EP2381536B1 - Kontaktklemme und Verbinder mit Kontaktklemme - Google Patents

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EP2381536B1
EP2381536B1 EP11005784.1A EP11005784A EP2381536B1 EP 2381536 B1 EP2381536 B1 EP 2381536B1 EP 11005784 A EP11005784 A EP 11005784A EP 2381536 B1 EP2381536 B1 EP 2381536B1
Authority
EP
European Patent Office
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contact
clamping
clamp
spring
leg
Prior art date
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Active
Application number
EP11005784.1A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2381536A3 (de
EP2381536A2 (de
Inventor
Stefan Giefers
Mehmet Sagdic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP2381536A2 publication Critical patent/EP2381536A2/de
Publication of EP2381536A3 publication Critical patent/EP2381536A3/de
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Publication of EP2381536B1 publication Critical patent/EP2381536B1/de
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/489—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member spring force increased by screw, cam, wedge, or other fastening means
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/22—End pieces terminating in a spring clip
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    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end

Definitions

  • the invention relates to a contact terminal, which can be opened and closed by means of a movable to a mating contact clamping spring and a connector with the contact terminal, in particular for connecting photovoltaic modules.
  • Single pole waterproof connectors especially for applications in the photovoltaic industry, are typically provided with an electrical lead by crimping the lead to a contactor. Crimping requires a special tool to make the crimped connection. Furthermore, a crimped connection after it has been manufactured is no longer detachable.
  • the bending spring here is relatively complex shaped and it must be used in any case, a relatively high force to close the clamp.
  • the load arm is relatively long and the clamp is relatively large and unwieldy.
  • Another disadvantage is that the conductor end can be inserted only when the contact terminal is open.
  • an acting in the opening direction of the force component on the load arm which requires a high preload or can affect the contact safety.
  • the terminal is prepared for mounting on a busbar and not suitable for a single contact.
  • a contact element and a terminal box for electrical conductors in which by insertion or insertion of the conductor, a first leg of a spring element performs a rotational movement.
  • the nip is relieved by pressure on the first leg, for example by means of an associated with the surrounding insulating housing actuator.
  • the discharge of the terminal point and thus a release of the conductor can be done unintentionally, for example, if accidentally pressed on the actuator.
  • the force and tension conditions do not seem optimal and the clamping force is not particularly great.
  • the terminal appears structurally unsuitable for some applications, in particular with regard to contact safety.
  • an object of the invention to provide an openable contact terminal for the free end of a conductor, which is easy to handle and yet ensure a secure and permanent electrical connection, inter alia, against tensile forces on the conductor.
  • a further general object of the invention is to simplify the connection of electrical lines, for example to connectors, and to enable manual connection, in particular without special tools.
  • the contact terminal should allow the user to select among connection variants.
  • the contact terminal and the connector should also be inexpensive to produce and possibly suitable for outdoor use.
  • an electrical contact terminal for connecting a conductor end of a conductor or conductor cable is provided with a fixed electrical contact.
  • the conductor end is inserted from an insertion side into the contact terminal, whereby the insertion direction is defined.
  • the contact terminal comprises a holding frame or a holding frame with a contact portion, in particular a fixed contact plate with which the conductor end is contacted when the conductor end is inserted in the desired contact position in the contact terminal and the contact terminal is closed.
  • the contact plate is therefore an integral part of the support frame and the clamping spring clamps the conductor end directly against the contact plate and thus directly against the support frame.
  • the contact clamp further comprises a clamping leg which is pivotally mounted in the support frame about a pivot axis to be pivoted between an open pivot position and a closed pivot position back and forth. The pivot axis is transverse to the insertion direction.
  • the clamping leg in the closed pivotal position, electrically clamps the conductor end against the contact portion integrally formed with the support frame when the conductor end is inserted into the desired contact position in the contact terminal to establish electrical contact between the conductor end and the contact portion.
  • In the open pivot position of the clamping leg is pivoted away from the contact portion and releases the contact area in the contact terminal between the terminal point of the clamping leg and the contact portion, so that the conductor end in the open pivot position on the one hand freely in the contact area is inserted and on the other hand for removal from the Contact terminal is released. It is therefore an actively openable and closable contact terminal.
  • the clamping leg is in particular a part of an angled or curved pivotable clamping spring, which also comprises an actuating leg and a knee section therebetween.
  • the clamping leg In the closed pivot position of the clamping spring, the clamping leg is inclined - without a conductor end at an angle of preferably about 45 ° ⁇ 30 ° - to the contact portion or obliquely towards the base of the support frame and is resiliently movable, such that the conductor end in the closed pivot position can be introduced from the insertion side to the clamping point under elastic springing of the clamping leg or the entire clamping spring in the desired contact position in the contact terminal without having to open the contact terminal or to have to transfer the clamping spring in the open pivot position.
  • That the angle of the clamping leg to the contact portion and the spring tension are chosen such that on the one hand the clamping leg can be pressed by inserting the conductor end, in particular by hand, and on the other hand, but the spring tension exerts sufficient clamping normal force on the conductor end to a safe and permanent connection to ensure when the conductor end is inserted in the nominal contact position and the spring contact terminal is closed.
  • the conductor end can be inserted both with the contact terminal open - here free - and with the contact terminal closed, which makes handling more flexible.
  • the front tip of the conductor end first comes to the front of the inclined portion of the clamping leg to the plant and then typically slides on the slope of the clamping leg until the conductor end with bottom the contact section comes into contact.
  • the ladder end pushes the clamp leg upwardly away from the contact portion due to the slope and elasticity, and rubs continuously under application of force by the user into the contact area between the clamped end of the clamp leg and the driver Contact section to the nominal contact position.
  • the inclined in the insertion direction clamping leg therefore has a sufficient length to meet the sliding and Aufdgurfunktion.
  • the clamping leg should therefore have at least one skew length corresponding to the thickness of the conductor end, but preferably the skew length should be a multiple of the thickness of the conductor end.
  • such an oblique length of at least 2 mm, in particular at least 5 mm, according to one exemplary embodiment, is approximately 7 mm ⁇ 2 mm.
  • about this skew length of the clamping leg is preferably substantially straight.
  • the clamping leg should run at least in the middle of the insertion opening in the insertion direction obliquely in the direction of the contact plate or base of the support frame to ensure safe sliding of the conductor end during insertion.
  • tensile forces acting on the conductor can be transmitted directly to the bearing point via the, essentially straight, clamping leg.
  • This achieves a good conductor fit. It may, depending on the conductor, be useful to stiffen the stripped conductor end of a sheathed round conductor, for example, to provide with a crimp barrel. This may be useful especially when using a stranded wire. In particular, if a rigid single-core wire is used, but this may be waived if necessary.
  • the rubbing can additionally clean the contact points.
  • the closing force is reduced to the clamping spring against closing with already inserted conductor end, which facilitates handling, especially when closing with the fingers without tools.
  • the clamping leg is also without a conductor in the closed Pivoting already slightly biased against the contact portion to later achieve a sufficient clamping normal force.
  • a clearly audible closing noise can be provided, which increases safety.
  • a contact terminal is flexible, since it can be opened again at any time and the conductor or terminal can be replaced individually.
  • the necessary insertion force and the clamping normal force can be adjusted, inter alia, by means of the oblique angle of the clamping leg and the spring tension.
  • the pivot bearing between the clamping spring and the support frame in the insertion direction in front of the nip of the clamping leg on the conductor end i. Arranged in front of the contact area and the clamping leg extends in the closed pivot position of the pivot bearing towards the nip obliquely in the direction of insertion to the contact portion. That the conductor end is inserted from the direction of the pivot bearing of the clamping spring in the terminal contact.
  • the clamping leg pivots in this configuration when pivoting from the closed to the open pivot position in the insertion direction.
  • the clamping spring or spiral spring is therefore designed in particular as a leaf spring-like rocker arm, which pivots between the open pivot position and the closed pivot position and whose flexural rigidity is adapted such that in the closed pivot position on the one hand press the clamping leg by the insertion of the conductor end elastically allows the conductor end without further actuation of the closed contact terminal in the desired contact position in the contact terminal between the contact portion and the clamping point of the clamping leg can be inserted rubbing on both sides.
  • the rocker arm or the clamping spring is integrally stamped and formed from a metal spring plate.
  • the contact terminal can also be referred to as a rocker arm clamp.
  • the rocker arm or the clamping spring is designed as an angle lever, so that between the actuating leg and the clamping leg, an angled knee section is arranged, wherein at inserted conductor end of at least the knee section is resiliently biased, i. causes at least a part of the clamping normal force.
  • the rocker arm or the clamping spring is designed as an angle lever, so that between the actuating leg and the clamping leg, an angled knee section is arranged, wherein at inserted conductor end of at least the knee section is resiliently biased, i. causes at least a part of the clamping normal force.
  • the rocker arm or the clamping spring is designed as an angle lever, so that between the actuating leg and the clamping leg, an angled knee section is arranged, wherein at inserted conductor end of at least the knee section is resiliently biased, i. causes at least a part of the clamping normal force.
  • the clamping leg also contribute to the clamping leg itself and possibly even the actuating leg by elastic bending to the
  • the actuating leg, the knee section and the clamping leg of the rocker arm and the clamping spring close preferably an angle of greater than 90 °, or in particular form substantially a V-shape, so that the actuating limb away from the knee section also in the insertion direction.
  • the actuating portion thus has generally (apart from the angle) in the same direction (namely, the insertion direction) as the clamping leg.
  • the bearing axis is disposed within the V-shape in the region of the knee section and the actuating portion extends with the contact terminal closed substantially parallel to the insertion direction. It has proven useful to select an angle of the V-shape of 135 ° ⁇ 30 °, adapted to the size and the necessary pivot angle.
  • the substantially V-shaped clamping spring points with the knee section arrowhead like against the insertion direction, especially in the open pivot position slightly downward (towards the conductor axis) and / or in the closed pivot position slightly upward (away from the conductor axis). It should initially not be ruled out that further legs are present to form a more complex spring shape, but the simplest form, which is essentially only a V-shape of two essentially straight main legs (clamping and actuating legs) at an angle of sharpener than 90 ° and the connecting knee section. Smaller sections, such as the slightly angled nip are to be regarded as part of the respective main leg. All in all, this type of design is user-friendly and space-saving.
