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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere
Reihenklemme, mit einem Federkraftelement zum Anklemmen eines eingeführten
Leiters und mit einem Klemmengehäuse mit einem das Federkraftelement
aufnehmenden Aufnahmeraum, wobei das Federkraftelement einen als
Widerlager für die Klemmung des Leiters dienenden Anlageschenkel
und einen die Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel aufweist, wobei
zur Aufbringung der Klemmkraft der Klemmschenkel entgegen der Federkraft
mittels eines Betätigungselements bewegbar ist.
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Aus
der
DE 198 38 008
B4 ist eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere für
den Einsatz auf Leiterplatten, bekannt, mit einem Federkraftelement
in Gestalt einer in ein Klemmengehäuse eingesetzten Kastenfeder,
aus deren Wandung zumindest ein federnder Klemmschenkel freigeschnitten
ist, der in das Kasteninnere hinein in Richtung zu einem gegenüberliegenden
Widerlager eingebogen ist und der ein freies Klemmende hat, zwischen
dem und dem Widerlager ein elektrischer Leiter einspannbar ist,
wobei in der Kastenfeder ein in der Längsrichtung des Klemmschenkels
zu dessen Klemmende hin verschiebliches Betätigungsteil
angeordnet ist. Das Betätigungsteil ragt aus einer an der
Anlenkseite des Klemmschenkels befindlichen Öffnung der
Kastenfeder mit einem Drückerende heraus und schiebt sich
beim Eindrücken mit seinem Innenende als Keil zwischen
das Widerlager und den Klemmschenkel unter dessen Wegheben vom Widerlager,
wobei das Betätigungsteil einen Durchlasskanal für
die Durchführung des Leiters aufweist. Der Durchlasskanal des
Betätigungsteils erstreckt sich von einer Leitereinführöffnung
am Drückerende bis zu einer Leiteraustrittsöffnung
am Innenende des Betätigungsteils. Das Betätigungsteil
ist dabei über seitlich angeordnete Riegelstücke
verschieblich in Begrenzungsöffnungen der Kastenfeder gehalten,
so dass die Kastenfeder und das Betätigungsteil als eine
Baueinheit ausgebildet sind. Das Betätigungsteil wirkt
hierbei in Form eines Keils mit dem Klemmschenkel der Kastenfeder
zusammen. Eine derartige Anschlussklemme weist jedoch einen sehr
komplizierten Aufbau auf, wobei hierbei die Kastenfeder unmittelbar
an dem betätigungsteil befestigt ist und das Klemmengehäuse unabhängig
von dem Betätigungsteil in der Anschlussklemme befestigt
ist.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Anschlussklemme,
insbesondere Reihenklemme, zur Verfügung zu stellen, welche
sich durch einen einfachen Aufbau mit einer aus wenigen Teilen bestehenden
Konstruktion auszeichnet mittels der ein einfaches Einklemmen des
Leiters möglich ist.
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Die
erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme,
insbesondere Reihenklemme, weist ein Federkraftelement zum Anklemmen
eines eingeführten Leiters und ein Klemmengehäuse
mit einem das Federkraftelement aufnehmenden Aufnahmeraum auf, wobei
das Federkraftelement einen als Widerlager für die Klemmung
des Leiters dienenden Anlageschenkel und einen die Klemmkraft aufbringenden
Klemmschenkel aufweist, wobei zur Aufbringung der Klemmkraft der
Klemmschenkel entgegen der Federkraft mittels eines Betätigungselements
bewegbar ist. Das Betätigungselement ist dabei kastenförmig
ausgebildet, wobei das Betätigungselement eine Innenkontur
aufweist, welche eine an die Form des Federkraftelements angepasste
Ausnehmung aufweist, wobei mittels der Innenkontur der Klemmschenkel
des Federkraftelements entgegen der Federkraft bewegbar ist.
