EP2987205A1 - Federkraftklemmelement mit schwenkhebel - Google Patents

Federkraftklemmelement mit schwenkhebel

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EP2987205A1
EP2987205A1 EP14716868.6A EP14716868A EP2987205A1 EP 2987205 A1 EP2987205 A1 EP 2987205A1 EP 14716868 A EP14716868 A EP 14716868A EP 2987205 A1 EP2987205 A1 EP 2987205A1
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EP
European Patent Office
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spring
clamping
clamping element
spring force
leg
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Application number
EP14716868.6A
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EP2987205B1 (de
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Stefan Aporius
Constantin Classen
Dirk Hanke
Sascha Nolte
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Original Assignee
Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2987205B1 publication Critical patent/EP2987205B1/de
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/633—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for disengagement only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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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
    • H01R4/4819—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 the spring shape allowing insertion of the conductor end when the spring is unbiased
    • H01R4/4821—Single-blade spring
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    • H01R4/4828—Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing
    • H01R4/483—Pivoting arrangements, e.g. lever pushing on the spring
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    • 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
    • H01R4/4846—Busbar details

Definitions

  • the present invention relates to a spring force clamping element having a pivot lever for opening a nip, so that an electrical conductor is easily inserted and / or released in the spring force clamping element.
  • Spring-loaded clamping elements have clamping springs, which are provided for clamping the electrical conductor inserted in the spring clip.
  • the electrical conductors are, for example, solid wire conductors, stranded conductors or sleeves in which stranded conductors are jammed in order to protect the strands from damage.
  • the wires of the conductors are usually made of a copper-containing metal or copper and soft in comparison to the spring steel used for spring clamps. The miniaturization of electronics requires new, space-saving concepts.
  • the document US 8,262,422 B1 discloses a spring-loaded clamping element, in which an electrical conductor is clamped at a clamping point in a spring housing between a busbar and a spring leg.
  • the spring leg is pivotable about an axis.
  • the spring leg has an extension, on the outer edge of a web is provided which engages in a groove of a pivotable about the same axis lever. As a result, the spring leg is pivotable with the lever against its restoring force and the electrical conductor can be removed from the spring housing.
  • the object of the invention is to provide an alternative spring clamp, which requires less space, especially less depth, the jamming of an electrical conductor in the spring force clamping well and ensures easy opening of the nip allows.
  • a spring force clamping element which has a spring housing, which has an insertion region for insertion of an electrical conductor, wherein in the spring housing a busbar and a clamping spring are arranged so that an inserted through the insertion in the spring housing electrical conductor at a nip between the Clamping spring and the busbar is clamped, wherein the spring force clamping element also has a pivot lever which is pivotable about a pivot axis for opening the nip in a pivoting direction, and having a geometry which presses the clamping spring in opening the nip in the pivoting direction.
  • Such a spring force clamping element is preferably used as a circuit board clamp.
  • the spring force clamping element is characterized in that the system geometry is arranged between an insertion region of the spring housing and the clamping spring.
  • the system geometry is arranged in the interior of the spring housing.
  • the clamping spring therefore does not have to be wider than required for the conductor diameter of the electrical conductor which can be clamped in the spring force clamping element.
  • the overall depth of the spring force clamping element can be adapted to the conductor diameter.
  • the insertion region is preferably funnel-shaped or cylindrical. Further preferably, the investment geometry is designed as a contact surface. There are but also preferred other forms of insertion and / or investment geometry.
  • the clamping spring has a clamping leg, which is provided pivotably about the pivot axis.
  • it also has a support leg, which is supported during pivoting of the clamping leg on the spring housing and / or on a clamping cage.
  • the clamping spring is designed as a leaf spring. Most preferably, it is made of a spring steel.
  • the system geometry is at least partially flat on the clamping leg at least when opening the nip. In the area of the system geometry, the force acting on the clamping leg is thereby distributed evenly on this.
  • the pivot lever preferably has an axial side and an actuating side, wherein the system geometry is arranged between the axial side and the actuating side. It is advantageously designed approximately U-shaped, so that it can be integrated well and compactly into the construction.
  • the pivot lever is mounted on its axial side. It is preferable for it to have a steering knuckle. He also prefers his
  • Actuation side on an actuating leg is semicircular. As a result, over the operating angle approximately rectilinear operation is possible.
  • the system geometry is arranged between the axial side and the actuating side. As a result, an open end of the clamping leg when opening the nip is freely movable, whereby the removal of the electrical conductor is easy.
  • the pivot lever is preferably rotatably mounted on the steering knuckle about the pivot axis.
  • an actuating surface is provided on the actuating limb. As a result, the lever travel is formed as large as possible and the force required to operate the clamping leg low. It is preferred that the actuation surface is designed for tool-less actuation and / or for actuation with an actuation tool.
  • the clamping leg preferably has a first kink at the open end, and a second kink in the region of the investment geometry.
  • the clamping limb between the first kink and the second kink extends almost transversely to a jammed electrical conductor or a conductor insertion direction. This allows a lower height.
  • an angle between the clamping leg and the electrical conductor is formed blunt by the first bend and the jammed electrical conductor can not be pulled out of the spring force clamping element and securely clamped.
  • a guide contour is provided on the pivot lever, which is arranged in an assembled state of the spring force clamping element between the clamping leg and a support leg of the clamping spring.
  • the guide contour is therefore arranged in the interior of the spring housing and does not increase the overall depth.
  • a guide groove for the clamping spring is formed between the system geometry and the guide contour.