  • the clamping leg itself is preferably designed as an elastic spring clamping leg, such that upon pressing of the spring clamping leg in the closed pivot position by means of the conductor end, the spring-clamping leg from the contact point elastically bends.
  • the bending moment of the spring-clamping leg in the desired contact position of the conductor end is thus selected such that thereby at least a part of the clamping normal force is effected on the conductor end.
  • the actuating leg is designed as a spring leg and contributes to the effect of the clamping normal force.
  • the bending stiffness of the actuating leg is set greater than the bending stiffness of the spring-clamping leg, for example by a greater width of the actuating arm.
  • the actuating leg is preferably longer than the clamping leg, so that advantageously a translation of the actuating force is achieved in a higher clamping force.
  • the clamping leg has a free terminal end with which the conductor end is clamped and a main section extending between the free terminal end and the knee section.
  • the main section extends in the closed pivot position in the insertion direction from the insertion side to the clamping point obliquely to the contact portion and has a dual function in which it causes the derivation of the conductor end during insertion and contributes to the bias of the clamping spring.
  • the conductor end preferably comes first to the main portion to the plant and is guided due to the oblique arrangement in the direction of the contact portion, in order then to press the clamping spring.
  • the section with the free terminal end is considerably shorter than the main portion and is preferably bent slightly counter to the insertion direction relative to the main portion, so that in the closed pivot position with inserted conductor end the free terminal end forms a stoop angle with the contact portion of the support frame than the main portion or part the clamping leg, which causes the introduction of the conductor end.
  • the clamping portion with the clamping end is therefore angled at an angle of less than 90 ° relative to the main portion, in particular by less than 45 °. In this way, despite a relatively acute angle of the main section, a better power dissipation can be achieved and the pull-out force can be increased.
  • the free clamping section or the clamping end should still point in the insertion direction, ie, as viewed from the insertion direction, have an angle of less than 90 ° to the insertion direction or to the contact section essentially parallel thereto, so as not to hinder the insertion of the conductor.
  • the clamping leg thus still runs substantially straight from the nip to the bearing axis.
  • the main portion of the spring-clamping leg on, in particular arcuate, constriction, which reduces the bending stiffness of the spring-clamping leg at the constriction. This ensures a better distribution of the bending moment and the clamping spring can be made slightly smaller on the whole.
  • the narrowest point of the main section is narrower than the free terminal end and the knee section.
  • the actuating leg of the clamping spring preferably has a remote from the pivot bearing positioned Operating section on.
  • the closing of the clamping spring for example, by manual pressing by the user and can be done with a bare finger.
  • the pivotal movement is effected in the closed pivot position of the clamping spring on the actuating leg, which acts as a power lever.
  • the pivoting angle is approximately 45 ° ⁇ 30 ° and the actuating portion extends in the open pivot position obliquely away from the contact portion and possibly in the closed pivot position substantially parallel to the insertion direction, which allows good operability and compact design.
  • the rocker arm engages audibly on the support frame in the closed pivot position, so that a high contact reliability is ensured.
  • the rocker arm or the clamping spring on a free latching portion which is located at the opposite end of the free clamping end of the rocker arm remote from the bearing axis.
  • the latching portion is preferably angled relative to the actuating limb in the direction of the holding frame or the contact portion and the latching means are arranged on the latching portion.
  • the locking means do not interfere with manual operation.
  • the fact that the locking of the actuating leg is arranged away from the storage, the actuating leg can also contribute to the spring action and bias.
  • the holding frame is preferably formed in cross-section to the insertion direction substantially U-shaped and thus has two lateral cheeks and a lower base, the latter integrally forming the contact portion.
  • the Rocker arm or the clamping spring also has two lateral cheeks and the rocker arm is pivotally mounted with his cheeks on the cheeks of the support frame, which ensures good lateral guidance.
  • the lateral cheeks of the rocker arm are formed substantially L-shaped and the bearing axis of the rocker arm is arranged in the insertion direction of the conductor end in front of the junction of the lateral cheeks on the actuating limb so that the pivot point relatively close to the knee section and the connection point slightly further the knee section away.
  • connection element to which the conductor end is connected by means of the contact terminal is arranged on the insertion side of the conductor end opposite side and facing in the insertion direction, so that a substantially linear connection between the conductor and the connection element, for example, is provided for a linear connector.
  • the protruding connecting element is formed integrally with the holding frame.
  • the holding frame is punched and formed together with the connecting element, for example a plug-in contact, from a piece of sheet metal.
  • the holding frame and the plug contact are in particular made of copper sheet, for example, about 0.8 mm to 2 mm thick, stamped and shaped and silvered or tinned and the clamping spring is made of a Spring steel sheet, for example about 0.3 mm to 0.5 mm, punched and shaped.
  • the metallic holding frame has a stop against which a counter-stop of the clamping spring strikes in the closed state.
  • the stop blocks movement of the clamping spring against the clamping standards and is e.g. formed in the form of lateral pins on the cheeks and arranged in particular in the storage area.
  • an additional safeguard against unintentional cracking of the clamping spring is ensured, in the event that the storage of the clamping spring dissolves.
  • the holding frame for this purpose on both sides on its upper side near the storage side hook-like projections which extend transversely to the insertion direction and along the axis of rotation of the cheeks of the U-shaped support frame.
  • Lateral projections on the clamping spring engage in closing the clamping spring in the hook-like projections, which not only secures against the clamping standards, but also against unintentional bending of the cheeks of the clamping spring and the holding frame against each other, which ensures against unintentional popping storage. This is particularly advantageous when short bearing journals are used as a pivot bearing.
  • the invention further relates to a connector for connecting a conductor end to the connection element with a preferably watertight housing in which the contact terminal is housed.
  • the connector is thus particularly suitable for use outdoors, in particular for the connection of photovoltaic modules, eg as Connector for connection to a junction box of a photovoltaic module.
  • the dielectric housing is preferably formed at least in two parts, more preferably at least three parts, and comprises an inner holding part, to which the contact clamp is attached, for example, is latched to the holding part with latching hook.
  • the housing further has a sleeve-shaped Umgepurteil, which at least partially surrounds the holding part in the assembled state.
  • the sleeve-shaped Umgepurteil preferably has an inner securing portion, for example in the form of an inwardly directed rib, which rests in the mounted state on the actuating limb and thus secures the rocker arm, if necessary, in addition to the catch against accidental rupture.
  • the housing bottom is formed in continuation of the contact portion to ensure a hook-free insertion of the conductor end via the housing bottom and the contact portion.
  • the housing further comprises a third sleeve-shaped cap part, which is in the assembled state with the sleeve-shaped Umgephaseuseteil engaged and includes the contact terminal and the holding part together with the sleeve-shaped Umgephaseuseteil, preferably substantially waterproof.
  • the contact terminal is fixed to the holding part of the housing and the capping part is temporarily fixed to the holding part.
  • the cap part is designed as a cap sleeve or union nut, which with a threaded end, not yet completely unscrewed on the holding part.
  • the contact terminal may still be open.
  • the union nut is screwed onto the sleeve-shaped Umgecharuseteil and the clamping rib of the sleeve-shaped Umgephaseuseteils is applied to the clamping spring and secures them.
  • the union nut has opposite the threaded end an insertion opening for the conductor and between the union nut and the holding part is an elastomeric ring seal used to seal the conductor to its sheath.
  • the sleeve-shaped Umgekoruseteil has at its end opposite the insertion a contact projection in which the connection element is housed for contacting with a mating connector, and connecting means with the mating connector.
  • the connector with closed and secured contact terminal without ladder can be almost completely assembled and only subsequently the conductor with the stripped conductor end in the connector with closed contact terminal can be inserted. It is only expedient to leave the screw still slightly loose before inserting the conductor, and only after insertion of the Conductor and manufacture of the terminal contact to tighten the screw, the seal is made. As a result, the connector can be prefabricated very far and is particularly easy for the user to handle. The conductor end is therefore in both states, namely both in the open state and in the closed state with the contact terminal or with the connector, in particular manually, connectable or connectable.
  • Fig. 1 shows the contact terminal 10 according to the invention with a U-shaped cross-section in the contact area of sheet metal bent support frame 20 and the pivotally mounted on the support frame 20 clamping spring 60.
  • the support frame 20 has on lateral cheeks 22a, 22b on the insertion side 12 each outwardly shaped bearing pin 24a , 24b.
  • the clamping spring 60 has at its lateral cheeks 62a, 62b respectively round openings 64a, 64b, in which the bearing pins 24a, 24b engage from the inside out to form the pivot bearing 14 for the clamping spring 60.
  • the arrow E visualizes the insertion direction for the in Fig. 1 not shown ladder.
  • the pivot axis 14 of the clamping spring 60 is perpendicular to the insertion direction E and perpendicular to the base 26 of the support frame 20, which integrally connects the two lateral cheeks 22a, 22b and forms the contact portion as a mating contact for the clamping spring and the electric busbar.
  • the clamping contact 10 also has a connection element 28, in this example in the form of a three-part socket.
  • the three-part socket 28 is stiffened with an over-spring 30 and with a connecting portion 32 which extends parallel to the contact plate 26, integrally stamped and formed with the holding frame 20.
  • the clamping spring 60 is substantially V-shaped and comprises a clamping leg 72, an actuating leg 74, a knee section 76 connecting the clamping leg and the actuating leg.
  • the clamping spring is closed after pivoting down by manual operation of the user.
  • Locking portion 78 are each integrally formed laterally locking projections 80a, 80b, which engage audibly behind locking lugs 34a, 34b.
  • the actuating leg 74 further includes a slightly widened actuating portion 82 at the opposite end of the bearing 14 on which the user presses to close the contact terminal 10.
