Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlußklemme für das Verbinden eines Kabelendes mit einem Leiterbahn eines Schaltungsträgers, die ein Gehäuse aufweist, in dem ein Liftkäfig angeordnet ist, wobei das Gehäuse und der Liftkäfig jeweils eine erste fluchtend ausrichtbare Öffnung zum Einführen eines Kabelendes in den Liftkäfig aufweisen.
Derartige Anschlußklemmen sind allgemein bekannt und sind in Form einer speziellen Ausführungsform in den Figuren 1A, 1B, 2A, 2B dargestellt.
Ausgehend von weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Anschlußklemmen, die mit mindestens einem Lötpin pro Pol auf dem Träger einer elektronischen Schaltung befestigt sind, bilden diese eine Verbesserung hinsichtlich der mechanischen und elektrischen Zuverlässigkeit. In Figur 1A bezeichnet die Bezugszahl 10 einen Schaltungsträger, einlagig oder mehrlagig, bzw. eine Stromschiene. Öffnungen 12a, 12b sind im Schaltungsträger 10 vorgesehen. Im Gehäuse 14 sind zwei Schrauben 16a, 16b versenkt.
Figur 1B zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 1A. Zu erkennen ist die Öffnung 12b im Schaltungsträger 10 sowie die in das Gehäuse 14 versenkte Schraube 16b, die auf einen mäanderförmig ausgebildeten Lötpin 18 drückt. Das Gehäuse 14 weist eine Öffnung 20 zum Einführen eines Kabelendrückt. Das Gehäuse 14 weist eine Öffnung 20 zum Einführen eines Kabelendes 24 (siehe Fig. 2B) auf. In dem Gehäuse 14 ist ein Liftkäfig 22 angeordnet, der durch Drehen der Schraube 16b relativ zum Gehäuse 14 bewegt werden kann. Im Liftkäfig 22 befindet sich eine Öffnung 21, die mit der Öffnung 20 des Gehäuses 14 fluchtend ausrichtbar ist.
Die Figuren 2A und 2B korrelieren mit den Darstellungen von Figur 1A und Figur 1B, wobei nunmehr ein Kabelende 24 in die Öffnung 20 des Gehäuses 14, sowie in die Öffnung 21 des Liftkäfigs 22 eingeführt wurde, der Lötpin 18 in die Öffnung 12b eingeführt wurde und mittels Lot 26 in dieser Stellung fixiert wurde. Das Kabelende 24 ist nunmehr - nach Bewegen des Liftkäfigs 22 durch Drehen der Schraube 16b nach oben - leitend mit dem Lötpin 18 verbunden. Der Lötpin 18 wiederum ist leitend über das Lot 26 mit einer Leiterbahn 28 auf dem Schaltungsträger 10 verbunden. Durch die mäanderförmige Ausbildung des Lötpins 18 wird die Torsionselastizität vergrößert und damit die Lötstelle entlastet.
FR-A 2728107 offenbart einen Verbindungsblock mit zwei Öffnungen zum Verbinden zweier Kabel. Innerhalb des Verbindungsblocks ist ein beweglicher Liftkäfig mit zwei Öffnungen angeordnet sowie ein festes, elektrisch leitfähiges Verbindungsteil. Der Liftkäfig umschließt das feststehende Verbindungsteil und ist gegen den Boden des Verbindungsblocks mit Hilfe einer Feder abgestützt. Der Liftkäfig ist bewegbar derart, das die Öffnungen des Verbindungsblocks und des Liftkäfigs fluchtend ausrichtbar sind, um die beiden Kabelenden durch die Öffnungen hindurch in das Innere des Liftkäfigs einführen zu können. Im montierten Zustand werden die beiden zu verbindenden Kabelenden innerhalb des Liftkäfigs mit Hilfe einer in den Liftkäfig von oben eingedrehten Schraube an die obere bzw. untere Seite des festen, elektrisch leitfähigen Verbindungsteils geklemmt.
