EP3050167A1 - Elektrische anschlussklemme - Google Patents

Elektrische anschlussklemme

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Publication number
EP3050167A1
EP3050167A1 EP14772120.3A EP14772120A EP3050167A1 EP 3050167 A1 EP3050167 A1 EP 3050167A1 EP 14772120 A EP14772120 A EP 14772120A EP 3050167 A1 EP3050167 A1 EP 3050167A1
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EP
European Patent Office
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clamping
terminal
lever
leg
clamping spring
Prior art date
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Application number
EP14772120.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3050167B1 (de
Inventor
Andreas Wendt
Fredrik Brand
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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 EP3050167A1 publication Critical patent/EP3050167A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3050167B1 publication Critical patent/EP3050167B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/52—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw which is spring loaded
    • 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
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5008—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using rotatable cam
    • 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
    • H01R4/48185—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
    • H01R4/48275—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 with an opening in the housing for insertion of a release tool

Definitions

  • the present invention relates to an electrical
  • Terminal for connecting at least one conductor and in particular an electrical terminal which is also suitable for connecting conductors with large
  • the conductor to be connected can be shortened beforehand to the appropriate length and is then pivoted in during assembly.
  • the clamping lever comprises a plurality of clamping springs and a clamping foot on the end of the clamping springs to clamp a recorded conductor to the current bar.
  • the Clamping lever is connected to a hand lever over which the actuation takes place. This can be a dynamic
  • a disadvantage of the known terminal is constructed relatively complicated
  • Terminal to provide available, which requires less complicated components and a similar large or even larger opening range of the
  • An electrical connection terminal serves for the electrically contacting connection of at least one
  • a pivoting clamping lever is used to clamp the conductor.
  • the clamping spring has a first leg and at least one second leg.
  • the clamping spring is pivotally coupled to the first leg of the clamping lever.
  • the Clamping spring is pivotally coupled to the second leg to the auxiliary lever.
  • the auxiliary lever and the clamping lever are pivotally mounted on the holder.
  • the electrical terminal according to the invention has many advantages, since it allows a structure with fewer components and with simple components. The fact that a frictional connection of the holder via the clamping lever, the clamping spring and the auxiliary lever, can be achieved with relatively few and structurally simple components on the one hand even an even higher clamping force and on the other hand even an even larger opening angle.
  • the holder can also be referred to as a clamping body and serves to receive the current bar and the pivotal attachment of the clamping lever.
  • the electrical terminal according to the invention provides a tilting lever clamp with dynamic leverage available.
  • the opening angle or the maximum opening angle is greater than 60 ° and preferably greater than 75 °. Opening angles of 90 ° and even more than 90 ° are possible and preferred. Large opening angles and an upwardly freely accessible swiveling area make it possible to easily mount even conductors with large cross-sections, since the conductors can simply be swiveled into the connection terminal from the top, that is, from the side opposite the current bar
  • a first pivot axis and at least one second pivot axis spaced therefrom are provided on the clamping lever.
  • the clamping spring has a first axle receptacle and at least one second axle receptacle spaced therefrom and in particular parallel.
  • the auxiliary lever with a first
  • clamping lever the clamping spring and preferably the auxiliary lever each have two mutually remote separate and in particular parallel joints.
  • the clamping lever is pivotally mounted on the holder via the first pivot axis.
  • the first axle receiving the clamping spring on the first
  • the arranged on the first leg first axle receiving the clamping spring is coupled to the second pivot axis of the clamping lever.
  • the first rotary unit of the auxiliary ⁇ lever on an axis which is pivotally connected to the second
  • Achsness is connected to the second leg of the clamping spring.
  • the second rotary unit of the auxiliary lever is pivotally mounted on the holder.
  • the second rotary unit of the auxiliary lever has a rounded outer contour, which is pivotable on a matched rounded recess of the holder is included.
  • the outer contour and the recess each have a circular shape or the shape of a circle segment.
  • the second rotary unit of the auxiliary lever is pivotally or rotatably received on the rounded outer contour of the holder and preferably supported.
  • the second rotary unit of the auxiliary lever comprises an opening into which a
  • Rotary unit be rotatably mounted on the guide axis at the opening. It is also possible that the
  • the guide axis in the opening not for the transmission of forces, but essentially serves only for guidance.
  • the guide axis may for example be part of the housing and, for example, consist of a plastic pin which is pivoted or clipped into the opening. But it is also possible that the guide axis is an axle on the holder or is separately inserted into the holder to the auxiliary lever on the second rotary unit
  • the clamping spring is part of an actuating unit.
  • the actuator unit consists only of the clamping spring.
  • the clamping spring preferably has a
  • Double function the clamping spring is used to apply the clamping force and at the same time as an operating lever.
  • a die orifice is preferably at least provided for introducing a tool, and to operate the electrical terminal to example Example ⁇ to clamp an electrical conductor or
  • the actuating unit preferably has a tool holder .
  • the tool holder can be attached to a
  • the clamping spring for example, has a substantially egg-shaped cross-section ⁇ , and that the inner area of the cross section at least in part, by the
  • the tool holder may be provided which serves as an abutment when operating to transmit the actuating forces.
  • the insert can, for example, plastic
  • an inner diameter of the tool opening is larger than an inner diameter of the tool holder.
  • Insert part can be provided. Depending on accessibility and geometric conditions, the
  • the tool holder preferably extends transversely to the current bar.
  • the angle between the tool holder and the current bar can vary in the open state and depends on the intended use.
  • the actuating unit preferably acts via the
  • the actuating unit practically consists only of the clamping spring, on which the
  • Tool opening is provided. It is also possible that a lever extension or the like is provided on the clamping spring to the terminal without
  • Clamping spring at least in the clamping state as a tension spring.
  • the clamping spring is at least in
  • the clamping spring is completely relaxed in the open state.
  • substantially relaxed means in particular an effective force which is less than 10% of the maximum intended clamping force.
  • the clamping lever is in the clamping state behind a dead center. As a result, a force is first required to return the clamping lever from the clamping state in the
  • Leg of the clamping spring is bent in each case to form each of the first and / or the second axle. This allows easy production of the clamping spring and a reliable function.
  • At least one groove for securing a conductor received on the current bar and clamped there is provided on the current bar.
  • the groove is provided on the current bar transversely to the insertion opening and is arranged at least approximately where the clamping lever clamps the conductor against the current bar.
  • the electrical terminal according to the invention allows the application of a high clamping force at a
  • Clamping lever powerless or almost powerless largely closed before a high clamping force is applied when further swiveling the tool.
  • the electrical terminal is designed in particular as a toggle clamp, which allows easy, fast and secure Be2020lten of different conductor cross-sections.
  • the principle of this toggle clamp is based on a lever mechanism to the one
  • Spring mechanism in the form of a clamping spring connects to transmit a very large contact normal force on the conductor.
  • the spring geometry should correspond to a specific shape.
  • the dimension of the entire toggle clamp remains within a size used in the cabinet and preferably also the material used for the clamping spring low, an optimal geometry is particularly preferably used.
  • the clamping spring has at least a 1.5-fold S-shape.
  • the clamping spring acts as two series-connected springs with increased spring stiffness with the same material and the same size.
  • the clamping spring has at the ends in each case an axle of z. B. the type of eyelet for components to be connected.
  • a connection is made between the axle receptacles (eyelets) via the 1.5-fold S-shape.
  • the bending radii, both the outer bend at the two ends, as well as the middle bend depend on the force ratio and the spring rate, which should have the clamping spring.
  • the outer radius should be made smaller and the average radius larger. For a smaller spring rate can be reversed procedure.
  • the contour can also consist of more springs and more radii than 1.5 times a "S" and have any number of S-like shapes. The more S-shapes are present, the stiffer the clamping spring.
  • the clamping spring at least in
  • the clamping spring has a 1.5-fold S-shape.
