СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЗАЖИМ И ПРУЖИННЫЙ ЗАЖИМНОЙ КОНТАКТ ДЛЯ НЕГО
CONNECTION TERMINAL AND SPRING-LOADED TERMINAL CONTACT THEREFOR

Изобретение относится к пружинному зажимному контакту для обеспечения контакта электрических проводников, содержащему по меньшей мере одну токоведущую шину и по меньшей мере одну зажимную пружину, которая имеет прилегающее плечо, зажимное плечо и расположенный между прилегающим плечом и зажимным плечом пружинный изгиб, причем зажимное плечо продолжается к токоведущей шине и имеет зажимную пружинную кромку для зажатия электрического проводника, введенного между зажимным плечом и токоведущей шиной в направлении вставки проводника, и причем токоведущая шина имеет зажимную кромку, которая вместе с упомянутой зажимной кромкой образует место зажима для зажимаемого электрического проводника.
Кроме того, изобретение относится к соединительному зажиму для электрических проводников с корпусом из изолирующего материала, который имеет по меньшей мере одно отверстие вставки проводника для вставки электрического проводника. При этом по меньшей мере один пружинный зажимной контакт встроен в корпус из изолирующего материала.
Такие пружинные зажимные контакты используются для зажатия электрических проводников силой зажимной пружины в различных формах, например, в розеточных зажимах для электропроводного соединения нескольких электрических проводников друг с другом, в штекерных разъемах, таких как штекерные разъемы печатных плат, приборные штекерные разъемы, адаптеры для подключения приборов, клеммные колодки, или другом электрическом оборудовании.
В DE 102 37 701 В4 описан приводимый в действие рычагом соединительный зажим, в котором цилиндрическая пружина растяжения своим прилегающим плечом прилегает к участку токоведущей шины. Участок токоведущей шины выступает через проходное отверстие для проводника цилиндрической пружины растяжения. Участок токоведущей шины отбортован с образованием зажимной кромки для зажимаемого электрического проводника в области контактных элементов, к которым прилегает прилегающее плечо зажимной пружины.
Из DE 196 54 611 В4 известен соединительный зажим с U-образно изогнутой плоской пружиной (называемой также изогнутой пружиной), который вставлен в проходное отверстие для проводника участка токоведущей шины. Участок токоведущей шины свернут таким образом, что он имеет удерживающее плечо и контактное плечо, которые образуют друг с другом острый угол. Контактное плечо для образования зажимной кромки имеет две сходящиеся друг с другом наклонные поверхности.
В DE 10 2010 024 809 A1 описан приводимый рычагом соединительный зажим с корпусом из изолирующего материала и узлом зажимной пружины с зажимной пружиной и участком токоведущей шины. В области зажима токоведущей шины имеются выпуклости токоведущей шины, которые ориентированы в направлении свободного конца зажимной пружины и противолежащего прилегающего плеча. Область токоведущей шины, лежащая в направлении вставки проводника перед местом зажима, для образования направляющих скосов для электрического проводника наклонена по отношению к плоскости токоведущей шины.
DE 20 2013 100 635 U1 раскрывает пружинный зажимной контакт для обеспечения контакта электрического проводника с токоведущей шиной и с по меньшей мере двумя зажимными пружинами, которые вставлены в продолжающиеся в сторону от токоведущей шины части рамки. Части рамки расположены на расстоянии друг от друга с образованием промежуточного пространства. На токоведущей шине имеется зажимная кромка, проходящая поперечно направлению вставки проводника.
Исходя из вышеописанного, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного пружинного зажимного контакта и усовершенствованного соединительного зажима, в котором улучшено электрическое соединение электрического проводника, прижимаемого силой зажимной пружины к токоведущей шине.
Указанная задача решается пружинным зажимным контактом с признаками пункта 1 формулы изобретения и соединительным зажимом с признаками пункта 9 формулы изобретения.
Предпочтительные формы выполнения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Для родового пружинного зажимного контакта предлагается, что токоведущая шина в направлении вставки проводника перед местом зажима, с примыканием к зажимной кромке, имеет желобчатое углубление.
