DE102021125901A1

DE102021125901A1 - Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters

Info

Publication number: DE102021125901A1
Application number: DE102021125901.0A
Authority: DE
Inventors: Viktor Bub; Ralph Hoppmann; Michael Reineke; Kevin Berghahn
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2021-10-06
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2023-04-06

Abstract

Eine Anschlusseinrichtung (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (2) umfasst ein Gehäuse (10; 10`), einen Strombalken (11), ein Klemmelement (12) mit einem Klemmabschnitt (120), der aus einer Klemmstellung, in welcher ein elektrischer Leiter (2) gegen den Strombalken (11) klemmbar ist, in eine Freigabestellung überführbar ist, und ein Betätigungselement (13), das zum Überführen des Klemmabschnitts (120) aus der Klemmstellung in die Freigabestellung bewegbar am Gehäuse (10; 10') gelagert ist. Dabei ist ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betätigungsstellung schwenkbarer Hebel (14; 14`) vorgesehen, mittels dem das Betätigungselement (13) relativ zum Gehäuse (10; 10`) bewegbar ist und an dem eine Feder (15; 15`, 16) zur Rückstellung in die Ausgangsstellung vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektrische Anschlussvorrichtungen unterschiedlicher Bauformen sind aus der Praxis bekannt. Bei einem Schraubanschluss beispielsweise wird eine elektrische Leitung mit einem abisolierten Leiterende in eine Stecköffnung eingesteckt und sodann durch Verschrauben klemmend an dem Schraubanschluss festgelegt. Bei einer Federkraftklemme wird demgegenüber ein elektrischer Leiter in eine Stecköffnung eingesteckt und kommt mit dem Schenkel einer Feder in Anlage, wobei die Feder derart auf den elektrischen Leitern einwirkt, dass der elektrische Leiter mechanisch arretiert und zudem elektrisch zum Beispiel mit einem Strombalken kontaktiert ist.
Bei solchen Anschlussvorrichtungen ist wünschenswert, ein einfaches Anschließen eines elektrischen Leiters zu ermöglichen. Vorteilhaft kann hierbei sein, dass beim Einstecken eines elektrischen Leiters die Anschlussvorrichtung selbsttätig schließt, also z.B. ein Klemmelement selbsttätig aus einer Freigabestellung in eine Klemmstellung überführt wird, um sicher und zuverlässig mit dem in die Stecköffnung des Gehäuses eingesteckten elektrischen Leiter zu kontaktieren. Ein Kontaktieren, insbesondere ein selbsttätiges Auslösen, soll hierbei oftmals nicht nur bei einem vergleichsweise starren elektrischen Leiter, beispielsweise bei einer an einen elektrischen Leiter angeordneten Aderendhülse oder einem Draht, möglich sein, sondern auch bei einem elektrischen Leiter, der mit vergleichsweise geringer Steckkraft in die Stecköffnung des Gehäuses eingesteckt wird, z.B. in Form eines Litzenleiters.
In der DE 10 2019 131 141 A1 ist eine Anschlussvorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst leicht handhabbare Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach wird eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters bereitgestellt, umfassend ein Gehäuse, einen Strombalken, ein Klemmelement mit einem Klemmabschnitt, der aus einer Klemmstellung, in welcher ein elektrischer Leiter gegen den Strombalken klemmbar ist, in eine Freigabestellung überführbar ist, und ein Betätigungselement, z.B. in Form eines Schiebers, das zum Überführen des Klemmabschnitts aus der Klemmstellung in die Freigabestellung bewegbar, z.B. verschiebbar, am Gehäuse gelagert ist. Dabei ist ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betätigungsstellung schwenkbarer Hebel vorgesehen, mittels dem das Betätigungselement, z.B. der Schieber, relativ zum Gehäuse bewegbar (verschiebbar) ist und an dem eine Feder zur Rückstellung des Hebels in die Ausgangsstellung vorgesehen ist.
Das erlaubt eine besonders komfortable und intuitive und damit leichte Handhabung, bei gleichzeitig einfachem Aufbau der Anschlussvorrichtung. Da die Feder direkt am Hebel vorgesehen ist, ist zudem eine besonders leichtgängige Rückstellbewegung möglich. Die Feder kann auch als Rückstellfeder bezeichnet werden.
Die Feder ist z.B. fest mit dem Hebel verbunden. Beispielsweise ist die Feder an einer ihrer Seiten am Hebel befestigt und weist an ihrer gegenüberliegenden Seite ein offenes Ende auf. Eine solche Feder ist in besonders einfacher Weise herstellbar und erlaubt einen einfachen Zusammenbau der Anschlussvorrichtung.
Optional ist die Feder einstückig und/oder materialeinheitlich mit dem Hebel ausgebildet. Hierdurch wird eine besonders einfache Herstellung ermöglicht.
