DE102019123949A1

DE102019123949A1 - Electrical connection terminal with spring clip

Info

Publication number: DE102019123949A1
Application number: DE102019123949.4A
Authority: DE
Inventors: Kevin Berghahn; Ralph Hoppmann
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2039-09-07
Also published as: DE102019123949B4; CN214099936U

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Anschlussklemme (10) mit einer Klemmfeder (40), wobei die Klemmfeder (40) aus einem Materialstreifen gebildet ist, der entlang seiner Längsausdehnung L wenigstens einen Klemmschenkel (42), einen Halteschenkel (41) und einen Federbogen (43) ausbildet, über welchen der Klemmschenkel (42) und der Halteschenkel (41) biegsam miteinander verbunden sind. In dem Federbogen (43) sind wenigstens zwei umschlossene Materialschwächungen (44;45) ausgebildet, wobei diese wenigstens zwei Materialschwächungen (44;45) entlang der Längsausdehnung L des die Klemmfeder(40) bildenden Materialstreifens über den Federbogen (43) verteilt und über einen Steg (49) voneinander getrennt sind.The invention relates to an electrical connection terminal (10) with a clamping spring (40), the clamping spring (40) being formed from a strip of material which, along its longitudinal extension L, has at least one clamping leg (42), a retaining leg (41) and a spring bow ( 43) forms, via which the clamping leg (42) and the holding leg (41) are flexibly connected to one another. At least two enclosed material weaknesses (44; 45) are formed in the spring bow (43), these at least two material weakenings (44; 45) being distributed along the longitudinal extent L of the material strip forming the clamping spring (40) over the spring bow (43) and over one Web (49) are separated from each other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmfeder zur Anordnung in einer elektrischen Anschlussklemme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei ist die Klemmfeder aus einem Materialstreifen gebildet, der einen Klemmschenkel, einen Halteschenkel und einen Federbogen ausbildet, über welchen der Klemmschenkel und der Halteschenkel biegsam miteinander verbunden sind.The invention relates to a clamping spring for arrangement in an electrical connection terminal according to the preamble of claim 1. The clamping spring is formed from a strip of material that forms a clamping leg, a retaining leg and a spring bow, via which the clamping leg and the retaining leg are flexibly connected to one another.

Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Anschlussklemme mit einer solchen Klemmfeder, wobei die Klemmfeder dazu ausgebildet ist, einen eingeführten Leiter kontaktierend gegen eine Stromschiene zu verspannen.The invention further relates to an electrical connection terminal with such a clamping spring, the clamping spring being designed to brace an inserted conductor against a busbar in a contacting manner.

In der elektrischen Verbindungs- bzw. Anschlusstechnik sind schraubenlose Klemmen bekannt, die insbesondere als Reihenklemmen eingesetzt werden, bei denen mehrere elektrische Leiter mit einer gemeinsamen Stromschiene kontaktiert werden. Die Klemmen können verschiedene Arten von Anschlüssen für einen elektrischen Leiter aufweisen, wobei beispielsweise eine Zugfederklemme einen Zugfederanschluss aufweist. Eine solche Zugfederklemme weist ein Gehäuse auf, in dem eine Stromschiene und eine aus einem Federblatt gebogene Klemmfeder aufgenommen sind. Mittels der Klemmfeder ist ein elektrischer Leiter unter Kontaktierung gegen die Stromschiene verspannbar.In electrical connection technology, screwless terminals are known which are used in particular as series terminals in which several electrical conductors are contacted with a common busbar. The terminals can have different types of connections for an electrical conductor, for example a tension spring terminal having a tension spring connection. Such a tension spring terminal has a housing in which a busbar and a clamping spring bent from a spring leaf are received. By means of the clamping spring, an electrical conductor can be tensioned against the busbar while making contact.

Bei solchen Federklemmen ist die aus einem Federblatt aus Stahl gebogene Klemmfeder oftmals in einem Bereich tailliert ausgeführt oder weist andere Arten von lokalen Schwächungen oder Verstärkungen auf, um die Spannung der Feder zu optimieren. Insbesondere soll so ein möglichst gleichmäßiger, mechanischer Spannungsverlauf zwischen einer Stütz- und Befestigungsstelle und einer Kraftableitungsstelle erreicht werden. Beispielsweise offenbart die EP 0 976 174 B1 eine Zugfederklemme mit einer Klemmfeder, die in Bereichen mit höherer Federspannung verstärkt ist, d.h. die Steifigkeit des Federblattmaterials ist partiell erhöht. In Bereichen mit niedriger Federspannung ist die Klemmfeder hingegen geschwächt, d.h. die Steifigkeit des Federblattmaterials ist partiell verringert. So soll die Spannungsverteilung auf die Gesamtlänge der Klemmfeder gesehen gleichmäßiger werden. Hierfür ist beispielsweise im Bereich der Biegung der Feder eine seitliche Einschnürung vorgesehen.In such spring clamps, the clamping spring, which is bent from a spring leaf made of steel, is often designed with a waist in one area or has other types of local weakenings or reinforcements in order to optimize the tension of the spring. In particular, a mechanical stress profile that is as uniform as possible is to be achieved between a support and fastening point and a force dissipation point. For example, the EP 0 976 174 B1 a tension spring clamp with a clamping spring which is reinforced in areas with higher spring tension, ie the stiffness of the spring leaf material is partially increased. In contrast, in areas with low spring tension, the clamping spring is weakened, ie the stiffness of the spring leaf material is partially reduced. In this way, the stress distribution over the entire length of the clamping spring should be more even. For this purpose, a lateral constriction is provided, for example, in the area of the bend in the spring.

Um eine abgestimmte Kraft auf möglichst kleinem Bauraum zu verwirklichen und die Klemmfeder somit möglichst klein zu gestalten, ist eine solche Taillierung der Feder oftmals vorteilhaft. Für eine seitliche Führung der Feder in einem Gehäuse kann eine Taillierung der Feder im Biegebereich jedoch nachteilig sein.In order to achieve a coordinated force in the smallest possible installation space and thus to make the clamping spring as small as possible, such a waisting of the spring is often advantageous. For a lateral guidance of the spring in a housing, however, a waist of the spring in the bending area can be disadvantageous.

