ЗАЖИМНОЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
CLAMPING STRUCTURAL ELEMENT

Изобретение касается зажимного конструктивного элемента с диэлектрическим корпусом и, по меньшей мере, одним пружинным зажимным присоединительным элементом, который имеет выполненную из листа пружинной стали изогнутую зажимную пружину с соединенными друг с другом пружинной дугой опорной лапкой и зажимной лапкой, вставленную в зажимную лапку и прилегающую к опорной лапке токопроводящую шину и выполненный в диэлектрическом корпусе проходящий от задней пружинной дуги зажимной пружины вдоль опорной лапки, по меньшей мере, до токопроводящей шины канал для ввода провода.
Подобного вида зажимные конструктивные элементы в качестве соединительных зажимов для электрических проводов известны из DE 197 11 051 А1. Введение провода в канал для ввода провода осуществляется через пружинную дугу сквозь проем в зажимной лапке в пространство канала для ввода провода под зажимной пружиной. При этом канал для ввода провода образуется посредством образующей воронку стенки диэлектрического корпуса. Причем часть стенки примыкает к опорной лапке зажимной пружины и переходит почти бесшовно в проходящий через зажимную лапку конец токопроводящей шины.
Из DE 30 19 149 С2 известен безрезьбовой присоединительный зажим, у которого конец наклонно расположенной опорной лапки изогнутой зажимной пружины вследствие пружинного усилия налегает на конец электрического провода, который вставлен через канал для ввода провода в свободное полое пространство.
Другой вариант осуществления соединительного зажима для электрических проводов описан в DE 35 14 097 С2 и DE 35 14 099 С2. Здесь также сначала конец провода смещают через доходящий до пружинной дуги зажимной пружины канал для ввода провода, чтобы затем в электрическом контакте прилегать к пружинно прилегающей опорной лапке зажимной пружины. Кроме того, вставленный сбоку провод своим концом пропускается через сквозное отверстие зажимной лапки зажимной пружины и за счет противодействующего опорной лапке пружинного усилия зажимной лапки приводится в контакт с концом первого электропровода. В одном варианте осуществления между двумя обращенными противоположно друг другу концами провода расположена токопроводящая часть.
DE 106 90 54 611 В4 раскрывает пружинный зажимной присоединительный элемент для электрического провода, у которого аналогично DE 30 19 149 С2 электрический провод своим концом перемещается через канал для ввода тока и прижимается к изогнутой вниз опорной лапке зажимной пружины. Вследствие этого опорная лапка смещается и прижимается к вдвинутому через зажимную пружину концу провода. Зажимная пружина вставлена в изогнутую токопроводящую шину так, что конец провода прижимается опорной лапкой к контактной лапке токопроводящей шины для обеспечения контакта провода с токопроводящей частью.
Посредством известного из DE 197 11 051 А1 позиционирования канала для ввода провода существенной частью его длины ниже опорной лапки зажимной пружины уже удалось уменьшить конструктивную высоту зажимного конструктивного элемента в направлении протяженности канала для ввода провода.
Исходя из этого, задачей настоящего изобретения является дальнейшее уменьшение ширины зажимного конструктивного элемента в направлении хода зажимной пружины.
Задача решается с помощью зажимного конструктивного элемента названного вначале типа посредством того, что прилегающий к опорной лапке конец токопроводящей шины проходит наклонно к опорной лапке и образует воронку канала для ввода провода, причем опорная лапка зажимной пружины в прерванном участке вместе с токопроводящей шиной образует стенку канала для ввода провода.
За счет удаления предусмотренной в электрическом зажиме согласно DE 197 11 051 А1 стенки образованного из диэлектрического корпуса канала для ввода провода становится возможным в области, примыкающей к опорной лапке зажимной пружины, уменьшить конструктивную ширину зажимного конструктивного элемента. Однако это удается лишь за счет того, что сама опорная лапка зажимной пружины образует стенку канала для ввода провода, вдоль которой направляется конец провода. Необходимая направляющая воронка и устойчивость обеспечивается наклонно проходящим к опорной лапке концом токопроводящей шины, которая вместе с опорной лапкой заменяет имеющуюся в известном уровне техники диэлектрическую стенку канала для ввода провода.