Beispielsweise ist die Feder an den Hebel angespritzt. Der Hebel ist z.B. ein Spritzgussteil. Die Feder kann gemeinsam mit dem Hebel in einer Spritzgussform in einem Spritzgussschritt hergestellt werden. Hebel und Feder stellen dann ein gemeinsames Spritzgussteil dar. Alternativ wird in einem ersten Schritt nur der Hebel gespritzt und in einem zweiten Schritt wird die Feder an den bereits fertigen Hebel gespritzt. Hierdurch kann z.B. ein anderes Material für die Feder verwendet werden, z.B. ein Gummi oder dergleichen. Optional werden der Hebel und die Feder in einem Zweikomponenten-Spritzguss hergestellt.
Optional ist die Feder aus einem Kunststoff hergestellt. Das erlaubt eine einfache Herstellung und ein geringes Gewicht.
In einer Ausgestaltung ist die Feder an einem Hebelarm des Hebels festgelegt, insbesondere an einem von zwei Hebelarmen des Hebels. Hierbei ist es möglich, mit einer einfachen Feder ein verhältnismäßig großes Drehmoment auszuüben. Optional ist die Feder an einem Endabschnitt des Hebels damit verbunden.
Optional wirkt die Feder des Hebels mit einem Anschlag am Gehäuse zusammen. Als Anschlag kann z.B. ein Gehäusepin oder ein Schraubdom des Gehäuses eingesetzt werden, der dadurch einen Doppelnutzen erhalten kann. Der Anschlag ist insbesondere relativ zum Gehäuse fixiert.
Alternativ wirkt die Feder mit einer weiteren, am Gehäuse festgelegten Feder zusammen, um den Hebel in die Ausgangsstellung zurückzustellen. Das ermöglicht kürzere Federn und damit einen kompakteren Aufbau.
In einer Weiterbildung ist die Feder des Gehäuses einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Beispielsweise ist diese Feder an das Gehäuse angespritzt. Das Gehäuse ist oder umfasst z.B. ein Spritzgussteil. Die Feder des Gehäuses kann gemeinsam mit dem Gehäuse(-teil) in einer Spritzgussform in einem Spritzgussschritt hergestellt werden. Gehäuse und Feder stellen dann ein gemeinsames Spritzgussteil dar. Alternativ wird in einem ersten Schritt nur das Gehäuse(-teil) gespritzt und in einem zweiten Schritt wird die Feder an das bereits fertige Gehäuse(-teil) gespritzt. Hierdurch kann z.B. ein anderes Material für die Feder verwendet werden, z.B. ein Gummi oder dergleichen. Optional werden das Gehäuse(-teil) und die Feder in einem Zweikomponenten-Spritzguss hergestellt.
Das Gehäuse kann eine Kulisse umfassen, insbesondere zwei Kulissen, mittels welcher/welchen das als Schieber ausgebildete Betätigungselement verschiebbar gelagert ist. Das erlaubt eine besonders klar definierte Bewegung des Schiebers. Der Schieber berührt z. B. den Klemmabschnitt. Der Schieber ist beispielsweise so angeordnet, dass eine Verschiebung des Schiebers relativ zum Gehäuse den Klemmabschnitt aus der Klemmstellung in die Freigabestellung drängt. Der Klemmabschnitt ist z.B. federelastisch in die Klemmstellung vorgespannt.
Das Betätigungselement kann eine Rastkante aufweisen, die z.B. mit einer Kante des Gehäuses verrastbar ist. Diese Verrastung ist beispielsweise lösbar, indem ein Pin des als Schieber ausgebildeten Betätigungselements in einem verbreiterten Abschnitt der Kulisse in eine von der Haupterstreckungsrichtung der Kulisse verschiedenen Richtung verlagert wird.
Das Betätigungselement weist optional eine Auslösefläche auf, die durch einen durch eine Stecköffnung des Gehäuses eingeführten elektrischen Leiter berührbar ist. Indem das Betätigungselement selbst eine Auslösefläche bereitstellt, ist es möglich, die Anschlussvorrichtung mit besonders wenigen Teilen und damit besonders einfach aufzubauen. In einer Weiterbildung ist das Betätigungselement durch einen durch den in die Stecköffnung eingeführten elektrischen Leiter ausgeübten Druck auf die Auslösefläche relativ zum Gehäuse verlagerbar, und zwar insbesondere derart, dass die Rastkante des Betätigungselements dabei außer Eingriff mit der Kante des Gehäuses gebracht und von der Kante gelöst wird. So wird bei einem einfachen Aufbau eine intuitive Bedienung ermöglicht.
Der Hebel kann an einer gehäusefesten Lagerstelle um eine Drehachse relativ zum Gehäuse schwenkbar sein. Das erlaubt eine klar definierte Schwenkbewegung des Hebels mit einer besonders geringen Neigung der Bauteile zu einem Verklemmen, wodurch die Anschlussvorrichtung besonders leicht handhabbar ist.