Ferner ist die aus der EP 0 978 174 B1 bekannte Zugfeder schlaufenförmig geführt. Aus der DE 20 2014 101 655 U1 ist eine weitere Klemmfeder für eine Federklemme bekannt, die als Schenkelfeder ausgeführt ist und zwischen einem Klemmschenkel und einem Anlageschenkel einen biegsamen Federbogen aufweist.Furthermore, from the EP 0 978 174 B1 known tension spring guided in a loop. From the DE 20 2014 101 655 U1 Another clamping spring for a spring clamp is known, which is designed as a leg spring and has a flexible spring bow between a clamping leg and a contact leg.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine spannungsoptimierte Klemmfeder für eine Anschlussklemme bereitzustellen, die insbesondere ein sicheres Führen der Klemmfeder in einem Gehäuse ermöglicht.The invention is based on the object of providing a tension-optimized clamping spring for a connection terminal which, in particular, enables the clamping spring to be guided reliably in a housing.

Diese Aufgabe wird durch eine Klemmfeder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Klemmfeder ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-12. Die Aufgabe wird ferner durch eine Anschlussklemme gemäß Anspruch 8 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausführungsformen dieser Anschlussklemme aus den Ansprüchen 9 bis 11 ergeben.This object is achieved by a clamping spring with the features of claim 1. Advantageous further developments of the clamping spring emerge from the subclaims 2-12. The object is also achieved by a connection terminal according to claim 8, with advantageous embodiments of this connection terminal resulting from claims 9 to 11.

Die erfindungsgemäße Klemmfeder dient zur Anordnung in einer elektrischen Anschlussklemme, wobei sie dazu ausgebildet ist, einen in die Anschlussklemme eingeführten Leiter kontaktierend gegen eine Stromschiene zu verspannen. Die Klemmfeder ist aus einem Materialstreifen gebildet, der entlang seiner Längsausdehnung L wenigstens einen Klemmschenkel, einen Halteschenkel und einen Federbogen ausbildet, über welchen der Klemmschenkel und der Halteschenkel biegsam miteinander verbunden sind. Der Metallstreifen bildet ein Federblatt und ist beispielsweise aus Stahl gefertigt. Dabei handelt es sich um ein im Wesentlichen flaches, bandförmiges Federblatt, an welchem verschiedene Aussparungen, Einschnitte, Vorsprünge, Umbiegungen, etc. ausgeformt sein können.The clamping spring according to the invention is used for arrangement in an electrical connection terminal, it being designed to brace a conductor introduced into the connection terminal in a contacting manner against a busbar. The clamping spring is formed from a material strip which, along its longitudinal extension L, forms at least one clamping leg, a retaining leg and a spring bow, via which the clamping leg and the retaining leg are flexibly connected to one another. The metal strip forms a spring leaf and is made of steel, for example. This is an essentially flat, band-shaped spring leaf, on which various recesses, incisions, projections, bends, etc. can be formed.

Die Klemmfeder bildet eine Art Schenkelfeder, die mit ihren Schenkeln so innerhalb der Anschlussklemme angebracht werden kann, dass der Federbogen gespannt wird. Durch die entstehende Federkraft stützt sich der Halteschenkel am Gehäuse der Anschlussklemme ab, während der Klemmschenkel einen eingeführten Leiter gegen eine Stromschiene drückt. Klemmfeder und Stromschiene sind entsprechend zueinander in der Anschlussklemme angeordnet.The clamping spring forms a kind of leg spring which can be attached with its legs inside the connection terminal in such a way that the spring bow is tensioned. Due to the resulting spring force, the retaining leg is supported on the housing of the connection terminal, while the clamping leg presses an inserted conductor against a busbar. The clamping spring and the busbar are arranged in the connection terminal corresponding to one another.

Erfindungsgemäß sind in dem Federbogen der Klemmfeder wenigstens zwei umschlossene Materialschwächungen ausgebildet, wobei diese wenigstens zwei Materialschwächungen entlang der Längsausdehnung L des die Klemmfeder bildenden Materialstreifens über den Federbogen verteilt und über einen Steg voneinander getrennt sind. Eine umschlossene Materialschwächung bedeutet im Sinne der Erfindung, dass ihr Umfang vollständig von Material umgeben ist. Es handelt sich somit insbesondere nicht um eine zu einer Seite offene Materialschwächung an einer Kante des Federbogens. Bei einer Materialschwächung handelt es sich vorzugsweise um eine umschlossene Aussparung im Materialstreifen, d.h. ein Fenster. Eine Materialschwächung ist jedoch auch dann gegeben, wenn die Dicke des Materialstreifens lokal in einem umschlossenen Bereich reduziert ist.According to the invention, at least two enclosed material weaknesses are formed in the spring arch of the clamping spring, these at least two material weaknesses being distributed along the longitudinal extent L of the material strip forming the clamping spring over the spring arch and separated from one another by a web. For the purposes of the invention, an enclosed material weakening means that its scope is entirely of Material is surrounded. In particular, it is therefore not a question of a material weakening open to one side on an edge of the spring arch. A material weakening is preferably an enclosed recess in the material strip, ie a window. However, there is also a material weakening when the thickness of the material strip is locally reduced in an enclosed area.

