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Die Erfindung betrifft eine Federkraftklemme zum Anschließen zumindest eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Federkraftklemme umfasst ein Gehäuse, das eine Stecköffnung zum Einstecken eines elektrischen Leiters aufweist. Ein Federelement dient zum Arretieren eines in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leiters und kann über ein Betätigungselement relativ zum Gehäuse verstellt werden. Das Betätigungselement kann hierzu in eine Betätigungsrichtung aus einer nicht betätigten Stellung in Richtung einer betätigten Stellung zu dem Gehäuse bewegt werden, um auf diese Weise auf das Federelement einzuwirken und insbesondere einen Klemmschenkel des Federelements so auszulenken, dass ein elektrischer Leiter in die Stecköffnung des Gehäuses eingesteckt und in dem Gehäuse arretiert werden kann oder aus einer Arretierung an dem Gehäuse gelöst werden kann.
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An dem Gehäuse ist ein elektrisches Kontaktelement zum Kontaktieren mit einem in die Stecköffnung eingesteckten Leiter angeordnet.
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Um die Bedienung einer solchen Federkraftklemme zu vereinfachen, ist das Betätigungselement in seiner betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastbar. Das Betätigungselement wird auf diese Weise in seiner betätigten Stellung gehalten, wenn es aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung überführt worden ist, sodass darüber auch das Federelement in einer ausgelegten Stellung gehalten wird und somit ein elektrischer Leiter ohne weiteres in die Stecköffnung an dem Gehäuse eingesteckt werden kann oder ein in die Stecköffnung eingesteckter elektrischer Leiter aus der Stecköffnung gelöst werden kann.
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Bei einer solchen Federkraftklemme ist wünschenswert, eine einfache Handhabung durch einen Nutzer zu ermöglichen, insbesondere zur Betätigung des Betätigungselements. Wünschenswert ist hierbei auch, dass ein Nutzer erkennen kann, in welcher Stellung sich das Betätigungselement gerade befindet, sodass er entsprechend auf das Betätigungselement einwirken kann, um das Betätigungselement zum Beispiel aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung oder umgekehrt aus der betätigten Stellung in die nicht betätigte Stellung zu überführen.
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Bei einer aus der
DE 10 2008 039 232 A1 bekannten Federkraftklemme kann ein Betätigungselement in eine Betätigungsrichtung in ein Gehäuse hineingedrückt und in einer betätigten Stellung, in der das Betätigungselement in das Gehäuse hineingedrückt ist, mit dem Gehäuse verrastet werden.
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Bei einer aus der
DE 20 2014 102 521 U1 bekannten Federkraftklemme kann ein Betätigungselement zwischen einer nicht betätigten Stellung und einer betätigten Stellung bewegt werden, um auf ein Federelement in einem Gehäuse der Federkraftklemme einzuwirken und einen Klemmschenkel des Federelements dadurch zu verstellen. Zum Verrasten des Betätigungselements in der betätigten Stellung kann das Betätigungselement in der betätigten Stellung gegenüber dem Gehäuse verkippt werden.
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Aus der
DE 10 2017 127 001 B3 ist eine Federkraftklemme mit einem Betätigungselement bekannt, das über eine Rastfläche mit dem Gehäuse verrastbar und um einen Kippabschnitt zum Verrasten zu dem Gehäuse verkippbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Federkraftklemme zur Verfügung zu stellen, die eine einfache Betätigung eines Betätigungselements bei leichter, aber zuverlässiger Verrastung in einer betätigten Stellung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach weist das Betätigungselement einen ersten Anschlagabschnitt und das Kontaktelement einen zweiten Anschlagsabschnitt auf, wobei der erste Anschlagabschnitt in der betätigten Stellung des Betätigungselements an dem zweiten Anschlagabschnitt anliegt.
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An dem Betätigungselement ist demnach ein Anschlagabschnitt geformt, der bei Betätigen des Betätigungselements zum Überführen des Betätigungselements in die betätigte Stellung mit dem Kontaktelement in Wirkverbindung gelangt. Über den an dem Betätigungselement geformten Anschlagabschnitt ist somit der Betätigungsweg des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung begrenzt derart, dass das Betätigungselement nicht über die betätigte Stellung hinaus zu dem Kontaktelement verstellt werden kann.
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Dadurch, dass der Anschlagabschnitt des Betätigungselements mit einem zugeordneten Anschlagabschnitt am Kontaktelement zusammenwirkt, ist der Betätigungsweg des Betätigungselements bei Betätigung gegenüber dem Kontaktelement definiert, gegenüber dem auch das Federelement zu verstellen ist, um den Bereich der Stecköffnung freizugeben und somit ein Einstecken eines Leiters in die Stecköffnung zur Kontaktierung mit dem Kontaktelement zu ermöglichen.
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Das Kontaktelement kann beispielsweise als metallisches Blechbiegeteil geformt und nach Art eines Käfigs ausgebildet sein, bei dem Wandungsabschnitte zu einem Boden umgebogen sind. In eingesteckter Stellung kann ein elektrischer Leiter beispielsweise mit einem zu dem Boden abgewinkelten Kontaktierabschnitt des Kontaktelements elektrisch kontaktieren, wobei der Leiter in der eingesteckten Stellung über das Federelement elektrisch in Kontakt mit dem Kontaktierabschnitt gedrückt und mechanisch in Position gehalten wird. Dadurch, dass bei Betätigung des Betätigungselements der Betätigungsweg des Betätigungselements durch Zusammenwirken des Anschlagabschnitts an dem Betätigungselement und des Anschlagabschnitts am Kontaktelement begrenzt ist, wird das Federelement bei Betätigung des Betätigungselements in definierter Weise relativ zum Kontaktelement verstellt, ohne dass Toleranzen beispielsweise am Gehäuse einen Einfluss auf den Verstellweg des Kontaktelements haben.
