ПРУЖИННЫЙ ЗАЖИМНОЙ ЭЛЕМЕНТ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЗАЖИМ
SPRING CLAMPING ELEMENT AND CONNECTING CLAMP

Изобретение относится к пружинному зажимному элементу с токоподводящей шиной и зажимной пружиной, имеющей опорную лапку, пружинную дугу, примыкающую к опорной лапке, и примыкающую к пружинной дуге зажимную лапку с основным участком, проходящим от пружинной дуги в направлении, противоположном опорной лапке, и направленный к токоподводящей шине (2) зажимной участок (7), причем зажимной участок (7) содержит на своем свободном конце зажимную кромку (11) для создания места зажатия между зажимной кромкой (11) и токоподводящей шиной (2) для зажатия электрического провода.
Кроме того, изобретение относится к соединительному зажиму с корпусом из изоляционного материала и по меньшей мере с одним таким подсоединительным пружинным зажимным элементом в корпусе из изоляционного материала.
Пружинные зажимные элементы с U-образно изогнутыми плоскими пружинами известны в разнообразных видах. DE 196 54611 В4 раскрывает присоединительный пружинный зажимной элемент для однопроводных или многопроводных электрических проводов с фрагментом токоподводящей шины и с U-образной плоской пружиной. Фрагмент токоподводящей шины имеет удерживающую и контактную лапки, образующие между собой угол. При этом удерживающая лапка служит для удержания плоской пружины и своей тыльной стороной установлена поперек направления ввода провода и имеет проем для пропуска электрического провода. Контактная лапка примыкает непосредственно в вершине удерживающего угла и проходит от него в направлении ввода провода. Плоская пружина отформована в виде U-образно открытой петли с пружинной дугой сзади и двумя примыкающими к ней пружинными лапками, одна из которых выполнена в виде свободной зажимной лапки, которая своим свободным концом проходит в отверстие для ввода провода и острым углом направлена в контактную лапку фрагмента токоподводящей шины. Свободный зажимной участок слегка изогнут относительно основного участка контактной лапки в направлении токоподводящей шины, так что основной участок располагается под меньшим острым углом к токоподводящей шине, чем свободный зажимной участок зажимной лапки.
DE 10 2004 045 026 В3 демонстрирует электрический присоединительный или соединительный зажим с зажимной лапкой, которая, исходя из основного участка, сначала изгибается примерно параллельно токоподводящей шине или в направлении, определенном направлением протяженности опорной лапки, исходящим от пружинной лапки, и, таким образом, снова изгибается обратно к своему свободному концу в направлении токоподводящей шины. Таким образом, зажимная лапка зажимной пружины имеет изгиб, направленный по ходу действия пружины зажимной лапки, так что благодаря изгибу достигается лучшая точка приложения для острия исполнительного инструмента для размыкания пружины.
Кроме того, из DE 10 2005 048 А1 известен присоединительный зажим печатной платы с присоединительным пружинным зажимным элементом, при котором U-образно изогнутая зажимная пружина имеет зажимную лапку, направленную к токоподводящей шине. Эта зажимная лапка на свободном концевом участке выполнена слегка изогнутой.
Исходя из этого, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного пружинного зажимного элемента и усовершенствованного соединительного зажима, при котором оказывается противодействие прямому вводу гибких проводов.
Задача решается с помощью пружинного зажимного элемента с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также с помощью соединительного зажима с признаками пункта 11 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Для подобного пружинного зажимного элемента и соединительного зажима с таким пружинным зажимным элементом предлагается, чтобы зажимной участок имел первый участок, изогнутый от основного участка в направлении токоподводящей шины, и примыкающий к первому участку второй участок, вновь отогнутый обратно в направлении протяженности основного участка, причем второй участок имеет зажимную кромку. В исходном положении зажимной пружины без введенного электрического провода, в котором зажимная кромка лежит на токоподводящей шине, первый участок, если смотреть в направлении протяженности зажимной пружины, исходящем от пружинной дуги, располагается под тупым углом к токоподводящей шине, а второй участок располагается под острым углом к токоподводящей шине.
Таким образом, добиваются того, чтобы электрический провод со вторым участком, находящимся под острым углом к токоподводящей шине, под действием зажимной пружины зажимался на токоподводящей шине, а отведение электрического провода назад предотвращалось зацеплением зажимной кромки за электрический провод. Это достигается за счет острого угла второго участка относительно токоподводящей шины.
