DE102013111574B4 - Federkraftklemmanschluss und Steckverbinder - Google Patents
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Abstract
Ein Federkraftklemmanschluss (1) zum Anklemmen elektrischer Leiter mit einem Isolierstoffgehäuse (2), das mindestens eine Leitereinführungsöffnung (12) zum Einführen eines elektrischen Leiters hat, mindestens einer Klemmfeder (5), die einen Anlageschenkel (7), einen Klemmschenkel (10) und einen den Anlageschenkel (7) und den Klemmschenkel (10) miteinander verbindenden Federbogen (8) hat, und mit mindestens einem verschiebbar im Isolierstoffgehäuse (2) aufgenommenen Betätigungsdrücker (15), der eine Betätigungsfläche (14) zur Anlage an dem Klemmschenkel (10) und Verlagerung des Klemmschenkels (10) in Richtung Anlageschenkel (7) zum Öffnen der Klemmstelle bei Verschiebung des Betätigungsdrückers (15) in Richtung Innenraum des Isolierstoffgehäuses (2) hat, wird beschrieben. Im Isolierstoffgehäuse (2) ist mindestens eine Drückeröffnung (16) zur Aufnahme eines zugeordneten Betätigungsdrückers (15) vorgesehen, die zu einer zugeordneten Leitereinführungsöffnung (12) hin geöffnet ist. Der in dieser Drückeröffnung (16) verschiebbar gelagerte Betätigungsdrücker (15) bildet einen Teil der Wandung der Leitereinführungsöffnung (12). Die Drückeröffnung (16) ist von einem an die Leitereinführungsöffnung (12) angrenzenden Mündungsabschnitt (50) ausgehend zu dem der Leitereinführungsöffnung (12) gegenüberliegenden Rücken (51) der Drückeröffnung (16) hin verbreitert. Der Betätigungsdrücker (15) ist im Querschnitt an die sich verbreiternde Kontur der Drücköffnung (16) angepasst.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Federkraftklemmanschluss zum Anklemmen elektrischer Leiter mit
- – einem Isolierstoffgehäuse, das mindestens eine Leitereinführungsöffnung zum Einführen eines elektrischen Leiters hat,
- – mindestens einer Klemmfeder, die einen Anlageschenkel, einen Klemmschenkel und einen den Anlageschenkel und den Klemmschenkel miteinander verbindenden Federbogen hat, und
- – mit mindestens einem verschiebbar in einer Drückeröffnung im Isolierstoffgehäuse aufgenommenen Betätigungsdrücker, der eine Betätigungsfläche zur Anlage an dem Klemmschenkel und zur Verlagerung des Klemmschenkels in Richtung Anlageschenkel zum Öffnen der Klemmstelle bei Verschiebung des Betätigungsdrückers in Richtung Innenraum des Isolierstoffgehäuses hat.
- Derartige Federkraftklemmanschlüsse dienen zum Anklemmen elektrischer Leiter und sind insbesondere vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl solcher Federkraftklemmanschlüsse eng nebeneinander in einem Steckverbinder eingebaut ist.
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DE 43 36 965 A1 zeigt eine Anschlussklemme mit einer doppelschenkligen Klemmfeder, die einen anzuschließenden elektrischen Leiter jeweils gegen eine Stromschiene drückt und elektrisch leitend anklemmt. Es ist ein Betätigungsdrücker zur gleichzeitigen Betätigung der einander gegenüberliegenden Klemmschenkel vorgesehen, um die jeweiligen Klemmstellen zu öffnen. Der Betätigungsdrücker hat eine dem jeweiligen Leitereinführungskanal zugewandte, halbrunde, muldenförmige Fläche, welche eine Teilwandung des jeweiligen Leitereinführungskanals bildet. -
DE 100 37 191 C2 offenbart eine Klemme mit einem Isolierstoffgehäuse, bei dem ein Betätigungsdrücker für eine Klemmfeder eine muldenförmige Führungsfläche für einen einzusteckenden elektrischen Leiter hat. - Aus
EP 0 899 818 B1 ist eine Anschlussklemme mit einer in einem Klemmengehäuse angeordneten Kastenfeder bekannt, die einen Klemmschenkel zum Anklemmen eines elektrischen Leiters hat. Es ist ein in Längsrichtung des Klemmschenkels zu dessen Klemmende hin verschiebliches Betätigungsteil vorgesehen, das einen Durchlasskanal für die Durchführung eines elektrischen Leiters hat. Der Durchlasskanal erstreckt sich von einer Leitereinführungsöffnung am Drückerende bis zu einer Leiteraustrittsöffnung am Innenende des Betätigungsteils. Der Durchlasskanal und die Leitereinführungsöffnung des Betätigungsteils sind einseitig entlang einer Längsseite offen und an der Offenseite durch das Klemmengehäuse geschlossen. -
US 2012/0295495 A1 -
DE 10 2013 104 394 A1 undDE 10 2008 062 137 A1 zeigen eine Leiteranschlussklemme mit einem Betätigungsdrücker, der mit einer Führungsfläche hinter einer Wand der Leitereinführungsöffnung geführt ist. Der Betätigungsdrücker hat eine Nase, die sich unterhalb der Wand der Leitereinführungsöffnung in einen Freiraum im Leiteranschlussraum erstreckt. Der Betätigungsdrücker ist an seinen Seitenwänden an dem Isolierstoffgehäuse verschiebbar gelagert. -