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Aufgrund der Wegbegrenzung durch den Anschlagabschnitt am Betätigungselement und den Anschlagabschnitt am Kontaktelement ergibt sich eine einfache Handhabung, bei der ein Nutzer ein Feedback darüber erhält, ob das Betätigungselement hinreichend weit betätigt worden ist, um das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse zu verrasten.
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In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement eine erste Seite und eine quer zur Betätigungsrichtung zur ersten Seite beabstandete, zweite Seite auf. Der erste Anschlagabschnitt ist hierbei vorteilhafter Weise an der ersten Seite geformt, beispielsweise in Form eines Absatzes, der quer zur Betätigungsrichtung erstreckt ist.
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Der Anschlagabschnitt an dem Kontaktelement kann beispielsweise an dem Boden des Kontaktelements geformt und beispielsweise durch eine quer zur Betätigungsrichtung an dem Boden erstreckte Kante ausgebildet sein. Bei Betätigung des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung zum Überführen des Betätigungselements aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung gelangt der Anschlagabschnitt des Betätigungselements in Anlage mit dem Anschlagabschnitt am Kontaktelement, sodass darüber der Betätigungsweg des Betätigungselements begrenzt ist und das Betätigungselement nicht weiter in die Betätigungsrichtung verstellt werden kann.
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In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement einen entlang der Betätigungsrichtung gerichteten, ersten Führungsabschnitt und das Kontaktelement einen entlang der Betätigungsrichtung gerichteten, zweiten Führungsabschnitt zum Führen des Betätigungselements an dem ersten Führungsabschnitt bei Bewegen des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung auf. Der Führungsabschnitt des Betätigungselements kann beispielsweise durch eine entlang der Betätigungsrichtung gerichtete Führungsnut geformt sein und ist beispielsweise an der gleichen Wandungsseite wie der Anschlagabschnitt angeordnet. Der Führungsabschnitt des Kontaktelements kann demgegenüber beispielsweise durch eine entlang der Betätigungsrichtung erstreckte Kante des Kontaktelements, beispielsweise an einem Boden des Kontaktelements, geformt sein. Bei Betätigung des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung gelangen der Führungsabschnitt an dem Betätigungselement und der Führungsabschnitt an dem Kontaktelement in Wirkverbindung, sodass darüber das Betätigungselement in die Betätigungsrichtung an dem Kontaktelement geführt ist. Es ergibt sich eine zuverlässige, geführte Verstellung für das Betätigungselement zu dem Kontaktelement, wobei durch Wechselwirken der Führungsabschnitte einem ungewollten Verkippen des Betätigungselements bei einem Verstellen entgegengewirkt ist.
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In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement einen entlang der Betätigungsrichtung erstreckten Führungssteg zum Führen des Betätigungselements bei Bewegen des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung auf. Der Führungssteg ist bei Bewegen des Betätigungselements aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung an dem Gehäuse geführt und taucht beispielsweise, bei Erreichen der betätigten Stellung und bei Verrasten des Betätigungselements mit dem Gehäuse in eine an dem Gehäuse geformte Ausnehmung ein. Ist die betätigte Stellung des Betätigungselements erreicht, wird die Führung des Führungsstegs am Gehäuse somit aufgehoben, sodass das Betätigungselement zum Verrasten mit dem Gehäuse verkippt werden kann.
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Der Führungsabschnitt kann beispielsweise an einer oberen Seite an dem Betätigungselement geformt sein. Der Führungssteg kann demgegenüber beispielsweise an einer der oberen Seite abgewandten, unteren Seite des Betätigungselements geformt sein. Dadurch, dass bei Erreichen der betätigten Stellung der Führungssteg in den Bereich der Ausnehmung an dem Gehäuse gelangt, kann das Betätigungselement in eine Kipprichtung zu dem Gehäuse verkippen, sodass das Betätigungselement mit dem Gehäuse verrastet werden kann.
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Der Führungssteg kann beispielsweise in etwa mittig zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite des Betätigungselements geformt sein und ist längs entlang der Betätigungsrichtung zum Beispiel an der unteren Seite des Betätigungselements erstreckt.
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In einer Ausgestaltung umfasst das Betätigungselement eine Rastfläche und einen in die Betätigungsrichtung zu der Rastfläche axial versetzten Kippabschnitt. Das Betätigungselement ist über die Rastfläche in der betätigten Stellung derart mit dem Gehäuse verrastbar, dass das Betätigungselement entgegen der Betätigungsrichtung zu dem Gehäuse gesperrt ist. Das Betätigungselement ist in der betätigten Stellung um den Kippabschnitt zu dem Gehäuse verkippbar, um das Betätigungselement über die Rastfläche mit dem Gehäuse zu verrasten.
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Das Betätigungselement umfasst demnach eine Rastfläche und einen Kippabschnitt, die entlang der Betätigungsrichtung axial zueinander beabstandet sind. So ist der Kippabschnitt, betrachtet in die Betätigungsrichtung, axial zu der Rastfläche beabstandet. Es ergibt sich ein Betätigungselement, bei dem, betrachtet in die Betätigungsrichtung, die Rastfläche und der Kippabschnitt in axial unterschiedlichen Positionen an dem Betätigungselement ausgebildet und in dieser Reihenfolge zueinander angeordnet sind.