Ausgehend von dem Stand der Technik gemäß Figuren 1A, 1B, 2A, 2B liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anschlußklemme derart weiterzubilden, daß der von der Lötstelle herrührende elektrische Widerstand reduziert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anschlußklemme mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Dadurch, daß Gehäuse und Liftkäfig eine zweite fluchtend ausrichtbare Öffnung aufweisen, in die ein fingerförmiger Vorsprung eines Schaltungsträgers in den Liftkäfig eingeführt werden kann, wird ermöglicht, daß eine Leiterbahn auf dem Schaltungsträger durch eine andere Stellung des Liftkäfigs leitend gegen ein Kabelende gedrückt wird. Dadurch, daß ein Lötpin komplett entfallen kann, reduzieren sich die Herstellungskosten. Aufgrund dessen, daß insofern keine Lötung mehr erfolgen muß, verschwindet der elektrische Widerstand der Lötstelle völlig.
Durch die fingerförmige Ausbildung und durch das zwischen mehreren solchen Fingern des Schaltungsträgers senkrecht hindurchragende Klemmengehäuse vergrößern sich in vorteilhafter Weise die Luft- und Kriechstrecken und damit die Spannungsfestigkeit zwischen den einzelnen Polen der Klemme, sofern mehrere erfindungsgemäße Einzelklemmen in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt werden. Die Anschlußklemme besteht dabei in vorteilhafter Weise aus isolierendem Material.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die erste und die zweite Öffnung des Liftkäfigs derart ausgebildet und miteinander verbunden bzw. gehen diese beiden Öffnungen derart ineinander über, daß eine leitende Verbindung zwischen dem Kabelende und einer Leiterbahn auf dem fingerförmigen Vorsprung des Schaltungsträgers herstellbar ist. Der Liftkäfig kann gegenüber der ersten und zweiten Öffnung des Gehäuses, insbesondere durch Drehen einer Schraube, derart bewegbar sein, daß die leitende Verbindung zwischen dem Kabelende und der Leiterbahn fixierbar ist. Alternativ kann die Bewegbarkeit des Liftkäfigs durch eine Feder realisiert werden, die sich zum Einführen des Schaltungsträgers und des Kabelendes in einer ersten Stellung und zum Fixieren des Kabelendes und des Schaltungsträgers in einer zweiten Stellung befindet. Für einfache Bedienbarkeit hat es sich als günstig erwiesen, die erste und zweite Öffnung auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses und des Liftkäfigs anzuordnen. Eine besonders stabile Ausführungsform ergibt sich jedoch, wenn die erste und zweite Öffnung auf derselben Seite des Gehäuses und des Liftkäfigs angeordnet sind, insbesondere durch eine gemeinsame Öffnung gebildet werden.
Zur besseren Fixierung der Verbindung zwischen Schaltungsträger und Gehäuse kann das Gehäuse Rastmittel aufweisen, die mit dem Schaltungsträger zusammenwirken.
Insbesondere für schwächeres Schaltungsträgermaterial kann zum Herstellen einer leitenden Verbindung zwischen zumindest einem fingerförmigen Vorsprung des Schaltungsträgers und einer erfindungsgemäßen Anschlußklemme vorgesehen werden, daß ein U-förmiger Klemmschutz über den fingerförmigen Vorsprung des Schaltungsträgers schiebbar ist, der zur Herstellung einer leitenden Verbindung mit dem Kabelende in die Anschlußklemme einzuführen ist.
Der Klemmschutz kann hierbei eine Kippschutzvorrichtung aufweisen, die ein Kippen zumindest des in die Anschlußklemme eingeführten Teils des Schaltungsträgers verhindert. Hierzu kann ein Vorsprung im Gehäuse der Anschlußklemme mit einer Aussparung des Klemmschutzes zusammenwirken. Ein Vorsprung des Klemmschutzes sowie eine damit zusammenwirkende Aussparung der Anschlußklemme haben selbstverständlich den gleichen Effekt.