  • FIG. 1 in a perspective view of the spring force clamping element in an exploded view;
  • Fig. 2 in (a) - (c) side views of the spring force clamping element and in (d) - (f) perspective views of the spring force clamping element, showing a front side of the spring force clamping element of Fig. 1, wherein in (a) and (d) respectively Pivot lever is not shown for reasons of clarity, wherein in (b) and (e) each of the pivot lever is indicated by dashed lines, and wherein in (c) and (f) the pivot lever is shown,
  • Fig. 3 in (b) is a side view of the spring-loaded clamping element and in (a), (c) and
  • FIG. 1 respectively are perspective views of the spring-loaded clamping element, which show a front side of FIG. 2 opposite back of the spring force clamping element of FIG. 1, wherein a rear wall of a clamping cage of the spring force clamping element in (a) not, in (b) and (c) by dashed lines, and shown in (d); and
  • FIG. 1 (a) and (c) respectively show the clamping spring and the pivoting lever of the spring force clamping element of FIG. 1 without spring housing and clamping cage, and (b) and (d) the clamping spring, the pivoting lever and the clamping cage of the spring force clamping element of FIG. 1 without spring housing, respectively in perspective views of the back.
  • the spring force clamping element 1 has a spring housing 2 with an inner space 20 in which a clamping cage 3 is arranged.
  • the invention also includes spring force clamping elements (not shown), which have no clamping cage 3 but only a separate busbar (not shown).
  • the clamping cage 3 is accessible through an insertion region 21, which is provided in the spring housing 2.
  • the spring housing 2 is preferably made of an electrically insulating material, preferably a plastic, and may be formed as part of a parent housing, for example, a terminal block.
  • the clamping cage 3 is preferably made of a highly electrically conductive metal, preferably made of a copper-containing metal or copper.
  • a holding contour 26 for a clamping spring 4 is provided.
  • the clamping spring 4 is formed here as a leaf spring. It has a clamping leg 41 and a support leg 42 which by an approximately semicircular Transverse legs 46 are interconnected.
  • the clamping spring 4 is made of a spring steel.
  • the preferably U-shaped clamping cage 3 has a busbar 33 which is arranged transversely to a rear wall 35 of the clamping cage 3. Opposite the busbar 33, a side wall 32 is formed transversely to the rear wall 35, on which a support web 321 is provided.
  • a connecting web 31 is also provided, to which here four connecting pins 31 1 for connecting electrical conductors (not shown) are provided.
  • the connecting pin 31 1 shown here are formed as solder pins. But other connections are possible, for example, a contact spring or a contact tulip or otherwise formed connections that allow soldering, jamming, plugging or the like.
  • the arrangement of the connecting web 31, the connecting pin 31 1 or other connections can be selected depending on the existing space conditions.
  • the clamping cage 3 can be inserted above a transverse web 22 of the spring housing 2 into the interior 20 of the spring-force clamping element 1.
  • the connecting pins 31 1 are led outwards so that the interior space 20 for the clamping spring 4 and an electrical conductor 7 inserted in the spring housing 2 remain free (see FIG.
  • the connecting pin 31 1 are thus accessible from the outside.
  • the electrical conductor 7 is inserted with mounted spring clamp element 1 in a Porterereinfuel detoxetti 8 in this and between the clamping leg 41 and the bus bar 33. In a mounting position M (see Fig.
  • a sleeve is shown here by way of example, in which usually a stranded conductor is inserted.
  • the spring-loaded clamping element can also be used for a stranded conductor without a sleeve and for a solid-wire conductor.
  • a pivot lever 5 is provided. With the pivot lever 5, not only the electrical conductor 7 from the spring force clamping element 1 is releasable.
  • the pivot lever 5 is provided for opening the nip 40. It therefore also makes it possible to open the clamping point 40 before an electrical conductor 7, in particular a fine-wire electrical conductor 7, is to be clamped in the spring force clamping element 1. When open clamping point 40, the insertion of the electrical conductor 7 in the nip 40 is very easy.
  • the pivoting lever 5 has an axis side 560 and an actuating side 570, which are connected via a base leg 580 (FIG. 4a).
  • Swing lever 5 is formed here approximately U-shaped.
  • FIGS. 4b and d illustrate that the U-shaped clamping cage 3 of the swivel lever advantageously lie opposite one another in opposite directions so that they form a closed contour, which comprises an inserted conductor, wherein the swivel lever 5 remains or is pivotable.
  • the pivot lever 5 has a steering knuckle 56 on its axial side 560.
  • End 58 of the steering knuckle 56 is arranged on the pivot shaft 60 and rotatably supported about the pivot axis 6.
  • a through hole 51 is provided which extends concentrically around the pivot axis 6 and rotatably on the
  • Swivel shaft 60 is arranged.
  • pivot lever 5 there are also differently shaped pivot lever 5, for example, a semi-circular or a v-shaped pivot lever 5, conceivable.
  • the pivot lever 5 on its actuating side 570 on an actuating limb 57 on the steering knuckle 56 opposite end.
  • an actuating surface 53 At the open end 59 of the actuating arm 57, an actuating surface 53, here an actuating handle 53, is arranged.
  • actuating surface 53 and actuating handle are used synonymously.
  • the pivot lever 5 is manually operated.
  • a recess 54 for an actuating tool (not shown) is provided, so that the pivot lever 5 is there also with the operating tool, such as a screwdriver, operable.