Der Hebel weist z.B. einen Hebelarm mit einem Betätigungsbereich auf, der mit einer Fläche des Betätigungselements zusammenwirkt, beispielsweise mit einer konkaven Fläche. Das erlaubt infolge der Schwenkbewegung des Hebels um die gehäusefeste Lagerstelle eine gleichzeitige Verschiebung des Betätigungselements relativ zum Gehäuse sowie einen seitwärts gerichteten Druck auf den hinteren Bereich des Betätigungselements. Hierdurch kann das Betätigungselement einfach und sicher in einen verrastenden Eingriff mit der Kante des Gehäuses gebracht werden. Der Hebel kann ferner einen Hebelarm aufweisen, der durch einen Benutzer betätigbar ist, beispielsweise manuell und/oder mittels eines Werkzeugs. Dies ermöglicht eine einfache und intuitive Bedienung.
Optional ist das Klemmelement in Form einer Feder ausgebildet, insbesondere in Form einer Schenkelfeder mit zwei federelastisch zueinander auslenkbaren Schenkeln. Der Klemmabschnitt kann federelastisch in die Klemmstellung vorgespannt sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Klemmabschnitt durch einen der Schenkel ausgebildet ist und/oder dass ein ortsfest zum Gehäuse abgestützter Halteabschnitt durch einen (den anderen) der Schenkel ausgebildet ist. Das ermöglicht es, dass der Klemmabschnitt automatisch in eine vorgegebene Stellung drängt, z.B. in die Klemmstellung. Der Klemmabschnitt kann in der Freigabestellung federelastisch zu dem Halteabschnitt gespannt sein. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Klemmabschnitt federelastisch in die Klemmstellung drängt.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Ansicht einer Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters mit einem Gehäuse, einem Strombalken, einem Klemmelement, einem Betätigungselement und einem Hebel, sowie einer Federeinrichtung mit einer Feder und einem Anschlag;
2A-2C Schnittansichten der Anschlussvorrichtung, wobei das Klemmelement, das Betätigungselement und der Hebel in unterschiedlichen Stellungen gezeigt sind;
3 eine Ansicht des Betätigungselement;
4 eine Ansicht des Hebels mit einer Feder;
5 eine Ansicht des Gehäuses;
6 eine Ansicht der Anschlussvorrichtung mit eingestecktem elektrischem Leiter; und
7A-8B Ansichten einer Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters mit einem Gehäuse, einem Strombalken, einem Klemmelement, einem Betätigungselement und einem Hebel, sowie einer Federeinrichtung mit zwei zusammenwirkenden Federn.

1-6 zeigen eine Anschlussvorrichtung 1, die das Anschließen eines elektrischen Leiters 2 ermöglicht.
Die Anschlussvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 10, an dem eine Stecköffnung 104 geformt ist, in die der elektrische Leiter 2 entlang einer Einsteckrichtung E eingesteckt werden kann. Das Gehäuse 10 begrenzt einen Innenraum 100 (in Form einer Kammer), in die der elektrische Leiter 2 mit einem (abisolierten) Leiterende durch Einstecken in die Stecköffnung 104 eingeführt werden kann, um innerhalb des Innenraums 100 mit einem im Gehäuse 10 angeordneten Strombalken 11 elektrisch zu kontaktieren. Optional ist das Gehäuse 10 durch einen in den Figuren nicht gezeigten Deckel verschlossen. Das Gehäuse 10 ist aus einem Isolierstoff gefertigt, z.B. aus einem Kunststoff.
Der Strombalken 11 weist einen Balkenabschnitt 110 auf, der sich abschnittsweise entlang einer Wand des Gehäuses 10 erstreckt, und zwar vorliegend im Innenraum 100. Im gezeigten Beispiel umfasst der Strombalken 11 einen aus dem Gehäuse 10 geführten Verbindungsabschnitt, der zum Aufbau einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Komponente dient. Über den Strombalken 11 ist der in den Innenraum 100 eingesteckte elektrische Leiter 2 mit der anderen Komponente elektrisch verbindbar. Am Strombalken 11 ist ferner ein Anschlag 111, hier in Form einer vorstehenden Kante, ausgebildet. Der Anschlag 111 ist an einem Teil des Balkenabschnitts 110 ausgebildet, der sich parallel zur Einsteckrichtung E erstreckt. Ferner weist der Strombalken 11 einen Anlageabschnitt 112 auf, der vorliegend vom Balkenabschnitt 110 absteht. Der Anlageabschnitt 112 ist an einer Seite des Innenraums 100 angeordnet, der Anschlag 111 an einer dazu gegenüberliegenden Seite.
Um den eingesteckten elektrischen Leiter 2 sicher mit dem Strombalken 11 elektrisch zu kontaktieren, umfasst die Anschlussvorrichtung 1 ein Klemmelement 12 mit einem Klemmabschnitt 120, der aus einer Klemmstellung, in welcher der elektrische Leiter 2 mittels des Klemmabschnitts 120 gegen den Strombalken 11 klemmbar ist, in eine Freigabestellung überführbar ist. Die Klemmstellung ist in den 1, 2A und 6 gezeigt, die Freigabestellung in den 2B und 2C.
