ПРУЖИННЫЙ ЗАЖИМНОЙ КОНТАКТ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЗАЖИМ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ
SPRING CLAMPING CONTACT AND CONNECTING CLAMP FOR ELECTRIC WIRES

Изобретение касается пружинного зажимного контакта для контактирования электрических проводов, имеющего токовую шину и по меньшей мере две зажимные пружины, каждая из которых имеет опорную полку, примыкающую к опорной полке пружинящую дугу и примыкающую к пружинящей дуге зажимную полку, имеющую зажимной участок на свободном конце, и имеющего проходящие от токовой шины рамочные части, которые имеют по две находящиеся на расстоянии друг от друга боковые перемычки и поперечную перемычку, соединяющую эти боковые перемычки друг с другом, при этом боковыми перемычками и поперечной перемычкой образуется отверстие для ввода проводов, опорная полка соответствующей зажимной пружины прилегает к поперечной перемычке, и зажимной участок под силой упругости зажимной пружины действует в направлении токовой шины.
Изобретение касается также соединительного зажима для электрических проводов, имеющего корпус из изоляционного материала и по меньшей мере один такой пружинный зажимной контакт.
Такие пружинные зажимные контакты используются в соединительных зажимах, в частности в зажимах розеток для электрически проводящего соединения нескольких электрических проводов друг с другом, в штекерных разъемах печатных плат, прочих штекерных разъемах и блоках зажимов или прочих электрических устройствах.
Из DE 10 2007 017593 B4 известен соединительный зажим, имеющий пластину из пружинной стали, в которой зеркально-симметрично относительно средней плоскости прорезаны два язычка плоской пружины. Стержень токовой шины в средней плоскости прилегает к этому участку пластины из пружинной стали.
Кроме того, из DE 102 37701 B4 известен соединительный зажим, у которого клеточная пружина растяжения своей опорной полкой опирается на участок токовой шины, который вдается сквозь отверстие для ввода проводов клеточной пружины растяжения. Рычаг воздействует на приводной участок клеточной пружины растяжения сверху, при этом от приводного участка поперек участка токовой шины отогнут зажимной участок, имеющий отверстие для ввода проводов.
Из DE 196 54611 B4 известно также вставление U-образно изогнутой плоской пружины в отверстие для ввода проводов участка токовой шины. Участок токовой шины имеет для этого удерживающую полку и контактную полку, которые образуют друг с другом уголок таким образом, что удерживающая полка, которая служит для удерживания плоской пружины, расположена своей спинкой поперек отверстия для ввода проводов и имеет проем для вставления сквозь него электрического провода, и что контактная полка примыкает непосредственно к вершине угла удерживающего уголка и проходит от нее в отверстие для ввода проводов.
В DE 10 2010 024809 A1 описан приводимый в действие рычагом соединительный зажим, имеющий корпус из изоляционного материала и пружинный зажимной узел, включающий в себя зажимную пружину и участок токовой шины. Зажимная пружина имеет опорный участок, который вставлен в отходящую от участка токовой шины скобу и имеет отверстие для ввода провода. Зажимная пружина имеет также зажимной участок, выполненный для прижатия электрического провода к участку токовой шины, и выдающийся из него приводной участок, который проходит от направления силы упругости зажимной пружины, действующей на зажимной участок, и для воздействия приводного элемента ориентирован так, чтобы приводной элемент для создания действующей на приводной элемент при смещении приводного элемента против силы упругости тянущей силы для открытия зажимной пружины мог приводиться в зацепление с приводным участком.
Исходя из этого, задачей настоящего изобретения является создать усовершенствованный пружинный зажимной контакт для контактирования электрических проводов, а также усовершенствованный соединительный зажим для электрических проводов.
Задача решается с помощью пружинного зажимного контакта с признаками п. 1 формулы изобретения, а также с помощью соединительного зажима с признаками п. 7 формулы изобретения.
Для пружинного зажимного контакта такого рода предлагается, чтобы указанные по меньшей мере две рамочные части для указанных по меньшей мере двух зажимных пружин были разделены друг от друга промежуточным пространством, расположенным между двумя соседними боковыми перемычками рамочных частей, расположенных рядом друг с другом.
