DE102012110895A1

DE102012110895A1 - Anschlussklemme

Info

Publication number: DE102012110895A1
Application number: DE102012110895.1A
Authority: DE
Inventors: Markus Lorenschat; Jörg Ahldag
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-11-14
Also published as: WO2014075967A1; DE102012110895B4

Abstract

Eine Anschlussklemme (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (27) mit einem Isolierstoffgehäuse (2) und mit mindestens einem Federkraftklemmanschluss wird beschrieben. Der Federkraftklemmanschluss hat einen Stromschienenabschnitt (4), eine Klemmfeder (3) und ein Betätigungselement (14, 39). Ein Klemmabschnitt (9) der Klemmfeder (3) bildet zusammen mit dem Stromschienenabschnitt (4) eine Klemmstelle für einen anzuschließenden elektrischen Leiter (27). Das Betätigungselement (14, 39) steht zum Öffnen der Klemmstelle im Eingriff mit mindestens einer zugeordneten Klemmfeder (3) und ist beweglich im Isolierstoffgehäuse (2) gelagert. Das Isolierstoffgehäuse (2) hat eine Vertiefung (18) mit mindestens einem Vertiefungsseitenwandabschnitt (17). Das Betätigungselement (14, 39) ist in der Vertiefung (18) drehbar aufgenommen. Das Betätigungselement (14, 39) hat an seinem Außenumfang mindestens zwei voneinander beabstandete, vorstehende Betätigungsansätze (21a, 21b), die ausgehend von einer Ruhestellung, bei der die Klemmstelle geschlossen ist, über die Drehung bei Betätigung des Betätigungselementes (14, 39) durch Beaufschlagen mindestens eines der Betätigungsansätze (21a, 21b) mit einer Betätigungskraft bis zu einer Offenstellung, bei der die Klemmstelle zum Einführen oder Entnehmen eines elektrischen Leiters (27) geöffnet ist, an einen Vertiefungsseitenwandabschnitt (17) angrenzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussklemme zum Anschließen eines elektrischen Leiters mit einem Isolierstoffgehäuse und mit mindestens einem Federkraftklemmanschluss, der einen Stromschienenabschnitt, eine Klemmfeder und ein Betätigungselement hat, wobei ein Klemmabschnitt der Klemmfeder zusammen mit dem Stromschienenabschnitt eine Klemmstelle für einen anzuschließenden elektrischen Leiter bildet und wobei das Betätigungselement zum Öffnen der Klemmstelle im Eingriff mit mindestens einer zugeordneten Klemmfeder steht und beweglich im Isolierstoffgehäuse gelagert ist.
Anschlussklemmen sind in vielfältiger Form zum Beispiel als Leiterplattenanschlussklemmen, Dosenklemmen, Reihenklemmen oder als in elektrischen Geräte z.B. zur Industriesteuerung oder Gebäudeautomatisierung integrierte Anschlussklemmen bekannt.
Anschlussklemmen mit Federkraftklemmanschluss haben zum Anschließen eines elektrischen Leiters eine Klemmfeder, die zusammen mit einem Stromschienenabschnitt eine Klemmstelle für den anzuschließenden elektrischen Leiter bildet. Bei einigen Bauarten der Klemmfeder können elektrische Leiter direkt ohne vorheriges Öffnen der Klemmstelle eingesteckt werden. Zur Entnahme des elektrischen Leiters muss die Klemmstelle jedoch durch Beaufschlagung einer Betätigungskraft auf die Klemmfeder mittels eines Betätigungswerkzeuges oder eines im Isolierstoffgehäuse aufgenommenen Betätigungselementes geöffnet werden. Andere Bauarten von Klemmfedern, wie beispielsweise Käfigzugfedern, erfordern auch für das Einführen und Anschließen eines elektrischen Leiters ein vorheriges Öffnen der Klemmstelle.
DE 10 2011 011 080 A1 beschreibt einen Federklemmanschluss mit einem Stromschienenstück und einer gebogenen Klemmfeder. Von dem Klemmschenkel der Klemmfeder erstreckt sich eine Betätigungslasche weg und an dem Anlagestempel vorbei in einen Betätigungsbereich, der sich hinter dem Federbogen auf der Rückseite der Klemmfeder befindet. Ein Betätigungswerkzeug kann in eine hinter der Klemmfeder angeordnete Betätigungsöffnung im Isolierstoffgehäuse eingeführt werden, um mit der Betätigungslasche zusammenzuwirken. Durch Ausüben einer Zugkraft auf die Betätigungslasche wird die Klemmstelle geöffnet.
EP 1 670 098 B1 offenbart eine Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter mit einer Betätigungsvorrichtung in der Form eines L-förmigen Betätigungselementes, das schwenkbar am Isolierstoffgehäuse aufgenommen ist. Ein Betätigungsschenkel ragt in das Isolierstoffgehäuse hinein, um durch Ausüben einer Druckkraft auf den Klemmschenkel die durch die Klemmstelle und eine Stromschiene gebildete Klemmstelle zu öffnen. An der Außenseite des Isolierstoffgehäuses ist das Betätigungselement von außen mit Hilfe zweier im Winkel von 90° zueinander stehender Ansatzbereiche zugänglich. Mit Hilfe eines in einen jeweiligen Ansatzbereich eingeführten Schraubendrehers kann das Betätigungselement verschwenkt werden.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Anschlussklemme zum Anschließen eines elektrischen Leiters zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch die Anschlussklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Es wird vorgeschlagen, dass das Isolierstoffgehäuse eine Vertiefung mit mindestens einem Stirnseitenwandabschnitt hat, der vorzugsweise gewölbt ist. Das Betätigungselement ist dann in der Vertiefung drehbar aufgenommen. Das Betätigungselement hat an seinem Umfang beabstandet voneinander mindestens einen vorstehenden Betätigungsansatz, der ausgehend von einer Ruhestellung, bei der die Klemmstelle geschlossen ist, über die Drehung bei Betätigung des Betätigungselementes durch Beaufschlagung des Betätigungsansatzes mit einer Betätigungskraft bis zu einer Offenstellung, bei der die Klemmstelle zum Einführen oder Entnehmen eines elektrischen Leiters geöffnet ist, an einen Vertiefungsseitenwandabschnitt angrenzt.
Durch die Aufnahme des Betätigungselementes in einer Vertiefung in dem Isolierstoffgehäuse wird eine relativ kompakte Anschlussklemme erreicht, bei der das Betätigungselement in der Vertiefung stabil gelagert ist. Durch die teilkreisförmige Vertiefung und den mindestens einen vorzugsweise direkt an den mindestens einen (z. B. gewölbten bzw. teilkreisförmigen) Vertiefungsseitenwandabschnitt angrenzenden Betätigungsabschnitt wird ein auf den Betätigungsabschnitt wirkendes Betätigungswerkzeug an der Stirnseitenwand und dem Betätigungsabschnitt zur Drehung des Betätigungselementes sicher geführt und ein Abrutschen wie bei außen offenen, vertieften Ansätzen wird vermieden.
Vorzugsweise sind zwei oder mehr voneinander am Außenumfang des Betätigungselementes beabstandete Betätigungsansätze vorgesehen. Damit lässt sich eine Betätigung der Anschlussklemme von verschiedenen Richtungen aus erreichen.
Das Betätigungselement kann durch die Vertiefungsseitenwandabschnitte selbst um eine Drehachse rotierbar gelagert sein.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Isolierstoffgehäuse einen Drehzapfen hat, der von einer Bodenfläche der Vertiefung, die durch die Stirnseitenwand begrenzt wird, hervorsteht und zur Drehlagerung in eine Lageröffnung des Betätigungselementes eintaucht.
