EP3446365A1 - Elektrische anschlussklemme und verfahren - Google Patents

Elektrische anschlussklemme und verfahren

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EP3446365A1
EP3446365A1 EP17714484.7A EP17714484A EP3446365A1 EP 3446365 A1 EP3446365 A1 EP 3446365A1 EP 17714484 A EP17714484 A EP 17714484A EP 3446365 A1 EP3446365 A1 EP 3446365A1
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EP
European Patent Office
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clamping
actuating arm
terminal
open position
electrical conductor
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EP17714484.7A
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English (en)
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EP3446365B1 (de
Inventor
Jochen Mestars
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP3446365B1 publication Critical patent/EP3446365B1/de
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • 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
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    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
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    • 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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    • H01R4/58—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 characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/64—Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail

Definitions

  • the present invention relates to a terminal for connecting at least one electrical conductor, comprising a clamping element arranged between a open position and a clamping position about an axis pivotally mounted on a receiving element, wherein the clamping element forms a terminal point for the electrical conductor with a contact element, and a for receiving a Operating tool set actuating arm, wherein a first free leg of the
  • Actuating arm on the clamping element spaced from the axis thereof is arranged pivotably, so that the clamping element is arranged by pivoting the actuating arm by means of the actuating tool from the open position into the clamping position and vice versa. Furthermore, the invention relates to a method for connecting at least one electrical conductor to a
  • Such a terminal is known for example from the document DE 10 2013 108 1 16 A1 from the house of the applicant.
  • an actuating tool movably mounted via a slotted guide is moved in order to close or open a clamping point.
  • the known terminals have the disadvantage that they usually include a variety of moving parts, which require a complex and therefore costly production. It is therefore an object of the present invention to provide a terminal whose manufacturing complexity is as low as possible, but at the same time easy and comfortable to use and a reliable clamping connection granted with an inserted into the terminal electrical conductor. Furthermore, the object is to propose a corresponding method for connecting an electrical conductor.
  • a second free leg of the actuating arm is movably guided via at least one control cam.
  • This offers the advantage that a reliable clamping effect is achieved when using a minimum number of individual parts.
  • the control cam is designed and arranged such that the second leg of the actuating arm automatically in the closed position, ie in the Clamping position is held.
  • the terminal according to the invention remains so - without external force by means of the actuating tool - independently in the clamping position. Only by pivoting the actuating arm by means of
  • the second leg is guided over the control cam.
  • the terminal according to the invention from the terminal to the open position and vice versa set up and trained.
  • control curve or guide curve and the second leg form a self-locking mechanical system in the clamping position.
  • Particularly advantageous are the small number of required items and the associated minimalist kinematics, whereby the production cost is substantially reduced.
  • An expedient embodiment of the invention is characterized in that the at least one control cam is formed by the receiving element.
  • the control cam is an integral part of the receiving element.
  • the receiving element is on the one hand set up to hold other parts, such as the clamping element, and on the other hand serves as a cam control for the movable guide of the second leg of the actuating arm.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the receiving element is formed at least substantially u-shaped profile, wherein each side surface comprises the respective control cam. The two side parts thus each form side walls which form a receiving space for the inserted into the terminal point electrical conductor. It is particularly advantageous that each of the side surfaces forms one of the control cams, which preferably have the same contour profile.
  • the at least one control cam on a continuous from a Offenwolfsabêt a Kochhöhungsabexcellent in a clamping position section on continuous course has the advantage that the connection clamp according to the invention automatically remains in the clamping position.
  • the second free leg of the actuating arm is first to move by applying an actuating force by means of the actuating tool on the Kochhöhungsabêt the control cam.
  • a further expedient embodiment of the invention is characterized in that a transition region between the cantilever section and the clamping position section is formed monotonically decreasing. This can increase the
  • Open position can be influenced in the clamping position.
  • the force curve of the actuating force is preset by specifying a control curve geometry.
  • the sloping transition region thus supports the transfer to the clamping position.
  • the transition region is preferably curved, but may also be designed to extend linearly at least along a section.
  • the free second leg bears against the at least one control cam to form a sliding guide. So no further components are needed and the total number of required items is reduced to a minimum.
  • the second leg is arranged so that it rests on the at least one control cam.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the free second leg rests on a control axis on the control curves of the side surface surfaces.
  • the master axis offers further functional advantages.
  • the free second leg is linearly on the control cams on the leading axis and allows precise guidance through them. Possible deformations of the free leg and / or the actuating arm due to the forces acting during the actuation process therefore have no influence on the guidance of the free leg by the control cams, so that at any time an exact
  • the guide shaft is rotatably mounted on the second leg. Further preferred is the end portion of the second leg formed by an envelope which is set up as a receiving bearing for the leading axis.