В отличие от других вариантов соединительных зажимов, у которых опорная лапка зажимной пружины наклонно установлена в область для ввода провода и перекрывает ее так, что позади уже оканчивающегося на пружинной дуге зажимной пружины канала для ввода провода отсутствует какой-либо направляющий канал для электрического провода, посредством наклонно проходящей к опорной лапке и прилегающей к опорной лапке токопроводящей шины, опорной лапки и наклонного расположения токопроводящей шины относительно опорной лапки предоставляется такой до сих пор отсутствовавший направляющий канал для конца провода без какого-либо увеличения конструктивной ширины зажимного конструктивного элемента.
Особенно предпочтительно, когда прилегающий к опорной лапке конец токопроводящей шины проводится через отверстие в опорной лапке. Таким образом, устраняется стыковой шов между опорной лапкой и токопроводящей шиной и предотвращается зацепление по типу крюка конца провода при введении в канал для ввода провода. В варианте осуществления зажимного конструктивного элемента примыкающие к пружинной дуге концы опорной лапки и зажимной лапки зажимной пружины могут быть дистанцированы друг от друга, как это само по себе уже известно из DE 197 11 051 А1.
Более целесообразно, если зажимная лапка имеет первый участок, примыкающий к пружинной дуге и проходящий по существу в направлении параллельно каналу для ввода провода, и второй участок, проходящий, по существу, поперек направлению канала для ввода провода. В таком случае во втором участке зажимной лапки предусмотрено приемное окно, в которое вставлен прилегающий к опорной лапке конец токопроводящей шины. Вследствие этого удалось оказать высокое пружинное усилие на проведенный через приемное окно конец провода при малой контактной поверхности и тем самым обеспечить оптимальный электрический контакт.
Для улучшения электрического контакта между концом провода и токопроводящей шиной предпочтительно, если токопроводящая шина, которая проходит по существу в направлении вставки провода канала для ввода провода, в области зажимной лапки имеет бугор. Этот бугор, с одной стороны, служит для предоставления наклона для воронкообразного входа канала для ввода провода, а с другой стороны, - в качестве отклоняющей точки для прилегающего к нему конца провода, чтобы за счет этого укладывать электрический провод и предотвращать непреднамеренное вытягивание провода из зажимного конструктивного элемента.
Особенно предпочтительно, если токопроводящая шина под зажимной лапкой зажимной пружины имеет отходящую под прямым углом от боковой кромки токопроводящей шины, отформованную за одно целое соединительную пластину и примыкающую под прямым углом к соединительной пластине, выполненную, по меньшей мере, частично зеркально симметрично токопроводящей шине присоединительную шину. Таким образом, под зажимной лапкой зажимной пружины предоставляется гнездо для приема вставленного через зажимную лапку конца провода. Кроме того, увеличивается устойчивость токопроводящей шины.
В одном варианте осуществления свободные концы токопроводящей шины и присоединительной шины могут быть наклонены направленно друг на друга и, предпочтительно, на своих свободных концах имеют присоединительные контактные поверхности для того, чтобы таким образом образовывать подключающий разъем для присоединительного штекера или тому подобного. Этот подключающий разъем позволяет, например, насаживать зажимной конструктивный элемент на штырьковые выводы, которые, например, выступают из платы.
Соединительная пластина в одном варианте осуществления может иметь, например, присоединительную пластину, которая на противолежащем зажимной лапке конце соединительной пластины отходит под прямым углом от соединительной пластины и проходит поперек направления канала для ввода провода. Таким образом, токопроводящая шина, соединительная пластина, упорная пластина и присоединительная шина образуют гнездо для приема конца провода.