DE 20 2011 000 748 U1 offenbart eine Anschlussvorrichtung für einen elektrischen Leiter mit einem Betätigungselement. Das Betätigungselement hat einen rechteckförmigen Querschnitt und ist an dem rechteckförmigen Querschnitt der Betätigungsöffnung angepasst. Die Leitereinführungsöffnung ist in dem unteren, der Klemmfeder zugewandten Bereich mit einer Zwischenwand von der zur Aufnahme des Betätigungsdrückers vorgesehenen Drückeröffnung abgegrenzt. Im oberen Bereich ist die Leitereinführungsöffnung zur Drückeröffnung hin geöffnet. Die unterhalb der Zwischenwand liegende Fläche des rechteckförmigen Betätigungsdrückers begrenzt damit dann die Leitereinführungsöffnung. -
DE 203 08 863 U1 offenbart eine Anschlussklemme mit einem Betätigungsdrücker, der im oberen Bereich einen Vorsprung zur Bildung eines Endanschlags und im unteren Bereich eine Schräge zur Anlage an einer schrägen Fläche des Isolierstoffgehäuses im unbetätigten Zustand hat. Der Betätigungsdrücker wird mit den Seiten des Hauptteils an den Innenwänden der Leitereinführungsöffnung geführt. Der Vorsprung am Kopfteil des Betätigungsdrückers ragt im Betätigungszustand in einer Einbuchtung der Leitereinführungsöffnung hinein, die zur Drückeröffnung führt. - Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Federkraftklemmanschluss zu schaffen, bei dem ein Betätigungsdrücker sehr kompakt und stabil im Isolierstoffgehäuse aufgenommen ist.
- Die Aufgabe wird durch den Federkraftklemmanschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Die Aufgabe wird weiterhin durch den Steckverbinder mit einem Isolierstoffgehäuse und mit mindestens einem solchen Federkraftklemmanschluss gelöst.
- Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Drückeröffnung im Isolierstoffgehäuse zur Aufnahme eines zugeordneten Betätigungsdrückers vorgesehen ist, wobei diese Drückeröffnung jeweils zu einer zugeordneten Leitereinführungsöffnung mit einem sich über die gesamte Länge der Leitereinführungsöffnung erstreckenden Kanal hin geöffnet ist. Der in dieser Drückeröffnung verschiebbar gelagerte Betätigungsdrücker bildet dabei mit einem sich von dem Kopfende des Betätigungsdrückers zu dem unteren, eine Betätigungsfläche aufweisenden Ende des Betätigungsdrückers erstreckenden und in den Kanal hineinragenden Abschnitt einen Teil der Wandung der Leitereinführungsöffnung. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Drückeröffnung zur Leitereinführungsöffnung hin geöffnet ist und dieser geöffnete Teil der Drückeröffnung dann durch den Betätigungsdrücker mindestens teilweise ausgefüllt wird. Die Drückeröffnung ist von einem an die Leitereinführungsöffnung angrenzenden Mündungsabschnitt ausgehend zu dem der Leitereinführungsöffnung gegenüberliegenden Rücken der Drückeröffnung hin verbreitert. Der Betätigungsdrücker ist dabei im Querschnitt an die sich verbreiternde Kontur der Drückeröffnung angepasst. Damit hat der Betätigungsdrücker angrenzend an den elektrischen Leiter, d. h. in dem Teil, der die Wandung der Leitereinführungsöffnung mit bildet, eine geringere Breite, als im gegenüberliegenden Bereich, der an die Klemmfeder angrenzt. Auf diese Weise wird bei einem kompakten Aufbau eine stabile Lagerung des Betätigungsdrückers im Isolierstoffgehäuse unter einem verbesserten Kraftfluss erreicht.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Betätigungsdrücker an der Betätigungsfläche, die dem einen Teil der Wandung des Isolierstoffgehäuses bildenden Fläche gegenüberliegt, eine Vertiefung zur Aufnahme eines Abschnitts des Klemmschenkels hat. Der Klemmschenkel wird somit in diese Vertiefung eingeführt, was eine verbesserte Lagerung des Betätigungsdrückers unter Reduzierung der auf das benachbarte Isolierstoffgehäuse wirkenden Kraftbelastung und eine verbesserte Führung an dem Klemmschenkel der Klemmfeder zur Folge hat.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Betätigungsdrücker von seinem von der Außenseite zum Verschieben des Betätigungsdrücker zugänglichen Kopfende bis zu der im Innenraum des Isolierstoffgehäuses an dem Klemmschenkel anliegenden Betätigungsfläche hin konisch verjüngt ist. Damit wird eine ausreichende Fläche am Kopfende zum Herunterdrücken des Betätigungsdrückers unter reduziertem Raumbedarf erreicht. Die konische Verjüngung ist dabei optimal auf den verfügbaren Raum oberhalb des schräg zur Betätigungsrichtung und Leitereinsteckrichtung verlaufenden Klemmschenkels abgestimmt und stellt bei geringem Raumbedarf eine optimale Betätigungskinematik sicher.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das freie Ende des Betätigungsdrückers, das in dem Innenraum des Isolierstoffgehäuses benachbart zu der Klemmstelle angeordnet ist, eine vorstehende, die Leitereinführungsöffnung teilweise mit bildende und einen elektrischen Leiter zur Klemmstelle führende Nase hat. Eine solche vorspringende Nase bildet einen Leitereinführungstrichter mit aus und hat weiterhin, insbesondere in Verbindung mit der optionalen Vertiefung zur Aufnahme eines Abschnitts des Klemmschenkels den Vorteil zu einer hinreichenden Versteifung im Betätigungsbereich, der auf den Klemmschenkel wirkt, beizutragen. Die Gefahr eines Verbiegens des Betätigungsdrückers wird dadurch reduziert.