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Das
Federkraftelement ist dabei vorzugsweise als Biegefeder ausgestaltet,
wobei der eingeführte Leiter zwischen dem Klemmschenkel
und einem in die Anschlussklemme eingeführten Strombalken
anklemmbar ist. Das Klemmengehäuse weist vorzugsweise eine
kastenförmige Struktur mit fünf Seitenflächen
und einem Aufnahmeraum auf, welcher durch die Seitenflächen
gebildet wird, in welchem das Federkraftelement und der eingeführte
Strombalken angeordnet sind. Nach oben hin ist das Klemmengehäuse
geöffnet. Nach oben hin geschlossen wird das Klemmengehäuse
durch das Betätigungselement, welches ebenfalls mit fünf
Seitenflächen kastenförmig ausgebildet ist und
nach unten hin geöffnet ist, so dass das Betätigungselement
und das Klemmengehäuse derart miteinander verbunden werden
können, dass das Betätigungselement vorzugsweise
die gesamte obere Seitenfläche des Klemmengehäuses abdeckt,
indem die beiden kastenförmigen Bauteile derart ineinander
gesteckt werden können, dass sie einen hohlen Innenraum
zur Verfügung stellen, welcher den Aufnahmeraum beinhal tet.
Mittels des erfindungsgemäßen Betätigungselements
können somit zwei Zwecke erfüllt werden, dass
Betätigen des Klemmschenkels des Federkraftelements und
das Verschließen des Klemmengehäuses, so dass
kein zusätzliches Abdeckungselement erforderlich ist. Die Betätigung
des Klemmschenkels kann dabei ohne großen konstruktiven
Aufwand erfolgen, indem das Betätigungselement eine Innenkontur
aufweist, welche eine an die Form des Federkraftelements angepasste
Ausnehmung aufweist, wobei mittels der Innenkontur der Klemmschenkel
des Federkraftelements entgegen der Federkraft bewegbar ist. Die Ausnehmung
ist dabei vorzugsweise an die Form des Klemmschenkels des Federkraftelements
angepasst, so dass insbesondere durch die Form der Ausnehmung der
Klemmschenkel bewegbar ist. Zusätzliche Betätigungsmittel
sind dadurch bei der erfindungsgemäßen Anschlussklemme
nicht erforderlich, so dass sich die Anschlussklemme durch einen
einfachen Aufbau mit einer aus wenigen Teilen bestehenden Konstruktion
auszeichnet, mittels der ein einfaches Einklemmen eines eingeklemmenten
Leiters möglich ist.
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Um
das Betätigen des Klemmschenkels zu vereinfachen, weist
die Innenkontur des Betätigungselements nach einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung ein Schiebeelement auf, welches an dem Klemmschenkel
anliegen kann und über welches eine Kraft entgegengesetzt
zur Federkraft aufbringbar ist. Das Schiebeelement ist vorzugsweise
ein Teil der Innenkontur, wobei sich das Schiebeelement vorzugsweise
formsteif in die Innenkontur des Betätigungselements einfügt
und vorzugsweise im ungeklemmten Zustand des Leiters als auch im
geklemmten Zustand des Leiters an der Oberfläche des Klemmschenkel
des Federkraftelements anliegt, so dass die Bewegung des Klemmeschenkels
kontrolliert mittels des Schiebeelements ausgeführt werden kann.
Zur Bewegung des Klemmschenkels entgegen der Federkraft wird das
Betätigungselement derart verfahren, dass das Schiebeelement
auf den Klemmschenkel drückt und entlang der Oberfläche
des Klemmschenkels geführt wird, um den Klemmschenkel mit
einer möglichst gleichmäßigen Kraft entgegen der
Federkraft zu bewegen. Das Schiebeelement kann dabei im Wesentlichen
keilförmig ausgebildet sein, wobei eine Flanke des Keils
auf der Oberfläche des Klemmschenkels anliegen kann.