  • the receiving element and the contact element are integrally formed and electrically conductive.
  • the receiving element is made of one piece, for example as a stamped part. More preferably, the side surfaces are formed by edge-up.
  • the receiving element thus advantageously forms at the same time the contact element, which forms the contact point for the electrical conductor together with the clamping element.
  • soldering pins for PCB assembly of the terminal according to the invention or other connection elements are provided on the receiving element.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the actuating arm is designed as a spring clip. The spring clip is therefore in the clamping position under spring preload on the control cam.
  • the spring preload by means of the spring clip also causes a support in the automatic transfer of the second free leg from a position in which it is in the region of the Kochhöhungsabitess, in the open position portion of the control cam. Furthermore, the object is achieved by a corresponding method with the features mentioned, wherein the terminal a between an open position and a clamping position about an axis pivotally on a
  • Clamping element with a contact element forms a clamping point for the electrical conductor, comprising the steps of: inserting the electrical conductor into the clamping position in the open position, inserting an actuating tool into an actuating arm of the terminal arranged thereon, pivoting the actuating arm by means of the actuating tool for transferring the clamping element from the Open position in the clamping position by means of a first free leg of
  • Actuating arm which is arranged pivotably on the clamping element from the axis thereof, guiding a second leg of the actuating arm over at least one control curve.
  • Fig. 1 is a perspective view of an inventive
  • FIG. 6 shows a passage clamp according to the invention in a perspective view.
  • a terminal according to the invention is shown schematically in perspective in the open position.
  • the terminal shown is in a position in which the terminal point 10 is open, so that a - shown in Figures 4 and 5 - electrical conductor 1 1 introduced into the terminal point 10 or this can be removed again.
  • the clamping point 10 is formed by a clamping element 12 and a contact element 13.
  • the contact element 13 is preferably formed as a current bar.
  • the contact element 13 is also set up, further electrical
  • the contact element 13, for example, solder pins 14 may be configured for PCB assembly or as a plug-in element for providing a detachable electrical connection with other modules.
  • the clamping element 12 is arranged pivotably about an axis 15 on a receiving element 16.
  • the contact element 13 is thus between the one shown in FIG.
  • the connecting terminal according to the invention further comprises an actuating arm 17.
  • the actuating arm 17 is designed and arranged to receive an actuating tool 18, for example a screwdriver, shown in FIGS. 4 and 5.
  • the actuating arm 17 preferably comprises a bore 19, which is designed to receive the actuating tool 18.
  • the terminal of the invention can be transferred from the open position to the clamping position and vice versa.
  • FIGS. 2 and 3 show schematically the terminal according to the invention in a perspective view in the clamping position, while in Figure 3, an intermediate position is shown.
  • a first free leg 20 of the actuating arm 17 is pivotably arranged on the clamping element 12 at a distance from its axis 15.
  • the end of the free leg 20 is configured as a first tab element 21 and forms a receptacle for the axis 15 of the clamping element 12.
  • the axis 15 is further preferably arranged as a pin on the clamping element 12.
  • the axis 15 and the clamping element 12 are integrally formed.
  • the axis 15 is guided as a separate part by a - not shown in the drawing - recess of the clamping element 12.
  • the clamping element 12 is arranged convertible from the open position into the clamping position and vice versa.
  • a second free leg 22 of the actuating arm 17 is movably guided via at least one control cam 23.
  • the at least one control cam 23 is formed by the receiving element 16.
  • the at least one control cam 23 is an integral part of the receiving element 16 and executed as a single part.
  • the receiving element 16 is preferably at least substantially U-shaped profile, thus has a U-shape or a substantially U-shaped configuration.
  • the receiving element 16 has side surfaces 24 which are connected to one another via an intermediate base element 25. Preferably that forms
  • each of the side surfaces 24 advantageously comprises in each case one of the control cams 23.
  • the course or the contour of each of the control cams are furthermore preferably of identical design.
  • the at least one control cam 23 is one of a
  • control cam comprises a continuous curve, which is roughly divided into the aforementioned sections.
  • Reference plane is the course of the control cam 23 in the Matterhöhungsabrough 27 is excessive, so in any case exceeds the level of the Offenwolfsabitess 26 and the clamping position portion 28 of the control cam 23. More preferably, the level of the clamping position portion 28 with respect to the base member chosen lower than the level of the Offenwolfsabitess 26, in particular is a
  • the free second leg 22 is guided during pivoting of the actuating arm 17 by means of the actuating tool 18, starting from the open position portion 26 by means of the control cam 23 via the cantilever portion 27, from which this is passed over the monotonically falling in the direction of the clamping position portion 28 transition region 29 .
