WO2013004738A1 - Klemmeinheit einer elektrischen anschlussklemme - Google Patents

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Abstract

Bei einer Klemmeinheit (1) einer elektrischen Anschlussklemme (16) soll erreicht werden, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher die Baugröße einer elektrischen Anschlussklemme (16) wesentlich reduziert werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Klemmeinheit (1) eine Stromschiene (2), eine Klemmfeder (3) zum Klemmen eines Leiters an der Stromschiene (2), und ein Stiftkontaktierungselement (4 ) zum Kontaktieren eines Stiftkontaktes (5) aufweist, wobei das Stiftkontaktierungselement (4) einen Federarm (7) aufweist, welcher im Wesentlichen parallel zu der Stromschiene (2) angeordnet ist und welcher über ein Verbindungsstück (8) mit der Stromschiene (2) verbunden ist.

Description

Klemmeinheit einer elektrischen Anschlussklemme
Die Erfindung richtet sich auf eine Klemmeinheit einer elektrischen Anschlussklemme. Weiter richtet sich die Erfindung auf eine elektrische Anschlussklemme umfassend eine derartige Klemmeinheit.
Elektrische Anschlussklemmen, welche auf eine Stiftliste mit ein oder mehreren Stiftkontakten aufgesteckt werden können, können Leiteranschlussbereiche aufweisen, die durch Anziehen einer Schraube einen anzuschließenden Leiter fixieren können. Diese steckbaren Schraubklemmen haben jedoch den Nachteil, dass ein Direktanschluss von starren Leitern nicht möglich ist. Zudem ist der Betätigungsaufwand und damit die Leiteranschlusszeit im Vergleich zu einer Federkraftklemme, bei welcher der Leiter anstatt mit einer Schraube mit einer Klemmfeder fixiert wird, größer. Hierbei sind Anschlussklemmen bekannt, welche zusätzlich zu der Klemmfeder eine Kontakttulpe als Stiftkontaktierungselement zum Kontaktieren des Stiftkontaktes der Stiftleiste aufweisen. Bei den bekannten Anschlussklemmen ist es jedoch nachteilig, dass die Klemmfeder und die Kontakttulpe normalerweise untereinander angeordnet sind, wie dies beispielsweise in der DE 10 2006 014 646 AI beschrieben ist, was zu einem erhöhten Platzbedarf führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher die Baugröße einer elektrischen Anschlussklemme wesentlich reduziert werden kann.
Bei einer Klemmeinheit einer elektrischen Anschlussklemme der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektrische Anschlussklemme eine Stromschiene , eine Klemmfeder zum
Klemmen eines Leiters an der Stromschiene und ein Stiftkontaktierungselement zum Kontaktieren eines Stiftkontaktes aufweist, wobei das
Stiftkontaktierungselement einen Federarm aufweist , welcher im Wesentlichen parallel zu der Stromschiene angeordnet ist und welcher über ein Verbindungsstück mit der Stromschiene verbunden ist.
Bei einer elektrischen Anschlusskiemme der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine elektrische Anschlussklemme umfassend eine Klemmeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gelöst .
