EP2917970B1 - Federkraftklemme mit einem betätigungsmittel - Google Patents

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EP2917970B1
EP2917970B1 EP13783518.7A EP13783518A EP2917970B1 EP 2917970 B1 EP2917970 B1 EP 2917970B1 EP 13783518 A EP13783518 A EP 13783518A EP 2917970 B1 EP2917970 B1 EP 2917970B1
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EP
European Patent Office
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spring
clamping
actuation
arm
angle
Prior art date
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Active
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EP13783518.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2917970A1 (de
Inventor
Stefan Aporius
Bernd Van Giesen
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.)
Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Original Assignee
Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Weidmueller Interface GmbH and Co KG filed Critical Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Publication of EP2917970A1 publication Critical patent/EP2917970A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2917970B1 publication Critical patent/EP2917970B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/4828—Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing
    • H01R4/48365—Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing with integral release means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48455—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar insertion of a wire only possible by pressing on the spring

Definitions

  • the present invention relates to a spring-loaded terminal according to the preamble of claim 1.
  • spring terminals There are a variety of different spring terminals known, which are provided for connecting an electrical conductor to an electrical component, for example to an electrical circuit board.
  • the decisive factor for such spring-loaded terminals is that they allow easy and quick fastening of an electrical conductor in the spring-loaded terminal and optionally also an easy and rapid release of the electrical conductor from the spring-loaded terminal.
  • the spring-loaded terminals must ensure safe contact of the electrical conductor with the electrical component.
  • electrical components are built smaller and smaller, so that the space available for the spring-loaded terminals space is getting smaller.
  • the spring-loaded terminals should therefore occupy as little space as possible.
  • the publication DE 10 2010 025 930 A1 discloses a spring terminal with an opening device with which a clamping leg of a clamping spring is pivotable so that a jammed in the spring terminal electrical conductor this is removable.
  • the opening device has legs, which are guided laterally of the clamping leg. To remove the electrical conductor therefore lateral widening of the clamping leg are required to which the opening device engages when opening the clamping spring. The depth of this spring clamp is therefore determined by the spacers and wider than the clamping leg.
  • the object of the invention is to provide a spring clamp, which allows easy and safe as well as quick attachment and detachment of an electrical conductor in the spring terminal, ensures a secure contact, and requires the smallest possible depth.
  • a spring terminal for connecting an electrical conductor, with a spring cage defining a terminal space in which a clamping spring is arranged for clamping the electrical conductor in the region of a terminal point, which has a Klemmfederarm, with which the conductor in the region Clamping point against the conductive spring cage or a busbar can be pressed
  • the spring terminal comprises an actuating means for actuating the clamping spring, which opens the terminal compartment in an operating direction by pressing an actuating head
  • the actuating means further comprises an elongated, preferably rectangular and preferably circumferentially closed passage through the conductor in the connection space and the terminal point is insertable
  • the actuating means has a contact surface, with which it preferably abuts flat when pressing the clamping spring and which angled i n is oriented at an angle ⁇ to the conductor insertion direction, and wherein the passage has an angularly oriented at an angle ⁇ to autismein foundedurgial surface over which conductors of
  • the actuating means preferably rests flat, in particular full surface, on the clamping spring, the depth of this spring terminal is very narrow buildable and very compact, so that in the direction of the pivot axis in a relatively dense space many of the connection devices can be accommodated, for example in a plug or a terminal , especially in a terminal block.
  • Opening can be done by the conductor itself or by pressing on the actuator.
  • the conductor itself it is advantageous that it acts on the clamping spring arm over the surface of the bushing and moves it. This makes it possible to put the contact surface very close to the free end of the clamping leg, so that the lever arm on Klemmfederarm when pressing to release the nip when removing the conductor can be quite long. The contact surface can thus extend to very close to the nip.
  • the Klemmfederarm is in this case of the basic state in which the electrical conductor is inserted into the spring-loaded terminal in a Einsschiebecardi, in the clamping state in which the electrical conductor is clamped in the spring terminal clamp, pivotable in a pivoting direction.
  • the pivoting of the clamping spring arm in the pivoting direction is preferably limited by a stop which is provided on the spring cage.
  • the actuating means comprises an actuating arm with a first arm part which is at a first angle to the clamping spring arm of the clamping spring.
  • the first angle is about 75 ° -90 °, preferably 85 ° - 90 °, so that the clamping spring arm is arranged approximately orthogonal to the first arm of the actuating means, which allows an advantageous introduction of force.
  • the actuating arm has a second arm part, which is arranged at a second angle to the first arm part.
  • the spring clamp is buildable so that the contact surface acts upon actuation to about half the length of the Klemmfederarms.
  • the actuating direction is arranged in a right or at least approximately right angle to the insertion direction.
  • the actuating arm has an actuating head.
  • an engagement for an actuating means in particular a screwdriver is provided on the actuating head.
  • the adjustment of the first and / or second angle allows adjustment of the operating height of the actuating means relative to the height of the spring-loaded terminal.