  • the central main portion 84 of the actuating leg 74 which is slightly narrower than the actuating portion 82, the lateral cheeks 62a, 62b are bent downwards vertically and embrace the lateral cheeks 22a, 22b of the holding frame 20.
  • the lateral cheeks 62a, 62b are transverse to the pivot axis 14 substantially L-shaped with a downwardly extending arcuate connecting portion 86a, 86b and a substantially straight and vertically downwardly extending guide portion 88a, 88b.
  • the openings 64a, 64b are respectively arranged at the rear, the insertion side facing the end of the guide portion 88a, 88b.
  • the L-shaped hooks 36a, 36b on the one hand form a securing stop upward and a lateral securing against bending for the two cheeks 62a, 62b by lateral guidance, so that a popping of the bearing in the closed pivoting position (FIG. Fig. 2, 4 ) is securely prevented, even if a large force acts on the clamping spring 60.
  • the clamping leg 72 has lateral constrictions 73a, 73b, which run asymmetrically arcuately and provide for a reduction in the bending stiffness.
  • the clamping leg 72 has at its lower end a again in full width designed clamping portion 92, with the lower edge 94, the conductor end is clamped and thus defines the nip 95.
  • FIG. 8 is the general V-shape of the clamping spring 60, formed by the clamping leg 72, the actuating leg 74 and the knee section 76, clearly visible.
  • a special feature of the invention is shown, namely the insertion of the conductor end in the closed contact terminal 10.
  • the conductor end 16 is inserted transversely to the axis of rotation 14 of the insertion side 12 in the insertion direction E in the contact terminal 10 linear.
  • the conductor end 16 first abuts with its upper edge approximately in the middle against the clamping leg 72 and, if not already down on the bottom 158 of the housing 160, led down.
  • the housing bottom 158 which in the Fig. 9-11 is only partially shown, leads the contact portion on the insertion side surface and should be formed at its top approximately flush with the base or contact plate 26 of the support frame 20 to allow a hook-free insertion of the conductor end 16.
  • the clamping leg 72 springs upwards and releases the contact region 18 of the contact terminal 10 piece by piece.
  • Fig. 11 shows the fully inserted in the insertion direction E in the contact terminal conductor end 16 in the end position or nominal contact position.
  • the clamping leg 72 clamped with the clamping edge 94 of the clamping portion 92, the conductor end 16 against the contact plate 26 to make the electrical contact. Due to the slight bending of the clamping portion 92 against the insertion direction E with respect to the main portion 75 of the Klemmschenkels 72 is the clamping angle of the clamping leg 72 at the nip 94 despite oblique contact leg 72, whose angle was reduced to the insertion direction by the springs still to about 20 °, yet acceptable.
  • a tensile force K z counter to the insertion direction E on the conductor end 16 acts in the closing direction of the clamping spring 92 acting normal component K N. This increases the pull-out force and thus ensures a permanent connection. In other words, the tensile force K Z causes a tightening of the clamping connection.
  • the housing 160 of the connector 110 is formed in this example in three parts with a sleeve-shaped housing 162, a holding part 164 and a union nut 166.
  • the contact terminal 10 is latched with upwardly extending locking tabs 172a, 172b in the holding part 164.
  • the holding part 164 is substantially U-shaped in cross section, so that the contact terminal 10 can be inserted from above.
  • the operating portion 74 of the clamping spring 60 projects upwards out of the holding part 164, so that the contact clamp can be comfortably closed with the finger.
  • Fig. 14 extends the clamping leg 72 of the clamping spring 60 in the open state approximately parallel to the insertion direction E, so that in In this example, the clamping spring 60 sweeps over a pivot angle of about 45 °.
  • the union nut 166 is screwed with its thread 174 on the thread 176 of the holding part 164, wherein an elastomeric sealing sleeve 178 is inserted into a crimping crown 180 at the insertion end of the holding part 164.
  • the user need only hold the rear contact assembly 182 from the parts 10, 164, 166, 178 and the front sleeve-shaped surrounding housing 162 and can freely insert the conductor end through the insertion opening 184 in the union nut 166 into the open contact terminal 10.
  • a visual inspection of the correct position of the conductor end 16 is possible and the actuating leg 74 is easily accessible with the finger, so that the user can then close the contact terminal 10.
  • the sleeve-shaped surrounding housing 162 is pushed from the front onto the plug contact 28, via the holding part 164 and into the union nut 166. Then, the union nut 166 is screwed on further, the thread 174 engaging with the external thread 186 of the sleeve-shaped surrounding housing 162 and being screwed tightly. Since the thread 174 ends approximately in the middle of the union nut 166, the screw with the thread 176 of the holding part 164 is released again, so that an optimal screw connection with the sleeve-shaped surrounding housing 162 can be achieved.
  • alternative forms of connection are conceivable.
  • the closed contact terminal 10 can be completely installed in the housing 160 and the housing 160 can be closed by screwing. It is only necessary to ensure that the elastomeric sealing sleeve 178 is not completely crushed.
  • the conductor end 16 is inserted into the assembled, but not yet screwed connector in the insertion direction E through the insertion opening 184 in the connector housing 160 and the contact, as shown in the Fig. 9-11 is shown prepared. Subsequently, only the housing 160 is screwed tightly to seal with the elastomeric sealing sleeve 178, the sheath (not shown) of the conductor.
  • Fig. 16 It is shown that the projecting plug contact 28 in the housing 160, more precisely in the sleeve-shaped housing 162, which is designed as a front plug-in part, is housed.
  • the front housing plug 162 has a tubular projection 190 to define the front plug housing.
  • a complementary mating connector not shown.
  • connector housing 160 secures a clamping rib 194 inside the sleeve-shaped housing 162, the clamping spring 60 by abutment against its operating portion 74 against unintentional opening, which further increases the contact reliability.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktklemme, welche mittels einer zu einem Gegenkontakt beweglichen Klemmfeder geöffnet und geschlossen werden kann sowie einen Verbinder mit der Kontaktklemme, insbesondere zum Anschließen von Photovoltaikmodulen.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Einpolige wassergeschützte Steckverbinder, besonders für Anwendungen in der Photovoltaikindustrie, werden typischerweise mit einer elektrischen Leitung versehen, in dem die Leitung an ein Kontaktelement angecrimpt werden. Das Crimpen erfordert ein Spezialwerkzeug zum Herstellen der Crimpverbindung. Des Weiteren ist eine Crimpverbindung, nachdem sie hergestellt worden ist, nicht mehr lösbar.
  • Aus der DE 196 13 557 ist eine Klemme mit einer Biegefeder bekannt. Die Biegefeder hierbei ist relativ komplex geformt und es muss in jedem Fall eine relativ hohe Kraft aufgewandt werden, um die Klemme zu schließen. Auf der anderen Seite ist der Lastarm relativ lang und die Klemme relativ groß und unhandlich. Nachteilig ist ferner, dass das Leiterende nur bei geöffneter Kontaktklemme eingeführt werden kann. Außerdem entsteht bei Zugbelastung eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraftkomponente auf den Lastarm, was eine hohe Vorspannung erfordert oder die Kontaktsicherheit beeinträchtigen kann. Außerdem ist die Klemme zum Aufstecken auf eine Sammelschiene hergerichtet und für eine Einzelkontaktierung nicht geeignet.
  • Aus der DE 20 2005 007 607 U1 sind ein Kontaktelement und eine Dosenklemme für elektrische Leiter bekannt, bei welcher durch Einschieben bzw. Einstecken des Leiters ein erster Schenkel eines Federelements eine Drehbewegung ausführt. Die Klemmstelle ist durch Druck auf den ersten Schenkel, z.B. mittels eines mit dem umgebenden Isoliergehäuse verbundenen Betätigungselements entlastbar. In nachteiliger Weise kann die Entlastung der Klemmstelle und damit ein Lösen des Leiters unbeabsichtigt erfolgen, z.B. wenn versehentlich auf das Betätigungselement gedrückt wird. Ferner scheinen die Kraft- und Spannungsverhältnisse nicht optimal und die Klemmkraft nicht besonders groß zu sein. Generell erscheint die Klemme von ihrem Aufbau her für manche Anwendungen, insbesondere hinsichtlich der Kontaktsicherheit, nicht gut geeignet zu sein.
    • Allgemeine Beschreibung der Erfindung
  • Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung eine öffenbare Kontaktklemme für das freie Ende eines Leiters bereit zu stellen, welche einfach handhabbar ist und dennoch eine sichere und dauerhafte elektrische Verbindung unter anderem gegen Zugkräfte an dem Leiter gewährleisten.
  • Eine weitere allgemeine Aufgabe der Erfindung ist es, das Anschließen von elektrischen Leitungen, z.B. an Steckverbinder, zu vereinfachen und ein manuelles Anschließen, insbesondere ohne Spezialwerkzeug zu ermöglichen.
  • Die Kontaktklemme soll dem Benutzer je nach Anwendung, insbesondere Art des Leiterendes ermöglichen, unter Anschlussvarianten auszuwählen. Die Kontaktklemme sowie der Verbinder sollen ferner kostengünstig herstellbar und ggf. für den Einsatz im Freien geeignet sein.
  • Die Erfindung wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß wird eine elektrische Kontaktklemme zum Verbinden eines Leiterendes eines Leiters oder Leiterkabels mit einem festen elektrischen Kontakt bereit gestellt. Das Leiterende wird von einer Einführseite in die Kontaktklemme eingeführt, wodurch die Einführrichtung definiert wird.
  • Die Kontaktklemme umfasst ein Haltegestell oder einen Halterahmen mit einem Kontaktabschnitt, insbesondere einer festen Kontaktplatte mit der das Leiterende kontaktiert ist, wenn das Leiterende in der Sollkontaktposition in der Kontaktklemme eingeführt und die Kontaktklemme geschlossen ist. Die Kontaktplatte ist also fester Bestandteil des Haltegestells und die Klemmfeder klemmt das Leiterende unmittelbar gegen die Kontaktplatte und damit unmittelbar gegen das Haltegestell. Die Kontaktklemme umfasst ferner einen Klemmschenkel, welcher in dem Haltegestell um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, um zwischen einer geöffneten Schwenkposition und einer geschlossenen Schwenkposition hin und her geschwenkt zu werden. Die Schwenkachse verläuft quer zur Einführrichtung.
