DE102019128821A1

DE102019128821A1 - Klemmeneinrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters

Info

Publication number: DE102019128821A1
Application number: DE102019128821.5A
Authority: DE
Inventors: Ralph Hoppmann; Andre Selse; Olaf Schyrocki
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2021-04-29
Also published as: CN114616727A; JP7389248B2; EP4049343A1; WO2021078601A1; JP2022553557A

Abstract

Eine Klemmeneinrichtung (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (2) umfasst ein Gehäuse, das eine Stecköffnung (100) zum Einstecken eines elektrischen Leiters (2) aufweist, ein an dem Gehäuse angeordnetes Federelement (14), das einen Klemmschenkel (142) zum Einwirken auf einen in die Stecköffnung (100) eingesteckten elektrischen Leiter (2) aufweist, und ein zu dem Gehäuse verschwenkbares Hebelelement (12), das einen Betätigungsabschnitt (125) zum Einwirken auf den Klemmschenkel (142) des Federelements (14) und einen Hebelkopf (120) aufweist. Das Hebelelement (12) ist zum Verstellen des Klemmschenkels (142) zu dem Gehäuse zwischen einer ersten Schwenkstellung und einer zweiten Schwenkstellung entlang einer Schwenkrichtung (V) verschwenkbar. An dem Gehäuse ist eine Führungseinrichtung (13) angeordnet, die eine entlang der Schwenkrichtung (V) erstreckte Führungsfläche (131) aufweist, wobei das Hebelelement (12) einen an dem Hebelkopf (120) geformten Gleitführungsabschnitt (122) aufweist, der gleitend an der Führungsfläche (131) der Führungseinrichtung (13) geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmeneinrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Klemmeneinrichtung umfasst ein Gehäuse, das eine Stecköffnung zum Einstecken eines elektrischen Leiters aufweist. An dem Gehäuse ist ein Federelement angeordnet, das einen Klemmschenkel zum Einwirken auf einen in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leiter aufweist. Zu dem Gehäuse ist zudem ein Hebelelement schwenkbar, das einen Betätigungsabschnitt zum Einwirken auf den Klemmschenkel des Federelements und einen Hebelkopf aufweist. Das Hebelelement kann zum Verstellen des Klemmschenkels zu dem Gehäuse zwischen einer ersten Schwenkstellung und einer zweiten Schwenkstellung entlang einer Schwenkrichtung verschwenkt werden, um auf diese Weise den Klemmschenkel zwischen einer Klemmstellung (in der der Klemmschenkel klemmend auf einen in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leiter einwirken kann) und einer Freigabestellung (in der ein Aufnahmeraum innerhalb des Gehäuses zum Einstecken oder Lösen eines elektrischen Leiters freigegeben ist) zu verstellen.
Eine solche Klemmeneinrichtung ermöglicht das Anschließen eines elektrischen Leiters in einfacher, komfortabler, werkzeugloser Weise. Eine solche Klemmeneinrichtung kann beispielsweise als Blockklemme zur Potentialverteilung dienen. Eine solche Klemmeneinrichtung kann aber auch an einem anderen elektrischen oder elektronischen Gerät, zum Beispiel einer Reihenklemme oder dergleichen, zum Einsatz kommen.
Bei einer Klemmeneinrichtung der beschriebenen Art kann das Federelement durch Betätigung des Hebelelements betätigt und zwischen unterschiedlichen Stellungen verstellt werden. Ein Nutzer kann hierzu auf den Hebelkopf einwirken und dadurch das Hebelelement zwischen seiner Klemmstellung und seiner Freigabestellung verstellen, sodass in der Klemmstellung ein in die Stecköffnung eingesteckter elektrischer Leiter verklemmt und somit mechanisch arretiert und elektrisch kontaktiert werden kann, in der Freigabestellung hingegen ein Leiter kraftlos in die Stecköffnung eingesteckt oder - wenn ein Leiter bereits in die Stecköffnung eingesteckt worden ist - der Leiter wieder aus der Stecköffnung entfernt werden kann.
Bei einer aus der DE 10 2015 104 625 A1 bekannten Klemmeneinrichtung ist ein Hebelelement um eine Achse schwenkbar an einem Gehäuse gelagert und kann betätigt werden, um auf diese Weise einen Klemmschenkel eines Federelements zwischen unterschiedlichen Stellungen zu verstellen.