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Die Rastfläche dient dazu, das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse zu verrasten. Hierzu kann das Betätigungselement, wenn es sich in der betätigten Stellung befindet, um den Kippabschnitt zu dem Gehäuse verkippt werden, um auf diese Weise die Rastfläche mit einem zugeordneten Rastabschnitt des Gehäuses in Eingriff zu bringen und somit das Betätigungselement in der betätigten Stellung zu sperren. Der Kippabschnitt bildet hierzu ein Kipplager aus, über das das Betätigungselement an dem Gehäuse in der betätigten Stellung abgestützt ist und um das das Betätigungselement in der betätigten Stellung verkippt werden kann, um die Rastfläche in rastenden Eingriff mit dem Gehäuse zu bringen.
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Weil die Rastfläche und der Kippabschnitt an axial zueinander beabstandeten Positionen des Betätigungselement ausgebildet sind, wird eine einfache Handhabung des Betätigungselements zur Betätigung ermöglicht. So weist die Rastfläche einen vergleichsweise großen Hebel zu dem Kippabschnitt auf, was das Verkippen zu dem Gehäuse erleichtern kann. Dadurch, dass die Rastfläche beispielsweise an einem dem Federelement abliegenden Ende des Betätigungselements ausgebildet sein kann, kann an der Rastfläche beispielsweise eine nach außen weisende farbliche Markierung angebracht werden, die abhängig davon, ob das Betätigungselement mit dem Gehäuse verrastet ist oder nicht, sichtbar ist oder nicht, sodass ein Nutzer unmittelbar eine Information darüber erhält, ob das Betätigungselement in seiner betätigten Stellung zu dem Gehäuse verrastet ist oder nicht.
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Die Rastfläche kann beispielsweise durch einen Absatz an dem Betätigungselement gebildet sein. Die Rastfläche dient zur Verrastung mit dem Gehäuse in der betätigten Stellung, sodass bei verrastetem Betätigungselement ein Bewegen des Betätigungselements entgegen der Betätigungsrichtung zu dem Gehäuse gesperrt ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die durch einen Absatz gebildete Rastfläche zum Beispiel eine schräg zur Betätigungsrichtung geneigte Flächennormale aufweisen. Die Rastfläche ist somit nicht senkrecht zur Betätigungsrichtung erstreckt, sondern zur Betätigungsrichtung um einen Winkel ungleich 90° geneigt. Dies kann ermöglichen, dass bei zum Verrasten verkipptem Betätigungselement die Rastfläche flächig in Anlage mit einem zugeordneten Gegenabsatz an dem Gehäuse ist, indem durch die Neigung der Rastfläche ein Verkippwinkel des Betätigungselements ausgeglichen wird.
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Der Kippabschnitt kann an der gleichen Seite wie die Rastfläche ausgebildet sein, sodass durch Verkippen des Betätigungselements um den Kippabschnitt die Rastfläche in sperrendem Eingriff mit einem zugeordneten Gegenabsatz an dem Gehäuse gebracht werden kann.
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In einer Ausgestaltung schließt an die Rastfläche eine parallel zur Betätigungsrichtung erstreckte, erste Führungsfläche an, die einer parallel zur Betätigungsrichtung erstreckten, parallel zur ersten Führungsfläche gerichteten, zweiten Führungsfläche abgewandt ist. Beidseits des Betätigungselements ist somit jeweils eine Führungsfläche ausgebildet, wobei die Führungsflächen parallel zueinander erstreckt sind. Über die Führungsflächen ist das Betätigungselement gleitend an dem Gehäuse geführt, sodass das Betätigungselement bei einem Verstellen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung in definierter Weise zum Beispiel in einer Führungsöffnung des Gehäuses verschoben wird.
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Betrachtet entgegen der Betätigungsrichtung kann an die Rastfläche eine quer zur ersten Führungsfläche versetzte Anlagefläche anschließen. Die Anlagefläche stellt eine Anlage des Betätigungselements an dem Gehäuse zur Verfügung, wenn das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastet ist. Über die Anlagefläche ist somit eine definierte Stellung des Betätigungselements zu dem Gehäuse vorgegeben, die das Betätigungselement einnimmt, wenn das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastet ist. Weil das Betätigungselement, wenn es in der betätigten Stellung verrastet ist, gegenüber dem Gehäuse verkippt ist, ist die Anlagefläche in einer Ausgestaltung schräg zur Betätigungsrichtung geneigt, um auf diese Weise eine flächige Anlage zwischen dem Betätigungselement und dem Gehäuse bereitzustellen, wenn das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastet ist.
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Der Kippabschnitt, um den das Betätigungselement zum Verrasten des Betätigungselements mit dem Gehäuse verkippbar ist, ist vorzugsweise an einem Vorsprungsabschnitt gebildet, der quer zur Betätigungsrichtung gegenüber der ersten Führungsfläche vorspringt. Der Vorsprungsabschnitt kann beispielsweise an einem von der Rastfläche abliegenden Ende des Betätigungselements gebildet sein und zum Beispiel zur Ausbildung des Kippabschnitts eine Krümmung aufweisen, die eine kippende Schwenkbewegung des Betätigungselements gegenüber dem Gehäuse und somit eine Verrastung des Betätigungselements mit dem Gehäuse, wenn das Betätigungselement sich in der betätigten Stellung befindet, ermöglicht.
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Der Vorsprungsabschnitt kann zudem auch zur Führung des Betätigungselements dienen, wenn das Betätigungselement zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung bewegt wird. Hierzu kann an dem Vorsprungsabschnitt eine quer zur Betätigungsrichtung gegenüber der ersten Führungsfläche an der ersten Seite des Betätigungselements versetzte, weitere Führungsfläche gebildet sein, die längs entlang der Betätigungsrichtung erstreckt ist und über die das Betätigungselement gleitend an dem Gehäuse geführt ist.