- Zur verbesserten Betätigung des Betätigungsdrückers von der Außenseite z. B. durch einen Schraubendreher als Betätigungswerkzeug ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das zur Außenseite des Isolierstoffgehäuses hin zugängliche freie Ende eine Betätigungsvertiefung z. B. in Form eines Schlitzes oder Kreuzschlitzes aufweist. Das freie Ende eines Schraubendrehers kann dann in den Schlitz hineingeführt und durch die Betätigungsvertiefung vor Abrutschen gesichert werden.
- Der Federkraftklemmanschluss hat vorzugsweise mindestens ein Stromschienenstück mit einem Klemmabschnitt, der zusammen mit einer Klemmkante des Klemmschenkels eine Klemmstelle zum Anklemmen eines elektrischen Leiters zwischen der Klemmkante und dem Klemmabschnitt bereitstellt. Ein in eine zugeordnete Leitereinführungsöffnung eingeführter elektrischer Leiter wird dann durch die Kraft der Klemmfeder gegen den Klemmabschnitt der Stromschiene gedrückt und dort elektrisch leitend mit der Stromschiene verbunden.
- Die elektrisch leitende Anbindung des Federkraftklemmanschlusses an eine Leiterplatte oder einen sonstigen elektrischen Anschluss kann erreicht werden, wenn die Stromschiene elektrisch leitend mit mindestens einem Anschlusskontakt z. B. in Form eines Lötstiftes, einer Lötfahne oder eines Steckkontaktes verbunden ist. Der Lötstift bzw. die Lötfahne ragen dabei aus dem Isolierstoffgehäuse heraus.
- Einen besonders kompakten und an den elektrischen Leiter festklemmenden Federkraftklemmanschluss bei einfachem Aufbau lässt sich erreichen, wenn das Stromschienenstück für eine Klemmfeder einteilig ist und einen planaren Klemmabschnitt mit einer Vorwölbung zur Bildung der Klemmfläche, eine von dem planaren Klemmabschnitt abgebogene planare Leiterführungsfläche und eine von der Leiterführungsfläche abgebogene Anlagefläche hat. Der Anlageschenkel der U-förmig gebogenen Klemmfeder liegt dabei mindestens teilweise an der Anlagefläche an. Das freie Ende des Klemmschenkels ist zur Vorwölbung hin gerichtet, um einen elektrischen Leiter zwischen dem freien Ende des Klemmschenkels der Klemmfeder und der Vorwölbung des planaren Klemmabschnitts des Stromschienenstücks anzuklemmen.
- Das Stromschienenstück bildet auf diese Weise einen im Querschnitt mindestens teilweise durch den Klemmabschnitt, die Leiterführungsfläche und die Anlagefläche geschlossenen Käfig, in dem die U-förmige Klemmfeder getragen wird. Dieser Federkraftklemmanschluss ist insoweit selbsttragend, als die auf den elektrischen Leiter wirkende Klemmkraft von dem Stromschienenstück aufgefangen und nicht an das Isolierstoffgehäuse weiter übertragen wird.
- Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn von dem planaren Klemmabschnitt und der Leiterführungsfläche zwei sich nebeneinander erstreckende Federarme mit aufeinander zu gerichteten Vorwölbungen zur Bildung eines Steckkontaktes abragen. Damit lässt sich z. B. eine Leiterplatte mit darauf angeordneten Kontaktbahnen zwischen diese Federarme positionieren bzw. der Federkraftklemmanschluss auf eine solche Leiterplatte aufstecken und mit den Kontaktflächen auf der Leiterplatte elektrisch leitend verbinden. Diese Federarme können z. B. in Erstreckungsrichtung des Anlageschenkels bzw. in Leitereinsteckrichtung abragen und somit den Federkraftklemmanschluss nach unten verlängern. Denkbar ist aber auch, dass die Federarme in einem Winkel zum Anlageschenkel bzw. zur Leitereinsteckrichtung und der Erstreckungsrichtung des Betätigungsdrückers abgebogen sind und sich schräg zum Anlageschenkel in einem Winkelbereich von mehr als 0 Grad bis vorzugsweise etwa 45 Grad erstrecken.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 – Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform des Federkraftklemmanschlusses; -
2 – Draufsicht auf den Federkraftklemmanschluss in Teilansicht; -
3 – Perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses aus1 ohne Isolierstoffgehäuse; -
4 – Perspektivische Seitenansicht des Federkraftklemmanschlusses aus3 ohne Isolierstoffgehäuse; -
5 – Perspektivische Rückseitenansicht des Betätigungsdrückers für den Federkraftklemmanschluss aus1 bis4 ; -
6 – Perspektivische Vorderansicht des Betätigungsdrückers aus5 ; -
