DE19838008B4 - Elektrische Anschlußklemme, insbesondere für den Einsatz auf Leiterplatten - Google Patents

Elektrische Anschlußklemme, insbesondere für den Einsatz auf Leiterplatten Download PDF

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Abstract

Elektrische Anschlußklemme, insbesondere für den Einsatz auf Leiterplatten, mit einem Federkraftelement in Gestalt einer in ein Klemmengehäuse (3) eingesetzten Kastenfeder (5), aus deren Wandung zumindest ein federnder Klemmschenkel (8) freigeschnitten ist, der in das Kasteninnere hinein in Richtung zu einem gegenüberliegenden Widerlager (7) eingebogen ist und der ein freies Klemmende (31) hat, zwischen dem und dem Widerlager (7) ein elektrischer Leiter (2) einspannbar ist, wobei in der Kastenfeder (5) ein in der Längsrichtung des Klemmschenkels (8) zu dessen Klemmende (31) hin verschiebliches Betätigungsteil (4) angeordnet ist, das aus einer an der Anlenkseite des Klemmschenkels (8) befindlichen Öffnung (34) der Kastenfeder (5) mit einem Drückerende (35) herausragt und beim Eindrücken sich mit seinem Innenende (36) als Keil zwischen das Widerlager (7) und den Klemmschenkel (8) unter dessen Wegheben vom Widerlager (7) schiebt, wobei das Betätigungsteil (4) einen Durchlaßkanal (11) für die Durchführung des Leiters (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anschlußklemme der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.
  • Aus dem Dokument DE 42 31 244 C2 ist eine solche Anschlußklemme bekannt. Die Kastenfeder und das Betätigungsteil sind bei dieser bekannten Klemme in einem Gehäuse angeordnet, welches an der Leitereinführseite einen Gehäuseteil mit einer Durchgangsöffnung für die Leitereinführung aufweist. Zwar wird hierbei der eingeführte Leiter auch durch das Betätigungsteil hindurchgeführt, der dafür erforderliche Durchlaßkanal erstreckt sich jedoch nicht zum Drückerende des Betätigungsteils hin. Das Betätigungsteil und die Leitereinführung sind bei der bekannten Anschlußklemme räumlich voneinander getrennt, des weiteren ist das verschiebliche Betätigungsteil in dem aus Isolierstoff bestehenden Klemmengehäuse geführt, so hat die Kastenfeder an der Führung des Betätigungsteils keinen Anteil. Klemmen der bekannten Art werden vorzugsweise als schienenmontierbare Reihenklemmen eingesetzt, sie sind für die Verwendung von großen Leiterquerschnitten voluminös ausgelegt.
  • Aus den Dokumenten JP 09035775 A und FR 2 656 164 A1 sind Anschlußklemmen bekannt, bei denen das Betätigungsteil ebenfalls nach Art eines Keils mit einem Klemmschenkel zusammenwirkt, wobei jedoch die Klemmfeder anders gestaltet ist. Das Betätigungsteil ragt mit seinem Drückerende aus dem Klemmgehäuse heraus und weist einen Durchlaßkanal für das Ein- und Durchführen des zu klemmenden Leiters auf, der sich von einer Leitereinführöffnung am äußeren Drückerende bis zu einer Leiteraustrittsöffnung am Innenende des Betätigungsteils erstreckt. Bei der Klemme nach dem Dokument JP 09035775 A ist der Durchgangskanal im Betätigungsteil im Bereich dessen Drückerende trichterartig erweitert, zudem ist die Leitereinführöffnung einschließlich dem Durchgangskanal relativ zur Betätigungsfläche am Drückerende des Betätigungsteils außermittig angeordnet.
  • Die Dokumente DE 44 33 983 A1 und DE 81 37 617 U1 beschreiben ebenfalls elektrische Anschlußklemmen mit im Klemmengehäuse geführten Betätigungselementen, durch die der zu klemmende Leiter hindurchgeführt wird. Die auch hier anders gestalteten Klemmfedern sind unabhängig von den Betätigungsteilen in dem Klemmengehäuse in fluchtender Ausrichtung ihrer Klemmstelle zu der Leiterdurchöffnung im Betätigungselement gehalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Anschlußklemme der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kompakte Bauweise ermöglicht und bei der hierzu die Kastenfeder und das Betätigungsteil unabhängig von dem Klemmengehäuse vormontierbar sind.
  • Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Anschlußklemme der vorgenannten Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Aus führungsbeispielen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine elektrische Anschlußklemme für zwei anzuschließende Leiter in dreidimensionale Darstellung,
  • 2 einen vertikalen Längsschnitt durch zwei in einem gemeinsamen Gehäuse befindliche Anschlußklemmen in Einbaulage bei angeschlossenen elektrischen Leitern,
  • 3 einen Klemmenblock in teilweise aufgeschnittener, perspektivischer Darstellung für den Anschluß von sechs Leitern,
  • 4 die Kastenfeder mit darin eingerastetem Betätigungsteil für Anschlußklemmen nach 1 – 3 in perspektivischer Darstellung,
  • 5 das Betätigungsteil für Anschlußklemmen nach 1 bis 3 in perspektivischer Darstellung,
  • 6 die Kastenfeder für Anschlußklemmen nach 1 bis 3 in perspektivischer Darstellung von der gegenüber 4 entgegengesetzten Seite gesehen und
  • 7 eine der 2 entsprechende Darstellung der Anschlußklemmen jedoch in einer Ausführung, bei der das Widerlager für die Klemmschenkel durch einen zweiten Klemmschenkel der jeweiligen Kastenfeder gebildet ist.
  • In 1 ist eine Anschlußklemme 1 dargestellt, die auch als Federkraftklemmelement bezeichnet werden kann. Die Aschlußklemme 1 ist hier für den Anschluß von zwei elektrischen Leitern 2, wie sie aus den 2 und 3 ersichtlich sind, ausgeführt. Die Miniatuisierungsmöglichkeit der Bauart erlaubt es grundsätzlich auch, die Anschlußklemme 1 lediglich für den Anschluß eines einzigen Leiters auszulegen. Dadurch kann die Breite der Anschlußklemme 1 noch weiter reduziert werden. Die Anschlußklemme 1 mit den zwei Leiteranschlüssen gemäß 1 ist für ein Kontaktraster von 3,81 mm oder kleiner herstellbar.
  • Die Anschlußklemme 1 hat ein Klemmengehäuse 3, welches eine metallene Kastenfeder 5 und ein Betätigungsteil 4 aufnimmt, wobei das Betätigungsteil 4 aus dem Klemmengehäuse 3 mit einem Drückerende 35 herausragt. Entsprechend hat das im Querschnitt im wesentlichen rechteckige, kastenförmige Klemmengehäuse 3 eine von dem Drückerende 35 des Betätigungsteils 4 ausgefüllte, stirnseitige Öffnung 34. Das Drückerende 35 des Betätigungsteils 4 weist eine stirnseitige Betätigungsfläche 19 auf, die von Hand oder mittels eines Werkzeugs beaufschlagt werden kann, um das Betäti gungsteil 4 und hier insbesondere das Drückerende 35 in Richtung zum Inneren des Klemmengehäuses 3 zu verschieben. Das Klemmengehäuse 3 und das Betätigungsteil 4 bestehen aus Isolierstoff.
  • 1 zeigt weiter noch Leitereinführöffnungen 10, von denen jede einem der anzuschließenden Leiter zugeordnet ist. Die Leitereinführöffnungen 10 befinden sich an der Betätigungsfläche 19 des Drückerendes 35 und sind hier gegebenenfalls außermittig angeordnet, um eine genügend große, zusammenhängende Fläche zur Betätigung zur Verfügung zu stellen. Mittels zweier Lötstachel 17, die aus dem vom Drückerende 35 abliegenden Ende aus dem Klemmengehäuse 3 ausgeführt sind, kann der elektrische Anschluß der Anschlußklemme 1 an einer Leiterplatte erfolgen.
