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Title:
CONNECTION DEVICE WITH A CASING PART AND CONNECTION ELEMENTS TO BE ATTACHED THERETO AND METHOD OF PRODUCTION OF SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/221606
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a terminal apparatus (1) for connecting an electrical conductor (5) comprising a casing part (2), which forms a plug opening (23) for plugging in the electrical conductor (5), and at least one connection element (4) which can be fastened on the casing part (2) and which is separate from the casing part (2) in a pre-assembly state and has a contact section (40) and an interlocking section (41). The casing part (2) has at least one joining device (22) with which the interlocking section (41) of the at least one connection element (4) can be connected interlockingly to fasten the at least one connection element (4) to the casing part (2) in such a manner that the contact section (40) projects from the casing part (2) for connecting to an electrical assembly (6, 7) differing from the electrical conductor (5).

Inventors:
SCHULTE HANS-HILMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/060946
Publication Date:
November 05, 2020
Filing Date:
April 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT GMBH & CO (DE)
International Classes:
H01R4/00; H01R4/48; H01R12/58; H01R13/03
Foreign References:
DE102010008354A12011-08-18
US20110028050A12011-02-03
DE3447135A11986-05-22
EP3203583A12017-08-09
DE102016108825A12017-11-16
DE102017124549B32019-02-21
Attorney, Agent or Firm:
MUTH, Bruno (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Klemmeneinrichtung (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (5), mit einem Gehäuseteil (2), das eine Stecköffnung (23) zum Anstecken des elektrischen Leiters (5) ausbildet, gekennzeichnet durch zumindest ein an dem Gehäuseteil (2) befestigbares Anschlusselement (4), das in einem Vormontagezustand separat von dem Gehäuseteil (2) vorliegt und einen Kontaktabschnitt (40) und einen Formschlussabschnitt (41) aufweist, wobei das Gehäuseteil (2) zumindest eine Verbindungseinrichtung (22) aufweist, mit der der Formschlussabschnitt (41) des zumindest einen Anschlusselements (4) zum Befestigen des zumindest einen Anschlusselements (4) an dem Gehäuseteil (2) derart formschlüssig verbindbar ist, dass der Kontaktabschnitt (40) zum Verbinden mit einer von dem elektrischen Leiter (5) unterschiedlichen elektrischen Baugruppe (6, 7) von dem Gehäuseteil (2) vorsteht.

2. Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (22) eine Formschlussöffnung (221) aufweist, in der der Formschlussabschnitt (41) in einem Montagezustand, in dem das zumindest eine Anschlusselement (4) an dem Gehäuseteil (2) befestigt ist, formschlüssig einliegt.

3. Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlussabschnitt (41) in dem Montagezustand mit dem Gehäuseteil (2) verstemmt ist.

4. Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlussabschnitt (41) in dem Montagezustand mit dem Gehäuseteil (2) stoffschlüssig verbunden ist.

5. Klemmeneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlussabschnitt (41) in dem Montagezustand durch Bördeln mit dem Gehäuseteil (2) verbunden ist.

6. Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2) aus einem schmelztauchverzinnten oder einem mit einer Zinn- oder Silberbeschichtung vorveredeltem Halbzeug gefertigt ist.

7. Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Anschlusselement (4) eine Beschichtung aufweist.

8. Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einem Material aufweisend Zinn, Silber oder Gold besteht.

9. Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Anschlusselement (4) einen Lötstift zum Verbinden mit einer elektrischen Baugruppe über eine Lötverbindung ausbildet.

10. Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Anschlusselement (4) ein Kontaktelement in Form eines Kontaktstifts oder einer Kontaktbuchse zum steckenden Verbinden mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement (7) ausbildet.

11. Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an dem Gehäuseteil (2) angeordnetes Federelement (3), das einen Klemmschenkel (30) zum klemmenden Verbinden des elektrischen Leiters (5) mit dem Gehäuseteil (2) in der Stecköffnung (23) aufweist.

12. Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (40) entlang einer Längsrichtung (L) erstreckt ist und der Formschlussabschnitt (41) quer zur Längsrichtung (L) einen in zumindest einer Raumrichtung im Vergleich zum Kontaktabschnitt (40) geweiteten Querschnitt aufweist.

