JP4928291B2 - 電気的な接続クランプ - Google Patents

Description

本発明は、ケーシングと該ケーシング内に構成された１つの接続室と該接続室へ通じ、接続しようとする電気的な導体を挿入するための２つの導体挿入部と前記導体挿入部あたり前記接続室内に配置された導体接続装置とを有し、該導体接続装置がそれぞれ１つの電流ビームとクランプばねのクランプ脚部とから成り、該クランプ脚部と電流ビームとが接続しようとする電気的な導体のためのばね力クランプ接続部を形成しかつ両方のクランプ脚部がそれぞれ支持脚部と結合されている電気的な接続クランプに関する。

電気的な接続クランプは少なくとも１つの電気的な導体を装置と、特に装置内に配置されたプリント配線板と電気的に接続するために用いられる。このような接続クランプはしばしばプリントクランプとも呼ばれる。この場合には種々の電気的な接続クランプは特に接続しようとする導体のための種々異なる接続の可能性で異っている。したがって導体接続装置としてねじ接触、ばね力接触及び切断クランプ接触を有する接続クランプが公知である。

ばね力接続クランプは近年ねじ接続クランプと並んで、最近では切断接続技術とも並んで、市販されかつプリントクランプとしても列形クランプとしても多く使用されるようになった。ねじクランプに比較したばね力クランプの利点は、迅速で簡単な配線が可能であることである。この場合には２つの異なる形式のばね力接続クランプ、すなわちループ形の引っ張りばねクランプとＵ字形又はＶ形に開いたクランプばね（脚ばねとも呼ばれる）とが使用される。

ループ形の引っ張りばねクランプを作動するためには、引っ張りばねを開放するために作動シャフト内へ押込まれる作動工具例えばドライバが必要である。その際、ドライバの先端は引っ張りばねを緊張させ、これによってクランプ個所が開放される。次いで接続しようとする導体はクランプ脚部の切欠きに導入されかつドライバを引抜いたあとで切欠きの下縁によって引っ張りばねの支持脚部に対し又は引っ張ばねと結合された電流レールに対してクランプされる（Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｃｏｎｔａｃｔ、生産カタログ "ＣＬＩＰＬＩＮＥ２００５、１９ページ、ＤＥ１９７１１０５１Ａ１又はＤＥ１０１５３１７０Ｃ１号明細書）。

Ｕ字形又はＶ字形に開いたクランプばねは１つの支持又は保持脚部を有している。この場合には、たいてい剛性的な導体であるか又はエンドスリーブを有する導体である、接続しようとする導体は工具なしでクランプに挿込まれることができる。導体を挿込むことによりクランプばねは自動的に開放され、次いで挿込まれた、絶縁除去された導体はクランプ脚部により電流ビームに押しつけられる。このような開放したクランプばねはその作動形式に基づき直接挿込み接続部としてもしくは押圧ばねとして呼ばれる（Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｃｏｎｔａｃｔ、生産カタログ "ＣＬＩＰＬＩＮＥ２００５、２０ページ又はＤＥ１０２３９２７３Ａ１号参照）。

電気的な接続クランプをプリント配線板の少なくとも１つの導体路と電気的に接続するためには、公知の接続クランプ内に配置された接触エレメントは少なくとも１つのろう付けピンを有し、このろう付けピンがプリント配線板に設けられた孔に挿込まれ、次いでろう付けされる。このためには通常は、孔があらかじめろう付けペーストで充たされ、次いでろう付けピンがリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）ろう付けで対応する導体路と電気的に接続される。

ＤＥ１９８３８００８Ｂ４号によればプリント配線の上に使用されるばね力接続クランプが公知である。このばね力接続クランプはケーシング内に配置されたボックスばねを有し、その壁からは少なくとも１つのばね弾性的なクランプ脚部が切出され、このクランプ脚部のクランプ端部が向き合ったボックスばねの壁と協働して、接続しようとする電気的な導体のためのばね力クランプ接続部を形成する。公知の接続クランプにおいてはボックスばねから並べて配置された２つのクランプ脚部が打抜かれ、したがって接続クランプを２つの平行にケーシング内に挿込まれる２つの導体を接続するために使用することができる。導体導入開口に向き合ったケーシング壁からは公知の接続クランプにおいては、ボックスばねと一体に結合された２つのろう付けピンが突出している。このろう付けピンはプリント配線板の導体路と接続クランプとの電気的な接続のために用いられる。