Die Materialschwächungen sind entlang der Längsausdehnung L des Materialstreifens über den Federbogen verteilt. Sie verteilen sich somit nicht über die Breite des Materialstreifens, sondern über seine Länge. Dabei sind beide Materialschwächungen vorzugsweise auf einer Linie angeordnet, die in Längsrichtung des Materialstreifens verläuft. Insbesondere sind sie symmetrisch gegenüber dieser Linie angeordnet. Haben beide Materialschwächungen identische Formen, liegen ihre Mittelpunkte auf einer Linie, die in Richtung der Längsausdehnung L des Materialstreifens verläuft. Beispielsweise haben die Materialschwächungen neben der gleichen Form auch die gleichen Abmessungen. Zwischen den beiden Materialschwächungen bildet sich ein Steg aus dem Material des Materialstreifens. Dieser Steg verläuft quer zur Längsausdehnung L des Materialstreifens.The material weaknesses are distributed along the longitudinal extent L of the material strip over the spring arch. They are therefore not distributed over the width of the strip of material, but over its length. Both material weakenings are preferably arranged on a line which runs in the longitudinal direction of the material strip. In particular, they are arranged symmetrically with respect to this line. If both material weakenings have identical shapes, their centers lie on a line that runs in the direction of the longitudinal extension L of the material strip. For example, in addition to the same shape, the material weaknesses also have the same dimensions. A web made of the material of the material strip is formed between the two material weaknesses. This web runs transversely to the longitudinal extent L of the material strip.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine Klemmfeder durch wenigstens zwei Materialschwächungen im Federbogen spannungsoptimiert auszuführen. Dabei werden Anordnung, Form und Abmessungen der beiden Materialschwächungen so gewählt, dass sich bei Einspannung der Klemmfeder in eine Anschlussklemme ein möglichst gleichmäßiger, mechanischer Spannungsverlauf zwischen den Angriffspunkten an Halteschenkel und Klemmschenkel ergibt. Für diese Spannungsoptimierung muss die Breite des Federbogens nicht lokal verändert werden, sondern der Spannungsverlauf im Federbogen wird durch innenliegende Materialschwächungen beeinflusst. Folglich können die Seiten des Federbogens frei nach anderen Kriterien gestaltet werden. Beispielsweise können sie so gestaltet werden, dass sie sich gut für eine seitliche Führung der Feder im Gehäuse eignen, ohne dass hierbei am Federbogen z.B. Einschnürungen oder sonstige Querschnittsveränderungen für eine Spannungsoptimierung berücksichtigt werden müssen. Insbesondere bei der bevorzugten Wahl von Aussparungen für die Materialschwächungen lassen sich diese bei der Herstellung der Klemmfeder leicht in den Materialstreifen einbringen. Dies erfolgt beispielsweise durch einen Stanzvorgang.The invention makes it possible to design a clamping spring in a stress-optimized manner through at least two material weakenings in the spring arch. The arrangement, shape and dimensions of the two material weakenings are selected so that when the clamping spring is clamped in a connection terminal, the mechanical stress profile is as uniform as possible between the points of application on the holding limb and the clamping limb. For this tension optimization, the width of the spring arch does not have to be changed locally, but the stress curve in the spring arch is influenced by internal material weaknesses. As a result, the sides of the spring arch can be freely designed according to other criteria. For example, they can be designed in such a way that they are well suited for lateral guidance of the spring in the housing without having to take into account, for example, constrictions or other cross-sectional changes in order to optimize the tension. In particular with the preferred choice of cutouts for the material weakenings, these can easily be made in the material strip during the production of the clamping spring. This is done, for example, by a punching process.

Ferner haben innenliegende Fenster den Vorteil, dass sie abgerundet mit Radien ausführbar sind, durch welche Spannungsspitzen vermieden werden können. Dies ist z.B. bei Stanzungen an den Außenseiten eines Federbogens durch das Auslaufen des Stanzstempels schwieriger, da dann eine Stanzung unter einem Winkel eine Kante zur Außenkante des Federbogens bildet. Vorzugsweise sind die Materialschwächungen daher mit abgerundeten Ecken ausgeführt.Furthermore, internal windows have the advantage that they can be made rounded with radii, by means of which stress peaks can be avoided. This is more difficult, for example, with punchings on the outside of a spring sheet due to the punch running out, since a punching at an angle then forms an edge to the outer edge of the spring sheet. The weakened material is therefore preferably designed with rounded corners.

Ferner kann die Lage des Stegs zwischen den beiden Materialschwächungen so gewählt werden, dass er in einem Hauptbelastungsbereich des Federbogens liegt. So weist der Federbogen in diesem Bereich keine Schwächung durch eine der Materialschwächungen auf. In einer Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass bei Einspannung von Halteschenkel und Klemmschenkel im Federbogen ein Bereich mit maximaler Belastung gegeben ist, in welchem der Steg liegt. Typischerweise liegt dieser Hauptbelastungsbereich mit der maximalen Belastung im Bereich des Scheitels des Federbogens und in diesem Bereich ist ein Hauptbelastungsradius definiert.Furthermore, the position of the web between the two material weaknesses can be selected so that it lies in a main load area of the spring arch. In this area, the spring bow has no weakening due to any of the material weakenings. In one embodiment of the invention it is therefore provided that when the retaining leg and clamping leg are clamped in the spring arch, there is an area with maximum load in which the web lies. Typically, this main load area with the maximum load lies in the area of the apex of the spring arch and a main load radius is defined in this area.

Vorteilhafterweise ist ferner vorgesehen, dass der Materialstreifen im Bereich des Stegs über die gesamte Breite B des Federbogens durchgehend ist, d.h. dass in diesem Bereich neben den erwähnten zwei Materialschwächungen auch keine weiteren Schwächungen des Federbogens vorhanden sind. So ist der Federbogen in seinem Hauptbelastungsbereich nicht durch Aussparungen oder Dickenreduzierungen geschwächt.It is also advantageously provided that the material strip in the area of the web is continuous over the entire width B of the spring arch, i.e. that in this area there are no further weakenings of the spring arch in addition to the two material weaknesses mentioned. In this way, the main load area of the spring arch is not weakened by recesses or reductions in thickness.