  • Der Klemmschenkel klemmt in der geschlossenen Schwenkposition das Leiterende elektrisch kontaktierend gegen den integral mit dem Haltegestell ausgebildeten Kontaktabschnitt, wenn das Leiterende in die Sollkontaktposition in die Kontaktklemme eingeführt ist, um den elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende und dem Kontaktabschnitt herzustellen. In der geöffneten Schwenkposition ist der Klemmschenkel hingegen von dem Kontaktabschnitt weggeschwenkt und gibt den Kontaktbereich in der Kontaktklemme zwischen der Klemmstelle des Klemmschenkels und dem Kontaktabschnitt frei, so dass das Leiterende in der geöffneten Schwenkposition einerseits frei in den Kontaktbereich einführbar ist und andererseits zur Entnahme aus der Kontaktklemme freigegeben ist. Es handelt sich also um eine aktiv öffenbare und schließbare Kontaktklemme.
  • Der Klemmschenkel ist insbesondere ein Teil einer abgewinkelten oder gebogenen schwenkbaren Klemmfeder, welche noch einen Betätigungsschenkel und einen Knieabschnitt dazwischen umfasst. In der geschlossenen Schwenkposition der Klemmfeder verläuft der Klemmschenkel schräg - ohne Leiterende unter einem Winkel von vorzugsweise etwa 45° ± 30° - zum Kontaktabschnitt bzw. schräg in Richtung der Basis des Haltegestells und ist federnd beweglich ausgebildet, derart dass das Leiterende in der geschlossenen Schwenkposition von der Einführseite zur Klemmstelle hin unter elastischem Auffedern des Klemmschenkels bzw. der gesamten Klemmfeder in die Sollkontaktposition in die Kontaktklemme eingeführt werden kann, ohne die Kontaktklemme öffnen zu müssen bzw. die Klemmfeder in die geöffnete Schwenkposition überführen zu müssen.
  • D.h. der Winkel des Klemmschenkels zum Kontaktabschnitt und die Federspannung sind derart gewählt, dass einerseits der Klemmschenkel mittels Einschiebens des Leiterendes, insbesondere von Hand, aufgedrückt werden kann und andererseits aber die Federspannung eine hinreichende Klemm-Normalkraft auf das Leiterende ausübt, um eine sichere und dauerhafte Verbindung zu gewährleisten, wenn das Leiterende in die Sollkontaktposition eingeführt und die Feder-Kontaktklemme geschlossen ist.
  • Somit kann das Leiterende sowohl bei geöffneter Kontaktklemme - hier frei - als auch bei geschlossener Kontaktklemme eingeführt werden, was die Handhabung flexibilisiert. Wenn das Leiterende bei geschlossener Kontaktklemme, d.h. mit dem Klemmschenkel in der geschlossenen Schwenkposition eingeführt wird, kommt die vordere Spitze des Leiterendes zunächst vorne an dem schrägen Bereich des Klemmschenkels zur Anlage und gleitet dann typischerweise an der Schräge des Klemmschenkels ab, bis das Leiterende unten mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt tritt. Schiebt der Benutzer den Leiter nun weiter ein, drückt das Leiterende aufgrund der Schräge und der Elastizität den Klemmschenkel nach oben auf bzw. von dem Kontaktabschnitt weg und gleitet unter kontinuierlicher Kraftbeaufschlagung in Einführrichtung durch den Benutzer reibend in den Kontaktbereich zwischen dem Klemmende des Klemmschenkels und dem Kontaktabschnitt bis in die Sollkontaktposition. Hiernach ist das Leiterende bereits endgültig geklemmt und kontaktiert, so dass der sonst notwendige weitere Arbeitsgang des Schließens der Kontaktklemme entfallen kann. Der in der Einführrichtung schräg verlaufende Klemmschenkel weist demnach eine hinreichende Länge auf, um die Gleit- und Aufdrückfunktion zu erfüllen. Der Klemmschenkel sollte daher mindestens eine Schräglänge aufweisen, die der Dicke des Leiterendes entspricht, vorzugsweise sollte die Schräglänge aber ein Mehrfaches der Dicke des Leiterendes betragen. Bevorzugt für typische Rundleiter ist eine derart gerichtete Schräglänge von zumindest 2 mm, insbesondere zumindest 5 mm, gemäß einem Ausführungsbeispiel etwa 7 mm ± 2 mm. Über diese Schräglänge ist der Klemmschenkel vorzugsweise im Wesentlichen gerade. Insbesondere sollte der Klemmschenkel zumindest in der Mitte der Einführöffnung derart in Einführrichtung schräg in Richtung auf die Kontaktplatte bzw. Basis des Haltegestells zu verlaufen, um ein sicheres Abgleiten des Leiterendes beim Einführen zu gewährleisten. Dadurch können auf den Leiter wirkende Zugkräfte direkt über den, im Wesentlichen geraden, Klemmschenkel auf die Lagerstelle übertragen werden. Hierdurch wird ein guter Leiterfestsitz erzielt. Es kann, je nach Leiter, zweckmäßig sein, das abisolierte Leiterende eines ummantelten Rundleiters zu versteifen, z.B. mit einer Crimphülse zu versehen. Dies kann besonders bei der Verwendung einer Litze sinnvoll sein. Insbesondere wenn ein starrer einadriger Draht verwendet wird, kann hierauf aber ggf. verzichtet werden. Das Reiben kann zusätzlich die Kontaktstellen reinigen.
  • Wenn die Kontaktklemme ohne Leiterende geschlossen und erst anschließend das Leiterende eingeführt wird, ist die Schließkraft auf die Klemmfeder gegenüber einem Schließen mit bereits eingeführtem Leiterende reduziert, was die Handhabung, insbesondere beim Schließen mit den Fingern ohne Werkzeug erleichtert. Vorzugsweise ist der Klemmschenkel aber auch ohne Leiter in der geschlossenen Schwenkposition bereits etwas gegen den Kontaktabschnitt vorgespannt, um später eine hinreichende Klemm-Normalkraft zu erzielen. Ferner kann ein deutlich hörbares Schließgeräusch vorgesehen sein, was die Sicherheit erhöht. Gegenüber einer unlösbaren Crimp- oder Lötverbindung zwischen Leiter und Anschlusselement, z.B. in Form eines Steckkontakts ist eine solche Kontaktklemme flexibel, da sie jederzeit wieder geöffnet und der Leiter oder die Klemme einzeln ausgetauscht werden können. Die notwendige Einschubkraft und die Klemm-Normalkraft können u.a. mittels des schrägen Winkels des Klemmschenkels und der Federspannung angepasst werden.
  • Vorzugsweise ist das Schwenklager zwischen der Klemmfeder und dem Haltegestell in Einführrichtung vor der Klemmstelle des Klemmschenkels auf das Leiterende, d.h. vor dem Kontaktbereich angeordnet und der Klemmschenkel verläuft in der geschlossenen Schwenkposition von dem Schwenklager hin zur Klemmstelle schräg in Einführrichtung auf den Kontaktabschnitt zu. D.h. das Leiterende wird aus der Richtung des Schwenklagers der Klemmfeder in den Klemmkontakt eingeführt. Der Klemmschenkel schwenkt bei dieser Konfiguration beim Schwenken von der geschlossenen in die geöffnete Schwenkposition in der Einführrichtung auf.
  • Dadurch zieht, anders als bei der in der DE 195 13 557 gezeigten Klemme, eine Zugkraft auf den geklemmten Leiter die Klemmfeder zu, da die Kraftableitung aufgrund der Richtung der Schräge in Richtung der Normal-Klemmkraft abgeleitet wird. Mit anderen Worten bewirkt eine Zugkraft auf den Leiter, d.h. entgegen der Einführrichtung, eine in Schließrichtung wirkende Normalkomponente, da der Klemmschenkel an der Klemmstelle mit dem Kontaktabschnitt von der Einführrichtung aus gesehen einen Winkel von kleiner als 90° einschließt.
  • Die Klemmfeder oder Biegefeder, ist also insbesondere als blattfederartiger Kipphebel ausgebildet, welcher zwischen der geöffneten Schwenkposition und der geschlossenen Schwenkposition hin und her schwenkt und dessen Biegesteifigkeit derart angepasst ist, dass in der geschlossenen Schwenkposition einerseits sich der Klemmschenkel durch das Einführen des Leiterendes soweit elastisch aufdrücken lässt, dass das Leiterende ohne weitere Betätigung der geschlossenen Kontaktklemme in die Sollkontaktposition in der Kontaktklemme zwischen dem Kontaktabschnitt und der Klemmstelle des Klemmschenkels beidseits reibend eingeschoben werden kann. Zweckmäßig einfach ist der Kipphebel bzw. die Klemmfeder einstückig aus einem Metall-Federblech gestanzt und geformt. Die Kontaktklemme kann also auch als Kipphebelklemme bezeichnet werden.
  • Vorzugsweise ist der Kipphebel bzw. die Klemmfeder als ein Winkelhebel ausgebildet, so dass zwischen dem Betätigungsschenkel und dem Klemmschenkel ein abgewinkelter Knieabschnitt angeordnet ist, wobei bei eingeführtem Leiterende zumindest der Knieabschnitt elastisch vorgespannt ist, d.h. zumindest einen Teil der Klemm-Normalkraft bewirkt. Vorzugsweise tragen jedoch auch der Klemmschenkel selbst und ggf. noch der Betätigungsschenkels durch elastische Verbiegung zur Klemmkraft bei.