13. Bausatz zum Herstellen einer Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Gehäuseteil (2) und einer Mehrzahl von unterschiedlichen, an dem Gehäuseteil (2) befestigbaren Anschlusselementen (4), die jeweils in einem Vormontagezustand separat von dem Gehäuseteil (2) vorliegen und je einen Kontaktabschnitt (40) und einen Formschlussabschnitt (41) aufweisen, wobei das Gehäuseteil (2) zumindest eine Verbindungseinrichtung (22) aufweist, mit der der Formschlussabschnitt (41) jedes der Anschlusselemente (4) zum Befestigen des Anschlusselements (4) an dem Gehäuseteil (2) derart formschlüssig verbindbar ist, dass der Kontaktabschnitt (40) zum Verbinden mit einer von dem elektrischen Leiter (5) unterschiedlichen elektrischen Baugruppe (6, 7) von dem Gehäuseteil (2) vorsteht. 14. Verfahren zum Herstellen einer Klemmeneinrichtung (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (5), aufweisend: Bereitstellen eines Gehäuseteils (2), das eine Stecköffnung (23) zum Anstecken des elektrischen Leiters (5) ausbildet, gekennzeichnet durch: Befestigen zumindest eines einen Kontaktabschnitt (40) und einen Formschlussabschnitt (41) aufweisenden Anschlusselements (4) an dem Gehäuseteil (2), indem der Formschlussabschnitt (41) des zumindest einen Anschlusselements (4) zum Befestigen des zumindest einen Anschlusselements (4) an dem Gehäuseteil (2) derart formschlüssig mit einer Verbindungseinrichtung (22) des Gehäuseteils (2) verbunden wird, dass der Kontaktabschnitt (40) zum Verbinden mit einer von dem elektrischen Leiter (5) unterschiedlichen elektrischen Baugruppe (6, 7) von dem Gehäuseteil (2) vorsteht.

Description:
ANSCHLUSSEINRICHTUNG MIT EINEM GEHÄUSETEIL UND DARAN ANZUBRINGENDEN ANSCHLUSSELEMENTEN UND HERSTELLUNGSVERFAHREN DAFÜR

Die Erfindung betrifft eine Klemmeneinrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Bausatz und ein Verfahren zum Herstellen einer Klemmeneinrichtung.

Eine derartige Klemmeneinrichtung weist ein Gehäuseteil auf, das eine Stecköffnung zum Einstecken des elektrischen Leiters ausbildet.

Eine derartige Klemmeneinrichtung kann beispielsweise als sogenannte Federkraftklemme oder Schraubklemme ausgebildet sein. Eine Federkraftklemme weist ein Federelement auf, das beispielsweise ein Direktstecken eines elektrischen Leiters zum Anschließen des elektrischen Leiters an die Klemmeneinrichtung ermöglicht. Bei einer Schraubklemme kann ein elektrischer Leiter über eine Befestigungsschraube klemmend an der Klemmeneinrichtung festgelegt werden, um den elektrischen Leiter auf diese Weise elektrisch mit dem Gehäuseteil zu kontaktieren.

Eine solche Klemmeneinrichtung soll an eine weitere elektrische Baugruppe, zum Beispiel an eine Leiterplatte angeschlossen werden. Beispielsweise weist eine herkömmliche Klemmeneinrichtung hierzu Anschlusselemente in Form von Stiftelementen auf, die von dem Gehäuseteil vorstehen, einstückig mit dem Gehäuseteil ausgebildet sind und beispielsweise zum Herstellen einer Lötverbindung an zugeordnete Befestigungsstellen, zum Beispiel in Form von Durchkontaktierungen, an der elektrischen Baugruppe anzusetzen sind.

Solche Anschlusselemente werden bei einer herkömmlichen Klemmeneinrichtung beispielsweise durch Stanzen an einem aus einem Halbzeug gefertigten Gehäuseteil geformt und sind somit einstückig mit dem Gehäuseteil verbunden. Das zum Herstellen des Gehäuseteils verwendete Halbzeug besteht beispielsweise aus einem schmelztauchverzinnten oder vorveredeltem Kontaktmetall. Durch das Fertigen der Anschlusselemente mittels Stanzen entstehen an den Anschlusselementen blanke bzw. umschnittene Stanzkanten. Dies schränkt gegebenenfalls die Lötfähigkeit der Anschlusselemente ein.

Wünschenswert ist somit, an einem Gehäuseteil einer Klemmeneinrichtung Anschlusselemente zu verwenden, die eine verbesserte Lötfähigkeit aufweisen und zudem zum Zwecke der Reduzierung der Variantenvielfalt eine unterschiedliche Anschließbarkeit der Klemmeneinrichtung an eine elektrische Baugruppe ermöglichen.