  • the arrangement of the second arm member at a second angle to the first arm member or causes the implementation is greater selectable compared to an actuating means, which arranged only the first approximately orthogonal to the clamping spring arm Arm part has.
  • electrical conductors with a larger conductor cross section can be arranged in the spring clip.
  • the spring-loaded terminal has a busbar with a contact tongue, which is arranged on a side wall of the spring cage.
  • the busbar is preferably made of a highly conductive material.
  • an inserted into the terminal compartment conductor is clamped in the clamping state between the clamping spring and the contact tongue, so that a secure contact between the electrical conductor and the busbar is made.
  • the contact tongues preferably extends into the bushing.
  • Fig. 1 the preferred spring cage 1 is shown. It is approximately U-shaped in cross-section and has a rear wall 11 and transversely to the rear wall 11 each have two side walls 12, 13, which are connected to each other via the rear wall 11. In addition, it has an advantageous, optional lower wall 14 transverse to the side walls 12, 13.
  • the rear wall 11, side walls 12, 13 and bottom wall 14 define a connection space 16 of the spring cage. 1
  • a clamping spring 2 On a side wall 13 of the spring cage 1, a clamping spring 2 is fixed.
  • the clamping spring 2 is approximately V-shaped. It is offered in the region of a bend about a pivot axis 20 and has a mounting arm 21, with which they the side wall 13 is arranged, as well as a Klemmfederarm 22, which projects into the connection space 16.
  • the clamping spring arm 21 is pivotable about the pivot spring axis 20 in and against a pivoting direction 63.
  • the Klemmfederarm 22 is adjusted during pivoting in the pivoting direction 63 against its restoring force, while it is returned to the pivoting direction 63 during pivoting.
  • the actuating means 3 which has a contact surface 31, with which it bears against the entire clamping spring arm 22 when actuated.
  • the actuating means 3 has an actuating arm 32 which connects an actuating head 33, on which the actuating means 3 can be actuated, to the contact surface 31.
  • the actuating arm 32 has a first arm part 321, which is arranged at a first angle 91 to the clamping spring arm 22.
  • the first arm portion 321 and the Klemmfederarm 22 are arranged approximately orthogonal to each other.
  • the actuating arm 32 has a second arm part 322, which is arranged at a second angle 92 to the first arm part 321.
  • a passage 34 is provided, through which an electrical conductor 4 in an insertion / insertion 61 in the connection space 16 of the spring cage 1 can be inserted.
  • connection space 16 it is pressed in the region of a nip against a busbar 5 or directly against the spring cage, which consists in the latter case of a highly conductive material, in particular metal.
  • the actuating head 33 here or preferably an engagement is provided which simplifies the actuation of the actuating means 3 with an actuating tool (not shown), for example a screwdriver.
  • the electrical conductor 4 shown has a wire 41, which is designed as a full conductor. In addition, it has a jacket 42.
  • the invention is also suitable for electrical conductors 4, which are designed as stranded conductors. If fuller conductors are used or contacted, the terminal point can be opened with them.
  • Fig. 1 (c) the arrangement of the clamping spring 2 and the actuating means 3 is shown schematically.
  • the angle between the insertion direction 61 and the arm part 321 is smaller here than a right angle.
  • this angle is between 50 ° and 60 °, here at 55 °.
  • the second angle 92 between the first and second arm part 321, 322 allows the spring-loaded terminal 1 to be constructed such that the contact surface 31 engages approximately half the length L of the clamping spring arm 22 when actuated.
  • the Fig. 2 shows the electrical conductor 4 when inserted into the spring-loaded terminal 10, the clamped in the spring terminal 10 electrical conductor 4, and the electrical conductor 4 during removal from the spring clamp 10th
  • Fig. 1 Opposite the Fig. 1 is in the Fig. 2 on the spring cage 1 also a bus bar 5 is arranged.
  • the bus bar 5 is integrally formed and has a base 51 and a contact tongue 52, and here two contact feet 53.
  • the base 51 extends approximately parallel to the lower wall 14 of the spring cage 1, while the contact tongue 52 is provided transversely to the base 51, and in Terminal space 16 is arranged on the clamping spring 2 opposite side wall 12 of the clamping cage 1.
  • Fig. 2 (a) shows the insertion of the electrical conductor 4 in the spring-loaded terminal 10th
  • the clamping spring 2 is initially in the ground state G.
  • the insertion takes place in a Einschiebecardi 61st
  • the electrical conductor 4 is guided through the passage 34 of the actuating means 3.
  • the bushing 34 lies in the insertion direction in front of or above the clamping spring arm 2.
  • the conductor diameter is corresponding or very small, it can be passed through the passage 34 and act directly on the Klemmfederarm 22, wherein he presses the Klemmfederarm, thereby opening the nip.
  • the Klemmfederarm 22 is pivoted against its restoring force in the pivoting direction 63 until it is between an open end 221 (s. Fig. 1 (b) ) of the Klemmfederarms 22 and the contact tongue 52 is arranged. Due to the restoring force of the clamping spring 2, the electrical conductor 4 is clamped in this clamping state K against the pivoting direction 63 between the Klemmfederarm 22 and the contact tongue 52. He is at the contact tongue 52 and contacted them electrically.