  • the free second leg 22 is at the at least one control cam 23 to form a sliding guide.
  • this is the end of the second free leg 22 formed as a second tab member 30.
  • the second free leg 22 rests on the control cams 23 of the side surfaces 24 via a guide axis (not shown in the drawing). The contact force with which the second free leg 22 presses in the direction of the control cams 23 is transmitted in a linear manner to the control cams 23 by means of the guide axis.
  • the receiving element 16 and the contact element 13 are integrally formed and electrically conductive.
  • the receiving element 16 and the contact element 13 are made of an electrically conductive part, for example as a stamped part.
  • the actuating arm 17 as
  • the free second leg 22 is pulled under spring pretension against the at least one control cam 23.
  • the spring clip is configured such that in the open position no spring bias acts, but this steadily increases when pivoting in the clamping position. Due to the increasing spring force and the control curve geometry described above, an independent locking is achieved in the clamping position.
  • FIG. 6 shows a through-terminal 31 according to the invention.
  • the feed-through terminal 31 comprises two of the connection terminals according to the invention with the features described above in detail.
  • the receiving element 16 of both terminals is integrally formed, so that the two terminals are connected to each other both mechanically and electrically.
  • Passage clamp according to the invention are preferably surrounded by an insulating material housing (not shown in the drawing). More preferably, the respective terminal types according to the invention are designed and arranged as terminal blocks.
  • the problem is solved by a corresponding method.
  • the inventive method for connecting the electrical conductor 1 1 to the terminal according to the invention comprises the following steps.
  • the electrical conductor 1 1 is first inserted into the terminal point 10 of the terminal, which is in the open position.
  • the operating tool 18 is inserted into the actuating arm 17 arranged therefor.
  • the clamping element 12 By pivoting the actuating arm 17 by means of the actuating tool 18, the clamping element 12 by the above-described interaction of the receiving element 16 on the correspondingly arranged parts, such as clamping element 12 and actuating arm 17, of the

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anschlussklemme zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters, umfassend ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse (15) schwenkbar an einem Aufnahmeelement (16) angeordnetes Klemmelement (12), welches mit einem Kontaktelement (13) eine Klemmstelle (10) für den elektrischen Leiter (11) bildet, sowie ein zur Aufnahme eines Betätigungswerkzeuges (18) eingerichteter Betätigungsarm (17), wobei ein erster freier Schenkel (20) des Betätigungsarms (17) an dem Klemmelement (12) von dessen Achse (15) beabstandet schwenkbar angeordnet ist, so dass das Klemmelement (12) durch Verschwenken des Betätigungsarmes (17) mittels des Betätigungswerkzeuges (18) von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein zweiter freier Schenkel (22) des Betätigungsarmes (17) über mindestens eine Steuerkurve (23) beweglich geführt ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters (11).

Description

Elektrische Anschlussklemme und Verfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussklemme zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters, umfassend ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse schwenkbar an einem Aufnahmeelement angeordnetes Klemmelement, wobei das Klemmelement mit einem Kontaktelement eine Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet, sowie ein zur Aufnahme eines Betätigungswerkzeuges eingerichteter Betätigungsarm, wobei ein erster freier Schenkel des
Betätigungsarmes an dem Klemmelement von dessen Achse beabstandet schwenkbar angeordnet ist, so dass das Klemmelement durch Verschwenken des Betätigungsarmes mittels des Betätigungswerkzeuges von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters an eine
Anschlussklemme.
Eine derartige Anschlussklemme ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2013 108 1 16 A1 aus dem Hause der Anmelderin bekannt. Bei der bekannten Anschlussklemme wird über ein Betätigungswerkzeug ein über eine Kulissenführung bewegbar gelagerter Betätigungsarm bewegt, um eine Klemmstelle zu schließen bzw. zu öffnen.