Благодаря расстоянию между двумя соседними боковыми перемычками рамочных частей, расположенных рядом друг с другом, создается свободное пространство, в котором предпочтительно может располагаться приводной элемент, такой как, например, приводной рычаг, установленный с возможностью поворота в корпусе из изоляционного материала и/или участок стенки корпуса. Таким образом достигается, что при соблюдении требуемых воздушных зазоров и путей тока утечки при очень компактном исполнении пружинного зажимного контакта может реализовываться очень компактный соединительный зажим.
Рамочные части в одном из предпочтительных вариантов осуществления выполнены цельно с токовой шиной. Для этого для образования боковых перемычек и поперечной перемычки из листа токовой шины выштампованы отверстия для ввода проводов, и до или после шага выштамповки от зажимной контактной поверхности токовой шины под острым или тупым углом отгибаются боковые перемычки вместе с соединяющей их поперечной перемычкой, т.е. рамочные части. Угол между плоскостью токовой шины, на которой образуется место зажима, и рамочными частями составляет предпочтительно примерно от 60 до 120 градусов.
Но возможен также вариант осуществления, при котором рамочные части выполнены на отдельном от токовой шины рамочном элементе, причем этот рамочный элемент вставлен в токовую шину. При этом рамочный элемент силой зажимных пружин, действующих между поперечной перемычкой и рамочными частями рамочного элемента и токовой шиной, удерживается на токовой шине, при этом рамочный элемент предпочтительно подхватывает токовую шину снизу. Для этого на токовой шине могут быть предусмотрены удерживающие элементы в виде удерживающих выступов, которые подхватываются поперечными перемычками рамочного элемента снизу. Но возможно также, чтобы токовая шина имела стопорные отверстия или стопорные желоба, с которыми входят в зацепление стопорные пальцы рамочного элемента для (разъемного) соединения рамочного элемента с токовой шиной.
Для образования места зажима для электрического провода от примыкающего к пружинящей дуге участка зажимной полки в направлении токовой шины предпочтительно отогнут или согнут под углом зажимной участок зажимной пружины. При этом может улучшаться надежное прижатие электрического провода зажимной пружиной и одновременно гарантироваться, что этот электрический провод может присоединяться к месту зажима без предварительного приведения в действие зажимной пружины.
Кроме того, предпочтительно, если зажимной участок имеет меньшую ширину, чем остальной участок зажимной полки. Это предпочтительно, в частности, потому что по меньшей мере одна выступающая сбоку относительно зажимного участка область участка зажимной полки, более широкого по отношению к зажимному участку, в качестве приводного участка для открытия места зажима для электрического провода, образованного между зажимным участком зажимной пружины и токовой шиной, может открываться с помощью приводного элемента, который взаимодействует с приводным участком и вдается в промежуточное пространство между рамочными частями.
Ниже изобретение поясняется подробнее на одном из примеров осуществления с помощью прилагаемых чертежей. Показано:
фиг. 1: вид в перспективе первого варианта осуществления пружинного зажимного контакта, имеющего токовую шину и три расположенных рядом друг с другом зажимных пружины;
фиг. 2: вид сбоку пружинного зажимного контакта с фиг. 1;
фиг. 3: вид сбоку в сечении пружинного зажимного контакта с фиг. 1;
фиг. 4: вид сбоку в сечении соединительного зажима, имеющего корпус из изоляционного материала, здесь имеющего приводной рычаг для соответствующей зажимной пружины и встроенный в корпус из изоляционного материала пружинный зажимной контакт с фиг. 1, с открытым приводным рычагом;
фиг. 5: вид сбоку в сечении соединительного зажима с фиг. 4 с закрытым приводным рычагом;
фиг. 6: вид в перспективе второго варианта осуществления пружинного зажимного контакта;
фиг. 7: вид сбоку в сечении пружинного зажимного контакта с фиг. 6;
фиг. 8: вид в перспективе третьего варианта осуществления пружинного зажимного контакта;
фиг. 9: вид сбоку в сечении пружинного зажимного контакта с фиг. 8.
