzw. das Gelenk eine bestmögliche Flexibilität und damit Ausbie­gung der Gabelfederschenkel zulassen.

[0009] Um eine möglichst große wirksame Federlänge zu erzielen, ist die Durchbrechung im wesentlichen als langgestreckter Schlitz aus­gebildet, der in einer weiteren Weiterbildung zum Einführschlitz hin spitz zuläuft. Auf diese Weise weist die Durchbrechung eine im wesentlichen dreieckige Form auf. Dabei kann vorzugsweise der die Durchbrechung bildende Schlitz an dem dem Einführschlitz zugewandten Ende im wesentlichen spitz zulaufen, so daß sich insgesamt ein optimales Biegeverhalten ergibt.

[0010] Schließlich wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß die Durchbrechung aus der Gabelfeder herausgestanzt ist, so daß sich auf technisch einfache Weise das erfindungsgemäße elektrische Kontaktelement herstellen läßt.

[0011] Gegenstand der Erfindung ist ferner eine elektrische Kabelsteck­verbindung mit wenigstens einem in einer Kammer eines Kunststoffgehäuses angeordneten elektrischen Kontaktelement, welches in der zuvor beschriebenen Weise ausgebildet ist.

[0012] Das erfindungsgemäße elektrische Kontaktelement in Schneidklemm­technik einer elektrischen Kabelsteckverbindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Kontaktelements;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das elektrische Kon­taktelement in Fig. 1;

Fig. 3a eine rein schematische Darstellung einer Gabel­feder des erfindungsgemäßen Kontaktelements mit kontaktiertem elektrischen Kabel zur Verdeutlichung der während der Kontaktierung sich abspielenden physikalischen Vorgänge;

Fig. 3b eine noch schematischere Darstellung der Gabel­feder des erfindungsgemäßen elektrischen Kon­taktelements zur Verdeutlichung des Biegever­haltens bei kontaktiertem elektrischen Kabel.

[0013] In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform eines elektrischen Kontaktelements in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Kabelsteckverbindung dargestellt, während anhand der Fig. 3a und 3b die besonderen Eigenschaften des elektrischen Kontaktelements erläutert werden sollen.

[0014] Das elektrische Kontaktelement 1 in Fig. 1 und 2 besteht aus einem Blechstanzteil, aus dem das elektrische Kontaktelement 1 durch aufeinanderfolgende Biegevorgänge gebogen wird. Aus dem ebenen Blechstanzteil erhält man dann ein elektrisches Kontakt­element 1, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

[0015] Dieses elektrische Kontaktelement 1 weist zwei Paare von Feder­zungen 2 auf, zwischen die beispielsweise der Kontaktstift eines Steckers der elektrischen Steckverbindung zur elektrischen Kontaktierung eingeschoben werden kann. Diese Federzungen 2 sind in herkömmlicher Weise ausgebildet.

[0016] Um am elektrischen Kontaktelement 1 ein elektrisches Kabel 3 in der sogenannten Schneidklemmtechnik kontaktieren zu können, weist das elektrische Kontaktelement zwei Gabelfedern 4 auf. Je­de dieser Gabelfedern 4 besteht aus zwei Gabelfederschenkeln 5, die zwischen sich einen Einführschlitz 6 für das elektrische Kabel 3 definieren.

[0017] Weiterhin weisen die Gabelfedern 4 jeweils eine längliche, schlitzartige Durchbrechung 7 auf, welche bis dicht an den Ein­führschlitz 6 unter Belassung eines Zwischensteges 8 heran­reicht. Diese Durchbrechung 7 läuft zum Einführschlitz 6 hin spitz zu, während sich die Durchbrechung 7 zum anderen Ende hin ebenfalls verjüngt.

[0018] Zum Kontaktieren des elektrischen Kabels 3 wird dieses von oben in den Einführschlitz 6 hineingesteckt, wie dies in Fig. 3a bei der schematischen Darstellung einer Gabelfeder 4 angedeutet ist. Da die einander zugewandten Kanten der beiden Gabelfederschenkel angeschärft sind, schneiden sich die Gabelfederschenkel 5 in die Isolierung 9 des elektrischen Kabels 3 ein, bis die Gabelfe­derschenkel 5 am elektrischen Leiter 10 zur Anlage kommen und somit den elektrischen Kontakt herstellen.

[0019] Die besonderen Eigenschaften des so ausgebildeten elektrischen Kontaktelementes 1 sollen nachfolgend anhand der Fig. 3a und 3b erläutert werden:

[0020] In Fig. 3a ist in rein schematischer Weise eine Gabelfeder 4 eines elektrischen Kontaktelements mit ihren den Einführschlitz 6 begrenzenden Gabelfederschenkeln 5 sowie der Durchbrechung 7 dargestellt. Die Gabelfeder 4 bildet dabei im Bereich ihrer Durchbrechung 7 seitliche Federschenkelabschnitte 11, die sich hinten jeweils an die Gabelfederschenkel 5 anschließen.

[0021] Die Klemmkraft F, mit der die beiden Gabelfederschenkel 5 gegen das elektrische Kabel drücken, hängt dabei von der Ausbildung der Gabelfederschenkel 5 sowie von der Ausbildung des Einführ­schlitzes 6 ab. Dabei ist die Klemmkraft F unabhängig von der zusätzlichen Ausbildung der Durchbrechung 7, so daß die Klemm­kraft F durch diese unbeeinflußt ist.

