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Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere Reihenklemme, mit einem Federkraftelement zum Anklemmen eines eingeführten Leiters und mit einem Klemmengehäuse mit einem das Federkraftelement aufnehmenden Aufnahmeraum, wobei das Federkraftelement einen als Widerlager für die Klemmung des Leiters dienenden Anlageschenkel und einen die Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel aufweist, wobei zur Aufbringung der Klemmkraft der Klemmschenkel entgegen der Federkraft mittels eines Betätigungselements bewegbar ist.
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Die
DE 10 2006 018 129 B4 beschreibt eine Federkraftklemme mit einer in einem Gehäuse angeordneten Schenkelfeder, wobei die Schenkelfeder über ein Betätigungselement betätigbar ist. Die Schenkelfeder weist hierfür einen einstückig an einem Klemmschenkel angeordneten Betätigungsschenkel auf, über welchen die Schenkelfeder mit dem Betätigungselement betätigbar ist.
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Aus der
DE 198 38 008 B4 ist eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere für den Einsatz auf Leiterplatten, bekannt, mit einem Federkraftelement in Gestalt einer in ein Klemmengehäuse eingesetzten Kastenfeder, aus deren Wandung zumindest ein federnder Klemmschenkel freigeschnitten ist, der in das Kasteninnere hinein in Richtung zu einem gegenüberliegenden Widerlager eingebogen ist und der ein freies Klemmende hat, zwischen dem und dem Widerlager ein elektrischer Leiter einspannbar ist, wobei in der Kastenfeder ein in der Längsrichtung des Klemmschenkels zu dessen Klemmende hin verschiebliches Betätigungsteil angeordnet ist. Das Betätigungsteil ragt aus einer an der Anlenkseite des Klemmschenkels befindlichen Öffnung der Kastenfeder mit einem Drückerende heraus und schiebt sich beim Eindrücken mit seinem Innenende als Keil zwischen das Widerlager und den Klemmschenkel unter dessen Wegheben vom Widerlager, wobei das Betätigungsteil einen Durchlasskanal für die Durchführung des Leiters aufweist. Der Durchlasskanal des Betätigungsteils erstreckt sich von einer Leitereinführöffnung am Drückerende bis zu einer Leiteraustrittsöffnung am Innenende des Betätigungsteils. Das Betätigungsteil ist dabei über seitlich angeordnete Riegelstücke verschieblich in Begrenzungsöffnungen der Kastenfeder gehalten, so dass die Kastenfeder und das Betätigungsteil als eine Baueinheit ausgebildet sind. Das Betätigungsteil wirkt hierbei in Form eines Keils mit dem Klemmschenkel der Kastenfeder zusammen. Eine derartige Anschlussklemme weist jedoch einen sehr komplizierten Aufbau auf, wobei hierbei die Kastenfeder unmittelbar an dem betätigungsteil befestigt ist und das Klemmengehäuse unabhängig von dem Betätigungsteil in der Anschlussklemme befestigt ist.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere Reihenklemme, zur Verfügung zu stellen, welche sich durch einen einfachen Aufbau mit einer aus wenigen Teilen bestehenden Konstruktion auszeichnet mittels der ein einfaches Einklemmen des Leiters möglich ist.
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Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme, insbesondere Reihenklemme, weist ein Federkraftelement zum Anklemmen eines eingeführten Leiters und ein Klemmengehäuse mit einem das Federkraftelement aufnehmenden Aufnahmeraum auf, wobei das Federkraftelement einen als Widerlager für die Klemmung des Leiters dienenden Anlageschenkel und einen die Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel aufweist, wobei zur Aufbringung der Klemmkraft der Klemmschenkel entgegen der Federkraft mittels eines Betätigungselements bewegbar ist. Das Betätigungselement ist dabei kastenförmig ausgebildet, wobei das Betätigungselement eine Innenkontur aufweist, welche eine an die Form des Federkraftelements angepasste Ausnehmung aufweist, wobei mittels der Innenkontur der Klemmschenkel des Federkraftelements entgegen der Federkraft bewegbar ist. Das Federkraftelement ist als ein gebogenes Federstahlband mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Biegebereich zwischen Klemmschenkel und Anlageschenkel ausgebildet, wobei die Form der Ausnehmung in der Innenkontur des Betätigungselements der Form des Biegebereichs angepasst ist, so dass im geklemmten Zustand des eingeführten Leiters die Innenkontur des Betätigungselements an dem Federkraftelement anliegt.