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Das
Federkraftelement ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung als ein gebogenes Federstahlband mit einem im Wesentlichen
halbkreisförmigen Biegebereich zwischen Klemmschenkel und
Anlageschenkel ausgebildet, wobei die Form der Ausnehmung in der
Innenkontur des Betätigungselements der Form des Biegebereichs
angepasst ist, so dass im geklemmten Zustand des eingeführten
Leiters die Innenkontur des Betätigungselements an dem
Federkraftelement anliegen kann. Die Ausnehmung stellt somit zumindest im
Biegebereich des Federkraftelements einen Teilbereich einer Negativform
des Federkraftelements dar. Die Ausnehmung weist vorzugsweise die
gleiche Wölbung auf wie der Biegebereich, so dass vorzugsweise
im geklemmten Zustand des eingeführten Leiters die Innenkontur
des Betätigungselements an dem Federkraftelement anliegen
kann. Dadurch, dass die Ausnehmung an die Form des Biegebereichs
des Federkraftelements angepasst ist, kann das Federkraftelement
optimal mittels des Betätigungselements in seiner Bewegung
geführt werden. Liegt die Ausnehmung an dem Federkraftelement
an, wird das Federkraftelement durch die Ausnehmung und dadurch
durch das Betätigungselement gestützt und die
auf das Federkraftelement wirkende Spannung kann reduziert werden,
indem diese an das anliegende Betätigungselement abgegeben
wird.
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Das
Betätigungselement ist unmittelbar an dem Klemmengehäuse
angeordnet, wobei nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
das Betätigungselement verschiebbar an dem Klemmengehäuse
befestigt ist. Das Betätigungselement ist dabei vorzugsweise
an mindestens zwei seiner Seitenflächen an zwei entsprechenden
Seitenflächen des Klemmengehäuses verschiebbar
befestigt. Die Verschiebebewegung des Betätigungselements
erfolgt vorzugsweise in Richtung der Einführrichtung des Leiters
in den Aufnahmeraum des Klemmengehäuses. Dadurch, dass
das Betätigungselement verschiebbar unmittelbar an dem
Klemmengehäuse befestigt ist, ist keine zusätzliche
Führung des Betätigungselements notwendig.
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Um
eine kontrollierte Bewegung des Betätigungselements zu
ermöglichen, weist das Betätigungselement nach
einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zwei Rastelele mente
und das Klemmengehäuse zwei Ausnehmungen auf, wobei die
Rastelemente innerhalb der Ausnehmungen bewegbar angeordnet sind.
Die Rastelemente sind dabei innerhalb der Ausnehmungen geführt,
so dass die Bewegung des Betätigungselements durch das
Zusammenspiel zwischen Ausnehmung und Rastelement vorgegeben ist.
Die Rastelemente sind vorzugsweise an der Außenseite zweier
gegenüberliegender Seitenflächen des Betätigungselements
ausgebildet. Die Ausnehmungen sind an zwei entsprechenden Seitenflächen
des Klemmengehäuses vorgesehen. Im ungeklemmten Zustand
liegen die Rastelemente vorzugsweise an der oberen Kante der Ausnehmungen
an. Soll der Klemmschenkel zum Klemmen eines Leiters entgegen der
Federkraft betätigt werden, wird das Betätigungselement
soweit nach unten bewegt, bis die Rastelemente an der unteren Kante
der Ausnehmungen anliegen, so dass der Leiter in den Aufnahmeraum
des Klemmengehäuse geführt werden kann. Um den
Leiter festzuklemmen, kann sich das Betätigungselement
in Abhängigkeit der Dicke des Leiters wieder ein wenig
in Richtung nach oben bewegen, bis der Leiter fest eingeklemmt ist.
Mit der erfindungsgemäßen Anschlussklemme ist
es somit möglich, Leiter mit unterschiedlichsten Durchmessern
sicher anzuklemmen.
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Um
einen möglichst kompakten Aufbau zu erzielen, ist die Leitereinführöffnung
zum Einführen des Leiters in die Anschlussklemme in das
Betätigungselement integriert und nicht in das Klemmengehäuse.