Die DE 10 2017 124 549 B3 beschreibt einen Lötkontakt mit einem Kontaktbereich zur Kontaktierung eines Steckerkontakts und mit wenigstens einer SMD-Lötfläche, die zum Verlöten mit einer Leiterplatte und zur stoffflüssige Verbindung mit einem Lötstift eingerichtet ist. Der Lötkontakt weist wenigstens eine Aussparung zur Aufnahme eines Lötstifts auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klemmeneinrichtung sowie einen Bausatz und ein Verfahren zum Herstellen einer Klemmeneinrichtung zur Verfügung zu stellen, die das Verwenden von unterschiedlich ausgestalteten Anschlusselementen mit einer unter Umständen verbesserten Lötfähigkeit oder elektrischen Kontaktierbarkeit zur Verbindung der Klemmeneinrichtung mit einer elektrischen Baugruppe ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach weist die Klemmeneinrichtung zumindest ein an dem Gehäuseteil befestigbares Anschlusselement auf, das in einem Vormontagezustand separat von dem Gehäuseteil vorliegt und einen Kontaktabschnitt und einen Formschlussabschnitt aufweist. Das Gehäuseteil weist zumindest eine Verbindungseinrichtung auf, mit der der Formschlussabschnitt des zumindest einen Anschlusselements zum Befestigen des zumindest einen Anschlusselements an dem Gehäuseteil derart formschlüssig verbindbar ist, dass der Kontaktabschnitt zum Verbinden mit einer von dem elektrischen Leiter unterschiedlichen elektrischen Baugruppe von dem Gehäuseteil vorsteht.

Die Klemmeneinrichtung kann beispielsweise als Federkraftklemme oder als Schraubklemme ausgebildet sein und ermöglicht das Anschließen eines elektrischen Leiters an das Gehäuseteil. Das Gehäuseteil ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, zum Beispiel einem Metallwerkstoff, gefertigt und bildet eine Stecköffnung aus, in die der elektrische Leiter eingesteckt werden kann, um mit der Klemmeneinrichtung, insbesondere mit dem Gehäuseteil (bei elektrisch leitfähiger Ausgestaltung des Gehäuseteils) zu kontaktieren.

Mit dem Gehäuseteil können ein oder mehrere Anschlusselemente verbunden werden, über die die Klemmeneinrichtung mit einer weiteren, von dem elektrischen Leiter unterschiedlichen elektrischen Baugruppe verbunden werden kann. Ein Anschlusselement kann beispielsweise einen Lötstift verwirklichen, während ein anderes Anschlusselement einen Steckkontakt zum Herstellen einer Steckverbindung mit einer anderen elektrischen Baugruppe ausbildet. Dadurch, dass das Gehäuseteil mit unterschiedlichen Anschlusselementen verbunden werden kann, kann das Gehäuseteil mit einer solchen Auswahl von Anschlusselementen bestückt werden, die für eine vorgesehene Verwendung der Klemmeneinrichtung erforderlich ist. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Variantenvielfalt von vorzusehenden und vorzuhaltenden Gehäuseteilen der Klemmeneinrichtung, weil ein einheitliches Gehäuseteil mit ganz unterschiedlichen Anschlusselementen bestückt werden kann, um die Klemmeneinrichtung auf diese Weise für eine bestimmte, vorgesehene Verwendung anzupassen.

Die modulare Ausgestaltung der Anschlusselemente ermöglicht zudem, das Gehäuseteil der Klemmeneinrichtung, auch bezeichnet als Klemmkäfig, in vergleichsweise günstiger Weise herzustellen, zum Beispiel als Stanzbiegeteil aus einem schmelztauchverzinnten oder vorveredeltem Kontaktmetall. Die Anschlusselemente können hierbei aus einem anderen Material oder mit einer anderen Beschichtung versehen sein und somit gezielt einer besonderen Verwendung angepasst sein. Ein günstig ausgebildetes Gehäuseteil kann somit mit technisch hochwertigen Anschlusselementen ausgestattet werden. Dadurch, dass die Anschlusselemente separat von dem Gehäuseteil gefertigt werden, weisen die Anschlusselemente keine blanken Stanzkanten auf, sondern können in gezielter Weise so angepasst sein, dass sie zum Beispiel als Lötstift für eine günstige Lötbarkeit oder als Steckkontakt für ein steckendes Verbinden mit einem zugeordneten Gegenkontakt geeignet sind.

Das zumindest eine Anschlusselement steht, wenn es an dem Gehäuseteil befestigt ist, so von dem Gehäuseteil vor, dass über das Anschlusselement eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuseteil und einer weiteren elektrischen Baugruppe geschaffen werden kann, beispielsweise einer Leiterplatte oder einem mit der Klemmeneinrichtung zu verbindenden Gegenkontakt. Über das Anschlusselement kann die Klemmeneinrichtung somit an eine zugeordnete elektrische Baugruppe angesetzt und mit der elektrischen Baugruppe verbunden werden.