  • the operating tool such as a screwdriver
  • the investment geometry 52 has a planar design and lies at least partially flat on the clamping leg 41 at least when the clamping point 40 is opened, that is to say when the pivoting lever 5 is pivoted in the pivoting direction 61.
  • the force distributed in the area of the system geometry 52 uniformly on the clamping leg 41st In addition, it does not break when operating the pivot lever.
  • the clamping leg 41 Due to the restoring force of the clamping spring 4, the clamping leg 41 is pivoted back against the pivoting direction 61 automatically when the electrical conductor. 7 the spring force clamping element 1 is removed and no more actuating force acts on the pivot lever 5. In this case, the clamping leg 41 is at least partially against the bearing geometry 52 and presses against the pivoting direction 61 on the contact geometry 52, so that the pivot lever 5 is pivoted back with the clamping spring 4.
  • a guide contour 55 is also provided, which is arranged in the assembled state of the spring force clamping element 1 between the clamping leg 41 and the support leg 42.
  • a guide groove 551 is formed between the bearing geometry 52 and the guide contour 55, in which the clamping leg 41 is securely guided during pivoting.
  • a lever guide 23 is provided on the spring cage 2.
  • Lever guide 23 prevents free pivoting of the pivot lever 5 with connected electrical conductor. 7
  • the clamping leg 41 has a first bend 43 and a second bend 45.
  • the first kink 43 is provided at an open end 44 of the clamping leg 41.
  • the second bend 45 is provided in the area of the abutment geometry 52. By the second kink 45, the clamping leg 41 extends between the first
  • Kink 43 and the second kink 45 almost across the jammed electrical conductor 7 and the conductor insertion 8. Thus, the height is low. Through the first bend 43, an angle between the clamping leg 41 and the electrical conductor 7 is formed dull and this jammed securely into the spring force clamping element 1.
  • FIG. 3 shows in (b) a side view of the spring force clamping element and in (a), (c) and (d) respective perspective views of the spring force clamping element, which depict a rear side of the spring force clamping element from FIG. 1 opposite the front side from FIG in which a rear wall of a clamping cage of the spring-force clamping element is not shown in (a), in (b) and (c) by dashed lines, and in (d).
  • Fig. 4 (b) shows a mounting position M of the clamping spring 4, in which an electrical conductor 7 is inserted into the spring housing 2 and is clamped therein between the open end 44 of the clamping leg 41 and the busbar 33.
  • the reference numeral 71 denotes the electrically conductive end of the sleeve 7.
  • FIG. 4 (d) an open position O of the clamping spring 4 is shown, in which the clamping leg 41 and the pivoting lever 5 are pivoted as far as possible in the pivoting direction 61.
  • This open position O is only possible if the actuation force in the conductor insertion direction 8 acts on the pivoting lever 5.
  • the actuating force is shown here by an arrow 9.
  • detent means not shown in the spring-force clamping element 1, so that the pivot lever 5 is latched in the open position O.

Landscapes

  • Clamps And Clips (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Federkraftklemmelement mit einem Federgehäuse, das einen Einführbereich zum Einführen eines elektrischen Leiters aufweist, und in dem eine Stromschiene sowie eine Klemmfeder angeordnet sind, so dass ein in das Federgehäuse eingeführter elektrischer Leiter zwischen der Klemmfeder und der Stromschiene verklemmbar ist, wobei das Federkraftklemmelement einen Schwenkhebel aufweist, der zum Lösen des verklemmten elektrischen Leiters in eine Schwenkrichtung um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, und der eine Anlagegeometrie aufweist, die die Klemmfeder beim Lösen in die Schwenkrichtung drückt, wobei die Anlagegeometrie zwischen einem Einführbereich des Federgehäuses und der Klemmfeder angeordnet ist.

Description

Federkraftklemmelement mit Schwenkhebel
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Federkraftklemmelement, das einen Schwenkhebel zum Öffnen einer Klemmstelle aufweist, so dass ein elektrischer Leiter leicht in das Federkraftklemmelement einsteckbar und/oder lösbar ist.
Federkraftklemmelemente weisen Klemmfedern auf, die zum Verklemmen des in der Federklemme eingesteckten elektrischen Leiters vorgesehen sind. Die elektrischen Leiter sind beispielsweise Volldrahtleiter, Litzenleiter oder Hülsen, in denen Litzenleiter verklemmt sind, um die Litzen vor einer Beschädigung zu schützen. Damit eine gute elektrische Leitfähigkeit gewährleistet ist, sind die Adern der Leiter zumeist aus einem kupferhaltigen Metall oder Kupfer gefertigt und im Vergleich zu dem für Klemmfedern verwendeten Federstahl weich. Dabei erfordert die Miniaturisierung der Elektronik immer wieder neue, Bauraum sparende Konzepte.
Die Druckschrift US 8,262,422 B1 offenbart ein Federkraftklemmelement, bei dem ein elektrischer Leiter an einer Klemmstelle in einem Federgehäuse zwischen einer Stromschiene und einem Federschenkel verklemmt wird. Der Federschenkel ist um eine Achse verschwenkbar. Zum Lösen des elektrischen Leiters weist der Federschenkel eine Verlängerung auf, an deren Außenkante ein Steg vorgesehen ist, der in eine Nut eines um dieselbe Achse verschwenkbaren Hebels eingreift. Dadurch ist der Federschenkel mit dem Hebel gegen seine Rückstellkraft verschwenkbar und der elektrische Leiter ist dem Federgehäuse entnehmbar.