Der Klemmschutz kann aus einem elektrisch leitfähigen und/oder federnden Material hergestellt sein und Rastmittel aufweisen, die mit dem Gehäuse zusammenwirken, um den Klemmschutz im Gehäuse zu fixieren.
Die Erfindung umfaßt auch einen Schaltungsträger zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Anschlußklemme oder zur Verwendung in einem System umfassend eine erfindungsgemäße Anschlußklemme und einen Klemmschutz, wobei der Schaltungsträger mindestens einen fingerförmigen Vorsprung aufweist, der zur Herstellung einer leitenden Verbindung mit einem Kabelende in die Anschlußklemme einführbar ist. Der fingerförmige Vorsprung kann Rastmittel aufweisen, die mit den Rastmitteln des Gehäuses der Anschlußklemme zusammenwirken. Er kann weiterhin eine Kippschutzvorrichtung aufweisen, die ein Kippen des fingerförmigen Vorsprungs in der Anschlußklemme verhindert.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:
In den Figuren 1A bis 9 tragen gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen und werden daher nicht gesondert beschrieben. Der einfacheren Darstellbarkeit halber ist in den Figuren 3A, 4A, 7A, 8A jeweils eine Anschlußklemme dargestellt, die zweiteilig aufgebaut ist zum Anschluß von zwei Segmenten eines Schaltungsträgers. Beide Teile der Anschlußklemme sind identisch aufgebaut, wobei der eine Teil in Draufsicht, der andere in Schnittansicht dargestellt ist.
Figur 3A zeigt in teilweise geschnittener Ansicht eine Anschlußklemme mit einem Gehäuse 14, das für den Anschluß an zwei fingerförmige Vorsprünge 30a, 30b eines Schaltungsträgers 10 vorgesehen ist. Im Gehäuse 14 ist pro Anschlußeinheit ein Liftkäfig 22 vorgesehen, der mittels einer Schraube 16b relativ zum Gehäuse 14 bewegt werden kann. Am Gehäuse sind Rastmittel 32a, 32b vorgesehen, die mit Rastmitteln 34a, 34b an den fingerförmigen Vorsprüngen 30a, 30b zusammenwirken, um die Verbindung zwischen Schaltungsträger 10 und Gehäuse 14 der Anschlußklemme zu fixieren.
Figur 3B zeigt einen Schnitt entlang der Linie C-C von Figur 3A. Umgekehrt ist der geschnittene Teil der Figur 3A eine Ansicht entlang der Schnittlinie D-D von Figur 3B.
Aus Figur 3B geht hervor, daß das Gehäuse 14 eine Öffnung 20 zum Zuführen eines Kabelendes aufweist sowie darüber hinaus eine Öffnung 36 zum Zuführen eines fingerförmigen Vorsprungs 30a, 30b des Schaltungsträgers 10. Durch Drehen der Schraube 16b kann der Lift 22 gemäß der Darstellung von Figur 3B nach oben und nach unten bewegt werden, wodurch Öffnungen 21, 37 des Liftkäfigs 22 relativ zu den Öffnungen 20, 36 des Gehäuses 14 bewegt werden können.
Figur 4A korrespondiert mit der Ansicht von Figur 3B, wobei jedoch nunmehr der fingerförmige Vorsprung 30a durch die mit der Öffnung 37 des Liftkäfigs 22 fluchtend ausgerichteten Öffnung 36 des Gehäuses 14 hindurch in den Liftkäfig 22 eingeführt wurde.
Figur 4B korrespondiert mit Figur 3B und zeigt in teilweise geschnittener Querschnittsdarstellung die Anschlußklemme nach Einführen des fingerförmigen Vorsprungs 30b in den Liftkäfig 22.
Figur 5 korrespondiert mit Figur 4B und zeigt nunmehr zusätzlich den Zustand nach Einführen eines Kabelendes 24 durch die fluchtend ausgerichteten Öffnungen 20 und 21 sowie anschließendem Drehen der Schraube 16b, um den Lift 22 nach oben zu bewegen, um dadurch die Leiterbahn 28 mit dem Kabelende 24 in elektrisch leitende Verbindung zu bringen. Aufgrund des Gewindewinkels der Schraube 16b kann der Liftkäfig 22 in dieser Stellung fixiert werden.