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Das Betätigungselement dient zum Einwirken auf das Federelement, um das Federelement gegenüber dem Gehäuse zu verstellen und zum Beispiel ein Einstecken eines elektrischen Leiters in die Stecköffnung des Gehäuses zu ermöglichen oder einen bereits in die Stecköffnung eingesteckten und über das Federelement in dem Gehäuse arretierten Leiter von dem Gehäuse zu lösen. Das Betätigungselement wirkt hierbei bei einem Überführen von der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung auf das Federelement ein und lenkt das Federelement aus, wozu das Betätigungselement zum Beispiel über einen an die zweite Führungsfläche anschließenden Federdruckabschnitt auf das Federelement drückt. Der Federdruckabschnitt ist an einem der Rastfläche abliegenden Ende des Betätigungselements geformt und kann beispielsweise in einer Ebene, in der das Betätigungselement um den Kippabschnitt verkippbar ist, gekrümmt sein, was vorteilhaft für eine Anlage des Betätigungselements an dem Federelement, zum Beispiel an einem Klemmschenkel des Federelements, sein kann. Der Federdruckabschnitt ist somit im Bereich der zweiten Seite des Betätigungselements gebildet und liegt dem Vorsprungsabschnitt an der ersten Seite des Betätigungselements gegenüber. Der Kippabschnitt und der Federdruckabschnitt sind somit an unterschiedlichen Seiten des Betätigungselements geformt.
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In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement einen Kopfabschnitt, einen von dem Kopfabschnitt abliegenden Fußabschnitt und einen den Kopfabschnitt mit dem Fußabschnitt verbindenden Schaftabschnitt auf. Während die Rastfläche im Bereich des Kopfabschnitts gebildet ist, ist der Kippabschnitt im Bereich des Fußabschnitts ausgebildet. An dem Schaftabschnitt sind insbesondere die erste Führungsfläche und die zweite Führungsfläche gebildet, sodass über den Schaftabschnitt das Betätigungselement bei einem Verstellen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung zu dem Gehäuse gleitend geführt ist.
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In einer Ausgestaltung wird das Betätigungselement zum Überführen aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung in das Gehäuse eingedrückt. Das Betätigungselement kann beispielsweise in einer zugeordneten Führungsöffnung des Gehäuses einliegen und in der Führungsöffnung linear zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung verstellbar sein. Ist die betätigte Stellung erreicht und ist hierzu das Betätigungselement hinreichend weit in das Gehäuse eingedrückt worden, kann das Betätigungselement gegenüber dem Gehäuse (geringfügig) verkippt werden, um auf diese Weise das Betätigungselement mit dem Gehäuse zu verrasten.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement sowohl in der nicht betätigten Stellung als auch in der betätigten Stellung gegenüber dem Gehäuse nach außen hin vorsteht, sodass der Kopfabschnitt des Betätigungselements aus der Führungsöffnung, in der das das Betätigungselement geführt ist, herausragt und von außen sichtbar ist. Dies kann es für einen Nutzer erleichtern, zu erkennen, in welcher Stellung sich das Betätigungselement gerade befindet, insbesondere ob das Betätigungselement in der nicht betätigten Stellung oder in der betätigten Stellung ist.
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Zusätzlich kann an der Rastfläche beispielsweise eine farbliche Markierung angeordnet sein, beispielsweise durch Anbringen einer von der sonstigen Farbgebung des Betätigungselements abweichenden Farbkennzeichnung an der Rastfläche. Dadurch, dass die Rastfläche von außen sichtbar ist, wenn das Betätigungselement nicht mit dem Gehäuse verrastet ist, aber nicht von außen sichtbar ist, wenn das Betätigungselement mit dem Gehäuse verrastet ist, wird somit einem Nutzer ein eindeutiger Hinweis darauf gegeben, in welcher Stellung sich das Betätigungselement gerade befindet, insbesondere ob das Betätigungselement mit dem Gehäuse verrastet ist. Ein Nutzer kann somit ohne weiteres erkennen, ob das Betätigungselement in der betätigten Stellung verrastet ist oder nicht.
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Eine solche farbliche Markierung kann beispielsweise in Rot oder einer anderen deutlich sichtbaren Farbe gehalten sein, die sich von der übrigen Farbgebung des Betätigungselements unterscheidet und somit durch einen Nutzer unmittelbar wahrnehmbar ist.
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Um eine Verrastung des Betätigungselements mit dem Gehäuse zu ermöglichen, weist das Gehäuse in einer Ausgestaltung einen Rastabschnitt mit einem daran gebildeten Rastabsatz auf, mit dem die Rastfläche des Betätigungselements verrastend in Eingriff gebracht werden kann. Der Rastabschnitt steht quer zur Bewegungsrichtung gegenüber einer Führungsfläche des Gehäuses, an der das Betätigungselement beim Bewegen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung geführt ist, vor und dient einerseits zum rastenden Sperren des Betätigungselements in der betätigten Stellung, kann aber zusätzlich auch zur gleitenden Führung des Betätigungselements bei einem Bewegen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung an dem Gehäuse dienen, beispielsweise indem die erste Führungsfläche des Betätigungselements gleitend an dem Rastabschnitt des Gehäuses geführt ist, wenn das Betätigungselement zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung bewegt wird.
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Das Federelement ist, in einer Ausgestaltung, als Schenkelfeder mit einem Stützschenkel, über den das Federelement an dem Gehäuse abgestützt ist, und einem Klemmschenkel, über den das Federelement bei in das Gehäuse eingestecktem elektrischem Leiter klemmend auf den Leiter einwirkt, ausgebildet. Der Klemmschenkel kann über das Betätigungselement elastisch zu dem Gehäuse verstellt werden, wobei der Klemmschenkel in einer nicht ausgelenkten Stellung in den Bereich der Stecköffnung hineinragt und durch Betätigung des Betätigungselements aus dem Bereich der Stecköffnung heraus bewegt werden kann, um auf diese Weise ein einfaches Einstecken eines elektrischen Leiters in die Stecköffnung zu ermöglichen oder einen in die Stecköffnung eingesteckten Leiter aus der Stecköffnung zu lösen.