  • the conductor 4 first encounters, during insertion, an area 35 of the lead-through 34 which is angled at an angle ⁇ to the conductor insertion direction 61, via which conductor 4 then "indirectly” presses on the clamping spring arm 22, whereby it is pressed down, whereby the clamping point opens, so that the conductor 4 can be guided further into the nip.
  • the actuating means 3 is moved by the conductor 4 with.
  • the passage 34 is preferably circumferentially closed so that it is particularly stable. This is not mandatory.
  • the web 30 limits it to the side facing away from the actuating head 33 lying side of the actuating means. 3
  • Fig. 2 (a) shows the jammed in the spring terminal 10 electrical conductor 4.
  • the clamping spring 2 is thereby in the clamping state K.
  • the angle ⁇ is preferably - but not mandatory - between 15 and 50 °. Here it is 32 °.
  • actuating means 3 is provided.
  • Fig. 2 (c) shows the removal on actuation of the actuating means 3.
  • the clamping spring 2 is pivoted against its restoring force in the pivot direction 63 and is therefore in the release state ⁇ . It is visible that the pivoting is limited by a stop 15 of the spring cage 1, which projects into the connection space 16.
  • the open end 221 of the Klemmfederarms 22 is no longer on the electrical conductor 4, so that it is the spring terminal 10 in a removal direction 62 against the insertion direction 61 can be removed.
  • Fig. 3 shows an interior 81 of a housing 8 of the spring-loaded terminal 1.
  • the clamping spring 2 the busbar 5 and the actuating means 3 of Fig. 2 arranged.
  • an insertion opening 82 is provided for insertion of the electrical conductor 4.
  • the housing 8 has a guide channel 83 for the actuating means 3.
  • a tongue 84 is arranged at the insertion opening 82, which limits a displacement of the actuating means 3, so that the bushing 34 is arranged in the ground state G of the clamping spring 2 below the insertion opening 82.
  • the electrical conductor 4 is guided automatically when inserted into the spring-loaded terminal 10 through the passage 34.
  • the clamping spring 2 has everywhere about the same width B (s. Fig. 2 (a) ) on. This width B is therefore decisive for the overall depth T of the spring-loaded terminal 10.
  • the bus bar 5 at its free end on the contact tongue 52, which is arranged on a side wall of the spring cage 1, wherein the contact tongue 52 and / or the side wall of the spring cage into the passage 34 protrude.
  • the width of the contact tongue 52 and the side wall of the spring cage 1, in each case in the region which projects into or through the passage 34, is smaller than in each case below the passage 34.
  • the passage 34 can slide so well on the contact tongue 52 and guide the actuating element or means 3 in this area with.
  • the implementation has two parallel aligned webs 36, 37, which are connected by the web 30 on the one hand and by the other actuator arm 32 on the other hand with each other.
  • the clamping spring 2 preferably protrudes with its bend beyond the upper edge of the clamping cage or spring cage 11, so that it can be made relatively short in the insertion direction.
  • an operating height H of the actuating head 33 can be adjusted by adjusting the first and / or second angle 91, 92.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federkraftklemme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist eine Vielzahl an verschiedensten Federkraftklemmen bekannt, die zum Anschluss eines elektrischen Leiters an eine elektrische Komponente, beispielsweise an eine elektrische Leiterplatte vorgesehen sind. Maßgeblich für solche Federkraftklemmen ist es, dass sie ein leichtes und schnelles Befestigen eines elektrischen Leiters in der Federkraftklemme und gegebenenfalls ein ebenso leichtes und schnelles Lösen des elektrischen Leiters aus der Federkraftklemme ermöglichen. Die Federkraftklemmen müssen einen sicheren Kontakt des elektrischen Leiters mit der elektrischen Komponente gewährleisten. Zudem besteht die Tendenz, dass elektrische Komponenten immer kleiner gebaut werden, so dass der für die Federkraftklemmen zur Verfügung stehende Bauraum immer kleiner wird. Die Federkraftklemmen sollen daher möglichst wenig Bauraum einnehmen.
  • Die Druckschrift DE 10 2010 025 930 A1 offenbart eine Federkraftklemme mit einer Öffnereinrichtung, mit der ein Klemmschenkel einer Klemmfeder so verschwenkbar ist, dass ein in der Federkraftklemme verklemmter elektrischer Leiter dieser entnehmbar ist. Die Öffnereinrichtung weist Schenkel auf, die seitlich des Klemmschenkels geführt sind. Zum Entnehmen des elektrischen Leiters sind daher seitliche Verbreiterungen des Klemmschenkels erforderlich, an die die Öffnereinrichtung beim Öffnen der Klemmfeder angreift. Die Bautiefe dieser Federkraftklemme ist daher durch die Verbreiterungen bestimmt und breiter als der Klemmschenkel.