Die Verlängerung des Federschenkels erfordert jedoch eine verhältnismäßig breite Feder und somit eine große Bautiefe. Damit der Steg nicht aus der Nut rutscht, ist eine sehr genaue Führung des Hebels erforderlich. Und durch die Krafteinleitung an der Außenkante der Verlängerung besteht die Gefahr, dass sich die Feder beim Betätigen des Hebels zu der Außenkante hin biegt und die Betätigungskraft ungleichmäßig auf die Feder wirkt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Federkraftklemmelement zu schaffen, das weniger Bauraum, insbesondere weniger Bautiefe, erfordert, das Verklemmen eines elektrischen Leiters in das Federkraftklemmelement gut gewährleistet und ein leichtes Öffnen der Klemmstelle ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Federkraftklemmelement gemäß dem Anspruch 1 . Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Dafür wird ein Federkraftklemmelement geschaffen, das ein Federgehäuse aufweist, das einen Einführbereich zum Einführen eines elektrischen Leiters aufweist, wobei in dem Federgehäuse eine Stromschiene sowie eine Klemmfeder angeordnet sind, so dass ein durch den Einführbereich in das Federgehäuse eingeführter elektrischer Leiter an einer Klemmstelle zwischen der Klemmfeder und der Stromschiene verklemmbar ist, wobei das Federkraftklemmelement zudem einen Schwenkhebel aufweist, der zum Öffnen der Klemmstelle in eine Schwenkrichtung um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, und der eine Anlagegeometrie aufweist, die die Klemmfeder beim Öffnen der Klemmstelle in die Schwenkrichtung drückt.
Ein solches Federkraftklemmelement wird bevorzugt als eine Leiterplattenklemme verwendet.
Das Federkraftklemmelement zeichnet sich dadurch aus, dass die Anlagegeometrie zwischen einem Einführbereich des Federgehäuses und der Klemmfeder angeordnet ist.
Dadurch ist die Anlagegeometrie im Innenraum des Federgehäuses angeordnet. Die Klemmfeder muss daher nicht breiter ausgebildet sein, als für den Leiterdurchmesser des in dem Federkraftklemmelement verklemmbaren elektrischen Leiters erforderlich ist. Dadurch ist die Bautiefe des Federkraftklemmelementes an den Leiterdurchmes- ser anpassbar.
Der Einführbereich ist bevorzugt trichterförmig oder zylinderförmig ausgebildet. Weiterhin bevorzugt ist die Anlagegeometrie als eine Anlagefläche ausgebildet. Es sind aber auch andere Formen des Einführbereiches und/oder der Anlagegeometrie bevorzugt.
Es ist bevorzugt, dass die Klemmfeder einen Klemmschenkel aufweist, der um die Schwenkachse verschwenkbar vorgesehen ist. Vorzugsweise weist sie zudem einen Stützschenkel auf, der sich beim Verschwenken des Klemmschenkels am Federgehäuse und/oder an einem Klemmkäfig abstützt. Besonders bevorzugt ist die Klemmfeder als Blattfeder ausgebildet. Ganz besonders bevorzugt ist sie aus einem Federstahl hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Anlagegeometrie zumindest beim Öffnen der Klemmstelle zumindest teilweise flächig am Klemmschenkel an. Im Bereich der Anlagegeometrie wird die auf den Klemmschenkel wirkende Kraft dadurch gleichmäßig auf diesen verteilt. Zudem ist es bevorzugt, am Federgehäuse eine Hebelfüh- rung vorzusehen, entlang der der Schwenkhebel beim Öffnen geführt wird. Dadurch wird ein Verdrehen des Schwenkhebels beim Öffnen unterbunden und die Klemmfeder beziehungsweise der Klemmschenkel sicher betätigt.
Der Schwenkhebel weist bevorzugt eine Achsseite und eine Betätigungsseite auf, wo- bei die Anlagegeometrie zwischen der Achsseite und der Betätigungsseite angeordnet ist. Es ist vorteilhaft etwa u-förmig ausgebildet, so dass er gut und kompakt in die Konstruktion integrierbar ist.
Vorzugsweise ist der Schwenkhebel an seiner Achsseite gelagert. Dafür ist es bevor- zugt, dass er einen Achsschenkel aufweist. Ebenfalls bevorzugt weist er an seiner
Betätigungsseite einen Betätigungsschenkel auf. Alternativ ist er halbrund ausgebildet. Dadurch ist eine über den Betätigungswinkel angenähert geradlinig verlaufende Betätigung möglich. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anlagegeometrie zwischen der Achsseite und der Betätigungsseite angeordnet. Dadurch ist ein offenes Ende des Klemmschenkels beim Öffnen der Klemmstelle frei beweglich, wodurch das Entnehmen des elektrischen Leiters leicht ist. Der Schwenkhebel ist bevorzugt am Achsschenkel drehbar um die Schwenkachse gelagert. Weiterhin bevorzugt ist am Betätigungsschenkel eine Betätigungsfläche vorgesehen. Dadurch ist der Hebelweg möglichst groß ausgebildet und die erforderliche Kraft zum Betätigen des Klemmschenkels gering. Es ist bevorzugt, dass die Betäti- gungsfläche für eine werkzeuglose Betätigung und/oder für eine Betätigung mit einem Betätigungswerkzeug ausgebildet ist.