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In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement an einer nach außen weisenden Seite einen Werkzeugeingriff auf, der entlang einer senkrecht zur Betätigungsrichtung gerichteten Erstreckungsrichtung längserstreckt ist und beispielsweise einen Eingriff für einen Schraubendreher bereitstellt. Der Werkzeugeingriff ist beispielsweise an dem Kopfabschnitt des Betätigungselements geformt und weist nach außen, also zu einem Außenraum außerhalb des Gehäuses. Auf den Werkzeugeingriff kann ein Nutzer somit unter Verwendung eines Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubendrehers, einwirken, um das Betätigungselement zu betätigen.
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Der Werkzeugeingriff kann beispielsweise senkrecht zur Betätigungsrichtung in einer Schwenkebene des Betätigungselements, in der das Betätigungselement verkippbar ist, erstreckt sein. Um hierbei ein vorteilhaftes Einwirken auf das Betätigungselement zu ermöglichen, kann in einer Ausgestaltung an dem Werkzeugeingriff ein Bedienabsatz geformt sein, der quer zur Erstreckungsrichtung des Werkzeugeingriffs verläuft und auf den ein Nutzer somit einwirken kann, um das Betätigungselement insbesondere quer zur Betätigungsrichtung in seine verrastete Stellung zu drücken und auf diese Weise mit dem Gehäuse zu verrasten.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Federkraftklemme;
- 2 eine Ansicht einer Gehäusehälfte eines Gehäuses der Federkraftklemme, mit einem an dem Gehäuse der Federkraftklemme gehaltenen Federelement und einem Betätigungselement zum Einwirken auf das Federelement, bei nicht betätigtem Betätigungselement;
- 3 eine Ansicht der Gehäusehälfte der Federkraftklemme, bei betätigtem Betätigungselement;
- 4 eine gesonderte, perspektivische Ansicht eines Kontaktelements der Federkraftklemme zusammen mit dem Betätigungselement;
- 5 eine Seitenansicht des Kontaktelements zusammen mit dem Betätigungselement, in der betätigten Stellung des Betätigungselements;
- 6A eine gesonderte Ansicht des Betätigungselements; und
- 6B eine andere gesonderte Ansicht des Betätigungselements.
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1 bis 6A, 6B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Federkraftklemme 1, die ein Gehäuse 10 mit einer Stecköffnung 100 aufweist, in die ein elektrischer Leiter 2 mit einem (abisolierten) Leiterende 20 in eine Steckrichtung E eingesteckt werden kann, um den elektrischen Leiter 2 mit einem Kontaktelement 11 innerhalb des Gehäuses 10 elektrisch zu kontaktieren.
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Eine solche Federkraftklemme 1 dient zum einfachen Anschließen eines elektrischen Leiters 2. Das Kontaktelement 11 der Federkraftklemme 1 kann beispielsweise elektrisch mit einer zugeordneten Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte, kontaktiert sein, sodass über die Federkraftklemme 1 ein elektrischer Leiter 2 an die zugeordnete Baugruppe, zum Beispiel die Leiterplatte, angeschlossen werden kann.
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In dem Gehäuse 10 ist ein Federelement 12 eingefasst, das mit einem Stützschenkel 120 an einem zu einem Boden 113 abgewinkelten Wandungsabschnitt 112 des Kontaktelements 11 abgestützt und um einen Stützabschnitt 117 des Kontaktelements 11 herum gelegt und darüber zu dem Kontaktelement 11 und damit auch zu dem Gehäuse 10 gehalten ist. Mit einem Klemmschenkel 122 erstreckt sich das Federelement 12 in einem Klemmraum 13 in den Bereich der Stecköffnung 100 (wenn kein elektrischer Leiter 2 in die Stecköffnung 100 des Gehäuses 10 eingesteckt ist, siehe 2), wobei der Klemmschenkel 122 elastisch zu dem Stützschenkel 120 ausgelenkt werden kann, um auf einen in die Stecköffnung 100 eingesteckten elektrischen Leiter 2 einzuwirken und diesen in elektrisch kontaktierende Anlage mit einem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 zu drücken und zudem den elektrischen Leiter 2 mechanisch in dem Klemmraum 13 zu arretieren.
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Die Federkraftklemme 1 weist ein Betätigungselement 15 in Form eines Drückers auf, das in einer Führungsöffnung 14 des Gehäuses 1 entlang einer Betätigungsrichtung B verschiebbar geführt ist und dazu dient, zur elastischen Auslenkung auf den Federschenkel 122 einzuwirken, wie dies im Übergang aus 2 zu 3 ersichtlich ist. Über das Betätigungselement 15 kann der Federschenkel 122 in die in 3 dargestellte Stellung ausgelenkt werden, um zum Beispiel einen elektrischen Leiter 2 in die Stecköffnung 100 einzustecken oder um einen bereits in die Stecköffnung 100 eingesteckten Leiter 2 wiederum aus der Federkraftklemme 1 zu lösen.
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Ist das Betätigungselement 15, wie dies in 3 dargestellt ist, betätigt worden und nimmt das Betätigungselement die in 3 dargestellte betätigte Stellung ein, so ist der Klemmschenkel 122 derart gegenüber dem Stützschenkel 120 ausgelenkt, dass der Klemmschenkel 122 nicht (mehr) in den Bereich der Stecköffnung 100 hineinragt und somit ein elektrischer Leiter 2 ohne weiteres mit einem Leiterende 20 in die Stecköffnung 100 eingesteckt werden kann oder ein in der Stecköffnung 100 befindlicher elektrischer Leiter 2 aus der Stecköffnung 100 entnommen werden kann.
