DE102010014144B4

DE102010014144B4 - Elektrische Anschlussklemme

Info

Publication number: DE102010014144B4
Application number: DE102010014144.5A
Authority: DE
Inventors: Henryk Bies
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: US20110250803A1; DE102010014144A1; DE202010018177U1; DE102010014144C5; US8591271B2

Abstract

Elektrische Anschlussklemme (1) für den Klemmanschluss mindestens eines elektrischen Leiters (5) – mit einem in einem Isolierstoffgehäuse (2) aufgenommen Kontaktrahmen (4), der aus einem flachen Metallmaterial ausgeformt und in Art eines Kanals mit zumindest zwei Seitenwänden und einem Kontaktboden (11) umgeformt ist, – wobei der Kontaktrahmen (4) zur Bildung eines Leiterklemmanschlusses an jeder Seitenwand jeweils eine Blattfeder (9) in Art einer aus dem flachen Metallteil ausgeformten Zunge aufweist, welche aus der Ebene des flachen Metallteil herausgebogen ist, derart, dass das freie Ende der Blattfeder (9) eine gegen den elektrischen Leiter (5) gerichtete Klemmkante (10) bildet und – mit einem sich in Richtung einer durch die Klemmkante (10) gebildeten Klemmstelle erstreckenden Leitereinführungsbereich (30), wobei sich der Leitereinführungsbereich (30) in Leitereinsteckrichtung an eine Leitereinführungsöffnung (3) im Isolierstoffgehäuse (2) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass – ein trichterförmiger Abschnitt des Leitereinführungsbereichs (30) durch die in Leitereinsteckrichtung aufeinander zu verlaufenden Blattfedern (9), den Kontaktboden (11) und mindestens eine Gehäuseinnenwandung (31) des Isolierstoffgehäuses (2) gebildet und umfangsseitig ganz oder bis auf mindestens einen verbleibenden Spalt geschlossen ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussklemme für den Klemmanschluss mindestens eines elektrischen Leiters mit einem in einem Isolierstoffgehäuse aufgenommen Kontaktrahmen, der aus einem flachen Metallmaterial ausgestanzt und in Art eines Kanals mit zumindest zwei Seitenwänden und einem Kontaktboden ausgeformt ist, wobei der Kontaktrahmen zur Bildung eines Leiterklemmanschlusses an jeder Seitenwand jeweils eine Blattfeder in Art einer aus dem flachen Metallteil ausgeformte Zunge aufweist, welche aus der Ebene des flachen Metallteil herausgebogen ist, derart, dass das freie Ende der Blattfeder eine gegen den elektrischen Leiter gerichtete Klemmkante bildet und mit einem in Richtung einer durch die Klemmkante gebildeten Klemmstelle sich zumindest abschnittsweise verjüngenden trichterförmigen Leitereinführungsbereich, wobei sich der Leitereinführungsbereich in Leitereinsteckrichtung an eine Leitereinführungsöffnung im Isolierstoffgehäuse anschließt.
Stand der Technik
Die DE 197 35 835 B4 offenbart eine elektrische Klemme für den Anschluss eines elektrischen Leiters mit einem tunnelartigen Einführbereich, an welchen sich zwei seitliche aufeinander zuweisende Blattfedern zur klemmenden Halterung des elektrischen Leiters anschließen. Die Klemmstelle kann mittels eines von oben wirkenden Drückers, der auf an den Blattfedern angeformten Anlaufschrägen drückt, geöffnet werden, so dass der Leiter wieder entnommen werden kann. Insbesondere im Bereich der Blattfedern ist keine hinreichende Führung eines einzusteckenden Leiters gegeben, so dass es zu einer unsicheren Klemmung desselben kommen kann.
Die US 7 513 793 B2 zeigt des Weiteren eine Anschlussklemme für einen elektrischen Leiter mit einem Steckkontakt, der einen zylindrischen im wesentlichen geschlossenen Kontaktrahmen zur Aufnahme des Leiters sowie eines Schlitzes innerhalb des zylindrischen Bereichs aufweist. Ferner weist der zylindrische Bereich eine Klemmzunge innerhalb des Schlitzes zum Klemmen des Leiters auf und der zylindrisch gestaltete Kontaktrahmen ist mit einem trichterförmigen Einführbereich für den elektrischen Leiter versehen. Der Kontaktrahmen ist somit recht aufwendig gestaltet.
Ferner offenbart die US 4 299 436 A eine auf eine Leiterplatte befestigbare Anschlussklemme, welche aus einem einstückigen Metallteil gebogen wird. Die Anschlussklemme ist dabei als ein im Wesentlichen durchgehend geschlossener viereckiger rohrförmiges Kontaktrahmen mit endseitigen Kontaktabschnitten hin zur Leiterplatte ausgebildet. Von der Unterseite und der Oberseite des tunnelförmigen Bauteils ragt jeweils eine Blattfederzunge in Richtung des Tunnelinneren abgestellt, wobei zwischen den Enden der Blattfedern ein elektrischer Leiter klemmend aufgenommen werden kann, so dass auch hier eine relativ aufwendige Gestaltung des Kontaktrahmens mit einem hohem metallischen Anteil gegeben ist.