Bei einer aus der DE 10 2016 108 826 A1 bekannten Klemmeneinrichtung ist ein Betätigungselement in Form eines Hebels schwenkbar an einem Gehäuse gelagert und mit einem Schenkel eines Federelements verbunden derart, dass der Schenkel bei Verstellen des Betätigungselements verstellt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klemmeneinrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei kompakter Bauform einfach und kostengünstig aufgebaut und komfortabel und zuverlässig betätigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist die Klemmeneinrichtung eine an dem Gehäuse angeordnete Führungseinrichtung auf, die eine entlang der Schwenkrichtung erstreckte Führungsfläche aufweist, wobei das Hebelelement einen an dem Hebelkopf geformten Gleitführungsabschnitt aufweist, der gleitend an der Führungsfläche der Führungseinrichtung geführt ist derart, dass der Gleitführungsabschnitt sich bei einem Verschwenken des Hebelelements zwischen der ersten Schwenkstellung und der zweiten Schwenkstellung entlang der Schwenkrichtung an der Führungsfläche bewegt.
Bei der Klemmeneinrichtung ist das Hebelelement über den Hebelkopf an einer Führungsfläche der Führungseinrichtung geführt. Die Führungsfläche definiert somit eine Bewegungsbahn für den Hebelkopf und damit eine Schwenkbewegung des Hebelelements. Bei einem Verstellen des Hebelelements wird der Hebelkopf gleitend entlang der Führungsfläche bewegt, wodurch das Hebelelement verschwenkt und der Betätigungsabschnitt zum Verstellen des Klemmschenkels des Federelements verstellt wird.
Dadurch, dass eine Führung des Hebelelements über die Führungsfläche der Führungseinrichtung am Hebelkopf erfolgt, kann auf eine Schwenklagerung des Hebelelements über eine Lagerachse verzichtet werden. Eine Bewegungsbahn des Hebelelements ist durch die Führungsfläche der Führungseinrichtung vorgegeben, sodass das Hebelelement bei einem Verschwenken unter gleitender Führung des Hebelkopfs bewegt wird. Weil das Hebelelement keine Lagerachse aufweisen muss, die an dem Gehäuse gelagert ist, kann die Klemmeneinrichtung kompakt aufgebaut sein, ohne dass das Hebelelement beispielsweise in einen Aufnahmeraum, in dem ein in die Stecköffnung eingesteckter elektrischer Leiter aufgenommen ist, hineinragt.
Über den Hebelkopf kann beispielsweise eine (werkzeuglose) Betätigung durch einen Nutzer erfolgen. An dem Hebelkopf kann beispielsweise ein Nutzer anfassen, um das Hebelelement zwischen einer ersten Schwenkstellung und einer zweiten Schwenkstellung zu dem Gehäuse zu verstellen.
In einer Ausgestaltung ist das Hebelelement um eine Schwenkachse zu dem Gehäuse verschwenkbar. Der Hebelkopf ist hierbei radial zur Schwenkachse außerhalb des Betätigungsabschnitts angeordnet und somit radial zum Betätigungsabschnitt beabstandet. Der Hebelkopf kann beispielsweise an einem von dem radial inneren Betätigungsabschnitt abliegenden Ende des Hebelelements geformt sein.
In einer Ausgestaltung ist die Führungsfläche, an der der Gleitführungsabschnitt des Hebelkopfs geführt ist, um die Schwenkachse gekrümmt. Die Führungsfläche gibt somit eine Bewegungsbahn um die Schwenkachse vor, entlang derer sich der Hebelkopf bei einem Verstellen des Hebelelements unter gleitender Führung über den Gleitführungsabschnitt bewegt.
Der Hebelkopf kann beispielsweise an einer von dem Betätigungsabschnitt weg weisenden Seite der Führungsfläche angeordnet sein. Die Führungsfläche kann beispielsweise an einem äußeren Wandungsabschnitt des Gehäuses geformt sein und nach außen weisen. Der Hebelkopf kann beispielsweise außerhalb des Gehäuses angeordnet sein, sodass der Hebelkopf einfach und komfortabel durch einen Nutzer betätigt und zum Verstellen des Klemmschenkels des Federelements bewegt werden kann.