In einer Ausgestaltung weist die Verbindungseinrichtung des Gehäuseteils eine Formschlussöffnung auf, in der der Formschlussabschnitt des Anschlusselements in einem Montagezustand, in dem das zumindest eine Anschlusselement an dem Gehäuseteil befestigt ist, formschlüssig einliegt. In dem Vormontagezustand liegt das Anschlusselement separat von dem Gehäuseteil vor. Zum Konfigurieren der Klemmeneinrichtung kann eine geeignete Auswahl von Anschlusselementen an Fixiereinrichtungen des Gehäuseteils angesetzt und darüber mit dem Gehäuseteil verbunden werden, sodass in dem Montagezustand eine Klemmeneinrichtung mit an dem Gehäuseteil befestigten Anschlusselementen vorliegt.

Das Gehäuseteil kann hierbei mehrere Verbindungseinrichtungen mit jeweils einer Formschlussöffnung aufweisen, die an unterschiedlichen Orten am Gehäuseteil angeordnet sind und ein Anbringen von Anschlusselementen an unterschiedlichen Orten und mit unterschiedlicher Ausrichtung an dem Gehäuseteil ermöglichen. Dadurch, dass der Formschlussabschnitt eines Anschlusselements in einer zugeordneten Formschlussöffnung der Verbindungseinrichtung des Gehäuseteils einliegt, wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäuseteil geschaffen, sodass das Anschlusselement an dem Gehäuseteil festgelegt ist.

Zur Fixierung des Anschlusselements in einer zugeordneten Verbindungseinrichtung des Gehäuseteils kann der Formschlussabschnitt des Anschlusselements in dem Montagezustand, in dem das Anschlusselement an dem Gehäuseteil befestigt ist, mit dem Gehäuseteil verstemmt sein. Durch (Kalt-)Verstemmen, beispielsweise durch einen Prägevorgang, kann der Formschlussabschnitt so plastisch verändert sein, dass darüber das Anschlusselement an dem Gehäuseteil fest und belastbar fixiert ist.

Zusätzlich oder alternativ kann der Formschlussabschnitt in dem Montagezustand mit dem Gehäuseteil stoffschlüssig verbunden sein, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben.

Wiederum zusätzlich oder alternativ kann der Formschlussabschnitt in dem Montagezustand durch Bördeln mit dem Gehäuseteil verbunden sein. Unter Bördeln wird ein plastischer Verformungsvorgang an dem Formschlussabschnitt verstanden, im Rahmen dessen der Formschlussabschnitt an einem Randbereich so umgeformt wird, dass der Formschlussabschnitt einen die Formschlussöffnung der Verbindungseinrichtung des Gehäuseteils begrenzenden Rand zumindest teilweise umgreift.

In einer Ausgestaltung ist das Gehäuseteil aus einem schmelztauchverzinnten Halbzeug gefertigt. Das Gehäuseteil kann beispielsweise aus dem schmelztauchverzinnten Halbzeug als Stanzbiegeteil durch Stanzen und anschließendes Formen geformt sein. Das Gehäuseteil bildet beispielsweise einen Klemmkäfig aus, der die Stecköffnung definiert, in die ein elektrischer Leiter zum Anschließen an die Klemmeneinrichtung eingesteckt werden kann und der beispielsweise eine U-Form mit einem Boden und senkrecht dazu erstreckten Seitenwandungen ausbildet. Eine Schmelztauchverzinnung (auch bezeichnet als Feuerverzinnung) wird üblicherweise aus flüssigem Zinn (zum Beispiel durch Tauchen in einem Tiegel) aufgebracht.

In anderer Ausgestaltung kann das Gehäuseteil auch aus einem vorveredeltem Halbzeug gefertigt sein. Ein vorveredeltes Halbzeug besteht zum Beispiel aus einem galvanisch verzinnten Material, das mit Heißluft umschmolzen wird (sogenanntes Reflow Zinn). Alternativ kann auch ein Silbermaterial zur Vorveredelung verwendet werden.

In einer Ausgestaltung weist das zumindest eine Anschlusselement eine Beschichtung, beispielsweise aus einem Material aufweisend Zinn, Silber oder Gold, auf.

Dient das Anschlusselement als Lötstift, kann das Anschlusselement an seinem Kontaktabschnitt beispielsweise eine Zinnbeschichtung aufweisen. Die Beschichtung wird hierbei nach dem Herstellen der Grundform des Anschlusselements, beispielsweise mittels Stanzen aus einem Kontaktblech oder aus einem Draht aufgebracht, sodass das Anschlusselement keine blanken Stanzkanten aufweist, sondern insbesondere im Bereich seines Kontaktabschnitts vollflächig mit der Beschichtung versehen ist. Ein als Lötstift ausgebildetes Anschlusselement ist an seinem Kontaktabschnitt stiftförmig ausgebildet und kann beispielsweise in eine Stecköffnung einer Leiterplatte eingesteckt werden, um eine Lötverbindung im Sinne einer Through-Hole- (THT) oder Through-Hole- Reflow (THR) - Verbindung zu schaffen. Ein Lötstift kann alternativ auch zur Herstellung einer SMD-Verbindung (SMD steht für Surface Mounted Device) dienen.