In einer umgekehrten Variante ist es aber auch denkbar, dass das Betätigungselement einen Lagerzapfen hat, der von dem Betätigungselement hervorsteht und zur Drehlagerung in eine Lageröffnung in der durch die Stirnseitenwand begrenzten Bodenfläche der Vertiefung eintaucht. Mit Hilfe des Drehzapfens bzw. des Lagerzapfens wird somit eine Aufhängung für das Betätigungselement und eine Drehachse bereitgestellt. Die Dreh- bzw. Lagerzapfen haben den Vorteil, dass ein größerer konstruktiver Freiraum zur Anpassung der Vertiefungsseitenwandabschnitte und der Betätigungsansätze geschaffen wird. Die Stirnseitenwände der Vertiefung müssen nur in dem Winkelbereich gewölbt und an den zugeordneten Betätigungsansatz angepasst werden, in dem eine Drehung des Betätigungselementes zum Öffnen und Schließen der Klemmstelle erforderlich ist. Im übrigen Bereich kann die Vertiefung an der Stirnseite anderweitig geformt oder vollständig geöffnet sein, um z.B. die Klemmfeder aufzunehmen und Raum für eine Betätigungsöffnung oder gegebenenfalls für eine Leitereinführungsöffnung zu schaffen.
Das Isolierstoffgehäuse hat in einer bevorzugten Ausführungsform zwei Betätigungsöffnungen, die sich im Winkel zueinander von jeweils unterschiedlich voneinander ausgerichteten Stirnseitenwänden des Isolierstoffgehäuses zu einem jeweils zugeordneten Betätigungsansatz des Betätigungselementes hin erstrecken. So kann eine Betätigungsöffnung z.B. von oben quer zur Leitereinsteckrichtung und eine andere Betätigungsöffnung von der vorderen Stirnseite oder von einer schräg davon nach oben geneigten Stirnseite, von der auch der elektrische Leiter eingeführt wird, in das Isolierstoffgehäuse hineinführen. Damit ist es möglich, das Drehelement aus zwei verschiedenen Betätigungsrichtungen mit Hilfe eines Betätigungswerkzeuges, wie beispielsweise eines Schraubendrehers, zu betätigen, um die Klemmstelle zu öffnen. Das Betätigungselement ist dabei vollkommen im Isolierstoffgehäuse aufgenommen und hat zwei in Umfangsrichtung des Betätigungselementes voneinander beabstandete Ansatzzonen (Betätigungsansätze) für einen Schraubendreher.
Die beiden Betätigungsöffnungen führen dann von der jeweiligen äußeren Stirnseite zu dem jeweils zugeordneten Betätigungsansatz hin.
Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass einer der Betätigungsansätze einen aus dem Isolierstoffgehäuse herausragenden Betätigungshebel hat. Damit ist eine Hebelbetätigung ohne separates Betätigungswerkzeug möglich. Vielmehr ist das Betätigungswerkzeug in Form eines Betätigungshebels als integraler Bestandteil des Betätigungselementes ausgeführt. Anstelle einer Betätigungsöffnung für ein Betätigungswerkzeug muss im Isolierstoffgehäuse dann nur noch ein entsprechender Führungsschlitz vorgesehen sein, in dem der Betätigungshebel nach außen geführt wird.
Der Betätigungshebel kann in an sich bekannter Weise auch mindestens einen Ansatzbereich, wie beispielsweise Kerben, Rillen oder Nasen zur Betätigung mit der Hand oder einem Schraubendreher haben.
Die Betätigung der Klemmfeder mit dem Betätigungselement kann z.B. dadurch erfolgen, dass die Klemmfeder einen von dem Klemmabschnitt abgehenden Zugbetätigungsabschnitt hat. Dieser Zugbetätigungsabschnitt ist dann an einem vom Betätigungselement vorstehenden Betätigungszapfen so gelagert, dass sich die Klemmfeder bei Drehung des Betätigungselementes von der Ruhestellung in die Offenstellung öffnet. Hierzu wird eine Zugkraft bei Drehung des Betätigungselementes auf den Zugbetätigungsabschnitt ausgeübt wird.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Betätigungselement ein Auflager haben. Die Klemmfeder liegt mit einem Druckbetätigungsabschnitt auf dem Auflager auf. Bei Drehung des Betätigungselementes wird durch das Auflager eine Druckkraft auf dem Betätigungsabschnitt der Klemmfeder ausgeübt, um die Klemmstelle zu öffnen. Hierzu sind das Betätigungselement mit dem Auflager und die Klemmfeder im Hinblick auf die Drehachse und die Kinematik der Klemmfeder so aufeinander abgestimmt, dass sich die Klemmstelle bei Drehung des Betätigungselementes von der Ruhestellung in die Offenstellung öffnet.
In einer Abwandlung des Betätigungselementes sowohl für die Zug- als auch für die Druckbetätigung ist es vorteilhaft, wenn mindestens einer der Betätigungsansätze einen in Bezug auf die durch Einführen eines Betätigungswerkzeuges vorgegebene Betätigungsrichtung des zugeordneten Betätigungsansatzes in der Ruhestellung schräg stehenden Flächenabschnitt hat. Dieser schräg stehende Flächenabschnitt ist dann konstruktiv so auszurichten, dass dieser in der Offenstellung seitlich an dem Betätigungswerkzeug vorzugsweise flächig anlegbar ist, um dieses selbsthaltend gegen den angrenzenden Vertiefungsseitenwandabschnitt zu drücken. Mit Hilfe eines solchen schräg stehenden Flächenabschnitts gelingt es somit einerseits, dass ein Betätigungswerkzeug mit seinem freien Ende eine Kraft auf den Flächenabschnitt ausübt, um das Betätigungselement von der Ruhestellung in die Offenstellung um eine Drehachse herum zu drehen. In der Offenstellung liegt das Betätigungswerkzeug dann nicht mehr mit der Spitze an dem Flächenabschnitt an. Vielmehr wird durch den schräg geneigten Verlauf des Flächenabschnitts erreicht, dass dieser Flächenabschnitt in der Offenstellung vorzugsweise flächig an dem Betätigungswerkzeug anliegt, um mit Hilfe der Federkraft der Klemmfeder, die ein Drehmoment auf das Betätigungselement aufprägt, das Betätigungswerkzeug gegen Wandabschnitte des Isolierstoffgehäuses zu drücken. Auf diese Weise wird das Betätigungswerkzeug in der Offenstellung festgeklemmt. Damit ist die Klemmstelle geöffnet und ein elektrischer Leiter kann bequem eingeführt oder entnommen werden.
Bei einer solchen Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, wenn sich an den schräg stehenden Flächenabschnitt eine in Bezug auf die Betätigungsrichtung in einem steileren Winkel als der schräg stehende Flächenabschnitt stehende Auflaufschräge anschließt, die sich von dem schräg stehenden Flächenabschnitt in das Isolierstoffgehäuse hinein erstreckt. Mit Hilfe der Auflaufschräge gelingt es, ein Betätigungswerkzeug zum Flächenabschnitt zu führen. Eine solche Auflaufschräge begrenzt zusammen mit dem Flächenabschnitt ein im Isolierstoffgehäuse befindliches Ende einer Betätigungsöffnung derart, dass ein durch eine Betätigungsöffnung geführtes Betätigungswerkzeug entweder direkt auf dem Flächenabschnitt oder zunächst auf der Auflaufschräge auftrifft. Jedenfalls verhindert die Auflaufschräge, dass ein Betätigungswerkzeug unkontrolliert in den Innenraum des Isolierstoffgehäuses unterhalb der Auflaufschräge hineingelangt. Durch die in der Ruhestellung in einem steileren Winkel verlaufende Auflaufschräge wird erreicht, dass die in der Offenstellung wirksame, an dem Betätigungswerkzeug anliegende Fläche im Vergleich zu einer Ausführungsform, bei der sich die Auflaufschräge in gleichem Winkel wie der Flächenabschnitt an dem Flächenabschnitt anschließt und den Flächenabschnitt damit verlängert, verringert wird. Damit wird erreicht, dass ein Betätigungswerkzeug zwar festgehalten wird, aber immer noch mit einer vertretbaren Kraft aus dem Isolierstoffgehäuse herausgezogen werden kann. Der Flächenabschnitt und die sich daran anschließende steilere Auflaufschräge sind somit hinsichtlich ihrer Länge so aufeinander abzustimmen, dass ein ausreichender Selbsthalt des Betätigungswerkzeugs erzielt und gleichzeitig die Kraft zur Entnahme eines Betätigungswerkzeugs nicht zu groß wird.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: Seiten-Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Anschlussklemme mit Zugbetätigung in der Ruhestellung;
2: Seiten-Schnittansicht der Anschlussklemme aus 1 in Offenstellung;
3: Seitenansicht des Betätigungselementes der Anschlussklemme aus 1 und 2;
4: perspektivische Ansicht des Betätigungselementes aus 3;
5: Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Anschlussklemme mit Betätigungshebel in Ruhestellung;
6: Seiten-Schnittansicht der Anschlussklemme aus 5 in Offenstellung;
7: Seitenansicht der Klemmfeder für die erste und zweite Ausführungsform der Anschlussklemme aus 1 bis 6.