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Unabhängig von einer Betätigung des Betätigungselements 15 kann die Federkraftklemme 1 auch ein sogenanntes Direktstecken eines elektrischen Leiters 2 ermöglichen, bei dem der elektrische Leiter 2 ohne Betätigung des Betätigungselements 15 in die Stecköffnung 100 eingesteckt wird und dadurch mit seinem Leiterende 20 auf den Klemmschenkel 122 einwirkt und diesen in Richtung der in 3 dargestellten Stellung auslenkt.
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In eingesteckter Stellung wird der elektrische Leiter 2 (bei nicht betätigtem Betätigungselement 15) über den Klemmschenkel 122 klemmend innerhalb des Gehäuses 10 arretiert und zudem in elektrisch kontaktierende Anlage mit dem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 gedrückt, sodass der elektrische Leiter 2 mechanisch in dem Gehäuse 10 gehalten und zudem elektrisch mit dem Kontaktelement 11 kontaktiert ist.
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Das Betätigungselement 15 ist, wie insbesondere aus 2 und 3 ersichtlich, in einer Führungsöffnung 14 des Gehäuses 10 entlang der Betätigungsrichtung B verschiebbar geführt. Das Betätigungselement 15 weist einen Kopfabschnitt 16, einen am anderen Ende des Betätigungselements 15 ausgebildeten Fußabschnitt 18 und einen den Kopfabschnitt 16 mit dem Fußabschnitt 18 verbindenden, mittleren Schaftabschnitt 17 auf und ist längs entlang der Betätigungsrichtung B erstreckt. Zum Auslenken des Federelements 12 kann das Betätigungselement 15 aus der in 2 dargestellten nicht betätigten Stellung in die in 3 dargestellte betätigte Stellung überführt werden, um dadurch mit dem Fußabschnitt 18 auf den Klemmschenkel 122 des Federelements 12 einzuwirken und diesen auszulenken.
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An dem Kopfabschnitt 16 ist an einer in 2 unten dargestellten Seite eine Rastfläche 163 in Form eines Absatzes gebildet, die dazu dient, das Betätigungselement 15 in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse 10 zu verrasten, wie dies in 3 dargestellt ist.
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An dieser Seite des Betätigungselements 15 schließt an die Rastfläche 163 - gesehen in die Betätigungsrichtung B - eine erste Führungsfläche 171 an, der eine zweite Führungsfläche 170 an einer gegenüberliegenden Seite des Betätigungselements 15 gegenüberliegt. Die erste Führungsfläche 171 und die zweite Führungsfläche 170 definieren den den Kopfabschnitt 16 mit dem Fußabschnitt 18 verbindenden Schaftabschnitt 17 und dienen zur gleitenden Führung des Betätigungselements 15 innerhalb der Führungsöffnung 14.
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An der Seite der ersten Führungsfläche 171 bildet der Fußabschnitt 18 einen Vorsprungsabschnitt 181 aus, der quer zur Betätigungsrichtung B gegenüber der ersten Führungsfläche 171 vorspringt und einen im Querschnitt gekrümmten Kippabschnitt 183 sowie eine parallel zur zweiten Führungsfläche 170 erstreckte, quer zur ersten Führungsfläche 171 versetzte Führungsfläche 182 ausbildet.
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Über die Führungsflächen 170, 171, 182 ist das Betätigungselement 15 gleitend innerhalb der Führungsöffnung 14 des Gehäuses 10 geführt. So liegt die erste Führungsfläche 171 gleitend an einer Anlagefläche 143 eines in die Führungsöffnung 14 vorspringenden Rastabschnitts 147 an, die Führungsfläche 170 ist an einer Führungsfläche 142 des Gehäuses 10 und die Führungsfläche 182 an dem Vorsprungsabschnitt 181 an einer Führungsfläche 145 der Führungsöffnung 14 gleitend geführt.
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Von der ersten Führungsfläche 171 springt ein Führungssteg 172 vor, der in etwa mittig an dem Schaftabschnitt 17 des Betätigungselements 15 geformt ist und (betrachtet in die Betätigungsrichtung B) in den Vorsprungsabschnitt 181 am Fußabschnitt 18 übergeht. Über den Führungssteg 172 ist das Betätigungselement 15 zusätzlich an der Führungsfläche 145 an dem Gehäuse 10 geführt.
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Das Betätigungselement 15 ist somit linear zwischen der nicht betätigten Stellung (2) und der betätigten Stellung (3) innerhalb der Führungsöffnung 14 verschiebbar und dabei durch die Führungsflächen 170, 171, 182 unter den Führungssteg 172 gleitend in definierter Weise geführt.
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Ist die betätigte Stellung (3) erreicht, so ist die erste Führungsfläche 171 nicht (mehr) in Anlage mit der Anlagefläche 143 des Rastabschnitts 147, sodass das Betätigungselement 15 um den an dem Vorsprungsabschnitt 181 geformten Kippabschnitt 183 in eine Kipprichtung V derart verkippt werden kann, dass die Rastfläche 163 in Eingriff mit einem Rastabsatz 141 an dem Rastabschnitt 147 gelangt, wie dies aus 3 ersichtlich ist. Auf diese Weise ist eine Bewegung des Betätigungselements 15 entgegen der Betätigungsrichtung B (aus der Führungsöffnung 14 heraus) gesperrt, sodass das Betätigungselement 15 mit dem Gehäuse 10 verrastet ist und in der betätigten Stellung gehalten wird.