Die bekannten Anschlussklemmen weisen den Nachteil auf, dass diese in der Regel eine Vielzahl an beweglichen Einzelteilen umfassen, die eine aufwändige und damit kostenintensive Fertigung bedingen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anschlussklemme vorzuschlagen, deren Fertigungskomplexität möglichst gering ist, zugleich jedoch einfach und komfortabel zu bedienen ist und eine zuverlässige Klemmverbindung mit einem in die Anschlussklemme eingeführten elektrischen Leiter gewährt. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, ein entsprechendes Verfahren zum Anschluss eines elektrischen Leiters vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass ein zweiter freier Schenkel des Betätigungsarmes über mindestens eine Steuerkurve beweglich geführt ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei Verwendung einer minimalen Einzelteilzahl eine zuverlässige Klemmwirkung erzielt wird. Die Steuerkurve ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass der zweite Schenkel des Betätigungsarms selbsttätig in der geschlossenen Position, d.h. in der Klemmstellung, gehalten wird. Die erfindungsgemäße Anschlussklemme verharrt so - ohne äußere Krafteinwirkung mittels des Betätigungswerkzeugs - eigenständig in der Klemmstellung. Erst durch Schwenken des Betätigungsarmes mittels des
Betätigungswerkzeugs wird der zweite Schenkel über die Steuerkurve geführt. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Anschlussklemme von der Klemm- in die Offenstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet und ausgebildet. Die
Steuerkurve bzw. Leitkurve und der zweite Schenkel bilden ein in der Klemmstellung sich selbst verriegelndes mechanisches System. Besonders vorteilhaft sind die geringe Anzahl erforderlicher Einzelteile und die damit verbundene minimalistische Kinematik, wodurch der Fertigungsaufwand wesentlich reduziert ist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Steuerkurve durch das Aufnahmeelement gebildet ist. Anders ausgedrückt ist die Steuerkurve integraler Bestandteil des Aufnahmeelements. Auf diese Weise wird der Fertigungsaufwand noch weiter reduziert. Das Aufnahmeelement ist einerseits eingerichtet, weitere Teile, wie beispielsweise das Klemmelement, zu halten und dient andererseits als Kurvensteuerung zur beweglichen Führung des zweiten Schenkels des Betätigungsarmes. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Aufnahmeelement zumindest im Wesentlichen u-profilförmig ausgebildet ist, wobei jeweils eine Seitenfläche die jeweilige Steuerkurve umfasst. Die beiden Seitenteile bilden so jeweils Seitenwände, die einen Aufnahmeraum für den in die Klemmstelle eingeführten elektrischen Leiter bilden. Besonders vorteilhaft ist, dass jede der Seitenflächen jeweils eine der Steuerkurven bildet, die vorzugsweise den gleichen Konturverlauf aufweisen. Auf diese Weise ist die Achse, um die das Klemmelement schwenkbar angeordnet ist, beidseitig an den Seitenflächen gelagert. Zugleich wird der zweite Schenkel beider der Steuerkurven beweglich geführt. Vorteilhafterweise ist es daher möglich, den elektrischen Leiter komfortabel durch Einschwenken in den Aufnahmeraum einzubringen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist die mindestens eine Steuerkurve einen von einem Offenstellungsabschnitt über einen Überhöhungsabschnitt in einen Klemmstellungsabschnitt übergehenden stetigen Verlauf auf. Der vorgenannte Verlauf der Steuerkurve weist den Vorteil auf, dass die erfindungsgemäße Anschlussklemme selbsttätig der Klemmstellung verharrt. Um von der Offenstellung in die Klemmstellung oder umgekehrt zu gelangen, ist der zweite freie Schenkel des Betätigungsarmes zunächst durch Aufbringen einer Betätigungskraft mittels des Betätigungswerkzeuges über den Überhöhungsabschnitt der Steuerkurve zu bewegen. Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich zwischen dem Überhöhungsabschnitt und dem Klemmstellungs- abschnitt monoton fallend ausgebildet ist. Dadurch kann der Anstieg der
Betätigungskraft der Anschlussklemme während des Überführens von der
Offenstellung in die Klemmstellung beeinflußt werden. Mit anderen Worten ist der Kraftverlauf der Betätigungskraft durch Vorgabe einer Steuerkurvengeometrie voreinstellbar eingerichtet. . Der abfallend ausgebildete Übergangsbereich unterstützt so die Überführung in die Klemmstellung. Der Übergangsbereich ist vorzugweise gekrümmt ausgebildet, kann jedoch auch zumindest entlang eines Teilabschnitts linear verlaufend ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der freie zweite Schenkel unter Bildung einer Gleitführung an der mindestens einen Steuerkurve an. So werden keine weiteren Bauteile benötigt und die Gesamtzahl der erforderlichen Einzelteile auf ein Minimum reduziert. Der zweite Schenkel ist so eingerichtet, dass dieser auf der mindestens einen Steuerkurve aufliegt. Vorzugsweise ist ein Endbereich des zweiten freien Schenkels, mit dem dieser auf der Steuerkurve aufliegt, abgerundet ausgebildet. Weiter bevorzugt wird der Endbereich durch einen Umschlag gebildet. Weiter bevorzugt ist der zweite Schenkel mindestens so breit gewählt, wie die Breite des u- profilförmigen Aufnahmeelements, so dass der zweite Schenkel jeweils auf den als Steuerkurven ausgebildeten Seitenflächen aufliegt.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der freie zweite Schenkel über eine Leitachse an den Steuerkurven der Seitenflächenflächen anliegt. Die Leitachse bietet weitere funktionstechnische Vorteile. So liegt der freie zweite Schenkel über die Leitachse linienformig auf den Steuerkurven auf und erlaubt eine präzise Führung durch diese. Mögliche Verformungen des freien Schenkels und/oder des Betätigungsarmes aufgrund der wirkenden Kräfte während des Betätigungsvorgangs nehmen daher keinen Einfluss auf die Führung des freien Schenkels durch die Steuerkurven, so dass zu jeder Zeit eine exakte
Steuerkurvenführung gewährleistet ist. Vorzugsweise ist die Leitachse an dem zweiten Schenkel drehbar gelagert. Weiter bevorzugt ist der Endbereich des zweiten Schenkels durch einen Umschlag gebildet, der als Aufnahmelager für die Leitachse eingerichtet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind das Aufnahme- element und das Kontaktelement einstückig und elektrisch leitfähig ausgebildet.