7 – Vorderansicht des Betätigungsdrückers mit den Schnitten A-A, B-B und C-C; -
8 – Mit den Teilfiguren a) bis c) den Betätigungsdrücker im Schnitt A-A, B-B und C-C; -
9 – Seitenansicht des Betätigungsdrückers aus5 bis8 ; -
10 – Draufsicht auf den Betätigungsdrücker aus5 bis9 ; -
11 – perspektivische Ansicht eines Elektronikgerätes mit einem Steckverbinder; -
12 – Explosionsansicht des Elektronikgerätes aus11 . -
1 lässt eine Seiten-Schnittansicht eines Federkraftklemmanschlusses1 erkennen. Der Federkraftklemmanschluss1 ist in der dargestellten Ausführungsform als Steckverbinder ausgebildet und hat ein Isolierstoffgehäuse2 , in das eine Mehrzahl von Leiteranschlussklemmen3 nebeneinander eingebaut sein können. Die Leiteranschlussklemmen3 haben jeweils ein Stromschienenstück4 sowie eine Klemmfeder5 . Das Stromschienenstück4 ist aus einem umgefalteten Blechelement ausgebildet und hat eine Anlagefläche6 , an der ein Anlageschenkel7 der Klemmfeder5 mindestens teilweise z. B. im Bereich eines sich an den Anlageschenkel7 anschließenden Federbogens8 und am freien Ende des Anlageschenkels7 anliegt. - Von der Anlagefläche
6 des Stromschienenstücks4 ist (nicht sichtbar) um 90° eine planare Leiterführungsfläche abgebogen, die sich zu einem der Anlagefläche6 gegenüberliegenden Klemmabschnitt9 erstreckt. Der Klemmabschnitt9 ist von der in dem dargestellten Schnitt nicht sichtbaren Leiterführungsfläche um 90° parallel zur Anlagefläche6 abgewinkelt. - Die Klemmfeder
5 hat angrenzend an den Federbogen8 einen Klemmschenkel10 , der sich mit seinem freien Ende zum Klemmabschnitt9 des Stromschienenstücks4 erstreckt. Der Klemmabschnitt9 hat eine Vorwölbung11 zur Bildung einer definierten Klemmfläche, an der ein nicht dargestellter elektrischer Leiter beim Einführen in eine Leitereinführungsöffnung12 des Isolierstoffgehäuses2 durch das freie Ende des Klemmschenkels10 angeklemmt wird. Damit wird die Kraft der Klemmfeder5 auf die Vorwölbung11 mit reduzierter Anlagefläche konzentriert und eine sichere Kontaktierung mit ausreichender Flächenpresskraft sichergestellt. - Der Klemmschenkel
10 hat eine Biegung13 zur Ausbildung einer Betätigungsmulde, in die eine Betätigungsfläche14 eines Betätigungsdruckers15 eintaucht. Der Betätigungsdrucker15 ist verschiebbar in einer Drückeröffnung16 des Isolierstoffgehäuses2 aufgenommen. Erkennbar ist, dass der Betätigungsdrücker15 an einem Kopfende17 von der Außenseite des Isolierstoffgehäuses2 zum Verschieben des Betätigungsdrückers15 in Leitereinsteckrichtung L von außen zugänglich ist. Das Kopfende17 hat eine Betätigungsvertiefung18 zur Aufnahme des freien Endes eines Schraubendrehers, um den Betätigungsdrücker15 mit Hilfe eines Schraubendrehers zum Öffnen der Klemmstelle nach unten zu drücken. Die Betätigungsvertiefung18 kann z. B. als Schlitz oder Kreuzschlitz ausgeführt werden. - Deutlich wird, dass der Betätigungsdrücker
15 von dem Kopfende17 zu der Betätigungsfläche14 im Innenraum des Isolierstoffgehäuses2 konisch zulaufend ist. Zumindest im Bereich der Betätigungsfläche14 hat der Betätigungsdrücker15 rückseitig eine Vertiefung19 , die durch zwei gegenüberliegende Randstege20 seitlich begrenzt ist. Der Klemmschenkel10 taucht in diese Vertiefung19 ein, wodurch der Betätigungsdrücker15 kippsicher an dem Klemmschenkel10 geführt ist. Deutlich wird weiterhin, dass an der dem Kopfende17 gegenüberliegenden Ende des Betätigungsdrücker15 eine in Richtung Leitereinführungsöffnung12 vorstehende Nase21 vorgesehen ist, an der die Betätigungsfläche14 rückseitig vorhanden ist. Diese Nase21 bildet zusammen mit dem angrenzenden Isolierstoffgehäuse2 einen Leitereinführungstrichter12a , um einen elektrischen Leiter durch die Leitereinführungsöffnung12 zu der durch die Vorwölbung11 und die am freien Ende des Klemmschenkels10 ausgebildete Klemmkante22 gebildete Klemmstelle für den elektrischen Leiter zu führen. - Erkennbar ist, dass der Betätigungsdrücker
15 nicht nur im Bereich der vorstehenden Nase21 , sondern auch im darüberliegenden Bereich angrenzend an die Leitereinführungsöffnung12 einen Teil der Wandung der Leitereinführungsöffnung12 zusammen mit dem daran angrenzenden Isolierstoffgehäuse2 bildet. Dies ermöglicht eine sehr kompakte Ausgestaltung des Federkraftklemmanschlusses1 . - Von der Anlagefläche