На фиг. 1 можно видеть вид в перспективе первого варианта осуществления пружинного зажимного контакта 1, который по существу выполнен из токовой шины 2 и нескольких, например, как изображено, трех зажимных пружин 3. Токовая шина 2 выполнена из материала, обладающего хорошей электрической проводимостью, такого как, например, медный лист. Она проходит поперек направления прохождения зажимных пружин 3 и в направлении ряда этих нескольких зажимных пружин 3. Таким образом, электрический провод, прижатый зажимной пружиной 3 к месту зажима токовой шины 2, может тогда электрически проводящим соединением соединяться с другим электрическим проводом, прижатым другой зажимной пружиной 3 пружинного зажимного контакта 1.
Каждая зажимная пружина 3 имеет опорную полку 4, примыкающую к опорной полке 4 пружинящую дугу 5 и примыкающую к пружинящей дуге 5 зажимную полку 6. Каждая зажимная полка 6 имеет зажимной участок 7 на свободном конце, на котором выполнена зажимная кромка. Токовой шиной 2 для каждой зажимной пружины 3 образованы соответствующие рамочные части 8, которые имеют по две находящиеся на расстоянии друг от друга боковые перемычки 9a, 9b и одну верхнюю поперечную перемычку 10, соединяющую эти боковые перемычки 9a, 9b друг с другом. Напротив верхней поперечной перемычки 10 проходящая поперек токовая шина 2 образует другую, нижнюю поперечную перемычку 11. Боковыми перемычками 9a, 9b и противолежащими друг другу поперечными перемычками 10, 11 создается отверстие 12 для ввода провода  для ввода электрического провода, который прижимается к зажимной кромке зажимного участка 7 соответствующей зажимной пружины 3 и который прижимается к контактной кромке 13, выполненной на нижней перемычке 11 токовой шины 2. Зажимная кромка зажимного участка 7 зажимной пружины 3 и контактная кромка 13 токовой шины 2 образуют, таким образом, место зажима для зажимаемого электрического провода.
Становится ясно, что рамочные части 8 для расположенных рядом друг с другом зажимных пружин 3 находятся на расстоянии друг от друга, образуя промежуточное пространство 14 между рамочными частями 8, расположенными рядом друг с другом. Между соседними боковыми перемычками 9a, 9b рамочных частей 8, находящихся рядом друг с другом, имеется расстояние. В это промежуточное пространство 14 может вводиться участок приводного элемента (не показан) по меньшей мере для одной соответствующей зажимной пружины 3, так что пространство между зажимными пружинами 3 и, в частности, пространство между рамочными частями 8 может использоваться как промежуточное пространство 14 для помещения участков приводного рычага. Таким образом может создаваться очень компактный соединительный зажим.
Видно также, что зажимной участок 7 зажимной пружины 3 имеет меньшую ширину, чем примыкающий к нему следующий участок зажимной полки 6 и пружинящей дуги 5. При этом имеется область зажимной полки 6, выступающая сбоку относительно зажимного участка 7, на которую может действовать контур привода приводного рычага, причем этот контур привода расположен на участке боковой стенки приводного рычага, по меньшей мере в закрытом состоянии вдающегося в промежуточное пространство 14. Ось вращения этого не изображенного приводного рычага находится тогда ниже зажимной полки 6 и пружинящей дуги 5 в промежуточном пространстве между зажимной полкой 6 и токовой шиной 2.
Видно также, что свободный конец опорной полки 4 тоже имеет меньшую ширину, чем примыкающий к пружинящей дуге 5 участок опорной полки 4 и пружинящей дуги 5. Эта уменьшенная ширина опорной полки 4 адаптирована к ширине отверстия 12 для ввода провода рамочной части 8, чтобы обеспечить возможность вставления опорной полки 4 в отверстие 2 для ввода провода для прилегания к верхней поперечной перемычке 10.