DE 37 43 409 A1 offenbart eine schraubenlose Verbindungsklemme mit einem z-förmig geformten Kontakteinsatz, der in ein Isolierstoffgehäuse eingesetzt ist.
In der DE 33 46 027 C2 ist eine elektrische Anschlussklemme mit einem aus Isolierstoffbestehenden Klemmengehäuse und mit einem darin aufgenommenen Federkraftklemmelement beschrieben. Eine Betätigungswippe ist mit einer Sollbiegestelle am Klemmgehäuse angeformt und überragt das aus einer ringförmig gewickelten Blattfeder gebildete Federkraftklemmelement zur Betätigung der Blattfeder.
Aus der US 7 448 901 B2 ist ein oberflächenmontierbarer Leiterplattensteckverbinder bekannt, bei dem die Steckkontakte zum Anklemmen elektrischer Leiter hülsenartig ausgeführt sind. Im Innenraum ragt an der Unterseite der Hülse eine Blattfeder in den Hülsenraum hinein. Die Blattfeder ist durch Freischneiden eines Materiallappens aus dem Hülsenmaterial hergestellt.
DE 199 14 308 A1 offenbart eine elektrische Anschlusseinheit mit Schneid-Klemm-Elementen, die in ein Isolierstoffgehäuse eingesetzt sind. Isolierte Leiter werden oben in diese Schneid-Klemm-Elemente eingesteckt.
DE 33 03 178 A1 beschreibt eine Steckerbuchse für elektrische Leitungsadern, die eine in eine Zylinderbuchse mit Hilfe eines Lappens arretierte Kontaktfederhülse hat. Die Kontaktfederhülse weist einander gegenüberliegende Kontaktfahnen zur elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Leiters und Arretierungsfahnen zur Verhinderung eines unbeabsichtigten Lösens der Leitungsadern aus.
Weiterhin ist aus US 6 080 008 A ein Steckverbinder bekannt, der aus einer Hülse gebildet ist zwei einander gegenüberliegende, in die Hülse sich hinein erstreckende Federarme aufweist. Die Federarme sind aus dem Hülsenmaterial freigeschnitten und damit integral mit der Hülse geformt.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Anschlussklemme für den Anschluss eines elektrischen Leiters bereitzustellen, welche eine sichere Klemmung des elektrischen Leiters gewährleistet und gleichzeitig einen einfachen Aufbau aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist für eine elektrische Anschlussklemme für den Klemmanschluss mindestens eines elektrischen Leiters mit einem in einem Isolierstoffgehäuse aufgenommen Kontaktrahmen, der aus einem flachen Metallmaterial ausgeformt (z. B. ausgestanzt) und in Art eines Kanals mit zumindest zwei Seitenwänden und einem Kontaktboden umgeformt ist, wobei der Kontaktrahmen zur Bildung eines Leiterklemmanschlusses an jeder Seitenwand jeweils eine Blattfeder in Art einer aus dem flachen Metallteil ausgeformten (z. B. ausgestanzten) Zunge aufweist, welche aus der Ebene des flachen Metallteil herausgebogen ist, derart, dass das freie Ende der Blattfeder eine gegen den elektrischen Leiter gerichtete Klemmkante bildet und mit einem in Richtung einer durch die Klemmkante gebildeten Klemmstelle sich zumindest abschnittsweise verjüngenden trichterförmigen Leitereinführungsbereich, wobei sich der Leitereinführungsbereich in Leitereinsteckrichtung an eine Leitereinführungsöffnung im Isolierstoffgehäuse anschließt, vorgesehen, dass ein trichterförmiger Abschnitt des Leitereinführungsbereichs durch die in Leitereinführungsrichtung aufeinander zu verlaufenden Blattfedern, den Kontaktboden und mindestens eine Gehäuseinnenwandung des Isolierstoffgehäuses gebildet ist und umfangsseitig ganz oder bis auf mindestens einen verbleibenden Spalt geschlossen ausgeführt ist.
Dadurch, dass der trichterförmige Leitereinführungsbereich zusammengesetzt ist aus dem Isolierstoffgehäuse und dem Kontaktrahmen bzw. von diesen beiden Bauteilen gebildet wird, wird eine einfache und wirkungsvolle Leiterführung erzielt, wobei insbesondere der Kontaktrahmen sehr einfach, kompakt und materialsparend ausgeführt werden kann. Bei Bedarf kann der Leitereinführungsbereich damit auch auf einfache Weise variiert werden und den unterschiedlichen Anforderungen angepasst werden, da die beiden Bauteile getrennt voneinander betrachtet werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kontaktboden des Kontaktrahmens aus der Ebene des flachen Metallteils herausgebogen und in Leitereinsteckrichtung gegen einen eingesteckten elektrischen Leiter geneigt.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Gehäuseinnenwandung des Isolierstoffgehäuses im Bereich des trichterförmigen Abschnitts des Leitereinführungsbereichs in Leitereinsteckrichtung gegen einen eingesteckten elektrischen Leiter geneigt.