  • Dies zeigt 2, wobei hier zwei zu einem Block zusammengefaßte Anschlußklemmen 1 in eine Leiterplatte 15 eingesteckt sind. Man erkennt hier bei der Anschlußklemme in der Darstellung von 2 rechts, daß der angeschlossene elektrische Leiter 2 durch das Betätigungsteil 4 hindurchgeführt ist. Dazu hat das Betätigungsteil 4, wie in 5 dargestellt ist, zwei in der Verschieberichtung angeordnete Durchlaßkanäle 11, die an die Leitereinführöffnungen 10 anschließen. Die Durchlaßkanäle 11 erstrecken sich jeweils von der Leitereinführöffnung 10 am Drückerende 35 bis zu einer Leiteraustrittsöffnung 37 am Innenende 36 des Betätigungsteils 4.
  • Weiter zeigt 2, daß das Betätigungsteil 4 jeweils in einer Kastenfeder 5, die sich im Klemmengehäuse 3 befindet, verschieblich angeordnet ist. Die Gesamtanordnung von Betätigungsteil 4 und Kastenfeder 5 ergibt sich aus 4, die Kastenfeder 5 für sich ist in 6 dargestellt. Die Kastenfeder 5 und das Betätigungsteil 4 gemäß 4 stellen eine vormontierbare Einheit dar, wobei das Betätigungsteil 4 über seitlich angeordnete Riegelstücke 12a und Begrenzungsöffnngen 13a in der Kastenfeder 5 verschieblich gehalten ist. Das Klemmengehäuse 3 kann entsprechend wabenartig ausgeführt sein, um eine Mehr- oder Vielzahl solcher Einheiten gemäß 4 aufzunehmen. Die Kastenfeder 5 ist an ihrem Innenende mit einem Steg 32 versehen, der von Rastmitteln an der Innenseite des Klemmengehäuses 3 übergriffen werden kann.
  • Am Drückerende 35 des Betätigungsteils 4 stehen an den Schmalseiten Anlageschultern 9 vor, die eine Begrenzung des Verschiebewegs des Betätigungsteils 4 in Richtung in das Innere der Kastenfeder 5 hinein bewirken. Denn mit diesen Anlageschultern 9 sitzt das Betätigungsteil 4 in der eingeschobenen Endlage auf einer Oberkante 33 der Kastenfeder 5 auf. Die Oberkante 33 begrenzt die stirnseitige Öffnung 34 der Kastenfeder 5, durch die hindurch das Betätigungsteil 4 mit Ausnahme seines Drückerendes 35 in das Innere der Kastenfeder 5 eingeführt werden kann.
  • Wie aus den 2 und 6 hervorgeht, ist die Kastenfeder 5 für zwei Klemmstellen ausgeführt. Sie weist zwei Klemmschenkel 8 auf, die in den Verschiebeweg des Betätigungsteils 4 vorstehen, wobei diese federnden Klemmschenkel 8 aus der Wandung der Kastenfeder 5 freigeschnitten sind und sich in das Kasteninnere hinein erstrecken, indem sie in Richtung zur gegenüberliegenden Wandung 38 der Kastenfeder 5 eingebogen sind. Diese gegenüberliegende Wandung 38 der Kastenfeder 5 bildet mit ihrer Innenseite ein Widerlager 7, welches mit einem freien Klemmende 31 des jeweiligen Klemmschenkels 8 zusammenwirkt. Jeder Klemmschenkel 8 ist an der Kastenfeder 5 an dem zur oberendigen Öffnung 34 hinliegenden Wandungsteil angelenkt und erstreckt sich längsseits des Betätigungsteils 4. Das Betätigungsteil 4 hat ein sich keilförmig verjüngendes Innenende 36, welches an der Innenseite des jeweiligen Klemmschenkels 8 der Kastenfeder 5 anliegt. Aufgrund der Federelastizität des Klemmschenkels 8 wird hierbei das Betätigungsteil 4 in seiner Ausgangslage in der nicht verschobenen Position gehalten, in der das Drückerende 35 des Betätigungsteils 4 aus dem Klemmengehäuse herausragt, wie es in 2 gezeigt ist. Durch Beaufschlagung des Drückerendes 35 des Betätigungsteils 4 wird entgegen der Richtung der Federkraft der jeweilige Klemmschenkel 8 mit seinem Klemmende 31 von dem Widerlager 7 weg bewegt, womit das Öffnen der jeweiligen Anschlußklemme 1 bewirkt wird.