6 des Stromschienenstücks4 ragt in Leitereinsteckrichtung L bzw. in Erstreckungsrichtung des Anlageschenkels7 der Klemmfeder5 ein erster Federarm23a ab. Ein zweiter Federarm23b erstreckt sich parallel zum ersten Federarm23a . Dieser Federarm ist aus demselben Blechmaterial von der nicht sichtbaren Leiterführungsfläche abgebogen. Beide Federarme23a ,23b haben jeweils eine Vorwölbung24 und bilden zusammen einen Steckkontakt zur Kontaktierung einer nicht sichtbaren Kontaktfläche einer Leiterplatte25 , die zwischen die Federarme23a ,23b geschoben werden kann. Damit lässt sich der Federkraftklemmanschluss1 auf eine Leiterplatte25 aufsetzen, elektrisch leitend mit den Kontaktbahnen auf der Leiterplatte25 verbinden und eine elektrisch leitende Verbindung zu einem angeklemmten elektrischen Leiter herstellen. - Deutlich wird weiterhin, dass das Isolierstoffgehäuse
2 zweiteilig ist und ein Oberteil26 sowie ein Unterteil27 hat. Das Oberteil26 nimmt die Klemmfeder5 und das Stromschienenstück4 sowie den Betätigungsdrücker15 auf und wird durch das Unterteil27 verschlossen. Das Unterteil27 und das Oberteil26 sind dabei vorzugsweise mittels Rastelementen miteinander verrastet. Das Unterteil27 hat mindestens eine Schutzhülse28 , die die Federarme23a ,23b umgeben und im unteren Ende eine Öffnung zum Einführen der Leiterplatte25 aufweist. -
2 lässt eine Draufsicht in einer Teilansicht auf den Federkraftklemmanschluss1 erkennen. Dargestellt ist nur eine einzige Leiteranschlussklemme. Der Federkraftklemmanschluss1 kann mehrere solcher Leiteranschlussklemmen3 nebeneinander haben. Erkennbar ist aus der Draufsicht, dass der Betätigungsdrücker15 einen Teil der Wandung der Leitereinführungsöffnung12 bildet. Das Isolierstoffgehäuse2 ist hierbei zur Drückeröffnung16 hin geöffnet, wobei die Drückeröffnung16 wesentlich breiter als der zur Leitereinführungsöffnung12 hinführende Kanal29 ist. Die Drückeröffnung16 ist somit ausgehend von einem an die Leitereinführungsöffnung12 angrenzenden Mündungsabschnitt50 ausgehend zu dem der Leitereinführungsöffnung12 gegenüberliegenden Rücken51 der Drückeröffnung16 hin verbreitert. Der Betätigungsdrücker15 ist dabei im Querschnitt an die sich verbreiternde Kontur der Drückeröffnung16 angepasst. Damit wird der Betätigungsdrücker15 kipp- und verdrehsicher im Isolierstoffgehäuse2 geführt und stellt dennoch einen sehr kompakten Aufbau sicher. - Es ist weiter erkennbar, dass die Drückeröffnung
16 in Verlängerung der Betätigungsvertiefung18 durch eine Ausbuchtung52 im Isolierstoffgehäuse12 verbreitert ist. Damit kann der Betätigungsdrücker15 unter Ausnutzung des verfügbaren Bauraums und unter Einhaltung der Luft- und Kriechstrecken auch mit herkömmlichen breiteren Schraubendrehern betätigt (heruntergedrückt) werden. Die Ausbuchtung52 hat eine Bodenfläche53 mit der eine maximale Betätigungstiefe vorgegeben ist. Dadurch, dass ein Schraubendreher bei maximaler Einstecktiefe auf die Bodenfläche53 auftrifft, kann eine Überlastung des Betätigungsdrückers15 und/oder der Klemmfeder wirksam verhindert werden. - Benachbart zum Betätigungsdrücker
15 gegenüberliegend zur Leitereinführungsöffnung12 ist eine Prüföffnung30 im Isolierstoffgehäuse2 vorgesehen, die zum Federbogen8 der Klemmfeder5 führt. Durch Einführen eines Prüfstiftes durch die Prüföffnung30 kann überprüft werden, ob an der Leiteranschlussklemme1 ein elektrisches Potential anliegt. Die Prüföffnung30 führt dabei bevorzugt zum Stromschienenstück4 , so dass er Prüfstift in elektrischen Kontakt zum Stromschienenstück4 kommt. Dies hat im Vergleich zum Abgriff auf der Klemmfeder5 den Vorteil, dass der ohmsche Widerstand des Stromschienenstücks4 in der Regel geringer als der ohmsche Widerstand der Klemmfeder5 ist und das Spannungspotential damit am Stromschienenstück4 genauer, d. h. unbeeinflusst von einem Spannungsabfall über der Klemmfeder5 gemessen werden kann. -