Der Kontaktboden und die Gehäuseinnenwandung können als Teil des trichterförmigen Leitereinführbereiches getrennt voneinander den geforderten Bedingungen angepasst werden. So kann der Leitereinführbereich im Querschnitt betrachtet im Bereich des Kontaktbodens und/oder der Gehäuseinnenwandung beispielsweise gerade oder bogenförmig ausgeführt werden, wodurch eine individuelle und schnelle Anpassung ermöglicht ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Kontaktrahmen zur einfachen Anbindung der elektrischen Anschlussklemme an eine Leiterplatte, beispielsweise mittels einer SMD-Lötverbindung, zwei Kontaktbereiche auf. Mit den Kontaktbereichen wird zumindest eine Leiterbahn auf der Leiterplatte kontaktiert. Die Kontaktbereiche schließen sich dabei bevorzugt in der Längserstreckung des Kontaktrahmens an dessen vorderen und hinteren Ende an.
Bevorzugt ist zur Bildung der Klemmkante das freie Ende der Blattfeder gegen den elektrischen Leiter gerichtet ausgestellt. Auf diese Weise ergibt sich ein optimierter Klemmanschluss, da sich die Klemmkante durch den angestellten Klemmwinkel in optimierter Weise mit dem elektrischen Leiter verkrallen kann.
An den Blattfedern ist jeweils eine zur Außenseite der elektrischen Klemme geachtete Anlaufschräge angeformt, welche trichterförmig zueinander ausgestellt sind. Mittels dieser Anlaufschrägen kann die Klemmstelle geöffnet werden, indem mittels eines Betätigungsmittels die Blattfedern über die Anlaufschrägen auf vereinfachte Weise auseinander gedrückt werden können. Auf diese Weise können entweder eingesteckte elektrische Leiter einfach entnommen werden oder vereinfacht eingesetzt werden. Insbesondere können damit mehrdrähtige Leiter für diese elektrische Anschlussklemme verwendet werden.
Bevorzugt wird als Betätigungselement zum Öffnen der Klemmstelle ein Drücker verwendet, welcher einstückig an das Isolierstoffgehäuse angeformt ist, wobei der Drücker über die trichterförmig zueinander ausgestellten Anlaufschrägen des Kontaktrahmens zwischen die Blattfedern eingedrückt werden kann, um den Klemmanschluss des elektrischen Leiters durch Auseinanderdrücken der Blattfedern zu öffnen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kontaktrahmen über zumindest eine Rastverbindung mit dem Isolierstoffgehäuse verbunden. Auf diese Weise ergibt sich eine einfach zu handhabende und dauerhafte feste Verbindung zwischen Kontaktrahmen und Isolierstoffgehäuse.
Um eine Beschädigung, insbesondere ein Brechen, der Blattfedern und/oder des Drückers wirksam zu vermeiden ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Überlastschutz hierfür vorgesehen. Vorteilhafterweise ist dabei die Auslenkung der Blattfeder durch Seitenwände und/oder Zwischenwände des Isolierstoffgehäuses begrenzbar. Weiterhin vorteilhaft ist die Begrenzung der Auslenkung des Drückerarms des Drückers durch eine Anlage des Drückerarms an zumindest einer Blattfeder. Diese Ausbildungsformen ermöglichen einen Überlastschutz ohne wesentliche Anpassungen der elektrischen Anschlussklemme und sind daher kostengünstig.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
1: eine erfindungsgemäße Anschlussklemme im Zusammenbau in perspektivischer Darstellung,
2: eine erfindungsgemäße auf einer Leiterplatte angeordnete Anschlussklemme mit eingestecktem Leiter ohne Isolierstoffgehäuse,
3: eine perspektivische Ansicht des Kontaktrahmens,
4: eine perspektivische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen auf einer Leiterplatte angeordneten Anschlussklemme mit eingestecktem elektrischem Leiter,
5a: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anschlussklemme entsprechend des Schnittes IV-IV aus 1 mit unbetätigtem Drücker,
5b: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anschlussklemme entsprechend des Schnittes IV-IV aus 1 mit betätigtem Drücker,
6a: eine erste perspektivische Ansicht des Isolierstoffgehäuses,
6b: eine zweite perspektivische Ansicht des Isolierstoffgehäuses,
7: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anschlussklemme entsprechend des Schnittes VII-VII aus a.