  • Eine Überdehnung des Klemmschenkels 8 wird durch den Anschlag der Anlageschultern 9 am Drückerende 35 des Betätigungsteils 4 auf der Oberkante 33 der Kastenfeder 5 vermieden.
  • Zum Klemmen wird der betreffende elektrische Leiter 2 durch die passende Leitereinführöffnung 10 in den Durchlaßkanal 11 des Betätigungsteils 4 von dessen Betätigungsfläche 19 her eingeführt, und zwar soweit, bis der Leiter 2 unter Zurückdrängen des Klemmschenkels 8 vom Widerlager 7 weg in kontaktierenden Eingriff mit dem Klemmende 31 des Klemmschenkels 8 gekommen ist. Deshalb ist das Klemmende 31 als Klemmschenkelkontaktkante ausgebildet, die bei Zug am Leiter 2 aufgrund ihres Anstellwinkels gegenüber der Leiterachse ihren mechanischen Klemmdruck verstärkt. Soll hingegen der elektrische Leiter 2 von der Anschlußklemme 1 abgeklemmt werden, muß das Betätigungsteils 4 weiter in das Innere des Klemmengehäuses 3 bzw. der Kastenfeder 5 eingedrückt werden, hierdurch wird der Klemmschenkel 8 weiter vom Widerlager 7 abgehoben, so daß das Klemmende 31 des Klemmschenkels 8 den Leiter 2 freigibt.
  • Wie 2 weiter deutlich macht, kann man an der Stellung des Betätigungsteils 4 erkennen, ob der Leiter 2 einwandfrei geklemmt ist. Bei vertikaler Anordnung der Anschlußklemme 1 bewegt sich bei der Klemmung des Leiters 2 infolge Nachgebens des Klemmschenkels 8 das Betätigungsteil 4 nach unten, so daß das Drückerende 35 des Betätigungsteils 4 ganz oder teilweise in das Klemmengehäuse 3 eingetaucht ist. Steht dagegen bei eingeführtem Leiter 2 das Drückerende 35 des Betätigungsteils 4 weiter aus dem Klemmengehäuse 3 heraus, ist dies ein Anzeichen dafür, daß der Leiter 2 nicht ordnungsgemäß geklemmt ist.
  • 4 zeigt noch eine Prüfabgriffsöffnung 24, die sich durch das Drückerende 35 des Betätigungsteil 4 hindurch erstreckt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, bei einer montierten Anschlußklemme 1 eine Prüfung der elektrischen Verbindung vorzunehmen, denn durch die Prüfabgriffsöffnung 24 hindurch ergibt sich ein Tippkontakt zur oberen Kante 33 der Kastenfeder 5.
  • Wie ihr Name bereits zum Ausdruck bringt, hat die Kastenfeder 5 eine kastenförmige Gestalt, der im wesentlichen durch einen rechteckigen Querschnitt bzw. eine rechteckige Umhüllung bedingt ist. In gleicher Weise ist auch das Klemmengehäuse 3 kastenförmig gestaltet und hat einen entsprechenden Aufnahmeraum 6 für die Kastenfeder 5. Die Einführung des Leiters 2 in den jeweiligen Durchlaßkanal 11 des Betätigungsteils 4 wird durch eine trichterartige Erweiterung der Leitereinführöffnungen begünstigt, wobei die Leitereinführöffnungen 10 und die Durchlaßkanäle 11 des Betätigungsteils 4 einseitig offen sein können, wobei sie dann an der Offenseite durch das Klemmengehäuse 3 geschlossen werden. In diesem Falle kann das Klemmengehäuse 3 im Bereich der Einführseite eine Leitereinführungsausnehmung 30 aufweisen, welche die Umfangskontur der Leitereinführöffnung 10 fortsetzt.