Ist der eingeführte Leiter knickfest ausgebildet, kann
dadurch, dass die Leitereinführöffnung in dem
Betätigungselement integriert ist, das Betätigungselement
bereits durch das Einführen des Leiters derart bewegt werden,
dass der Klemmschenkel entgegen der Federkraft bewegt wird, ohne,
dass mittels eines zusätzlichen Betätigungswerkzeugs
auf das Betätigungselement Kraft ausgeübt werden muss.
Dadurch ist ein besonders schnelles und einfaches Anklemmen eines
Leiters möglich.
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Das
Betätigungselement kann ferner gemäß einer
weiteren Ausgestaltung eine Ausnehmung aufweisen, in welche ein
Betätigungswerkzeug zum Betätigen des Betätigungselements
einführbar ist, mittels welchem Kraft auf das Betätigungselement
ausgeübt werden kann. Die Ausnehmung kann in Form einer
tieferen Nut ausgestaltet sein, in welche ein Schraubendreher als
Betätigungswerkzeug einführbar ist. Die Ausnehmung
ist dabei vorzugsweise auf der gleichen Seitenfläche des
Betätigungselements angeordnet, auf welcher auch die Leitereinführöffnung
angeordnet ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungselement
als Deckel für das Klemmengehäuses ausgebildet.
Dazu greifen vorzugsweise vier der fünf Seitenflächen
des Betätigungselements in vier der fünf Seitenflächen
des Klemmengehäuses ein, so dass mittels des Betätigungselements
eine möglichst vollständige und dichte Abdeckung
des Klemmengehäuses erfolgt. Ein zusätzlicher
Deckel ist somit nicht erforderlich, wodurch ein Bauteil eingespart
werden kann.
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Innerhalb
des Aufnahmeraumes des Klemmengehäuses ist nach einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung ein Aufnahmeelement vorgesehen, in welchem
das Federkraftelement und ein in die Anschlussklemme eingeführter
Strombalken zumindest teilweise positioniert sind, wobei das Aufnahmeelement,
das Federkraftelement und der Strombalken über eine in
dem Klemmengehäuse angeordnete Rippenstruktur zentriert
angeordnet sind, wodurch die Positionierung der einzelnen Elemente
gezielt vorgesehen sein kann und es zudem auch bei einer möglichen
Bewegung der Anschlussklemme ein Verrutschen der einzelnen Bauteile
innerhalb der Anschlussklemme vermieden werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
elektrischen Anschlussklemme in einem ungeklemmten Zustand und
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2 eine
weitere perspektivische schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen
Anschlussklemme in einem geklemmten Zustand eines eingeführten
Leiters.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme
in einem ungeklemmten Zustand, d. h. bei der kein Leiter eingeklemmt
ist, gezeigt. Die Anschlussklemme weist ein Federkraftelement 10 in
Form einer Biegefeder auf, welche in einem Aufnahmeraum 12 eines
Klemmengehäuses 14 angeordnet ist. Das Federkraftelement 10 weist
einen als Widerlager für die Klemmung eines, in 2 gezeigten,
Leiters 32 dienenden Anlageschenkel 16 und einen
die Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel 18 auf. Der
Anlageschenkel 16 liegt flächig an einer Seitenfläche
des Klemmengehäuses 14 bzw. an einer Seitenfläche
eines in dem Klemmengehäuse vorgesehenen Aufnahmeelements 30 an.
Zur Aufbringung der Klemmkraft des Klemmschenkels 18 ist
ein kastenförmiges Betätigungselement 20 vorgesehen,
mittels welchem der Klemmschenkel 18 entgegen der Federkraft
bewegbar ist. Ein, wie in 2 gezeigter,
angeklemmter Leiter 32 wird zwischen dem Klemmschenkel 18 und
einem in das Klemmengehäuse 14 eingeführten
Strombalken 50 geklemmt.