In einer Ausgestaltung weist das Hebelelement eine Öffnung auf, durch die hindurch die Führungseinrichtung greift. Die Öffnung kann beispielsweise an einem Ende durch den Betätigungsabschnitt und an einem anderen Ende durch den Hebelkopf begrenzt sein, wobei sich zwischen dem Hebelkopf und dem Betätigungsabschnitt beispielsweise zwei Schenkel erstrecken, zwischen denen die Öffnung eingefasst ist. Die Führungseinrichtung kann hierbei beispielsweise als Finger an dem Gehäuse geformt sein, wobei die Führungsfläche beispielsweise an einer von dem Betätigungsabschnitt weg weisenden Seite des Fingers geformt ist, während an einer dem Betätigungsabschnitt zugewandten Seite des Fingers beispielsweise das Federelement mit einem Stützschenkel abgestützt ist. Bei einem Verstellen des Hebelelements bewegt sich die Führungseinrichtung in der Öffnung, sodass der Hebelkopf entlang der an der Führungseinrichtung geformten Führungsfläche gleitet und dadurch das Hebelelement in definierter, geführter Weise zu dem Gehäuse bewegt wird.
In einer Ausgestaltung ist der Gleitführungsabschnitt durch eine Stufe an dem Hebelkopf geformt. Die Stufe kann beispielsweise an einem Übergang zwischen einem Schenkel des Hebelelements und dem Hebelkopf gebildet sein und kann beispielsweise hin zu der (virtuellen) Schwenkachse, um die das Federelement schwenkbar ist, weisen.
In einer Ausgestaltung weist der Hebelkopf zwei Gleitführungsabschnitte auf, die parallel zueinander erstreckt, entlang der Schwenkachse zueinander beabstandet und an parallelen Führungsflächen der Führungseinrichtung geführt sind.
In einer Ausgestaltung weist der Hebelkopf einen Anschlagabschnitt zum Anschlagen an einer Anschlagfläche der Führungseinrichtung in der ersten Schwenkstellung oder zweiten Schwenkstellung auf. Über den Anschlagabschnitt ist eine Schwenkbewegung des Hebelkopfs somit begrenzt, indem der Anschlagabschnitt in einer der Schwenkstellungen an einer Anschlagfläche der Führungseinrichtung anschlägt und somit nicht über die jeweilige Schwenkstellung hinaus verschwenkt werden kann. Der Anschlagabschnitt kann beispielsweise radial außerhalb des Gleitführungsabschnitts am Hebelkopf geformt sein, wobei der Anschlagabschnitt entlang der Schwenkachse zu dem Gleitführungsabschnitt versetzt sein kann.
Weist der Hebelkopf zwei Gleitführungsabschnitte auf, die parallel zueinander erstreckt sind, so kann der Anschlagabschnitt beispielsweise zwischen den Gleitführungsabschnitten geformt sein.
In einer Ausgestaltung weist der Hebelkopf eine Rastung zum Verrasten mit einer an der Führungseinrichtung geformten Gegenrastung in der ersten Schwenkstellung oder der zweiten Schwenkstellung auf. Der Hebelelement kann somit in der ersten Schwenkstellung oder zweiten Schwenkstellung verrasten, indem die Rastung des Hebelkopfes mit der Gegenrastung der Führungseinrichtung in (formschlüssigen) Eingriff gelangt. Die rastende Verbindung kann hierbei lösbar sein, indem ein Nutzer mit einer Kraft auf den Hebelkopf einwirkt, die eine vorbestimmte Lösekraft übersteigt, sodass das Hebelelement zwar in der jeweiligen Schwenkstellung rastend gehalten ist, die rastende Verbindung aber durch einen Nutzer ohne weiteres für ein Verstellen des Hebelelements und somit des Klemmschenkels des Federelements gelöst werden kann.
In einer Ausgestaltung ist der Betätigungsabschnitt des Hebelelements in einer an dem Klemmschenkel geformten Aufnahmetasche aufgenommen. Der Betätigungsabschnitt wirkt dadurch in definierter Weise auf den Klemmschenkel ein, indem der Betätigungsabschnitt bei einem Verstellen des Hebelelements in der Aufnahmetaschen bewegt wird. Die Aufnahmetasche kann beispielsweise durch einen gekrümmten Abschnitt des Klemmschenkels geformt sein, an dem der Klemmschenkel beispielsweise um einen Winkel zwischen 60° und 120°, zum Beispiel näherungsweise 90° umgebogen ist und in den der Betätigungsabschnitt eingreift, sodass der Betätigungsabschnitt bei einem Verschwenken des Hebelelements in der Aufnahmetasche drehbar ist.