Um den Federbogen seitlich in einem Gehäuse einer Anschlussklemme führen zu können, sind seine Seiten entsprechend ausgebildet. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Breite B des Federbogens zumindest im Bereich der wenigstens zwei Materialschwächungen konstant. Der äußere Umriss des Querschnitts des Federbogens verändert sich dann im Verlauf des Federbogens nicht. So ergeben sich am Federbogen zwei parallel verlaufende Seitenkanten, die im Gehäuse geführt werden können. Dieser Bereich konstanter Breite geht vorteilhafterweise über die Materialschwächungen hinaus, so dass beispielsweise der gesamte Federbogen eine konstante Breite hat.In order to be able to guide the spring bow laterally in a housing of a connection terminal, its sides are designed accordingly. In one embodiment of the invention, the width B of the spring arch is constant at least in the area of the at least two material weakenings. The outer contour of the cross section of the bow does not change in the course of the bow. This results in two parallel side edges on the spring arch that can be guided in the housing. This area of constant width advantageously extends beyond the material weakening, so that, for example, the entire spring arch has a constant width.

Die Seiten des Federbogens müssen jedoch nicht parallel zueinander verlaufen, sondern für eine geeignete seitliche Führung würden auch Seitenkanten ausreichen, die nicht parallel verlaufen. Erleichtert wird eine Führung jedoch, wenn die Seitenkanten gerade sind und z.B. keine Einschnitte oder Vorsprünge aufweisen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass der Federbogen wenigstens im Bereich der wenigstens zwei Materialschwächungen auf einer oder beiden Seiten gerade ausgeführt ist.However, the sides of the spring arch do not have to run parallel to one another, but side edges that do not run parallel would also be sufficient for suitable lateral guidance. However, guidance is made easier if the side edges are straight and, for example, do not have any incisions or protrusions. In one embodiment of the invention it is therefore provided that the spring arch is straight at least in the area of the at least two material weaknesses on one or both sides.

Die beiden Materialschwächungen können verschiedene Formen haben. Es kann sich um achssymmetrische oder sogar rotationssymmetrische Formen handeln, und auch Langlöcher können zur Anwendung kommen, die in Richtung der Längsausdehnung L des Materialstreifens verlaufen. Um die Schwächung zu den Schenkeln der Klemmfeder hin zu erhöhen, ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die wenigstens zwei Materialschwächungen eine Trapezform haben, bei welcher sich eine Materialschwächung in Richtung von dem Steg weg verbreitert. Auch Langlöcher können eine Trapezform haben. Mit zunehmendem Abstand der Materialschwächung zum Hauptbelastungsradius vergrößert sich diese dann. So kann auf einfache Weise der Spannungsverlauf der Klemmfeder optimiert werden, ohne dass hierfür der Rand des Federbogens durch Einschnürungen verändert werden muss.The two material weakenings can have different shapes. It can be axially symmetrical or even rotationally symmetrical shapes, and elongated holes can also be used, which run in the direction of the longitudinal extension L of the material strip. In order to increase the weakening towards the legs of the clamping spring, one embodiment of the invention provides that the at least two material weakenings have a trapezoidal shape in which a material weakening widens in the direction away from the web. Long holes can also have a trapezoidal shape. As the distance between the material weakening and the main load radius increases, it then increases. In this way, the tension curve of the clamping spring can be optimized in a simple manner without the edge of the spring arch having to be changed by constrictions for this purpose.

Von der Erfindung umfasst ist auch eine Anschlussklemme zum Anschließen wenigstens eines elektrischen Leiters. Die Anschlussklemme weist ein Gehäuse auf, in welchem eine Stromschiene aufgenommen ist. Ferner weist sie eine Klemmfeder auf, die so in dem Gehäuse aufgenommen ist, dass ein eingeführter elektrischer Leiter zwischen Stromschiene und dem Klemmschenkel der Klemmfeder kontaktierend verspannbar ist. Die Klemmfeder ist nach einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt.The invention also includes a connection terminal for connecting at least one electrical conductor. The connection terminal has a housing in which a busbar is received. Furthermore, it has a clamping spring, which is received in the housing in such a way that an inserted electrical conductor between the busbar and the clamping leg of the clamping spring can be tensioned in a contacting manner. The clamping spring is designed according to one embodiment of the invention.

Darüber hinaus ist in der Anschlussklemme ein Leiterschacht vorgesehen, durch welcher ein elektrischer Leiter in das Gehäuse einführbar ist. Der Klemmschenkel der Klemmfeder liegt vorzugsweise in diesem Leiterschacht bzw. seiner Verlängerung, so dass er den Leiter in diesem Bereich gegen die Stromschiene verspannen kann. Stromschiene und Klemmfeder liegen entsprechend in Bezug zum Leiterschacht. Beispielsweise ist die Klemmfeder so im Gehäuse der Anschlussklemme montiert, dass der Federbogen um einen Haltebolzen am Gehäuse geführt ist. Der Halteschenkel ist am Gehäuse gehalten, und der Klemmschenkel liegt beweglich im Leiterschacht oder im Bereich seiner Verlängerung.In addition, a conductor shaft is provided in the connection terminal, through which an electrical conductor can be inserted into the housing. The clamping leg of the clamping spring is preferably located in this conductor shaft or its extension, so that it can brace the conductor against the busbar in this area. The busbar and clamping spring are correspondingly in relation to the conductor shaft. For example, the clamping spring is mounted in the housing of the connection terminal in such a way that the spring bow is guided around a retaining bolt on the housing. The retaining leg is held on the housing, and the clamping leg is moveable in the conductor shaft or in the area of its extension.