Der Klemmschenkel weist bevorzugt einen ersten Knick am offenen Ende auf, sowie einen zweiten Knick im Bereich der Anlagegeometrie. Durch den zweiten Knick er- streckt sich der Klemmschenkel zwischen dem ersten Knick und dem zweiten Knick nahezu quer zu einem verklemmten elektrische Leiter beziehungsweise einer Leitereinführrichtung. Dies ermöglicht eine geringere Bauhöhe. Durch den ersten Knick ist zudem ein Winkel zwischen dem Klemmschenkel und dem elektrischen Leiter stumpf ausgebildet und der verklemmte elektrische Leiter nicht aus dem Federkraft- klemmelement heraus ziehbar und sicher verklemmt. Außerdem weist das offene Ende des Klemmschenkels durch den ersten Knick in die Leitereinführrichtung. Dadurch ist der elektrische Leiter ohne Beschädigung in das Federgehäuse einführbar und verklemmbar. Weiterhin bevorzugt ist am Schwenkhebel eine Führungskontur vorgesehen, die in einem montierten Zustand des Federkraftklemmelementes zwischen dem Klemmschenkel und einem Stützschenkel der Klemmfeder angeordnet ist. Die Führungskontur ist daher im Innenraum des Federgehäuses angeordnet und erhöht die Bautiefe nicht. Zudem ist zwischen der Anlagegeometrie und der Führungskontur eine Füh- rungsnut für die Klemmfeder ausgebildet. Außerdem wird der Schwenkhebel beim
Zurückschwenken des Klemmschenkels mit diesem automatisch gegen die Schwenkrichtung zurück verschwenkt.
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 eine perspektivische Ansicht des Federkraftklemmelementes in einer Explosionsdarstellung; Fig. 2 in (a) - (c) Seitenansichten des Federkraftklemmelementes und in (d) - (f) perspektivische Ansichten des Federkraftklemmelementes, die eine Vorderseite des Federkraftklemmelementes aus Fig. 1 zeigen, wobei in (a) und (d) jeweils der Schwenkhebel aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist, wobei in (b) und (e) jeweils der Schwenkhebel mit gestrichelten Linien angedeutet ist, und wobei in (c) und (f) der Schwenkhebel dargestellt ist,
Fig. 3 in (b) eine Seitenansicht des Federkraftklemmelementes und in (a), (c) und
(d) jeweils perspektivische Ansichten des Federkraftklemmelementes, die eine der Vorderseite aus Fig. 2 gegenüber liegende Rückseite des Federkraftklemmelementes aus Fig. 1 zeigen, wobei eine Rückwand eines Klemmkäfigs des Federkraftklemmelementes in (a) nicht, in (b) und (c) durch gestrichelte Linien, und in (d) dargestellt ist; und
Fig. 4 in (a) und (c) jeweils die Klemmfeder und den Schwenkhebel des Federkraftklemmelementes der Fig. 1 ohne Federgehäuse und Klemmkäfig, und (b) und (d) die Klemmfeder, den Schwenkhebel und den Klemmkäfig des Federkraftklemmelementes der Fig. 1 ohne Federgehäuse, jeweils in perspektivischen Ansichten der Rückseite.
Das Federkraftklemmelement 1 weist ein Federgehäuse 2 auf mit einem Innenraum 20, in dem ein Klemmkäfig 3 angeordnet ist. Die Erfindung umfasst aber auch Federkraftklemmelemente (nicht dargestellt), die keinen Klemmkäfig 3 sondern nur eine separate Stromschiene (nicht dargestellt) aufweisen. Der Klemmkäfig 3 ist durch einen Einführbereich 21 zugänglich, der im Federgehäuse 2 vorgesehen ist. Das Federgehäuse 2 ist bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, vorzugsweise einem Kunststoff, gefertigt und kann als ein Teil eines übergeordneten Gehäuses beispielsweise einer Reihenklemme ausgebildet sein. Der Klemmkäfig 3 ist bevorzugt aus einem elektrisch gut leitenden Metall, vorzugsweise aus einem kupferhaltigen Metall oder Kupfer gefertigt.
Neben dem Einführbereich 21 ist eine Haltekontur 26 für eine Klemmfeder 4 vorgesehen. Die Klemmfeder 4 ist hier als Blattfeder ausgebildet. Sie weist einen Klemmschenkel 41 sowie einen Stützschenkel 42 auf, die durch einen etwa halbrunden Querschenkel 46 miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist die Klemmfeder 4 aus einem Federstahl hergestellt.
Im Bereich des Querschenkels 46 ist die Klemmfeder 4 um die Haltekontur 26 geführt. Etwa mittig des Querschenkels 46 ist ein Steg 60 ausgebildet, der sich konzentrisch um eine Schwenkachse 6 erstreckt und eine Schwenkwelle bildet. Dadurch ist der Klemmschenkel 41 um die Schwenkachse 6 verschwenkbar. Im Folgenden werden die Begriffe Steg 60 und Schwenkwelle synonym verwendet. Der vorzugsweise u-förmige Klemmkäfig 3 weist eine Stromschiene 33 auf, die quer zu einer Rückwand 35 des Klemmkäfigs 3 angeordnet ist. Gegenüber der Stromschiene 33 ist quer zur Rückwand 35 eine Seitenwand 32 ausgebildet, an der ein Stützsteg 321 vorgesehen ist. Bei einem Verschwenken des Klemmschenkels 41 der Klemmfeder 4 in eine Schwenkrichtung 61 um die Schwenkachse 6 stützt sich diese mit dem Stützschenkel 42 am Stützsteg 321 ab. Dabei wird der Klemmschenkel 41 gegen eine Rückstellkraft der Klemmfeder 4 in die Schwenkrichtung 61 verschwenkt. Am Klemmkäfig 3 ist zudem ein Anschlusssteg 31 vorgesehen, an dem hier vier Anschlusspinne 31 1 zum Anschließen elektrischer Leiter (nicht gezeigt) vorgesehen sind. Die hier gezeigten Anschlusspinne 31 1 sind als Lötstifte ausgebildet. Es sind aber auch andere Anschlüsse möglich, beispielsweise eine Kontaktfeder oder eine Kontakttulpe oder anders ausgebildete Anschlüsse, die ein Verlöten, Verklemmen, Aufstecken oder ähnliches ermöglichen. Die Anordnung des Anschlusssteges 31 , der Anschlusspinne 31 1 oder anderer Anschlüsse ist in Abhängigkeit von den vorhandenen Bauraumverhältnissen wählbar.