Первый участок, изогнутый в направлении токоподводящей шины, напротив, имеет относительно направления ввода провода и относительно токоподводящей шины существенно больший наклон и находится под тупым углом к плоскости участка токоподводящей шины, граничащего с зажимной кромкой. Таким образом, первый участок располагается поперек направления введения провода и препятствует прямому введению, в частности, многопроводного электрического провода, который при вводе оказывается под тупым углом к первому участку. Поэтому место зажатия, образованное зажимной кромкой и токоподводящей шиной, может сначала открываться путем перемещения зажимной лапки зажимной пружины от токоподводящей шины в направлении опорной лапки. Затем электрический провод может пропускаться между токоподводящей шиной и зажимной кромкой, чтобы впоследствии снова замкнуть зажимную пружину, так чтобы зажимная кромка зажимной пружины под действием зажимной пружины нажимала на электрический провод и прижимала его к токоподводящей шине. Тем самым под действием зажимной пружины посредством зажимной кромки осуществляется давление на поверхность электрического провода и противолежащей контактной кромки токоподводящей шины.
Таким образом, для направленности первого участка решающим является то, чтобы последний для надежного предотвращения прямого введения многопроводного электрического провода располагался поперек направления ввода провода в номинальном сечении пружинного зажимного элемента, для которого оно рассчитано. Для направленности второго участка под острым углом решающим, напротив, является то, чтобы благодаря острому углу обеспечивалось надежное зажатие электрического проводника и его удержание в месте зажима.
При этом первый участок в исходном положении предпочтительно располагается под углом 90-120° к токоподводящей шине. По сравнению с направлением ввода провода, задаваемым по существу направлением протяженности отверстия для ввода провода в изоляционном корпусе соединительного зажима, первый участок предпочтительно может находиться под углом к направлению ввода провода, уменьшенным на угол наклона токоподводящей шины, т.е. практически под углом от около 70 до менее 120°.
Второй участок в исходном положении предпочтительно располагается под углом примерно 10-60°, предпочтительно примерно 30-60° к токоподводящей шине.
В предпочтительном варианте осуществления внутренний угол между первым и вторым зажимными участками составляет около 70-170°, предпочтительно около 90-170°. Тем самым, с одной стороны, добиваются того, чтобы с помощью первого участка предотвращался прямой ввод многопроводного электрического провода, а с другой стороны, чтобы электрический провод надежно зажимался механически и электрически.
Кроме того, предпочтительно, чтобы зажимной участок был уже основного участка зажимной пружины. Тем самым добиваются того, чтобы зажимная пружина имела выступающий сбоку относительно зажимного участка краевой участок, который может использоваться для приведения в действие зажимной пружины. Кроме того, благодаря большей ширине зажимной пружины на основном участке действие зажимной пружины по сравнению с вариантом осуществления, при котором основной участок является точно таким же узким, как и зажимной участок, усиливается. Кроме того, предпочтительно, чтобы токоподводящая шина имела контактную кромку, образующую с зажимной кромкой зажимной пружины место зажатия. Благодаря выполнению определенной контактной кромки на токоподводящей шине зажимающее усилие зажимной пружины концентрируется на этой контактной кромке, и тем самым оптимизируется давление на поверхность, являющееся результатом действия зажимной пружины.
В особенно предпочтительном варианте осуществления токоподводящая шина имеет рамочный элемент с двумя расположенными на расстоянии друг от друга боковыми перемычками и поперечиной, соединяющей боковые перемычки между собой, и отверстием для пропуска провода, ограниченным боковыми перемычками и поперечиной. При этом рамочный элемент проходит от токоподводящей шины в направлении опорной лапки зажимной пружины, так что опорная лапка может располагаться на поперечине. Для этого опорная лапка вставляется в поперечину.
Рамочный элемент может быть сформирован за одно целое с токоподводящей шиной или быть деталью, отдельной от токоподводящей шины. Возможно также, чтобы рамочный элемент токоподводящей шины был сформирован за одно целое с зажимной пружиной в виде удлинителя опорного участка и вставлен в токоподводящую шину.
С помощью рамочного элемента создается самонесущий пружинный зажимной элемент, у которого зажимная пружина с помощью рамочного элемента зафиксирована на токоподводящей шине. В этом случае после такого предварительного монтажа этот самонесущий пружинный зажимной элемент может устанавливаться в корпусе из изоляционного материала соединительного зажима, а затем соединительный зажим в порядке его окончательного изготовления замыкается.
Предпочтительная форма исполнения соединительного зажима с корпусом из изоляционного материала и по меньшей мере с одним вышеописанным пружинным зажимным элементом предпочтительно выполнена таким образом, чтобы корпус из изоляционного материала имел по меньшей мере одно отверстие для ввода провода, проходящее в направлении ввода провода, переходящее в приемное пространство для провода между основным участком и токоподводящей шиной, причем первый изогнутый участок зажимного участка располагается под углом порядка 70-120° к направлению ввода провода поперек направления пропуска провода.