  • Zum Stand der Technik sei ferner die WO 2010/049197 A1 und DE-A1-2826978 genannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Federkraftklemme zu schaffen, die ein leichtes und sicheres sowie auch schnelles Befestigen und Lösen eines elektrischen Leiters in der Federkraftklemme ermöglicht, einen sicheren Kontakt gewährleistet, und die eine möglichst kleine Bautiefe erfordert.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Federkraftklemme zum Anschluss eines elektrischen Leiters, mit einem Federkäfig, der einen Anschlussraum begrenzt, in dem eine Klemmfeder zum Verklemmen des elektrischen Leiters im Bereich einer Klemmstelle angeordnet ist, welche einen Klemmfederarm aufweist, mit welcher der Leiter im Bereich der Klemmstelle gegen den leitenden Federkäfig oder eine Stromschiene drückbar ist, wobei die Federkraftklemme ein Betätigungsmittel zum Betätigen der Klemmfeder umfasst, welches durch Drücken eines Betätigungskopfes in einer Betätigungsrichtung den Anschlussraum öffnet, wobei ferner das Betätigungsmittel eine längliche, vorzugsweise rechteckige sowie vorzugsweise umfangsgeschlossene Durchführung aufweist, durch die der Leiter in den Anschlussraum und dessen Klemmstelle einführbar ist, wobei zudem das Betätigungsmittel eine Anlagefläche aufweist, mit der es beim Betätigen der Klemmfeder an dieser vorzugsweise flächig anliegt und welche winklig in einem Winkel α zur Leitereinführrichtung ausgerichtet ist, und wobei die Durchführung eine winklig in einem Winkel β zur Leitereinführrichtung ausgerichtete Fläche aufweist, über welche Leiter eines Mindestquerschnitts beim Einführen in die Klemmstelle auf den Klemmfederarm drücken, wodurch sich die Klemmstelle öffnet, so dass der Leiter bis in die Klemmstelle führbar ist.
  • Da das Betätigungsmittel vorzugsweise flächig, insbesondere vollflächig, an der Klemmfeder anliegt, ist die Bautiefe dieser Federkraftklemme sehr schmal baubar und sehr kompakt ausgestaltet, so dass in Richtung der Schwenkachse auf relativ dichtem Raum viele der Anschlussvorrichtungen unterbringbar sind, beispielsweise in einem Stecker oder einer Klemme, insbesondere auch in einer Anschlussleiste.
  • Zudem erfolgt stets ein sicheres Öffnen. Das Öffnen kann durch den Leiter selbst erfolgen oder durch Druck auf den Betätiger. Wenn der Leiter selbst zum Öffnen der Klemmstelle genutzt wird, ist vorteilhaft, dass er über die Fläche der Durchführung auf den Klemmfederarm wirkt und diesen bewegt. Dies ermöglicht es, die Anlagefläche sehr nah an das freie Ende des Klemmschenkels heranzulegen, so dass der Hebelarm am Klemmfederarm beim Betätigen zum Lösen der Klemmstelle beim Entnehmen des Leiters recht lang sein kann. Die Anlagefläche kann sich derart bis sehr nah an die Klemmstelle heran erstrecken.
  • Der Klemmfederarm ist dabei von dem Grundzustand, in dem der elektrische Leiter in die Federkraftklemme in eine Einsschieberichtung einschiebbar ist, in den Klemmzustand, in dem der elektrische Leiter in der Federkraftklemme verklemmt ist, in eine Schwenkrichtung verschwenkbar. Das Verschwenken des Klemmfederarms in die Schwenkrichtung ist bevorzugt durch einen Anschlag, der am Federkäfig vorgesehen ist, begrenzt.
  • Besonders bevorzugt umfasst das Betätigungsmittel einen Betätigungsarm mit einem ersten Armteil, der in einem ersten Winkel zum Klemmfederarm der Klemmfeder ist. Ganz besonders bevorzugt beträgt der erste Winkel etwa 75°-90°, vorzugsweise 85° - 90°, so dass der Klemmfederarm etwa orthogonal zum ersten Armteil des Betätigungsmittels angeordnet ist, was eine vorteilhafte Krafteinleitung erlaubt.
  • Weiterhin bevorzugt weist der Betätigungsarm einen zweiten Armteil auf, der in einem zweiten Winkel zum ersten Armteil angeordnet ist. Dadurch ist die Federkraftklemme so baubar, dass die Anlagefläche beim Betätigen auf etwa der halben Länge des Klemmfederarms angreift.
  • Diese Anordnungen ermöglichen zudem besonders einfach die Einstellung eines geeigneten Winkels zwischen der Betätigungsrichtung des Betätigungsmittels und der Einschieberichtung des elektrischen Leiters in die Federkraftklemme. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Betätigungsrichtung in einem rechten oder jedenfalls etwa rechten.Winkel zur Einschieberichtung angeordnet.