В то время как прежние токоведущие шины только наклонены в направлении вставки проводника перед местом зажима, соответственно, перед зажимной кромкой токоведущей шины для выставления прижимной кромки, теперь предлагается, перед местом зажима предусмотреть, соответственно, желобчатое углубление.
В электрическом аспекте, за счет такого желобчатого углубления достигается то, что зачищенный от изоляции свободный конец электрического проводника в области, примыкающей к зажимной кромке токоведущей шины, не прилегает к токоведущей шине линейно или по плоскости. Напротив, за счет желобчатого углубления создается расстояние между зажимаемым свободным концом электрического проводника и токоведущей шиной. Усилие зажима зажимной пружины тем самым концентрируется на контактной кромке, что увеличивает контактное (удельное) давление. Таким образом, ток, протекающий через электрический проводник, проводится концентрированно через зажимную кромку. Таким образом, переходные сопротивления уменьшаются по сравнению с плоскостным прилеганием электрического проводника к токоведущей шине.
Кроме того, с помощью желобчатого углубления можно обеспечить улучшенное направление для зажимаемого свободного конца электрического проводника. За счет желобчатого углубления соединительный зажим с корпусом из изолирующего материала, который имеет по меньшей мере одно отверстие вставки проводника для вставки электрического проводника, и с встроенным в корпус из изолирующего материала таким пружинным зажимным контактом может выполняться еще более компактным, чем в варианте с значительно наклоненной токоведущей шиной.
Особенно предпочтительным является, если желобчатое углубление отштамповано (выдавлено) в токоведущей шине. Желобчатое углубление может, таким образом, создаваться при изготовлении в простом процессе формования (обработки давлением).
При этом желобчатое углубление может выполняться посредством двусторонней штамповки или рельефной штамповки. При двусторонней штамповке материал токоведущей шины в области желобчатого углубления сжимается при сохранении нижележащей поверхности токоведущей шины. Выдавленный (штампованный) гофр, таким образом, при двусторонней штамповке не приводит к увеличению поперечного сечения токоведущей шины.
Однако особенно предпочтительным является вариант, когда желобчатое углубление (гофр) выполняется рельефным штампованием. При этом за счет штампования гофра избыточный материал перемещается с образованием выпуклости из нижней плоскости токоведущей шины. Эти выпуклости могут быть использованы для стабильного расположения токоведущей шины в корпусе из изолирующего материала. Кроме того, поперечное сечение тока токоведущей шины при рельефной штамповке остается практически неизменным.
В предпочтительной форме выполнения, в направлении вставки проводника за местом зажима, соответственно, за зажимной кромкой токоведущей шины размещена удерживающая накладка, продолжающаяся в сторону от плоскости токоведущей шины. При этом зажимная пружина, выполненная как изогнутая пружина, своим прилегающим плечом вставлена на расстоянии от плоскости токоведущей шины в удерживающей накладке. Это обеспечивает особенно стабильную, самонесущую и компактную конструктивную форму пружинного зажимного контакта.
Удерживающая накладка может быть выполнена заодно целое с токоведущей шиной за счет того, что удерживающая накладка при изготовлении токоведущей шины отгибается от плоскости токоведущей шины. Но также возможно, что удерживающая накладка выполнена как отдельный от токоведущей шины элемент. При этом удерживающая накладка может быть в форме рамки и может вставляться в накладку материала токоведущей шины. Но она также может вставляться в выемку в форме окна токоведущей шины за счет того, что удерживающая накладка имеет выступающую накладку материала.
Особенно предпочтительно, если токоведущая шина продолжается поперек направления вставки проводника, и множество проходящих параллельно друг другу желобчатых углублений расположены рядом друг с другом на токоведущей шине. С каждым желобчатым углублением соотнесена тогда зажимная пружина. С таким пружинным зажимным контактом, в котором несколько зажимных пружин, расположенных рядом друг с другом в направлении расположения в ряд, совместно используют одну токоведущую шину, можно реализовать особенно компактный розеточный зажим, который с помощью желобчатых углублений обеспечивает возможность улучшенного соединения электрического проводника с токоведущей шиной.