Ausführungsform der Erfindung
Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme 1 mit einem Isolierstoffgehäuse 2, in welchem ein metallischer Kontaktrahmen 4 aufgenommen ist. Das Isolierstoffgehäuse 2 hat an einer Stirnseite 19 zumindest eine Leitereinführungsöffnung 3 für das Einstecken eines elektrischen Leiters 5 (4). In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anschlussklemme 1 zweipolig mit jeweils einer Leitereinführungsöffnung 3 und einem Kontaktrahmen 4 pro Pol ausgeführt. Die Anschlussklemme kann aber auch jede andere beliebige Polzahl aufweisen.
Erkennbar sind in der 1 ferner Anschlussbereiche 16 des Kontaktrahmens 4, welche entsprechende Kontaktabschnitte 28, z. B. Leiterbahnen, einer Leiterplatte 7 kontaktieren (2). Die Anschlussbereiche 16 sind mit den Kontaktabschnitten 28 dabei insbesondere über eine Lötverbindungen (SMD-Lötverbindung) verbunden, denkbar ist aber auch eine Steckverbindung. In der
2 ist der auf der Leiterplatte 7 gehaltene Kontaktrahmen 4 ersichtlich. In der Darstellung wurde auf das Isolierstoffgehäuse verzichtet, so dass der Anschluss des elektrischen Leiter 5 an dem Kontaktrahmen 4 erkennbar ist. Der elektrische Leiter 5 wird durch einen ringförmig gebogenen, zumindest nahezu geschlossen ausgeführten Kanaleingang 8 des Kontaktrahmes 4 eingeführt, wobei das abisolierte Ende 6 des elektrischen Leiters 5 zwischen den als Blattfedern 9 ausgebildeten Seitenwänden des kanalförmigen Kontaktrahmens 4, aufgenommen ist. Die Blattfedern 9 sind dabei aus einem flachen Metallteil herausgebogen und deren freie Enden bilden eine Klemmkante 10, so dass die zwei gegenüberliegende Klemmkanten 10 der Blattfedern 9 eine Klemmstelle für den elektrischen Leiter 5 bilden. Der Bereich von dem sich an die Leitereinführungsöffnung 3 anschließenden Kanaleingang 8 des Kontaktrahmens 4 bis zu der von den Klemmkanten 10 gebildeten Klemmstelle definiert dabei einen Leitereinführungsbereich 30.
Der Aufbau des Kontaktrahmens 4 ist in der 3 deutlich sichtbar, wobei erkennbar ist, dass zur Bildung der Klemmkante 10 am freien Ende der Blattfeder 9 eine zusätzliche, gegen den elektrischen Leiter 5 gerichtete Ausstellung 13 angeprägt bzw. angeformt ist, um die Klemmwirkung zu verbessern. Ferner weist der Kontaktrahmen 4 einen Kontaktboden 11 auf, welcher derart aus der Fläche eines ebenen Metallteils herausgestellt bzw. heraus gebogen ist, dass dieser vom Kanaleingang 8 in Richtung der Klemmstelle, also im Wesentlichen im Leitereinführbereich 30, ansteigend in Richtung eines eingesteckten Leiters 5 geneigt ausgeführt ist. An den Kontaktboden 11 schließt sich einenends am Kanaleingang 8 ein erster Kontaktbereich 16 an und anderenends ein zweiter Kontaktbereich 16 an. Zudem sind in 3 am ringförmigen Kanaleingang 8 angeformte vordere Rasthaken 14 erkennbar, welche zur verrastenden Verbindung mit dem Isolierstoffgehäuse 2 in dort neben der Leitereinführungsöffnung 3 angeordnete korrespondierende vordere Rastausnehmungen 17 eingreifen. Im Bereich zwischen der durch die Klemmkanten 10 gebildete Klemmstelle und dem vom ringförmigen Kanaleingang abgewandten hinteren Kontaktbereich 16 sind am Kontaktboden 11 hintere seitlich am Kontaktboden 11 angeordnete Rasthaken 15 vorgesehen, welche von der Leiterplatte 7 bzw. von der durch die Kontaktbereiche 16 gebildeten Ebene vorzugsweise beabstandet sind und in nicht dargestellte Rastausnehmungen des Isolierstoffgehäuses 2 eingreifen.
Im Bereich des freien Endes der Blattfedern 9, an welchem jeweils die Klemmkante 10 ausgebildet ist, weist die Blattfeder 9 jeweils an ihrer dem Kontaktboden 10 abgewandten Längsseite eine Anlaufschräge 12 auf, welche jeweils zur Außenseite bzw. Gehäuseoberseite 18 der Anschlussklemme 1 gerichtet ist. Die Anlaufschrägen 12 eines Kontaktrahmens 4 bilden somit zusammen eine nach oben gerichtete, vom Kontaktboden 10 abgewandte trichterförmige Aufnahme.