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Das Federkraftelement ist dabei vorzugsweise als Biegefeder ausgestaltet, wobei der eingeführte Leiter zwischen dem Klemmschenkel und einem in die Anschlussklemme eingeführten Strombalken anklemmbar ist. Das Klemmengehäuse weist vorzugsweise eine kastenförmige Struktur mit fünf Seitenflächen und einem Aufnahmeraum auf, welcher durch die Seitenflächen gebildet wird, in welchem das Federkraftelement und der eingeführte Strombalken angeordnet sind. Nach oben hin ist das Klemmengehäuse geöffnet. Nach oben hin geschlossen wird das Klemmengehäuse durch das Betätigungselement, welches ebenfalls mit fünf Seitenflächen kastenförmig ausgebildet ist und nach unten hin geöffnet ist, so dass das Betätigungselement und das Klemmengehäuse derart miteinander verbunden werden können, dass das Betätigungselement vorzugsweise die gesamte obere Seitenfläche des Klemmengehäuses abdeckt, indem die beiden kastenförmigen Bauteile derart ineinander gesteckt werden können, dass sie einen hohlen Innenraum zur Verfügung stellen, welcher den Aufnahmeraum beinhaltet. Mittels des erfindungsgemäßen Betätigungselements können somit zwei Zwecke erfüllt werden, dass Betätigen des Klemmschenkels des Federkraftelements und das Verschließen des Klemmengehäuses, so dass kein zusätzliches Abdeckungselement erforderlich ist. Die Betätigung des Klemmschenkels kann dabei ohne großen konstruktiven Aufwand erfolgen, indem das Betätigungselement eine Innenkontur aufweist, welche eine an die Form des Federkraftelements angepasste Ausnehmung aufweist, wobei mittels der Innenkontur der Klemmschenkel des Federkraftelements entgegen der Federkraft bewegbar ist. Die Ausnehmung ist dabei vorzugsweise an die Form des Klemmschenkels des Federkraftelements angepasst, so dass insbesondere durch die Form der Ausnehmung der Klemmschenkel bewegbar ist. Zusätzliche Betätigungsmittel sind dadurch bei der erfindungsgemäßen Anschlussklemme nicht erforderlich, so dass sich die Anschlussklemme durch einen einfachen Aufbau mit einer aus wenigen Teilen bestehenden Konstruktion auszeichnet, mittels der ein einfaches Einklemmen eines eingeklemmenten Leiters möglich ist.
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Um das Betätigen des Klemmschenkels zu vereinfachen, weist die Innenkontur des Betätigungselements nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Schiebeelement auf, welches an dem Klemmschenkel anliegen kann und über welches eine Kraft entgegengesetzt zur Federkraft aufbringbar ist. Das Schiebeelement ist vorzugsweise ein Teil der Innenkontur, wobei sich das Schiebeelement vorzugsweise formsteif in die Innenkontur des Betätigungselements einfügt und vorzugsweise im ungeklemmten Zustand des Leiters als auch im geklemmten Zustand des Leiters an der Oberfläche des Klemmschenkel des Federkraftelements anliegt, so dass die Bewegung des Klemmeschenkels kontrolliert mittels des Schiebeelements ausgeführt werden kann. Zur Bewegung des Klemmschenkels entgegen der Federkraft wird das Betätigungselement derart verfahren, dass das Schiebeelement auf den Klemmschenkel drückt und entlang der Oberfläche des Klemmschenkels geführt wird, um den Klemmschenkel mit einer möglichst gleichmäßigen Kraft entgegen der Federkraft zu bewegen. Das Schiebeelement kann dabei im Wesentlichen keilförmig ausgebildet sein, wobei eine Flanke des Keils auf der Oberfläche des Klemmschenkels anliegen kann.