  • Zum Betätigen des Betätigungsmittels insbesondere zum Herausnehmen eines Leiters weist der Betätigungsarm einen Betätigungskopf auf. Vorzugsweise ist am Betätigungskopf ein Eingriff für ein Betätigungsmittel, insbesondere einen Schraubendreher vorgesehen. Das Anpassen des ersten und/oder zweiten Winkels ermöglicht eine Einstellung der Betätigungshöhe des Betätigungsmittels relativ zur Bauhöhe der Federkraftklemme.
  • Die Anordnung des zweiten Armteils in einem zweiten Winkel zum ersten Armteil oder bewirkt, dass die Durchführung größer wählbar ist im Vergleich zu einem Betätigungsmittel, das nur den ersten etwa orthogonal zum Klemmfederarm angeordneten Armteil aufweist. Dadurch sind elektrische Leiter mit größerem Leiterquerschnitt in der Federklemme anordbar.
  • Weiterhin bevorzugt weist die Federkraftklemme eine Stromschiene mit einer Kontaktzunge auf, die an einer Seitenwand des Federkäfigs angeordnet ist. Die Stromschiene ist bevorzugt aus einem gut leitfähigen Material hergestellt. Besonders bevorzugt ist ein in den Anschlussraum eingeschobener Leiter im Klemmzustand zwischen der Klemmfeder und der Kontaktzunge verklemmt, so dass ein sicherer Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter und der Stromschiene hergestellt ist. Hierzu ragt die Kontaktzungen vorzugsweise bis in die Durchführung hinein.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei weitere Vorteile der Erfindung deutlich werden. Es zeigt:
    • Fig. 1
    in (a) und (b) verschiedene perspektivische Ansichten des Federkäfigs mit der Klemmfeder und dem Betätigungsmittel, und in (c) eine schematische Seitenansicht der Klemmfeder und des Betätigungsmittels;
    Fig. 2
    verschiedene perspektivische Ansichten des Federkäfigs mit der Klemmfeder, der Stromschiene und dem Betätigungsmittel, wobei die Klemmfeder in (a) - (c) im Grundzustand, im Klemmzustand und im Lösezustand gezeigt ist;
    Fig. 3
    in (a) - (c) eine perspektivische Ansicht der Federkraftklemme im Grundzustand, im Klemmzustand sowie im Lösezustand der Klemmfeder.
  • In Fig. 1 ist der bevorzugte Federkäfig 1 dargestellt. Er ist im Querschnitt etwa U- förmig ausgebildet und weist eine Rückwand 11 und quer zur Rückwand 11 jeweils zwei Seitenwände 12, 13 auf, die über die Rückwand 11 miteinander verbunden sind. Zudem weist er quer zu den Seitenwänden 12, 13 eine vorteilhafte, optionale Unterwand 14 auf. Die Rückwand 11, Seitenwände 12, 13 und Unterwand 14 begrenzen einen Anschlussraum 16 des Federkäfigs 1.
  • An einer Seitenwand 13 des Federkäfigs 1 ist eine Klemmfeder 2 festgelegt. Die Klemmfeder 2 ist etwa V- förmig ausgebildet. Sie ist im Bereich einer Biegung um eine Schwenkachse 20 geboten und weist einen Befestigungsarm 21 auf, mit dem sie an der Seitenwand 13 angeordnet ist, sowie einen Klemmfederarm 22, der in den Anschlussraum 16 hineinragt.
  • Der Klemmfederarm 21 ist um die Schwenkfederachse 20 in und gegen eine Schwenkrichtung 63 verschwenkbar. Dabei wird der Klemmfederarm 22 beim Verschwenken in die Schwenkrichtung 63 gegen seine Rückstellkraft verstellt, während er beim Verschwenken gegen die Schwenkrichtung 63 zurückgestellt wird.
  • Dargestellt ist zudem ein Betätigungsmittel 3, das eine Anlagefläche 31 aufweist, mit der es bei einem Betätigen vollflächig am Klemmfederarm 22 anliegt. Das Betätigungsmittel 3 weist einen Betätigungsarm 32 auf, der einen Betätigungskopf 33, an dem das Betätigungsmittel 3 betätigbar ist, mit der Anlagefläche 31 verbindet. Der Betätigungsarm 32 weist einen ersten Armteil 321 auf, der in einem ersten Winkel 91 zum Klemmfederarm 22 angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Armteil 321 und der Klemmfederarm 22 etwa orthogonal zueinander angeordnet.
  • Zudem weist der Betätigungsarm 32 einen zweiten Armteil 322 auf, der in einem zweiten Winkel 92 zum ersten Armteil 321 angeordnet ist.
  • In diesem zweiten Armteil 322 ist eine Durchführung 34 vorgesehen, durch die ein elektrischer Leiter 4 in einer Einführrichtung/Einsteckrichtung 61 in den Anschlussraum 16 des Federkäfigs 1 einschiebbar ist.
  • Im Anschlussraum 16 wird er im Bereich einer Klemmstelle gegen eine Stromschiene 5 oder direkt gegen den Federkäfig gedrückt, der im letzteren Fall aus einem gut leitenden Material, insbesondere Metall, besteht.