Для ввода электрического провода в место зажима зажимного конструктивного элемента целесообразно и зачастую необходимо, чтобы место зажима предварительно открывалось. Это может быть осуществлено различным образом, например, посредством инструмента или нажимной кнопкой, которая перемещается в приблизительно перпендикулярной ориентации к зажимной лапке зажимной пружины и прижимает ее (лапку) к опорной лапке зажимной пружины. Для приведения в действие в исполнительное отверстие или исполнительный канал диэлектрического корпуса также могут аксиально вводиться отвертка и толкатель и продвигаться к зажимной лапке зажимной пружины настолько, что она оттесняется по существу поперек направлению продвижения исполнительного инструмента и вследствие этого осуществлять поворотное движение вокруг центральной оси задней пружинной дуги зажимной пружины. Для этого предпочтительно, чтобы диэлектрический корпус в примыкании к пружинной дуге противоположно отверстию канала для ввода провода имел образованное, по меньшей мере, частично в боковой стенке диэлектрического корпуса исполнительное отверстие для ввода отвертки и поворота зажимной лапки введенной отверткой. Это исполнительное отверстие проходит предпочтительно под углом 5-30° и предпочтительно около 20° к направлению отверстия для ввода провода. Таким образом, конструктивная ширина поперек направления канала для ввода провода может дополнительно уменьшаться, поскольку за счет наклонного расположения боковая стенка зажимного конструктивного элемента поперек верхней стороне с отверстием канала для ввода провода используется для исполнительного отверстия.
Исполнительное отверстие оканчивается предпочтительно ниже пропуска токопроводящей шины через зажимную лапку непосредственно у токопроводящей шины. Это имеет преимущество, состоящее в том, что пространство под зажимной лапкой может использоваться для приведения в действие зажимной пружины.
Зажимная лапка предпочтительно на своем свободном конце, примыкающим к приемному окну, через которое проведен прилегающий к опорной лапке свободный конец токопроводящей шины, имеет закрывающий приемное окно концевой элемент. Этот концевой элемент, с одной стороны, служит для того, чтобы прижимать конец провода к концу токопроводящей шины и вследствие этого обеспечивать электрический контакт. В результате узкой конструктивной формы концевого элемента может достигаться дальнейшее уменьшение конструктивной ширины.
В зажимном конструктивном элементе может быть предусмотрено одно или несколько мест зажима выше описанного типа. При этом, например, соответственно, по меньшей мере, два пружинных зажимных присоединительных элемента могут быть соединены друг с другом посредством общей токопроводящей шины. В токопроводящую шину известным образом может быть интегрирован максимальный предохранитель, выключатель или тому подобное.
Также возможно, чтобы зажимной конструктивный элемент содержал электронику, которая интегрирована в диэлектрический корпус и посредством соответствующей токопроводящей шины соединена с, по меньшей мере, одним пружинным зажимным присоединительным элементом вышеописанного типа.
Описанные зажимные конструктивные элементы могут быть выполнены в виде клеммы розетки, соединительного зажима, наборного зажима для насаживания на монтажную шину, разделительных клемм, зажима предохранителя, проходного зажима или зажима печатной платы и т.д. Также для целей автоматизации зажимной конструктивный элемент может представлять собой электронный конструктивный элемент, например модуль ввода/вывода, измерительным преобразователем или тому подобным, который, например, выполнен с возможностью насаживания на монтажную шину и в котором пружинные зажимные присоединительные элементы применяются для присоединения датчиков, исполнительных элементов или тому подобного.
Далее изобретение более подробно поясняется на основании чертежей, которые показывают:
Фиг.1 - поперечное сечение первого варианта осуществления зажимного конструктивного элемента;
Фиг.2 - вид в перспективе зажимной пружины с вставленной токопроводящей частью без диэлектрического корпуса;
Фиг.3 - вид сбоку зажимной пружины с вставленной токопроводящей частью без диэлектрического корпуса;
Фиг.4 - вид спереди зажимной пружины с токопроводящей частью согласно Фиг.2;
Фиг.5 - вид сверху зажимной пружины с токопроводящей частью согласно Фиг.2.