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Das
Klemmengehäuse 14 weist vorzugsweise ebenfalls
eine kastenförmige Struktur mit fünf den Aufnahmeraum 12 umgebenden
Seitenflächen auf. Verschließbar ist das Klemmengehäuse 14 geöffnet. Geschlossen
wird das Klemmengehäuse 14 nach oben hin durch
das Betätigungselement 20, welches ebenfalls mit
fünf Seitenflächen kastenförmig ausgebildet
ist und nach unten hin geöffnet ist, so dass das Betätigungselement 20 und
das Klemmengehäuse 14, wie in 1 gezeigt,
derart miteinander verbunden werden können, dass das Betätigungsele ment 20 vorzugsweise
die gesamte obere Seitenfläche des Klemmengehäuses 14 abdeckt,
indem die beiden kastenförmigen Bauteile 14, 20 derart
ineinander gesteckt werden, dass sie einen hohlen Innenraum zur
Verfügung stellen, welcher den Aufnahmeraum 12 beinhaltet.
Mittels des erfindungsgemäßen Betätigungselement 20 können
somit zwei Zwecke erfüllt werden, dass Betätigen
des Klemmschenkels 18 des Federkraftelements 10 und
das Verschließen des Klemmengehäuses 14,
so dass kein zusätzliches Abdeckungselement erforderlich
ist. Die Betätigung des Klemmschenkels 18 kann
dabei ohne großen konstruktiven Aufwand erfolgen, indem
das Betätigungselement 20 eine Innenkontur aufweist,
welche eine an die Form des Federkraftelements 10 angepasste Ausnehmung 22 aufweist,
wobei mittels der Innenkontur der Klemmschenkel 18 des
Federkraftelements 10 entgegen der Federkraft bewegbar
ist. Die Ausnehmung 22 ist dabei vorzugsweise an die Form des
Klemmeschenkels 18 des Federkraftelements 10 angepasst.
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Um
gezielt eine möglichst konstante Kraft mittels des Betätigungselements 20 auf
den Klemmschenkel 18 aufbringen zu können, weist
das Betätigungselement 20 ein Schiebeelement 24 auf,
welches an dem Klemmeschenkel 18 anliegt. Das Schiebeelement 24 ist
vorzugsweise ein Teil der Innenkontur, wobei es unmittelbar an die
Innenkontur des Betätigungselements 20 starr angeformt
ist und vorzugsweise im ungeklemmten Zustand des Leiters als auch
im geklemmten Zustand des Leiters an der Oberfläche des
Klemmschenkels 18 des Federkraftelements 10 anliegt,
so dass die Bewegung des Klemmeschenkels 18 kontrolliert
mittels des Schiebeelements 24 ausgeführt werden
kann. Zur Bewegung des Klemmschenkels 18 entgegen der Federkraft
wird das Betätigungselement 20 derart verfahren,
dass das Schiebeelement 24 auf den Klemmschenkel 18 drückt
und entlang der Oberfläche des Klemmschenkels 18 geführt
wird, um den Klemmschenkel 18 mit einer möglichst
gleichmäßigen Kraft entgegen der Federkraft zu
bewegen. Das Schiebeelement 24 kann dabei keilförmig
ausgebildet sein, wobei eine Flanke 26 des Keils auf der
Oberfläche des Klemmschenkels 18 anliegt.
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Das
Federkraftelement 10 ist als ein gebogenes Federstahlband
mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Biegebereich 28 zwischen
Klemmschenkel 18 und Anlageschenkel 16 ausgebildet,
wobei die Form der Ausnehmung 22 in der Innenkontur des
Betätigungselements 20 der Form des Biegebereichs 28 angepasst
ist, so dass im geklemmten Zustand eines eingeführten Leiters 32,
wie dies in 2 erkennbar ist, die Innenkontur
des Betätigungselements 20 bzw. die Ausnehmung 22 an
dem Federkraftelement 10 anliegen kann. Die Ausnehmung 22 stellt
somit zumindest im Biegebereich 28 des Federkraftelements 10 einen
Teilbereich einer Negativform des Federkraftelements 10 dar.