Anstatt als Lötstift kann das Anschlusselement auch als sogenannter SKEDD-Anschluss oder Einpresskontakt zum Verbinden mit einer Leiterplatte ohne Löten ausgebildet sein.

Bei Anschlusselementen, bei denen der Kontaktabschnitt als Kontaktstift oder als Kontaktbuchse geformt ist, kann beispielsweise eine Silber- oder Gold-Beschichtung für eine niederohmige elektrische Kontaktierbarkeit vorgesehen sein. Ein solches einen Kontaktstift oder eine Kontaktbuchse aufweisendes Anschlusselement dient zum steckenden Verbinden mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement einer elektrischen Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte oder einer elektrischen Leitung. Der Formschlussabschnitt des Anschlusselements dient dazu, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäuseteil herzustellen. Der Formschlussabschnitt kann beispielsweise als Amboss geformt sein und in eine komplementäre Formschlussöffnung der Verbindungseinrichtung des Gehäuseteils eingesetzt werden. Alternativ kann der Formschlussabschnitt kreisrund, dreieckig, viereckig oder auf andere Weise so ausgebildet sein, dass durch Einsetzen des Formschlussabschnitts in eine zugeordnete Formschlussöffnung des Gehäuseteils eine formschlüssige, belastbare Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäuseteil geschaffen wird.

Der Kontaktabschnitt des Anschlusselements ist, in einer Ausgestaltung, längs entlang einer Längsrichtung erstreckt und weist beispielsweise eine Stiftform oder eine Buchsenform auf, mit der der Kontaktabschnitt bei montierter Klemmeneinrichtung von dem Gehäuseteil entlang der Längsrichtung vorsteht. Der Formschlussabschnitt schließt entlang der Längsrichtung an den Kontaktabschnitt an und weist quer zur Längsrichtung in zumindest einer Raumrichtung einen geweiteten Querschnitt auf. Der Formschlussabschnitt steht somit quer zur Längsrichtung gegenüber dem Kontaktabschnitt (zumindest im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Kontaktabschnitt und dem Formschlussabschnitt) vor, sodass durch Einsetzen des Formschlussabschnitts in eine zugeordnete Formschlussöffnung einer Verbindungseinrichtung des Gehäuseteils eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäuseteil entlang der Längsrichtung geschaffen werden kann.

In einer Ausgestaltung ist die Klemmeneinrichtung als Federkraftklemme ausgebildet und weist ein an dem Gehäuseteil angeordnetes Federelement auf. Das Federelement bildet einen Klemmschenkel aus, der zum Beispiel über einen Verbindungsabschnitt mit dem Gehäuseteil verbunden ist und elastisch ausgelenkt werden kann, um bei einem Anstecken eines elektrischen Leiters in die Stecköffnung des Gehäuseteils eine klemmende Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und dem Gehäuseteil zu schaffen und den elektrischen Leiter auf diese Weise mechanisch an der Klemmeneinrichtung festzulegen und elektrisch mit der Klemmeneinrichtung zu kontaktieren.

In anderer Ausgestaltung kann die Klemmeneinrichtung auch als Schraubklemme ausgebildet sein, bei der ein in die Stecköffnung des Gehäuseteils eingesteckter elektrischer Leiter über ein Befestigungselement in Form einer Schraube an der Klemmeneinrichtung fixiert werden kann.

Ein Bausatz zum Herstellen einer Klemmeneinrichtung nach der vorangehend beschriebenen Art umfasst vorzugsweise ein Gehäuseteil und eine Mehrzahl von unterschiedlichen, an dem Gehäuseteil befestigbaren Anschlusselementen, die jeweils in einem Vormontagezustand separat von dem Gehäuseteil vorliegen und je einen Kontaktabschnitt und einen Formschlussabschnitt aufweisen, wobei das Gehäuseteil zumindest eine Verbindungseinrichtung aufweist, mit der der Formschlussabschnitt jedes der Anschlusselemente zum Befestigen des Anschlusselements an dem Gehäuseteil derart formschlüssig verbindbar ist, dass der Kontaktabschnitt zum Verbinden mit einer von dem elektrischen Leiter unterschiedlichen elektrischen Baugruppe von dem Gehäuseteil vorsteht.

Im Rahmen eines solchen Bausatzes liegt somit ein Gehäuseteil mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Anschlusselementen vor. Das Gehäuseteil kann wahlweise mit einem oder mit mehreren der Anschlusselemente bestückt werden, sodass das Gehäuseteil durch Auswahl von Anschlusselementen in geeigneter Weise für eine bestimmte Verwendung an einer elektrischen Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte, konfiguriert werden kann.