8: perspektivische Ansicht der Klemmfeder aus 7;
9: Seitenansicht der Stromschiene der für die Anschlussklemme gemäß 1 bis 6;
10: perspektivische Ansicht der Stromschiene aus 9;
11: Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Anschlussklemme mit Druckbetätigung in Ruhestellung ohne Betätigungselement;
12: Anschlussklemme aus 11 mit eingebautem Betätigungselement;
13: Seiten-Schnittansicht der Anschlussklemme aus 12;
14: Seiten-Schnitansicht der Anschlussklemme aus 12 in der Offenstellung;
15: Seitenansicht des Betätigungselementes der dritten Ausführungsform der Anschlussklemme aus 11 bis 14;
16: Draufsicht auf das Betätigungselement aus 15;
17: Seiten-Schnittansicht des Betätigungselementes aus 15 und 16 im Schnitt A-A;
18: Seitenansicht der Stromschiene der dritten Ausführungsform der Anschlussklemme aus 11 bis 14;
19: Seiten-Schnittansicht der Stromschiene aus 18;
20: perspektivische Ansicht der Stromschiene aus 18 und 19;
21: Seiten-Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einer Anschlussklemme mit schräg stehendem Flächenabschnitt an einem Betätigungsansatz in der Ruhestellung;
22: Seiten-Schnittansicht der vierten Ausführungsform der Anschlussklemme aus 21 in der Offenstellung;
23: perspektivische Ansicht der Anschlussklemme aus 21 in der Ruhestellung;
24: perspektivische Ansicht der Anschlussklemme aus 22 in Ruhestellung;
25: Frontansicht auf ein elektrisches Gerät mit zwei Anschlussklemmen und einem modularen Gehäuse;
26: Frontansicht des rechten Gehäuseteils aus 25;
27: Frontansicht des mittleren Gehäuseteils aus 25;
28: Frontansicht des linken Gehäuseteils aus 25;
29: Explosionsdarstellung des aus Gehäuseteilen zusammengesetzten Gehäuses des elektrischen Gerätes aus 25.
1 lässt eine Seiten-Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Anschlussklemme 1 erkennen, die ein Isolierstoffgehäuse 2 und einen Federkraftklemmanschluss hat, der aus einer Klemmfeder 3 und einem Stromschienenabschnitt 4 gebildet ist. Die Klemmfeder 3 ist eine U-förmig gebogene Feder aus einem federelastischen Blechmaterial. Sie hat einen Anlageabschnitt 5, der sich an einem umgefalteten Endabschnitt 6 des Stromschienenabschnitts 4 abstützt. Der Anlageabschnitt 5 geht in einen Federbogen 7 über, der zur Lagestabilisierung auf einem vorstehenden Federlagerzapfen 8 des Isolierstoffgehäuses aufliegt. An den Federbogen 7 schließt sich ein Klemmabschnitt 9 an, dessen freies Ende zusammen mit dem gegenüberliegenden Teil des Stromschienenabschnitts 4 eine Klemmstelle bildet. Hierzu ist von dem Stromschienenabschnitt 4 eine Klemmkante 10 in Richtung Klemmfeder 3 herausgestellt, die eine definierte möglichst kleine Anlagefläche für den elektrischen Leiter bildet, auf die die Klemmkraft der Klemmfeder 3 konzentriert wird. Somit wird zwischen der Klemmkante 10 und dem freien Ende des Klemmabschnitts 9 die Klemmstelle für den anzuschließenden elektrischen Leiter gebildet. Ein elektrischer Leiter wird von der rechten Seite durch eine Leitereinführungsöffnung 11 im Isolierstoffgehäuse zur Klemmstelle geführt und dort festgeklemmt und elektrisch mit dem Stromschienenabschnitt 4 kontaktiert. Der Stromschienenabschnitt 4 bildet zusammen mit den Seitenwänden des Isolierstoffgehäuses und dem umgefalteten Endbereich 6 des Stromschienenabschnitts 4 mit dem darunterliegenden Anlageabschnitt 5 der Klemmfeder 3 eine Aufnahmetasche 12 für das freie Ende des angeschlossenen elektrischen Leiters (27, siehe 2). Dieses freie Ende wird somit von der Leitereinführungsöffnung 11 bis in die Aufnahmetasche 12 zuverlässig geführt.
Zur Betätigung der Klemmfeder 3 derart, dass diese von der dargestellten Ruhestellung in eine Offenstellung überführt wird, bei der ein eingeklemmter elektrischer Leiter wieder entnommen werden kann, geht ein Zugbetätigungsabschnitt 13 von dem Klemmabschnitt 9 in Richtung Anlageabschnitt 5 ab. Dieser Zugbetätigungsabschnitt 13 wird an dem Anlageabschnitt 5 vorbei in Richtung eines Betätigungselementes 14 geführt. Der Zugbetätigungsabschnitt 13 hat ein gebogenes Ende 15, das auf einem Betätigungszapfen 16 des Betätigungselementes 14 so gelagert ist, dass sich die Klemmstelle bei Drehung des Betätigungselementes 14 von der dargestellten Ruhestellung in die Offenstellung, bei der die Klemmstelle geöffnet und der Klemmabschnitt 9 in Richtung Anlageabschnitt 5 angehoben ist, öffnet. Hierzu ist das Betätigungselement 14 drehbar in dem Isolierstoffgehäuse 2 aufgenommen. Das Isolierstoffgehäuse 2 hat eine durch Vertiefungsseitenwände 17 seitlich begrenzte Vertiefung 18. Von dieser Vertiefung 18 ragt ein Drehzapfen 19 hervor, der in eine Lageröffnung 20 des Betätigungselementes 14 eintaucht. Damit wird eine Drehachse für das Betätigungselement 14 gebildet.
Deutlich wird, dass das Betätigungselement 14 zwei im Winkel zueinander angeordnete Betätigungsansätze 21a, 21b hat, die an den gewölbten und in diesem Ausführungsbeispiel teilkreisförmigen Abschnitt der Vertiefungsseiten 17 der Vertiefung 18 direkt angrenzen. Erkennbar ist, dass die Vertiefung 18 in einem Abschnitt von etwa 160° durch den Vertiefungsseitenwandabschnitt 17 begrenzt ist. Dies entspricht in etwa dem der zu öffnenden Klemmstelle an der beiden Betätigungsansätze erforderlichen halben Drehwinkel von der Ruhestellung zur Offenstellung derart, dass die beiden Betätigungsansätze 21a, 21b sowohl in der Ruhestellung, als auch in der Offenstellung noch an dem gewölbten Vertiefungsseitenwandabschnitt 17 angrenzen.
Erkennbar ist weiterhin, dass der Betätigungsansatz 21a mit Hilfe eines Betätigungswerkzeuges 22a, das von der rechten Seite über die frontseitige Stirnseite 23 des Isolierstoffgehäuses durch eine Betätigungsöffnung 24a bis zu dem Betätigungsansatz 21a durch das Isolierstoffgehäuse 2 hindurchgeführt werden kann. Mit Hilfe dieses Betätigungswerkzeuges 22a und dem zugehörigen Betätigungsansatz 21a ist eine frontseitige Betätigung zum Öffnen der Klemmstelle in Leitereinsteckrichtung möglich.
Eine zweite Betätigungsmöglichkeit wird durch den Betätigungsansatz 21b für ein Betätigungswerkzeug 22b ermöglicht, das von der Oberseite 25 des Isolierstoffgehäuses 2 durch eine in etwa senkrecht nach unten verlaufende Betätigungsöffnung 24b zum Betätigungsansatz 21b geführt werden kann.