Das Klemmelement 12 ist in Form eines gebogenen Federelements ausgebildet, hier in Form einer Schenkelfeder. Das Klemmelement 12 ist vorliegend einstückig ausgebildet, z.B. durch Stanzen und Biegen eines Stücks Federstahl hergestellt. Der Klemmabschnitt 120 wird durch einen Schenkel der Schenkelfeder ausgebildet. Ein Halteabschnitt 122 des Klemmelements 12 wird durch den anderen Schenkel ausgebildet. Der Halteabschnitt 122 und der Klemmabschnitt 120 sind über eine Biegung 121 miteinander verbunden. Der Haltabschnitt 122 liegt im Gehäuse 10 an einem Anlageabschnitt 112 des Strombalkens 11 an.
Der Klemmabschnitt 120 kann relativ zum Halteabschnitt 122 verlagert werden, wobei sich insbesondere die Biegung 121 elastisch biegt (ihre Krümmung verändert). Die Biegung 121 erstreckt sich im Gehäuse 10 um eine Halterung 101 des Gehäuses 10 herum. Der Halteabschnitt 122 liegt am Anlageabschnitt 112 des Strombalkens 11 an, vorliegend mit einem freien Ende des Halteabschnitts 122. Hierdurch kann verhindert werden, dass der Halteabschnitt 122 bei einer Verlagerung des Klemmabschnitts 120 relativ zum Gehäuse 10 aus seiner Halteposition heraus bewegt wird.
Der Klemmabschnitt 120 liegt in der Klemmstellung am Strombalken 11 oder am zwischen dem Strombalken 11 und dem Klemmabschnitt 120 angeordneten elektrischen Leiter 2 an. Konkret weist der Klemmabschnitt 120 eine Klemmkante 123 auf, die in der Klemmstellung am Anschlag 111 anschlägt, wenn der Innenraum 100 frei ist, und die gegen den elektrischen Leiter 2 drückt, wenn der elektrische Leiter 2 im Innenraum 100 angeordnet ist. Der Anschlag 111 begrenzt den Verstellbereich des Klemmabschnitts 120.
Wird der elektrische Leiter 2 in die Stecköffnung 104 eingesteckt, wirkt der als Klemmabschnitt 120 dienende Schenkel des Klemmelements 12 derart auf den elektrischen Leiter 2 ein, dass der elektrische Leiter 2 mechanisch arretiert und zudem elektrisch mit dem Strombalken 11 kontaktiert ist.
In der Freigabestellung ist der Klemmabschnitt 120 im Vergleich zur Klemmstellung näher am Halteabschnitt 122 angeordnet. In der Freigabestellung ist der im Innenraum 100 angeordnete elektrische Leiter 2 entnehmbar.
Der Klemmabschnitt 120 ist in die Klemmstellung vorgespannt. Um den Klemmabschnitt 120 von der Klemmstellung in die Freigabestellung zu überführen, umfasst die Anschlussvorrichtung 1 ein Betätigungselement in Form eines Schiebers 13 und einen sich federelastisch rückstellenden Hebel 14.
Der Schieber 13 ist innerhalb des Gehäuses 10 verschiebbar gelagert. Hierzu umfasst das Gehäuse 10 zumindest eine Kulisse 102, 103, mittels welcher der Schieber 13 verschiebbar gelagert ist. Konkret sind im Gehäuse 10 zwei Kulissen 102, 103 zur Führung des Schiebers 13 ausgebildet, siehe insbesondere 5. Der Schieber 13 weist Pins 132, 133 auf (siehe z.B. 1 und 5), welche in den Kulissen 102, 103 aufgenommen sind. Allgemein kann der Schieber 13 zumindest einen Pin 132, 133 aufweisen, der mit der zumindest einen Kulisse 102, 103 in Eingriff steht.
Wie insbesondere anhand von 5 zu erkennen, bilden die Kulissen 102, 103 jeweils eine längliche Führungsbahn aus. Die Kulissen 102, 103 sind in der Verschieberichtung des Schiebers 13 versetzt zueinander angeordnet. Ferner sind die Kulissen 102, 103 unterschiedlich geformt. Während die eine Kulisse 103 eine geradlinige Führungsbahn definiert, definiert die andere Kulisse 102 eine gebogene Führungsbahn. Die gerade Kulisse 103 erstreckt sich senkrecht zur Einsteckrichtung E. Ferner sind die Kulissen 102, 103 zueinander geneigt. Hierdurch vollzieht der Schieber 13 bei einer Verschiebung entlang der Kulissen 102, 103 sowohl eine Translation als auch eine Rotation.
Entlang der Kulissen 102, 103 ist der Schieber 13 zwischen einer Haltestellung, in der der Schieber 13 den Klemmabschnitt 120 in der Freigabestellung hält, und einer Anschlussstellung, in der der elektrische Leiter 2 mittels des Klemmelements 12 an den Strombalken 11 klemmbar ist, verschiebbar.