  • the clamping spring in the region of the 1.5-fold S-shape, has a curvature section with an outer radius (R2) and two curvature sections
  • Inner radii are open to the side with the first leg and the second leg and wherein the
  • Curved portion is opened with the outer radius to the other opposite side.
  • the sections with the curvatures with inner radii are located spatially between the first leg and the second leg.
  • the clamping spring consists of the first leg and the second leg and a plurality
  • Curved portions therebetween namely preferably at least two curvature sections with inner radii and a curvature section provided therebetween with an outer radius.
  • Fig. 1 is a perspective view of a terminal blocks with a plurality of terminals according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic perspective view
  • Fig. 3 is a schematic perspective view of the electrical terminal with inserted
  • Fig. 4 is a front view of the electrical
  • Fig. 5 is a side view of the electrical
  • Fig. 6 is a sectional side view of the electrical
  • Fig. 7 is a plan view of the electrical
  • Fig. 8 is a highly schematic side view of
  • Fig. 12 is a schematic side view of the effect of
  • Figure 1 shows a schematic perspective view of a terminal 200, which consists of several
  • Terminals 100 consists. Overall, here is one
  • each individual electrical connection terminal has a single housing 150.
  • Housing 150 made of an electrically non-conductive
  • Each individual electrical connection terminal 100 has a holder 108, which serves as a holding body and clamping body.
  • a holder 108 which serves as a holding body and clamping body.
  • an upwardly open insertion region or swivel-in region 115 is provided in order to provide a
  • Terminal 100 is open and located in
  • FIG. 1 perspective view of FIG. 1 is clear
  • Figure 2 shows in a schematically enlarged
  • Terminal 100 in which the housing 150 has been omitted in order to better represent and recognize the individual components.
  • the electrical connection terminal 100 has a
  • Holder 108 with two lateral walls 123, which has an approximately U-shaped overall cross-section.
  • the holder 108 consists of a bending stamped part.
  • the current bar 110 is received on the holder 108.
  • a push-through protection 117 is arranged on a groove 116 (see Fig. 6) and prevents insertion of an inserted conductor and also secures the current bar 110 within the
  • the electrical terminal further has a clamping lever 102 which is received on a first pivot axis 113 pivotally mounted on the bracket 108.
  • the clamping lever 102 has a second pivot axis 114, which is arranged at a distance from the first pivot axis 113.
  • On the second pivot axis 114 one end of a first leg 136 of the clamping spring 101 is pivotally received.
  • the first pivot axis 113 and the second pivot axis 114 are here aligned at least approximately parallel.
  • the clamping spring 101 with the first leg 136 and the second leg 137 has an overall approximately C-shaped configuration. At the end of the second leg 137, the clamping spring 101 is pivotally received or mounted on the axle 112.
  • the axis 112 is part of the first pivot axis 113 pivotally mounted on the bracket 108.
  • the clamping lever 102 has a second pivot axis 114, which is arranged at a distance from the first pivot axis 113.
  • the auxiliary lever 104 consists of two parallel side walls 121, which are interconnected via a cross connector 105.
  • the cross connector 105 has in one
  • the auxiliary lever 104 is also a
  • a second rotary unit 130 is provided. This includes the second
  • Turntable 130 a central hole 111, in which a plastic pin not visible in Figure 2 engages as a guide axis 151 of the housing 150 (see Fig. 6) to the second Rotary unit 130 to lead.
  • the second rotating unit 130 is rotatably mounted on the hole 111.
  • the second turntable 130 and thus the
  • Auxiliary lever 104 via the circular outer shape 107, which is received on the circular recess 106, pivotally mounted.
  • the virtual axis of rotation extends centrally through the opening 111.
  • the virtual axis of rotation through the opening 111 is here aligned parallel to the axis 112, which in turn is aligned at least approximately parallel to the pivot axis 114.
  • the clamping spring 101 with its total about C-shaped
  • the clamping spring 101 is also used here as an actuating unit 103 or as an actuating lever and includes in addition to the
  • Clamping spring 101 still the Kunststoffeinsharm 118.
  • On the second leg 137 of the clamping spring 101 is a
  • Tool opening 109 is provided, through which a tool 120 can be introduced as a screwdriver to with the Move the screwdriver, the terminal 100 from the open state 144 in the clamping state 145 and back to transfer.
  • Figure 3 shows a schematic perspective view of the terminal 100 with a plug-in part
  • Figure 4 shows a front view of the electrical
  • Terminal 100 in which the approximately U-shaped configuration of the holder 108 with the current bar 110 inserted therein can be seen. Also tightened are the clamping lever 102 with the clamping edge and the Kunststoffeinsharm 118 as an abutment and the first pivot axis 113 to which the clamping lever 102 is pivotally received on the bracket 108.
  • Figure 5 shows a side view of the electrical
  • Terminal 100 On the clamping lever 102 are the first pivot axis 113 and the second pivot axis 114th
  • the clamping lever 102 is pivotable in total about the pivot axis 113 received on the holder 108, so that with the pivoting of the clamping lever 102 and the clamping edge 122 is pivoted.
  • the first leg 136 of the clamping spring 101 is rotatably received.
  • the second leg 137 of the clamping spring 101 is opposite the first rotary unit 129 of the auxiliary lever 104th
  • the second rotary unit 130 of the auxiliary lever 104 is on the round outer shape 107 at the round
  • FIG. 6 shows a sectional side view of FIG
  • Receiving openings 132 may be provided. This allows the provision of different terminals 100, in which only the Kunststoffeinsharm 118
  • the clamping lever 102 has two parallel side walls, between which the clamping edge 122 is provided. Also, the clamping lever 102 is designed here as a one-piece stamped and bent part.
  • a groove 116 is provided, in which a rod-shaped push-through protection 117 is executed, which is received in corresponding lateral openings in the walls 123 of the holder 108.
  • a fuse of the current bar 110 takes place in the axial direction and also a push-through protection for a conductor 126 is possible.
  • a groove 131 is provided in the current bar 110, which is arranged where the clamping edge 122 has an inserted conductor 126 against the current bar 110 suppressed.
  • conductor 126 can deform into the groove 131 during the clamping process, so that an effective
  • Achsability 127 on the first leg 136 of the clamping spring 101 can be seen cut. It encompasses the first
  • Axis receptacle 128 cut recognizable, which surrounds the axis 112 of the first rotary unit 129 of the auxiliary lever 104.
  • Figure 7 shows a plan view of the electrical
  • the auxiliary lever 104 engages with the cross connector 105, the second leg 137 of the clamping spring 101.
  • the clamping lever 102 has the here to the right aligned clamping edge 122 which in
  • Clamping state engages in the groove 131 or presses a conductor against the groove 131 of the current bar.
  • Figure 8 is a schematic diagram of a cable 125 with a
  • the holder 108 has not been shown. It should be noted, however, that the clamping lever 102 is fixedly connected to the holder 108 via the first pivot axis 113.
  • the second rotary unit 130 of the auxiliary lever 104 is supported with the round outer mold 107 on the correspondingly round recess 106 of the
  • the opening angle 146 between the current bar 110 and the clamping edge 122 of the clamping lever 102 is here more than 75 ° and almost 90 °. Depending on the geometric
  • the opening angle 146 can be selected even larger. As a rule, however, this opening angle 146 is sufficient to be particularly rigid
  • Swiveling pivot 115 can swing from above.
  • FIG. 8 shows the opening state 144
  • FIG. 9 shows an intermediate state in which the clamping lever 102 has already been considerably pivoted. This is done by a tool in the tool opening 109 at the
  • Clamping spring 101 is inserted and pivoted in the illustration according to the figures 8 to 10 in a clockwise direction.
  • FIG. 10 shows the clamping state 145. It can clearly be seen that zero clamping can also be achieved, in which even conductors with the smallest cross-section can be clamped.
  • the clamping edge 122 is located in FIG. 10 in the groove 131 of the current bar 110. In the pivoting of the in FIG. 10
  • the clamping spring 101 is tensioned, whereby the distance of the first leg 136 from the second leg 137 widens. Due to the stable clamping spring 101, therefore, a high clamping force is generated.