[0022] Allerdings hat die Durchbrechung 7 einen direkten Einfluß auf die Flexibilität der Gabelfederschenkel 5 und damit auf den Fe­derweg f, wie er in Fig. 3b eingezeichnet ist. Die wirksame Federlänge, welche den Federweg f und damit die Flexibilität der Gabelfederschenkel 5 definiert, ist durch die eingezeichneten Längen 1 und a vorgegeben, wobei in Fig. 3b der größtmögliche Federweg f gestrichelt angedeutet ist. Die Länge 1 ist dabei die wirksame Federlänge, wenn keine Durchbrechung 7 vorhanden wäre, also bei einem herkömmlichen elektrischen Kontaktelement. Die Länge 1 ist dabei definiert durch den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zwischensteges 8 und dem Mittelpunkt des kontaktierten elektrischen Kabels 3. Die Länge a ist definiert durch den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zwischensteges 8 und dem dem Einführschlitz 6 abgewandten Ende der Federschenkelabschnitte 11 im Bereich der Basis 12 der Durchbrechung 7. Dabei bildet der Mittelpunkt des Zwischensteges 8 einen Drehpunkt D₁ bzw. ein Gelenk sowie das dem Ein­führschlitz 6 abgewandte Ende des Federschenkelabschnittes 11 im Bereich der Basis 12 der Durchbrechung 7 einen Drehpunkt D_a.

[0023] In Fig. 3b ist in rein schematischer Weise das Biegeverhalten des rechten Gabelfederschenkels 5 sowie des rechten Federschen­kelabschnittes 11 der Gabelfeder 4 in Fig. 3a bei kontaktiertem elektrischen Kabel 3 dargestellt. Die Gabelfederschenkel 5 sowie der Federschenkelabschnitt 11 bilden dabei eine durchgehende Feder, welche am einen Ende (in der Zeichnung unten) am Drehpunkt D_a sowie mit Abstand vom anderen Ende (in der Zeichnung oben) am Drehpunkt D₁ festgelegt ist. Diese Drehpunkte D_a und D₁ bilden dabei die Fixstellen beim Verbiegen der Feder dahingehend, daß der Federschenkelabschnitt 11 in der Zeichnung nach links gewölbt ist, während der frei auskragende Gabelfederschenkel 5 in die entgegengesetzte Richtung gebogen ist, so daß sich ein im wesentlichen stetiger Übergang von dem Federschenkelabschnitt 11 zum Gabelfederschenkel 5 hin ergibt. Da aber durch die Durchbiegung des Federschenkelabschnittes 11 zwischen den beiden Drehpunkten D₁ und D_a der Gabelfederschenkel 5 im Bereich seiner Basis im Bereich des Bodens des Einführschlitzes 6 bereits in die gewünschte Richtung gebogen ist, wird dadurch der Federweg f und damit die Flexibilität der Gabelfederschenkel 5 vergrößert, ohne daß damit die durch die Gabelfederschenkel 5 ausgeübte Klemmkraft F beeinträchtigt wird. Insgesamt wird somit die Schneidklemmkontaktierung des elektrischen Kabels 3 verbessert, da mit der erfindungsgemäßen Durchbrechung 7 eine Vergrößerung der Flexibilität der Gabelfe­derschenkel 5 erreicht wird.

Bezugszeichenliste

[0024] 

1 elektrisches Kontaktelement

2 Federzunge

3 elektrisches Kabel

4 Gabelfeder

5 Gabelfederschenkel

6 Einführschlitz

7 Durchbrechung

8 Zwischensteg

9 Isolierung

10 elektrische Leiter

11 Federschenkelabschnitt

12 Basis

A Längsachse

F Klemmkraft

f Federweg

l Länge

a Länge

D₁ Drehpunkt

D_a Drehpunkt

Ansprüche

1. In einer Kammer eines Kunststoffgehäuses anzuordnendes, aus einem ebenen Blechstanzteil gebogenes elektrisches Kontakt­element (1) in Schneidklemmtechnik einer elektrischen Kabel­steckverbindung, wobei eine flächige Gabelfeder (4) zwischen ihren beiden in der Gabelfederebene elastisch ausbiegbaren Gabelfederschenkeln (5) einen Einführschlitz (6) für die Schneidklemmkontaktierung eines elektrischen Kabels (3) definiert, dessen elektrischer Leiter (10) von einer Iso­lierung (9) umgeben ist,
dadurch gekennzeichnet
daß die flächige Gabelfeder (4) eine Durchbrechung (7) auf­weist, welche im wesentlichen die Fortsetzung des Einführ­schlitzes (6) unter Belassung eines Zwischensteges (8) der Gabelfeder (4) zwischen dem Einführschlitz (6) und der Durch­brechung (7) bildet.

2. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Durchbrechung (7) symmetrisch zur Längs­achse (A) des Einführschlitzes (6) ausgebildet ist.

3. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (7) bis dicht an den Einführschlitz (6) heranreicht.

4. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (7) im wesent­lichen als langgestreckter Schlitz ausgebildet ist.

5. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der die Durchbrechung (7) bildende Schlitz zum Einführschlitz (6) hin spitz zuläuft.

6. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Durchbrechung (7) bildende Schlitz an dem dem Einführschlitz (6) abgewandten Ende im we­sentlichen spitz zuläuft.

7. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (7) aus der Gabelfeder (4) herausgestanzt ist.

8. Elektrische Kabelsteckverbindung mit wenigstens einem in einer Kammer eines Kunststoffgehäuses angeordneten elek­trischen Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

Zeichnung