  • Der Betätigungsschenkel, der Knieabschnitt und der Klemmschenkel des Kipphebels bzw. der Klemmfeder schließen bevorzugt einen Winkel von größer als 90° ein, bzw. bilden insbesondere im Wesentlichen eine V-Form, so dass der Betätigungsschenkel von dem Knieabschnitt weg ebenfalls in Einführrichtung weist. Der Betätigungsabschnitt weist also generell (vom Winkel abgesehen) in die selbe Richtung, (nämlich die Einführrichtung) wie der Klemmschenkel. Vorzugsweise ist die Lagerachse innerhalb der V-Form im Bereich des Knieabschnitts angeordnet und der Betätigungsabschnitt verläuft bei geschlossener Kontaktklemme im Wesentlichen parallel zur Einführrichtung. Es hat sich bewährt, angepasst an die Größe und den notwendigen Schwenkwinkel einen Winkel der V-Form von 135° ± 30° auszuwählen. Die im Wesentlichen V-förmige Klemmfeder weist dabei mit dem Knieabschnitt pfeilspitzenartig entgegen der Einführrichtung, insbesondere in der geöffneten Schwenkposition leicht abwärts (hin zur Leiterachse)und/oder in der geschlossenen Schwenkposition leicht aufwärts (weg von der Leiterachse). Es soll zunächst nicht ausgeschlossen sein, dass weitere Schenkel zur Bildung einer komplexeren Federform vorhanden sind, bevorzugt ist allerdings die einfachste Form, die im Wesentlichen lediglich aus einer V-Form aus zwei im Wesentlichen geraden Hauptschenkeln (Klemm- und Betätigungsschenkel) in einem Winkel von spitzer als 90° und dem verbindenden Knieabschnitt besteht. Kleinere Abschnitte, wie die leicht abgewinkelte Klemmstelle sind hierbei als Teil des jeweiligen Hauptschenkels anzusehen. Alles in Allem ist diese Art der Formgebung benutzerfreundlich und platzsparend.
  • Wie bereits ausgeführt wurde, ist der Klemmschenkel selbst vorzugsweise als elastischer Feder-Klemmschenkel ausgebildet, derart dass beim Aufdrücken des Feder-Klemmschenkels in der geschlossenen Schwenkposition mittels des Leiterendes sich der Feder-Klemmschenkel von der Kontaktstelle weg elastisch verbiegt. Das Biegemoment des Feder-Klemmschenkels in der Sollkontaktposition des Leiterendes ist also derart ausgewählt, dass hierdurch zumindest ein Teil der Klemm-Normalkraft auf das Leiterende bewirkt wird. Vorzugsweise ist aber auch der Betätigungsschenkel als Federschenkel ausgebildet und trägt zur Bewirkung der Klemm-Normalkraft bei. Eine einstückig gestanzte und geformte Klemmfeder, insbesondere von gleichmäßiger Dicke, ist einfach in der Herstellung. Vorzugsweise ist jedoch die Biegesteifigkeit des Betätigungsschenkels größer als die Biegesteifigkeit des Feder-Klemmschenkels eingestellt, z.B. durch eine größere Breite des Betätigungsschenkels. Ferner ist bevorzugt der Betätigungsschenkel länger als der Klemmschenkel, so dass vorteilhafterweise eine Übersetzung der Betätigungskraft in eine höhere Klemmkraft erreicht wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Klemmschenkel ein freies Klemmende, mit welchem das Leiterende geklemmt wird und einen zwischen dem freien Klemmende und dem Knieabschnitt verlaufenden Hauptabschnitt auf. Hierbei verläuft der Hauptabschnitt in der geschlossenen Schwenkposition in Einführrichtung von der Einführseite zur Klemmstelle hin schräg zum Kontaktabschnitt und hat eine Doppelfunktion, in dem er das Ableiten des Leiterendes beim Einführen bewirkt als auch zur Vorspannung der Klemmfeder beiträgt. Beim Einführen kommt das Leiterende nämlich bevorzugt zunächst an dem Hauptabschnitt zur Anlage und wird aufgrund der schrägen Anordnung in Richtung zum Kontaktabschnitt geführt, um anschließend die Klemmfeder aufzudrücken. Der Abschnitt mit dem freien Klemmende ist erheblich kürzer als der Hauptabschnitt und vorzugsweise entgegen der Einführrichtung relativ zum Hauptabschnitt etwas gebogen ist, so dass in der geschlossenen Schwenkposition mit eingeführtem Leiterende das freie Klemmende einen stumpferen Winkel mit dem Kontaktabschnitt des Haltegestells einschließt, als der Hauptabschnitt bzw. der Teil des Klemmschenkel, der die Einführung des Leiterendes bewirkt. Der Klemmabschnitt mit dem Klemmende ist demnach um einen Winkel von weniger als 90° gegenüber dem Hauptabschnitt abgewinkelt, insbesondere um weniger als 45°. Hierdurch kann trotz relativ spitzem Winkel des Hauptabschnitts eine bessere Kraftableitung erzielt und die Auszugskraft erhöht werden. Der freie Klemmabschnitt bzw. das Klemmende sollte aber noch immer in Einführrichtung weisen, d.h. von der Einführrichtung aus gesehen einen Winkel von kleiner als 90° zur Einführrichtung bzw. zum hierzu im Wesentlichen parallele Kontaktabschnitt aufweisen, um das Einführen des Leiters nicht zu behindern. Der Klemmschenkel verläuft also trotzdem im Wesentlichen gerade von der Klemmstelle zur Lagerachse.
  • Weiter vorzugsweise weist der Hauptabschnitt des Feder-Klemmschenkels eine, insbesondere bogenförmige, Einschnürung auf, welche die Biegesteifigkeit des Feder-Klemmschenkels an der Einschnürung reduziert. Dies sorgt für eine bessere Verteilung des Biegemoments und die Klemmfeder kann im Ganzen etwas kleiner ausgebildet werden. Dabei ist die schmalste Stelle des Hauptabschnitts schmaler als das freie Klemmende und der Knieabschnitt.
  • Der Betätigungsschenkel der Klemmfeder weist vorzugsweise einen entfernt von dem Schwenklager positionierten Betätigungsabschnitt auf. Das Schließen der Klemmfeder erfolgt z.B. durch manuelles Drücken durch den Benutzer und kann mit blankem Finger erfolgen. Wenn der Benutzer den Betätigungsabschnitt drückt, wird über den Betätigungsschenkel, der als Krafthebel wirkt, die Schwenkbewegung in die geschlossene Schwenkposition der Klemmfeder bewirkt. Der Schwenkwinkel beträgt etwa 45° ± 30° und der Betätigungsabschnitt verläuft in der geöffneten Schwenkposition schräg von dem Kontaktabschnitt weg und ggf. in der geschlossenen Schwenkposition im Wesentlichen parallel zur Einführrichtung, was eine gute Bedienbarkeit und kompakte Bauweise erlaubt.
  • Der Kipphebel rastet vorzugsweise an dem Haltegestell hörbar in der geschlossenen Schwenkposition ein, so dass eine hohe Kontaktsicherheit gewährleistet ist. Hierzu weist der Kipphebel bzw. die Klemmfeder einen freien Rastabschnitt auf, welcher sich an dem dem freien Klemmende gegenüberliegenden Ende des Kipphebels entfernt von der Lagerachse befindet. Der Rastabschnitt ist vorzugsweise gegenüber dem Betätigungsschenkel in Richtung des Haltegestell bzw. des Kontaktabschnitts abgewinkelt und die Rastmittel sind an dem Rastabschnitt angeordnet. So stören die Rastmittel nicht beim manuellen Betätigen. Dadurch dass die Verrastung des Betätigungsschenkels entfernt von der Lagerung angeordnet ist, kann auch der Betätigungsschenkel zur Federwirkung und Vorspannung beitragen.
  • Das Haltegestell ist im Querschnitt zur Einführrichtung vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist demnach zwei seitliche Wangen und eine untere Basis auf, wobei letztere integral den Kontaktabschnitt bildet. Der Kipphebel bzw. die Klemmfeder weist ebenfalls zwei seitliche Wangen auf und der Kipphebel ist mit seinen Wangen an den Wangen des Haltegestells schwenkbar gelagert, was eine gute Seitenführung gewährleistet.
  • Ferner bevorzugt sind die seitlichen Wangen des Kipphebels im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und die Lagerachse des Kipphebels ist in Einführrichtung des Leiterendes vor der Verbindungsstelle der seitlichen Wangen an dem Betätigungsschenkel angeordnet, so dass der Drehpunkt relativ dicht an dem Knieabschnitt und die Verbindungsstelle etwas weiter von dem Knieabschnitt entfernt liegt. Hierdurch wird einerseits ein guter Drehpunkt für den Hebel als auch eine einfache Formbarkeit der Klemmfeder gewährleistet, insbesondere, da die Verbindungsstelle, die seitlich um 90° abgewinkelt ist, mit dem im Wesentlichen gerade Teil des Betätigungsschenkels verbunden ist.