Die Kulissen 102, 103 sind, z.B. in Form von Vertiefungen im Gehäuse 10 (und entsprechend im Deckel) ausgebildet oder eingebracht. Eine der Kulissen 102, 103, hier die geradlinige Kulisse 103, weist einen verbreiterten Abschnitt auf. Diese Kulisse 103 ist also an einer Stelle erweitert. Der verbreiterte Abschnitt erlaubt eine Bewegung des in der Kulisse 103 aufgenommenen Pins 132 in einer Richtung, die im Winkel zum Verlauf der Führungsbahn der Kulisse steht.
3 zeigt den Schieber 13 im Detail. Der Schieber 13 weist eine Auslösefläche 135 auf, die durch den durch die Stecköffnung 104 des Gehäuses 10 eingeführten elektrischen Leiter 2 berührbar ist.
Der Schieber 13 umfasst im gezeigten Beispiel zwei voneinander beabstandete Seitenwände 136, an denen jeweils zwei Pins 132, 133 ausgebildet sind. Die Seitenwände 136 mit den Pins 132, 133 sind spiegelbildlich zueinander ausgebildet. Die Seitenwände 136 werden über einen Materialabschnitt miteinander verbunden, der die Auslösefläche 135 bildet. An die Auslösefläche 135 grenzt ein abstehender Fuß 137 an. Ferner sind die Seitenwände 136 durch eine hintere Wand miteinander verbunden, an der eine Rastkante 131 ausgebildet ist. Die Rastkante 131 steht vorliegend gegenüber den Seitenwänden 136 vor.
Im zusammengebauten Zustand erstreckt sich der Balkenabschnitt 110 des Strombalkens 11 zwischen den Seitenwänden 136 des Schiebers 13 sowie zwischen dem die Auslösefläche 135 bildenden Materialabschnitt und der hinteren Wand hindurch.
Ferner bilden die Seitenwände 136 jeweils einen Betätigungsbereich 130 aus, der mit dem Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 zusammenwirkt. Die Betätigungsbereiche 130 sind jeweils an einer Stirnseite der jeweiligen Seitenwand 136 ausgebildet. Vorliegend umfasst das Klemmelement 12 zwei Betätigungsabschnitte 124, zwischen denen ein die Klemmkante 123 ausbildendes Stück des Klemmabschnitts 120 in einem Winkel zu den Betätigungsabschnitten 124 absteht. Die Betätigungsabschnitte 124 sind im gezeigten Beispiel eben. Die Betätigungsbereiche 130 des Schiebers sind jeweils konvex geformt. Wird der Schieber 13 im Gehäuse 10 verschoben, gleiten die Betätigungsbereiche 130 des Schiebers 13 an den Betätigungsabschnitten 124 des Klemmelements 12, sodass der Klemmabschnitt 120 zwischen der Klemmstellung und der Freigabestellung verstellt wird.
Das Gehäuse 10 weist eine Kante 105 auf, mit der die Rastkante 131 des Schiebers 13 verrasten kann. Ist der Schieber 13 in der Haltestellung angeordnet, dann steht die Rastkante 131 mit der Kante 105 in Eingriff und fixiert den Schieber 13 so in dieser Stellung am Gehäuse 10.
Der Fuß 137 des Schiebers 13 dient zum einfacheren Lösen eines gesteckten elektrischen Leiters 2. Durch den Fuß 137 kann der Schieber 13 dabei leichter unter den elektrischen Leiter 2 tauchen. Wird nun der elektrische Leiter 2 in den Innenraum 100 eingeführt, dann schlägt dessen Ende an der Auslösefläche 135 an. Der Schieber 13 ist durch einen durch den elektrischen Leiter 2 ausgeübten Druck auf die Auslösefläche 135 relativ zum Gehäuse 10 verlagerbar, sodass die Rastkante 131 des Schiebers 13 außer Eingriff mit der Kante 105 des Gehäuses 10 gebracht wird. Konkret wird hierbei der Schieber 13 am Gehäuse 10 rotiert. Der Pin 133 gibt dabei einen Drehpunkt vor. Der verbreiterte Abschnitt der Kulisse 103 ermöglicht diese Rotation. Infolge der Rotation des Schiebers 13 gelangt die Rastkante 131 außer Eingriff mit der Kante 105 des Gehäuses 10 und der Schieber 13 wird durch die Federkraft des Klemmelements 12 durch die Kulissen 102, 103 geführt in die Anschlussstellung verlagert, siehe z.B. 1, 2A und 6.