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben . Die Klemineinhe.it einer elektrischen Anschlussklemme gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus , dass sie gegenüber den bekannten in einer Anschlussklemme verwendeten Klemmeinheiten mit einer Klemmfeder und einem
Stiftkontaktierungselement wesentlich kleinere Abmessungen und damit eine geringere Baugröße aufweis . Bei der erfindungsgemäßen Anschlussklemme kann ein in der Anschlussklemme angeschlossener Leiter parallel zu einem eingeführ en Stiftkontakt positioniert sein, wobei durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Anschlussklemme sowohl der eingeführte Leiter als auch der Stiftkontakt an derselben Stromschiene zur Ausbildung einer Kontaktierung anliegen können. Der eingeführte Leiter wird dabei mittels der Klemmfeder an eine erste Seitenfläche der Stromschiene geklemmt und der eingeführte Stiftkontakt wird mittels des Federarmes an eine der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche der Stromschiene geklemmt gehalten. Dadurch ist es möglich, dass der eingeführte Leiter unmittelbar neben dem eingeführten Stiftkontakt positioniert ist, wobei der Leiter und der Stiftkontakt nur durch die Stromschiene voneinander getrennt sind. Hierdurch kann ein sehr kurzer Stromweg vom Leiter zum Kontaktstift erreicht werden, was zu einem verringerten Spannungsabfall und einer gleichzeitig reduzierten Bauhöhe der Anschlussklemme führt. Der Stiftkontakt wird mittels des Federarmes, welcher unmittelbar über das Verbindungsstück mit der Stromschiene verbunden ist, geklemmt gehalten, indem der Federarm den Stiftkontakt gegen die Stromschiene drückt. Hierbei weist die Klemmeinheit vorzugsweise genau einen Federarm auf. Das Vorsehen von zwei oder mehr Federarmen ist hier nicht erforderlich. Durch das Vorsehen eines relativ zu der Stromschiene elastisch bewegbaren Federarmes ist es möglich, den Abstand zwischen der Stromschiene und dem Federarm in Abhängigkeit der Anforderungen anzupassen. Dadurch ist es möglich, Stiftkontakte mit unterschiedlichen Durchmessern in der Klemmeinheit geklemmt zu halten. Dadurch können sowohl Stiftkontakte mit einem kleinen Durchmesser als auch Stiftkontakte mit einem großen Durchmesser sicher in der Klemmeinheit kontaktiert werden. Zum Anschließen des Stiftkontaktes kann der Stiftkontakt leicht in den Freiraum zwischen der Stromschiene und dem Federarm eingeschoben werden, wobei der Federarm in Abhängigkeit des Durchmessers des Stiftkontaktes ausfedern kann. Im kontaktierenden Zustand, d. h . wenn der Stiftkontakt an der Stromschiene anliegt, liegt der Stiftkontakt mit seiner Längsseitenfläche vorzugsweise über die gesamte Länge der Stromschiene an der Stromschiene an. Dadurch wird eine besonders lange Kontaktfläche zwischen dem Stiftkontakt und der Stromschiene ermöglicht, wodurch eine lange Kontak11inie zur Übertragung von Strom ausgebildet werden kann . Dies ermöglicht eine sichere Stromübertragung auch bei einer geringen Flächenpressung, weiche durch die Andruckkraft des Federarmes des Stiftkontaktierungselementes auf den Stiftkontakt erzeugt wird. Da somit aufgrund der Ausgestaltung des Stiftkontaktierungselementes mit dem Federam nur eine relativ geringe Flächenpressung für eine sichere Kontaktierung notwendig ist, kann der Verschleiß des Stiftkontaktes , der durch ein häufiges einführen und lösen des Stiftkontaktes hervorgerufen wird, wesentlich reduziert werden. Ferner zeichnet sich die Anschlussklemme dadurch aus, dass die Steckrichtung des Kontaktstiftes und des Leiters sowie die Bedienrichtung zum Lösen des Leiters gleich sind. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Anschlussklemme ist das Verbindungsstück ein Biegegelenk. Das Biegegelenk ermöglicht eine verbesserte Federwirkung des Federarmes, um eine besonders flexible Anpassbarkeit des Federarmes an die Größe des einzuführenden und anzuschließenden Stiftkontaktes zu erreichen. Das Verbindungsstück bzw. das Biegegelenk ist hierbei vorzugsweise aus einem im wesentlichen halbkreisförmig geformten Metallband ausgebildet, welches an einem freien Ende des Federarmes und einem freien Ende der Stromschiene angeordnet ist, um den Federarm mit der Stromschiene zu verbinden.
Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Stiftkontaktierungselement einstückig mit der Stromschiene ausgebildet ist, so dass das Stiftkontaktierungselement und die Stromschiene aus demselben Material ausgebildet sind. Das Verbindungsstück und der Federarm sind somit vorzugsweise ebenso wie die Stromschiene aus einem leitenden Metall ausgebildet, wodurch höhere übertragbare Stromstärken erreicht werden können .
Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung der Klemmeinheit sieht gemäß der Erfindung vor, dass die Klemmeinheit eine u- förmig ausgebildete Kontakttasche aufweist, welche einen ersten Schenkel und einen dem ersten Schenkel gegenüberliegenden zweiten Schenkel aufweist, wobei der zweite Schenkel die Stromschiene ausbildet. Die Kontakttasche bildet einen geschützten Auf ahmeraum für die Klemmfeder und stellt gleichzeitig eine Stromschiene und bei einer einstückigen Ausbildung der Stromschiene mit dem Stiftkontaktierungselement ein Stiftkontaktierungselement zur Verfügung. Dadurch kann eine besonders kompakte Klemmeinheit und damit auch eine besonders kompakt ausgebildete Anschlussklemme zur Verfügung gestellt werden. Zudem kann die Anzahl der notwendigen Bauteile reduziert werden und die Anordnung der einzelnen Bauteile zueinander ist in einem festgelegten Rahmen verrutschsicher möglich. Die Klemmtasche ist vorzugsweise vollständig aus einem leitenden Metall ausgebildet und kann in einem Isolierstoffgehäuse einer Anschlussklemme positioniert werden .
Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Klemmfeder einen Klemmschenkel und einen Abstützschenkel aufweist, wobei die Klemmfeder mit ihrem Abstützschenkel flächig an dem ersten Schenkel der Kontakttasche anliegt . Dadurch, dass die Klemmfeder mit ihrem Abstützschenke! flächig an dem ersten Schenkel der Kontakttasche anliegt, ist die Klemmfeder sicher in der Kontakttasche positioniert, so dass insbesondere ein unerwünschtes Verrutschen der Klemmfeder verhindert werden kann. Zudem kann hierdurch die Klemmkraft der Klemmfeder erhöht werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungs form näher erläutert.
Es zeigen; eine schematische Darstellung einer Klemmeinheit gemäß der Erfindung, und eine schematische Darstellung einer elektrischen Anschlussklemme gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Klemmeinheit 1 gemäß einer Ausführungs form der Erfindung gezeigt. Die Klemmeinheit 1 weist eine Stromschiene 2, eine Kiemmfeder 3 zum Klemmen eines hier nicht gezeigten Leiters an der Stromschiene 2 und ein Stiftkontaktierungselement 4 zum Kontaktieren eines Stiftkontaktes 5 einer Stiftleiste 6, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, auf.
Das Stiftkontaktierungselement 4 weist einen Federarm 7 auf, welcher im Wesentlichen parallel zu der Stromschiene 2 angeordnet ist und welcher über ein Verbindungsstück 8 mit der Stromschiene 2 verbunden ist. Der Federarm 7 ist aus einem Metallband ausgebildet, dessen Längsseitenfläche der Längsseitenfläche der Stromschiene 2 gegenüberliegt. Zwischen dem Federarm 7 und der Stromschiene 2 ist ein Aufnahmeraum 9 ausgebildet, in welchen der Stiftkontakt 5 eingeführt werden kann, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist . Der Aufnähmeräum 9 ist in einem Nichtgebrauchszustand, d. h. wenn kein Stiftkontakt 5 eingeführt ist, vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des zu kontaktierenden Stiftkontaktes 5. Beim Einführen des Stiftkontaktes 5 in den Aufnähmeräum 9 wird dadurch der Federarm 7 gegen die Federkraft nach außen, von der Stromschiene 2 weggedrückt, so das:; der Federarm 7 eine Klemmkraft auf den Stiftkontakt 5 aufbringen kann. Der in den Aufnähmeräum 9 eingeführte Stiftkontakt 5 wird dadurch mittels des Federarmes 7 an die Stromschiene 2 gedrückt , so dass der Stiftkontakt 5 vorzugsweise über die gesamte Länge der Stromschiene 2 an der Stromschiene 2 flächig anliegt, so dass eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem Stiftkontakt 5 und der Stromschiene 2 ausgebildet wird. Der Federarm 7 erstreckt sich vorzugsweis über ungefähr 2/3 der Länge der Stromschiene 2. Der Federarm 7 ist ferner über das Verbindungsstück 8 einstückig mit der Stromschiene 2 verbunden, so dass der Federarm 7 und das Verbindungsstück 8 vorzugsweise aus dem gleichen Material, einem leitenden Metall, wie die Stromschiene 2 ausgebildet sind. Das Verbindungsstück 8 ist ein Biegegelenk, welches aus einem im Wesentlichen halbkreisförmig gebogenen Metallband ausgebildet ist und die gleiche Breite aufweist wie der Federarm 7. Das Verbindungsstück 8 ist an einem freien Ende des Federarmes 7 und einem freien Ende der Stromschiene 2 angeordnet, um den Federarm 7 mit der Stromschiene 2 zu verbinden. Durch das als Biegegelenk ausgebildete Verbindungsstück 8 kann der Abstand des Federarmes 7 zu der Stromschiene 2 verändert werden, indem der Federarm 7 beispielsweise von der Stromschiene 2 wegbewegt wird, so dass Stiftkontakte 5 mit unterschiedlichsten Durchmessern sicher mittels des Federarmes 7 an der Stromschiene 2 kontaktierend gehalten werden können.