Mit Hilfe der direkt an die gewölbten Vertiefungsseitenwandabschnitte 17 angrenzenden Betätigungsansätze 21a, 21b gelingt eine sichere Führung des Betätigungswerkzeuges 22a bzw. 22b derart, dass das Betätigungswerkzeug 22a, 22b an dem gewölbten Vertiefungsseitenwandabschnitt 17 entlang gleitet, wenn eine Betätigungskraft durch das Betätigungswerkzeug 22a, 22b auf den jeweiligen Betätigungsansatz 21a, 21b zur Drehung des Betätigungselementes 14 ausgeübt wird.
Deutlich wird auch, dass das Betätigungselement 14 in eine Vertiefung 18 in den Innenraum des Isolierstoffgehäuses 2 eingebaut ist. Dadurch wird erreicht, dass die Betätigungswerkzeuge 22a, 22b in Betätigungsöffnungen 24a, 24b des Isolierstoffgehäuses 2 zu den jeweiligen Betätigungsansätzen 21a, 21b geführt werden, ohne dass diese abrutschen können oder eine Fehlbetätigung möglich ist.
Die dargestellte Anschlussklemme 1 ist als Leiterplattenanschlussklemme ausgeführt. Hierzu ragen von dem Stromschienenabschnitt 4 Lötanschlussstifte 26 nach unten. Denkbar sind aber auch andere Ausführungsformen, bei denen Lötanschlussstifte oder Lötflächen für die Oberflächenmontage an anderen Stellen hervorragen oder parallel zueinander an der Außenwand des Isolierstoffgehäuses 2 umgebogen sind. Denkbar ist aber auch, dass mehrere der dargestellten Anschlussklemmen zusammen in ein gemeinsames Isolierstoffgehäuse integriert sind und sich eine gemeinsame Stromschiene teilen, wie dies beispielsweise von Reihenklemmen, Dosenklemmen oder Steckverbindern bekannt ist. Hierzu könnten weitere Reihenklemmen z.B. in Blickrichtung hintereinander oder nebeneinander unter Nutzung eines gemeinsamen integralen Isolierstoffgehäuses oder einer gemeinsamen Stromschiene angeordnet sein.
2 lässt die erste Ausführungsform der Anschlussklemme 1 in der Offenstellung erkennen. Deutlich wird, dass nunmehr ein elektrischer Leiter 27 in die Leitereinführungsöffnung 11 eingeführt ist. Das freie abisolierte Ende 28 des elektrischen Leiters 27 ist in dem Aufnahmeraum 12 aufgenommen und liegt mit seiner unteren Seite auf der Klemmkante 10 des Stromschienenabschnitts 4 auf. Das freie Klemmende des Klemmabschnitts 9 der Klemmfeder 3 kontaktiert die Oberseite des freien abisolierten Endes 28 und übt eine Klemmkraft auf das freie abisolierte Ende 28 des elektrischen Leiters 27 in Richtung Klemmkante 10 aus.
Prinzipiell ist es möglich einen elektrischen Leiter direkt ohne Betätigung in die Offenstellung anzuklemmen. Eine Betätigung wäre dann nur zur Entnahme notwendig.
Erkennbar ist, dass das Betätigungselement 14 nunmehr mit Hilfe mindestens eines der Betätigungswerkzeuge 22a, 22b entgegen des Uhrzeigersinns um einen Winkel von etwa 40° bis 80° gedreht wurde. Hierdurch wird der Betätigungszapfen 16 nach oben von dem Anlageschenkel 5 weg bewegt. Hierdurch wird eine Zugkraft auf den Zugbetätigungsabschnitt 13 ausgeübt und der Klemmabschnitt 9 nach oben in Richtung Anlageabschnitt 5 verlagert. Auf diese Weise wird die Klemmstelle geöffnet und die Klemmfeder 3 in eine Offenstellung überführt. Der Zugbetätigungsabschnitt 13 ist aus dem Federblechmaterial der Klemmfeder 3 von dem Klemmabschnitt 19 freigestanzt oder freigeschnitten und von dort abgebogen. Er ist also integraler Teil der Zugfeder 3 ausgeführt. Denkbar ist aber auch, dass der Zugbetätigungsabschnitt 13 als separates Element ausgeformt und mit dem Klemmabschnitt 9 verbunden ist.
3 lässt eine Seitenansicht des Betätigungselementes 14 der Anschlussklemme aus 1 und 2 erkennen. Dieses ist als einstückiges Kunststoffteil gefertigt und hat im zentralen Bereich eine Lageröffnung 20 in Form einer kreisförmigen Bohrung, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beidseits offen ist. Denkbar ist aber auch, dass die Lageröffnung als einseitig offene Sackbohrung ausgeführt sein kann.
Erkennbar ist, dass bezogen auf die durch die Lageröffnung 20 definierte Drehachse D am Außenumfang des Betätigungselementes 14 zwei Betätigungsansätze 21a, 21b im Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet sind. Diese bilden jeweils eine definierte, erhabene Betätigungsfläche zum Ansetzen des Endes eines Betätigungswerkzeuges, wie beispielsweise eines Schraubendrehers. Die Betätigungsansätze 21a, 21b enden am Außenumfang vorzugsweise im selben Radius bezogen auf die Drehachse D, so dass sie bei Drehung des Betätigungselementes 14 um die Drehachse D derselben Kreisbahn folgen.
Der Betätigungszapfen 16 ist in einem geringeren radialen Abstand zur Drehachse als die Betätigungsansätze 21a, 21b an dem Betätigungselement 14 seitlich hervor ragend angeordnet.
Aus der perspektivischen Darstellung des Betätigungselementes 14 in 4 ist erkennbar, dass der Betätigungszapfen 16 beidseits ebenso wie die Betätigungsansätze 21a, 21b von dem Grundkörper 29 des Betätigungselementes 14 herausragt.
5 lässt eine Abwandlung der Anschlussklemme 1 aus 1 und 2 erkennen. Hierbei ist das Betätigungselement 14 durch ein mit einem Betätigungshebel 30 versehenes Betätigungselement 31 ersetzt. Das Isolierstoffgehäuse 2 hat einen Schlitz 32 an der Oberseite, durch den der sich an dem Betätigungsansatz 21a anschließende Betätigungshebel 30 aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausragt. Im Übrigen ist die Kinematik des Betätigungselementes 31 zur Betätigung der Klemmfeder 3 bei Drehung des Betätigungselements 31 um einen Betätigungswinkel von der Ruhestellung in die Offenstellung mit der ersten Ausführungsform der Anschlussklemme 1 aus 1 und 2 vergleichbar. Auch die Konstruktion der Klemmfeder 3 und des Stromschienenabschnitts 4 sowie deren Einbau in das Isolierstoffgehäuse ist vergleichbar mit der ersten Ausführungsform der Anschlussklemme 1, so dass auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen werden kann.
6 lässt eine Seiten-Schnittansicht der zweiten Ausführungsform einer Anschlussklemme gemäß 5 in der Offenstellung erkennen. Auch hier wird der Zugbetätigungabschnitt 13 durch Drehung des Betätigungselementes 14 entgegen des Uhrzeigersinns in einem Winkel von etwa 45° (d.h. im Winkelbereich von etwa 40 bis 50°) durch Zugkraft nach oben gezogen, um die Klemmstelle zu öffnen. Durch Zurückklappen des Hebels in die Ruheposition gemäß 5 liegt der Klemmabschnitt 9 der Klemmfeder dann unter Federkraft an dem freien abisolierten Ende 28 des elektrischen Leiters 27 auf, um diesen elektrisch leitend an der Kontaktkante 10 des Stromschienenabschnitts 4 anzuklemmen.
Aus den 5 und 6 ist zudem erkennbar, dass das freie Ende des Betätigungshebels 30 an seinem freien Ende einen vergrößerten Ansatzbereich 33 hat, der das Ergreifen und Verschränken des Betätigungshebels 30 mit der Hand oder einem Betätigungswerkzeug unterstützt.