Um den Schieber 13 aus der Anschlussstellung in die Haltestellung zu verlagern, kann der Hebel 14 betätigt werden. Der Hebel 14 ist an einer relativ zum Gehäuse 10 fixen Lagerstelle 106 um eine Drehachse D schwenkbar am Gehäuse 10 gelagert. Die Lagerstelle 106 ist im Allgemeinen am Gehäuse 10 ausgebildet oder daran befestigt. Der Hebel 14 ist zwischen einer in 1, 2A, 2C und 6 gezeigten Ausgangsstellung und einer in 2B gezeigten Betätigungsstellung (oder betätigten Stellung) relativ zum Gehäuse 10 schwenkbar. Mittels dem Hebel 14 ist der Schieber 13 relativ zum Gehäuse 10 verschiebbar. Die Lagerstelle 106 wird vorliegend durch einen Gehäusepin, im Allgemeinen durch eine am Gehäuse 10 ausgebildete Achse (hier konkret in Form eines Schraubdoms), ausgebildet, siehe z.B. 5. Alternativ sind z.B. eine Lageraufnahme oder ein am Gehäuse montiertes Bauteil denkbar.
Der in 4 separat gezeigte Hebel 14 weist eine Aufnahme 140 auf, die auf die die Lagerstelle 106 bildende Achse des Gehäuses 10 aufgesteckt ist. Beiderseits der Aufnahme 140 weist der Hebel 14 jeweils einen Hebelarm 142, 143 auf. Die Hebelarme 142, 143 erstrecken sich ausgehend von der Aufnahme 140 (und entsprechend von der Lagerstelle 106) in entgegengesetzte Richtungen. Die Drehachse D ist zwischen den beiden Hebelarmen 142, 143 angeordnet.
Einer der Hebelarme 142 weist beiderseits Betätigungsbereiche 144 auf, über die der Hebelarm 142 mit dem Schieber 13 zusammenwirkt. Der andere Hebelarm 143 ist durch einen Benutzer, z.B. manuell oder mit einem Werkzeug, betätigbar. Der Hebelarm 142 mit den Betätigungsbereichen 144 ist kürzer als der andere Hebelarm 143.
Am Hebel 14 ist eine Feder 15 zur Rückstellung des Hebels 14 in die Ausgangsstellung vorgesehen (siehe insbesondere 4). Konkret ist die Feder 15 an den Hebel 14 angespritzt und besteht aus einem Kunststoff, z. B. demselben Kunststoff wie der Hebel 14. Die Feder 15 ist einstückig mit dem Hebel 14 ausgebildet. Wie z.B. in 1 und 4 zu erkennen, ist die Feder 15 am durch den Benutzer betätigbaren Hebelarm 142 mit dem Hebel 14 verbunden. Vorliegend ist die Feder 15 im unbelasteten Zustand geradlinig und längserstreckt. Mit einem längsseitigen Ende ist die Feder 15 am Hebel 14 befestigt, das andere längsseitige Ende ist offen. Im gezeigten Beispiel ist die Feder 15 (in 1 durch eine Aussparung im Hebelarm 143 sichtbar) an einem von der Lagerstelle 106 abgewandten Ende des Hebelarms 143 mit dem Hebelarm 143 verbunden. Die Feder 15 ist nur an dieser einen Stelle mit dem Hebel 14 verbunden und ist an keiner anderen Stelle der Feder 15 am Hebel 14 (oder einem anderen Bauteil) befestigt. Die Feder 15 erstreckt sich mit ihrer Haupterstreckungsrichtung (im unbelasteten Zustand) parallel zur Einsteckrichtung, wenn der Hebel 14 in der Ausgangsstellung angeordnet ist, und zwar in diesem Beispiel hin zur Lagerstelle 106.
Wird der Hebel 14 am betätigbaren Hebelarm 143 betätigt und relativ zum Gehäuse 10 um die Drehachse D von der Ausgangsstellung in die Betätigungsstellung geschwenkt, dann gleiten die Betätigungsbereiche 144 an Flächen 134 des Schiebers 13 entlang. Diese Flächen 134 des Schiebers 13 sind konkav geformt. Da der Hebel 14 um die Drehachse D geschwenkt wird, drücken die Betätigungsbereiche 144 den Schieber 13 entlang der Kulissen 102, 103 und drängen die Rastkante 131 in den Eingriff mit der Kante 105 des Gehäuses 10. Dadurch wird der Klemmabschnitt 120 in der Klemmstellung arretiert.
Bei dieser Schwenkbewegung des Hebels 14 gerät die Feder 15 in Anlage mit einem Anschlag 107 des Gehäuses 10. Vorliegend wird der Anschlag durch einen Gehäusepin ausgebildet. Durch die Schwenkbewegung wird die Feder 15 am Anschlag 107 elastisch gespannt.
Sobald der Klemmabschnitt in der Klemmstellung arretiert ist, kann der Hebel 14 losgelassen werden. Infolge der Spannung der Feder 15 übt die Feder 15 eine Rückstellkraft auf den Hebel 14 aus und drängt diesen federelastisch zurück in die Ausgangsstellung. Um den Hebel 14 in der Ausgangsstellung zu arretieren, weist der Hebel ferner ein Rastelement 141 auf. Dieses ist am durch den Benutzer betätigbaren Hebelarm 143 ausgebildet und verrastet in der Ausgangsstellung mit einem Gegenrastelement, z.B. einer Rastkante am Gehäuse 10.