Durch Bereitstellen eines solchen Bausatzes kann die Variantenvielfalt insbesondere des Gehäuseteils in erheblichem Maße reduziert werden, da ein einziges, einheitliches Gehäuseteil durch Bestückung mit unterschiedlichen Anschlusselementen in ganz unterschiedlicher Weise verwendet werden kann.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen einer Klemmeneinrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters gelöst. Das Verfahren weist hierbei auf: Bereitstellen eines Gehäuseteils, das eine Stecköffnung zum Einstecken des elektrischen Leiters ausbildet; und Befestigen zumindest eines einen Kontaktabschnitt und einen Formschlussabschnitt aufweisenden Anschlusselements an dem Gehäuseteil, indem der Formschlussabschnitt des zumindest einen Anschlusselements zum Befestigen des zumindest einen Anschlusselements an dem Gehäuseteil derart formschlüssig mit einer Verbindungseinrichtung des Gehäuseteils verbunden wird, dass der Kontaktabschnitt zum Verbinden mit einer von dem elektrischen Leiter unterschiedlichen elektrischen Baugruppe von dem Gehäuseteil vorsteht. Die vorangehend für die Klemmeneinrichtung und den Bausatz beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen finden analog auch auf das Verfahren Anwendung, sodass diesbezüglich auf das vorangehend Ausgeführte verwiesen werden soll.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Klemmeneinrichtung mit einem Gehäuseteil und einem an dem Gehäuseteil zu befestigenden Anschlusselement;

Fig. 2 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Klemmeneinrichtung mit an einem Gehäuseteil befestigten Anschlusselementen;

Fig. 3 eine Ansicht eines Gehäuseteils vor Anbringen eines Anschlusselements;

Fig. 4 eine Ansicht eines Gehäuseteils mit einem daran angebrachten

Anschlusselement;

Fig. 5 eine Ansicht eines Gehäuseteils einer Klemmeneinrichtung mit daran angebrachten Anschlusselementen, an einer elektrischen Baugruppe in Form einer Leiterplatte;

Fig. 6 eine andere Ansicht der Anordnung gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine Ansicht eines Gehäuseteils einer Klemmeneinrichtung mit einem

Anschlusselement in Form eines Steckkontakts; und

Fig. 8-16 Ansichten von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen von

Anschlusselementen zum Befestigen an einem Gehäuseteil einer Klemmeneinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Klemmeneinrichtung 1 , die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Federkraftklemme ausgebildet ist und ein Gehäuseteil 2 sowie ein daran angeordnetes Federelement 3 aufweist. Das Gehäuseteil 2 weist einen Boden 20 und senkrecht zum Boden 20 erstreckte Seitenwandungen 21 auf, die durch Umbiegen des als Stanzbiegeteil aus einem Kontaktblech gefertigten Gehäuseteils 2 einstückig mit dem Boden 20 geformt sind. Das Federelement 3 ist aus einem Federstahl geformt und weist einen Klemmschenkel 30 sowie einen Verbindungsschenkel 31 auf, über den das Federelement 3 an den Seitenwandungen 21 des Gehäuseteils 2 festgelegt ist derart, dass der Klemmschenkel 30 in eine zwischen den Seitenwandungen 21 gebildete Stecköffnung 23 hineinragt und bei Einstecken eines elektrischen Leiters 5 in die Stecköffnung 23 elastisch auslenkbar ist, um den elektrischen Leiter 5 mechanisch an dem Gehäuseteil 2 zu arretieren und elektrisch mit dem Gehäuseteil 2 zu kontaktieren.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der elektrische Leiter 5 in eine Steckrichtung E in die Stecköffnung 23 zwischen den Seitenwandungen 21 eingesteckt werden, um auf diese Weise den elektrischen Leiter 5 durch Wechselwirken mit dem Federelement 3 an die Klemmeneinrichtung 1 anzuschließen.

Das Gehäuseteil 2 weist Verbindungseinrichtungen 22 in Form von an den Seitenwandungen 21 oder am Boden 20 geformten Vertiefungen oder Durchbrüchen auf, in die Anschlusselemente 4 zum Verbinden des Gehäuseteils 2 mit einer weiteren elektrischen Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte, eingesetzt werden können. Die Verbindungeinrichtungen 22 können hierbei an ganz unterschiedlichen Stellen an dem Gehäuseteil 2 angebracht sein, beispielsweise an einer oder an beiden Wandungen 21 oder am Boden 20 und dabei an jeder beliebigen Kante. Die Verbindungseinrichtungen 22 können als Vertiefungen in die jeweilige Seitenwandung 21 oder den Boden 20 eingeformt sein (und sich nicht durch die gesamte Wandungsstärke der jeweiligen Seitenwandung 21 oder des Bodens 20 hindurcherstrecken) oder können als Durchbrüche sich über die gesamte Wandungsstärke durch die jeweilige Seitenwandung 21 oder den Boden 20 hindurcherstrecken.