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Die Anlagefläche 161 ist schräg zur Betätigungsrichtung B geneigt, um auf diese Weise eine definierte, flächige Anlage in der verrasteten, verkippten Stellung des Betätigungselements 15 mit der Anlagefläche 143 des Rastabschnitts 147 bereitzustellen, wie dies aus 3 ersichtlich ist.
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In der betätigten Stellung des Betätigungselements 15 kommt der von der ersten Führungsfläche 171 vorspringende Führungssteg 172 im Bereich einer Ausnehmung 144 an dem Gehäuse 10 zu liegen, sodass in der betätigten Stellung des Betätigungselements 15 der Führungssteg 172 in die Ausnehmung 144 eintauchen kann und somit ein Verkippen des Betätigungselements 15 in die Kipprichtung V nicht behindert, wie dies aus 3 ersichtlich ist.
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Bei einem Überführen des Betätigungselements 15 aus der nicht betätigten Stellung ( 2) in die betätigte Stellung (3) wirkt das Betätigungselement 15 mit einem an dem Fußabschnitt 18 gebildeten, gekrümmten Federdruckabschnitt 180 auf den Klemmschenkel 122 des Federelemente 12 ein und lenkt diesen aus der in 2 dargestellten Ausgangsstellung in die in 3 dargestellte ausgelenkte Bestellung aus, in der der Klemmschenkel 122 nicht (mehr) in dem Klemmraum 13 in den Bereich der Stecköffnung 100 hineinragt. Ein elektrischer Leiter 2 kann somit in die Stecköffnung 100 zur Kontaktierung mit dem Kontaktelement 11 eingesteckt werden (wobei nach dem Einstecken das Betätigungselement 15 aus seiner Verrastung gelöst und somit zurück in seine nicht betätigten Stellung (2) überführt wird, sodass der Klemmschenkel 122 klemmend in Anlage mit dem elektrischen Leiter 2 gelangt und das Leiterende 20 in elektrisch kontaktierender Weise in Anlage mit dem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 drückt), oder ein in der Stecköffnung 100 befindlicher elektrischer Leiter 2 kann nach Aufhebung der Arretierung durch den Klemmschenkel 122 aus der Stecköffnung 100 entnommen werden.
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An seinem Kopfabschnitt 16 weist das Betätigungselement 15 einen Werkzeugeingriff 162 auf, über den ein Nutzer zum Beispiel mit einem Schraubendreher auf das Betätigungselement 15 einwirken und dieses in die Betätigungsrichtung B in das Gehäuse 10 hineindrücken und in der betätigten Stellung in die Kipprichtung V (zum Herstellen der Verrastung) oder entgegen der Kipprichtung V (zum Lösen der Verrastung) gegenüber dem Gehäuse 10 verkippen kann. Bei dem in 1 bis 6A, 6B dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Werkzeugeingriff 162 hierbei senkrecht zur Betätigungsrichtung B in einer Kippebene, in der das Betätigungselement 15 verkippt werden kann, längserstreckt. Etwa mittig an dem Werkzeugeingriff 162 ist ein Bedienabsatz 164 geformt, der quer zum Werkzeugeingriff 162 verläuft und dadurch ermöglicht, eine Kraft senkrecht zur Betätigungsrichtung B zum Verkippen des Betätigungselements 15 in die verrastete Stellung auszuüben.
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Das Betätigungselement 15 ist zum Beispiel, genauso wie das Gehäuse 10, aus einem elektrisch nicht leitenden Material, zum Beispiel einem Kunststoffmaterial gefertigt.
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Das Federelement 12 besteht demgegenüber beispielsweise aus einem Federstahl und ist in sich elastisch federnd. Über das Federelement 12 wird ein in die Stecköffnungen 100 eingesteckter elektrischer Leiter 2 zum einen mechanisch in dem Gehäuse 10 festgelegt und zum zweiten elektrisch kontaktierend in Anlage mit dem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 gedrückt.
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Das Betätigungselement 15 kann an seiner Rastfläche 163 vorteilhafterweise eine farbliche Kennzeichnung aufweisen, die sich von der übrigen Farbgebung des Betätigungselements 15 unterscheidet und einem Nutzer somit unmittelbar anzeigt, ob das Betätigungselement 15 mit dem Gehäuse 10 verrastet ist oder nicht. So ist die Rastfläche 163 von außen sichtbar, wenn das Betätigungselement 15 nicht verrastet ist. Ist das Betätigungselement 15 mit dem Gehäuse 10 verrastet (siehe 3), ist die Rastfläche 163 demgegenüber verdeckt und nicht von außen sichtbar, sodass ein Nutzer unmittelbar erkennen kann, dass die Verrastung hergestellt ist.
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Weil die Rastfläche 163 und der Kippabschnitt 183 entlang der Betätigungsrichtung B axial zueinander beabstandet an dem Betätigungselement 15 ausgebildet sind, kann das Betätigungselement 15 in günstiger Weise zu dem Gehäuse 10 verkippt werden, um die Verrastung herzustellen. Insbesondere besteht zwischen der Rastfläche 163 und dem Kippabschnitt 183 ein vergleichsweise großer Hebelarm, was das Verkippen begünstigt.