  • FIG. 10 shows a self-inhibited state.
  • the second pivot axis 114 is shown in dashed lines in the illustration of FIG 10, as they are behind the second rotary unit 130 of the auxiliary lever 104 and thus is not actually visible in this illustration.
  • the clamping spring 101 has at least substantially a 1.5-fold S-shape, as shown in FIGS. 11 and 12.
  • the clamping spring 101 in the region of 1.5-fold S-shape has a curvature section 147 with an outer radius R2 and two curvature sections 148, 149 with preferably identical or similar inner radii Rl, wherein the curvature sections 148, 149 with the inner radii Rl to the side are open at the first
  • Leg 136 and the second leg 137 have their free end.
  • the curvature portion 147 having the outer radius R2 is opened to the opposite side, in particular.
  • the sections with the curvatures 148, 149 with the inner radii Rl are located spatially between the first leg 136 and the second leg 137.
  • outer radius R2 of the curvature section 147 is greater than the inner radii R1 of the curvature sections 148, 149.
  • Terminal 100 provided, which is row capable and can be made of simple components.
  • the designed as a tilting lever clamp electrical terminal ⁇ terminal 100 has a dynamic leverage, in which at the beginning of the closing operation, the clamping edge 122 covers a long way and in the further closing With a little force a relatively long distance is covered with the tool, which is converted into a high clamping force.
  • Both the clamping spring 101 and the clamping lever 102 and the auxiliary lever 104 and the bracket 108 may be made of stamped and bent parts. This allows a simple and cost-effective production, even for the
  • the maximum opening angle 146 can be made very large, so that even the most massive ladder can be pivoted into the upwardly open pivoting region 115.
  • Rotary unit 130 on the bracket 108 may be the second
  • Turning unit 130 have a round outer contour 107 formed in a correspondingly round

Abstract

Anschlussklemme (100) zum elektrisch kontaktierenden Anschluss eines Leiters (126) an einen an einer Halterung (108) aufgenommenen Strombalken (110) mit einer Klemmfeder (101) zum Aufbringen einer Klemmkraft und mit einem schwenkbaren Klemmhebel (102) zum Klemmen des Leiters (126). Die Klemmfeder (101) weist einen ersten Schenkel (136) und wenigstens einen zweiten Schenkel (137) auf und ist mit dem ersten Schenkel (136) gelenkig an den Klemmhebel (102) und mit dem zweiten Schenkel (137) gelenkig an einen Hilfshebel (104) gekoppelt. Der Klemmhebel (102) und der Hilfshebel (104) sind verschwenkbar an der Halterung (108) angeordnet.

Description

Elektrische Anschlussklemme
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische
Anschlussklemme zum Anschließen wenigstens eines Leiters und insbesondere eine elektrische Anschlussklemme, welche sich auch zum Anschließen von Leitern mit großen
Querschnitten eignet.
Im Stand der Technik sind verschiedene Anschlussklemmen bekannt geworden, die sich auch zum Anschluss von Leitern großer Durchmesser eignen. So können beispielsweise Leiter mit großen Querschnitten an Schraubklemmen angeschlossen werden. Dabei wird der Leiter über eine Schraubverbindung an der elektrischen Anschlussklemme festgeklemmt.
Nachteilig bei solchen Schraubklemmen ist es allerdings, dass ein einfaches Einschwenken des abisolierten Leiters von oben nicht ohne Weiteres möglich ist. Dies führt insbesondere bei großen und massiv ausgebildeten Leitern dazu, dass die Montage erheblich erschwert wird, da der Leiter umgebogen und axial von vorne in die Schraubklemme eingeführt werden muss, bevor der Leiter geklemmt werden kann .
Leichter ist demgegenüber die Montage bei einer
elektrischen Anschlussklemme, welche das Einschwenken eines anzuschließenden Leiters von oben erlaubt. Dabei kann der anzuschließende Leiter zuvor auf die passende Länge gekürzt werden und wird dann bei der Montage eingeschwenkt.
Mit der WO 2013/004343 AI ist eine solche Anschlussklemme bekannt geworden. Bei dieser bekannten elektrischen
Anschlussklemme umfasst der Klemmhebel mehrere Klemmfedern und einen Klemmfuß am Ende der Klemmfedern, um einen aufgenommenen Leiter an dem Strombalken zu klemmen. Der Klemmhebel ist mit einem Handhebel verbunden, über den die Betätigung erfolgt. Dadurch können ein dynamisches
Übersetzungsverhältnis beim Schließvorgang und eine hohe Klemmkraft erzielt werden. Nachteilig an der bekannten Anschlussklemme ist der relativ kompliziert aufgebaute
Klemmhebel, bei dem die einzelnen Klemmfedern schwierig zu fertigen sind und bei dem gegebenenfalls auch noch
Setzungserscheinungen auftreten können. Vor dem bekannten Stand der Technik ist es deshalb die Auf¬ gabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische
Anschlussklemme zur Verfügung zu stellen, welche weniger kompliziert aufgebaute Einzelteile benötigt und einen ähnlich großen oder noch größeren Öffnungsbereich des
Klemmhebels bei einer relativ geringen oder wohlmöglich geringeren Betätigungskraft zur Verfügung stellt.
Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Anschlussklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anschlussklemme sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und
Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des
Ausführungsbeispiels .
Eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme dient zum elektrisch kontaktierenden Anschluss wenigstens eines
Leiters eines an einer Halterung aufgenommenen
Strombalkens. Es ist wenigstens eine Klemmfeder zum
Aufbringen einer Klemmkraft vorgesehen. Ein schwenkbarer Klemmhebel dient zum Klemmen des Leiters. Dabei weist die Klemmfeder einen ersten Schenkel und wenigstens einen zweiten Schenkel auf. Die Klemmfeder ist mit dem ersten Schenkel gelenkig an den Klemmhebel gekoppelt. Die Klemmfeder ist mit dem zweiten Schenkel gelenkig an den Hilfshebel gekoppelt. Der Hilfshebel und der Klemmhebel sind verschwenkbar an der Halterung angeordnet. Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme hat viele Vorteile, da sie einen Aufbau mit weniger Bauteilen und mit einfach aufgebauten Bauteilen erlaubt. Dadurch, dass ein Kraftschluss von der Halterung über den Klemmhebel, die Klemmfeder und den Hilfshebel erfolgt, kann mit relativ wenigen und konstruktiv einfachen Bauteilen einerseits sogar eine noch höhere Klemmkraft und andererseits sogar ein noch größerer Öffnungswinkel erreicht werden.
Die Halterung kann auch als Klemmkörper bezeichnet werden und dient zu Aufnahme des Strombalkens und zur schwenkbaren Befestigung des Klemmhebels.
Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme stellt eine Kipp-Hebelklemme mit dynamischer Hebelübersetzung zur Verfügung.
Vorzugsweise beträgt ein Öffnungswinkel zwischen dem
Strombalken und der Klemmkante im Öffnungszustand
wenigstens 45°. Insbesondere ist der Öffnungswinkel bzw. der maximale Öffnungswinkel größer 60° und vorzugsweise größer 75°. Öffnungswinkel von 90° und sogar mehr als 90° sind möglich und bevorzugt. Durch große Öffnungswinkel und einen nach oben hin frei zugänglichen Einschwenkbereich wird eine einfache Montage auch von Leitern mit großen Querschnitten ermöglicht, da die Leiter einfach von „oben", d.h. von der dem Strombalken gegenüberliegenden Seite in die Anschlussklemme eingeschwenkt werden können. Ein
Umbiegen und Zurückschieben der in der Regel starren Leiter, um den Leiter dann von vorn in die Anschlussklemme einzuschieben, ist nicht nötig.
Vorzugsweise sind an dem Klemmhebel eine erste Schwenkachse und wenigstens eine davon beabstandete zweite Schwenkachse vorgesehen. Insbesondere verfügt die Klemmfeder über eine erste Achsaufnahme und wenigstens eine davon beabstandete und insbesondere parallele zweite Achsaufnahme.