Soll ein elektrischer Leiter in die Anschlussklemme gesteckt und dort mit der Stromschiene kontaktiert werden, kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Leiter einfach durch den Leiterschacht hindurch zwischen Klemmfeder und Stromschiene eingesteckt wird. Der Leiter ist dann kontaktierend zwischen diesen beiden Bauteilen verspannt. In einer anderen Ausführungsform, die beispielsweise bei flexiblen Leitern vorteilhaft ist, wird zunächst die Klemmlasche der Klemmfeder mit einem Werkzeug von der Kontaktfläche der Stromschiene weggedrückt, damit der Leiter dazwischen eingeführt werden kann. Dies erfolgt beispielsweise durch Einführung eines länglichen Werkzeugs durch eine Öffnung im Gehäuse. Wird das Werkzeug entfernt, drückt die Klemmlasche den Leiter durch die Federkraft der Klemmfeder gegen die Kontaktfläche der Stromschiene und hält so einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Bauteilen. Für ein Entfernen des Leiters kann erneut ein Werkzeug eingesetzt werden.If an electrical conductor is to be inserted into the connection terminal and contacted there with the busbar, one embodiment can provide that the conductor is simply inserted through the conductor shaft between the clamping spring and the busbar. The conductor is then clamped in a contacting manner between these two components. In another embodiment, which is advantageous in the case of flexible conductors, for example, the clamping lug of the clamping spring is first pressed away from the contact surface of the busbar with a tool so that the conductor can be inserted between them. This is done, for example, by inserting an elongated tool through an opening in the housing. If the tool is removed, the clamping lug presses the conductor against the contact surface of the busbar by the spring force of the clamping spring and thus maintains electrical contact between the two components. Another tool can be used to remove the conductor.

In einer anderen Ausführungsform ist im Gehäuse der Anschlussklemme ein Druckelement vorgesehen, welches bei einer Betätigung die Klemmlasche von der Kontaktfläche der Stromschiene wegdrückt, damit der Leiter dazwischen eingeführt werden kann. Ein solches Druckelement ist verschiebbar im Gehäuse aufgenommen und wird manuell in Richtung Klemmfeder verschoben, was beispielsweise über eine Öffnung im Gehäuse erfolgt, über welche das Druckelement zugänglich ist. Ist die Klemmlasche durch das Druckelement von der Stromschiene weggedrückt, wird der Leiter durch den Leiterschacht eingeführt. Wird der Druck des Druckelementes auf die Klemmfeder aufgehoben, ist der Leiter durch die Federkraft der Klemmfeder zwischen den beiden Bauteilen verspannt. Für ein Entfernen des Leiters kann erneut das Druckelement eingesetzt werden.In another embodiment, a pressure element is provided in the housing of the connection terminal which, when actuated, presses the clamping lug away from the contact surface of the busbar so that the conductor can be inserted between them. Such a pressure element is slidably received in the housing and is shifted manually in the direction of the clamping spring, which takes place, for example, via an opening in the housing through which the pressure element is accessible. If the clamping lug is pushed away from the busbar by the pressure element, the conductor is inserted through the conductor shaft. If the pressure of the pressure element on the clamping spring is released, the conductor is tensioned between the two components by the spring force of the clamping spring. The pressure element can be used again to remove the conductor.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Anschlussklemme als Reihenklemme vorgesehen, so dass mehrere der erfindungsgemäß ausgebildeten Anschlussklemmen nebeneinander montiert werden, um so mehrere Leiter mit einer gemeinsamen Stromschiene kontaktieren zu können.In one embodiment of the invention, the connection terminal is provided as a series terminal, so that several of the connection terminals designed according to the invention are mounted next to one another in order to be able to contact several conductors with a common busbar.

Vorzugsweise ist wenigstens der Federbogen der Klemmfeder seitlich in dem Gehäuse geführt, d.h. in Querrichtung des Materialstreifens der Klemmfeder. So kann die Klemmfeder sicher montiert werden und im Bereich des Federbogens nicht verrutschen. Die wenigstens zwei Materialschwächungen im Federbogen der Klemmfeder liegen dabei vorzugsweise außerhalb des Leiterschachtes und seiner Verlängerung, durch welchen ein elektrischer Leiter in die Anschlussklemme einzuführen ist. So ist sichergestellt, dass das Einführen des Leiters nicht durch die Materialschwächungen behindert wird. Der Leiter verhakt sich insbesondere nicht in einer Aussparung.At least the spring arch of the clamping spring is preferably guided laterally in the housing, i.e. in the transverse direction of the material strip of the clamping spring. In this way, the clamping spring can be mounted securely and cannot slip in the area of the spring arch. The at least two material weaknesses in the spring arch of the clamping spring are preferably outside the conductor shaft and its extension through which an electrical conductor is to be introduced into the connecting terminal. This ensures that the introduction of the conductor is not hindered by the weakened material. In particular, the conductor does not get caught in a recess.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.Further advantages, special features and expedient developments of the invention emerge from the subclaims and the following illustration of preferred exemplary embodiments on the basis of the figures.

Es zeigen

1 eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme mit einer Klemmfeder;
2 einen Längsschnitt durch eine Anschlussklemme gemäß 1;
3 eine Detailansicht einer Klemmfeder und einer Stromschiene;
4 eine Detailansicht einer Klemmfeder in einer ersten dreidimensionalen Darstellung;
5 eine Detailansicht der Klemmfeder gemäß 4 in einer zweiten dreidimensionalen Darstellung; und
6 eine Detailansicht der Klemmfeder gemäß 4 in einer Frontalansicht.

Show it

1 a three-dimensional view of an embodiment of a connection terminal according to the invention with a clamping spring;
2 a longitudinal section through a connection terminal according to 1 ;
3 a detailed view of a clamping spring and a busbar;
4th a detailed view of a clamping spring in a first three-dimensional representation;
5 a detailed view of the clamping spring according to 4th in a second three-dimensional representation; and
6th a detailed view of the clamping spring according to 4th in a frontal view.