3 lässt eine perspektivische Ansicht einer Leiteranschlussklemme3 erkennen, die durch das Stromschienenstück4 , die Klemmfeder5 und den Betätigungsdrücker15 gebildet ist. Dabei wird deutlich, dass der Anlageschenkel7 der Klemmfeder5 mit Hilfe eines aus der Anlagefläche6 des Stromschienenstücks4 herausgebogenen Materiallappens31 an der Anlagefläche6 festgelegt ist. Dieser Materiallappen31 greift vorzugsweise in eine Ausnehmung60 des Anlageschenkels7 ein, um den Anlageschenkel7 dadurch in vertikaler Richtung an dem Stromschienenstück4 festlegen bzw. dort zu sichern. - Weiterhin wird deutlich, dass der Klemmabschnitt
9 von einer sich in sich rechtwinklig hierzu in Richtung Anlagefläche6 erstreckende Leiterführungsfläche32 abgebogen und von dieser frei im Raum getragen ist. - Erkennbar ist weiterhin, dass der zweite Federarm
23b ebenfalls von der Leiterführungsfläche32 frei gestanzt oder frei geschnitten und umgefaltet ist und sich parallel zum ersten Federarm23a erstreckt. -
4 lässt die Leiteranschlussklemme3 in der perspektivischen Rückseitenansicht erkennen. Hierbei wird nochmals deutlich, dass das Stromschienenstück4 ein einteiliges Blechteil ist, das als Hauptfläche eine planare Leiterführungsfläche32 aufweist. Frontseitig ist von der planaren Leiterführungsfläche32 rechtwinklig der Klemmabschnitt9 abgebogen. Dieser ist unter Bildung unter anderem der Vorwölbung11 , aber auch unter Bildung weiterer Vorwölbungen weiter umgeformt. Diese weiteren Vorwölbungen dienen zur Erhöhung der Stabilität des Klemmanschnitts9 und der Kontaktsicherheit. - Gegenüberliegend zum Klemmabschnitt
9 ist die Anlagefläche6 abgebogen, die aus einem oberen umgefalteten Abschnitt und einem unteren umgefalteten Abschnitt besteht. An dem unteren umgefalteten Abschnitt ist der Materiallappen31 zur Fixierung des Anlageschenkels7 umgebogen. Weiterhin erstreckt sich von dem unteren Abschnitt der Anlagefläche6 der erste Federarm23a in Leitereinsteckrichtung L nach unten, d. h. in Richtung der Erstreckungsrichtung des Anlageschenkels7 der Klemmfeder5 . - In dieser Darstellung wird deutlich, dass der Betätigungsdrücker
15 rückseitig eine beidseits durch Stege20 begrenzte Vertiefung19 hat, in der der Klemmschenkel10 der Klemmfeder5 teilweise aufgenommen ist. Damit wird der Betätigungsdrücker15 an dem Klemmschenkel10 kippsicher geführt. Deutlich wird auch, dass sich an dem Betätigungsdrücker15 die Nase21 in Richtung planarem Klemmabschnitt9 des Stromschienenstücks5 und insbesondere in Richtung der Vorwölbung11 des Klemmanschnitts9 erstreckt. -
5 lässt eine perspektivische Rückseitenansicht des Betätigungsdrückers15 erkennen. Hieraus wird deutlich, dass der Betätigungsdrücker15 rückseitig eine sich vom Kopfende17 zum unteren freien Ende mit der Betätigungsfläche14 hin erstreckende Vertiefung19 hat, die seitlich durch Stege20 begrenzt ist. Die Vertiefung19 läuft in Richtung des unteren freien Endes unter Bildung einer Betätigungsfläche14 konvex gekrümmt aus und führt zu der Nase21 . -
6 lässt eine perspektivische Frontseitenansicht des Betätigungsdrückers15 erkennen. Hierbei wird deutlich, dass gegenüberliegend zur rückseitigen Vertiefung19 mit den Stegen20 eine konkav gekrümmte und gegenüber dem Hauptteil35 des Betätigungsdrückers15 vorstehende Leiterführungsfläche33 vorgesehen ist, die sich von dem Kopfende17 zum freien Ende hin bis zur Nase21 erstreckt. Diese konkave Leiterführungsfläche33 bildet einen Teil der Leitereinführungsöffnung12 und ist unter Bildung von zwei sich in Längsrichtung des Betätigungsdrückers15 erstreckenden Führungseinschnitten34 schmaler als der Hauptteil des Betätigungsdrückers15 im Querschnitt ausgebildet. Diese konkave Leiterführungsfläche33 wird in dem schmalen Kanal29 des Isolierstoffgehäuses2 aufgenommen und grenzt an die Drückeröffnung16 im Isolierstoffgehäuse2 an. - Der Betätigungsdrücker
15 ist somit im Querschnitt annähernd T-förmig ausgebildet. - Weiterhin ist erkennbar, dass der Betätigungsdrücker
15 vom Kopfende17 zum unteren freien Ende mit der Nase21 hin konisch zulaufend, d. h. sich verjüngend ausgebildet ist. -
7 lässt eine Frontansicht des Betätigungsdrückers15 mit den Schnitten A-A im oberen Bereich, B-B im mittleren Bereich und C-C im unteren Bereich der Nase21 erkennen. Der Schnitt A-A ist in der Teilfigur a) der8 dargestellt. Teilfigur b) zeigt den Schnitt B-B und Teilfigur c) den Schnitt C-C. - Deutlich wird, dass die Materialdicke des Betätigungsdrückers