Ниже изобретение более подробно поясняется на примере выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых
фиг. 1 изображает вид сбоку пружинного зажимного элемента с зажимной пружиной, токоподводящей шиной и рамочным элементом;
фиг. 2 – вид сбоку пружинного зажимного элемента на фиг. 1 в разрезе;
фиг. 3 – вид пружинного зажимного элемента на фиг. 1 и 2 с тремя рядом установленными зажимными пружинами в перспективе;
фиг. 4 – вид сбоку соединительного зажима с встроенным в него пружинным зажимным элементом с откинутым рычагом управления в разрезе;
фиг. 5 - вид сбоку соединительного зажима на фиг. 4 с замкнутым рычагом управления в разрезе;
На фиг. 1 изображен вид сбоку пружинного зажимного элемента 1 с токоподводящей шиной 2 и зажимной пружиной 3. Зажимная пружина 3 является U-образно изогнутой и имеет опорную лапку 4 и примыкающую к нему пружинную дугу 5, переходящую в зажимную лапку 6. Зажимная лапка 6 имеет в своей свободном концевой области зажимной участок 7, направленный к токоподводящей шине. Этот зажимной участок 7 примыкает к основному участку 8 зажимной лапки 6, причем основной участок 8 проходит, исходя от пружинной дуги 5. Этот основной участок 8 примерно параллелен направлению LR ввода провода и направлению протяженности соседней опорной лапки 4.
Очевидно, что зажимной участок 7, примыкающий к основному участку 8, содержит первый участок 9, изогнутый от основного участка 8 в направлении токоподводящей шины 2, и примыкающий к нему второй участок 10. Второй участок 10 имеет на своем свободном конце зажимную кромку 11.
Очевидно, что первый участок 9 по существу располагается под тупым углом α к токоподводящей шине 2, существенно большим угла β второго участка 10 относительно токоподводящей шины 2.
При этом второй участок 10 находится под острым углом к токоподводящей шине 2, так что угол β<90°. В изображенном примере выполнения угол β составляет около 90°.
Первый участок 9, напротив, образует с токоподводящей шиной тупой угол α (α≥90°) и составляет в изображенном примере около 105°. Это приводит к тому, что первый участок 9 располагается поперек направления LR ввода провода и тем самым поперек в отверстии для ввода провода в корпусе из изоляционного материала. Таким образом, вставляемый электрический провод сталкивается с первым участком 9 под тупым углом, так что автоматическое размыкание зажимной пружины путем отвода зажимного участка 7 от токоподводящей шины 2, в частности, при многопроводном электрическом проводе задерживается или такое автоматическое размыкание, по меньшей мере, затрудняется.
Первый участок 9 предпочтительно длиннее второго участка 10.
Очевидно, что токоподводящая шина 2 имеет небольшой наклон относительно направления LR ввода провода. Поэтому под тупым углом α первого участка 9 относительно токоподводящей шины 2 понимается также угол между первым участком 9 и направлением LR ввода провода порядка 70-150°.
Кроме того, видно, что к основному участку токоподводящей шины 2, на который в показанном свободном состоянии опирается зажимной участок 7 зажимной пружины 3, примыкает участок, изогнутый в направлении опорной лапки 4. Этот участок образует с помощью расположенных на расстоянии друг от друга боковых перемычек 13 и поперечины 14, соединяющей эти боковые перемычки на свободном конце, рамочный элемент 12. Для дальнейшего прохождения электрического провода своим свободным концом от места зажатия в направлении LR ввода провода между боковыми перемычками 13 и поперечиной 14, а также основным участком токоподводящей шины 2 образуется отверстие 16 для пропуска провода.
Очевидно, что опорная лапка 4 изогнутым свободным концом 15 вставлена в рамочный элемент 12 таким образом, чтобы изогнутый свободный конец 15 опорной лапки 4 подхватывал верхнюю поперечную кромку 14 рамочного элемента 12. Таким образом, усилием зажимной пружины опорная лапка 4 удерживается на рамочном элементе 12, в то время как усилие зажимного участка 7 зажимной пружины 3 приложено к противолежащей токоподводящей шине 2. Таким образом, пружинный зажимной элемент 1 выполнен самонесущим.
На фиг. 2 изображен вид сбоку пружинного зажимного элемента 1 на фиг. 1 в разрезе. При этом очевидно, что отверстие 16 для пропуска провода в рамочном элементе 12 ограничено краевыми перемычками и верхней поперечиной 14, а также нижним основным участком токоподводящей шины 2. Видно также, что свободный изогнутый конец 15 опорной лапки 4 вставлен под верхнюю поперечину 14.