На фиг. 2 можно видеть вид сбоку пружинного зажимного контакта 1 с фиг. 1. При этом становится ясно, что задний свободный конец опорной полки 4 вдается через отверстие 12 для ввода провода рамочной части 8 и вставлен в рамочную часть 8. Можно видеть, кроме того, что рамочная часть 8 выполнена цельно, интегрально с токовой шиной 2 из одной и той же листовой детали и отогнута от плоскости токовой шины, примыкающей к зажимной кромке зажимной пружины 3, в направлении опорной полки 4 зажимной пружины 3 под углом примерно от 90° до 120°.
Можно видеть также, что зажимная полка 6, под внутренним углом примерно от 70° до 120°, отогнута в направлении плоскости токовой шины 2, на которую в изображенном исходном состоянии опирается зажимная кромка зажимного участка 7, и располагается почти (+/-20°) отвесно к этой плоскости. Затем от этого участка, сильно отогнутого поперек направления вставления провода, обратно в направлении свободного конца снова отогнут зажимной участок 7 для образования зажимной кромки и располагается под острым углом к вышеназванной плоскости токовой шины 2. Таким образом может предотвращаться непосредственное зажатие многопроволочного электрического провода, введенного в направлении L вставления провода, без предварительного открытия места зажима путем смещения зажимной полки 6 вверх в направлении опорной полки 4. Такое непосредственное вставление многопроволочного электрического провода, введенного в направлении L вставления провода без предварительного приведения в действие, могло бы приводить к расплетанию множества проволок электрического провода, которые тогда будут находиться в соединительном пространстве неконтролируемым образом.
На фиг. 3 можно видеть вид сбоку в сечении первого варианта осуществления пружинного зажимного контакта с фиг. 1 и 2. При этом становится ясно, что опорная полка 4 отогнутым концевым участком 15 продета через отверстие 12 для ввода провода и прилегает к верхней поперечной перемычке 10. Зажимная пружина 3 вставлена при этом в токовую шину 2 в устойчивом положении. Противолежащий конец U-образно изогнутой зажимной пружины 3, т.е. зажимной участок 7 зажимной полки 4, загнут в направлении участка токовой шины 2, проходящего поперек указанного количества зажимных пружин 3, который примыкает к рамочным частям 8, при этом свободный конец зажимного участка располагается под острым углом к этому проходящему поперек участку токовой шины 2. Примыкающий к нему приблизительно поперек направления L ввода провода и участка токовой шины 2 участок зажимной полки 6, в отличие от этого, ориентирован под тупым углом к проходящему поперек участку токовой шины 2, чтобы препятствовать непосредственному вставлению многопроволочного электрического провода без предварительного приведения в действие зажимной пружины 2.
На фиг. 4 показан вид поперечного сечения соединительного зажима 16, имеющего корпус 17 из изоляционного материала. Корпус 17 из изоляционного материала выполнен из двух частей и имеет выполненную из изоляционного материала основную часть 18 корпуса, которая после вставления приводного рычага 19 и пружинного зажимного контакта 1 закрывается частью 20 крышки. При этом основная часть 18 корпуса и часть 20 крышки застопориваются друг с другом, чтобы таким образом опереть приводной рычаг 19 с помощью участка 21 поворотной опоры, который имеет периметр в виде части круга, по этому периметру в виде части круга на адаптированные к нему опорные контуры 22 в виде части круга в корпусе 17 из изоляционного материала. Участок 21 поворотной опоры может быть при этом также оперт на токовую шину 2.
Становится ясно, что участок 21 поворотной опоры имеет контур 23 привода в виде V-образного выреза, который через изогнутую траекторию переходит в наружный периметр. При этом зажимная полка 6 соответствующей зажимной пружины 3 боковой областью опирается на этот контур 23 привода, так что зажимная полка 6 в изображенном открытом положении приводного рычага 9 смещена дальше от проходящего поперек участка токовой шины 2.