In einer Ausgestaltung weist das Hebelelement einen von dem Hebelkopf abliegenden Endabschnitt auf, der an einem Gehäuseabschnitt des Gehäuses abgestützt ist. Der Endabschnitt kann beispielsweise an einem radial inneren Ende des Hebelelements geformt sein und eine Abstützung gegenüber dem Gehäuse schaffen, ohne dass der Endabschnitt jedoch notwendigerweise eine Schwenklagerung bereitstellt.
In einer Ausgestaltung ist an dem Gehäuse ein Kontaktierungselement angeordnet, das auch als Strombalken bezeichnet wird und zum Kontaktieren mit einem in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leiter dient. Ist ein elektrischer Leiter in die Stecköffnung eingesteckt, so wirkt der Klemmschenkel des Federelements in einer Klemmstellung auf den elektrischen Leiter ein, um diesen mit dem Kontaktierungselement zu verklemmen, sodass der elektrische Leiter mechanisch in der Stecköffnung arretiert und zudem elektrisch mit dem Kontaktierungselement kontaktiert ist. Über das Kontaktierungselement kann beispielsweise eine Potenzialverteilung zwischen unterschiedlichen Anschlüssen der Klemmeneinrichtung bereitgestellt werden. Mit dem Kontaktierungselement kann zusätzlich oder alternativ ein elektrisches Kontaktelement zum Herstellen einer Steckverbindung elektrisch verbunden sein, sodass ein in die Stecköffnung eingesteckter elektrischer Leiter durch Kontaktierung mit dem Kontaktierungselement elektrisch mit dem Kontaktelement verbunden werden kann.
In einer Ausgestaltung weist das Kontaktierungselement ein Rastelement auf, das mit dem Federelement verrastet ist. Das Federelement kann beispielsweise an einem Ende eines an dem Gehäuse abgestützten Stützschenkels eine Rastöffnung aufweisen, in die das Rastelement des Kontaktierungselements eingreift, sodass das Kontaktierungselement rastend und somit formschlüssig mit dem Federelement verbunden ist.
Zusätzlich oder alternativ kann das Kontaktierungselement mit dem Gehäuse verrastet sein, wobei das Kontaktierungselement hierzu zum Beispiel mit einer Rasteinrichtung eines ersten Gehäuseteils verrastet sein kann und ein zweites Gehäuseteil die rastende Verbindung des Kontaktierungselements mit dem ersten Gehäuseteil über einen Sperrabschnitt sperrt. Die Rasteinrichtung des ersten Gehäuseteils kann beispielsweise einen oder mehrere Rastschenkel aufweisen, wobei der Sperrabschnitt auf den einen oder die mehreren Rastschenkel einwirkt, um ein Auslenken des einen oder der mehreren Rastschenkel zu verhindern und somit ein Lösen der Rastverbindung zwischen dem Kontaktierungselement und dem Gehäuse zu sperren.
Die Klemmeneinrichtung kann ein oder mehrere Stecköffnungen und entsprechend ein oder mehrere Federelemente und ein oder mehrere Hebelelemente aufweisen, wobei vorzugsweise jeder Stecköffnung ein Federelement und ein Hebelelement zugeordnet ist. Weist die Klemmeneinrichtung mehrere Stecköffnungen und entsprechend mehrere Federelemente und Hebelelemente auf, so können mehrere elektrische Leiter an die Klemmeneinrichtung angeschlossen werden, um zum Beispiel über die Klemmeneinrichtung eine Potenzialverteilung zur Verfügung zu stellen.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Ansicht einer Klemmeneinrichtung in Form einer Blockklemme;
2 eine andere Ansicht der Klemmeneinrichtung;
3 eine Ansicht eines Gehäuseteils der Klemmeneinrichtung, mit daran angeordneten Führungseinrichtungen und einem Hebelelement zur Betätigung eines Federelements;
4 eine andere Ansicht der Anordnung gemäß 3;
5 eine gesonderte Ansicht eines Hebelelements;
6 eine Querschnittansicht des Gehäuseteils mit daran angeordneten Federelementen;
7 die Querschnittansicht gemäß 6, mit an dem Gehäuseteil angeordneten Hebelelementen;
8 die Querschnittansicht gemäß 7, mit einem mit dem Gehäuseteil verbundenen Kontaktierungselement in Form eines Strombalkens;
9 die Querschnittansicht gemäß 8, bei verschwenkten Hebelelementen;
10 die Querschnittansicht gemäß 9, mit einem weiteren, mit dem Gehäuseteil verbundenen Gehäuseteil;
11 eine Querschnittansicht der Klemmeneinrichtung entlang der Linie A-A gemäß 10;
12 eine Querschnittansicht der Klemmeneinrichtung in einer betätigten Stellung eines Hebelelements;
13 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Klemmeneinrichtung;
14 eine Ansicht der Klemmeneinrichtung, bei verstelltem Hebelelement;
15 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung gemäß 14;
16 eine teilweise geschnittene Seitenansicht von der anderen Seite der Anordnung gemäß 14;
17 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung gemäß 13; und
18 eine teilweise geschnittene Seitenansicht von anderer Seite der Anordnung gemäß 13.