Die Klemmeinheit 1 weist ferner eine u- förmig ausgebildete Kontakt asche 10 auf, welche aus einem leitenden Metall ausgebildet ist. Die Kontakttasche 10 ist aus einer Grundplatte 11 und einem ersten, vorzugsweise im rechten Winkel von der Grundplatte 11 abgebogenen ersten Schenkel 12 und einem zweiten, vorzugsweise im rechten Winkel von der Grundplatte 11 abgebogenen Schenkel 13 ausgebildet . Der erste Schenkel 12 ist gegenüberliegend zu dem zweiten Schenkel 13 ausgebildet. Der zweite Schenkel 13 bildet bei dieser Ausführungsform unmittelbar die Stromschiene 2 aus, so dass ein zusätzlich als Stromschiene 2 ausgebildetes Bauteil nicht mehr notwendig ist. Die Klemmfeder 3, die als Schenkelfeder ausgebildet ist und welche einen KontaktSchenkel 14 und einen Abstützschenkel 15 aufweist, ist derart in der Kontakttasche 10 angeordnet, dass die Klemmfeder 3 mit ihrem Abstützschenkel 15 flächig an dem ersten Schenkel 12 der Kontakttasche 10 anliegt. Die Kontakttasche 10 bildet einen Innenraum, welcher durch die Grundplatte 11 , den ersten Schenkel 12 und den zweiten Schenkel 13 begrenzt ist. Innerhalb dieses Innenraumes ist die Klemmfeder 3 angeordnet. Das Stiftkontaktierungselement 4 mit seinem Federarm 7 und dem Verbindungsstück 8 ist hingegen außerhalb des Innenraumes der Kontakttasche 10 angeordnet, wobei das Stiftkontaktierungselement 4 über den als Stromschiene 2 ausgebildeten zweiten Schenkel 13 unmi telbar, vorzugsweise einstückig, mit der Kontakttasche 10 verbunden ist. Mittels des Klemmschenkels 14 der Klemmfeder 3 wird ein eingeführter Leiter an die Stromschiene 2 gedrückt und geklemmt gehalten. Fig. 2 zeigt eine elektrische Anschlussklemme 16 mit einer wie in Fig. 1 gezeigten Klemmeinheit 1, wobei die Klemmeinheit 1 in einem Isolierstoffgehäuse 17 der Anschlussklemme 16 angeordnet ist. Ferner ist in Fig. 2 eine Stiftleiste 6 mit mehreren Stiftkontakten 5 gezeigt, wobei die elektrische Anschlussklemme 16 zur Kontaktierung der Stiftkontakte 5 mit ihrem Isolierstoffgehäuse 17 auf die Stiftleiste 6 aufgesetzt ist, so dass die Stiftkontakte 5 jeweils in dem zwischen der Stromschiene 2 und dem Federarm 7 gebildeten Aufnahmeraum 9 geklemmt gehalten werden und mit der Stromschiene 2 kontaktieren. Ein zu klemmender Leiter wird über eine in dem Isolierstoffgehäuse 17 ausgebildete Leitereinführöffnung 18 in die Klemmeinheit
1 in den Bereich zwischen der Klemmfeder 3 , insbesondere dem Klemmschenkel 14 der Klemmfeder 3, und der Stromschiene
2 eingeführt und an der Stromschiene 2 geklemmt gehalten. Ein eingeführter Leiter ist somit parallel zu dem Stiftkontakt 5 innerhalb der Klemmeinheit 1 positioniert, wobei sowohl der eingeführte Leiter als auch der Stiftkontakt 5 an ein und derselben Stromschiene 2 zur Ausbildung einer Kontaktierung anliegen. Der eingeführte Leiter wird dabei mittels der Klemmfeder 3 an eine erste Seitenfläche 19 der Stromschiene 2 geklemmt und der eingeführte Stiftkontakt 5 wird mittels des