Vorzugsweise ist der Hilfshebel mit einer ersten
Dreheinheit und wenigstens einer davon beabstandeten und insbesondere parallelen zweiten Dreheinheit ausgerüstet. Das bedeutet, dass der Klemmhebel, die Klemmfeder und vorzugsweise der Hilfshebel jeweils über zwei voneinander entfernte separate und insbesondere parallele Gelenkstellen verfügen.
Vorzugsweise ist der Klemmhebel über die erste Schwenkachse verschwenkbar an der Halterung befestigt. Insbesondere ist die erste Achsaufnahme der Klemmfeder an dem ersten
Schenkel der Klemmfeder vorgesehen und es ist die zweite Achsaufnahme der Klemmfeder an dem zweiten Schenkel der Klemmfeder vorgesehen. Vorzugsweise ist die an dem ersten Schenkel angeordnete erste Achsaufnahme der Klemmfeder mit der zweiten Schwenkachse des Klemmhebels gekoppelt.
Vorteilhafterweise weist die erste Dreheinheit des Hilfs¬ hebels eine Achse auf, die schwenkbar mit der zweiten
Achsaufnahme an dem zweiten Schenkel der Klemmfeder verbunden ist. Insbesondere ist die zweite Dreheinheit des Hilfshebels schwenkbar an der Halterung angeordnet.
Vorzugsweise weist die zweite Dreheinheit des Hilfshebels eine abgerundete Außenkontur auf, die an einer angepassten abgerundeten Ausnehmung der Halterung schwenkbar aufgenommen ist. Besonders bevorzugt weisen die Außenkontur und die Ausnehmung jeweils eine kreisrunde Form oder die Form eines Kreissegmentes auf. Insbesondere ist die zweite Dreheinheit des Hilfshebels schwenkbar oder drehbar an der abgerundeten Außenkontur der Halterung aufgenommen und vorzugsweise abgestützt.
Es ist möglich und bevorzugt, dass die zweite Dreheinheit des Hilfshebels eine Öffnung umfasst, in die eine
Führungsachse eingeführt ist. Dabei kann die zweite
Dreheinheit über die Führungsachse an der Öffnung drehbar gelagert sein. Möglich ist es aber auch, dass die
Führungsachse in der Öffnung nicht zur Übertragung von Kräften, sondern im Wesentlichen nur zur Führung dient. Die Führungsachse kann beispielsweise Teil des Gehäuses sein und beispielsweise aus einem Kunststoffzapfen bestehen, der in die Öffnung eingeschwenkt oder eingeklipst wird. Möglich ist es aber auch, dass die Führungsachse eine Achse an der Halterung ist oder aber separat in die Halterung eingeführt wird, um den Hilfshebel an der zweiten Dreheinheit
schwenkbar aufzunehmen und/oder abzustützen.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Klemmfeder Teil einer Betätigungseinheit ist. In einer einfachen Ausgestaltung besteht die Betätigungseinheit nur aus der Klemmfeder. Die Klemmfeder hat vorzugsweise eine
Doppelfunktion: die Klemmfeder dient zum Aufbringen der Klemmkraft und gleichzeitig auch als Betätigungshebel. An der Betätigungseinheit ist vorzugsweise wenigstens eine Werkzeugöffnung vorgesehen, um ein Werkzeug einzuführen und die elektrische Anschlussklemme zu betätigen, um beispiels¬ weise einen elektrischen Leiter zu klemmen oder die
Klemmung wieder aufzuheben. Die Betätigungseinheit weist vorzugsweise eine Werkzeug¬ aufnahme auf. Die Werkzeugaufnahme kann an einem
Einsatzteil vorgesehen sein. Möglich und bevorzugt ist es, dass die Klemmfeder beispielsweise einen im Wesentlichen ei¬ förmigen Querschnitt aufweist, und dass der Innenbereich des Querschnittes wenigstens teilweise durch das
Einsatzteil ausgefüllt ist. An dem Einsatzteil kann die Werkzeugaufnahme vorgesehen sein, die beim Betätigen als Gegenlager dient, um die Betätigungskräfte zu übertragen.
Das Einsatzteil kann beispielsweise aus Kunststoff
bestehen. Möglich ist es aber auch, dass die
Werkzeugaufnahme und/oder ein Gegenlager durch an der
Klemmfeder umgebogene Laschen oder dergleichen zur
Verfügung gestellt wird.
Vorzugsweise ist ein Innendurchmesser der Werkzeugöffnung größer als ein Innendurchmesser der Werkzeugaufnahme.
Dadurch ergeben sich viele Möglichkeiten, da für
beispielsweise unterschiedliche Geometrien und
Einsatzzwecke der elektrischen Anschlussklemme
unterschiedliche Winkel der Werkzeugaufnahme an dem
Einsatzteil vorgesehen werden können. Je nach Zugäng- lichkeit und geometrischen Verhältnissen kann die
Ausrichtung der Werkzeugaufnahme an dem Einsatzteil
unterschiedliche Winkel zur Oberfläche der Werkzeugöffnung an der Klemmfeder aufweisen. So kann durch unterschiedliche Einsatzteile eine unterschiedliche Konfiguration der gesamten Anschlussklemme ermöglicht werden. Dadurch kann für unterschiedliche Anschlussklemmen nur durch Austausch eines einzigen einfachen Bauteils eine erweiterte
Anwendungsmöglichkeit erzielt werden, ohne den
Vorratsbedarf an Teilen wesentlich zu erhöhen. Die Werkzeugaufnahme erstreckt sich vorzugsweise quer zu dem Strombalken. Der Winkel zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Strombalken kann im Öffnungszustand variieren und hängt vom vorgesehenen Einsatzzweck ab.
Die Betätigungseinheit wirkt vorzugsweise über den
Hilfshebel auf den Klemmhebel ein. In einfachen Ausgestaltungen besteht die Betätigungseinheit praktisch nur aus der Klemmfeder, an der die
Werkzeugöffnung vorgesehen ist. Möglich ist es auch, dass an der Klemmfeder ein Hebelfortsatz oder dergleichen vorgesehen ist, um die Anschlussklemme auch ohne
zusätzliches Werkzeug betätigen zu können.
In besonders bevorzugten Ausgestaltungen wirkt die
Klemmfeder wenigstens im Klemmzustand als Zugfeder.
Insbesondere ist die Klemmfeder wenigstens im
Öffnungszustand im Wesentlichen entspannt. Besonders bevorzugt ist die Klemmfeder im Öffnungszustand vollständig entspannt. Unter dem Begriff „im Wesentlichen entspannt" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine wirksame Kraft verstanden, die kleiner als 10 % der maximal vorgesehenen Klemmkraft beträgt.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass sich der Klemmhebel in dem Klemmzustand hinter einem Totpunkt befindet. Dadurch wird zunächst ein Kraftaufwand benötigt, um den Klemmhebel aus dem Klemmzustand wieder in die
Öffnungsstellung zu überführen. Das führt zu einer
Selbstsicherung bzw. zu einer Selbsthemmung des
Klemmzustands und erhöht die Sicherheit. Realisiert wird dies vorzugsweise dadurch, dass sich die als Zugfeder wirkende Klemmfeder vor dem Erreichen des Klemmzustands wieder etwas zusammenziehen kann, sodass die Spannung etwas nachlässt . In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass das Ende des ersten Schenkels und/oder das Ende des zweiten
Schenkels der Klemmfeder jeweils umgebogen ist, um jeweils die erste und/oder die zweite Achsaufnahme zu bilden. Das ermöglicht eine einfache Fertigung der Klemmfeder und eine zuverlässige Funktion.
In besonders bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung sind wenigstens die Halterung und der Klemmhebel und der
Hilfshebel als gestanzte Biegeteile ausgeführt. Das
ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige
Fertigung und Montage.