Während Fig. 1 ein Anschlusselement 4 vor Anbringen an einer zugeordneten Fixiereinrichtung 22 am Gehäuseteil 2 darstellt, zeigt Fig. 2 eine beispielhafte Anordnung, bei der mehrere Anschlusselemente 4 an unterschiedliche Verbindungseinrichtungen 22 an dem Gehäuseteil 2 angesetzt und auf diese Weise mit dem Gehäuseteil 2 verbunden sind.

Bezugnehmend auf Fig. 3, weist jedes Anschlusselement 4 einen Kontaktabschnitt 40 zum Verbinden mit einer zugeordneten, weiteren elektrischen Baugruppe und einem an den Kontaktabschnitt 40 anschließenden Formschlussabschnitt 41 auf. Der Kontaktabschnitt 40 erstreckt sich längs entlang einer Längsrichtung L. Der Formschlussabschnitt 41 weist einen in zumindest einer Raumrichtung quer zur Längsrichtung L geweiteten Querschnitt auf, sodass der Formschlussabschnitt 41 quer zur Längsrichtung L gegenüber dem Kontaktabschnitt 40 vorsteht und dadurch formschlüssig in eine zugeordnete, komplementäre Formschlussöffnung 221 einer zugeordneten Fixiereinrichtung 22 des Gehäuseteils 2 eingesetzt werden kann. Der Kontaktabschnitt 40 kommt hierbei in einer Aufnahmetaschen 220 der Fixiereinrichtung 22 zu liegen, sodass das Anschlusselement 4 mittels des Formschlussabschnitts 41 und dessen Eingriff in die zugeordnete Formschlussöffnung 221 der Fixiereinrichtung 22 entlang der Längsrichtung L zu dem Gehäuseteil 2 festgelegt ist.

Zur Fixierung kann der Formschlussabschnitt 41 in der Formschlussöffnung 221 des Gehäuseteils 2 beispielsweise mittels Prägen kaltverstemmt werden, wie dies beispielhaft in der schematischen Ansicht gemäß Fig. 4 dargestellt ist. Zusätzlich oder alternativ zu einem solchen Verstemmen kann das Anschlusselement 4 beispielsweise stoffschlüssig durch Schweißen, Löten oder Kleben oder auch kraftschlüssigen/formschlüssig durch Bördeln an der Fixiereinrichtung 22 zu dem Gehäuseteil 2 festgelegt werden.

Durch Verwendung solcher modularer Anschlusselemente 4 kann die Fertigung des Gehäuseteils 2 von der Herstellung der Anschlusselemente 4 separiert werden. Dies ermöglicht, das Gehäuseteil 2 kostengünstig zum Beispiel aus einem schmelztauchverzinnten Halbzeug zu fertigen und sodann mit gegebenenfalls hochwertigen, für eine bestimmte Anwendung angepassten Anschlusselementen 4 zu verbinden. Der Anschlusselemente 4 können hierbei mit einer besonderen Beschichtung, beispielsweise einer Beschichtung aus einem Zinnmaterial, einem Silbermaterial oder einem Goldmaterial versehen sein, um die Anschlusselemente 4 zum Beispiel zum Herstellen einer Lötverbindung oder für einen niederohmigen Steckkontakt anzupassen.

Wie beispielhaft in Fig. 5 und 6 dargestellt, können Anschlusselemente 4, die an dem Gehäuseteil 2 zu befestigen sind, als Lötstifte zum Verbinden mit einer elektrischen Baugruppe in Form einer Leiterplatte 6 dienen. Anschlusselemente 4, die über Fixiereinrichtungen 22 mit dem Gehäuseteil 2 verbunden sind und mit ihren Kontaktabschnitten 40 von dem Gehäuseteil 2 vorstehen, können hierzu in Öffnungen 60 der Leiterplatte 6 eingesteckt werden, um Lötverbindungen im Sinne einer Through-Hole- Verbindung (THT oder THR) zu schaffen. Bei Ausbildung als Lötstifte sind die Anschlusselemente 4 beispielsweise mit einer Beschichtung aus einem Zinnmaterial, das eine günstige Lötbarkeit ermöglicht, versehen.

Anstatt als Lötstifte können die Anschlusselemente 4 bei der Anordnung gemäß Fig. 5 und 6 auch Anschlüsse im Sinne von SKEDD-Anschlüssen oder Einpresskontakten dienen, die ohne Löten mit der Leiterplatte 6 zu verbinden sind.