Die 4 sowie 5a und 5b zeigen jeweils eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen aus einem Kontaktrahmen 4 und einem Isolierstoffgehäuse 2 zusammengesetzten elektrischen Anschlussklemme 1, wobei in der 4 zusätzlich ein angeschlossener elektrischer Leiter 5 dargestellt ist. In diesen Figuren ist erkennbar, dass die Gehäuseinnenwandung 31 einen schrägen Bereich aufweist, innerhalb dessen die Gehäuseinnenwandung 31 gegen einen eingesteckten Leiter 5 geneigt ausgeführt ist. Dieser geneigte Bereich liegt innerhalb des oben definierten Leitereinführungsbereiches 30 oder kann sich auch über den gesamten Leitereinführungsbereich 30 erstrecken.
Es ist in diesen Darstellungen ferner erkennbar, dass der Leitereinführungsbereich 30 auf Grund der Gestaltung des Kontaktrahmens 4 mit seinen Blattfedern 9 und seinem Kontaktboden 11 sowie der Gehäuseinnenwandung 31 des Isolierstoffgehäuses 2 eine zumindest abschnittsweise trichterförmige Ausbildung aufweist, wobei deutlich wird, dass der trichterförmige Leitereinführungsbereich 30 aus dem Kontaktrahmen 4 und dem Isolierstoffgehäuse 2 zusammengesetzt ist. Der trichterförmige Leitereinführungsbereich 30 ist dabei umfangsseitig zumindest nahezu vollständig geschlossen. Lediglich zwischen den Blattfedern 9 und dem Kontaktboden 11 einerseits und den Blattfedern 9 und der Gehäuseinnenwandung 31 andererseits sind schmale Spalte vorhanden. Der Querschnitt des Leitereinführungsbereiches 30 ist im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen rechteckig bzw. quadratisch ausgeführt, kann allerdings auch jede beliebige andere Form aufweisen, insbesondere rund oder zumindest abschnittsweise rund oder bogenförmig.
Der trichterförmige Leitereinführungsbereich 30 bildet dabei für einen einzusteckenden elektrischen Leiter 5, insbesondere für dessen abisoliertes Ende 6 eine Führung, so dass das abisolierte Ende zielgerichtet der Klemmstelle zugeführt werden kann. Die elektrische Anschlussklemme 1 ist auch für mehrdrähtige elektrische Leiter 5 verwendbar, insbesondere dann, wenn die durch die Klemmkanten 10 gebildete Klemmstelle durch ein Betätigungselement, welches als ein Drücker 21 ausgebildet ist, vor dem Einstecken des elektrischen Leiters 5 geöffnet wird. Die einzelnen Drähte des mehrdrähtigen Leiters 5 können auf Grund des umfangsseitig nahezu geschlossen Leitereinführungsbereiches 30 nicht ausweichen und werden sicher von der Klemmkante 10 klemmend gehalten. Das der Leitereinführungsöffnung 3 zugewande Ende des trichterförmigen Abschnitts des Leitereinführungsbereichs 30 mit dem größeren Querschnitt kann dabei auch, wenn erwünscht, als ein Anschlag für das den isolierten Abschnitt des elektrischen Leiters 5 dienen.
Dadurch, dass der trichterförmige Leitereinführungsbereich 30 zusammengesetzt ist aus dem Isolierstoffgehäuse 2 und dem Kontaktrahmen 4 bzw. von diesen beiden Bauteilen gebildet wird, wird eine einfache und wirkungsvolle Leiterführung erzielt, wobei insbesondere der Kontaktrahmen 4 sehr einfach, kompakt und materialsparend ausgeführt werden kann. In den 4, 5a und 5b ist ferner ein Drücker 21 als Betätigungselement mit einem Drückerarm 23 erkennbar, welcher einstückig mit dem Isolierstoffgehäuse 2 ausgeführt ist. Der Drücker 21 wirkt dabei auf Anlaufschrägen 12 und drückt bei Betätigung diese Anlaufschrägen 12 zusammen mit den Blattfeder 9, d. h. bei einem Eindrücken mit einer Kraft F in Richtung auf das Isolierstoffgehäuse 2, auseinander. Somit werden auch die Klemmkanten 10 der Blattfeder 9 auseinandergedrückt und die Klemmstelle zum Entnehmen eines elektrischen Leiters 5 oder zum Einstecken einen elektrischen Leiters 5, insbesondere eines mehrdrähtigen Leiters 5 geöffnet.