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Das Federkraftelement ist als ein gebogenes Federstahlband mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Biegebereich zwischen Klemmschenkel und Anlageschenkel ausgebildet, wobei die Form der Ausnehmung in der Innenkontur des Betätigungselements der Form des Biegebereichs angepasst ist, so dass im geklemmten Zustand des eingeführten Leiters die Innenkontur des Betätigungselements an dem Federkraftelement anliegt. Die Ausnehmung stellt somit zumindest im Biegebereich des Federkraftelements einen Teilbereich einer Negativform des Federkraftelements dar. Die Ausnehmung weist vorzugsweise die gleiche Wölbung auf wie der Biegebereich, so dass vorzugsweise im geklemmten Zustand des eingeführten Leiters die Innenkontur des Betätigungselements an dem Federkraftelement anliegen kann. Dadurch, dass die Ausnehmung an die Form des Biegebereichs des Federkraftelements angepasst ist, kann das Federkraftelement optimal mittels des Betätigungselements in seiner Bewegung geführt werden. Liegt die Ausnehmung an dem Federkraftelement an, wird das Federkraftelement durch die Ausnehmung und dadurch durch das Betätigungselement gestützt und die auf das Federkraftelement wirkende Spannung kann reduziert werden, indem diese an das anliegende Betätigungselement abgegeben wird.
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Das Betätigungselement ist unmittelbar an dem Klemmengehäuse angeordnet, wobei nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das Betätigungselement verschiebbar an dem Klemmengehäuse befestigt ist. Das Betätigungselement ist dabei vorzugsweise an mindestens zwei seiner Seitenflächen an zwei entsprechenden Seitenflächen des Klemmengehäuses verschiebbar befestigt. Die Verschiebebewegung des Betätigungselements erfolgt vorzugsweise in Richtung der Einführrichtung des Leiters in den Aufnahmeraum des Klemmengehäuses. Dadurch, dass das Betätigungselement verschiebbar unmittelbar an dem Klemmengehäuse befestigt ist, ist keine zusätzliche Führung des Betätigungselements notwendig.
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Um eine kontrollierte Bewegung des Betätigungselements zu ermöglichen, weist das Betätigungselement nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zwei Rastelelemente und das Klemmengehäuse zwei Ausnehmungen auf, wobei die Rastelemente innerhalb der Ausnehmungen bewegbar angeordnet sind. Die Rastelemente sind dabei innerhalb der Ausnehmungen geführt, so dass die Bewegung des Betätigungselements durch das Zusammenspiel zwischen Ausnehmung und Rastelement vorgegeben ist. Die Rastelemente sind vorzugsweise an der Außenseite zweier gegenüberliegender Seitenflächen des Betätigungselements ausgebildet. Die Ausnehmungen sind an zwei entsprechenden Seitenflächen des Klemmengehäuses vorgesehen. Im ungeklemmten Zustand liegen die Rastelemente vorzugsweise an der oberen Kante der Ausnehmungen an. Soll der Klemmschenkel zum Klemmen eines Leiters entgegen der Federkraft betätigt werden, wird das Betätigungselement soweit nach unten bewegt, bis die Rastelemente an der unteren Kante der Ausnehmungen anliegen, so dass der Leiter in den Aufnahmeraum des Klemmengehäuse geführt werden kann. Um den Leiter festzuklemmen, kann sich das Betätigungselement in Abhängigkeit der Dicke des Leiters wieder ein wenig in Richtung nach oben bewegen, bis der Leiter fest eingeklemmt ist. Mit der erfindungsgemäßen Anschlussklemme ist es somit möglich, Leiter mit unterschiedlichsten Durchmessern sicher anzuklemmen.