ＤＥ４２１００２０Ｃ２号には同様に２つの導体を接続するために構成された、冒頭に述べた形式の電気的な接続クランプが開示されている。この電気的な接続クランプにおいては、両方の導体挿入部は互いに９０°の角度を成して延びる２つの異なるケーシング接続側壁に配置されている。全体としてほぼ正方形であるケーシングの第３のケーシング側壁には別の導体接続装置が設けられている。この導体接続装置は挿込み接続部として又はプリント接続部として構成されていることができる。ケーシングの内部には近似的にＷ字形のクランプばねが配置されている。このクランプばねは２つのクランプ脚部を有し、このクランプ脚部はそれぞれ隣接する導電性の接触壁と共に、接続しようとする電気的な導体のためにそれぞれ１つのばね力クランプ接続部を形成する。Ｗ字形のクランプばねの構成とケーシングの異なる側壁における導体挿入部の配置とに基づき公知の電気的な接続クランプは比較的に大きな構成形態を有している。さらに接続しようとする両方の電気的な導体を同時に電気的な接続クランプに挿込むことは比較的に面倒でかつ接続クランプから１本ずつしか引出すことができない。

今日使用されている電子的な装置及び特に導体の寸法の一般的な減少によって、常に小さくなる寸法の接続クランプが望まれる。この場合には電気的な接続クランプの寸法を減少させるため又はできるだけ小さな寸法でできるだけ大きな数の接続の可能性を提供するために既にいろんな提案が成されている。この場合にはいわゆる２階又は３階クランプが述べられている。この２階クランプ又は３階クランプは、ねじクランプとしても引っ張りばねクランプとしても公知技術に属している。
ＤＥ１９７１１０５１Ａ１号 ＤＥ１０１５３１７０Ｃ１号 ＤＥ１０２３９２７３Ａ１号 ＤＥ１９８３８００８Ｂ４号 ＤＥ４２１００２０Ｃ２号 Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｃｏｎｔａｃｔ、生産カタログ "ＣＬＩＰＬＩＮＥ２００５、１９ページ Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｃｏｎｔａｃｔ、生産カタログ "ＣＬＩＰＬＩＮＥ２００５、２０ページ

本発明の課題は公知の電気的な接続クランプを改良して、接続クランプができるだけ小さな構成形態を有し、両方の導体の簡単な挿込みも接続室からの簡単な引抜きも可能にすることである。

本発明の課題は冒頭に記載した電気的な接続クランプにおいて、単数の電流ビームもしくは複数の電流ビームが両方のクランプ脚部の間に配置されかつ接続しようとする導体の挿込み方向に対してほぼ平行に延びるように電流ビームもしくは電流ビームとクランプばねとが配置されかつ構成されていることにより解決された。

電流ビームもしくは有利には１つの電流ビームを両方のクランプ脚部の間に配置することによって電気的な接続クランプのきわめてコンパクトな構成形態が達成可能である。さらに単数の電流ビームもしくは複数の電流ビームが、接続しようとする導体の挿込み方向に対して平行に延びることで、接続しようとする両方の導体を同時に挿込むことが著しく簡易化される。本発明による電気的な接続クランプでは接続しようとする両方の電気的な導体は同じ方向からケーシングへ挿込まれるかもしくは互いに平行にケーシングから引出されるので、両方の導体の挿込みもケーシングからの引出しも簡単に片手で実施することができる。