  • Das Anschlusselement an den das Leiterende vermittels der Kontaktklemme angeschlossen wird, ist auf der der Einführseite des Leiterendes entgegengesetzten Seite angeordnet und weist in Einführrichtung, so dass eine im Wesentlichen lineare Verbindung zwischen dem Leiter und dem Anschlusselement, z.B. für eine lineare Steckverbindung geschaffen wird. Vorzugsweise ist das vorspringende Anschlusselement mit dem Haltegestell einstückig ausgebildet. Zweckmäßig wird das Haltegestell zusammen mit dem Anschlusselement, z.B. ein Steckkontakt, aus einem Stück Metallblech gestanzt und geformt. Das Haltegestell und der Steckkontakt sind insbesondere aus Kupferblech, z.B. etwa 0,8 mm bis 2 mm dick, gestanzt und geformt und versilbert oder verzinnt und die Klemmfeder ist aus einem Federstahlblech, z.B. etwa 0,3 mm bis 0,5 mm, gestanzt und geformt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das metallische Haltegestell einen Anschlag auf, an welchem ein Gegenanschlag der Klemmfeder im geschlossenen Zustand anschlägt. Der Anschlag blockiert eine Bewegung der Klemmfeder entgegen der Klemmnormalen und ist z.B. in Form von seitlichen Zapfen an den Wangen ausgebildet und insbesondere im Bereich der Lagerung angeordnet. Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherung gegen unbeabsichtigtes Aufspringen der Klemmfeder gewährleistet, für den Fall, dass sich die Lagerung der Klemmfeder löst. Z.B. weist das Haltegestell hierzu an seiner Oberseite in der Nähe der Lagerung beidseits seitliche hakenartige Vorsprünge auf, die sich jeweils von den Wangen des U-förmigen Haltegestells quer zur Einführrichtung und entlang der Drehachse erstrecken. Seitliche Vorsprünge an der Klemmfeder greifen beim Schließen der Klemmfeder in die hakenartigen Vorsprünge ein, wodurch nicht nur eine Sicherung entgegen der Klemmnormalen, sondern auch gegen unbeabsichtigtes Aufbiegen der Wangen der Klemmfeder und des Haltegestells gegeneinander sichert, was gegen ein unbeabsichtigtes Aufspringen der Lagerung sichert. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn kurze Lagerzapfen als Drehlager verwendet werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Verbinder zum Anschließen eines Leiterendes an das Anschlusselement mit einem vorzugsweise wasserdichten Gehäuse, in dem die Kontaktklemme beherbergt ist. Der Verbinder ist damit besonders geeignet für den Einsatz im Freien, insbesondere für den Anschluss von Photovoltaikmodulen, z.B. als Anschlussstecker zu Verbinden mit einer Anschluss- und Verbindungsdose eines Photovoltaikmoduls. Das dielektrische Gehäuse ist vorzugsweise zumindest zweiteilig, besonders bevorzugt zumindest dreiteilig ausgebildet und umfasst ein inneres Halteteil, an dem die Kontaktklemme befestigt ist, z.B. mit Rasthaken an dem Halteteil verrastet ist. Das Gehäuse weist ferner ein hülsenförmiges Umgehäuseteil auf, das in montiertem Zustand das Halteteil zumindest teilweise umschließt. Das hülsenförmige Umgehäuseteil weist vorzugsweise einen inneren Sicherungsabschnitt, z.B. in Form einer nach innen gerichteten Rippe auf, welche in montiertem Zustand an dem Betätigungsschenkel anliegt und somit den Kipphebel ggf. zusätzlich zu der Verrastung gegen ein unbeabsichtigtes Aufspringen sichert. Durch diese ggf. sogar doppelte Sicherung wird eine besonders hohe Gewähr gegen unbeabsichtigtes Öffnen der Kontaktklemme erreicht. Der Gehäuseboden ist in Fortsetzung des Kontaktabschnitts ausgebildet, um ein hakfreies Einschieben des Leiterendes über den Gehäuseboden und den Kontaktabschnitt zu gewährleisten.
  • Vorzugsweise umfasst das Gehäuse noch ein drittes hülsenförmiges Überwurfteil, das in montiertem Zustand mit dem hülsenförmigen Umgehäuseteil in Eingriff steht und die Kontaktklemme und das Halteteil gemeinsam mit dem hülsenförmigen Umgehäuseteil, vorzugsweise im Wesentlichen wasserdicht, einschließt.
  • Für die Montage durch den Benutzer ist die Kontaktklemme an dem Halteteil des Gehäuses befestigt und das Überwurfteil ist temporär an dem Halteteil befestigt. Insbesondere ist das Überwurfteil als eine Überwurfhülse oder Überwurfmutter ausgebildet, welche mit einem Gewindeende, noch nicht vollständig auf dem Halteteil aufschraubt ist. In diesem Zustand kann die Kontaktklemme noch geöffnet sein. Wenn das Leiterende in geöffnetem Zustand in die Kontaktklemme durch ein dem Gewindeende gegenüberliegendes Ende eingeführt wird, geschieht dies vorzugsweise in dem vorbeschriebenen teilverschraubten Zustand des Gehäuses. Anschließend wird die Klemmfeder geschlossen und das hülsenförmige Umgehäuseteil von der anderen Seite auf das Halteteil gesteckt und mit der Überwurfmutter fest verschraubt. Hierbei läuft die Verschraubung mit dem Halteteil gegebenenfalls ins Leere. Im endgültig montierten Zustand ist dann die Überwurfmutter auf dem hülsenförmigen Umgehäuseteil aufgeschraubt und die Klemmrippe des hülsenförmigen Umgehäuseteils liegt an der Klemmfeder an und sichert diese. Die Überwurfmutter weist gegenüber dem Gewindeende eine Einführöffnung für den Leiter auf und zwischen der Überwurfmutter und dem Halteteil ist eine elastomere Ringdichtung zum Abdichten des Leiters an seiner Ummantelung eingesetzt. Das hülsenförmige Umgehäuseteil weist an seiner dem Einführende gegenüberliegendem Ende einen Kontaktvorsprung auf, in welchem das Anschlusselement zum Kontaktieren mit einem Gegenverbinder beherbergt ist, sowie Verbindungsmittel mit dem Gegenverbinder.
  • Ein besonderer Vorzug der Erfindung ist es allerdings, neben dem vorstehend beschriebenen Anschlussverfahren, dass der Verbinder mit geschlossener und gesicherter Kontaktklemme ohne Leiter fast vollständig zusammengebaut werden kann und erst nachfolgend der Leiter mit dem abisolierten Leiterende in den Verbinder bei geschlossener Kontaktklemme eingeführt werden kann. Es ist lediglich zweckmäßig die Verschraubung vor dem Einführen des Leiters noch etwas lose zu lassen, und erst nach Einführen des Leiters und Herstellung des Klemmkontakts die Verschraubung fest zu ziehen, wobei die Abdichtung erfolgt. Dadurch kann der Verbinder sehr weit vorkonfektioniert werden und ist für den Benutzer besonders einfach zu handhaben. Das Leiterende ist demnach in beiden Zuständen, nämlich sowohl in geöffnetem Zustand als auch in geschlossenem Zustand mit der Kontaktklemme bzw. mit dem Verbinder, insbesondere manuell, anschließbar bzw. verbindbar.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    Eine dreidimensionale Darstellung der geöffneten Kontaktklemme von schräg oben,
    Fig. 2
    Wie Fig. 1, aber mit geschlossener Klemmfeder,
    Fig. 3
    Eine Seitenansicht der geöffneten Kontaktklemme,
    Fig. 4
    Wie Fig. 3, aber mit geschlossener Klemmfeder,
    Fig. 5
    Eine dreidimensionale Darstellung des U-förmigen Haltegestells von schräg oben,
    Fig. 6
    Eine dreidimensionale Darstellung der Klemmfeder von schräg unten von der Einführseite,
    Fig. 7
    Eine dreidimensionale Darstellung der Klemmfeder von schräg oben,
    Fig. 8
    Eine Seitenansicht der Klemmfeder,
    Fig. 9-11
    Einen Längsschnitt entsprechend dem Schnitt A-A in Fig. 13 durch die Kontaktklemme mit Steckkontakt beim Einscheiben des Leiterendes in die geschlossene Kontaktklemme,
    Fig. 12
    Eine Seitenansicht der Einzelteile des Steckverbinders mit eingebauter Kontaktklemme
    Fig. 13
    Wie Fig. 12, aber in der Aufsicht von oben,
    Fig. 14
    Ein Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 13,
    Fig. 15
    Eine Aufsicht von oben auf den vollständig zusammengebauten Verbinder ohne Leiter,
    Fig. 16
    Ein Längsschnitt durch den vollständig zusammengebauten Verbinder entlang der Linie B-B in Fig. 15,
    Fig. 17
    Eine dreidimensionale Darstellung des vollständig zusammengebauten Verbinders von schräg vorne,
    Fig. 18
    Eine dreidimensionale Darstellung auf den vollständig zusammengebauten Verbinder von schräg hinten, von wo der Leiter einzuführen ist.
  • Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Kontaktklemme 10 mit einem im Querschnitt im Kontaktbereich U-förmig aus Metallblech gebogenen Haltegestell 20 und der schwenkbar an dem Haltegestell 20 gelagerten Klemmfeder 60. Das Haltegestell 20 weist an seitlichen Wangen 22a, 22b an der Einführseite 12 jeweils nach außen geformte Lagerzapfen 24a, 24b auf. Die Klemmfeder 60 weist an ihren seitlichen Wangen 62a, 62b jeweils runde Öffnungen 64a, 64b auf, in welche die Lagerzapfen 24a, 24b von innen nach außen eingreifen, um das Schwenklager 14 für die Klemmfeder 60 zu bilden. Der Pfeil E visualisiert die Einführrichtung für den in Fig. 1 nicht dargestellten Leiter. Die Schwenkachse 14 der Klemmfeder 60 verläuft senkrecht zur Einführrichtung E und senkrecht zur Basis 26 des Haltegestells 20, welche die beiden seitlichen Wangen 22a, 22b einstückig miteinander verbindet und den Kontaktabschnitt als Gegenkontakt für die Klemmfeder bzw. die elektrische Stromschiene bildet. Der Klemmkontakt 10 weist ferner ein Anschlusselement 28, in diesem Beispiel in Form einer dreigliedrigen Steckbuchse, auf. Die dreigliedrige Steckbuchse 28 ist mit einer Überfeder 30 versteift und mit einem Verbindungsabschnitt 32, der parallel zur Kontaktplatte 26 verläuft, einstückig mit dem Haltegestell 20 gestanzt und geformt.
  • Die Klemmfeder 60 ist im Wesentlichen V-förmig ausgebildet und umfasst einen Klemmschenkel 72, einen Betätigungsschenkel 74, einen den Klemmschenkel und den Betätigungsschenkel verbindenden Knieabschnitt 76.