Vorzugsweise ist an dem Strombalken wenigstens eine Nut zur Sicherung eines an dem Strombalken aufgenommenen und dort geklemmten Leiters vorgesehen. Besonders bevorzugt ist die Nut an dem Strombalken quer zur Einführöffnung vorgesehen und ist wenigstens etwa dort angeordnet, wo der Klemmhebel den Leiter gegen den Strombalken klemmt. Vorzugsweise ist wenigstens ein Durchsteckschutz
vorgesehen, welche ein Durchstecken eines aufgenommenen Leiters durch die Anschlussklemme verhindert.
Beispielsweise kann ein solcher Durchsteckschutz aus einem in einer weiteren oder anderen Nut des Strombalkens
aufgenommenen Teil bestehen, welches von außen durch entsprechende Löcher in der Halterung eingeführt wird und somit an der Halterung gesichert aufgenommen ist. Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme ermöglicht die Aufbringung einer hohen Klemmkraft bei einem
gleichzeitig möglichen großen Öffnungswinkel, der 60 oder 75° erreichen und überschreiten kann. Auch bei Leitern mit großen Querschnitten von 20 mm2, 25 mm2 oder 30 mm2 oder 35 mm2 wird nach einem erstmaligen Klemmen und der Entnahme eines solches Leiters eine Nullklemmung ermöglicht, bei der durch den Klemmhebel ein dünner Leiter mit Durchmessern von 1 mm, 0,5 mm oder weniger noch zuverlässig geklemmt werden kann.
Bei Überführen der elektrischen Anschlussklemme von dem Öffnungszustand in den Klemmzustand wird zunächst der
Klemmhebel kraftlos oder doch nahezu kraftlos weitgehend geschlossen, bevor beim Weiterschwenken des Werkszeugs eine hohe Klemmkraft aufgebracht wird.
Die elektrische Anschlussklemme ist insbesondere als eine Kniehebelklemme ausgebildet, die das einfache, schnelle und sichere Beschälten von verschiedensten Leiterquerschnitten ermöglicht. Das Prinzip dieser Kniehebelklemme basiert dabei auf einem Hebelmechanismus, an den ein
Federmechanismus in Form einer Klemmfeder anschließt, um eine sehr große Kontaktnormalkraft auf den Leiter zu übertragen. Damit eine solch große Kraft erzeugt werden kann, ohne dass die Klemmfeder zu groß dimensioniert werden muss bzw. Schäden an der Klemmfeder auftreten, sollte die Federgeometrie einer bestimmten Formgebung entsprechen. Damit die Dimension der gesamten Kniehebelklemme im Rahmen einer im Schaltschrank eingesetzten Größe bleibt und vorzugsweise ferner der Materialeinsatz für die Klemmfeder gering ausfällt, wird besonders bevorzugt eine optimale Geometrie eingesetzt. Vorteilhafter Weise weist die Klemmfeder wenigstens eine 1,5-fache S-Form auf. Somit wirkt die Klemmfeder wie zwei in Reihe geschaltete Federn mit erhöhter Federsteifigkeit bei gleichem Materialeinsatz und gleicher Baugröße. Die Klemmfeder besitzt an den Enden jeweils eine Achsaufnahme von z. B. der Art einer Öse für anzubindende Bauteile.
Zwischen den Achsaufnahmen (Ösen) wird über die 1,5-fache S-Form eine Verbindung hergestellt. Die Biegeradien, sowohl der äußeren Biegung an den beiden Enden, als auch der mittleren Biegung richten sich nach dem Kraftverhältnis und der Federrate, die die Klemmfeder besitzen soll. Bei großer Federrate der Klemmfeder sollten die äußeren Radien kleiner und der mittlere Radius größer gestaltet werden. Für eine kleinere Federrate kann umgekehrt verfahren werden.
Die Kontur kann natürlich auch aus weiteren Federn und aus mehr Radien als dem 1 , 5-fachen eines „S" bestehen und beliebig mehr S-artige-Formen aufweisen. Je mehr S-Formen vorhanden sind, desto steifer wird die Klemmfeder.
Vorzugsweise weist die Klemmfeder wenigstens im
Wesentlichen wenigstens eine 1,5-fache S-Form auf.
Besonders bevorzugt weist die Klemmfeder eine 1,5-fache S- Form auf. Insbesondere weist die Klemmfeder in dem Bereich der 1,5-fachen S-Form einen Krümmungsabschnitt mit einem Außenradius (R2) und zwei Krümmungsabschnitte mit
Innenradien (Rl) auf, wobei die Krümmungen mit den
Innenradien zu der Seite mit dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel hin geöffnet sind und wobei der
Krümmungsabschnitt mit dem Außenradius zu der anderen entgegengesetzten Seite hin geöffnet ist. Dabei befinden sich die Abschnitte mit den Krümmungen mit Innenradien räumlich zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel. Besonders bevorzugt besteht die Klemmfeder aus dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel und mehreren
Krümmungsabschnitten dazwischen, nämlich vorzugsweise wenigstens zwei Krümmungsabschnitten mit Innenradien und einem dazwischen vorgesehenem Krümmungsabschnitt mit einem Außenradius.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Außenradius (R2) größer ist als die Innenradien (Rl) .
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im
Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird .
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Reihenklemmen mit mehreren erfindungsgemäßen Anschlussklemmen;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung
einer einzelnen elektrischen Anschlussklemme;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung der elektrischen Anschlussklemme mit eingeführtem
Werkzeug;
Fig. 4 eine Vorderansicht der elektrischen
Anschlussklemme ; Fig. 5 eine Seitenansicht der elektrischen
Anschlussklemme ;
Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht der elektrischen
Anschlussklemme;
Fig. 7 eine Draufsicht auf die elektrische
Anschlussklemme ; Fig. 8 eine stark schematische Seitenansicht der
elektrischen Anschlussklemme im Öffnungszustand;
Fig. 9 eine stark schematische Seitenansicht der
elektrischen Anschlussklemme in einer
Zwischenstellung;
Fig. 10 eine stark schematische Seitenansicht der
elektrischen Anschlussklemme im Klemmzustand; Fig. 11 eine schematische Ansicht des Wirkprinzips der
Klemmfeder für eine Anschlussklemme nach Fig. 2; und
Fig. 12 eine schematische Seitenansicht der Wirkung der
Klemmfeder.
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Reihenklemme 200, die aus mehreren
aneinandergereihten erfindungsgemäßen elektrischen
Anschlussklemmen 100 besteht. Insgesamt ist hier ein
Gehäuse 150 für die dargestellten elektrischen
Anschlussklemmen 100 vorgesehen. Es ist auch möglich, dass jede einzelne elektrische Anschlussklemme ein einzelnes Gehäuse 150 aufweist. Vorzugsweise besteht ein solches Gehäuse 150 aus einem elektrischen nicht leitenden
Material .
Jede einzelne elektrische Anschlussklemme 100 weist eine Halterung 108 auf, die als Haltekörper und Klemmkörper dient. Es ist jeweils ein nach oben offener Einführbereich bzw. Einschwenkbereich 115 vorgesehen, um einen
elektrischen Leiter 126 bzw. ein elektrisches Kabel 125 in der Halterung 108 aufzunehmen und an dem Strombalken 110 zu klemmen.
Während von den vier in Fig. 1 dargestellten elektrischen Anschlussklemmen 100 die linken drei sich im Klemmzustand 145 befinden, ist die am weitesten rechts angeordnete
Anschlussklemme 100 geöffnet und befindet sich im
Öffnungszustand 144. Schon in der schematischen
perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 1 ist klar
erkennbar, dass der Öffnungswinkel zwischen dem Strombalken 110 und dem Klemmhebel sehr groß ist und hier nahezu 90° beträgt, sodass ein einfaches Einschwenken eines Leiters von oben in die Öffnung ermöglicht wird.
Figur 2 zeigt in einer schematisch vergrößerten
perspektivischen Darstellung eine einzige elektrische
Anschlussklemme 100, bei der das Gehäuse 150 weggelassen wurde, um die einzelnen Bauteile besser darstellen und erkennen zu können.