Тогда через отверстие 24 для ввода провода в корпусе 17 из изоляционного материала, которое с торцевой стороны открыто и впадает в соединительное пространство пружинного зажимного контакта 1, может вводиться электрический провод. Затем через наклонно проходящий участок токовой шины 2, проходящей поперек зажимных пружин 3, он вводится через отверстие 12 для ввода провода соответствующей рамочной части 8 пружинного зажимного контакта 1. Свободный заизолированный конец электрического провода попадает тогда в приемный карман 26 для провода, который, если смотреть в направлении L ввода провода, т.е. в направлении прохождения отверстия 24 для ввода провода, находится позади отверстия 12 для ввода провода рамочной части 8.
На фиг. 5 можно видеть соединительный зажим 16 с фиг. 4 в закрытом состоянии. При этом приводной рычаг 19 опущен вниз в направлении корпуса 17 из изоляционного материала. При этом контур 23 привода вследствие поворота участка 21 поворотной опоры повернулся примерно на 90°. При этом становится возможным смещение зажимной полки 6 силой зажимной пружины 3 дальше от опорной полки 4 вниз в направлении токовой шины 2. В изображенном закрытом конечном положении зажимная полка 6 больше не опирается на приводной участок 23, так что зажимная пружина 3 может беспрепятственно двигаться с помощью приводного рычага 19. При этом неизображенный, введенный в отверстие 24 для ввода провода электрический провод силой зажимной пружины 3 электрически проводящим и механическим образом прижимается зажимной кромкой к свободному зажимному участку 7, а контактная кромка 13 - к токовой шине 2, так что электрический ток по электрическому проводу и токовой шине 2 может подаваться на соседний зажимной контакт.
На фиг. 6 показан вид в перспективе второго варианта осуществления пружинного зажимного контакта 1. Здесь также токовая шина 2 проходит поперек направления ряда нескольких зажимных пружин 3. Для каждой зажимной пружины 3 от токовой шины 2 от боковой кромки токовой шины 2 выдается по одному удерживающему выступу 26 от боковой кромки токовой шины 2 в направлении L вставления провода, т.е. в направлении прохождения опорной полки 4 и зажимной полки 6 зажимных пружин 3.
При этом варианте осуществления создается место зажима для зажима электрического провода зажимной кромкой на свободном конце зажимного участка 7 зажимной пружины 3 и контактная кромка 13 на соответствующем удерживающем выступе 26. При этом зажимаемый электрический провод силой зажимной пружины 3 зажимной кромкой на зажимном участке 7 зажимной пружины 3 прижимается к контактной кромке 13 на противолежащем удерживающем выступе 26. Таким образом сила зажимной пружины 3 концентрируется на определенной сокращенной контактной поверхности, и так оптимизируется контактное напряжение.
В изображенном примере осуществления рамочные части 8 теперь уже выполнены цельно, интегрально с соответствующей зажимной пружиной 3. При этом рамочные части 8 выполнены в виде продолжения опорной полки 4 и отогнуты от опорной полки 4 в направлении противолежащего, проходящего поперек участка токовой шины 2. Рамочные части 8 имеют, в свою очередь, боковые перемычки 9a, 9b, и на свободном конце поперечную перемычку 11, соединяющую друг с другом боковые перемычки 9a, 9b, которая подхватывает токовую шину 2 снизу. С помощью этой поперечной перемычки 11 зажимная пружина 3 вставляется в токовую шину 2 и силой зажимной пружины удерживается посредством зажимной полки 6 на токовой шине 2.
Посредством перехода рамочных частей 8 в примыкающую к ним опорную полку 4 создается верхняя поперечная перемычка 10 для соединения рамочных частей 8, так что поперечные перемычки 10, 11 и боковые перемычки 9a, 9b образуют отверстие 12 для ввода провода для ввода электрического провода.