Die Anschlussvorrichtung 1 ist sodann geöffnet und das Klemmelement 12 ist gespannt. Das Gehäuse 10 weist jeweils einen Anschlag auf, an den der Hebel 14 in der Ausgangsstellung sowie in der Betätigungsstellung anschlägt.
Wird der elektrische Leiter 2 eingeführt, löst die Anschlusseinrichtung 1 automatisch aus und kontaktiert den elektrischen Leiter 2 klemmend mit dem Strombalken 11. Um den elektrischen Leiter 2 wieder zu entsperren, wird der Hebel 14 erneut betätigt, sodass der Schieber 13 das Klemmelement 12 spannt und den als Anschlusskammer dienenden Innenraum 100 öffnet. Starre elektrische Leiter können unabhängig vom Zustand der Anschlussvorrichtung 1 im Push-In-Prinzip (also durch bloßes Einstecken) auch angeschlossen werden, wenn der Klemmabschnitt 120 in der Klemmstellung angeordnet, also nicht in die Freigabestellung gespannt ist.
Der Schieber 13 ist zwischen dem Hebel 14 und dem Klemmelement 12 angeordnet. Der Hebel 14 übt bei einer Betätigung eine Kraft in einer Richtung auf den Schieber 13 aus, der dadurch in derselben Richtung eine Kraft auf das Klemmelement 12, genauer: auf den Klemmabschnitt 120, ausübt. Der Klemmabschnitt 120 ist (insbesondere in jeder Stellung des Schiebers 13) zwischen dem Schieber 13 und dem Halteabschnitt 122 angeordnet.
Mit der Anschlussvorrichtung 1 wird eine besonders intuitive und komfortable Bedienung ermöglicht. Ferner weist die Mechanik eine besonders geringe Neigung zum Verkanten auf und zudem ist die Anschlussvorrichtung 1 mit besonders wenigen Teilen realisierbar. Die Anschlussvorrichtung 1 erlaubt eine automatische Auslösung des Klemmelements 12 und es ist z.B. nicht nötig, zusätzlich zum Einführen des elektrischen Leiters 2 ein Bauteil der Anschlussvorrichtung manuell zu verstellen. Dies wird wie beschrieben dadurch erzielt, dass eine Feder, das Klemmelement 12) durch ein kulissengeführtes Verrastelement (den Schieber 13) und den zweiarmigen Hebel betätigt wird. Die Drehbewegung des Hebels 14 um die Drehachse D versetzt das Verrastelement in Bewegung. Das Verrastelement spannt die Feder und verrastet mit dem Gehäuse 10.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Schieber 13 mit zwei spiegelbildlich ausgebildeten Seitenwänden 136 mit Pins 132, 133 beschrieben wurde. Es ist aber auch denkbar, dass der Schieber mit nur einer Seitenwand 136 und/oder nur mit Pins 132, 133 an einer Seitenwand 136 ausgebildet wird. Entsprechend können Kulissen 102, 103 nur an einer Seite des Schiebers 13 ausgebildet sein und es kann vorgesehen sein, dass der Klemmabschnitt 120 nur einen Betätigungsabschnitt 124 aufweist. Entsprechendes gilt für die Flächen 134 und die Betätigungsbereiche 144. Die Bauteile der Anschlussvorrichtung 1 können sowohl in einem ein- als auch in einem zweischaligen Gehäuse gelagert sein.
7A bis 8B zeigen bei im Übrigen wie vorstehend beschrieben ausgestalteten Bauteilen eine andere Ausführung der Federrückstellung des Hebels 14`. Hierbei ist eine Feder 15' am Hebel 14' befestigt, z.B. wie oben beschrieben, allerdings an einer anderen Stelle am Hebel 14`. Wie in den 7A bis 8B zu erkennen, ist die Feder 15' am Hebelarm 142 mit den Betätigungsbereichen 144 mit dem Hebel 14' verbunden, genauer: an einem äußeren, von der Lagerstelle 106 abgewandten Ende des Hebelarms 142. Während die Feder 15 gemäß 1 bis 6 ausgehend von ihrer Befestigungsstelle am Hebel 14 zur Lagerstelle 106 hin erstreckt ist, erstreckt sich die Feder 15' gemäß 7A bis 8B ausgehend von ihrer Befestigungsstelle am Hebel 14' von der Lagerstelle 106 weg.
Eine weitere Feder 16 ist am Gehäuse 10` befestigt. Diese gehäusefeste Feder 16 ist an das Gehäuse 10 angespritzt und besteht aus Kunststoff. Die gehäusefeste Feder 16 ist benachbart zur hebelfesten Feder 15' angeordnet. Vorliegend ist die gehäusefeste Feder 16 im unbelasteten Zustand zur hebelfesten Feder 15' hingebogen. Die Federn 15', 16 sind gegenläufig angeordnet. Die hebelfeste Feder 15' erstreckt sich von ihrer Befestigungsstelle ausgehend in eine Richtung und die gehäusefeste Feder 16 geht von ihrer Befestigungsstelle in der entgegengesetzten Richtung vom Gehäuse 10 ab und erstreckt sich zum Hebel 14 hin.