Die elektrische Anschlussklemme 100 verfügt über eine
Halterung 108 mit zwei seitlichen Wänden 123, die insgesamt einen etwa U-förmige Querschnitt aufweist. Die Halterung 108 besteht aus einem Biegestanzteil . An der Halterung 108 ist den Strombalken 110 aufgenommen. Ein Durchsteckschutz 117 ist an einer Nut 116 (vgl. Fig. 6) angeordnet und verhindert ein Durchstecken eines eingeschobenen Leiters und sichert zudem den Strombalken 110 innerhalb der
Halterung 108. Die elektrische Anschlussklemme verfügt weiterhin über einen Klemmhebel 102, der über eine erste Schwenkachse 113 verschwenkbar an der Halterung 108 aufgenommen ist. Der Klemmhebel 102 weist eine zweite Schwenkachse 114 auf, die von der ersten Schwenkachse 113 beabstandet angeordnet ist. An der zweiten Schwenkachse 114 ist schwenkbar ein Ende eines ersten Schenkels 136 der Klemmfeder 101 aufgenommen. Die erste Schwenkachse 113 und die zweite Schwenkachse 114 sind hier wenigstens etwa parallel ausgerichtet. Die Klemmfeder 101 mit dem ersten Schenkel 136 und dem zweiten Schenkel 137 hat eine insgesamt etwa C-förmige Gestalt. An dem Ende des zweiten Schenkels 137 ist die Klemmfeder 101 verschwenkbar an der Achse 112 aufgenommen bzw. gelagert. Die Achse 112 ist Teil der ersten
Dreheinheit 129 an einem ersten Ende des Hilfshebels 104. Der Hilfshebel 104 besteht aus zwei parallelen seitlichen Wänden 121, die über einen Querverbinder 105 miteinander verbunden sind. Der Querverbinder 105 weist in einer
Vorderansicht eine etwa U-förmige Gestalt auf, um ein
Verschwenken des zweiten Schenkels 137 der Klemmfeder 101 an der ersten Dreheinheit 129 des Hilfshebels 104 zu ermöglichen. Der Hilfshebel 104 ist ebenfalls ein
einteiliges Biegestanzteil . An dem zweiten Ende des Hilfshebels 104 ist eine zweite Dreheinheit 130 vorgesehen. Dabei umfasst die zweite
Dreheinheit 130 ein zentrales Loch 111, in welches ein in Figur 2 nicht sichtbarer Kunststoffzapfen als Führungsachse 151 des Gehäuses 150 eingreift (vgl. Fig. 6), um die zweite Dreheinheit 130 zu führen. Möglich ist es aber auch, dass die zweite Dreheinheit 130 an dem Loch 111 drehbar gelagert wird . Hier ist die zweite Dreheinheit 130 und damit der
Hilfshebel 104 über die runde Außenform 107, die an der runden Aussparung 106 aufgenommen ist, verschwenkbar gelagert. Die virtuelle Drehachse erstreckt sich zentral durch die Öffnung 111. Bei einem Verschwenken des
Hilfshebels 104 dreht sich die runde Außenkontur 107 der zweiten Dreheinheit 130 innerhalb der runden Aussparung 106 an der Halterung 108 um die virtuelle Drehachse. Es wird eine effektive Kraftüberleitung in hier vertikaler
Richtung, also in einer Richtung quer zum Strombalken 110, ermöglicht. Die virtuelle Drehachse durch die Öffnung 111 ist hier parallel zu der Achse 112 ausgerichtet, die wiederum wenigstens etwa parallel zu der Schwenkachse 114 ausgerichtet ist. Die Klemmfeder 101 mit ihrer insgesamt etwa C-förmigen
Seitenansicht weist im Inneren des „C" einen Einsatz auf, der hier als Kunststoffeinsätz 118 ausgeführt ist und als Gegenlager für ein Werkzeug 120 (vgl. Figur 3) bei der Betätigung der Anschlussklemme 100 dient. Die Klemmfeder 101 wird hier auf Zug belastet, sodass sich im
Belastungsfall die beiden Schenkel 136 und 137 der
Klemmfeder 101 voneinander entfernen.
Die Klemmfeder 101 dient hier auch als Betätigungseinheit 103 bzw. als Betätigungshebel und umfasst neben der
Klemmfeder 101 noch den Kunststoffeinsätz 118. An dem zweiten Schenkel 137 der Klemmfeder 101 ist eine
Werkzeugöffnung 109 vorgesehen, durch die ein Werkzeug 120 wie ein Schraubendreher eingeführt werden kann, um mit der Bewegung des Schraubendrehers die Anschlussklemme 100 aus dem Öffnungszustand 144 in den Klemmzustand 145 und wieder zurück zu überführen. Figur 3 zeigt eine schematisch perspektivische Darstellung der Anschlussklemme 100 mit einem als Einsteckteil
ausgeführten Kunststoffeinsätz 118. Durch Verschwenken des Werkzeugs 120 im Uhrzeigersinn, d. h., in Richtung des Klemmhebels 102 wird die elektrische Anschlussklemme 100 in den Klemmzustand 145 überführt.
Figur 4 zeigt eine Vorderansicht der elektrischen
Anschlussklemme 100, in der die etwa U-förmige Gestalt der Halterung 108 mit dem darin eingelegten Strombalken 110 erkennbar ist. Angezogen sind auch der Klemmhebel 102 mit der Klemmkante und der Kunststoffeinsätz 118 als Gegenlager und die erste Schwenkachse 113, an der der Klemmhebel 102 verschwenkbar an der Halterung 108 aufgenommen ist. Figur 5 zeigt eine Seitenansicht der elektrischen
Anschlussklemme 100. An dem Klemmhebel 102 sind die erste Schwenkachse 113 und die zweite Schwenkachse 114
aufgenommen. Der Klemmhebel 102 ist insgesamt um die an der Halterung 108 aufgenommene Schwenkachse 113 verschwenkbar, sodass mit der Verschwenkung des Klemmhebels 102 auch die Klemmkante 122 verschwenkt wird.
An der zweiten Schwenkachse 114 des Klemmhebels 102 ist der erste Schenkel 136 der Klemmfeder 101 drehbar aufgenommen. Der zweite Schenkel 137 der Klemmfeder 101 ist gegenüber der ersten Dreheinheit 129 des Hilfshebels 104
verschwenkbar. Die zweite Dreheinheit 130 des Hilfshebels 104 ist über die runde Außenform 107 an der runden
Aussparung 106 der Halterung 108 drehbar aufgenommen. Figur 6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der
elektrischen Anschlussklemme 100. Dabei ist der Kunststoff¬ einsatz 118 erkennbar, der an der Klemmfeder 101
aufgenommen ist. In dem Kunststoffeinsätz 118 ist eine Aufnahmeöffnung 132 zur Aufnahme eines Werkzeugs 120 vorgesehen. Dabei ist ein Innendurchmesser 109a der
Werkzeugöffnung 109 in der Klemmfeder mit einem größeren Durchmesser versehen als der Innendurchmesser 132a der Aufnahmeöffnung 132 in dem Kunststoffeinsätz 118. Dadurch kann die Klemmfeder 101 für die Verwendung mit
unterschiedlichen Kunststoffeinsätzen 118 bzw. mit
Kunststoffeinsätzen 118 mit unterschiedlichen
Aufnahmeöffnungen 132 vorgesehen sein. Das erlaubt die Zurverfügungstellung unterschiedlicher Anschlussklemmen 100, bei denen sich nur der Kunststoffeinsätz 118
unterscheidet und somit der Bedienwinkel ändert.
Der Klemmhebel 102 weist zwei parallele Seitenwände auf, zwischen denen die Klemmkante 122 vorgesehen ist. Auch der Klemmhebel 102 ist hier als einteiliges Stanzbiegeteil ausgeführt .