7 lässt eine Seitenansicht der Klemmfeder 3 aus der vorbeschriebenen Anspruchsklemme 1 erkennen. Deutlich wird, dass die Klemmfeder U-förmig gebogen ist und einen Anlageabschnitt 5, einen sich hieran anschließenden Federbogen 7 und einen sich hieran anschließenden Klemmabschnitt 9 hat. Von dem Klemmabschnitt 9 ist der Zugbetätigungsabschnitt 13 freigelegt und in Richtung Anlageabschnitt 5 hochgebogen. Das freie Ende des Zugbetätigungsabschnitts 13 ist teilkreisförmig umgebogen, um eine Mulde zur Auflagerung auf den Betätigungszapfen 16 des Betätigungselementes 14 bzw. 31 bereitzustellen.
8 lässt eine perspektivische Ansicht der Klemmfeder 3 aus 7 erkennen. Deutlich wird, dass an dem Klemmabschnitt 9 beidseits jeweils ein Zugbetätigungsabschnitt 13 mit umgebogenen Auflageende 15 vorgesehen ist. Der Anlageabschnitt 5 erstreckt sich zwischen den Zugbetätigungsabschnitten 13 hindurch.
Deutlich wird auch, dass der Federbogen 7 breiter als der Anlageabschnitt 5 und der Klemmabschnitt 9 ist. Dies ist dadurch begründet, dass die Zugbetätigungsabschnitte 13 aus der Breite des Blechmaterials der Klemmfeder 3 integral herausgeformt ist.
Deutlich wird auch, dass das freie Ende des Anlageabschnitts 5 eine in der Breite verringerte Verriegelungsnase 34 hat, die zum Eintauchen in eine korrespondierende Öffnung in einen Stromschienenabschnitt 4 zur Lagefixierung der Klemmfeder 3 vorgesehen ist.
9 lässt den Stromschienenabschnitt 4 für die vorher beschriebenen Anschlussklemmen erkennen. Deutlich wird, dass von einem Basisabschnitt 35 des Stromschienenabschnitts 4 Lötanschlussstifte 26 nach unten abragen.
Diese sind integral aus dem elektrisch leitenden Material des Stromschienenabschnitts 4 ausgeformt. Der Stromschienenabschnitt 4 ist vorzugsweise aus einer Kupferlegierung hergestellt.
Erkennbar ist auch, dass an der Oberseite des Basisabschnitts 35 eine Klemmkante 10 herausgestellt ist. Dies kann beispielsweise durch Freischneiden und Hochdrücken eines Materiallappens aus dem Blechmaterial erfolgen. Denkbar ist aber auch, dass durch Anpressen, Drücken oder Tiefziehen oder durch einen sonstigen Umformprozess oder durch Punktschweißen eine Klemmkante erzeugt wird.
Weiterhin ist erkennbar, dass von dem Basisabschnitt 35 das freie Ende der Stromschiene nach oben und entgegen der Leitereinsteckrichtung L und der Erstreckungsrichtung des Basisabschnitts 35 zurück gefaltet ist. Das umgefaltete Anlageende 6 des Stromschienenabschnitts 4 ist damit gegenüberliegend zu dem Basisabschnitt 35 angeordnet und bietet einen Auflager für den Anlageabschnitt 5 der Klemmfeder 3.
10 lässt eine perspektivische Ansicht des Stromschienenabschnitts 4 aus 9 erkennen. Deutlich wird, wie die Klemmkante 10 durch Freischneiden und Herausstellen eines Materiallappens aus dem Blechmaterial des Basisabschnitts 35 ausgeformt ist.
Erkennbar ist auch, dass die Lötanschlussstifte 26 integral aus dem Blechmaterial herausgeformt sind. Hierzu ist der vordere umgebogene Endabschnitt zur Bildung des Lötanschlussstiftes 26 verjüngt. Der hintere Lötanschlussstift 26 ist hingegen aus dem Blechmaterial des Stromschienenabschnitts 4 frei geschnitten oder frei gestanzt und nach unten abgebogen. Hierdurch entsteht ein Schlitz 36, der im oberen Bereich unterhalb des umgebogenen freien Endes 6 eine Aufnahmeöffnung 37 für die Verriegelungsnase 34 der Klemmfeder 3 bildet.
11 lässt eine dritte Ausführungsform einer Anschlussklemme 1 erkennen. Hierbei wird eine andere Art einer Klemmfeder 3 eingesetzt, die durch Druckbetätigung von der dargestellten Ruhestellung in die Offenstellung überführt wird.
Die Klemmfeder 3 ist wiederum U-förmig ausgeführt und hat einen Anlageabschnitt 5, einen Federbogen 7 und einen sich hieran anschließenden Klemmabschnitt 9. Von dem Klemmabschnitt 9 ist mindestens ein Druckbetätigungsabschnitt 38 herausgeformt und herausgestellt, der zur Auflage auf einem Auflager eines Betätigungselementes (nicht sichtbar) vorgesehen ist.
Wiederum ist in dem Isolierstoffgehäuse 2 der Anschlussklemme 1 eine Vertiefung 18 mit zwei gewölbten Vertiefungsseitenwandabschnitten 17 vorgesehen.
12 lässt die Anschlussklemme 1 aus 11 mit eingebautem Betätigungselement erkennen. Deutlich wird, dass das Betätigungselement 39 zwei Betätigungsansätze 21a, 21b hat, die im Winkel von etwa 80° bis 90° bezogen auf die durch den Drehzapfen 19 vorgegebenen Drehachse über den Umfang des Betätigungselements 39 herum angeordnet sind. Diese grenzen direkt (mit einem kleinen Spalt) an den jeweiligen gewölbten Vertiefungsseitenwandabschnitt 17 an. Die gewölbten Abschnitte der Vertiefungsseitenwand 17 erstrecken sich jeweils in einem Winkelbereich teilkreisförmig, der mindestens dem zur Betätigung der Klemmfeder 3 erforderlichen Betätigungswinkel entspricht.
Deutlich wird weiterhin, dass unterhalb des Druckbetätigungsabschnitts 38 der Klemmfeder 3 ein Auflager 40 des Betätigungselementes 39 vorhanden ist. Bei Drehung des Betätigungselements 39 entgegen des Uhrzeigersinns drückt das Auflager 40 den Betätigungsabschnitt 38 nach oben, so dass der Klemmabschnitt 9 der Klemmfeder von der Klemmkante 10 des Stromschienenabschnitts 4 nach oben in Richtung Anlageschenkel 5 der Klemmfeder 3 verlagert wird. Auf diese Weise wird die Klemmfeder 3 von der dargestellten Ruheposition in die Offenposition überführt.
13 lässt eine Seiten-Schnittansicht der Anschlussklemme 1 aus 12 in der Ruheposition erkennen. Deutlich wird, dass das Betätigungselement 39 im Bereich des Auflagers 40 schmal gehalten ist, so dass der Klemmschenkel 9 der Klemmfeder 3 neben dem schmaleren Bereich des Betätigungselementes 39 in den Klemmraum hineinragen kann. Die Betätigungsansätze 21a, 21b sind hingegen breiter ausgeführt, um eine ausreichende Ansatzfläche für ein Betätigungswerkzeug bereitzustellen.
Deutlich wird weiterhin, dass der umgefaltete Endabschnitt 6 des Stromschienenabschnitts 4 eine nach unten durch eine Öffnung im Anlageabschnitt 5 der Klemmfeder ragende Nase 41 hat. Diese ist z.B. im Umformverfahren aus dem Endabschnitt 6 herausgedrückt. Damit kann die Klemmfeder 3 an dem Stromschienenabschnitt 4 lagefixiert werden.
Weiter ist erkennbar, dass von der Stirnseite des Isolierstoffgehäuses 2 eine Prüföffnung 42 in Richtung Federbogen 7 der Klemmfeder 3 ragt. Auf diese Weise kann mit Hilfe eines in die Prüföffnung 42 eingeführten Prüfstiftes ein elektrischer Kontakt mit dem Federbogen 7 hergestellt und getestet werden, ob an dem Federkraftklemmanschluss ein elektrisches Potential anliegt.