  • 3 zeigt einen Anschlußblock 20 mit insgesamt sechs eingesteckten Leitern 2. Diese Darstellung verdeutlich die Kontaktdichte, die durch das Aneinanderreihen von Anschlußklemmen 1 in einem gemeinsamen Klemmengehäuse 3 mit mehreren Aufnahmeräumen 6 erreicht werden kann. Eine solche Ausgestaltung ist – wie bereits erwähnt – bis zur Form einer Wabe mit einer Vielzahl von Anschlußklemmen 1 auszubauen, wobei es möglich ist, mehr als zwei Anschlußstellen für die Leiter 2 nebeneinander auf Potential, hier durch die Kontakte 17 dargestellt, zu vereinen. Dementsprechend muß die verwendete Kastenfeder 5 mehrere Klemmschenkel 8 und Widerlager 7 aufweisen, insoweit können auch mehr als die hier dargestellten zwei Leiter 2 je Klemme vorhanden sein.
  • 7 schließlich macht deutlich, daß die Kastenfeder 5 für eine Anschlußklemme 1 anstelle eines durch ihre Wandung gebildeten Widerlagers einen zweiten Klemmschenkel als Widerlager 7 haben kann, der spiegelsymmetrisch zu dem ersten Klemmschenkel 8 ist und in gleicher Weise aus der Wandung der Kastenfeder 5 freigeschnitten ist.
    •

Claims (6)

  1. Elektrische Anschlußklemme, insbesondere für den Einsatz auf Leiterplatten, mit einem Federkraftelement in Gestalt einer in ein Klemmengehäuse (3) eingesetzten Kastenfeder (5), aus deren Wandung zumindest ein federnder Klemmschenkel (8) freigeschnitten ist, der in das Kasteninnere hinein in Richtung zu einem gegenüberliegenden Widerlager (7) eingebogen ist und der ein freies Klemmende (31) hat, zwischen dem und dem Widerlager (7) ein elektrischer Leiter (2) einspannbar ist, wobei in der Kastenfeder (5) ein in der Längsrichtung des Klemmschenkels (8) zu dessen Klemmende (31) hin verschiebliches Betätigungsteil (4) angeordnet ist, das aus einer an der Anlenkseite des Klemmschenkels (8) befindlichen Öffnung (34) der Kastenfeder (5) mit einem Drückerende (35) herausragt und beim Eindrücken sich mit seinem Innenende (36) als Keil zwischen das Widerlager (7) und den Klemmschenkel (8) unter dessen Wegheben vom Widerlager (7) schiebt, wobei das Betätigungsteil (4) einen Durchlaßkanal (11) für die Durchführung des Leiters (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßkanal (11) des Betätigungsteils (4) sich von einer Leitereinführöffnung (10) am Drückerende (35) bis zu einer Leiteraustrittsöffnung (37) am Innenende (36) des Betätigungsteils (4) erstreckt und daß das Betätigungsteil (4) über seitlich angeordnete Riegelstücke (12a) verschieblich in Begrenzungsöffnungen (13a) der Kastenfeder (5) gehalten ist, so daß die Kastenfeder (5) und das Betätigungsteil (4) als eine Baueinheit ausgebildet sind.
  2. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenfeder (5) in einem Klemmengehäuse (3) angeordnet ist, aus dem das Drückerende (35) des unverschobenen Betätigungsteils (4) mit einer Betätigungsfläche (19) herausragt, an der sich die Leitereinführöffnung (10) befindet.
  3. Anschlußklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitereinführöffnung (10) außermittig an der Betätigungsfläche (19) des Drückerendes (35) des Betätigungsteils (4) angeordnet ist.
  4. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchlaßkanal (11) im Betätigungsteil (4) zur Leitereinführöffnung (10) hin trichterartig erweitert.
  5. Anschlußklemme nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenfeder (5) zwei oder mehrere, nebeneinander angeordnete Klemmschenkel (8) mit entsprechenden Widerlagern (7) hat und das Betätigungsteil (4) eine entsprechende Anzahl von Durchlaßkanälen (11) und Leitereinführöffnungen (10) aufweist.
  6. Anschlußklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsteil (4) zwei oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei jedes Element des Betätigungsteils (4) einen separaten Durchlaßkanal (11) hat und unabhängig von den anderen Elementen verschieblich ist.
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