Figur 6 zeigt einen U-förmigen Klemmschutz 38, wie er insbesondere zur Verbindung schwächeren Schaltungsträgermaterials durch eine erfindungsgemäße Anschlußklemme mit einem Kabelende zum Einsatz kommen kann. Der Klemmschutz besteht vorzugsweise aus federndem, insbesondere elektrisch leitfähigem Material. Er verfügt über einen Hohlraum 40, in den der fingerförmige Vorsprung des Schaltungsträgermaterials einzuführen ist. Weiterhin hat er an seiner Ober- und/oder Unterseite Rastmittel 42, um ihn im Gehäuse 14 der Anschlußklemme zu fixieren. Als Kippschutz sind an seinem geschlossenen Ende zwei Aussparungen 44a, 44b (siehe auch Figur 7A) vorgesehen, die mit Vorsprüngen 46a, 46b des Gehäuses 14 der Anschlußklemme zusammenwirken, um ein Kippen des Schaltungsträgermaterials in der Anschlußklemme zu verhindern.
Figur 7A zeigt in teilweise geschnittener Ansicht eine Anschlußklemme mit einem Gehäuse 14, das für den Anschluß an zwei fingerförmige Vorsprünge 30a, 30b eines schwächeren Schaltungsträgers 10 vorgesehen ist.
Figur 7B zeigt einen Schnitt entlang der Linie C-C von Figur 7A. Umgekehrt ist der geschnittene Teil der Figur 7A eine Ansicht entlang der Schnittlinie D-D von Figur 7B.
Zu erkennen ist in Figur 7A ein Schnitt durch das geschlossene Ende des Klemmschutzes 38. Figur 7B zeigt den Klemmschutz 38, angeordnet im Gehäuse 14 der Anschlußklemme. Die Rastmittel 42 wirken mit dem Gehäuse 14 zusammen und verhindern, daß der Klemmschutz aus dem Gehäuse 14 herausfällt.
Figur 8A korrespondiert mit der Darstellung von Figur 7A, wobei nunmehr der fingerförmige Vorsprung 30a des Schaltungsträgers 10 in den Liftkäfig 22 der Anschlußklemme eingeführt wurde.
Figur 8B zeigt diesen Zustand im Querschnitt. Deutlich zu erkennen ist, daß der Klemmschutz 38 auf beiden Seiten des Gehäuses 14 derart mit dem Gehäuse 14 verbunden ist, daß ein Kippen verhindert wird.
Figur 9 korrespondiert mit der Darstellung von Figur 8, zeigt jedoch den Zustand nach Einführen eines Kabelendes 24 sowie Drehen der Schraube 16b, um die Kombination aus Klemmschutz 38, Schaltungsträger 10 mit Leiterbahn 28 sowie Kabelende 24 elektrisch leitfähig zu verbinden und zu fixieren.
Die Verwendung eines Klemmschutzes 38 bietet weiterhin den Vorteil, daß wahlweise beide Seiten des Schaltungsträgers zum Kontaktieren verwendet werden können, was mit einer Verringerung des Übergangswiderstandes einhergeht bzw. wahlweise die obere oder untere Seite des Schaltungsträgers kontaktiert werden kann. Ein Kontaktieren der Oberseite des Schaltungsträgers 10 kann bei der Ausführungsform, die in den Figuren 3A bis 5 dargestellt ist, durch entsprechende Anordnung der Öffnungen 36, 20 bzw. 37, 21 erreicht werden.
In nicht dargestellten Ausführungsformen kann die Fixierung der leitfähigen Verbindung einer Leiterbahn des Schaltungsträgers 10 mit einem Kabelende 24 durch Verwendung eines federnden Schnappmechanismus bewirkt werden. Der Schnappmechanismus kann von Hand oder durch einen Schraubendreher bedienbar sein.