In dem Strombalken 110 ist eine Nut 116 vorgesehen, in die ein stabförmiger Durchsteckschutz 117 ausgeführt ist, der in entsprechenden seitlichen Öffnungen in den Wänden 123 der Halterung 108 aufgenommen ist. Dadurch findet eine Sicherung des Strombalkens 110 in axialer Richtung statt und außerdem wird ein Durchsteckschutz für einen Leiter 126 ermöglicht.
Des Weiteren ist eine Nut 131 in dem Strombalken 110 vorgesehen, die dort angeordnet ist, wo die Klemmkante 122 einen eingeschobenen Leiter 126 gegen den Strombalken 110 drückt. Dadurch können sich beim Klemmvorgang Leiter 126 in die Nut 131 hineinverformen, sodass ein effektiver
Auszugschutz gewährleistet werden kann. In der Schnittdarstellung gemäß Figur 6 ist die erste
Achsaufnahme 127 an dem ersten Schenkel 136 der Klemmfeder 101 geschnitten erkennbar. Dabei umgreift die erste
Achsaufnahme 127 die zweite Schwenkachse 114 des
Klemmhebels 102. An dem anderen Ende der Klemmfeder 101, nämlich dem zweiten Schenkel 137, ist die zweite
Achsaufnahme 128 geschnitten erkennbar, die die Achse 112 der ersten Dreheinheit 129 des Hilfshebels 104 umgreift.
Im Schnitt dargestellt ist die Führungsachse 151 in dem Loch 111 bzw. der virtuellen Drehachse der zweiten
Dreheinheit 130 des Hilfshebels 104.
Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf die elektrische
Anschlussklemme 100. An der Klemmfeder 101 ist die
Werkzeugöffnung 109 erkennbar. Der Hilfshebel 104 umgreift mit dem Querverbinder 105 den zweiten Schenkel 137 der Klemmfeder 101. Der Klemmhebel 102 weist die hier nach rechts ausgerichtete Klemmkante 122 auf, die im
Klemmzustand in die Nut 131 eingreift oder ein Leiter gegen die Nut 131 des Strombalkens drückt.
Mit Bezug auf die Figuren 8 bis 10 wird im Folgenden die Funktion der elektrischen Anschlussklemme 100 erläutert. In Figur 8 ist schematisch ein Kabel 125 mit einem
elektrischen Leiter 126 eingezeichnet. In den Darstellungen gemäß der Figuren 8 bis 10 wurden verschiedene Teile der elektrischen Anschlussklemme 100 weggelassen, um die
Funktion besser verdeutlichen zu können. Hier in Figur 8 wurde die Halterung 108 nicht dargestellt. Zu berücksichtigen ist aber, dass der Klemmhebel 102 über die erste Schwenkachse 113 fest mit der Halterung 108 verbunden ist. Außerdem stützt sich die zweite Dreheinheit 130 des Hilfshebels 104 mit der runden Außenform 107 an der entsprechend rund ausgebildeten Aussparung 106 der
Halterung 108 hier ortsfest ab.
Der Öffnungswinkel 146 zwischen dem Strombalken 110 und der Klemmkante 122 des Klemmhebels 102 beträgt hier weitaus mehr als 75° und nahezu 90°. Je nach geometrischer
Auslegung des Klemmhebels 102 kann der Öffnungswinkel 146 auch noch größer gewählt werden. In der Regel reicht dieser Öffnungswinkel 146 aber aus, um auch besonders starre
Leiter 126 mit großen Querschnitten in den
Einschwenkbereich 115 von oben einschwenken zu können.
Während Figur 8 den Öffnungszustand 144 darstellt, zeigt Figur 9 einen Zwischenzustand, in dem der Klemmhebel 102 schon erheblich verschwenkt wurde. Das erfolgt dadurch, dass ein Werkzeug in die Werkzeugöffnung 109 an der
Klemmfeder 101 eingeführt wird und in der Darstellung gemäß der Figuren 8 bis 10 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Bei der Überführung von dem in Figur 8 dargestellten Zustand in den in Figur 9 dargestellten Zustand verfolgt das
Verschwenken praktisch kraftlos, da sich der Abstand der beiden Schenkel 136 und 137 der Klemmfeder 101 nicht oder praktisch fast nicht verändert und sich somit die
Federspannung nicht ändert. Dadurch wird eine angenehme Bedienung erreicht.
Bei Leitern mit sehr großen Querschnitten kann in dem in Figur 9 dargestellten Zustand schon fast ein Anliegen der Klemmkante 122 an dem Leiter 126 erreicht werden. Bei der Überführung von dem Zustand in Figur 8 in den in Figur 9 dargestellten Zustand verschwenken der Klemmhebel 102, die Klemmfeder 101 und der Hilfshebel 104 jeweils gekoppelt miteinander .
Figur 10 zeigt den Klemmzustand 145. Klar erkennbar ist, dass auch eine Nullklemmung erzielbar ist, in der auch Leiter mit kleinstem Querschnitt geklemmt werden können. Die Klemmkante 122 liegt in Figur 10 in der Nut 131 des Strombalkens 110 an. Bei der Verschwenkung von dem in Figur
9 dargestellten Zustand in den Klemmzustand 145 gemäß Figur
10 wird die Klemmfeder 101 gespannt, wobei sich der Abstand des ersten Schenkels 136 von dem zweiten Schenkel 137 weitet. Durch die stabile Klemmfeder 101 wird deshalb eine hohe Klemmkraft erzeugt.
In Figur 10 ist ein selbstgehemmter Zustand dargestellt. Bei der Verschwenkung der Klemmfeder 101 und des
Hilfshebels 104 wurde ein Totpunkt überschritten, sodass in dem Klemmzustand 145 die Klemmfeder 101 geringfügig
gegenüber der maximalen Vorspannung entspannt ist. Dadurch wird ein stabiler Zustand erreicht. Der selbstgehemmte Zustand ist hier dadurch erkennbar, dass die
Verbindungslinie 119 zwischen der Achse 112 und der zweiten Schwenkachse 114 knapp unterhalb des Zentrums des Lochs 111 bzw. der virtuellen Drehachse der zweiten Dreheinheit 130 des Hilfshebels 104 verläuft. Dadurch muss beim Überführen der elektrischen Anschlussklemme in den Öffnungszustand 144 zunächst die Klemmfeder 101 weiter vorgespannt werden, um den Totpunkt zu überwinden.
Die zweite Schwenkachse 114 ist in der Darstellung gemäß Figur 10 gestrichelt dargestellt, da sie sich hinter der zweiten Dreheinheit 130 des Hilfshebels 104 befindet und somit in dieser Darstellung eigentlich nicht sichtbar ist.
Vorzugsweise weist die Klemmfeder 101 in allen Ausge- staltungen wenigstens im Wesentlichen eine 1,5-fache S-Form auf, so wie sie in Fig. 11 und 12 dargestellt ist.
Vorzugsweise weist die Klemmfeder 101 in dem Bereich der 1,5-fachen S-Form einen Krümmungsabschnitt 147 mit einem Außenradius R2 und zwei Krümmungsabschnitte 148, 149 mit vorzugsweise identischen oder ähnlichen Innenradien Rl auf, wobei die Krümmungsabschnitte 148, 149 mit den Innenradien Rl zu der Seite hin geöffnet sind, an der der erste
Schenkel 136 und der zweite Schenkel 137 ihr freies Ende aufweisen. Der Krümmungsabschnitt 147 mit dem Außenradius R2 ist insbesondere zu der entgegengesetzten Seite hin geöffnet .
Dabei befinden sich die Abschnitte mit den Krümmungen 148, 149 mit den Innenradien Rl räumlich zwischen dem ersten Schenkel 136 und dem zweiten Schenkel 137.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Außenradius R2 des Krümmungsabschnitts 147 größer ist als die Innenradien Rl der Krümmungsabschnitte 148, 149.