Federarmes 7 an eine der ersten Seitenfläche 13 gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche 20 der Stromschiene 2 geklemmt gehalten. Dadurch ist es möglich, dass der eingeführte Leiter unmittelbar neben dem eingeführten Stiftkontakt 5 positioniert ist, wobei der Leiter und der Stiftkontakt 5 nur durch die Stromschiene 2 voneinander getrennt sind. Zum Lösen des Leiters aus der Klemmeinheit 1 weist die Anschlussklemme 16 ein Betätigungselement 21 in Form eines Drückers auf, weicher mit einem Werkzeug betätigt werden kann und mittels dem der Kontaktschenkel 14 der Klemmfeder 3 in Richtung des Abstützschenkels 15 gedrückt werden kann, um den eingeklemmten Leiter frei zu geben, Die in Fig. 2 gezeigte Anschlussklemme 16 weist drei Einheiten auf, welche in dem Isolierstoffgehäuse 17 ausgebildet sind, wobei jede Einheit eine
Leitereinführöffnung 18, ein Betätigungselement 12 und eine Klemmeinheit 1 aufweisen, so dass mit jeder Einheit jeweils ein Leiter mit einem Stiftkontakt 5 der Stiftleiste 6 kontaktierend verbunden werden kann.
Bezugszeichenliste
Klemmeinheit 1
Stromschiene 2 Klemmfeder 3
Stiftkontaktierungselement 4
Stiftkontakt 5
Stiftleiste 6
Federarm 7 Verbindungsstück 8
Aufnähmeräum 9
Kontakttasche 10
Grundplatte 11
Erster Schenkel 12 Zweiter Schenkel 13
Klemmschenkel 14
Abstützschenkel 15
Elektrische Anschlusseinheit 16
Isolierstoffgehäuse 17 Leitereinführöffnung 18
Erste Seitenfläche 19
Zweite Seitenfläche 20
Betätigungselement 21

Claims

Patentansprüche
1.. Klemmeinheit (!) einer elektrischen Anschlussklemme (16) , mit
einer Stromschiene (2) ,
einer Klemmfeder (3) zum Klemmen eines Leiters an der Stromschiene (2) , und
einem Stiftkontaktierungselement (4) zum Kontaktieren eines Stiftkontaktes (5) ,
wobei das Stiftkontaktierungselement (4) einen Federarm (7) aufweist, welcher im Wesentlichen parallel zu der Stromschiene (2) angeordnet ist und welcher über ein Verbindungsstück (8) mit der Stromschiene (2) verbunden ist .
2. Klemmeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Verbindungsstück (8) ein Biegegelenk ist.
3. Klemmeinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftkontaktierungselement (4) einstückig mit der Stromschiene (2) ausgebildet ist.
4. Klemmeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinhei (1) eine u- förmig ausgebildete Kontakttasche (10) aufweist, welche einen ersten Schenkel (12) und einen dem ersten Schenkel (12) gegenüberliegenden zweiten Schenkel (13) aufweist, wobei der zweite Schenkel (13) die Stromschiene (2) ausbildet.
5. Klemmeinheit (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (3) einen Klemmschenkel (14) und einen Abstützschenkel (15) aufweist, wobei die Klemmfeder (3) mit ihrem Abstützschenkel (15) flächig an dem ersten Schenkel (12) der Kontakttasche (10) anliegt,
6. Elektrische Anschlussklemme (16), umfassend eine Klemmeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
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