原則的には接続しようとする各電気的な導体のために、個有の電流ビームと個有のクランプばねとから成る１つの導体接続装置を設けることができる。しかし、本発明による電気的な接続クランプの製作を簡易化するためには有利な形式で、１つのクランプばねと１つの電流ビームだけしかケーシング内に配置しないことが提案されている。この場合には両方のクランプ脚部はクランプ脚部に結合された支持脚部の、クランプ脚部とは遠い端部にて互いに結合されている。この場合、両方の支持脚部は接続室の縁にてケーシング壁に接触しかつ有利には約９０°の角度で互いに接合されている。これにより、両方のクランプ脚部が互いに無関係にそれぞれ１つの接続しようとする電気的な導体をクランプすること、つまり１つのクランプ個所の開放が他のクランプ個所のクランプ力に作用を及ぼさなくなることが保証される。

先きに述べたように、１つの電流ビームしか絶縁ケーシング内に配置されていないと、電流ビームの各側面がそれぞれ１つのクランプ脚部と共にばね力クランプ接続部を形成する。この場合、電流ビームは有利な形式で互いに平行に延びる２つの電流ビーム区分から成っている。この場合、両方の電流ビーム区分は導体挿入方向に対して反対に向いた湾曲した結合領域を介して互いに結合されている。したがって電流ビームは横軸に沿って折曲げられている。この場合、電流ビーム区分は直接的に支持しあうか又は互いにわずかな間隔を有している。電流ビームの曲げられた結合領域が導体挿入部に向いていることによって、挿込まれる導体は結合領域の丸味によってソフトにクランプ個所へ案内される。

原則的には本発明による電気的な接続クランプは単に、電流ビームを介して接続しようとする２つの電気的な導体を接続するために用いることができる。しかし、当該電気的な接続クランプはプリント配線板の上で使用するために設けられているので、当該電気的な接続クランプはいわゆるプリントクランプとして構成されている。したがって電流ビームは少なくとも１つのろう付けピンを有する差込み部分と有利には一体に結合されている。これにより電流ビームと差込み部分とは、クランプばねと機械的に結合されることのできる共通の金属部分により形成される。このためにはクランプばねは、金属部分の対応区分を受容するために役立つ切欠き又は突起を有しており、クランプばねと金属部分とは機械的な結合のために差込み結合されることができる。さらに通常はクランプばねと金属部分との間の単数又は複数の溶接点を用いた付加的な固定が行なわれる。

本発明による電気的な接続クランプの有利な構成によれば、少なくとも１つの押し作動部材がケーシングに配置されている。該ケーシングは押し作動部材がクランプ脚部を変位させない第１の位置から押し作動部材がクランプ脚部をそのばね力に抗して変位させる第２の位置へ移動可能である。これにより押し作動部材の第２の位置で単数は複数のばねクランプ接続部が開放されることができるので、１つ又は２つの導体は接続クランプから引抜くか接続クランプ内へ挿込み可能である。

このような押し作動部材は原則的には既に公知技術により知られている。公知の電気的な接続クランプ内へは−冒頭で既に述べたように−電気的な導体が工具を使うことなしに直接的に挿込むことができるが、接続された導体を接続クランプから引抜くことは通常は不可能であるか又は比較的に大きな力でしかかつ導体又はクランプばねの破損なしでは行なうことができない。したがって押し作動部材はまず、クランプばねのクランプ脚部をそのばね力に抗して変位させ、これによりばね力クランプ接続部を開放し、接続された導体を接続クランプから引抜くことができるようにするために役立つ。しかし押し作動部材は剛性の導体の接続を容易にするため又はフレキシブルな導体を接続するためにも利用することができる。

有利な形式で本発明による電気的な接続クランプは押し作動部材を１つしか有しておらず、この押し作動部材はその第２の位置で同時に２つのばね力クランプ接続部を開放する。さらに押し作動部材は、接続しようとする導体を導入するための導体挿入部がケーシングと押し作動部材とから一緒に形成され得るように構成されている。したがって押し作動部材は接続しようとする導体のために２つの導入通路を有している。これにより、導体挿入部に加えて押し作動部材を配置する場所がケーシング内に提供される必要がなくなるので、電気的な接続クランプの寸法をさらに減退させることが可能になる。