  • Am Betätigungskopf 33 ist hier bzw. vorzugsweise ein Eingriff vorgesehen, der das Betätigen des Betätigungsmittels 3 mit einem Betätigungswerkzeug (nicht gezeigt), beispielsweise einem Schraubendreher, vereinfacht.
  • Der gezeigte elektrische Leiter 4 weist eine Ader 41 auf, die als Vollleiter ausgebildet ist. Außerdem weist er eine Ummantelung 42 auf.
  • Die Erfindung eignet sich aber auch für elektrische Leiter 4, die als Litzenleiter ausgebildet sind. Werden Volleiter verwendet bzw. kontaktiert, kann mit ihnen selbst die Klemmstelle geöffnet werden.
  • In Fig. 1 (c) ist die Anordnung der Klemmfeder 2 und des Betätigungsmittels 3 schematisch gezeigt.
  • Sichtbar ist, dass die etwa lotrechte Anordnung des ersten Armteils 321 zum Klemmfederarm 22 sowie der zweite Winkel 92 zwischen dem ersten Armteil 321 und zweiten Armteil 322 die Einstellung eines Winkels (nicht gezeigt) zwischen der Betätigungsrichtung 7 des Betätigungsmittels 3 und der Einschieberichtung 61 des elektrischen Leiters 4 in die Federkraftklemme 1 ermöglicht.
  • Der Winkel zwischen der Einschieberichtung 61 und dem Armteil 321 ist hier kleiner als ein rechter Winkel. Vorteilhaft liegt dieser Winkel zwischen 50° und 60°, hier bei 55°.
  • Weiterhin ermöglicht der zweite Winkel 92 zwischen dem ersten und zweiten Armteil 321, 322, dass die Federkraftklemme 1 so baubar ist, dass die Anlagefläche 31 beim Betätigen auf etwa der halben Länge L des Klemmfederarms 22 angreift.
  • Die Fig. 2 zeigt den elektrischen Leiter 4 beim Einschieben in die Federkraftklemme 10, den in der Federkraftklemme 10 verklemmten elektrischen Leiter 4, sowie den elektrischen Leiter 4 beim Entnehmen aus der Federkraftklemme 10.
  • Gegenüber der Fig. 1 ist in der Fig. 2 am Federkäfig 1 zudem eine Stromschiene 5 angeordnet.
  • Die Stromschiene 5 ist einstückig gebildet und weist eine Grundfläche 51 und eine Kontaktzunge 52 auf, sowie hier zwei Kontaktfüße 53. Die Grundfläche 51 erstreckt sich etwa parallel der Unterwand 14 des Federkäfigs 1, während die Kontaktzunge 52 quer zur Grundfläche 51 vorgesehen ist, und im Anschlussraum 16 an der der Klemmfeder 2 gegenüber liegenden Seitenwand 12 des Klemmkäfigs 1 angeordnet ist.
  • Fig. 2 (a) zeigt das Einschieben des elektrischen Leiters 4 in die Federkraftklemme 10.
  • Die Klemmfeder 2 befindet sich dabei zunächst im Grundzustand G. Das Einschieben erfolgt in eine Einschieberichtung 61.
  • Dabei wird der elektrische Leiter 4 durch die Durchführung 34 des Betätigungsmittels 3 geführt. Die Durchführung 34 liegt in Steckrichtung vor bzw. oberhalb des Klemmfederarms 2.
  • Ist der Leiterdurchmesser entsprechend bzw. sehr klein, kann er durch die Durchführung 34 hindurch geführt werden und direkt auf den Klemmfederarm 22 einwirken, wobei er den Klemmfederarm herunterdrückt, wodurch sich die Klemmstelle öffnet.
  • Dabei wird der Klemmfederarm 22 gegen seine Rückstellkraft in die Schwenkrichtung 63 verschwenkt, bis er zwischen einem offenen Ende 221 (s. Fig. 1 (b)) des Klemmfederarms 22 und der Kontaktzunge 52 angeordnet ist. Aufgrund der Rückstellkraft der Klemmfeder 2 wird der elektrische Leiter 4 in diesem Klemmzustand K gegen die Schwenkrichtung 63 zwischen dem Klemmfederarm 22 und der Kontaktzunge 52 verklemmt. Dabei liegt er an der Kontaktzunge 52 an und kontaktiert diese elektrisch.
  • Ist der Durchmesser des Leiters 34 dagegen so groß, dass er nicht direkt durch die Durchführung 34 führbar ist, trifft der Leiter 4 zunächst beim Einschieben auf eine winklig in einem Winkel β zur Leitereinführrichtung 61 ausgerichtete Fläche 35 der Durchführung 34 auf, über welche der Leiter 4 dann "indirekt" auf den Klemmfederarm 22 drückt, wodurch dieser herunter gedrückt wird, wodurch sich die Klemmstelle öffnet, so dass der Leiter 4 weiter in die Klemmstelle führbar ist. Dabei wird das Betätigungsmittel 3 vom Leiter 4 mit bewegt. Diese Funktionalität ist besonders vorteilhaft. Die Durchführung 34 ist vorzugsweise umfangsgeschlossen, so dass sie besonders stabil ist. Dies ist aber nicht zwingend. Der Steg 30 begrenzt sie an der vom Betätigungskopf 33 abgewandten liegenden Seite des Betätigungsmittels 3.