На фиг. 7 показан вид сбоку в сечении пружинного зажимного контакта 1 с фиг. 6. Становится ясно, что поперечная перемычка 11 на свободном конце рамочной части 8 загнута или, соответственно, отогнута и находится под проходящим поперек участком токовой шины 2. При этом удерживающий выступ 26 смещается из плоскости токовой шины 2, например, путем прижатия вниз, чтобы образовать упор для нижней поперечной перемычки 11. Таким образом зажимная пружина 3 арретируется на токовой шине 2. Путем смещения удерживающего выступа 26 вниз на верхней стороне токовой шины 2 создается контактная кромка 13 для зажатия электрического провода, на которой концентрируется сила зажатия зажимной пружины 3. Становится ясно, что зажимной участок 7 на свободном конце зажимной полки 6 зажимной пружины 3 входит в свободное пространство, созданное при смещении удерживающего выступа 26 вниз, и прилегает к торцевой стороне 2 токовой шины или, соответственно, зажимной кромке 13. Тем самым создается самонесущая система токовой шины 2 и зажимной пружины 3, которая, будучи таким образом предварительно смонтирована, может вставляться в корпус 17 из изоляционного материала соединительного зажима 16.
На фиг. 8 показан вид в перспективе, а на фиг. 9 - вид сбоку в сечении третьего варианта осуществления пружинного зажимного контакта 1. Здесь также, в свою очередь, несколько зажимных пружин 3 расположены рядом друг с другом в ряд и вставлены в токовую шину 2. При этом варианте осуществления предусмотрены отдельные от токовой шины 2 и зажимной пружины 3 рамочные части 8, которые предпочтительно выполнены из листового металлического материала. Задача токовой шины 2 сравнима с первым вариантом осуществления. Здесь также удерживающий выступ 26 смещен по отношению к нижней стороне токовой шины 2 вниз, чтобы образовывать упор для нижней поперечной перемычки 11 рамочной части 8. Однако, в отличие от второго варианта осуществления, свободное пространство, имеющее уступ для образования зажимной кромки 13, не предусмотрено. Более того, токовая шина отходит от верхней плоскости наискосок, так что зажимная кромка 13 образуется в переходе между верхней плоскостью токовой шины 2 и отходящим наискосок концом. Но возможно также использование токовой шины 2 из второго примера осуществления при данном решении.
В третьем варианте осуществления первый и второй вариант осуществления комбинируется таким образом, что с помощью отдельных рамочных частей 8 опорная полка 4 соответствующей зажимной пружины 3 вставляется в верхнюю поперечную перемычку 10, а токовая шина 2 в нижнюю поперечную перемычку 11 с помощью удерживающего выступа 26. Здесь также рамочные части 8 имеют две находящиеся на расстоянии друг от друга боковые перемычки 9a, 9b, а на двух противолежащих концах поперечные перемычки 10, 11, соединяющие эти боковые перемычки 9a, 9b друг с другом, чтобы таким образом создавать замкнутую по периметру раму, имеющую выполненное в середине отверстие 12 для ввода провода.
Во всех трех вариантах осуществления предусмотрено, что рамочные части 8 расположены на токовой шине 2 с промежуточным пространством 14 друг от друга. При этом несущественно, выполнены ли рамочные части цельно, интегрально с токовой шиной 3 или с соответствующей зажимной пружиной 3, или реализованы в виде конструктивного элемента, отдельного от токовой шины 2 и зажимных пружин 3.
Пружинный зажимной контакт 1 и соединительный зажим 16, оснащенный таким пружинным зажимным контактом 1, может также выполняться в два ряда. При этом предусмотрены две находящиеся на расстоянии друг от друга, параллельные плоскости подключения проводов, при этом рамочные части 8 проходят в противоположных друг другу направлениях. Для этого может быть предусмотрена двухпозиционная токовая шина, которая имеет проходящие в противоположном направлении, интегрально выполненные рамочные части 8. Но могут быть также отдельные рамочные части помещены в пространство в промежутке двухпозиционной шины. Но возможно также, чтобы на одной токовой шине 2 рядом друг с другом в ряд были расположены подключения для проводов, снабженные рамочными частями 8, поочередно ориентированными в противоположном направлении. Двухрядный соединительный зажим 16 может также создаваться таким образом, чтобы выше и ниже токовой шины были предусмотрены по меньшей мере по одной зажимной пружине в ориентации, повернутой на 180° друг относительно друга, а на противолежащих наружных кромках токовой шины 2 - рамочные части 8, ориентированные с одной стороны в пространство выше, а с другой стороны - в пространство ниже токовой шины 2.