電気的な接続クランプの寸法が小さい場合にも押し作動部材への接近性を容易にするためには有利にはさらに、工具、特にドライバの先端を挿込むために構成された受容部が押し作動部材に設けられている。複数の電気的な接続クランプが並べて結合されている場合にはラスタ寸法が５ｍｍ又はそれよりも小さい場合には指による押し作動部材の作動には大きな困難が伴う。特にこの場合には意図しないのに、隣りに配置された接続クランプの押し作動部材が同時に作動される危惧がある。

本発明による接続クランプを構成するにあっては個別的には多数の可能性がある。これについては、一方では請求項１に従属する請求項を参照し、他方では図面と関連した有利な実施例についての以後の記載を参照されたい。

図１には絶縁材料から成るケーシング２を有する電気的な接続クランプ１が示されている。ケーシング２内には１つの接続室３と、接続しようとする２つの電気的な導体６のための、接続室３へ通じる２つの導体導入部４，５とが構成されている。接続室３内には導体導入部４，５あたり１つの導体接続装置が配置されている。この導体接続装置はそれぞれ電流ビーム７と一方のクランプ脚部８，９とから成っている。この場合、それぞれ１つのクランプ脚部８，９は電流ビーム７の一方の側面と共に、接続しようとする電気的な導体６のためのばね力クランプ接続部を形成する。両方のクランプ脚部８，９は１つのクランプばね１０に所属し、該クランプばね１０は２つの支持脚部１１，１２を有している。この支持脚部１１，１２は一方でそれぞれ一方のクランプ脚部８，９と結合されかつ他方では相互に結合されている。図１から解るように両方の支持脚１１，１２は互いにほぼ垂直に延びている。この場合、支持脚１１，１２は接続室３の縁部にてケーシング壁に接触する。クランプばね１０を固定するためにケーシング２は対応して構成された係止ドームを有している。この係止ドームとケーシング壁との間にクランプばね１０が保持されている。

互いに平行に延びている２つの電流ビーム区分１３，１４から成る電流ビーム７とクランプばね１０とは、電流ビーム７が両方のクランプ脚部８，９との間に配置され、接続しようとする導体６の挿込み方向Ｅに対して平行に延びるように配置されかつ構成されている。これにより電流ビーム７は接続室３の内部へ折曲げられたクランプ脚部８，９の間に配置されるのに対し、支持脚部１１，１２は接続室３の縁に支持される。

接続しようとする電気的な導体６が導体導入部４，５を通して接続クランプ１内へ導入されると、導体６はクランプ脚部８，９を押し、これによってクランプ脚部８，９の自由端部と電流ビーム７との間に形成されたクランプ個所が自動的に開放される。次いで接続しようとする導体６の絶縁除去された端部がクランプ脚部８，９のばね力によって必要な圧着力で電流ビーム７に押し付けられる。つまり所望される電気的な接触が与えられる。

２つの互いに曲げ合わされた電流ビーム区分１３，１４から成る電流ビーム７は曲げられた結合領域１５が挿込み方向Ｅとは反対方向に、つまり導体導入部４，５に向かって位置するように配置されている。曲げられた結合領域１５の丸味は有利な形式で、接続しようとする導体６が接続クランプ１へ挿入される場合に電流ビーム７もしくは電流ビーム区分１３，１４と対応するクランプ脚部８，９の自由端部との間のクランプ個所にソフトに導入されるために役立つ。このような形式で接続しようとする電気的な導体６が挿込まれる際に引っ掛かることは簡単な形式で阻止される。

先きに記載しかつ図面に示された、接続室３の縁に接触する両方の支持脚部１１，１２を有するクランプばね１０の構成によって、一方の脚部８，９の変位が他方のクランプ脚部９，８のクランプ力に影響を及ぼさないことが保証されるので、両方のクランプ脚部８，９のばね力が相互に遮断され、ひいては２つの導体６が互いに無関係に各ばね力クランプ接続部に挿込まれることができる。特にこれによって異なる横断面を有する２つの電気的な導体６を接続クランプ１に接続することも可能になる。

図面に示された電気的な接続クランプにはプリント配線板の上での使用が見込まれているので、電流ビーム７は２つのろう付けピン１７を有する差込み部分１６と結合されている。この場合、電流ビーム７と両方のろう付けピン１７を備えた差込み部分１６は、特に図２と図３とから判るように一体の金属部分１８を形成している。もちろん電流ビーム７は接続クランプ１をプリントクランプとして構成しない場合には差込み部分１６と結合される代りにブッシュ部分と結合されていることができる。