Der Drückerarm 23 ist entsprechend der Darstellung nach 6a und 6b einstückig im Bereich der Gehäuserückseite 20, vorzugsweise in deren unteren, der Gehäuseoberseite 18 abgewandten Hälfte, an dem Isolierstoffgehäuse 2 angeformt. Der Drückerarm 23 folgt dabei der Kontur des Isolierstoffgehäuses 2, so dass ein erstes an der Gehäuserückwand 20 angebundenes Drückerarmteil 24 in etwa in der Ebene der Gehäuserückseite 20 oder in etwa parallel hierzu verläuft. Die Kontur des Drückerarms 23 folgt im weiteren Verlauf der Kontur des Übergangs von der Gehäuserückseite 20 zur Gehäuseoberseite 18, so dass ein zweites Drückerarmteil 25, welches mit dem ersten Drückerarmteil 24 einstückig verbunden ist in etwa in der Ebene der Gehäuseoberseite 18 oder in etwa parallel hierzu verläuft. Die Gehäuserückseite 20 und die Gehäuseoberseite 18 sind dabei in einem Winkel zueinander angeordnet, vorzugsweise sind die Gehäuserückseite 20 und die Gehäuseoberseite 18 zumindest nahezu rechtwinklig zueinander angeordnet. Der Drückerarm 23 ist somit im Wesentlichen als ein Winkel ausgebildet. An dem zweiten Drückerarmteil 25 ist an seinem dem ersten Drückerarmteil abgewandten Ende eine Betätigungsfläche 27 angeformt, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel muldenförmig ausgebildet ist, aber alternativ auch jede andere beliebige Form, z. B. schlitz oder kreuzschlitzförmig, annehmen kann. Es ist somit erkennbar, dass der Drücker 21 in einer Gehäuseausnehmung 22, welche sich über Gehäuserückseite 20 und die Gehäuseoberseite 18 erstreckt, angeordnet ist. Die Gehäuseausnehmung 22 ist dabei im Wesentlichen als Durchbruch gestaltet, damit der Drücker 21 auf den im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 angeordneten Kontaktrahmen 4 einwirken kann. Der Drücker 21 als Betätigungselement ist somit mit seiner abgewinkelten Ausführung in die Wandung bzw. Oberfläche des Isolierstoffgehäuses 2 integriert und stellt einen Teil des Isolierstoffgehäuses 2 selbst dar.
Im nicht montierten Zustand befindet sich der Drückerarm 23 bzw. des äußere Oberfläche im Wesentlichen in der Ebene der Oberflächenkontur des Isolierstoffgehäuses 2, sowohl im Bereich der Gehäuseoberseite 18 als auch im Bereich der Gehäuserückseite 20. Im montierten mit dem im Isolierstoffgehäuse 2 eingesetzten Kontaktrahmen 4 und nicht betätigten Zustand steht der Drücker 21 dagegen zumindest gegenüber der Gehäuseoberseite 18 etwas heraus, wie dies in 5a erkennbar ist. Die Anlaufschrägen 12 des Kontaktrahmens 4 liegen dabei am Drücker 21 oder genauer gesagt an dessen Drückerfläche 26 (7) an und lenken den Drücker 21 nach außen aus, so dass der Drückerarm 23 unter einer elastischen Vorspannung steht. In der 5b ist der betätigte Zustand dargestellt, in dem der Drücker 21 mit einer Betätigungskraft F im Bereich der muldenartigen Betätigungsfläche 27 beaufschlagt ist. Erkennbar ist, dass der Drückerarm 23 sich unter der Betätigungskraft F im Wesentlichen gleichmäßig elastisch verformt, wobei der Bereich des Drückers 21 mit den Betätigungsflächen 26 zwischen die Blattfedern 9 eintaucht. Der Drückerarm 23 weist für die gleichmäßige elastische Verformung eine im Wesentlichen gleichmäßige Stärke oder Dicke auf. Während des Betätigungsvorganges, d. h. des Eindrückens des Drückers 21 wird der Drücker 21 aus der über die Gehäuseoberseite 18 hinausragenden Stellung in eine Stellung verlagert, in der der Drückerarm 23, insbesondere das zweite Drückerarmteil 25, in das Isolierstoffgehäuse 2 eintaucht. Dabei wird die elastischen Vorspannung des Drückerarms 23 aufgehoben und der Drückerarm 23 einer umgekehrten Spannung unterworfen, so dass der Drückerarm bestrebt ist, sich wieder nach außen zu bewegen, um in seine Ausgangsstellung zu gelangen.
Die 6a und 6b stellen das Isolierstoffgehäuse 2 als Einzelteil dar, wobei insbesondere die beschriebene Ausbildung des Drückers 21 und die Anbindung des Drückerarms 23 an das Isolierstoffgehäuse 2 nochmals deutlich erkennbar sind. Ferner ist erkennbar, dass das Isolierstoffgehäuse 2 an einer Gehäuseunterseite jeweils Ausnehmungen 32 aufweist, in welche die Kontaktbereiche 16 des Kontaktrahmens 4 eingreifen, so dass diese Kontaktbereiche 16 über die Gehäuserückseite 20 und die Gehäusevorderseite 19 mit den Leitereinführungsöffnungen 3 hinausragen können (siehe auch 1). Gleichzeitig wird erreicht, dass die Gehäuseunterseite der zusammengesetzten elektrischen Anschlussklemmen eine im Wesentlichen ebene Fläche ohne herausstehende Bauteile bildet. Das Isolierstoffgehäuse 2 kann somit im auf der Leiterplatte 7 angeordneten Zustand unmittelbar bis zu Oberfläche der Leiterplatte 7 reichen bzw. auf der Leiterplatte 7 aufliegen.