15 durch die konisch zulaufende (sich verjüngende) Form des Betätigungsdrückers15 vom Kopfende17 zum freien Betätigungsende hin, d. h. in der Folge des Schnitts A-A zum Schnitt C-C hin abnimmt. Deutlich wird auch, dass der Betätigungsdrücker15 im Querschnitt etwa T-förmig mit einem verbreitertem Hauptteil35 und einer hiervon zentral abragenden konkaven Leiterführungsfläche33 ist. -
9 lässt eine Seitenansicht des Betätigungsdrückers15 erkennen. Hierbei wird nochmals die vom Kopfende17 zum freien Betätigungsende mit der Nase21 hin konisch zulaufende Kontur des Betätigungsdrückers15 deutlich. Deutlich wird auch, dass die zur Nase21 hinführende konkave Leiterführungsfläche33 unter Bildung von seitlichen Führungseinschnitten34 schmaler als der Hauptteil35 ausgebildet ist. -
10 lässt eine Draufsicht auf den Betätigungsdrücker15 erkennen. Hierbei wird nochmals die im Querschnitt T-förmige Form deutlich. Erkennbar ist auch, dass gegenüberliegend zur konkaven Leiterführungsfläche33 und der Nase21 eine Rastnase36 angeformt ist, die mit einem korrespondierenden Anschlag oder einer korrespondierenden Rastöffnung in der Leitereinführungsöffnung2 im Bereich der Drückeröffnung16 zusammenwirkt und verhindert, dass der Betätigungsdrücker15 aus dem Isolierstoffgehäuse2 herausfallen kann. -
11 lässt eine perspektivische Ansicht eines modularen Elektronikgerätes37 erkennen, wie es insbesondere für modulare Steuerungseinrichtung Verwendung findet. Das Elektronikgerät37 ist z. B. ein Eingabe- oder Ausgabemodul, an das Busteilnehmer (Sensoren, Aktoren oder sonstige Geräte) an einen Steckverbinder38 angeschlossen werden können. Diese Busteilnehmer können dann mit einer nicht dargestellten Steuerungseinheit kommunizieren, die über einen Datenbus mit dem Elektronikgerät37 verbunden ist. Der Datenbus wird über Steckkontakte39 an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Elektronikgerätes37 etabliert. Eine Leistungsversorgung kann ebenfalls beim Aufstecken einer Folge von solchen Elektronikgeräten37 nebeneinander auf eine Tragschiene über Steckkontakte40 an den gegenüberliegenden Seitenwänden bereitgestellt werden. Das Elektronikgerät37 hat einen Rastfuß41 an einem Basismodul42 , mit dem das Basismodul42 auf eine Tragschiene (nicht dargestellt) aufgerastet werden kann. - Auf das Basismodul
42 ist ein Elektronikmodul43 aufsteckbar, das eine an die Funktionalität des Elektronikgerätes37 angepasste Elektronik auf eine im Elektronikmodul43 vorhandenen Leiterplatte hat. Auf dieses Elektronikmodul43 ist der Steckverbinder38 aufsteckbar, der einen oben beschriebenen Federkraftklemmanschluss bildet. -
12 lässt eine Explosionsansicht des Elektronikgerätes37 aus11 erkennen. Deutlich wird hierbei, dass der Steckverbinder38 wie in1 skizziert aus einem Steckverbinderoberteil26 und einem Steckverbinderunterteil27 aus einem Isolierstoffmaterial gebildet ist. Eine Anzahl von Leiteranschlussklemmen3 sind nebeneinander und durch Isolierstoffwände voneinander elektrisch isoliert beabstandet in dem Steckverbinderoberteil26 und Steckverbinderunterteil27 aufgenommen. Deutlich wird dabei, dass die Federarme23a ,23b in Richtung Leiterplatte25 ragen, um im aufgesetzten Zustand in elektrisch leitenden Kontakten mit Leiterbahnen44 und/oder Kontaktstellen auf der Leiterplatte25 zu treten. - Weiterhin ist erkennbar, dass das Basismodul
42 einen Steckkontakteinsatz45 mit seitlich zugänglichen Steckkontakten39 hat. Dieser Steckkontakteinsatz45 ist an eine parallel zur Ausrichtung der Leiterplatte25 in Leitereinsteckrichtung L ausgerichtete Leiterplatte46 angebunden. Diese Leiterplatte46 trägt einen Steckverbinder47 , der vorgesehen ist, um mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder48 auf der Leiterplatte25 in Kontakt zu treten, wenn das Elektronikmodul43 auf das Basismodul42 aufgesteckt ist. - Damit kann eine Signalverbindung zwischen den an dem Steckverbinder
38 angeschlossene Busteilnehmer über eine Elektronik auf der Leiterplatte25 und gegebenenfalls auf der Leiterplatte46 über den durch die Steckverbinder39 etablierten Datenbus zu einer an den Datenbus39 direkt oder indirekt angeschlossenen Steuerungseinheit hergestellt werden.