1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme 10 mit einer eingebrachten Klemmfeder 40. Die Anschlussklemme 10 weist ein Gehäuse 20 auf, dessen Ausgestaltung lediglich beispielhaft gewählt ist. Es kann somit auch eine andere Ausgestaltung haben. Im Wesentlichen weist das Gehäuse 20 aber einen Leiterschacht 21 auf, durch welchen ein elektrischer Leiter (nicht gezeigt) in die Anschlussklemme 10 einführbar ist. Innerhalb der Anschlussklemme 10 ist eine Stromschiene 30 aufgenommen, deren Verlauf und Anordnung ebenfalls nur beispielhaft gewählt sind. 1 shows a three-dimensional view of an embodiment of a connection terminal according to the invention 10 with an inserted clamping spring 40 . The connection terminal 10 has a housing 20th on, the design of which is chosen only as an example. It can therefore also have a different configuration. Essentially, the housing 20th but a ladder shaft 21 on, through which an electrical conductor (not shown) into the connection terminal 10 is insertable. Inside the connection terminal 10 is a power rail 30th recorded, the course and arrangement of which are also chosen only as an example.

Ferner ist im Gehäuse 20 eine Klemmfeder 40 in Form einer Schenkelfeder gehalten. Sie ist um einen Haltebolzen 24 am Gehäuse 20 geführt, und 2 zeigt einen Schnitt durch die Anschlussklemme im Bereich dieses Anschlussbolzens. 3 zeigt die Lage der Klemmfeder 40 in Bezug zur Stromschiene 30 in einer Detailansicht. Die Stromschiene 30 ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und weist an einem Schenkel eine Kontaktfläche 31 auf. Leiterschacht 21 und Kontaktfläche 31 der Klemmfeder 40 liegen so zueinander, dass ein durch den Leiterschacht 21 eingeführter Leiter von einem Klemmschenkel kontaktierend gegen die Kontaktfläche spannbar ist.It is also in the housing 20th a spring clip 40 held in the form of a leg spring. It's around a retaining bolt 24 on the housing 20th led, and 2 shows a section through the connecting terminal in the area of this connecting bolt. 3 shows the position of the clamping spring 40 in relation to the conductor rail 30th in a detailed view. The conductor rail 30th is essentially L-shaped and has a contact surface on one leg 31 on. Ladder shaft 21 and contact area 31 the clamping spring 40 lie to each other so that one through the ladder shaft 21 introduced conductor can be tensioned against the contact surface in a contacting manner by a clamping leg.

Die 4 bis 6 zeigen verschiedene dreidimensionale Ansichten der Klemmfeder 40. Die Klemmfeder 40 ist als Schenkelfeder mit einem Halteschenkel 41 und einem Klemmschenkel 42 ausgeführt, die über einen Federbogen 43 biegsam miteinander verbunden sind. Diese Bereiche werden im Wesentlichen durch einen flachen, bandförmigen Materialstreifen ausgebildet. Der Halteschenkel 41 weist eine Halteaufnahme 46 auf, mit der er an einem Halteelement 22 am Gehäuse 20 gehalten ist. Das Halteelement 22 ist Teil eines Lagers 25, an welchem sich der Halteschenkel 41 abstützt. An den Seiten dieses Halteschenkels 41 ist jeweils eine Einschnürung 50, 51 vorgesehen, indem die Breite des Halteschenkels 41 in diesem Bereich reduziert ist. Der Klemmschenkel 42 weist in seinem Endbereich eine abstehende Klemmlasche 47 auf, mit welcher ein elektrischer Leiter gegen die Stromschiene 30 verspannbar ist. Auf beiden Seiten der Klemmlasche 47 ist jeweils eine Zunge 48, 48' ausgebildet, die in Richtung des gegenüberliegenden Halteschenkels 41 umgebogen sind.The 4th to 6th show different three-dimensional views of the clamping spring 40 . The clamping spring 40 is as a leg spring with a retaining leg 41 and a clamp leg 42 executed via a spring bow 43 are flexibly connected to each other. These areas are essentially formed by a flat, band-shaped strip of material. The retaining leg 41 has a holding receptacle 46 on, with which he is attached to a holding element 22nd on the housing 20th is held. The holding element 22nd is part of a warehouse 25th , on which the retaining leg 41 supports. On the sides of this retaining leg 41 is a constriction in each case 50 , 51 provided by the width of the retaining leg 41 is reduced in this area. The clamp leg 42 has a protruding clamping lug in its end area 47 on, with which an electrical conductor against the busbar 30th is braced. On both sides of the clamping lug 47 each is a tongue 48 , 48 ' formed in the direction of the opposite retaining leg 41 are bent.

Aus den 3 bis 6 ist ersichtlich, dass im Federbogen 43 zwei Materialschwächungen in Form von zwei Aussparungen 44 und 45 vorgesehen sind. Diese Fenster 44, 45 sind in Richtung der Längsausdehnung L des Materialstreifens über den Federbogen 43 verteilt, wobei die Längsausdehnung L in der 6 bezeichnet ist. Die beiden Fenster 44, 45 sind über einen Steg 49 voneinander getrennt. Dieser Steg 49 verläuft quer zur Längsausdehnung L und sorgt dafür, dass der Federbogen 43 in diesem Bereich nicht unterbrochen ist. Der Steg 49 liegt im Hauptbelastungsbereich des Federbogens 43, d.h. im Bereich des Hauptbelastungsradius R_H (siehe 5) .From the 3 to 6th it can be seen that in the spring arch 43 two material weaknesses in the form of two recesses 44 and 45 are provided. These windows 44 , 45 are in the direction of the longitudinal extension L of the strip of material over the spring arch 43 distributed, the longitudinal extent L in the 6th is designated. The two windows 44 , 45 are over a jetty 49 separated from each other. This bridge 49 runs transversely to the longitudinal extension L and ensures that the spring bow 43 is not interrupted in this area. The bridge 49 lies in the main load area of the spring arch 43 , i.e. in the area of the main load radius R _H (see 5 ).