Die 7 verdeutlicht nochmals die Wirkungsweise des Drückers 21 auf den Kontaktrahmen 4. Die Drückerfläche 26 des Drückers 21 ist im Wesentlichen keilförmig ausgebildet und wirkt auf die korrespondierenden schräg gestellten Anlaufschrägen 12 des Kontaktrahmens 4. Bei einer Beaufschlagung des Drückers 21 mit einer Kraft F über die Betätigungsfläche 27 gleitet die keilförmige Drückerfläche 26 über die Anlaufschrägen 12, taucht dabei zwischen die Blattfedern 9 ein und drückt diese auseinander. Sobald die Betätigungskraft F vom Drücker 21 weggenommen wird, drücken die Blattfedern 9 auf Grund ihrer Rückstellkraft den Drücker 21 über die Anlaufschrägen 12 sowie der dazu korrespondierenden Betätigungsfläche 26 wieder zurück in die Ausgangslage.
Die dargestellte winkelförmige Ausbildung des Drückers 21 ermöglicht einen verhältnismäßig langen wirksamen Drückerarm 23 mit einem dementsprechend langen Hebelarm, was insbesondere bei beengten Bauraumverhältnissen oder sehr kleinen elektrischen Anschlussklemmen mit kleinen Isolierstoffgehäusen von Vorteil ist. So wird es insbesondere bei miniaturisierten Anschlussklemmen durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Drückers 21 überhaupt erst ermöglicht, einen wirksamen Drücker 21 für die Betätigung eines Kontaktrahmens 4 vorzusehen.
Dadurch, dass der Drückerarm 23 im unbetätigten Zustand einer Vorspannung unterworfen ist, kann die Spannung, mit welcher der Drückerarm 23 beaufschlagt wird, klein gehalten werden. Der Wert der Vorspannung ist relativ klein, da die Auslenkung des Drückerarms 23 im unbetätigten Zustand auch relativ klein ist. Die Auslenkung des Drückerarms 23 in der betätigten Stellung in das Isolierstoffgehäuse 2 hinein ist auch nicht Wesentlich viel größer als im unbetätigten Zustand, so dass die Spannungen, welcher der Drückerarm unterworfen wird, auch verhältnismäßig klein gehalten werden können. Würde dagegen der gesamte Betätigungsweg auf einen spannungslosen Drückerarm 23 aufgegeben werden, wäre die auf den Drückerarm 23 wirkende Spannung wesentlich größer, so dass auch der Drückerarm 23 insgesamt größer dimensioniert werden müsste. Man erkennt also, dass mit der vorliegenden Anordnung des Drückers 21 innerhalb der Anschlussklemme 1 und dessen Zusammenwirken mit dem Kontaktrahmen 4, der Drücker 21 insgesamt sehr klein gehalten werden kann und damit insbesondere für sehr klein bauende Anschlussklemmen geeignet ist.
Mit der dargestellten Ausführung der elektrischen Klemme kann auch ein Überlastschutz sowohl für die Blattfedern 9 als auch für den Drücker 21 realisiert werden. Wie aus 7 ersichtlich ist, werden die an den Blattfedern 9 angeordneten Anlaufschrägen 12. bei einer hinreichenden Auslenkung der Blattfedern 9 an den Seitenwänden 33 des Isolierstoffgehäuses 2 und/oder einer oder mehrerer zwischen den Polen der Anschlussklemme 1 angeordneter Zwischenwände 34 des Isolierstoffgehäuses 2 anstoßen. Die Seitenwände 33 und/oder Zwischenwände 34 begrenzen somit eine Auslenkung der Blattfedern 9 und verhindern so, dass diese überlastet werden und sich somit nicht plastisch verformen oder brechen können.
Gleichzeitig kann aber auch ein Überlastschutz für den Drücker 21 bzw. dem Drückerarm realisiert werden. Durch die begrenzte Auslenkung der Blattfedern 9 kann zwischen zwei zueinander zugeordneten Blattfedern lediglich ein begrenzter Zwischenraum entstehen. Sofern die maximale Breite des Abschnitts des Drückerarms 23, welcher zwischen die Blattfedern 9 eintaucht größer ist als der Zwischenraum zwischen den maximal ausgelenkten Blattfedern 9, kann der Drückerarm 23 nur begrenzt ausgelenkt werden, so dass dieser auch keiner übermäßigen Belastung unterworfen werden kann und ein Brechen des Drückerarms 23 wirksam vermieden wird.
Ein Überlastschutz für den Drücker 21 bzw. dessen Drückerarm 23 kann auch dadurch erreicht werden, dass an dem zwischen die Blattfedern 9 eintauchenden Abschnitt des Drückerarms 23 ein Anschlag vorgesehen wird, der bei einer maximalen Auslenkung des Drückerarms bzw. bei einer maximalen Eintauchtiefe auf den Blattfedern 9 oder auf den Anlaufschrägen 12 aufliegt, so dass eine weitere Auslenkung des Drückerarms verhindert wird und eine Beschädigung des Drückers 21 vermieden wird.