Фиг.1 представляет в поперечном сечении зажимной конструктивный элемент 1. Зажимной конструктивный элемент 1 имеет диэлектрический корпус 2, который выполнен известным самим по себе способом из электроизолирующего материала, в частности полимерного материала. В диэлектрическом корпусе 2 расположен, по меньшей мере, один пружинный зажимной присоединительный элемент 3, который сформирован из зажимной пружины 4 и токопроводящей шины 5. Зажимная пружина 4 выполнена из листа пружинной стали и имеет пружинную дугу 6, к первому концу которой присоединена зажимная лапка 7, а ко второму концу - опорная лапка 8. Зажимная лапка 7 изогнута почти под прямым углом и на своем участке 10, который проходит по существу поперек направления канала 9 для ввода провода, имеет приемное окно, через которое проведен конец токопроводящей шины 5. Проведенный через приемное окно конец токопроводящей шины 5 изогнут в направлении опорной лапки 8 и вставлен в отверстие в опорной лапке 8. Здесь видно, что в области опорной лапки 8 канала 9 для ввода провода, который предусмотрен для ввода конца электропровода в пружинный зажимной присоединительный элемент 3 и через приемное окно, отсутствует стенка диэлектрического корпуса 2. Наоборот, диэлектрический корпус 2 в следующей области канала 9 для ввода провода, примыкающей к опорной лапке 8, до области второго участка 10 зажимной лапки 7 образует выполненный воронкообразно в нижней области канал 9 для ввода провода. Видно, что опорная лапка 8 вместе с верхним концом токопроводящей части 5, который вследствие наклонного положения без каких-либо швов переходит в опорную лапку 8, образует также воронкообразную в нижней области стенку канала 9 для ввода провода. Для вставки и контактирования конца провода зажимная лапка 7 перемещается, как представлено, в направлении токопроводящей шины 5, так что конец провода может проводиться через приемное окно. Затем зажимная пружина 4 вновь освобождается так, что зажимная лапка 7 поворачивается обратно в обозначенное штриховой линией положение и при этом конец провода в области приемного окна посредством концевого элемента 11 на свободном конце второго участка 10 зажимной лапки 7 прижимается к токопроводящей шине 5. Посредством пружинного усилия и малой контактной поверхности гарантируется оптимальный электрический контакт.
Видно, что проведенный через приемное окно конец токопроводящей шины 5 в области приемного окна изогнут так, что токопроводящая шина 5 в области зажимной лапки 7 имеет бугор 12, от которого конец токопроводящей шины 5 проходит наклонно в направлении опорной лапки 8.
Кроме того, посредством этого бугра 12 обеспечивается жесткая посадка провода в пружинном зажимном присоединительном элементе 3, в котором конец провода слегка изгибается бугром 12. Таким образом, вытягивание провода вверх без приведения в действие зажимной пружины 4 существенно затрудняется.
Для приведение в действие пружинного зажимного присоединительного элемента 3 предусмотрено исполнительное отверстие 13, в которое может вставляться, например, отвертка. Исполнительное отверстие 13 проходит под углом, предпочтительно, в диапазоне от 5 до 30°, особенно предпочтительно - как представлено - под углом приблизительно 20° к направлению вставки отверстия 9 для ввода провода.
Видно, что исполнительное отверстие 13 выполнено не исключительно в верхней области зажимного конструктивного элемента 1, а частично в боковой стенке за счет того, что удалена часть боковой стенки диэлектрического корпуса 2, чтобы сформировать исполнительное отверстие 13. Таким образом, конструктивная ширина уменьшается поперек направления вставки канала 9 для ввода провода.