Der Klemmkäfig 3 ist oberhalb eines Querstegs 22 des Federgehäuses 2 in den In- nenraum 20 des Federkraftklemmelementes 1 einschiebbar. Bei eingeschobenem Klemmkäfig 3 sind die Anschlusspinne 31 1 nach außen geführt, so dass der Innenraum 20 für die Klemmfeder 4 und einen in das Federgehäuse 2 eingeführten elektrischen Leiter 7 (s. Fig. 2) frei bleibt. Außerdem sind die Anschlusspinne 31 1 dadurch von außen zugänglich. Der elektrische Leiter 7 ist bei montiertem Federkraftklemmelement 1 in eine Leitereinführrichtung 8 in diese und zwischen den Klemmschenkel 41 und die Stromschiene 33 einschiebbar. In einer Montageposition M (s. Fig. 2, 3) wird er an einer Klemmstelle 40, die hier durch einen Pfeil gezeigt ist, durch den Klemmschenkel 41 gegen die Schwenkrichtung 61 gegen die Stromschiene 33 gedrückt. Als elektrischer Leiter 7 ist hier beispielhaft eine Hülse gezeigt, in die üblicherweise ein Litzenleiter eingeführt ist. Das Federkraftklemmelement ist aber auch für einen Litzenleiter ohne Hülse und für einen Volldrahtleiter verwendbar. Um den elektrischen Leiter 7 aus dem Federkraftklemmelement 1 lösen und dieser gegen die Leitereinführrichtung 8 entnehmen zu können, ist ein Schwenkhebel 5 vorgesehen. Mit dem Schwenkhebel 5 ist nicht nur der elektrische Leiter 7 aus dem Federkraftklemmelement 1 lösbar. Sondern der Schwenkhebel 5 ist zum Öffnen der Klemmstelle 40 vorgesehen. Er ermöglicht daher auch ein Öffnen der Klemmstelle 40, bevor ein elektrischer Leiter 7, insbesondere ein feinadriger elektrischer Leiter 7, in dem Federkraftklemmelement 1 verklemmt werden soll. Bei geöffneter Klemmstelle 40 ist das Einführen des elektrischen Leiters 7 in die Klemmstelle 40 sehr leicht möglich.
Der Schwenkhebel 5 weist eine Achsseite 560 und eine Betätigungsseite 570 auf, die über einen Grundschenkel 580 verbunden sind (Fig. 4a). Der Grundschenkel des
Schwenkhebels 5 ist hier etwa u-förmig ausgebildet. Fig. 4b und d veranschaulichen, dass der U-förmige Klemmkäfig 3 der -Schwenkhebel vorteilhaft einander so gegensinnig gegenüber liegen, so dass sie eine Art geschlossene Kontur bilden, die einen eingeführten Leiter umfasst, wobei der Schwenkhebel 5 verschwenkbar bleibt bzw. ist. Der Schwenkhebel 5 weist an seiner Achsseite 560 einen Achsschenkel 56 auf. Am
Ende 58 des Achsschenkels 56 ist er an der Schwenkwelle 60 angeordnet und um die Schwenkachse 6 drehbar gelagert. Dafür ist eine Durchbohrung 51 vorgesehen, die sich konzentrisch um die Schwenkachse 6 erstreckt und die drehbar an der
Schwenkwelle 60 angeordnet ist.
Es sind auch anders geformte Schwenkhebel 5, beispielsweise ein halbrunder oder ein v-förmiger Schwenkhebel 5, denkbar. Zudem weist der Schwenkhebel 5 an seiner Betätigungsseite 570 einen Betätigungsschenkel 57 am dem Achsschenkel 56 gegenüberliegenden Ende auf. Am offenen Ende 59 des Betätigungsschenkels 57 ist eine Betätigungsfläche 53, hier ein Betätigungsgriff 53, angeordnet. Im Folgenden werden die Begriffe Betätigungsfläche 53 und Betätigungsgriff synonym verwendet. Am Betätigungsgriff 53 ist der Schwenkhebel 5 händisch betätigbar. Zudem ist am offenen Ende 59 des Betätigungsschenkels 57 eine Ausnehmung 54 für ein Betätigungswerkzeug (nicht gezeigt) vorgesehen, so dass der Schwenkhebel 5 dort auch mit dem Betätigungswerkzeug, beispielsweise einem Schraubendreher, betätigbar ist. Anstelle eines Betätigungsgriffes 53 ist aber auch eine kompaktere Betätigungsfläche 53 bevorzugt, die nur eine Betätigung mit einem Betätigungswerkzeug zulässt.