Hierdurch wird eine weitere Reduktion der Gesamtbauteilanzahl erreicht.
Vorzugsweise ist das Aufnahmeelement aus einem Stück, beispielsweise als Stanzteil gefertigt. Weiter bevorzugt sind die Seitenflächen durch Aufkanten gebildet. Das Aufnahmeelement bildet so vorteilhafterweise zugleich das Kontaktelement, das zusammen mit dem Klemmelement die Kontaktstelle für den elektrischen Leiter bildet. Weiter bevorzugt sind an dem Aufnahmeelement entweder Lötpins zur Leiterplattenmontage der erfindungsgemäßen Anschlussklemme oder weitere Anschlusselemente vorgesehen. Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm als Federbügel ausgebildet ist. Der Federbügel liegt daher in der Klemmstellung unter Federvorspannung an der Steuerkurve an. So wird einerseits ein zuverlässiges Kontaktieren und Klemmen des elektrischen Leiters in der
Klemmstellung gewährleistet und zugleich das selbsttätige Verharren in der
Klemmstellung bewirkt. Die Federvorspannung mittels des Federbügels bewirkt zudem eine Unterstützung beim selbsttätigen Überführen des zweiten freien Schenkels aus einer Position, in der dieser sich im Bereich des Überhöhungsabschnitts befindet, in den Offenstellungsabschnitt der Steuerkurve. Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein entsprechendes Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen gelöst, wobei die Anschlussklemme ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse schwenkbar an einem
Aufnahmeelement angeordnetes Klemmelement umfasst, und wobei das
Klemmelement mit einem Kontaktelement eine Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet, umfassend die Schritte: Einlegen des elektrischen Leiters in die Klemmstelle in der Offenstellung, Einführen eines Betätigungswerkzeuges in einen dazu eingerichteten Betätigungsarm der Anschlussklemme, Schwenken des Betätigungsarmes mittels des Betätigungswerkzeugs zum Überführen des Klemmelements von der Offenstellung in die Klemmstellung mittels eines ersten freien Schenkels des
Betätigungsarmes, der an dem Klemmelement von dessen Achse beabstandet schwenkbar angeordnet ist, Führen eines zweiten Schenkels des Betätigungsarmes über mindestens eine Steuerkurve. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich in analoger Weise zu den bereits zuvor genannten Vorteilen der erfindungsgemäßen Anschlussklemme, so dass zur Vermeidung von Wiederholung hierauf verwiesen wird.
Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Anschlussklemme in einer Offenstellung,
Fig. 2 die in Figur 1 gezeigte Anschlussklemme in einer Klemmstellung,
Fig. 3 die in Figur 1 gezeigte Anschlussklemme in einer Zwischenstellung,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Anschlussklemme mit eingeführtem
Betätigungswerkzeug in der Offenstellung im Schnitt,
Fig. 5 die erfindungsgemäße Anschlussklemme mit eingeführtem
Betätigungswerkzeug in der Offenstellung in perspektivischer Ansicht und
Fig.6 eine erfindungsgemäße Durchgangsklemme in perspektivischer Ansicht.