簡単な打抜き曲げ部分として製作可能である電流を通す金属部分１８のためには高価な銅合金を使用することができる。この場合、金属部分１８の表面は有利には無鉛のガルバニ式のニッケルもしくは錫層で保護されている。これに対し、同様に一体のクランプばね１０のためにはたいてい、必要なばね力、ひいては必要な接触力を好適に保証するばね鋼、特に高硬質のクロム−ニッケルばね鋼が使用される。クランプばね１０と金属部分１８との予備組立を簡便するためにはクランプばね１０に適当な切欠き１９が打抜かれ、該切欠き１９内へ金属部分１８が挿入されるようになっている。さらに通常はクランプばね１０と金属部分１８との間で溶接点を用いた付加的な結合が行なわれるので両方の部分が相対運動を行なうことはない。

図示しかつ先きに記述した電流ビーム７とクランプばね１０との一体の構成の代りに原則的には２つの個別のクランプばねと２つの個別の電流ビームとが使用されることもできる。この場合にはそれぞれ１つのクランプばねと１つの電流ビームが１つのばね力クランプ接続を形成する。しかし、電流ビーム７とクランプばね１０との先きに述べた一体性は、全部で数の少ない構成部分しか組立てられる必要がなく、これによって電気的な接続クランプ１の製作全体が簡易化されるという利点を有している。

電気的な接続クランプ１のケーシング２内には押し作動部材２０が移動可能に配置されている。この押し作動部材２０は特にクランプ個所を開放するため、ひいては接続された電気的な導体６を解放し、導体６を再び電気的な接続クランプ１から引出すことができるようにするために役立つ。このためには押し作動部材２０は、押し作動部材２０がクランプ脚部８，９を変位させない第１の位置（図４）から接続室３内へ突出する押し作動部材２０の端部がクランプ脚部８，９をそのばね力に抗して変位させる第２の位置（図１）へ押込まれる。接続室３への押し作動部材の押込みは剛性の小さい電気的な導体６を押込もうとするときに、電流ビーム７とクランプ脚部８，９の自由端部との間のクランプ個所を開くためにも好適である。実際には両方のばね力クランプ接続部のための共通の１つの押し作動部材の代りに、それぞれ１つのクランプ個所しか開かれない互いに分離した押し作動部材を設けることも可能である。

押し作動部材２０は作動方向が挿込み方向Ｅに対して平行に延び、押し作動部材２０がクランプ脚部８，９のばね力によって自動的に第２の位置から第１の位置へ押し戻されるようにケーシング２内に配置されている。特に図２から判るように、押し作動部材２０には２つの挿入通路２１，２２が構成されている。この挿入通路２１，２２はケーシング２と一緒に、接続しようとする導体６を挿入する導体導入部４，５を形成する。この場合、図４から判るように導体導入部４，５のほぼ３／４は押し作動部材２０に構成され、導体導入部４，５のほぼ１／４はケーシング２の側壁２３に構成されている。これによって特に小さいラスタ寸法を有する電気的な接続クランプ１が実現される。

さらに図２と図４とからは、押し作動部材２０には工具、特にドライバの先端を差込むための受容部２４が構成されている。これによって押し作動部材２０の押込みは、電気的な接続クランプ１の寸法がきわめて小さい場合にも簡便に可能である。側方からケーシング２へ導入される押し作動部材２０はケーシング２に構成された突起２５で、ケーシング２から引出されることが防止されている。