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Bei dem in 1 bis 6A, 6B dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Fußabschnitt 18 des Betätigungselements 15 ein Anschlagabschnitt 184 in Form eines Absatzes an einer Seite 150 des Betätigungselements 15 geformt, der dazu dient, beim Betätigen des Betätigungselements 15 mit einem zugeordneten Anschlagabschnitt 115 in Form einer quer zur Betätigungsrichtung B erstreckten Kante an dem Boden 113 des Kontaktelements 11 zusammenzuwirken. Bei Betätigung des Betätigungselements 15 zum Überführen aus der nicht betätigten Stellung (2 und 4) in die betätigte Stellung (3 und 5) wird der Anschlagabschnitt 184 an dem Betätigungselement 15 dem Anschlagabschnitt 115 in Form der Kante an dem Boden 113 des Kontaktelements 11 angenähert, sodass der Anschlagabschnitt 184 in der betätigten Stellung mit dem Anschlagabschnitt 115 in Anlage gelangt und dadurch der Verstellweg des Betätigungselements 15 in die Betätigungsrichtung B zu dem Kontaktelement 11 begrenzt ist. Ist die betätigte Stellung erreicht (5), so kann das Betätigungselement 15 um den Kippabschnitt 183 zu dem Gehäuse 14 verkippt und dadurch verrastet werden, wie dies in 3 dargestellt ist.
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Weil der Anschlagabschnitt 184 des Betätigungselements 15 mit dem Anschlagabschnitt 115 des Kontaktelements 11 zusammenwirkt, ist der Verstellweg des Betätigungselements 15 gegenüber dem Kontaktelement 11 begrenzt, sodass das Federelement 12 zu dem Kontaktelement 11 in definierter Weise verstellt wird. Toleranzen am Gehäuse 10 und in der Befestigung des Kontaktelements 11 zu dem Gehäuse 10 sind somit vernachlässigbar für das Verstellen des Federschenkels 122.
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Der Anschlagabschnitt 115 ist am Boden 113 des Kontaktelements 11 geformt. Entsprechend ist der Anschlagabschnitt 184 an einer dem Boden 113 zugewandten Seite des Betätigungselements 15 durch einen quer zur Betätigungsrichtung B verlaufenden Absatz geformt. An einer abgewandten Seite 151 (siehe 6A) des Betätigungselements 15 ist demgegenüber kein entsprechender Absatz geformt.
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Am Übergang zwischen der Führungsfläche 170 und der Seite 150 des Betätigungselements 15 ist im Bereich des Fußabschnitts 18 ein Führungsabschnitt 185 geformt, der zur gleitenden Führung des Betätigungselements 15 bei Betätigung dient und dazu mit einem Führungsabschnitt 116 in Form einer an dem Boden 113 des Kontaktelements 11 geformten, längs entlang der Betätigungsrichtung B erstreckten Führungskante zusammenwirkt, wie dies insbesondere aus 5 ersichtlich ist. Das Betätigungselement 15 ist somit auch zu dem Kontaktelement 11 in definierter Weise geführt.
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An dem Boden 113 des Kontaktelements 11 ist ein von dem Boden 113 vorstehendes Anschlagelement 111 geformt, das im Bereich einer Öffnung 114 von dem Boden 113 freigeschnitten und zu dem Boden 113 umgebogen ist. Das Anschlagelement 111 begrenzt einen Auslenkweg des Federschenkels 122, wie dies aus 3 und 5 ersichtlich ist.
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In die Öffnung 114 greift ein Rastelement 102 ein, das an dem Gehäuse 10 geformt ist und eine rastende Verbindung zwischen dem Gehäuse 10 und dem Kontaktelement 11 herstellt (siehe 2 und 3).
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf das vorangehend geschilderte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteten Ausführungsformen verwirklichen.
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Eine Federkraftklemme der hier beschriebenen Art kann ein oder mehrere Stecköffnungen mit einem oder mehreren zugeordneten Federelementen aufweisen. Die Federelemente können hierbei auch eine andere Gestalt als hier beschrieben aufweisen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drückt das Betätigungselement auf das Federelement. Dies ist jedoch nicht zwingend. Beispielsweise können das Betätigungselement und das Federelement auch derart wirkverbunden sein, dass bei Betätigung des Betätigungselements Zugkräfte zum Verstellen des Federelements auf das Federelement übertragen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federkraftklemme
- 10
- Gehäuse
- 100
- Stecköffnung
- 102
- Rastelement
- 11
- Kontaktelement
- 110
- Kontaktierabschnitt
- 111
- Anschlagelement
- 112
- Wandungsabschnitt
- 113
- Boden
- 114
- Öffnung
- 115
- Anschlagabschnitt (Kante)
- 116
- Führungsabschnitt
- 117
- Stützabschnitt
- 12
- Federelement
- 120
- Stützschenkel
- 121
- Biegungsabschnitt
- 122
- Klemmschenkel
- 13
- Klemmraum
- 14
- Führungsöffnung
- 141
- Rastabsatz
- 142
- Führungsfläche
- 143
- Anlagefläche
- 144
- Ausnehmung
- 145
- Führungsfläche
- 147
- Rastabschnitt
- 15
- Betätigungselement (Drücker)
- 150
- Seite
- 151
- Seite
- 16
- Kopfabschnitt
- 161
- Anlagefläche
- 162
- Werkzeugeingriff
- 163
- Rastfläche
- 164
- Bedienabsatz
- 17
- Schaftabschnitt
- 170
- Führungsfläche
- 171
- Führungsfläche
- 172
- Führungssteg
- 18
- Fußabschnitt
- 180
- Federdruckabschnitt
- 181
- Vorsprungsabschnitt
- 182
- Führungsfläche
- 183
- Kippabschnitt
- 184
- Anschlagabschnitt (Absatz)
- 185
- Führungsnut
- 2
- Leiter
- 20
- Leiterende
- B
- Betätigungsrichtung
- E
- Steckrichtung
- V
- Kipprichtung
- X, Y
- Raumrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008039232 A1 [0006]
- DE 202014102521 U1 [0007]
- DE 102017127001 B3 [0008]