Wird der Hebel 14' von der Ausgangsstellung zur Betätigungsstellung geschwenkt, drängen die Federn 15`, 16 gegeneinander und spannen einander gegenseitig federelastisch. Hierdurch kann bei gleicher Materialstärke bereits mit kürzeren Federn 15', 16 eine ausreichende Rückstellkraft erzielt werden.
Bezugszeichenliste

1: Anschlussvorrichtung
10; 10': Gehäuse
100: Innenraum
101: Halterung
102: Kulisse
103: Kulisse
104: Stecköffnung
105: Kante
106: Lagerstelle
107: Anschlag
11: Strombalken
110: Balkenabschnitt
111: Anschlag
112: Anlageabschnitt
12: Klemmelement
120: Klemmabschnitt
121: Biegung
122: Halteabschnitt
123: Klemmkante
124: Betätigungsabschnitt
13: Betätigungselement
130: Betätigungsbereich
131: Rastkante
132: Pin
133: Pin
134: Fläche
135: Auslösefläche
14; 14': Hebel
140: Aufnahme
141: Rastelement
142: Hebelarm
143: Hebelarm
144: Betätigungsbereich
15; 15': Feder
16: Feder
2: elektrischer Leiter
D: Drehachse
E: Einsteckrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019131141 A1 [0004]

Claims

Anschlusseinrichtung (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (2), umfassend: - ein Gehäuse (10; 10`), - einen Strombalken (11), - ein Klemmelement (12) mit einem Klemmabschnitt (120), der aus einer Klemmstellung, in welcher ein elektrischer Leiter (2) gegen den Strombalken (11) klemmbar ist, in eine Freigabestellung überführbar ist, und - ein Betätigungselement (13), das zum Überführen des Klemmabschnitts (120) aus der Klemmstellung in die Freigabestellung bewegbar am Gehäuse (10; 10`) gelagert ist, gekennzeichnet durch einen zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betätigungsstellung schwenkbaren Hebel (14; 14`), mittels dem das Betätigungselement (13) relativ zum Gehäuse (10; 10`) bewegbar ist und an dem eine Feder (15; 15', 16) zur Rückstellung des Hebels (14; 14`) in die Ausgangsstellung vorgesehen ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15; 15`) mit einer Seite am Hebel (14) befestigt ist und an der gegenüberliegenden Seite ein offenes Ende aufweist.
Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15; 15') einstückig mit dem Hebel (14; 14`) ausgebildet ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15; 15`) an den Hebel (14; 14`) angespritzt ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15; 15`) aus Kunststoff hergestellt ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15; 15`) an einem Hebelarm (142, 143) des Hebels (14; 14`) festgelegt ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15) des Hebels (14) mit einem Anschlag (107) am Gehäuse (10) zusammenwirkt.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15`) mit einer am Gehäuse (10`) festgelegten Feder (16) zusammenwirkt, um den Hebel (14`) in die Ausgangsstellung zurückzustellen.
Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) des Gehäuses (10`) einstückig mit dem Gehäuse (10`) ausgebildet ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10; 10`) zwei Kulissen (102, 103) umfasst, mittels welchen das als Schieber ausgebildete Betätigungselement (13) verschiebbar gelagert ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) eine Rastkante (131) aufweist, die mit einer Kante (105) des Gehäuses (10; 10') verrastbar ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) eine Auslösefläche (135) aufweist, die durch einen durch eine Stecköffnung (104) des Gehäuses (10; 10') eingeführten elektrischen Leiter (2) berührbar ist, wobei das Betätigungselement (13) durch einen durch den elektrischen Leiter (2) ausgeübten Druck auf die Auslösefläche (135) relativ zum Gehäuse (10; 10`) verlagerbar ist, sodass die Rastkante (131) des Betätigungselements (13) außer Eingriff mit der Kante (105) des Gehäuses (10; 10') gebracht wird.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (14; 14`) an einer gehäusefesten Lagerstelle (106) um eine Drehachse (D) relativ zum Gehäuse schwenkbar ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (14; 14`) einen Hebelarm (142) mit einem Betätigungsbereich (144) aufweist, der mit einer Fläche (134) des Betätigungselements (13) zusammenwirkt, und einen Hebelarm (143), der durch einen Benutzer betätigbar ist.
Anschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (12) in Form einer Schenkelfeder mit zwei federelastisch zueinander auslenkbaren Schenkeln ausgebildet ist, wobei der Klemmabschnitt (120) durch einen der Schenkel ausgebildet ist, ein ortsfest zum Gehäuse (10; 10') abgestützter Halteabschnitt (122) durch den anderen der Schenkel ausgebildet ist, wobei der Klemmabschnitt (120) in der Freigabestellung federelastisch zu dem Halteabschnitt (122) gespannt ist.