Bezugszeichenliste

1: Anschlussklemme
2: Isolierstoffgehäuse
3: Leitereinführungsöffnung
4: Kontaktrahmen
5: elektrischer Leiter
6: abisoliertes Ende des elektrischen Leiters
7: Leiterplatte
8: Kanaleingang
9: Blattfedern
10: Klemmkante
11: Kontaktboden
12: Anlaufschräge
13: Ausstellung des freien Endes der Blattfeder
14: vorderer Rasthaken
15: hinterer Rasthaken
16: Kontaktbereiche
17: vordere Rastausnehmung
18: Gehäuseoberseite
19: Stirnseite
20: Gehäuserückseite
21: Drücker
22: Gehäuseausnehmung
23: Drückerarm
24: erstes Drückerarmteil
25: zweites Drückerarmteil
26: Drückerfläche
27: Betätigungsfläche
28: Leiterbahn, Kontaktabschnitt
30: Leitereinführbereich
31: Gehäuseinnenwandung
32: Ausnehmung
33: Seitenwand
34: Zwischenwand

Claims

Elektrische Anschlussklemme (1) für den Klemmanschluss mindestens eines elektrischen Leiters (5) – mit einem in einem Isolierstoffgehäuse (2) aufgenommen Kontaktrahmen (4), der aus einem flachen Metallmaterial ausgeformt und in Art eines Kanals mit zumindest zwei Seitenwänden und einem Kontaktboden (11) umgeformt ist, – wobei der Kontaktrahmen (4) zur Bildung eines Leiterklemmanschlusses an jeder Seitenwand jeweils eine Blattfeder (9) in Art einer aus dem flachen Metallteil ausgeformten Zunge aufweist, welche aus der Ebene des flachen Metallteil herausgebogen ist, derart, dass das freie Ende der Blattfeder (9) eine gegen den elektrischen Leiter (5) gerichtete Klemmkante (10) bildet und – mit einem sich in Richtung einer durch die Klemmkante (10) gebildeten Klemmstelle erstreckenden Leitereinführungsbereich (30), wobei sich der Leitereinführungsbereich (30) in Leitereinsteckrichtung an eine Leitereinführungsöffnung (3) im Isolierstoffgehäuse (2) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass – ein trichterförmiger Abschnitt des Leitereinführungsbereichs (30) durch die in Leitereinsteckrichtung aufeinander zu verlaufenden Blattfedern (9), den Kontaktboden (11) und mindestens eine Gehäuseinnenwandung (31) des Isolierstoffgehäuses (2) gebildet und umfangsseitig ganz oder bis auf mindestens einen verbleibenden Spalt geschlossen ausgeführt ist.
Elektrische Anschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktboden (11) des Kontaktrahmens (4) aus der Ebene des flachen Metallteils herausgebogen und in Leitereinsteckrichtung gegen einen eingesteckten elektrischen Leiter (5) geneigt ist.
Elektrische Anschlussklemme nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseinnenwandung (31) des Isolierstoffgehäuses (2) im Bereich des trichterförmigen Abschnitts des Leitereinführungsbereichs (30) in Leitereinsteckrichtung gegen einen eingesteckten elektrischen Leiter (5) geneigt ist.
Elektrische Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktrahmen (4) zwei Kontaktbereiche (16) zur Kontaktierung insbesondere mindestens einer Leiterbahn (28) auf einer Leiterplatte (7) aufweist.
Elektrische Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Klemmkante das freie Ende der Blattfeder (9) eine gegen den elektrischen Leiter (5) gerichtete Ausstellung (13) aufweist.
Elektrische Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Blattfedern (9) jeweils eine zur Außenseite der elektrischen Anschlussklemme (1) gerichtete Anlaufschräge (12) angeformt ist, welche trichterförmig zueinander ausgestellt sind.
Elektrische Anschlussklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Isolierstoffgehäuse (2) ein als Drücker (21) ausgebildetes Betätigungselement angeformt ist, welcher über die trichterförmig zueinander ausgestellten Anlaufschrägen (12) zwischen die Blattfedern (9) eingedrückt werden kann, um den Klemmanschluss des elektrischen Leiters (5) durch Auseinanderdrücken der Blattfedern (9) zu öffnen.
Elektrische Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktrahmen (4) über zumindest eine Rastverbindung (14, 17) mit dem Isolierstoffgehäuse (2) verbunden ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Blattfedern (9) und/oder den Drücker (21) ein Überlastschutz vorgesehen ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung der Blattfeder (9) durch Seitenwände (33) und/oder Zwischenwände des Isolierstoffgehäuses (2) begrenzbar ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung des Drückerarms (23) durch eine Anlage des Drückerarms (23) an zumindest einer Blattfeder (9) begrenzbar ist.