14 lässt eine Seiten-Schnittansicht der Anschlussklemme 1 aus 11 bis 13 in der Offenstellung erkennen. Hierbei wird deutlich, dass das Betätigungselement 39 ein leicht gekrümmtes (oder auch optional gerades) Auflager 40 hat, an dem der Druckbetätigungsabschnitt 38 der Klemmfeder aufliegt und bei Verschwenken des Betätigungselementes 39 entgegen des Uhrzeigersinns nach oben gedrückt wird. Hierdurch öffnet sich die Klemmstelle, indem das freie Ende des Klemmabschnitts 9 der Klemmfeder 3 von der Klemmkante 10 des Stromschienenabschnittes 4 weg bewegt wird.
15 lässt eine Seitenansicht des Betätigungselementes 39 erkennen. Dieses hat im Zentrum eine Lageröffnung 20 zur Aufnahme eines Drehzapfens, der von der Vertiefung 18 des Isolierstoffgehäuses 2 hervorsteht. Damit wird eine Drehachse D definiert, um die das Betätigungselement 39 schwenkbar gelagert ist.
Weiterhin ist erkennbar, dass im Winkel von etwa 80° bis 90° zueinander zwei Betätigungsansätze 21a, 21b an dem Umfang des Betätigungselementes 39 radial nach außen abstehen. Diese bieten eine Angriffsfläche zur Beaufschlagung des Betätigungselementes 39 mit einer Druckkraft, um die Drehachse D in einem hinreichenden Winkel zu verschwenken, um die Klemmstelle der Klemmfeder zu öffnen. Für die Klemmfeder ist im Vergleich zu den Betätigungsansätzen 21a, 21b radial nach innen versetzt ein Auflager 40 vorhanden, auf dem der Druckbetätigungsabschnitt 38 der Klemmfeder 3 aufliegt.
16 lässt eine Draufsicht auf das Betätigungselement 39 aus 15 erkennen. Deutlich wird, dass das Betätigungselement 39 im Zentrum geöffnet und nur der Bereich der Lageröffnung 20 und der Betätigungsansätze 21a, 21b über die Breite geschlossen sind. Hierdurch entstehen zwei voneinander beabstandete Seitenwände 43a, 43b, in dessen Innenraum zumindest ein Teil der Klemmfeder 3 und ein Teil des Stromschienenabschnitts 4 aufgenommen wird. An den Seitenwänden 43a, 43b ist auch jeweils ein nicht sichtbares Auflager 40 für einen zugeordneten Druckbetätigungsabschnitt 38 der Klemmfeder 3 vorhanden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist beidseits des Klemmabschnitts 9 der Klemmfeder 3 jeweils ein Druckbetätigungsabschnitt 38 aus der Ebene des Klemmabschnitts 9 herausgebogen.
17 lässt eine Schnittansicht des Betätigungselementes 39 aus 15 und 16 im Schnitt A-A erkennen. Deutlich wird, dass an der Seitenwand 43a das Auflager 40 für den Druckbetätigungsabschnitt 38 der Klemmfeder 3 angeordnet ist. Erkennbar ist auch, dass unterhalb der Betätigungsansätze 21a, 21b ein Freiraum vorhanden ist, der durch Seitenwände 43a seitlich begrenzt ist.
18 lässt eine Seitenansicht des Stromschienenelementes 4 erkennen. Hierbei wird die von dem umgefaltenen Ende 6 nach unten in Richtung Basisabschnitt des Stromschienenabschnitts 4 weisenden Nase 41 erkennbar.
Im Übrigen ist die Ausführungsform des Stromschienenabschnitts 4 vergleichbar mit dem Stromschienenabschnitt der ersten Ausführungsform, so dass auf die Ausführung zu 9 und 10 oben verwiesen werden kann.
19 lässt nochmals eine Schnittansicht des Stromschienenabschnitts 4 mit der durch Pressen oder Tiefziehen hergestellten Nase 41 erkennen. Deutlich wird auch, dass die Klemmkante 10 durch Freischneiden und Hochstellen eines Materiallappens aus dem Stromschienenstück 4 gebildet wird.
Der rechte Lötstift 26 ist aus dem Stromschienenmaterial freigestellt (freigeschnitten, freigestanzt oder ähnliches) und nach unten abgebogen. Hierdurch entsteht ein mittiger Schlitz im Bereich des umgefalteten Endes 6 bis zum Übergangspunkt des Lötanschlussstiftes 26 zum Basisteil des Stromschienenelementes 4. Dieser Schlitz 44 kann im oberen Bereich 37 zur Aufnahme einer vorstehenden Nase des Anlageabschnitts 5 der Klemmfeder 3 genutzt werden, um diese zusätzlich zur Fixierung mit der Nase 41 hinsichtlich der Lage zu fixieren. Er ist vorzugsweise zugeprägt, d. h. verengt, um ein Eindringen von einzelnen Litzen oder kleinen Leitern in dem Schlitz 44 zu verhindern.
Die hochgestellte Klemmkante 10 sowie der Schlitz 44 sind aus der perspektivischen Ansicht des Stromschienenelementes 4 aus 18 und 19 in der 20 besser erkennbar.
21 lässt eine Seiten-Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einer Anschlussklemme 1 mit einem im Vergleich zur vorher beschriebenen dritten Ausführungsform abgewandeltem Betätigungsdrücker erkennen. Zum Aufbau der Klemmfeder 3 und des Stromschienenelementes 4 kann auf die obigen Ausführungen verwiesen werden. Allerdings ist das Stromschienenelement 4 dahingehend abgewandelt, dass die Klemmkante 10 (Sicke) in einen parallel zum Stromschienenniveau der Stromschiene 4 verlaufenden Abschnitt 49 übergeht, der oberhalb der darunterliegenden Stromschienenebene liegt. Die durch die Klemmkante 10 vorgegebene Sickenlage liegt somit deutlich über dem Stromschienenniveau, d. h., dass die Sicke deutlich im Innenraum des Betätigungselementes 39 liegt, was einen Vorteil für den Leiteranschluss hat.
Der linke Betätigungsansatz 21b des Betätigungselementes 39 entspricht dem Betätigungsansatz 21b der vorher beschriebenen dritten Ausführungsform. Allerdings ist die Betätigungsöffnung 24b quergestellt, d. h. das Betätigungswerkzeug 22b wird mit seiner dann in Leitereinsteckrichtung erstreckenden Flachseite in das Isolierstoffgehäuse 2 eingesteckt. Die Betätigungsöffnung 24b ist somit als Schlitz ausgeführt, dessen längere Seite sich in Leitereinsteckrichtung, d. h. von in Blickrichtung der 21 von links nach rechts, erstreckt. Die schmalere Seite erstreckt sich hingegen in die Blickrichtung der 21, d. h. quer zur Leitereinsteckrichtung bzw. in Richtung der Schmalseite des Betätigungselementes 39.
Der vordere Betätigungsansatz 21a ist bei dieser abgewandelten Ausführungsform so gestaltet, dass ein in Bezug zur Einsteckrichtung des Betätigungswerkzeuges 22a in die frontseitige Betätigungsöffnung 24a schräg gestellter Flächenabschnitt 47 vorhanden ist. An diesen schräg gestellten Flächenabschnitt 47 schließt sich eine steil verlaufende Auflaufschräge 48 an. Erkennbar ist, dass die Spitze eines Betätigungswerkzeuges 22a beim Einstecken in die Betätigungsöffnung 24a auf den Flächenabschnitt 47 oder unter Umständen auf die Auflaufschräge 48 auftrifft. Beim Auftreffen auf die Auflaufschräge 48 wird der Schraubendreher in Richtung Flächenabschnitt 47 wandern. Mit Hilfe des Flächenabschnitts 47 und der Auflaufschräge 48 wird der Innenraum so abgeschlossen, dass ein durch die Betätigungsöffnung 24a eingeführtes Betätigungswerkzeug 22a nicht unkontrolliert unter das Betätigungselement 14 wandern kann.