При таком пружинном зажимном контакте, для каждой зажимной пружины, соответственно, может быть предусмотрена удерживающая накладка, причем удерживающие накладки расположены на расстоянии друг от друга с образованием промежуточного пространства. Такое расположение удерживающих накладок с образованием промежуточного пространства имеет то преимущество, что приводной механизм может быть компактно встроен в промежуточное пространство.
В этом отношении, в случае особенно предпочтительного соединительного зажима, в корпусе из изолирующего материала встроен по меньшей мере один установленный с возможностью поворота приводной рычаг. При этом приводной рычаг имеет приводной участок, взаимодействующий с зажимным плечом по меньшей мере одной согласованной с ним зажимной пружины для размыкания места зажима при повороте приводного рычага.
При этом приводной рычаг предпочтительно примыкает к желобчатому углублению.
Изобретение поясняется далее более подробно на примере выполнения со ссылками на приложенные чертежи, на которых показано следующее:
Фиг. 1 – пространственный вид в сечении соединительного зажима;
Фиг. 2 - вид в сечении сбоку пружинного зажимного контакта соединительного зажима согласно фиг. 1;
Фиг. 3 - вид сбоку пружинного зажимного контакта согласно фиг. 2;
Фиг. 4 – пространственный вид пружинного зажимного контакта согласно фиг. 2 и 3;
Фиг. 5 – пространственный вид в сечении пружинного зажимного контакта согласно фиг. 4;
Фиг. 6 – пространственный вид в сечении пружинного зажимного контакта согласно фиг. 4 с приводным рычагом;
Фиг. 7 – пространственный вид пружинного зажимного контакта согласно фиг. 5 с приводным рычагом.
На фиг. 1 можно видеть пространственный вид в сечении соединительного зажима 1, который имеет корпус 2 из изолирующего материала и встроенный в него пружинный зажимной контакт 3. Кроме того в корпус 2 из изолирующего материала встроен с возможностью поворота приводной рычаг 4. Корпус 2 из изолирующего материала имеет несколько расположенных рядом друг с другом и проходящих параллельно друг другу отверстий 5 вставки проводника, которые ведут к месту зажима для зажатия электрического проводника, вставленного в направлении L вставки проводника. Место зажима образовано зажимной кромкой 6 токоведущей шины 7, проходящей поперечно к направлению вставки проводника, и пружинной зажимной кромкой 8 соответствующей зажимной пружины 9. Зажимная пружина 9 выполнена в виде изогнутой пружины и имеет прилегающее плечо 10, примыкающий к нему пружинный изгиб 11 и противолежащее прилегающему плечу 10 зажимное плечо 12. Пружинный изгиб 11, таким образом, соединяет между собой прилегающее плечо 10 и зажимное плечо 12. Понятно, что зажимное плечо 12 опционально после нескольких изгибных участков на свободном конце имеет пружинную зажимную кромку 8 и продолжается к плоскости токоведущей шины 7.
Также видно, что прилегающее плечо 10 зажимной пружины 9 вставлено в удерживающую накладку 13, которая соединена с токоведущей шиной 7, и установлено там. Таким образом, реализуется самонесущий пружинный зажимной контакт 3, при котором силы, возникающие при зажатии электрического проводника с помощью усилия зажима зажимной пружины 9, лишь в незначительной степени передаются на корпус 2 из изолирующего материала.
На верхней стороне токоведущей шины 3, которая обращена к зажимной пружине 9 и, в частности, зажимному плечу 12, выполнено желобчатое углубление 14, которое, если смотреть в направлении L вставки проводника, расположено перед местом зажима и зажимной кромкой 6 токоведущей шины 3. Желобчатое углубление продолжается при этом в направлении L вставки проводника параллельно отображаемому на плоскости токоведущей шины направлению протяженности прилегающего плеча 10 и зажимного плеча 12. За счет желобчатого углубления 14 зажимная кромка 6, если смотреть в направлении L вставки проводника, высвобождается перед зажимной кромкой 6. Желобчатое углубление 14 с его боковыми стенками 17 также создает канал ввода для свободного конца зажимаемого электрического проводника.