In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Anschlussklemme perspektivisch in der Offenstellung dargestellt. Die gezeigte Anschlussklemme befindet in einer Stellung, in der die Klemmestelle 10 geöffnet ist, so dass ein - in den Figuren 4 und 5 gezeigter - elektrischer Leiter 1 1 in die Klemmstelle 10 eingeführt oder dieser wieder entnommen werden kann. Die Klemmstelle 10 wird von einem Klemmelement 12 und einem Kontaktelement 13 gebildet. Das Kontaktelement 13 ist vorzugsweise als Strombalken ausgebildet. Das Kontaktelement 13 ist ferner eingerichtet, weitere elektrische
Baugruppen zu kontaktieren. So kann das Kontaktelement 13 beispielsweise Lötstifte 14 zur Leiterplattenmontage oder als Steckelement zum Bereitstellen einer lösbaren elektrischen Verbindung mit weiteren Baugruppen eingerichtet sein.
Das Klemmelement 12 ist um eine Achse 15 schwenkbar an einem Aufnahmeelement 16 angeordnet. Das Kontaktelement 13 ist so zwischen der in Figur 1 gezeigten
Offenstellung und einer in der Figur 2 gezeigten Klemmstellung bewegbar eingerichtet. In der Klemmstellung wird der in die Klemmstelle 10 eingeführte elektrische Leiter 1 1 durch das Klemmelement 12 gegen das Kontaktelement 13 gedrückt. Auf diese Weise wird der elektrische Leiter 1 1 in der Klemmstelle mechanisch verklemmt und gegen ein unerwünschtes Lösen aus der Klemmstelle 10 gesichert und zugleich ein elektrischer Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter 1 1 und dem Kontaktelement 13 erreicht.
Die erfindungsgemäße Anschlussklemme umfasst weiter einen Betätigungsarm 17. Der Betätigungsarm 17 ist zur Aufnahme eines - in den Figuren 4 und 5 gezeigten - Betätigungswerkzeuges 18, beispielsweise eines Schraubendrehers, ausgebildet und eingerichtet. Vorzugsweise umfasst der Betätigungsarm 17 hierzu eine Bohrung 19, die zur Aufnahme des Betätigungswerkzeugs 18 eingerichtet ist. Mittels des
Betätigungswerkzeugs 18 kann die erfindungsgemäße Anschlussklemme von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführt werden.
Dieser Vorgang ist schematisch in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Figur 2 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Anschlussklemme in perspektivischer Ansicht in der Klemmstellung, während in Figur 3 eine Zwischenstellung gezeigt ist. Wie insbesondere der im Schnitt in Figur 4 gezeigten Anschlussklemme zu entnehmen ist, ist ein erster freier Schenkel 20 des Betätigungsarmes 17 an dem Klemmelement 12 von dessen Achse 15 beabstandet schwenkbar angeordnet. Vorzugsweise ist das Ende des freien Schenkels 20 als erstes Laschenelement 21 eingerichtet und bildet eine Aufnahme für die Achse 15 des Klemmelements 12. Die Achse 15 ist weiter bevorzugt als Stift an dem Klemmelement 12 angeordnet. Vorteilhafterweise sind die Achse 15 und das Klemmelement 12 einstückig ausgebildet. Alternativ ist die Achse 15 als separates Teil durch eine - in der Zeichnung nicht gezeigte - Ausnehmung des Klemmelements 12 geführt. Durch Verschwenken des Betätigungsarmes 17 mittels des Betätigungswerkzeugs 18 ist das Klemmelement 12 von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet. Ein zweiter freier Schenkel 22 des Betätigungsarms 17 ist über mindestens eine Steuerkurve 23 beweglich geführt. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Steuerkurve 23 durch das Aufnahmeelement 16 gebildet. Anders ausgedrückt ist die mindestens eine Steuerkurve 23 integraler Bestandteil des Aufnahmeelements 16 und als ein einziges Teil ausgeführt.
Das Aufnahmeelement 16 ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen u-profilförmig ausgebildet, weist also eine U-Form bzw. eine im Wesentlichen u-förmige Gestalt auf. Das Aufnahmeelement 16 weist Seitenflächen 24 auf, die über ein dazwischen- liegendes Basiselement 25 miteinander verbunden sind. Vorzugsweise bildet das
Basiselement 25 zugleich das Kontaktelement 13. Das Kontaktelement 13 kann jedoch alternativ auch auf dem Basiselement 25 angeordnet sein (in der Zeichnung nicht gezeigt). Jede der Seitenflächen 24 umfasst vorteilhafterweise jeweils eine der Steuerkurven 23. Der Verlauf bzw. die Kontur jeweils beider der Steuerkurven sind weiter bevorzugt identisch ausgebildet.