Deutlich wird, dass der Flächenabschnitt 47 und die Auflaufschräge 48 in Leitereinsteckrichtung (von rechts nach links) gesehen vor dem Drehpunkt liegen, der durch den Drehzapfen 19 vorgegeben ist. Der Flächenabschnitt 47 dichtet zusammen mit seinem oberen Ende den Betätigungsraum nach oben hin gegen das Isolierstoffgehäuse 2 ab. Die Auflaufschräge 48 begrenzt den Betätigungsraum nach unten. Das Betätigungswerkzeug 22a stößt bei Betätigung auf den Flächenabschnitt 47 und dreht das Betätigungselement 39 maximal bis zu einem Anschlag 50 an einem Vertiefungsseitenwandabschnitt 17 des Isolierstoffgehäuses 2. Oberhalb dieses Anschlags 50 ist eine Tasche 51 zur Aufnahme der Spitze des Betätigungswerkzeugs 22a gebildet.
22 lässt die Ausführungsform aus 21 der Anschlussklemme 1 in der Offenstellung erkennen. Es wird deutlich, dass das rechte Betätigungswerkzeug 22a nunmehr weiter in das Isolierstoffgehäuse 2 und die hierin vorhandene Vertiefung 18 eingeführt ist. In dieser Offenstellung wird das Betätigungswerkzeug 22a über den Flächenabschnitt 47 an Flächen des gegenüberliegenden Vertiefungsseitenwandabschnitts 17 gedrückt und dort gehalten. Erkennbar ist, dass das freie Ende des Betätigungswerkzeugs 22a teilweise in die Tasche 51 eintaucht. Das Betätigungswerkzeug 22a wird durch die Federkraft der Klemmfeder 3, die über das Betätigungselement 39 auf den Flächenabschnitt 47 wirkt, nach oben an die Flächen des Vertiefungsseitenwandabschnitts 17 bzw. der Tasche 51 gedrückt. Die Auflaufschräge 48 liegt in der Offenstellung erkennbar nicht an dem Betätigungswerkzeug 22a an, sondern ist von diesem weg schräg nach unten in Richtung Innenraum des Isolierstoffgehäuses hin geneigt. Sie dient weiterhin als Auflaufschräge für das Betätigungswerkzeug 22a und verhindert in jeder Stellung des Betätigungselementes 39, dass das Betätigungswerkzeug 22a unterhalb der Auflaufschräge 48 in die Vertiefung 18 eintaucht. Durch die Auflaufschräge 48 wird die an dem Betätigungswerkzeug 22a in der Offenstellung anliegende wirksame Fläche verringert, so dass das Betätigungswerkzeug 22a mit einer vertretbaren Kraft noch aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausgezogen werden kann.
23 lässt eine perspektivische Ansicht der Anschlussklemme 1 aus 21 in der Ruhestellung erkennen. Deutlich wird, dass die obere Betätigungsöffnung 24b an der Oberseite rechteckförmig so ausgerichtet ist, dass die längere Seitenkante der Leitereinsteckrichtung bzw. der Betätigungsrichtung durch das Betätigungswerkzeug 22a für die Frontseite folgt. Die Schmalseite ist quer hierzu ausgerichtet und liegt parallel zur Breitenrichtung des Betätigungselements 39 bzw. der Breitenrichtung der Klemmfeder 3.
Das von der Frontseite eingeführte Betätigungswerkzeug 22a wird hingegen mit der Schmalseite der in Schnitt rechteckförmigen Spitze von oben nach unten weisend, d. h. in Richtung des zweiten Betätigungswerkzeugs 22b eingeführt. Die breitere Seite der im Querschnitt rechteckförmigen Spitze des Betätigungswerkzeugs 22a erstreckt sich hingegen parallel zur Breitenrichtung des Betätigungselements 39 bzw. der Breitenrichtung der Klemmfeder 3.
Deutlich wird, dass das freie Ende des Betätigungswerkzeugs 22a auf dem schräg verlaufenden Flächenabschnitt 47 aufliegt. Der schräg verlaufende Flächenabschnitt 47 steht im spitzen Winkel zu der Einsteckrichtung des Betätigungswerkzeugs 22a. Bei einem weiteren Einstecken des Betätigungswerkzeugs 22a in die Vertiefung 18 des Isolierstoffgehäuses 2 hinein gleitet dieses freie Ende des Betätigungswerkzeugs 22a zwischen dem Flächenabschnitt 47 und dem gegenüberliegenden Vertiefungsseitenwandabschnitt 17 entlang und übt eine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 39 aus, die eine Drehung desselben um den Drehzapfen 19 herum bewirkt.
24 lässt eine perspektivische Ansicht der Anschlussklemme 1 aus 23 in der Offenstellung erkennen. Deutlich wird, dass das Betätigungselement 39 nunmehr so weit um den Drehzapfen 19 herum gedreht wurde, dass die Rückseite des Betätigungsansatzes 21a an dem Anschlag 50 anstößt. Bei Erreichen dieser Endlage liegt das freie Ende des Betätigungswerkzeugs 22a nunmehr zwischen dem Flächenabschnitt 47 und Flächen des gegenüberliegenden Vertiefungsseitenwandabschnitts 17. Der teilweise gekrümmte Vertiefungsseitenwandabschnitt 17 geht dabei in eine Tasche 51 über, die angrenzend an den gekrümmten Abschnitt des Vertiefungsseitenwandabschnittes 17 einen geraden Flächenbereich 17a hat. Dieser gerade Flächenbereich bildet eine dem Flächenabschnitt 47 gegenüberliegende reduzierte Fläche, an der das Betätigungswerkzeug 22a durch Kraft der Klemmfeder 3 über das Betätigungselement 14 gehalten wird. Die Reduzierung der Fläche des Flächenabschnitts 47 und insbesondere der gegenüberliegenden zum Selbsthalten wirksamen Fläche 17a des Vertiefungsseitenwandabschnitts 17 ermöglicht eine Entnahme des Betätigungswerkzeugs 22a mit vertretbarem Kraftaufwand ohne übermäßige Reibungskraft und gleichzeitig einen ausreichenden Selbsthalt des Betätigungswerkzeugs 22a.
Erkennbar wird weiterhin, dass sich an den gekrümmten Teil des Vertiefungsseitenwandabschnitts 17 eine vorstehende Nase 17b anschließt, an der das Betätigungswerkzeug 22a angedrückt wird. Damit wird der Selbsthalt des Betätigungswerkzeugs 22a verbessert.
Die vorher beschriebene selbsthaltende Gestaltung des Betätigungsansatzes 21a kann gleichermaßen auch für den weiteren Betätigungsansatz 21b vorgesehen werden. Denkbar ist auch, dass nur der zweite Betätigungsansatz 21b selbsthaltend und der erste Betätigungsansatz 21a entsprechend der dritten Ausführungsform o. ä. ausgeführt ist.
25 lässt eine Frontansicht auf ein elektrisches Gerät in Form einer Leiteranschlussklemme mit zwei nebeneinander angeordneten Anschlussklemmen erkennen. Diese sind in einem mehrteiligen Isolierstoffgehäuse 2a, 2b, 2c aufgenommen. Die Isolierstoffgehäuseteile 2a, 2b, 2c sind in der Frontansicht nicht rechteckig, sondern mit Absätzen versehen. Die Absätze greifen ineinander. Im oberen Bereich haben die beiden Isolierstoffgehäuseteile 2a, 2b jeweils einer Anschlussklemme zugeordnete frontseitige Betätigungsöffnungen 24a und darunterliegende Prüföffnungen 42. In dem darunterliegenden Absatz greifen zwei Isolierstoffgehäuse 2a, 2b ineinander ein, um eine gemeinsame Leitereinführungsöffnung 11 zu bilden, die umfangsseitig mit Hilfe der beiden Isolierstoffgehäuseteile 2a, 2b für die rechte Anschlussklemme und durch die Isolierstoffgehäuseteile 2b und 2c für die linke Anschlussklemme geschlossen ist.