Um mit dem Schwenkhebel 5 den Klemmschenkel 41 betätigen zu können, so dass die Klemmstelle 40 geöffnet wird und der verklemmte elektrische Leiter 7 in das Fe- derkraftelement 1 einführbar oder dem Federkraftklemmelement 1 wieder entnehmbar ist, ist zwischen dem Achsschenkel 56 und dem Betätigungsschenkel 57 eine Anlagegeometrie 52 vorgesehen. Die Anlagegeometrie 52 ist bei montiertem Federkraftklemmelement 1 zwischen dem Klemmschenkel 41 und dem Einführbereich 21 angeordnet. Dadurch ist sie im Innenraum 20 des Federkraftklemmelementes 1 angeordnet und erhöht die Bautiefe des Federkraftklemmelementes 1 nicht.
Beim Verschwenken des Schwenkhebels 5 um die Schwenkachse 6 in die Schwenkrichtung 61 drückt die Anlagegeometrie 52 auf den Klemmschenkel 41 . Dadurch wird auch der Klemmschenkel 41 um die Schenkachse 6 in die Schwenkrichtung 61 ver- schwenkt.
Die Anlagegeometrie 52 ist flächig ausgebildet und liegt zumindest beim Öffnen der Klemmstelle 40, also beim Verschwenken des Schwenkhebels 5 in die Schwenkrichtung 61 , zumindest teilweise flächig am Klemmschenkel 41 an. Dadurch verteilt sich die Kraft im Bereich der Anlagegeometrie 52 gleichmäßig auf den Klemmschenkel 41 . Zudem bricht sie dadurch beim Betätigen des Schwenkhebels nicht.
Aufgrund der Rückstellkraft der Klemmfeder 4 wird der Klemmschenkel 41 gegen die Schwenkrichtung 61 selbsttätig zurück verschwenkt, wenn der elektrische Leiter 7 dem Federkraftklemmelement 1 entnommen ist und keine Betätigungskraft mehr auf den Schwenkhebel 5 wirkt. Dabei liegt der Klemmschenkel 41 zumindest teilweise an der Anlagegeometrie 52 an und drückt gegen die Schwenkrichtung 61 auf die Anlagegeometrie 52, so dass der Schwenkhebel 5 mit der Klemmfeder 4 zurück geschwenkt wird.
Am Schwenkhebel 5 ist zudem eine Führungskontur 55 vorgesehen, die im montierten Zustand des Federkraftklemmelementes 1 zwischen dem Klemmschenkel 41 und dem Stützschenkel 42 angeordnet ist. Dadurch ist zwischen der Anlagegeometrie 52 und der Führungskontur 55 eine Führungsnut 551 (s. Fig. 2 (b)) ausgebildet, in der der Klemmschenkel 41 beim Verschwenken sicher geführt ist.
Damit die Bautiefe des Federkraftklemmelementes 1 durch den Schwenkhebel 5 nicht unnötig vergrößert ist, ist am Federkäfig 2 eine Hebelführung 23 vorgesehen. Beim Verschwenken wird der Schwenkhebel 5 entlang der Hebelführung 23 geführt. Die
Hebelführung 23 verhindert ein freies Verschwenken des Schwenkhebels 5 bei angeschlossenem elektrischem Leiter 7.
Um die Bauhöhe des Federkraftklemmelementes 1 zu begrenzen und eine gute Hal- tekraft auf den eingeführten elektrischen Leiter 7 zu bewirken, weist der Klemmschenkel 41 einen ersten Knick 43 sowie einen zweiten Knick 45 auf.
Der erste Knick 43 ist an einem offenen Ende 44 des Klemmschenkels 41 vorgesehen. Der zweite Knick 45 ist im Bereich der Anlagegeometrie 52 vorgesehen. Durch den zweiten Knick 45 erstreckt sich der Klemmschenkel 41 zwischen dem ersten
Knick 43 und dem zweiten Knick 45 nahezu quer dem verklemmten elektrischen Leiter 7 beziehungsweise die Leitereinführrichtung 8. Dadurch ist die Bauhöhe gering. Durch den ersten Knick 43 ist ein Winkel zwischen dem Klemmschenkel 41 und dem elektrischen Leiter 7 stumpf ausgebildet und dieser in das Federkraftklemmelement 1 sicher verklemmt.
Die Richtung der Bautiefe 81 , der Baubreite 82 und der Bauhöhe 83 sind in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Zum Öffnen der Klemmstelle und Lösen eines in dem Federkraftklemmelement 1 verklemmten elektrischen Leiters 7 ist eine Betätigungskraft auf den Betätigungsgriff 53 oder die Ausnehmung 54 am offenen Ende 59 des Betätigungsschenkels 57 des Schwenkhebels 5 erforderlich, die in Leitereinführrichtung 8 wirkt.
Die Fig. 3 zeigt in (b) eine Seitenansicht des Federkraftklemmelementes und in (a), (c) und (d) jeweils perspektivische Ansichten des Federkraftklemmelementes, die eine der Vorderseite aus Fig. 2 gegenüber liegende Rückseite des Federkraftklemmelementes aus Fig. 1 abbilden, wobei eine Rückwand eines Klemmkäfigs des Federkraft- klemmelementes in (a) nicht, in (b) und (c) durch gestrichelte Linien, und in (d) dargestellt ist.
Die Fig. 4 (a) und (c) zeigen eine Grundposition G der Klemmfeder 4, in der kein elektrischer Leiter 7 in das Federgehäuse 2 eingeführt ist. In dieser Grundposition er- streckt sich der Klemmschenkel 41 etwa quer zur Leitereinführrichtung 8.