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Um einen möglichst kompakten Aufbau zu erzielen, ist die Leitereinführöffnung zum Einführen des Leiters in die Anschlussklemme in das Betätigungselement integriert und nicht in das Klemmengehäuse. Ist der eingeführte Leiter knickfest ausgebildet, kann dadurch, dass die Leitereinführöffnung in dem Betätigungselement integriert ist, das Betätigungselement bereits durch das Einführen des Leiters derart bewegt werden, dass der Klemmschenkel entgegen der Federkraft bewegt wird, ohne, dass mittels eines zusätzlichen Betätigungswerkzeugs auf das Betätigungselement Kraft ausgeübt werden muss. Dadurch ist ein besonders schnelles und einfaches Anklemmen eines Leiters möglich.
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Das Betätigungselement kann ferner gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine Ausnehmung aufweisen, in welche ein Betätigungswerkzeug zum Betätigen des Betätigungselements einführbar ist, mittels welchem Kraft auf das Betätigungselement ausgeübt werden kann. Die Ausnehmung kann in Form einer tieferen Nut ausgestaltet sein, in welche ein Schraubendreher als Betätigungswerkzeug einführbar ist. Die Ausnehmung ist dabei vorzugsweise auf der gleichen Seitenfläche des Betätigungselements angeordnet, auf welcher auch die Leitereinführöffnung angeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungselement als Deckel für das Klemmengehäuses ausgebildet. Dazu greifen vorzugsweise vier der fünf Seitenflächen des Betätigungselements in vier der fünf Seitenflächen des Klemmengehäuses ein, so dass mittels des Betätigungselements eine möglichst vollständige und dichte Abdeckung des Klemmengehäuses erfolgt. Ein zusätzlicher Deckel ist somit nicht erforderlich, wodurch ein Bauteil eingespart werden kann.
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Innerhalb des Aufnahmeraumes des Klemmengehäuses ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Aufnahmeelement vorgesehen, in welchem das Federkraftelement und ein in die Anschlussklemme eingeführter Strombalken zumindest teilweise positioniert sind, wobei das Aufnahmeelement, das Federkraftelement und der Strombalken über eine in dem Klemmengehäuse angeordnete Rippenstruktur zentriert angeordnet sind, wodurch die Positionierung der einzelnen Elemente gezielt vorgesehen sein kann und es zudem auch bei einer möglichen Bewegung der Anschlussklemme ein Verrutschen der einzelnen Bauteile innerhalb der Anschlussklemme vermieden werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussklemme in einem ungeklemmten Zustand und
- 2 eine weitere perspektivische schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussklemme in einem geklemmten Zustand eines eingeführten Leiters.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme in einem ungeklemmten Zustand, d.h. bei der kein Leiter eingeklemmt ist, gezeigt. Die Anschlussklemme weist ein Federkraftelement 10 in Form einer Biegefeder auf, welche in einem Aufnahmeraum 12 eines Klemmengehäuses 14 angeordnet ist. Das Federkraftelement 10 weist einen als Widerlager für die Klemmung eines, in 2 gezeigten, Leiters 32 dienenden Anlageschenkel 16 und einen die Klemmkraft aufbringenden Klemmschenkel 18 auf. Der Anlageschenkel 16 liegt flächig an einer Seitenfläche des Klemmengehäuses 14 bzw. an einer Seitenfläche eines in dem Klemmengehäuse vorgesehenen Aufnahmeelements 30 an. Zur Aufbringung der Klemmkraft des Klemmschenkels 18 ist ein kastenförmiges Betätigungselement 20 vorgesehen, mittels welchem der Klemmschenkel 18 entgegen der Federkraft bewegbar ist. Ein, wie in 2 gezeigter, angeklemmter Leiter 32 wird zwischen dem Klemmschenkel 18 und einem in das Klemmengehäuse 14 eingeführten Strombalken 50 geklemmt.