Die Ausnehmung 22 weist die gleiche Wölbung auf
wie der Biegebereich 28, so dass im geklemmten Zustand
des eingeführten Leiters 32 die Innenkontur des
Betätigungselements 20 an dem Federkraftelement 10 anliegt.
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Das
Betätigungselement 20 ist an dem Klemmengehäuse 14 verschiebbar
befestigt. Das Betätigungselement 20 ist dabei
an mindestens zwei seiner Seitenflächen mittels in dem
Klemmengehäuse 14 angeordneten Ausnehmungen 34 eingreifende
Rastelemente 36 an dem Klemmengehäuse 14 verschiebbar
befestigt. Die Verschiebebewegung des Betätigungselements 20 erfolgt
in Richtung der Einführrichtung des Leiters 32 in
den Aufnahmeraum 12 des Klemmengehäuses 14.
Die Rastelemente 36 sind innerhalb der Ausnehmungen 34 geführt,
so dass die Bewegung des Betätigungselements 20 durch
das Zusammenspiel zwischen Ausnehmung 34 und Rastelement 36 vorgegeben
ist. Die Rastelemente 36 sind an der Außenseite
zweier gegenüberliegender Seitenflächen 38, 40 des
Betätigungselements 20 ausgebildet. Die Ausnehmungen 34 sind
an zwei entsprechenden Seitenflächen 42, 44 des
Klemmengehäuses 14 vorgesehen. Im ungeklemmten
Zustand liegen die Rastelemente 36, wie in 1 gezeigt,
an der oberen Kante der Ausnehmungen 34 an. Soll der Klemmschenkel 18 zum
Klemmen eines Leiters 32 entgegen der Federkraft betätigt
werden, wird das Betätigungselement 20 soweit
nach unten bewegt, bis die Rastelemente 36, wie in 2 gezeigt,
an der unteren Kante der Ausnehmungen 34 anliegen, so dass
der Leiter 32 in den Aufnahmeraum 12 des Klemmengehäuse 14 geführt
werden kann. Um den Leiter 32 festzuklemmen, kann sich
das Betätigungselement 20 in Abhängigkeit
der Dicke des Leiters 32 wieder ein wenig in Richtung nach
oben bewegen, bis der Leiter 32 fest eingeklemmt ist. Mit der
erfindungsgemäßen Anschlussklemme ist es somit
möglich, Leiter 32 mit unterschiedlichsten Durchmessern
sicher anzuklemmen.
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Das
Betätigungselement 20 kann ferner eine Leitereinführöffnung 46 zur
Einführung des anzuklemmenden Leiters 32 und eine
Ausnehmung 48 zum Betätigen des Betätigungselements 20 mittels eines
Betätigungswerkzeugs aufweisen.
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Soll
ein Leiter 32 angeklemmt werden, kann das Betätigungselement 20 mittels
eines Betätigungswerkzeug oder mittels eines knicksteifen
Leiters 32 nach unten bewegt werden, so dass mittels des
Betätigungselement 20 eine Kraft entgegen der Federkraft
auf den Klemmschenkel 18 des Federkraftelements 10 ausgeübt
wird, so dass dieser einen Raum innerhalb der Anschlussklemme freigibt,
in welchem der Leiter 32 geklemmt werden kann. Soll ein
angeklemmter Leiter 32 aus der Anschlussklemme entfernt
werden, so kann mittels eines Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubendrehers,
das Betätigungselement 20 derart bewegt werden,
dass der Klemmschenkel 18 den angeklemmten Leiter 32 freigibt.
Dafür wird das Werkzeug vorzugsweise zwischen dem Rastelement 36 und
der oberen Kante der Ausnehmung 34 eingeklemmt, so dass
mittels des Werkzeugs die Rastelemente 36 und damit das Betätigungselement 20 nach
unten in Richtung der unteren Kante der Ausnehmung 34 bewegt
werden, wodurch der Klemmschenkel 18 von dem Leiter 32 wegbewegt
wird und diesen freigibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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