Vorteilhafterweise weist die mindestens eine Steuerkurve 23 einen von einem
Offenstellungsabschnitt 26 über einen Überhöhungsabschnitt 27 in einen
Klemmstellungsabschnitt 28 übergehenden stetigen Verlauf auf. Wie in der Zeichnung gezeigt umfasst die Steuerkurve einen stetigen Kurvenverlauf, der grob in die vorgenannten Abschnitte eingeteilt ist. Bezüglich des Basiselements 25 als
Bezugsebene ist der Verlauf der Steuerkurve 23 in dem Überhöhungsabschnitt 27 überhöht, übersteigt also in jedem Fall das Niveau des Offenstellungsabschnitts 26 sowie des Klemmstellungsabschnitts 28 der Steuerkurve 23. Weiter bevorzugt ist das Niveau des Klemmstellungsabschnitts 28 bezüglich des Basiselements tieferliegend gewählt, als das Niveau des Offenstellungsabschnitts 26, insbesondere ist ein
Übergangsbereich 29 zwischen dem Überhöhungsabschnitt 27 und dem
Klemmstellungsabschnitt 28 monoton fallend ausgebildet. Mit anderen Worten wird der zweite freie Schenkel 22 beim Schwenken des Betätigungsarmes 17 mittels des Betätigungswerkzeugs 18 ausgehend von dem Offenstellungsabschnitt 26 mittels der Steuerkurve 23 über den Überhöhungsabschnitt 27 geführt, von dem aus dieser über den monoton in Richtung des Klemmstellungsabschnitts 28 fallenden Übergangsbereich 29 geführt wird. Vorzugsweise liegt der freie zweite Schenkel 22 unter Bildung einer Gleitführung an der mindestens einen Steuerkurve 23 an. Beispielsweise ist das Ende des zweiten freien Schenkels 22 als zweites Laschenelement 30 ausgebildet. Alternativ liegt der zweite freie Schenkel 22 über eine - in der Zeichnung nicht gezeigte - Leitachse an den Steuerkurven 23 der Seitenflächen 24 an. Die Auflagekraft, mit der der zweite freie Schenkel 22 in Richtung der Steuerkurven 23 drückt, wird so mittels der Leitachse linienförmig auf die Steuerkurven 23 übertragen.
Vorteilhafterweise sind das Aufnahmeelement 16 und das Kontaktelement 13 einstückig und elektrisch leitfähig ausgebildet. Mit anderen Worten sind das Aufnahmeelement 16 und das Kontaktelement 13 aus einem elektrisch leitfähigen Teil gefertigt, beispielsweise als Stanzteil. Vorzugsweise ist der Betätigungsarm 17 als
Federbügel ausgebildet. Mittels des als Federbügel ausgebildeten Betätigungsarms 17 wird der freie zweite Schenkel 22 unter Federvorspannung gegen die mindestens eine Steuerkurve 23 gezogen. Vorzugsweise ist der Federbügel derart eingerichtet, dass in der Offenstellung keine Federvorspannung wirkt, diese jedoch beim Verschwenken in die Klemmstellung stetig zunimmt. Durch die sich erhöhende Federkraft sowie die zuvor beschriebene Steuerkurvengeometrie wird ein selbstständiges Verriegeln in der Klemmstellung erreicht.
In der Figur 5 ist die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Anschlussklemme schematisch in perspektivischer Ansicht in der Offenstellung mit eingeführtem
Betätigungswerkzeug 18 gezeigt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist schematisch in Figur 6 gezeigt. Die perspektivische Ansicht gemäß Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Durchgangsklemme 31 . Die Durchgangsklemme 31 umfasst zwei der erfindungsgemäßen Anschlussklemmen mit den zuvor im Detail beschriebenen Merkmalen. Vorteilhafterweise ist das Aufnahmeelement 16 beider Anschlussklemmen einstückig ausgebildet, so dass die beiden Anschlussklemmen sowohl mechanisch als auch elektrisch miteinander verbunden sind.
Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Anschlussklemme als auch die
erfindungsgemäße Durchgangsklemme sind vorzugsweise von einem - in der Zeichnung nicht gezeigten - Isolierstoffgehäuse umgegeben. Weiter bevorzugt sind die jeweiligen erfindungsgemäßen Klemmentypen als Reihenklemmen ausgebildet und eingerichtet. Die Aufgabe wird durch ein entsprechendes Verfahren gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anschließen des elektrischen Leiters 1 1 an die erfindungsgemäße Anschlussklemme umfasst die nachstehenden Schritte. Der elektrische Leiter 1 1 wird zunächst in die Klemmstelle 10 der Anschlussklemme, die sich in der Offenstellung befindet, eingelegt. Anschließend wird das Betätigungswerkzeug 18 in den dazu eingerichteten Betätigungsarm 17 eingeführt. Durch Schwenken des Betätigungsarms 17 mittels des Betätigungswerkzeugs 18 wird das Klemmelement 12 durch das zuvor beschriebene Zusammenwirken der an dem Aufnahmeelement 16 entsprechend angeordneten Teile, wie Klemmelement 12 und Betätigungsarm 17, von der
Offenstellung in die Klemmstellung überführt. Hierbei wird der zweite freie Schenkel 22 des Betätigungsarms 17 über die mindestens eine Steuerkurve 23 geführt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den obigen Ausführungen zur erfindungsgemäßen Anschlussklemme, auf die zur Vermeidung von Wiederholung verwiesen wird.