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Das Klemmengehäuse 14 weist vorzugsweise ebenfalls eine kastenförmige Struktur mit fünf den Aufnahmeraum 12 umgebenden Seitenflächen auf. Verschließbar ist das Klemmengehäuse 14 geöffnet. Geschlossen wird das Klemmengehäuse 14 nach oben hin durch das Betätigungselement 20, welches ebenfalls mit fünf Seitenflächen kastenförmig ausgebildet ist und nach unten hin geöffnet ist, so dass das Betätigungselement 20 und das Klemmengehäuse 14, wie in 1 gezeigt, derart miteinander verbunden werden können, dass das Betätigungselement 20 vorzugsweise die gesamte obere Seitenfläche des Klemmengehäuses 14 abdeckt, indem die beiden kastenförmigen Bauteile 14, 20 derart ineinander gesteckt werden, dass sie einen hohlen Innenraum zur Verfügung stellen, welcher den Aufnahmeraum 12 beinhaltet. Mittels des erfindungsgemäßen Betätigungselement 20 können somit zwei Zwecke erfüllt werden, dass Betätigen des Klemmschenkels 18 des Federkraftelements 10 und das Verschließen des Klemmengehäuses 14, so dass kein zusätzliches Abdeckungselement erforderlich ist. Die Betätigung des Klemmschenkels 18 kann dabei ohne großen konstruktiven Aufwand erfolgen, indem das Betätigungselement 20 eine Innenkontur aufweist, welche eine an die Form des Federkraftelements 10 angepasste Ausnehmung 22 aufweist, wobei mittels der Innenkontur der Klemmschenkel 18 des Federkraftelements 10 entgegen der Federkraft bewegbar ist. Die Ausnehmung 22 ist dabei vorzugsweise an die Form des Klemmeschenkels 18 des Federkraftelements 10 angepasst.
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Um gezielt eine möglichst konstante Kraft mittels des Betätigungselements 20 auf den Klemmschenkel 18 aufbringen zu können, weist das Betätigungselement 20 ein Schiebeelement 24 auf, welches an dem Klemmeschenkel 18 anliegt. Das Schiebeelement 24 ist vorzugsweise ein Teil der Innenkontur, wobei es unmittelbar an die Innenkontur des Betätigungselements 20 starr angeformt ist und vorzugsweise im ungeklemmten Zustand des Leiters als auch im geklemmten Zustand des Leiters an der Oberfläche des Klemmschenkels 18 des Federkraftelements 10 anliegt, so dass die Bewegung des Klemmeschenkels 18 kontrolliert mittels des Schiebeelements 24 ausgeführt werden kann. Zur Bewegung des Klemmschenkels 18 entgegen der Federkraft wird das Betätigungselement 20 derart verfahren, dass das Schiebeelement 24 auf den Klemmschenkel 18 drückt und entlang der Oberfläche des Klemmschenkels 18 geführt wird, um den Klemmschenkel 18 mit einer möglichst gleichmäßigen Kraft entgegen der Federkraft zu bewegen. Das Schiebeelement 24 kann dabei keilförmig ausgebildet sein, wobei eine Flanke 26 des Keils auf der Oberfläche des Klemmschenkels 18 anliegt.
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Das Federkraftelement 10 ist als ein gebogenes Federstahlband mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Biegebereich 28 zwischen Klemmschenkel 18 und Anlageschenkel 16 ausgebildet, wobei die Form der Ausnehmung 22 in der Innenkontur des Betätigungselements 20 der Form des Biegebereichs 28 angepasst ist, so dass im geklemmten Zustand eines eingeführten Leiters 32, wie dies in 2 erkennbar ist, die Innenkontur des Betätigungselements 20 bzw. die Ausnehmung 22 an dem Federkraftelement 10 anliegen kann. Die Ausnehmung 22 stellt somit zumindest im Biegebereich 28 des Federkraftelements 10 einen Teilbereich einer Negativform des Federkraftelements 10 dar. Die Ausnehmung 22 weist die gleiche Wölbung auf wie der Biegebereich 28, so dass im geklemmten Zustand des eingeführten Leiters 32 die Innenkontur des Betätigungselements 20 an dem Federkraftelement 10 anliegt.