  • Bezug nehmend auf Fig. 2 ist die Klemmfeder nach Herabschwenken durch manuelle Betätigung des Benutzers geschlossen. An dem etwa senkrecht nach unten abgewinkelten Rastabschnitt 78 sind jeweils seitlich Rastvorsprünge 80a, 80b einstückig ausgebildet, welche hörbar hinter Rastnasen 34a, 34b einrasten. Der Betätigungsschenkel 74 weist ferner einen etwas verbreiterten Betätigungsabschnitt 82 an dem dem Lager 14 gegenüberliegenden Ende auf, auf den der Benutzer drückt, um die Kontaktklemme 10 zu schließen. Am mittleren Hauptabschnitt 84 des Betätigungsschenkels 74, welcher etwas schmaler ausgebildet ist als der Betätigungsabschnitt 82 sind die seitlichen Wangen 62a, 62b senkrecht nach unten abgebogen und umgreifen die seitlichen Wangen 22a, 22b des Haltegestells 20. Die seitlichen Wangen 62a, 62b sind quer zur Schwenkachse 14 im Wesentlichen L-förmig mit einem sich nach unten erstreckenden gebogenen Verbindungsabschnitt 86a, 86b und einem sich im Wesentlichen gerade und senkrecht nach unten erstreckenden Führungsabschnitt 88a, 88b. Die Öffnungen 64a, 64b sind jeweils am hinteren, der Einführseite zugewandten Ende des Führungsabschnitts 88a, 88b angeordnet.
  • Bezug nehmend auf Fig. 1 und 3 weisen die Führungsabschnitte 88a, 88b an Ihrem hinteren Ende einen vorspringenden Anschlagszapfen 90a, 90b auf, welche bei geschlossener Kontaktklemme in im Wesentlichen L-förmig geformte und quer von den Wangen 22a, 22b vorspringende Haken 36a, 36b an dem Haltegestell 20 eingreifen und an diesen anschlagen. Die L-förmigen Haken 36a, 36b bilden einerseits einen Sicherungsanschlag nach oben sowie eine seitliche Aufbiegesicherung für die beiden Wangen 62a, 62b durch seitliche Führung, so dass ein Aufspringen des Lagers in der geschlossenen Schwenkposition (Fig. 2, 4) sicher verhindert wird, selbst wenn eine große Kraft auf die Klemmfeder 60 wirkt.
  • Die Einzelheiten des Haltegestells 20 und der Klemmfeder 60 sind ferner in den Einzeldarstellungen der Fig. 5 bzw. Fig. 6-8 nochmals gut zu erkennen.
  • Bezug nehmend auf Fig. 6 weist der Klemmschenkel 72 seitliche Einschnürungen 73a, 73b auf, welche asymmetrisch bogenförmig verlaufen und für eine Verringerung der Biegesteifigkeit sorgen.
    Der Klemmschenkel 72 weist an seinem unteren Ende einen wieder in voller Breite ausgestalteten Klemmabschnitt 92 auf, mit dessen Unterkante 94 das Leiterende geklemmt wird und der somit die Klemmstelle 95 definiert.
  • Bezug nehmend auf Fig. 8 ist die generelle V-Form der Klemmfeder 60, gebildet durch den Klemmschenkel 72, den Betätigungsschenkel 74 und den Knieabschnitt 76, gut zu erkennen. Der Klemmschenkel 72 und der Betätigungsschenkel 74 sind im Wesentlichen gerade und der Knieabschnitt 76 ist mit einem angepassten Radius rund gebogen und definiert den Öffnungswinkel α zwischen dem Klemmschenkel 72 und dem Betätigungsschenkel 74 von in diesem Beispiel etwa α = 45° in entspanntem Zustand. Der Klemmabschnitt 92 ist etwa mit einem Winkel β = 20° entgegen der Einführrichtung (E) vom Klemmschenkel 72 abgewinkelt, aber noch in Einführrichtung E gerichtet
  • Der entspannte Klemmschenkel 72 bildet in Bezug auf die Einführrichtung einen relativ flachen Winkel von etwa γ = 45° und verläuft unter diesem Winkel, gesehen vom Knieabschnitt 76 zum Klemmabschnitt 92, in der Einführrichtung E.
  • Anhand den Fig. 1 und 14 ist ersichtlich, dass das Leiterende 16 bei geöffneter Klemmfeder 60 in die Kontaktklemme 10 frei eingeführt werden kann.
  • Bezug nehmend auf die Fig. 9-11 ist nun eine Besonderheit der Erfindung dargestellt, nämlich das Einführen des Leiterendes in die geschlossene Kontaktklemme 10. Das Leiterende 16 wird quer zur Drehachse 14 von der Einführseite 12 in Einführrichtung E in die Kontaktklemme 10 linear eingeschoben. Wie in Fig. 9 dargestellt, stößt das Leiterende 16 zunächst mit seiner oberen Kante etwa in der Mitte gegen den Klemmschenkel 72 und wird, falls nicht ohnehin schon unten auf dem Boden 158 des Gehäuses 160, nach unten geführt. Der Gehäuseboden 158, welcher in den Fig. 9-11 nur ausschnittweise dargestellt ist, führt den Kontaktabschnitt an der Einführseite flächig fort und sollte an seiner Oberseite etwa bündig mit der Basis bzw. Kontaktplatte 26 des Haltegestells 20 ausgebildet sein, um ein hakfreies Einführen des Leiterendes 16 zu ermöglichen. Wird nun Bezug nehmend auf Fig. 10 das Leiterende 16 unter weiterer Kraftbeaufschlagung in Einführrichtung E in die Kontaktklemme 10 eingeschoben, federt der Klemmschenkel 72 nach oben und gibt den Kontaktbereich 18 der Kontaktklemme 10 stückweise frei.
  • Fig. 11 zeigt das vollständig in Einführrichtung E in die Kontaktklemme eingeschobene Leiterende 16 in der Endposition oder Sollkontaktposition. Der Klemmschenkel 72 klemmt mit der Klemmkante 94 des Klemmabschnitts 92 das Leiterende 16 gegen die Kontaktplatte 26, um den elektrischen Kontakt herzustellen. Aufgrund der leichten Abwinkelung des Klemmabschnitts 92 entgegen der Einführrichtung E gegenüber dem Hauptabschnitt 75 des Klemmschenkels 72 ist der Klemmwinkel des Klemmschenkels 72 an der Klemmstelle 94 trotz schrägem Kontaktschenkel 72, dessen Winkel zur Einführrichtung durch das Auffedern noch auf etwa 20° verkleinert wurde, dennoch akzeptabel. Vorteilhafterweise bewirkt eine Zugkraft Kz entgegen Einführrichtung E auf das Leiterende 16 eine in Schließrichtung der Klemmfeder 92 wirkende Normalkomponente KN. Dies erhöht die Auszugskraft und sorgt somit für eine dauerhafte Verbindung. Mit anderen Worten bewirkt die Zugkraft KZ ein Zuziehen der Klemmverbindung.
  • In den Fig. 9-11 sieht es so aus, als würde sich lediglich der Knieabschnitt 76 verbiegen, allerdings tragen in diesem Beispiel auch eine leichte Verbiegung des Klemmschenkels 72 und sogar des am freien Ende verrasteten Betätigungsabschnitts 74 zur Erzeugung der Vorspannung auf das Leiterende 16 bei.
  • Bezug nehmend auf Fig. 12-14 ist die Gehäusung der Kontaktklemme 10 dargestellt. Das Gehäuse 160 des Verbinders 110 ist in diesem Beispiel dreiteilig ausgebildet mit einem hülsenförmigen Umgehäuse 162, einem Halteteil 164 und einer Überwurfmutter 166. Die Kontaktklemme 10 ist mit sich nach oben erstreckenden Rastlaschen 172a, 172b in dem Halteteil 164 verrastet. Das Halteteil 164 ist im Wesentlichen U-förmig im Querschnitt, so dass die Kontaktklemme 10 von oben eingesetzt werden kann. In geöffnetem Zustand ragt der Betätigungsabschnitt 74 der Klemmfeder 60 nach oben aus dem Halteteil 164 heraus, so dass die Kontaktklemme bequem mit dem Finger geschlossen werden kann. Bezug nehmend auf Fig. 14 verläuft der Klemmschenkel 72 der Klemmfeder 60 im geöffneten Zustand etwa parallel zur Einführrichtung E, so dass in diesem Beispiel die Klemmfeder 60 einen Schwenkwinkel von etwa 45° überstreicht.
    • Anschließen des Leiterendes bei geöffneter Kontaktklemme
  • Zur Montage bei geöffneter Kontaktklemme 10 wird die Überwurfmutter 166 mit ihrem Gewinde 174 auf das Gewinde 176 des Halteteils 164 aufgeschraubt, wobei eine elastomere Dichthülse 178 in eine Quetschkrone 180 am Einführende des Halteteils 164 eingesetzt ist. In diesem vormontierten Zustand braucht der Benutzer lediglich die hintere Kontaktanordnung 182 aus den Teilen 10, 164, 166, 178 und das vordere hülsenförmige Umgehäuse 162 zu halten und kann das Leiterende durch die Einführöffnung 184 in der Überwurfmutter 166 frei in die geöffnete Kontaktklemme 10 einführen. In diesem Zustand ist eine Sichtkontrolle der korrekten Position des Leiterendes 16 möglich und der Betätigungsschenkel 74 ist gut mit dem Finger erreichbar, so dass der Benutzer anschließend die Kontaktklemme 10 schließen kann. Nun wird das hülsenförmige Umgehäuse 162 von vorne auf den Steckkontakt 28, über das Halteteil 164 und in die Überwurfmutter 166 eingeschoben. Anschließen wird die Überwurfmutter 166 weiter festgeschraubt, wobei das Gewinde 174 mit dem Außengewinde 186 des hülsenförmigen Umgehäuses 162 in Eingriff kommt und fest verschraubt wird. Da das Gewinde 174 etwa in der Mitte der Überwurfmutter 166 endet, wird die Verschraubung mit dem Gewinde 176 des Halteteils 164 wieder frei gegeben, so dass eine optimale Verschraubung mit dem hülsenförmigen Umgehäuse 162 erreicht werden kann. Hier sind jedoch auch alternative Verbindungsformen denkbar. Bei der Verschraubung wird die Quetschkrone 180 zusammengedrückt und dichtet mit dem elastomeren Dichtring 178 gegen die Ummantelung (nicht dargestellt) des Leiters. Eine weitere Ringdichtung 188 dichtet das Halteteil 164 gegen das hülsenförmige Umgehäuse 162.