Die Anschlusselemente 4 können, wie in der schematischen Ansicht gemäß Fig. 7 dargestellt, auch zur Bereitstellung von Steckkontakten zum steckenden Verbinden mit einem Gegenkontaktelement 70 einer elektrischen Baugruppe 7, zum Beispiel einer Leiterplatte, dienen. In diesem Fall ist der Kontaktabschnitt 40 zum Beispiel durch einen Kontaktstift oder eine Kontaktbuchse ausgebildet und kann auf diese Weise steckend mit dem Gegenkontaktelement 70 verbunden werden. In diesem Fall kann der Kontaktabschnitt 40 beispielsweise eine Beschichtung aus einem Silbermaterial oder einem Goldmaterial aufweisen, um eine hochqualitative elektrische Kontaktierung mit dem Gegenkontaktelement 70 zu ermöglichen.

Wie aus Fig. 8 bis 16 ersichtlich, können die Anschlusselemente 4 ganz unterschiedlich ausgestaltet sein.

Fig. 8 und 9 zeigen hierbei Anschlusselemente 4 mit Kontaktabschnitten 40 in Form von Steckkontakten, die als Kontaktbuchsen ausgebildet sind und Kontaktlamellen 400 zum steckenden Verbinden und elektrischen Kontaktieren mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement aufweisen. Die Kontaktlamellen 400 sind beispielsweise über einen Schaft 401 mit dem Formschlussabschnitt 41 verbunden und in den Beispielen gemäß Fig. 8 und 9 unterschiedlich geformt und dimensioniert.

Fig. 10 bis 14 zeigen Anschlusselemente 4 mit Kontaktabschnitten 40 in Form von Kontaktstiften zum steckenden Verbinden mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement in Form einer Kontaktbuchse oder zum Herstellen einer Lötverbindung. Die Kontaktabschnitte 40 sind hierbei unterschiedlich geformt, beispielsweise angespitzt (Fig. 11), in einem mittleren Abschnitt schräg erstreckt (Fig. 12), mit einem Kopf 402 an einem von dem Formschlussabschnitt 41 abliegenden Ende versehen (Fig. 13) oder mittels einer Öffnung 403, die federnde Abschnitte 404 voneinander trennt, abschnittsweise in Querrichtung elastisch ausgebildet (Fig. 14). Der Formschlussabschnitt 41 dient zum Einsetzen des Anschlusselements 4 in eine komplementäre Formschlussöffnung 221 der Fixiereinrichtung 22 des Gehäuseteils 2 und somit zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Anschlusselement 4 und dem Gehäuseteil 2, wobei beispielsweise durch Verstemmen des Formschlussabschnitts 41 die Verbindung zusätzlich und belastbar fixiert sein kann. Während bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 8 bis 14 der Formschlussabschnitt 41 als Amboss mit einem trapezförmigen Querschnitt geformt ist, kann der Formschlussabschnitt 41 im Querschnitt auch rund (kreisrund oder oval, siehe Fig. 15) oder eckig (viereckig wie bei dem Beispiel gemäß Fig. 16 oder auch dreieckig oder fünfeckig etc.) geformt sein.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in beliebig anderer Weise verwirklichen.

Eine Klemmeneinrichtung der beschriebenen Art dient zum Anschließen eines elektrischen Leiters, wobei ein oder mehrere Anschlusselemente zum Verbinden der Klemmeneinrichtung an einer weiteren elektrischen Baugruppe vorgesehen sein können. Im Rahmen eines Bausatzes können hierbei zusammen mit einem Gehäuseteil ganz unterschiedliche Anschlusselemente zur Verfügung gestellt werden, sodass ein Gehäuseteil mit einer Auswahl von Anschlusselementen bestückt und dadurch in geeigneter Weise konfiguriert werden kann. Ein einheitliches Gehäuseteil kann somit zusammen mit ganz unterschiedlichen Anschlusselementen verwendet werden, sodass die Klemmeneinrichtung einer bestimmten Verwendung angepasst werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Klemmeneinrichtung

2 Gehäuseteil (Klemmkäfig)

20 Boden

21 Wandung

22 Verbindungseinrichtung

220 Aufnahmetasche

221 Formschlussöffnung

23 Stecköffnung

3 Federelement

30 Klemmschenkel

31 Verbindungsschenkel

4 Anschlusselement

40 Kontaktabschnitt

400 Kontaktlamellen

401 Schaft

402 Kopf

403 Öffnung

404 Federabschnitte

41 Formschlusselement

410 Verstemmter Bereich

5 Elektrische Leitung

6 Elektrische Baugruppe (Leiterplatte)

60 Öffnung (Through-Hole)

7 Elektrische Baugruppe

70 Gegenkontaktelement

E Steckrichtung

L Längsrichtung