ケーシング２内には試験差込み部材を導入するための２つの開口２６が設けられている。この開口２６はそれぞれ１つの開口２６を通して１つの試験差込み部材が接続室３における接触個所に差込むことができるように配置されかつ構成されている。図示された接続クランプ１はケーシング２が２つの直交する真っ直ぐな側壁２７，２８と両方の側壁２７，２８を結合する第３の円弧状の周壁２９とを有することによって特にコンパクトな構成形態を有する。この場合には両方の導体導入部４，５は円弧状の周壁２９に配置されている。導体導入部４，５ひいては接続された電気的な導体６並びに電流ビーム７は両方の真っ直ぐな側壁２７，２８に対し４５°の角度を成して延在している。差込み部材１６のろう付けピン１７は、金属部分１８の配置とケーシング２との構成とに応じて両方の真っ直ぐな側壁２７，２８の一方を介してケーシング２の外に出ることができる。これはプリント配線板の上に電気的な接続クランプ１の水平な配置も垂直な配置も可能にする。

図４においては一緒になって１つの接続クランプブロックに結合された３つの接続クランプ１が示されている。このためにはケーシング２に係止ピン３０の形をした係止エレメントと対応する係止孔３１とが構成されている。図２から判るようにケーシング２は１つの側壁２３しか有しておらず、ケーシング２の他方の側面は開放している。ケーシング２の開放したこの側面は隣りの接続クランプ１のケーシング２の側壁によって又は別個の蓋３２によって閉じられ、電気的な接続クランプ１もしくは複数の接続クランプ１から組立てられた接続クランプブロックには必要な保護等級が与えられている。

本発明による電気的な接続クランプの横断面図。 図１の電気的な接続クランプの分解図。 電気的な接続クランプのクランプばねと金属部分との拡大図。 第１図の電気的な接続クランプを横に並べられた状態で示した図。

符号の説明

１ 接続クランプ
２ ケーシング
３ 接続室
４，５ 導体導入部
６ 導体
７ 電流ビーム
８，９ クランプ脚部
１０ クランプばね
１１，１２ 支持脚部
１３，１４ 電流ビーム区分
１５ 結合領域
１６ 差込み部分
１７ ろう付けピン
１８ 金属部分
１９ 切欠き
２０ 押し作動部材
２１，２２ 挿入通路
２３ 側壁
２４ 受容部
２５ 突起
２６ 開口
２７ 側壁
２８ 側壁
２９ 周壁
３０ 係止ピン
３１ 係止孔

Claims (1)

1. ケーシング（２）と、該ケーシング（２）内に構成された１つの接続室（３）と、該接続室（３）内へ接続しようとする電気的な導体（６）を通す２つの導体挿入部（４，５）と、該導体挿入部（４，５）あたり前記接続室（３）内に配置され、それぞれ１つの電流ビーム（７）とクランプばね（１０）の一方のクランプ脚（８，９）とから成る導体接続装置とを有し、前記クランプ脚（８，９）と前記電流ビーム（７）とが、接続しようとする電気的な導体（６）のためにばね力クランプ接続部を形成しており、前記両方のクランプ脚部（８，９）がそれぞれ支持脚部（１１，１２）と結合されており、前記電流ビーム（７）とクランプばね（１０）がそれぞれ１つだけケーシング（２）内に配置されており、前記電流ビーム（７）のそれぞれ片側がそれぞれ１つのクランプ脚部（８，９）と１つのばね力クランプ接続部を形成しており、両方の前記支持脚部（１１，１２）が前記クランプ脚部（８，９）から遠い端部で互いに結合されかつ前記接続室（３）の縁にてケーシング壁に接触しており、前記電流ビーム（７）が前記両方のクランプ脚部（８，９）の間に配置されておりかつ接続しようとする導体（６）の挿込み方向（Ｅ）に対しほぼ平行に延びるように前記電流ビーム（７）とクランプばね（１０）とが配置されかつ構成されている、電気的な接続クランプにおいて、
   前記電流ビーム（７）が互いにほぼ平行に延びる２つの電流ビーム区分（１３，１４）から成り、それぞれ１つの電流ビーム区分（１３，１４）がそれぞれ１つのクランプ脚部（８，９）と１つのばね力クランプ接続部を形成しており、
   両方の電流ビーム区分（１３，１４）が挿込み方向（Ｅ）に対して反対方向に向いた湾曲した結合領域（１５）を介して互いに結合されており、差し込もうとする導体（６）は前記結合領域（１５）の湾曲によってソフトにクランプ個所へ案内されることを特徴とする、電気的な接続クランプ。