  • Fig. 2 (a) zeigt den in der Federkraftklemme 10 verklemmten elektrischen Leiter 4. Die Klemmfeder 2 befindet sich dabei im Klemmzustand K. Der Winkel β liegt vorzugsweise - aber nicht zwingend - zwischen 15 und 50°. Hier liegt er bei 32°.
  • Analoges gilt für den Winkel a zwischen der Anlagefläche 31 des Steges zum Klemmfederarm 22 hin und der Einsteckrichtung 61. Vorzugsweise soll dieser Winkel dem Neigungswinkel des Klemmfederarmes 22 zur Einführrichtung des Leiters (61) entsprechen. Es kann also auch vorteilhaft gelten: α = β. Dann ist der entsprechende Steg 30 an der Durchführung 34 mit den beiden Flächen 31 und 35 ein Flachsteg.
  • Auch zum Entnehmen des elektrischen Leiters 4 aus der Federkraftklemme 10 ist das Betätigungsmittel 3 vorgesehen. Fig. 2 (c) zeigt das Entnehmen beim Betätigen des Betätigungsmittels 3. Die Klemmfeder 2 ist dabei gegen ihre Rückstellkraft in die Schwenkrichtung 63 verschwenkt und befindet sich daher im Lösezustand Ö. Sichtbar ist, dass das Verschwenken durch einen Anschlag 15 des Federkäfigs 1, der in den Anschlussraum 16 hineinragt, begrenzt ist.
  • Im Lösezustand Ö liegt das offene Ende 221 des Klemmfederarms 22 nicht mehr am elektrischen Leiter 4 an, so dass dieser der Federkraftklemme 10 in eine Entnahmerichtung 62 gegen die Einschieberichtung 61 entnehmbar ist.
  • Fig. 3 zeigt einen Innenraum 81 eines Gehäuses 8 der Federkraftklemme 1. Im Innenraum 81 sind der Federkäfig 1, die Klemmfeder 2, die Stromschiene 5 und das Betätigungsmittel 3 der Fig. 2 angeordnet.
  • Zum Einführen des elektrischen Leiters 4 ist eine Einführöffnung 82 vorgesehen. Zudem weist das Gehäuse 8 einen Führungskanal 83 für das Betätigungsmittel 3 auf. Weiterhin ist an der Einführöffnung 82 eine Zunge 84 angeordnet, die ein Verschieben des Betätigungsmittels 3 begrenzt, so dass die Durchführung 34 im Grundzustand G der Klemmfeder 2 unterhalb der Einführöffnung 82 angeordnet ist. Dadurch wird der elektrische Leiter 4 beim Einschieben in die Federkraftklemme 10 automatisch durch die Durchführung 34 geführt.
  • Die Klemmfeder 2 weist überall etwa dieselbe Breite B (s. Fig. 2 (a)) auf. Diese Breite B ist daher für die Bautiefe T der Federkraftklemme 10 maßgeblich.
  • Wie ferner zu erkennen, weist die Stromschiene 5 an ihrem freien Ende die Kontaktzunge 52 auf, die an einer Seitenwand des Federkäfigs 1 angeordnet, wobei die Kontaktzunge 52 und/oder die Seitenwand des Federkäfigs in die Durchführung 34 hinein ragen. Vorzugsweise sind dabei die Baubreite der Kontaktzunge 52 und der Seitenwand des Federkäfigs 1, jeweils in dem Bereich, der in die Durchführung 34 hinein oder durch diese hindurch ragt, kleiner als jeweils unterhalb der Durchführung 34 liegt. Die Durchführung 34 kann derart gut an der Kontaktzunge 52 gleiten und das Betätigungselement bzw. -mittel 3 in diesem Bereich mit führen. Vorzugsweise weist die Durchführung dazu zwei parallele zueinander ausgerichtete Stege 36, 37 auf, welche durch den Steg 30 einerseits und durch den übrigen Betätigungsarm 32 andererseits miteinander verbunden sind.
  • Wie zu erkennen, ragt die Klemmfeder 2 vorzugsweise mit ihrer Biegung über den hier oberen Rand des Klemmkäfigs bzw. Federkäfigs 11 hinaus, so dass dieser in Einsteckrichtung relativ kurz ausgestaltet werden kann.