Die Fig. 4 (b) zeigt eine Montageposition M der Klemmfeder 4, in der ein elektrischer Leiter 7 in das Federgehäuse 2 eingeführt ist und in diesem zwischen dem offenen Ende 44 des Klemmschenkels 41 und der Stromschiene 33 verklemmt ist. Mit dem Bezugszeichen 71 ist hier das elektrisch leitend ausgebildete Ende der Hülse 7 bezeichnet.
Und in der Fig. 4 (d) ist eine offene Position O der Klemmfeder 4 gezeigt, in der der Klemmschenkel 41 sowie der Schwenkhebel 5 so weit wie möglich in Schwenkrich- tung 61 verschwenkt sind. Diese offene Position O ist nur möglich, wenn die Betätigungskraft in Leitereinführrichtung 8 auf den Schwenkhebel 5 wirkt. Die Betätigungskraft ist hier durch einen Pfeil 9 gezeigt. Es ist aber ebenfalls bevorzugt, in dem Federkraftklemmelement 1 Rastmittel (nicht gezeigt) vorzusehen, so dass der Schwenkhebel 5 in der offenen Position O verrastet. Bezugszeichenliste
Federkraftklemmelement
Gehäuse
0 Innenraum
1 Einführöffnung
2 Quersteg
3 Hebelführung
6 Haltekontur für die Klemmfeder
Klemmkäfig
1 Anschlusssteg
1 1 Anschlusspin
2 Seitenwand
21 Stützsteg
3 Stromschiene
4 Haltekante
5 Rückwand
Klemmfeder
0 Klemmstelle
1 Klemmschenkel
2 Stützschenkel
3 Erster Knick
4 Offenes Ende des Halteschenkels 5 Zweiter Knick
Schwenkhebel
1 Durchbohrung
2 Anlagegeometrie
3 Betätigungsfläche, Betätigungsgriff 4 Ausnehmung
5 Führungskontur
51 Führungsnut
6 Achsschenkel
60 Achsseite 57 Betätigungsschenkel
570 Betätigungsseite
580 Grundschenkel
58 Offenes Ende des Achsschenkels
59 Offenes Ende des Betätigungsschenkels
6 Schwenkachse
60 Steg, Schwenkwelle
61 Schwenkrichtung
7 Hülse, elektrischer Leiter
71 elektrisch leitend ausgebildetes Ende der Hülse
8 Leitereinführrichtung
81 Tiefe
82 Breite
83 Höhe
9 Betätigungskraft
G Grundposition
M Montageposition
O Offene Position

Claims

Ansprüche
1 . Federkraftklemmelement (1 ) mit einem Federgehäuse (2), das einen Einführbereich (21 ) zum Einführen eines elektrischen Leiters (7) aufweist, und in dem eine Stromschiene (33) sowie eine Klemmfeder (4) angeordnet sind, so dass ein in das Federgehäuse (2) eingeführter elektrischer Leiter (7) an einer Klemmstelle (40) zwischen der Klemmfeder (4) und der Stromschiene (33) verklemmbar ist, wobei das Federkraftklemmelement (1 ) einen Schwenkhebel (5) aufweist, der zum Öffnen der Klemmstelle (40) in eine Schwenkrichtung (61 ) um eine Schwenkachse (6) verschwenkbar ist, und der eine Anlagegeometrie (52) aufweist, die die Klemmfeder (4) beim Öffnen der Klemmstelle (40) in die Schwenkrichtung (61 ) drückt,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Anlagegeometrie (52) zwischen einem Einführbereich (21 ) des Federgehäuses (2) und der Klemmfeder (4) angeordnet ist; und
- der Schwenkhebel (5) eine Achsseite (560) und eine Betätigungsseite (570) aufweist,
- wobei die Anlagegeometrie (52) zwischen der Achsseite (560) und der Betätigungsseite (570) angeordnet ist.
2. Federkraftklemmelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagegeometrie (52) zumindest teilweise flächig am Klemmschenkel (41 ) anliegt und diesen beim Lösen in die Schwenkrichtung (61 ) drückt.
3. Federkraftklemmelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (4) einen Klemmschenkel (41 ) aufweist, der um die Schwenkachse (6) verschwenkbar vorgesehen ist.
4. Federkraftklemmelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (5) an seiner Achsseite (560) einen Achsschenkel (56) aufweist, an dem er drehbar um die Schwenkachse (6) gelagert ist.
5. Federkraftklemmelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (5) an seiner Betätigungsseite (570) einen Betätigungsschenkel (57) aufweist, an dem eine Betätigungsfläche (53) vorgesehen ist.
6. Federkraftklemmelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsfläche (53) sowohl für eine werkzeuglose Betätigung als auch für eine Betätigung mit einem Betätigungswerkzeug vorgesehen ist.
7. Federkraftklemmelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schwenkhebel (5) eine Führungskontur (55) vorgesehen ist, die in einem montierten Zustand des Federkraftklemmelementes (1 ) zwischen dem Klemmschenkel (41 ) und einem Stützschenkel (42) der Klemmfeder (4) angeordnet ist.
8. Federkraftklemmelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagegeometrie (52) im Innenraum (20) des Federgehäuses (2) angeordnet ist.
9. Federkraftklemmelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Klemmkäfig (3) und der Schenkhebel gemeinsam eine Art geschlossener Kontur bilden, die einen eingeführten Leiter (7)umfasst.
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