    • Anschließen des Leiterendes bei geschlossener Kontaktklemme
  • Bezug nehmend auf die Fig. 9-11 und Fig. 16 ist die Möglichkeit des Anschlusses des Leiterendes 16 in die geschlossene Kontaktklemme bzw. den geschlossenen und sogar fast vollständig zusammengebauten Verbinder dargestellt.
  • Bezug nehmend auf Fig. 16 kann die geschlossene Kontaktklemme 10 vollständig in das Gehäuse 160 eingebaut und das Gehäuse 160 durch Verschrauben geschlossen werden. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die elastomere Dichthülse 178 noch nicht vollständig gequetscht wird. Nun wird, wie in Fig. 9-11 dargestellt, das Leiterende 16 in den zusammengebauten, aber noch nicht endgültig verschraubten Verbinder in der Einführrichtung E durch die Einführöffnung 184 in dem Verbindergehäuse 160 eingeschoben und die Kontaktierung, wie in den Fig. 9-11 dargestellt ist, hergestellt. Anschließend wird lediglich noch das Gehäuse 160 fest verschraubt, um mit der elastomeren Dichthülse 178 die Ummantelung (nicht dargestellt) des Leiters abzudichten.
  • Weiter Bezug nehmend auf Fig. 16 ist dargestellt, dass der vorspringende Steckkontakt 28 in dem Gehäuse 160, genauer in dem hülsenförmigen Umgehäuse 162, welches als vorderes Steckteil ausgebildet ist, beherbergt ist. Hierzu weist das vordere Gehäusesteckteil 162 einen röhrenartigen Vorsprung 190 auf, um das vordere Steckgehäuse zu definieren. Verbindungsmittel 192 in Form von Rasthaken in Steckrichtung, welche gleich der Einführrichtung E ist, von dem Gehäuse vorspringen, ermöglichen die Verbindung mit einem nicht dargestellten komplementären Gegenverbinder. In dem in Fig. 16 dargestellten montierten Zustand des Verbinders 11) bzw. Verbindergehäuses 160 sichert eine Klemmrippe 194 im Innern des hülsenförmigen Umgehäuses 162 die Klemmfeder 60 durch Anlage an ihrem Betätigungsabschnitt 74 gegen unbeabsichtigtes Öffnen, was die Kontaktsicherheit weiter erhöht.
  • Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen, wie sie durch die Ansprüche definiert ist.

Claims (15)

  1. Kontaktklemme (10) zum Anschließen eines abisolierten Leiterendes (16), welches von einer Einführseite (12) her in die Kontaktklemme (10) einführbar ist, umfassend
    ein Haltegestell (20) mit einem Kontaktabschnitt (26), mit welchem das Leiterende (16) kontaktierbar ist,
    eine Klemmfeder (60), welche einen Klemmschenkel (72) und einen Betätigungsschenkel (74) umfasst und als Kipphebel ausgebildet ist, welcher in dem Haltegestell (20) schwenkbar gelagert und zwischen einer geöffneten Schwenkposition (Fig. 1) und einer geschlossenen Schwenkposition (Fig. 2) hin und her schwenkbar ist,
    wobei der Klemmschenkel (72) in der geschlossenen Schwenkposition das Leiterende (16) gegen den Kontaktabschnitt (26) klemmt, wenn das Leiterende (16) in die Sollkontaktposition (Fig. 11) in die Kontaktklemme (10) eingeführt ist, um den elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende (16) und dem Kontaktabschnitt (26) herzustellen,
    wobei der Klemmschenkel (72) in der geöffneten Schwenkposition von dem Kontaktabschnitt (26) weggeschwenkt ist und den Kontaktbereich (18) in der Kontaktklemme (10) freigibt, so dass das Leiterende (16) in der geöffneten Schwenkposition einerseits in die Kontaktklemme (10) einführbar ist und andererseits zur Entnahme aus der Kontaktklemme (10) freigegeben ist,
    wobei Rastmittel (80a, 80b, 34a, 34b) zwischen der Klemmfeder (60) und dem Haltegestell (20) umfasst sind und die Klemmfeder (60) in der geschlossenen Schwenkposition an dem Haltegestell (20) verrastet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Klemmschenkel (72) in der geschlossenen verrasteten Schwenkposition in Einführrichtung (E) des Leiterendes (16) schräg (y) zum Kontaktabschnitt (26) hin verläuft und
    dass der Klemmschenkel (72) federnd beweglich ausgebildet ist, derart dass das Leiterende (16) in der geschlossenen verrasteten Schwenkposition unter elastischem Auffedern des Klemmschenkels (72) in die Sollkontaktposition in die Kontaktklemme (10) einführbar ist.
  2. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 1,
    wobei das Schwenklager (14) in Einführrichtung (E) vor der Klemmstelle (94) des Klemmschenkels (72) auf dem Leiterende (16) angeordnet ist und der Klemmschenkel (72) in der geschlossenen Schwenkposition von dem Schwenklager (14) zur Klemmstelle (94) schräg in Einführrichtung auf den Kontaktabschnitt (26) zu verläuft und der Klemmschenkel (72) beim Schwenken von der geschlossenen in die geöffnete Schwenkposition in der Einführrichtung E aufschwenkt.
  3. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei die Klemmfeder (60) einstückig aus einem Metall-Federblech gestanzt und geformt ist.
  4. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Klemmfeder (60) als ein Winkelhebel ausgebildet ist und zwischen dem Betätigungsschenkel (74) und dem Klemmschenkel (72) ein abgewinkelter Knieabschnitt (76) angeordnet ist.
  5. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 4,
    wobei der Betätigungsschenkel (74), der Knieabschnitt (76) und der Klemmschenkel (72) im Wesentlichen eine V-Form bilden.
  6. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Klemmschenkel (72) als elastischer Feder-Klemmschenkel (72) ausgebildet ist, derart dass beim Aufdrücken des Feder-Klemmschenkels (72) in der geschlossenen Schwenkposition mittels des Leiterendes (16) sich der Feder-Klemmschenkel (72) von dem Kontaktabschnitt (26) weg elastisch verbiegt und das Biegemoment des Feder-Klemmschenkels (72) in der Sollkontaktposition des Leiterendes (16) zumindest einen Teil der Klemm-Normalkraft auf das Leiterende (16) bewirkt.
  7. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Klemmschenkel (72) ein freies Klemmende (94), mit welchem das Leiterende (16) geklemmt wird und einen Hauptabschnitt aufweist, wobei der Hauptabschnitt in der geschlossenen Schwenkposition in Einführrichtung (E) von der Einführseite (12) zur Klemmstelle (94) hin schräg zum Kontaktabschnitt (26) hin verläuft und das freie Klemmende (94) entgegen der Einführrichtung (E) gebogen ist, so dass in der geschlossenen Schwenkposition mit eingeführtem Leiterende (16) das freie Klemmende (94) einen stumpferen Winkel mit dem Kontaktabschnitt (26) des Haltegestells (20) einschließt, als der Hauptabschnitt.
  8. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 7,
    wobei der Hauptabschnitt des Feder-Klemmschenkels (72) eine Einschnürung (73a, 73b) aufweist, welche die Biegesteifigkeit des Feder-Klemmschenkels (72) an der Einschnürung reduziert.
  9. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei in der geschlossenen Schwenkposition der Betätigungsschenkel (74) einen entfernt von dem Schwenklager (14) positionierten Betätigungsabschnitt (82) aufweist, derart, dass durch Drücken des Betätigungsabschnitts (82) durch den Benutzer die Klemmfeder (60) geschwenkt und dadurch die Kontaktklemme (10) geschlossen wird und der Betätigungsschenkel (74) von dem Schwenklager (14) zum Betätigungsabschnitt (82) in der geschlossenen Schwenkposition in Einführrichtung (E) verläuft.
  10. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Klemmfeder (60) einen Rastabschnitt (78) aufweist, welcher sich an dem dem freien Klemmende (94) gegenüberliegenden Ende der Klemmfeder (60) befindet, wobei der Rastabschnitt (78) gegenüber dem Betätigungsschenkel (74) in Richtung des Haltegestells (20) abgewinkelt ist und wobei die Rastmittel an dem Rastabschnitt (26) angeordnet sind.
  11. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei das Haltegestell (20) im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und zwei seitliche Wangen (22a, 22b) aufweist, an welchen die Klemmfeder (60) schwenkbar gelagert ist und eine Basis aufweist, welche die beiden Wangen (22a, 22b) miteinander verbindet und wobei die Basis den Kontaktabschnitt (26) bildet.
  12. Kontaktklemme (10) nach Anspruch 11 wobei die Klemmfeder (60) zwei seitlich abgewinkelte Wangen (62a, 62b) aufweist, und die Lagerung (14) der Klemmfeder (60) an den seitlichen Wangen (62a, 62b) der Klemmfeder (60) und den seitlichen Wangen (22a, 22b) des U-förmigen Haltegestells (20) vorgesehen ist.
  13. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Haltegestell (20) und die Klemmfeder (60) zueinander komplementäre Anschlagsmittel (90a, 90b, 36a, 36b) aufweisen, welche in der geschlossenen Schwenkposition eine mechanische Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen der Lagerung (14) bilden.
  14. Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Haltegestell (20) ein festes in Einführrichtung (E) gerichtetes elektrisches Anschlusselement (28) auf der der Einführseite (12) des Leiterendes entgegengesetzten Seite aufweist und die Kontaktklemme (10) einen elektrischen Kontakt zwischen dem Leiterende (16) und dem Anschlusselement (28) herstellt.
  15. Verbinder (110) zum Anschließen eines Leiterendes, umfassend
    die Kontaktklemme (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche und ein dielektrisches Gehäuse (160), in dem die Kontaktklemme (10) beherbergt wird, wobei das Gehäuse (160) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und ein Halteteil (164), an welchem die Kontaktklemme (10) befestigt ist und ein hülsenförmiges Umgehäuseteil (162) aufweist, wobei der Umgehäuseteil (162) in montiertem Zustand das Halteteil (164) zumindest teilweise umschließt.
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