Erkennbar ist weiterhin, dass aus dem durch die Isolierstoffgehäuseteile 2a, 2b, 2c geschaffenen Isolierstoffgehäuse 2 der Leiteranschlussklemme nach unten Lötanschlussstifte 26 herausragen. Gleichermaßen ist aber auch denkbar, dass Lötanschlussstifte 26 an der Rückseite vorgesehen sind oder Anschlussflächen zur Oberflächenlötmontage oder anderweitige Verlängerungen der Stromschiene zum elektrischen Anschluss vorgesehen sind.
Denkbar ist aber auch, dass die Stromschienenabschnitte 4 im Innenraum der Leiteranschlussklemme miteinander in horizontaler Blickrichtung verbunden sind (z.B. einstückig ausgeführt), um eine Querverbindung zwischen den Anschlussklemmen zu erreichen.
26 lässt eine Frontansicht des rechten Isolierstoffgehäuseteils 2a erkennen. Es wird deutlich, dass an der linken Seitenwand Raststifte 45 hervorragen. Diese sind zum Eintauchen in zugeordnete Rastöffnungen des daran anschließenden Isolierstoffgehäuseteils 2b vorgesehen.
Natürlich ist auch die umgekehrte Variante denkbar, bei der das rechte Isolierstoffgehäuseteil 2a auf der linken Seiten Rastöffnungen zur Aufnahme korrespondierender Raststifte 45 hat. Denkbar ist auch, dass Raststifte 45 und Rastöffnungen an einer Seitenwand miteinander kombiniert sind.
27 lässt eine Frontansicht des mittleren Isolierstoffgehäuseteils erkennen. Deutlich wird hierbei, dass jeweils die Hälfte einer Leitereinführungsöffnung 11 in dem Isolierstoffgehäuseteil 2b realisiert ist. Dieses wird mit einem rechts und links davon beabstandeten Isolierstoffgehäuseteil 2a und 2c zu einer vollständigen Leitereinführungsöffnung 11 vervollständigt.
Deutlich wird auch, dass in dem Isolierstoffgehäuseteil 2b wiederum Absätze auf unterschiedlichen Ebenen gebildet sind, so dass sich die Isolierstoffgehäuseteile 2a und 2b zu einer vollständigen Anschlussklemme, in der ein Federkraftklemmelemente aufgenommen ist, vervollständigen.
28 lässt das linke Isolierstoffgehäuseteil 2c erkennen. Bei diesem Isolierstoffgehäuseteil 2c ist die linke Seitenwand plan parallel und bildet eine Abschlusswand, vergleichbar zur rechten plan parallelen Gehäuseseitenwand des rechten Isolierstoffgehäuseteils 2a aus 26.
Das linke eine Abschlussplatte bildende Isolierstoffgehäuseteil 2c hat lediglich einen Teil der Leitereinführungsöffnung 11, aber oberhalb keine weiteren Betätigungsöffnungen oder Prüföffnungen.
29 lässt eine Explosionsansicht der Leiteranschlussklemme aus 25 erkennen, die zwei Federkraftklemmanschlüsse in einem dreiteiligen Isolierstoffgehäuse 2 aufnimmt.
Anhand des linken Isolierstoffgehäuseteils 2c ist erkennbar, dass zu den Rastzapfen 45 korrespondierende Ausnehmungen 46 in die Isolierstoffgehäuseteile 2a, 2b, 2c eingebracht sind. Diese können wie dargestellt durchgängig oder aber als Sacklöcher ausgebildet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011011080 A1 [0004]
EP 1670098 B1 [0005]

Claims

Anschlussklemme (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (27) mit einem Isolierstoffgehäuse (2) und mit mindestens einem Federkraftklemmanschluss, der einen Stromschienenabschnitt (4), eine Klemmfeder (3) und ein Betätigungselement (14, 39) hat, wobei ein Klemmabschnitt (9) der Klemmfeder (3) zusammen mit dem Stromschienenabschnitt (4) eine Klemmstelle für einen anzuschließenden elektrischen Leiter (27) bildet, und wobei das Betätigungselement (14, 39) zum Öffnen der Klemmstelle im Eingriff mit mindestens einer zugeordneten Klemmfeder (3) steht und beweglich im Isolierstoffgehäuse (2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (2) eine Vertiefung (18) mit mindestens einem Vertiefungsseitenwandabschnitt (17) hat, und dass das Betätigungselement (14, 39) in der Vertiefung drehbar aufgenommen ist, wobei das Betätigungselement (14, 39) an seinem Außenumfang einen beabstandeten, vorstehenden Betätigungsansatz (21a, 21b) hat, der ausgehend von einer Ruhestellung, bei der die Klemmstelle geschlossen ist, über die Drehung bei Betätigung des Betätigungselementes (14, 39) durch Beaufschlagung mindestens eines der Betätigungsansätze (21a, 21b) mit einer Betätigungskraft bis zu einer Offenstellung, bei der die Klemmstelle zum Einführen oder Entnehmen eines elektrischen Leiters (27) geöffnet ist, an einen Vertiefungsseitenwandabschnitt (17) angrenzt.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (14, 39) an seinem Außenumfang mindestens zwei voneinander beabstandete, vorstehende Betätigungsansätze (21a, 21b) hat.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (2) einen Drehzapfen (19) hat, der durch die Bodenfläche der Vertiefung (18), die durch den mindestens einen Vertiefungsseitenwandabschnitt (17) begrenzt ist, hervorsteht und zur Drehlagerung in eine Lageröffnung (20) des Betätigungselementes (14, 39) eintaucht.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (14, 39) einen Lagerzapfen hat, der von dem Betätigungselement (14, 39) hervorsteht und zur Drehlagerung in eine Lageröffnung in der durch den mindestens einen Vertiefungsseitenwandabschnitt (17) begrenzten Bodenfläche der Vertiefung (18) eintaucht.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 2 oder Anspruch 2 in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (2) zwei Betätigungsöffnungen (24a, 24b) zum Einführen eines Betätigungswerkzeuges (22a, 22b) hat, die sich im Winkel zueinander von jeweils unterschiedlichen Stirnseitenwänden des Isolierstoffgehäuses (2) zu einem jeweils zugeordneten Betätigungsansatz (21a, 21b) des Betätigungselementes (14, 39) hin erstrecken.
Anschlussklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsansatz (21a) einen aus dem Isolierstoffgehäuse (2) herausragenden Betätigungshebel (30) hat.
Anschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (3) einen von dem Klemmabschnitt (9) abgehenden Zugbetätigungsabschnitt (13) hat, der an einem vom Betätigungselement (14) vorstehenden Betätigungszapfen (16) so gelagert ist, dass sich die Klemmstelle bei Drehung des Betätigungselementes (14) von der Ruhestellung in die Offenstellung öffnet.
Anschlussklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (39) ein Auflager (40) hat und die Klemmfeder (3) mit einem Druckbetätigungsabschnitt (38) auf dem Auflager (40) aufliegt, wobei das Betätigungselement (39) mit dem Auflager (40) und die Klemmfeder (3) so aufeinander abgestimmt sind, dass sich die Klemmstelle bei der Drehung des Betätigungselementes (39) von der Ruhestellung in die Betätigungsstelle öffnet.
Anschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Betätigungsansätze (21a, 21b) einen in Bezug auf die durch Einführen eines Betätigungswerkzeuges (22a, 22b) vorgegebene Betätigungsrichtung des zugeordneten Betätigungsansatzes (21a, 21b) in der Ruhestellung schräg stehenden Flächenabschnitt (47) hat, wobei der schräg stehende Flächenabschnitt (47) so ausgerichtet ist, dass dieser in der Offenstellung seitlich an einem Betätigungswerkzeug (22a) anlegbar ist, um dieses selbsthaltend gegen den dem Flächenabschnitt (47) gegenüberliegenden Vertiefungsseitenwandabschnitt (17) zu drücken.
Anschlussklemme (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den schräg stehenden Flächenabschnitt (47) eine in Bezug auf die Betätigungsrichtung in einem steileren Winkel als der schräg stehende Flächenabschnitt (47) stehende Auflaufschräge (48) anschließt, die sich von dem schräg stehenden Flächenabschnitt (47) in das Isolierstoffgehäuse (2) hinein erstreckt, um ein Betätigungswerkzeug (22a) zum Flächenabschnitt (47) hin zu führen.