  • Sichtbar ist zudem, dass eine Betätigungshöhe H des Betätigungskopfes 33 durch Anpassen des ersten und/oder zweiten Winkels 91, 92 anpassbar ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Federkäfig
    11
    Rückwand
    12, 13
    Seitenwände
    14
    Unterwand
    15
    Anschlag
    16
    Anschlussraum
    2
    Klemmfeder
    20
    Schwenkachse
    21
    Befestigungsfederarm
    22
    Klemmfederarm
    G
    Grundzustand der Klemmfeder
    K
    Klemmzustand der Klemmfeder
    Ö
    Lösezustand der Klemmfeder
    3
    Betätigungsmittel
    30
    Steg
    31
    Anlagefläche
    32
    Betätigungsarm
    321
    Erster Armteil
    322
    Zweiter Armteil
    33
    Betätigungskopf
    331
    Eingriff
    34
    Durchgriff
    35
    Fläche
    36, 37
    Steg
    4
    Elektrischer Leiter
    41
    Ader
    42
    Ummantelung
    5
    Stromschiene
    51
    Grundfläche
    52
    Kontaktzunge
    53
    Kontaktfüße
    61
    Einsteckrichtung
    62
    Entnahmerichtung
    64
    Schwenkrichtung
    7
    Betätigungsrichtung
    8
    Gehäuse
    81
    Innenraum
    82
    Einstecköffnung
    83
    Führungskanal
    84
    Zunge
    91
    Erster Winkel
    92
    Zweiter Winkel
    93
    Dritter Winkel
    10
    Federkraftklemme
    T
    Bautiefe der Federkraftklemme
    H
    Betätigungshöhe
    L
    Länge der Klemmfeder
    α
    Winkel
    β
    Winkel

Claims (9)

  1. Federkraftklemme (10) zum Anschluss eines elektrischen Leiters (4),
    a. mit einem Federkäfig (1), der einen Anschlussraum (16) begrenzt, in dem eine Klemmfeder (2) zum Verklemmen des elektrischen Leiters (4) im Bereich einer Klemmstelle angeordnet ist, welche einen Klemmfederarm (22) aufweist, mit welcher der Leiter (4) im Bereich der Klemmstelle gegen den leitenden Federkäfig oder eine Stromschiene drückbar ist,
    b. wobei die Federklemme (10) ein Betätigungsmittel (3) zum Betätigen der Klemmfeder umfasst, welches durch Drücken eines Betätigungskopfes (33) in einer Betätigungsrichtung (7) den Anschlussraum (16) öffnet, wobei
    c. das Betätigungsmittel (3) eine längliche, vorzugsweise rechteckige sowie vorzugsweise umfangsgeschlossene Durchführung (34) aufweist, durch die der Leiter (4) in den Anschlussraum (16) und dessen Klemmstelle einführbar ist,
    d. das Betätigungsmittel (3) eine Anlagefläche (31) aufweist, mit der es beim Betätigen der Klemmfeder (2) an dieser vorzugsweise flächig anliegt und welche winklig in einem Winkel α zur Leitereinführrichtung (61) ausgerichtet ist, und dadurch gekennzeichnet, dass
    e. die Durchführung eine winklig in einem Winkel β zur Leitereinführrichtung (61) ausgerichtete Fläche (35) aufweist, über welche Leiter (4) eines Mindestquerschnitts beim Einführen in die Klemmstelle auf den Klemmfederarm (22) drücken, wodurch sich die Klemmstelle öffnet, so dass der Leiter (4) in die Klemmstelle führbar ist.
  2. Federkraftklemme (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (3) einen Betätigungsarm (32) mit einem ersten Armteil (321) umfasst, der in einem ersten Winkel (91) zur Klemmfeder (2) angeordnet ist.
  3. Federkraftklemme (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (91) etwa 75°- 90°, vorzugsweise 85°-90° beträgt.
  4. Federkraftklemme (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm (3) einen zweiten Armteil (322) umfasst, der in einem zweiten Winkel (92) zum ersten Armteil (321) angeordnet ist.
  5. Federkraftklemme (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Armteil (32) die Durchführung (34) vorgesehen ist, durch die der elektrische Leiter (4) in den Anschlussraum (16) einführbar ist.
  6. Federkraftklemme (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmfederarm (22) durch Betätigen des Betätigungsmittels (3) in eine Betätigungsrichtung (7) vom Klemmzustand (K) in einen Lösezustand (Ö) verschwenkbar ist, in dem der elektrische Leiter (4) der Federkraftklemme (10) entnehmbar ist.
  7. Federkraftklemme (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsrichtung (7) in einem Winkel, vorzugsweise in einem rechten Winkel zur Einsteckrichtung (61) angeordnet ist.
  8. Federkraftklemme (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraftklemme die Stromschiene mit einer Kontaktzunge aufweist, die an einer Seitenwand des Federkäfigs angeordnet ist und dass die Kontaktzunge und/oder die Seitenwand des Federkäfigs in die Durchführung (34) hinein ragen.
  9. Federkraftklemme (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihr ein Gehäuse (8) zugeordnet ist, wobei in einem Innenraum (81) des Gehäuses der Federkäfig 1, die Klemmfeder (2), die Stromschiene (5) und das Betätigungsmittel (3) bis auf dessen Betätigungskopf (33) angeordnet sind, so dass das Betätigungsmittel von außen zugänglich ist und dass das Gehäuse (8) einen Führungskanal (83) für das Betätigungsmittel (3) aufweist.
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