Также видно, что приводные рычаги 4 с опорным участком 15 в форме части круга, примыкающим к зажимной пружине 9, установлены с возможностью поворота в корпусе 2 из изолирующего материала. При этом опорный участок 15 в форме части круга поддерживается и направляется на своей внешней периферии в корпусе из изолирующего материала. При этом отверстие 5 вставки проводника переходит в опорный участок 15 в форме части круга, наружная сторона которого образует часть отверстия 5 вставки проводника и направляет электрический проводник к месту зажима и в предусмотренный за местом зажима карман 16 улавливания проводника в корпусе 2 из изолирующего материала.
Также видно, что желобчатое углубление 14 своей боковой стенкой 17 переходит в поверхность опорного участка 15 в форме части круга. Опорный участок 15 в форме части круга расположен смежно с желобчатым углублением 14.
Опционально, корпус 2 из изолирующего материала имеет спереди рядом с отверстием 5 вставки проводника тестовое отверстие 18, которое ведет к пружинному зажимному контакту 3. Тем самым с помощью тестового штифта, который вставляется в тестовое отверстие 18, может измеряться, приложен ли электрический потенциал к пружинному зажимному контакту 3.
Также можно видеть, что корпус 2 из изолирующего материала выполнен из двух частей с основным корпусом 19 и задней фиксируемой крышкой 20. Основной корпус 19 имеет отверстия 5 вставки проводника. При открытой фиксируемой крышке 20, пружинный зажимной контакт 3 и приводной рычаг 4 вставляются в основной корпус 19. Затем основной корпус 19 на задней стороне, диагонально противолежащей отверстиям 5 вставки проводника, закрывается фиксируемой крышкой 20. При этом фиксируемая крышка 20 защелкивается при помощи подходящих фиксирующих элементов на основном корпусе 19.
В верхней задней части корпуса 2 из изолирующего материала фиксация фиксируемой крышки 20 на основном корпусе 19 осуществляется с помощью по меньшей мере одного отформованного из изоляционного материала упругого фиксирующего рычага 30, который проходит в направлении L вставки проводника и интегрально примыкает к верхней перекрывающей пластине основного корпуса 19. В ненагруженном состоянии, упругий фиксирующий рычаг 30 сам по себе плоский, а не изогнут, как показано, вниз в направлении свободного конца. На свободном конце по меньшей мере одного фиксирующего рычага 30 имеется фиксирующий выступ или фиксирующая перемычка 31, которая взаимодействует с соответствующим упором 32 на поперечине 33 фиксируемой крышки 20 и защелкивается с ним.
Можно видеть, что фиксируемая крышка 20 на некотором расстоянии, противоположно поперечине 33 имеет рельефную перемычку 34, так что по меньшей мере один фиксирующий рычаг 30 проводится между рельефной перемычкой 34 и поперечиной 33, а затем, посредством расположенного за рельефной перемычкой 34 упора 32, который продолжается в направлении несущего рельефную перемычку 34 участка фиксируемой крышки 20, отклоняется от поперечины 33 вниз. Тем самым по меньшей мере один пружинный рычаг 31 изгибается на свободном концевом участке, так что фиксирующий выступ 31 за счет упругости пружинного рычага 30 надежно удерживается за упором 32. Таким образом, с помощью расположенной впереди рельефной перемычки 34 достигается то, что пружинный рычаг 30 жестко закрепляется в положении фиксации на поперечине 33.
На фиг. 2 можно видеть вид в сечении сбоку пружинного зажимного контакта 3 для соединительного зажима 1 согласно фиг. 1. Этот пружинный зажимной контакт 3 образует контактную вставку и имеет токоведущую шину 7, от которой выступают сформированные интегрально с токоведущей шинной 7 удерживающие накладки 13. Можно видеть, что прилегающее плечо 10 зажимной пружины 9 вставлено в поперечину 21 удерживающих накладок 13.