Claims (11)
- Federkraftklemmanschluss (
1 ) zum Anklemmen elektrischer Leiter mit: – einem Isolierstoffgehäuse (2 ), das mindestens eine Leitereinführungsöffnung (12 ) zum Einführen eines elektrischen Leiters hat, – mindestens einer Klemmfeder (5 ), die einen Anlageschenkel (7 ), einen Klemmschenkel (10 ) und einen den Anlageschenkel (7 ) und den Klemmschenkel (10 ) miteinander verbindenden Federbogen (8 ) hat, und – mit mindestens einem verschiebbar in einer Drückeröffnung (16 ) im Isolierstoffgehäuse (2 ) aufgenommenen Betätigungsdrücker (15 ), der eine Betätigungsfläche (14 ) zur Anlage an dem Klemmschenkel (10 ) und zur Verlagerung des Klemmschenkels (10 ) in Richtung Anlageschenkel (7 ) zum Öffnen der Klemmstelle bei Verschiebung des Betätigungsdrückers (15 ) in Richtung Innenraum des Isolierstoffgehäuses (2 ) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Drückeröffnung (16 ) im Isolierstoffgehäuse (2 ) zur Aufnahme eines zugeordneten Betätigungsdrückers (15 ) zu einer zugeordneten Leitereinführungsöffnung (12 ) mit einem sich über die gesamte Länge der Leitereinführungsöffnung (12 ) erstreckenden Kanal (29 ) hin geöffnet ist und dass der in dieser Drückeröffnung (16 ) verschiebbar gelagerte Betätigungsdrücker (15 ) mit einem sich von dem Kopfende (17 ) des Betätigungsdrückers (15 ) zu dem unteren, eine Betätigungsfläche (14 ) aufweisenden Ende des Betätigungsdrückers (15 ) erstreckenden und in den Kanal (29 ) hineinragenden Abschnitt einen Teil der Wandung der Leitereinführungsöffnung (12 ) bildet, wobei die Drückeröffnung (16 ) von einem an die Leitereinführungsöffnung (12 ) angrenzenden Mündungsabschnitt (50 ) ausgehend zu dem der Leitereinführungsöffnung (2 ) gegenüberliegenden Rücken (51 ) der Drückeröffnung (16 ) hin verbreitert ist, und wobei der Betätigungsdrücker (15 ) im Querschnitt an die sich verbreiternde Kontur der Drückeröffnung (16 ) angepasst ist. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsdrücker (15 ) an der Betätigungsfläche, die der Fläche, die einen Teil der Wandung des Isolierstoffgehäuses (2 ) bildet, gegenüberliegt, eine Vertiefung (19 ) zur Aufnahme eines Abschnitts des Klemmschenkels (10 ) hat. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsdrücker (15 ) von seinem von der Außenseite zum Verschieben des Betätigungsdrückers (15 ) zugänglichen Kopfende (17 ) bis zu der im Innenraum des Isolierstoffgehäuses (2 ) an dem Klemmschenkel (10 ) anliegenden Betätigungsfläche (14 ) hin konisch verjüngt ist. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Betätigungsdrückers (15 ), das in dem Innenraum des Isolierstoffgehäuses (2 ) benachbart zu der Klemmstelle angeordnet ist, eine vorstehende, die Leitereinführungsöffnung (2 ) teilweise mit bildende und einen elektrischen Leiter zur Klemmstelle führende Nase (21 ) hat. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Außenseite des Isolierstoffgehäuses (2 ) hin zugängliche freie Ende (17 ) des Betätigungsdrückers (15 ) einen Betätigungsvertiefung (18 ) hat. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkraftklemmanschluss (1 ) mindestens ein Stromschienenstück (4 ) mit einem Klemmabschnitt (9 ) hat, der zusammen mit einer Klemmkante (22 ) des Klemmschenkels (10 ) eine Klemmstelle zum Anklemmen eines elektrischen Leiters zwischen der Klemmkante (22 ) und dem Klemmabschnitt (9 ) bereitstellt. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromschienenstück (4 ) für eine Klemmfeder (5 ) einteilig ist und eine Klemmfläche (9 ) mit einer Vorwölbung (11 ) zur Bildung des Klemmabschnitts, einen von der Klemmfläche (9 ) abgebogene planare Leiterführungsfläche (32 ) und einen von der Leiterführungsfläche (32 ) abgebogene Anlagefläche (6 ) hat, wobei der Anlageschenkel (7 ) der U-förmig gebogenen Klemmfeder (5 ) mindestens teilweise an der Anlagefläche (6 ) anliegt, und das freie Ende des Klemmschenkels (10 ) zur Vorwölbung hin gerichtet ist. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Klemmfläche (9 ) und der Leiterführungsfläche (32 ) zwei sich nebeneinander erstreckende Federarme (23a ,23b ) mit aufeinander zu gerichteten Vorwölbungen (24 ) zur Bildung eines Steckkontaktes abragen. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromschienenstück (4 ) elektrisch leitend mit mindestens einem Anschlusskontakt verbunden ist, wobei der Anschlusskontakt als Lötstift, Lötfahne oder als Steckkontakt ausgeführt ist. - Federkraftklemmanschluss (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (2 ) eine Kontaktstift-Aufnahmeöffnung hat, die relativ zur Leitereinführungsöffnung (12 ) und zur Klemmfeder (5 ) so ausgerichtet ist, dass ein in die Leitereinführungsöffnung (12 ) eingeführter und durch die Klemmfeder (5 ) mit einer Klemmkraft beaufschlagter elektrischer Leiter mit einem in die Kontaktstift-Aufnahmeöffnung eingesteckten Kontaktstift elektrisch leitend kontaktiert wird. - Steckverbinder (
38 ) mit einem Isolierstoffgehäuse (2 ) und mit mindestens einem Federkraftklemmanschluss (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (5 ) in einem Steckverbinderunterteil (27 ) und der Betätigungsdrücker (15 ) sowie die mindestens eine Leitereinführungsöffnung (12 ) in einem Steckverbinderoberteil (26 ) aufgenommen ist, wobei das Steckverbinderoberteil (26 ) und das Steckverbinderunterteil (27 ) Rastelemente zur gegenseitigen Verrastung miteinander haben.
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