Die Fenster 44, 45 sind trapezförmig ausgebildet mit abgerundeten Innenecken. Ihre Mittelpunkte liegen auf einer Linie, die sich entlang der Längsausdehnung L erstreckt. Die Breite b der Fenster 44, 45 vergrößert sich ausgehend vom Hauptbelastungsradius R_H zu dem jeweiligen Schenkel 41, 42 hin. Auf diese Weise kann der Spannungsverlauf der Klemmfeder optimiert werden.The window 44 , 45 are trapezoidal with rounded inner corners. Their centers lie on a line that extends along the longitudinal extent L. The width b of the window 44 , 45 increases starting from the main load radius R _H to the respective leg 41 , 42 down. In this way, the tension curve of the clamping spring can be optimized.

Ein erstes Fenster 45 erstreckt sich bis in einen Bereich, in welchem der Federbogen 43 mit einem entgegengesetzten Radius R in den Klemmschenkel 42 übergeht. Der Radius R2 im Übergang zwischen Federbogen 43 und dem Halteschenkel 41 ist kleiner als R1 und die Einschnürungen 50, 51 befinden sich im Bereich dieses Radius R2. Das zweite Fenster 44 endet in einem größeren Abstand zu diesem Übergang mit Radius R2.A first window 45 extends into an area in which the spring bow 43 with an opposite radius R in the clamping leg 42 transforms. The radius R2 in the transition between spring arcs 43 and the retaining leg 41 is smaller than R1 and the constrictions 50 , 51 are in the area of this radius R2. The second window 44 ends at a greater distance from this transition with radius R2.

Die Seitenkanten des Federbogens 43 sind dabei gerade ausgeführt und sie verlaufen parallel zueinander. Die Breite B des Federbogens 43 ist im Bereich der Fenster 44, 45 konstant. Auf diese Weise ist es möglich, die Klemmfeder 40 in dem Gehäuse 20 einer Anschlussklemme 10 seitlich zu führen. Dies kann an einer oder beiden Seitenkanten erfolgen. Der 2 ist zu entnehmen, dass die Klemmfeder 40 mit ihrem Federbogen 43 zumindest auf einer Seite seitlich geführt ist. Der Federbogen 43 verläuft in einem gebogenem Kanal um den Haltebolzen 24 herum und liegt mit einer Seite am Boden dieses Kanals an. Ferner ist ersichtlich, dass die Fenster 44, 45 außerhalb des Leiterschachts 21 liegen.The side edges of the feather bow 43 are straight and they run parallel to each other. The width B of the bow of the feather 43 is in the area of the window 44 , 45 constant. In this way it is possible to use the clamping spring 40 in the case 20th a connection terminal 10 to guide sideways. This can be done on one or both side edges. Of the 2 it can be seen that the clamping spring 40 with her feather bow 43 is guided laterally at least on one side. The feather bow 43 runs in a curved channel around the retaining bolt 24 around and rests with one side on the bottom of this channel. It can also be seen that the window 44 , 45 outside the ladder shaft 21 lie.

Soll ein elektrischer Leiter in die Anschlussklemme 10 gesteckt und dort mit der Stromschiene 30 kontaktiert werden, kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Leiter einfach durch den Leiterschacht 21 eingeführt wird, bis er neben der Kontaktfläche 31 liegt. Dabei wird die Klemmlasche 47 durch den Leiter gegen die Federkraft der Klemmfeder 40 von der Kontaktfläche 31 der Stromschiene 30 weggedrückt, so dass der Leiter zwischen Kontaktfläche 31 und Klemmlasche 47 kontaktierend eingeklemmt wird. In einer anderen Ausführungsform, die beispielsweise bei flexiblen Leitern vorteilhaft ist, wird zunächst die Klemmlasche 47 mit einem Werkzeug von der Kontaktfläche 31 weggedrückt. Dies erfolgt beispielsweise durch Einführung eines länglichen Werkzeugs durch eine Öffnung im Gehäuse 20. Der Leiter wird anschließend durch den Leiterschacht 21 eingeführt, bis er neben der Kontaktfläche 31 liegt. Wird das Werkzeug entfernt, drückt die Klemmlasche 47 den Leiter durch die Federkraft der Klemmfeder 40 gegen die Kontaktfläche 31 der Stromschiene und hält so einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Bauteilen.Should an electrical conductor be in the connection terminal 10 plugged in and there with the power rail 30th are contacted, it can be provided in one embodiment that the conductor simply passes through the conductor shaft 21 is inserted until it is next to the contact area 31 lies. The clamping bracket 47 through the conductor against the spring force of the clamping spring 40 from the contact surface 31 the power rail 30th pushed away so that the conductor between contact surface 31 and clamping lug 47 is pinched contacting. In another embodiment, which is advantageous in the case of flexible conductors, for example, the clamping lug is first 47 with a tool from the contact surface 31 pushed away. This is done, for example, by inserting an elongated tool through an opening in the housing 20th . The ladder is then passed through the ladder shaft 21 inserted until it is next to the contact surface 31 lies. If the tool is removed, the clamping tab presses 47 the conductor by the spring force of the clamping spring 40 against the contact surface 31 the busbar and thus maintains electrical contact between the two components.