Видно, что от поверхности токоведущей шины 7, которая обращена к зажимной пружине 9, отштамповано желобчатое углубление 14. Это желобчатое углубление 14 выполнено путем двустороннего штампования, так что в области желобчатого углубления 14 часть материала токоведущей шины 7 вытесняется из нижней плоскости токоведущей шины 7. Желобчатое углубление 14 имеет боковые стенки 17 и сходящуюся к зажимной кромке 6 наклонную поверхность 22
На фиг. 3 показан вид сбоку пружинного зажимного контакта 3 согласно фиг. 2. Здесь можно видеть, что желобчатое углубление 14 отштамповано с образованием выступающего ниже нижней плоскости токоведущей шины участка 23 материала от верхней стороны токоведущей шины 7, которая обращена к зажимной пружине 9. Также можно видеть, что удерживающая накладка 13 из плоскости токоведущей шины 7 изогнута вверх, причем удерживающая накладка 13 имеет две боковые перемычки 24, которые соединены вместе с верхней поперечиной 21. Таким образом, в удерживающей накладке 13 выполнено отверстие вставки проводника, и прилегающее плечо 10 может вставляться под поперечину 21 в удерживающей накладке 13.
На фиг. 4 показано пространственное представление пружинного зажимного контакта 3 согласно фиг. 3. При этом можно видеть, что токоведущая шина 7 проходит поперечно к направлению L вставки проводника, и несколько желобчатых углублений 14 расположены рядом друг с другом. При этом желобчатые углубления 14 проходят в направлении L вставки проводника, причем с каждым желобчатым углублением 14 соотнесена прижимная пружина 9.
Таким образом, создается несколько мест зажима для электрических проводников рядом друг с другом, причем электрические проводники могут быть электропроводно соединены друг с другом с помощью общей токоведущей шины 7.
Также видно, что, при наблюдении в направлении L вставки проводника, за соответствующим местом зажима, которое образовано пружинной зажимной кромкой 8 соответствующей зажимной пружины 9 и зажимной кромкой 6 токоведущей шины 7, для каждой зажимной пружины 9 от токоведущей шины 7 отогнута удерживающая накладка 13. При этом удерживающие накладки 13 разнесены друг от друга с образованием промежуточного пространства 25.
Кроме того, видно, что зажимные пружины в области зажимной кромки 8 зажимного плеча 12 имеют ширину, которая приблизительно соответствует ширине соответствующего желобчатого углубления 14 (±10%).
На фиг. 5 показан пространственный вид в сечении сбоку пружинного зажимного вывода согласно фиг. 4. При этом можно видеть, что прилегающее плечо 10 с изогнутым участком на свободном конце вставлено под поперечину 21 соответствующей удерживающей накладки 13.
На фиг. 6 показано пространственное представление пружинного зажимного вывода 3 согласно фиг. 5 на виде в сечении. При этом дополнительно рабочие рычаги 4 размещены в промежуточном пространстве между двумя смежными зажимными пружинами 9. При этом понятно, что опорный участок 15 в форме части круга установленных с возможностью поворота приводных рычагов установлен на верхней стороне токоведущей шины 7 с непосредственным примыканием к желобчатому углублению 14. При этом для каждой зажимной пружины 9 предусмотрен собственный приводной рычаг 4.
На фиг. 7 показано пространственное представление пружинного зажимного вывода 6 согласно фиг. 6. Можно видеть, что приводные рычаги 4 имеют, соответственно, два разнесенных друг от друга посредством промежуточно расположенного желобчатого углубления 14 опорных участка 15 в форме части круга, к которым, соответственно, примыкает участок 26 рычага. На верхней стороне участки 26 рычага соединены между собой поперечной пластиной 27. При этом соответствующая связанная зажимная пружина 9 размещена в пространстве, окруженном участками 26 рычага и поперечной пластиной 27. За счет этого приводные рычаги 4 выполнены очень стабильными и компактными и способствуют вместе с опорными участками 15 в форме части круга направлению электрического проводника.