В показанном примере осуществления токопроводящая шина 5 формирует гнездо за счет отхода соединительной пластины 15 под прямым углом от бокового края проведенной через приемное окно зажимной лапки 7 части токопроводящей шины 5. К этой соединительной пластине 15 также под прямым углом примыкает выполненная, по меньшей мере, частично зеркально симметрично токопроводящей шине 5 присоединительная шина 16. Токопроводящая шина 5, соединительная пластина 15 и присоединительная шина 16 выполнены, предпочтительно, за одно целое посредством обработки давлением.
В нижней области соединительной пластины 15 между токопроводящей шиной 5 и присоединительной шиной 16 предусмотрена проходящая поперек направлению канала для ввода провода упорная пластина 17. Таким образом, токопроводящая шина 5 вместе с соединительной пластиной 15, присоединительной шиной 16 и упорной пластиной 17 формирует гнездо для приема конца провода.
На свободном конце токопроводящей шины 5 и присоединительной шины 16 предусмотрены присоединительные контактные поверхности 18, которые совместно могут служить в качестве подключающего гнезда для контакта, например, с другим концом провода, присоединительным штырьковым выводом, который напаян, например, на плате, или тому подобным.
Фиг.2 представляет вид в перспективе пружинного зажимного присоединительного элемента 3 с Фиг.1 с изогнутой зажимной пружиной 4 и токопроводящей частью 5. Видно, что во втором, отогнутом участке зажимной лапки 7 предусмотрено приемное окно 19, через которое проведен свободный конец токопроводящей шины 5 и оттуда проходит наклонно в направлении опорной лапки 8. Таким образом, опорная лапка 8 и наклонный конец токопроводящей шины 5 формируют воронкообразную на конце область канала для ввода провода.
Также видно предусмотренное под отогнутым вторым участком зажимной лапки 7 гнездо, которое формируется из токопроводящей шины 5, противолежащей ей присоединительной шины 16, соединяющей за одно целое токопроводящую шину 5 и присоединительную шину 16 соединительной пластины 15 и упорной пластины 17 на соединительной пластине 15.
Кроме того, видно, что под гнездом посредством свободного конца токопроводящей шины 5 и противолежащей ей присоединительной шины 16 формируется другой соединительный контакт с токопроводящей шиной 5.
Фиг.3 представляет на виде сбоку пружинный зажимной присоединительный элемент 3 с Фиг.1 и 2. Здесь отчетливо виден бугор 12 на проведенном через приемное окно 19 конце токопроводящей шины 5. Кроме того, видно, что опорная лапка 8 имеет отверстие или приемный элемент для того, чтобы проводить через него наклонно расположенный, верхний свободный конец токопроводящей шины 5. Таким образом, обеспечен почти бесшовный переход от опорной лапки 8 и токопроводящей шины 5 для того, чтобы предотвратить зацепление по типу крюка, введенного в канал 9 для ввода провода конца провода и гарантировать, что опорная лапка 8 и наклонно расположенный конец токопроводящей шины 5 могут служить в качестве заменителя стенки канала 9 для ввода провода.
Фиг.4 представляет вид сбоку пружинного зажимного присоединительного элемента 3 с Фиг.2 и 3. Видно, что верхний свободный, наклонно расположенный конец токопроводящей шины 5 вставлен в приемный элемент 20 опорной лапки 8 для обеспечения бесшовного перехода между опорной лапкой 8 и токопроводящей шиной 5.
Фиг.5 представляет вид сверху пружинного зажимного присоединительного элемента 3 с Фиг.2-4. Из этого представления видно, что на конце отогнутого второго участка зажимной лапки 7 предусмотрен относительно узкий концевой элемент 11, который образует присоединительный элемент приемного окна 19 и свободный конец которого является суженным. За счет незначительной ширины концевого участка 11 конструктивная ширина может уменьшаться поперек направления канала 9 для ввода провода и далее в направлении приведения в действие зажимной лапки 7.