Insgesamt wird eine sehr vorteilhafte elektrische
Anschlussklemme 100 zur Verfügung gestellt, die reihenfähig ist und aus einfachen Bauteilen hergestellt werden kann.
Die als Kipp-Hebelklemme ausgeführte elektrische Anschluss¬ klemme 100 weist eine dynamische Hebelübersetzung auf, bei der zu Beginn des Schließvorgangs die Klemmkante 122 einen weiten Weg zurücklegt und bei der beim weiteren Schließen mit geringer Kraft ein relativ weiter Weg mit dem Werkzeug zurückgelegt wird, was in ein hohe Klemmkraft umgesetzt wird . Sowohl die Klemmfeder 101 als auch der Klemmhebel 102 und der Hilfshebel 104 sowie der Halterung 108 können aus Stanzbiegeteilen gefertigt werden. Das ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung, auch für die
Massenproduktion. Der maximale Öffnungswinkel 146 kann sehr groß bemessen werden, sodass auch massivste Leiter in den nach oben offenen Einschwenkbereich 115 eingeschwenkt werden können.
Setzungserscheinungen bei der Feder oder anderen
Komponenten werden zuverlässig vermieden und durch eine geeignete Auswahl der Wandstärken der Klemmfeder 101 und der weiteren Abmessungen können grundsätzlich beliebig hohe Klemmkräfte aufgebracht werden. Zur Lagerung des Hilfshebels 104 mit der zweiten
Dreheinheit 130 an der Halterung 108 kann die zweite
Dreheinheit 130 eine rund ausgebildete Außenkontur 107 aufweisen, die in eine entsprechend rund ausgebildete
Aussparung 106 der Halterung 108 eingreift. Das ist
möglich, da hier keine Zugkräfte auftreten, sodass an dem Loch 111 ein einfacher Kunststoffzapfen 151 des Gehäuses 150 ausreicht. Bezugs zeichenliste
Anschlussklemme 100
Klemmfeder 101
Klemmhebel 102
Betätigungseinheit 103
Hilfshebel 104
Quer erbinder 105
Aussparung 106
Außenform 107
Halterung 108
Werkzeugöffnung 109
Strombalken 110
Loch 111
Achse 112
Erste Schwenkachse 113
Zweite Schwenkachse 114
Einschwenkbereich 115
Nut 116
Durchsteckschutz 117
Gegenlager, Kunststoffeinsätz 118
Verbindungslinie 119
Werkzeug, Schraubendreher 120
Seite, Wandung 121
Klemmkante 122
Seite, Wandung 123
Kabel 125
Leiter 126
Erste Achsaufnahme 127
Zweite Achsaufnahme 128
Erste Dreheinheit 129
Zweite Dreheinheit 130
Nut 131
Aufnähmeöffnung 132 Erster Schenkel 136
Zweiter Schenkel 137
Öffnungs zustand 144
Klemmzustand 145
Öffnungswinkel 146
Krümmung 147
Krümmung 148
Krümmung 149
Gehäuse 150
Zapfen, Führungsachse 151
Reihenklemme 200
Radius Rl
Radius R2

Claims

Patentansprüche
1. Anschlussklemme (100) zum elektrisch kontaktierenden Anschluss wenigstens eines Leiters (126) an einen an einer Halterung (108) aufgenommenen Strombalken (110) mit wenigstens einer Klemmfeder (101) zum Aufbringen einer Klemmkraft und mit einem schwenkbaren Klemmhebel (102) zum Klemmen des Leiters (126),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmfeder (101) einen ersten Schenkel (136) und wenigstens einen zweiten Schenkel (137) aufweist und mit dem ersten Schenkel (136) gelenkig an den
Klemmhebel (102) und mit dem zweiten Schenkel (137) gelenkig an einen Hilfshebel (104) gekoppelt ist, und dass der Klemmhebel (102) und der Hilfshebel (104) verschwenkbar an der Halterung (108) angeordnet sind.
2. Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Öffnungswinkel (146) zwischen dem Strombalken und der Klemmkante im Öffnungszustand größer 45° und insbesondere größer 60° und vorzugsweise größer 75° beträgt .
3. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei an dem Klemmhebel (101) eine erste Schwenkachse (113) und wenigstens eine davon
beabstandete zweite Schwenkachse (114) angeordnet ist, und wobei die Klemmfeder (101) über eine erste
Achsaufnahme (127) und wenigstens eine davon
beabstandete zweite Achsaufnahme (128) verfügt, und wobei der Hilfshebel (104) über eine erste Dreheinheit (129) und wenigstens eine davon beabstandete zweite Dreheinheit (130) verfügt.
4. Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Klemmhebel (101) über die erste Schwenkachse (113) verschwenkbar an der Halterung (108) befestigt ist .
5. Anschlussklemme (100) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Achsaufnahme (127) der Klemmfeder (101) an dem ersten Schenkel (136) der Klemmfeder (101) vorgesehen ist und wobei die zweite Achsaufnahme (128) der Klemmfeder (101) an dem zweiten Schenkel (137) der Klemmfeder (101) vorgesehen ist.
6. Anschlussklemme (100) nach einem der drei
vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Dreheinheit
(129) des Hilfshebels (104) eine Achse (112) aufweist, die schwenkbar mit der zweiten Achsaufnahme (127) des zweiten Schenkels (137) der Klemmfeder (101) verbunden ist und wobei die zweite Dreheinheit (130) des
Hilfshebels (104) verschwenkbar an der Halterung (108) angeordnet ist.
7. Anschlussklemme (100) nach einem der vier
vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Dreheinheit
(130) des Hilfshebels (104) eine abgerundete
Außenkontur (107) aufweist, die an einer angepassten abgerundeten Ausnehmung (106) der Halterung (108) schwenkbar aufgenommen ist.
8. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die zweite Dreheinheit (130) des
Hilfshebels (104) eine Öffnung (111) umfasst, in die eine Führungsachse (151) eingeführt ist.
9. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klemmfeder (101) Teil einer
Betätigungseinheit (103) ist und wobei die
Betätigungseinheit (103) insbesondere eine
Werkzeugöffnung (109) aufweist und/oder eine
Werkzeugaufnahme (118) an einem Einsatzteil umfasst.
10. Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Innendurchmesser (109a) der Werkzeugöffnung (109) größer ist als ein Innendurchmesser (132a) der Werkzeugaufnahme (118).
11. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Betätigungseinheit (103) über den Hilfshebel (104) auf den Klemmhebel (102) einwirkt.
12. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Klemmfeder (101) im Klemmzustand (145) als Zugfeder wirkt und/oder im Öffnungszustand (144) im Wesentlichen entspannt ist.
13. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei sich der Klemmhebel (102) in dem
Klemmzustand (145) hinter einem Totpunkt befindet.
14. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei das Ende des ersten Schenkels und/oder das Ende des zweiten Schenkels der Klemmfeder (101) umgebogen ist, um die erste und/oder die zweite
Achsaufnahme (127, 128) zu bilden.
15. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei wenigstens die Halterung (108) und der der Klemmhebel (102) und der Hilfshebel (104) gestanzte Biegeteile sind.
16. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei an dem Strombalken (110) wenigstens eine Nut (131) zur Sicherung und/oder wenigstens ein Durchsteckschutz (117) für einen aufgenommenen Leiter (126) vorgesehen ist.
17. Anschlussklemme (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Klemmfeder (101) eine 1,5-fache S-Form aufweist.
18. Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Klemmfeder (101) in dem Bereich der 1,5-fache S-Form einen Krümmungsabschnitt (147) mit einem
Außenradius (R2) und zwei Krümmungsabschnitte (148, 149) mit Innenradien (Rl) aufweist, wobei die
Krümmungsabschnitte (148, 149) mit den Innenradien (Rl) zu dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel hin geöffnet sind und wobei der Krümmungsabschnitt (147) mit dem Außenradius (R2) zu der anderen Seite hin geöffnet ist.
19. Anschlussklemme (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Außenradius (R2) größer ist als wenigstens ein Innenradius (Rl) .
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