In einer anderen Ausführungsform ist im Gehäuse 20 optional ein Druckelement vorgesehen, welches bei einer Betätigung die Klemmlasche 47 von der Kontaktfläche 31 der Stromschiene 30 wegdrückt, damit der Leiter dazwischen eingeführt werden kann. Beispielhaft zeigt die 1 ein solches Druckelement 60, welches verschiebbar im Gehäuse 20 aufgenommen ist. Dieses Druckelement 60 ist aus einem nicht-leitenden Material wie einem Kunststoff gefertigt. Es liegt im unbetätigten Zustand an dem Klemmschenkel 42 an, z.B. an einer oder beiden Zungen 48, 48'. Alternativ ist vorgesehen, dass das Druckelement erst bei Betätigung Kontakt mit der Klemmfeder 40 aufnimmt. Das Druckelement 60 kann manuell in Richtung Klemmfeder 40 verschoben werden, was beispielsweise über eine Öffnung im Gehäuse 20 erfolgt, über welche das Druckelement 60 zugänglich ist. In der Ausführungsform der 1 liegt eine solche Öffnung oben am Gehäuse 20, doch es sind auch jegliche andere Positionen und Ausgestaltungen von Öffnungen oder Mechanismen möglich, mit denen das Druckelement 60 im Gehäuse 20 verschoben werden kann. Ist die Klemmlasche 47 durch das Druckelement 60 von der Stromschiene 30 weggedrückt, wird der Leiter durch den Leiterschacht 21 eingeführt, bis er neben der Kontaktfläche 31 liegt. Wird der Druck des Druckelementes 60 auf die Klemmfeder 60 aufgehoben, drückt die Klemmlasche 47 den Leiter durch die Federkraft der Klemmfeder 40 gegen die Kontaktfläche 31 der Stromschiene und hält so einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Bauteilen. Das Druckelement 60 kann hierzu federbelastet in dem Gehäuse 20 aufgenommen sein, so dass es durch Federkraft in seine Ursprungslage zurückkehrt, wenn es nicht mehr betätigt wird. Die Bewegung des Druckelementes 60 ist in der 1 mit einem Doppelpfeil gekennzeichnet.In another embodiment is in the housing 20th optionally a pressure element is provided which, when actuated, the clamping lug 47 from the contact surface 31 the power rail 30th pushes away so that the conductor can be inserted between them. The 1 such a pressure element 60 , which can be moved in the housing 20th is recorded. This pressure element 60 is made of a non-conductive material such as a plastic. In the non-actuated state, it lies on the clamping leg 42 on, e.g. on one or both tongues 48 , 48 ' . Alternatively, it is provided that the pressure element only makes contact with the clamping spring when actuated 40 records. The pressure element 60 can manually in the direction of clamping spring 40 be moved, for example via an opening in the housing 20th takes place, over which the pressure element 60 is accessible. In the embodiment of 1 such an opening is on top of the housing 20th , but any other positions and configurations of openings or mechanisms with which the pressure element 60 in the housing 20th can be moved. Is the clamping lug 47 through the pressure element 60 from the power rail 30th pushed away, the conductor is pushed through the conductor shaft 21 inserted until it is next to the contact surface 31 lies. Will the pressure of the pressure element 60 on the spring clip 60 lifted, presses the clamping tab 47 the conductor by the spring force of the clamping spring 40 against the contact surface 31 the busbar and thus maintains electrical contact between the two components. The pressure element 60 can for this purpose spring-loaded in the housing 20th be added so that it returns to its original position by spring force when it is no longer actuated. The movement of the pressure element 60 is in the 1 marked with a double arrow.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: AnschlussklemmeConnection terminal
2020th: Gehäusecasing
2121: LeiterschachtLadder shaft
2222nd: HalteelementRetaining element
2424: HaltebolzenRetaining bolt
2525th: Lagercamp
3030th: StromschieneBusbar
3131: KontaktflächeContact area
4040: KlemmfederClamp spring
4141: HalteschenkelRetaining leg
4242: KlemmschenkelClamp leg
4343: FederbogenSpring bow
44,4544.45: Materialschwächung, Aussparung, FensterMaterial weakening, recess, window
4646: HalteaufnahmeHolding fixture
4747: KlemmlascheClamping lug
48,48'48.48 ': Zungetongue
4949: Stegweb
50,5150.51: Einschnitt, EinschnürungIncision, constriction
6060: DruckelementPrinting element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 0976174 B1 [0004]
EP 0978174 B1 [0006]
DE 202014101655 U1 [0006]

Claims

Clamping spring (40) for arrangement in an electrical connection terminal (10), the clamping spring (40) being formed from a strip of material which, along its length L, forms at least one clamping leg (42), a retaining leg (41) and a spring bow (43) , via which the clamping leg (42) and the holding leg (41) are flexibly connected to one another, characterized in that at least two enclosed material weaknesses (44; 45) are formed in the spring arch (43), these at least two material weaknesses (44; 45) ) are distributed along the longitudinal extent L of the strip of material forming the clamping spring (40) over the spring bow (43) and separated from one another by a web (49).

Clamping spring after Claim 1 , whereby when the spring arch (43) is tensioned by clamping the retaining leg (41) and clamping leg (42) in the spring arch (43), there is an area with maximum load in which the web (49) lies.

Clamping spring after Claim 1 or 2 , wherein the material weakenings (44; 45) are enclosed recesses in the material strip.

Clamp spring according to one of the Claims 1 to 3 , wherein the material strip in the area of the web (49) is continuous over the width B of the spring arch (43).

Clamp spring according to one of the Claims 1 to 4th , the width B of the spring arch (43) being constant at least in the area of the at least two material weakenings (44; 45).

Clamp spring according to one of the Claims 1 to 5 wherein the spring bow (43) is straight at least in the area of the at least two material weaknesses (44; 45) on one or both sides.

Clamp spring according to one of the Claims 1 to 6th wherein the at least two material weakenings (44; 45) have a trapezoidal shape, in which a material weakening (44; 45) widens in the direction away from the web (49).

Terminal (10) for connecting at least one electrical conductor, comprising a housing (20) in which a busbar (30) is received, and a clamping spring (40) which is received in the housing (20) so that an inserted electrical Conductor between the busbar (30) and the clamping leg (42) of the clamping spring (40) can be tensioned in a contacting manner, the clamping spring (40) according to one of the Claims 1 to 7th is trained.

Terminal after Claim 8 , wherein the spring bow (43) of the clamping spring (40) is guided laterally in the housing (20).

Terminal after Claim 8 or 9 , wherein the at least two material weaknesses (44; 45) in the spring arch (43) of the clamping spring (40) lie outside a conductor shaft (21) and its extension, through which an electrical conductor is to be inserted into the connecting terminal (10).

Terminal after one of the Claims 8 to 10 , wherein the spring bow (43) is guided around a retaining bolt (24) on the housing (20), the retaining leg (41) is held on the housing (20), and the clamping leg (40) is movable in the conductor shaft (21) or in the area of its Extension lies.