На фиг. 3 изображен вид пружинного зажимного элемента 1 на фиг. 1 в перспективе. При этом очевидно, что токоподводящая шина 2 может проходить поперек направления ряда из множества зажимных пружин 3, так чтобы зажимные пружины 3 использовали общую токоподводящую шину 2. Таким образом, электрические провода, присоединенные посредством отдельных присоединительных пружинных зажимных элементов 1, электрически соединяются друг с другом общей токоподводящей шиной 2.
Очевидно, что первый участок 9 зажимного участка 7 зажимной лапки 6 зажимных пружин 3 располагается поперек направления LR ввода провода и примерно параллельно направлению протяженности рамочных элементов 12. Однако очевидно также, что вслед за ним к этому первому участку 9 снова подсоединяется второй участок 10, отогнутый обратно в направлении основного участка 8 зажимной лапки 6.
Кроме того, видно, что зажимные пружины 3 установлены соответственно с интервалом относительно друг друга и соответственно вставлены в относящийся к ним рамочный элемент 12. При этом рамочные элементы 12 расположены на расстоянии друг от друга, так что между соседними боковыми перемычками 13 соседних рамочных элементов 12 имеется промежуточное пространство. Последнее может использоваться для приема участков не показанного рычага управления и/или перегородки корпуса.
На фиг. 4 изображен вид сбоку формы исполнения соединительного зажима 17 с корпусом 18 из изоляционного материала, в который встроен вышеописанный пружинный зажимной элемент 1. При этом корпус 18 из изоляционного материала выполнен из двух частей и имеет одну часть 19 корпуса из изоляционного материала, в которой с передней стороны выполнено отверстие 20 для ввода провода. Отверстие 20 для ввода провода проходит в направлении LR ввода провода. Кроме того, в корпус 18 из изоляционного материала встроен рычаг 21 управления. Этот рычаг 21 управления с опорным участком 22 в виде градуированного круга установлен с помощью подогнанного под него опорного контура 23 в виде градуированного круга изоляционного корпуса 18. При этом опорный участок 22 по ширине, по меньшей мере, частично находится с частичным боковым смещением рядом с пружинным зажимным элементом, а по высоте – в пространстве между плоскостью токоподводящей шины 2 и плоскостью опорной лапки 4 зажимной пружины 3. Рычаг 21 управления выполнен U-образным и имеет два расположенных на расстоянии друг от друга участка 24 боковой стенки, проходящих, сужаясь, от опорного участка 22 к свободному концу. В области свободного конца участки 24 боковой стенки соединены между собой захватной пластиной 25, проходящей поперек.
В этом случае свободное пространство, образованное между участками 24 боковой стенки и захватной пластиной 25, может использоваться для приема наружной стенки корпуса 18 из изоляционного материала, а частично и расположенного под ним пружинного зажимного элемента 1, чтобы таким образом создать компактную конструкцию соединительного зажима 17. Очевидно, что опорный участок 22 имеет управляющий контур 26, находящийся в изображенном разомкнутом состоянии управляющего рычага 21 в зацеплении с зажимной лапкой 6. Для этого боковой краевой участок зажимной лапки 6 располагается на управляющем контуре 26 таким образом, чтобы второй участок 10 зажимной лапки 6 вопреки зажимающему усилию зажимной пружины 3 переместился от токоподводящей шины 2 в направлении опорной лапки 4. Таким образом, место зажатия для подсоединяемого электрического провода оказывается разомкнутым, и электрический провод своим свободным зачищенным концом может пропускаться через отверстие 20 для ввода провода в направлении LR ввода провода. Свободный конец (не показанного) электрического провода заканчивается затем в пространстве 27 для приема провода, расположенном, если смотреть в направлении LR ввода провода, позади рамочного элемента 12.
Кроме того, видно, что корпус 18 из изоляционного материала после встройки управляющего рычага 21 и пружинного зажимного элемента 1 закрывается с помощью крышки 28, фиксируемой сзади, т.е. напротив отверстия 20 для ввода провода, с частью 19 корпуса.
На фиг. 5 изображен вид сбоку соединительного зажима 17 на фиг. 4 при замкнутом управляющем рычаге 21. Очевидно, что теперь управляющий контур 26 не действует больше на зажимную лапку 6 зажимной пружины 3, так что зажимная кромка 11 зажимной лапки 6 лежит на токоподводящей шине 2. В случае зажатия электрического провода последний оказался бы тогда между зажимной 11 и контактной кромкой 29 токоподводящей шины 2, так что зажимная 11 и контактная кромка 29 образовывали бы место зажатия. В этом случае электрический провод с помощью зажимной пружины 3 зажимался бы в месте зажатия, а благодаря первому участку 10, расположенному под острым углом к токоподводящей шине 2 и направлению LR ввода провода, как и к зажатому электрическому проводу, механически страховался бы также от выдергивания.