Bezugzeichenliste
10 Klemmstelle
1 1 elektrischer Leiter
12 Klemmelement
13 Kontaktelement
14 Lötstift
15 Achse
16 Aufnahmeelement
17 Betätigungsarm
18 Betätigungswerkzeug
19 Bohrung
20 erster freier Schenkel
21 erstes Laschenelement
22 zweiter freier Schenkel
23 Steuerkurve
24 Seitenflächen
25 Basiselement
26 Offenstellungsabschnitt
27 Überhöhungsabschnitt
28 Klemmstellungsabschnitt
29 Übergangsbereich
30 zweites Laschenelement
31 Durchgangsklemme

Claims

Ansprüche
Anschlussklemme zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters (1 1 ), umfassend ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse (15) schwenkbar an einem Aufnahmeelement (16) angeordnetes Klemmelement (12), wobei das Klemmelement (12) mit einem Kontaktelement (13) eine Klemmstelle (10) für den elektrischen Leiter (1 1 ) bildet, sowie ein zur Aufnahme eines Betätigungswerkzeuges (18) eingerichteter
Betätigungsarm (17), wobei ein erster freier Schenkel (20) des Betätigungsarms
(17) an dem Klemmelement (12) von dessen Achse (15) beabstandet schwenkbar angeordnet ist, so dass das Klemmelement (12) durch
Verschwenken des Betätigungsarmes (17) mittels des Betätigungswerkzeuges
(18) von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter freier Schenkel (22) des
Betätigungsarmes (17) über mindestens eine Steuerkurve (23) beweglich geführt ist.
2. Anschlussklemme nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
mindestens eine Steuerkurve (23) durch das Aufnahmeelement (16) gebildet ist.
3. Anschlussklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Aufnahmeelement (16) zumindest im Wesentlichen u-profilförmig ausgebildet ist, wobei jeweils eine Seitenfläche (24) die jeweilige Steuerkurve (23) umfasst.
4. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Steuerkurve (23) einen von einem
Offenstellungsabschnitt (26) über einen Überhöhungsabschnitt (27) in einen Klemmstellungsabschnitt (28) übergehenden stetigen Verlauf aufweist.
5. Anschlussklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Übergangsbereich (29) zwischen dem Überhöhungsabschnitt (27) und dem Klemmstellungsabschnitt (28) monoton fallend ausgebildet ist.
6. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der freie zweite Schenkel (22) unter Bildung einer Gleitführung an der mindestens einen Steuerkurve (23) anliegt.
7. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der freie zweite Schenkel (22) über eine Leitachse an den Steuerkurven
(23) der Seitenflächen (24) anliegt.
8. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) und das Kontaktelement (13) einstückig und elektrisch leitfähig ausgebildet sind.
9. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm (17) als Federbügel ausgebildet ist.
10. Verfahren zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters (1 1 ) an einer Anschlussklemme, wobei die Anschlussklemme ein zwischen einer Offen-
Stellung und einer Klemmstellung um eine Achse (15) schwenkbar an einem Aufnahmeelement (17) angeordnetes Klemmelement (12) umfasst, und wobei das Klemmelement (12) mit einem Kontaktelement (13) eine Klemmstelle (10) für den elektrischen Leiter (1 1 ) bildet, umfassend die Schritte:
Einlegen des elektrischen Leiters (1 1 ) in die Klemmstelle (10) in der Offenstellung,
Einführen eines Betätigungswerkzeuges (18) in einen dazu eingerichteten Betätigungsarm (17) der Anschlussklemme,
Schwenken des Betätigungsarms (17) mittels des
Betätigungswerkzeugs (18) zum Überführen des Klemmelements (12) von der Offenstellung in die Klemmstellung mittels eines ersten freien Schenkels (20) des Betätigungsarms (17), der an dem Klemmelement (12) von dessen Achse (15) beabstandet schwenkbar angeordnet ist,
Führen eines zweiten freien Schenkels (22) des Betätigungsarmes (17) über mindestens eine Steuerkurve (23).
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