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Das Betätigungselement 20 ist an dem Klemmengehäuse 14 verschiebbar befestigt. Das Betätigungselement 20 ist dabei an mindestens zwei seiner Seitenflächen mittels in dem Klemmengehäuse 14 angeordneten Ausnehmungen 34 eingreifende Rastelemente 36 an dem Klemmengehäuse 14 verschiebbar befestigt. Die Verschiebebewegung des Betätigungselements 20 erfolgt in Richtung der Einführrichtung des Leiters 32 in den Aufnahmeraum 12 des Klemmengehäuses 14. Die Rastelemente 36 sind innerhalb der Ausnehmungen 34 geführt, so dass die Bewegung des Betätigungselements 20 durch das Zusammenspiel zwischen Ausnehmung 34 und Rastelement 36 vorgegeben ist. Die Rastelemente 36 sind an der Außenseite zweier gegenüberliegender Seitenflächen 38, 40 des Betätigungselements 20 ausgebildet. Die Ausnehmungen 34 sind an zwei entsprechenden Seitenflächen 42, 44 des Klemmengehäuses 14 vorgesehen. Im ungeklemmten Zustand liegen die Rastelemente 36, wie in 1 gezeigt, an der oberen Kante der Ausnehmungen 34 an. Soll der Klemmschenkel 18 zum Klemmen eines Leiters 32 entgegen der Federkraft betätigt werden, wird das Betätigungselement 20 soweit nach unten bewegt, bis die Rastelemente 36, wie in 2 gezeigt, an der unteren Kante der Ausnehmungen 34 anliegen, so dass der Leiter 32 in den Aufnahmeraum 12 des Klemmengehäuse 14 geführt werden kann. Um den Leiter 32 festzuklemmen, kann sich das Betätigungselement 20 in Abhängigkeit der Dicke des Leiters 32 wieder ein wenig in Richtung nach oben bewegen, bis der Leiter 32 fest eingeklemmt ist. Mit der erfindungsgemäßen Anschlussklemme ist es somit möglich, Leiter 32 mit unterschiedlichsten Durchmessern sicher anzuklemmen.
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Das Betätigungselement 20 kann ferner eine Leitereinführöffnung 46 zur Einführung des anzuklemmenden Leiters 32 und eine Ausnehmung 48 zum Betätigen des Betätigungselements 20 mittels eines Betätigungswerkzeugs aufweisen.
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Soll ein Leiter 32 angeklemmt werden, kann das Betätigungselement 20 mittels eines Betätigungswerkzeug oder mittels eines knicksteifen Leiters 32 nach unten bewegt werden, so dass mittels des Betätigungselement 20 eine Kraft entgegen der Federkraft auf den Klemmschenkel 18 des Federkraftelements 10 ausgeübt wird, so dass dieser einen Raum innerhalb der Anschlussklemme freigibt, in welchem der Leiter 32 geklemmt werden kann. Soll ein angeklemmter Leiter 32 aus der Anschlussklemme entfernt werden, so kann mittels eines Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubendrehers, das Betätigungselement 20 derart bewegt werden, dass der Klemmschenkel 18 den angeklemmten Leiter 32 freigibt. Dafür wird das Werkzeug vorzugsweise zwischen dem Rastelement 36 und der oberen Kante der Ausnehmung 34 eingeklemmt, so dass mittels des Werkzeugs die Rastelemente 36 und damit das Betätigungselement 20 nach unten in Richtung der unteren Kante der Ausnehmung 34 bewegt werden, wodurch der Klemmschenkel 18 von dem Leiter 32 wegbewegt wird und diesen freigibt.