Eine in 1 bis 12 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Klemmeneinrichtung 1 in Form einer Blockklemme weist ein Gehäuse auf, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Gehäuseteile 10, 11 gebildet ist, die zur Ausbildung des Gehäuses rastend miteinander verbunden sind. An einem Gehäuseteil 10 sind hierbei - an einander abgewandten Seiten des Gehäuses - Stecköffnungen 100 geformt, die ein Anstecken je eines elektrischen Leiters 2 entlang einer Steckrichtung E mit einem abisolierten Leiterende 20 ermöglichen, um den elektrischen Leiter 2 mit der Klemmeneinrichtung 1 elektrisch zu kontaktieren.
Bei dem in 1 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an den einander abgewandten Seiten des Gehäuses jeweils drei Stecköffnungen 100 geformt, sodass an jede Seite des Gehäuses drei elektrische Leiter 2 angesteckt werden können. Über die Klemmeneinrichtung 1 kann eine Potenzialverteilung bereitgestellt werden, sodass an die Klemmeneinrichtung 1 angeschlossene elektrische Leiter 2 über die Klemmeneinrichtung 1 auf das gleiche Potenzial, zum Beispiel ein Erdungspotenzial, gelegt werden.
Einer jeden Stecköffnung 100 ist ein Hebelelement 12, eine Führungseinrichtung 13 und ein Federelement 14 zugeordnet, wie dies in Zusammenschau von 1 und 2 mit 3 und 4 ersichtlich ist. Die Führungseinrichtungen 13 sind nach Art von Fingern an dem Gehäuseteil 11 geformt und dienen zur Führung des jeweils zugeordneten Hebelelements 12. Über das Hebelelement 12 kann auf das Federelement 14 eingewirkt werden, um das Federelement 14, insbesondere einen Klemmschenkel 142 des Federelements 14, zwischen unterschiedlichen Stellungen zu verstellen, um einen in eine Stecköffnung 100 eingesteckten elektrischen Leiter in der Stecköffnung 100 mechanisch zu arretieren und zudem elektrisch zu kontaktieren oder wieder aus der Stecköffnung 100 zu lösen, wie dies nachfolgend noch beschrieben werden soll.
Das Hebelelement 12, das in einer gesonderten Darstellung in 5 gezeigt ist, weist einen Hebelkopf 120 auf, der außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wie dies beispielsweise aus 1 und 2 ersichtlich ist. Der Hebelkopf 120 ist über zwei Schenkel 123 mit einem quer zwischen den Schenkeln 123 erstreckten Betätigungsabschnitt 125 verbunden, der zum Einwirken auf den Klemmschenkel 142 des Federelements 14 ausgebildet ist und dazu, wie aus 6 und 7 ersichtlich ist, in einer Aufnahmetasche 145 am Klemmschenkel 142 einliegt.
Das Hebelelement 12 bildet eine Öffnung 126 aus, mit der das Hebelelement 12 derart an eine zugeordnete Führungseinrichtung 13 am Gehäuseteil 11 angesetzt ist, dass sich die Führungseinrichtung 13 in Form des am Gehäuseteil 11 geformten Fingers durch die Öffnung 126 hindurch erstreckt, wie dies beispielsweise aus 3 und 4 ersichtlich ist.
Der Hebelkopf 120 ist an der Führungseinrichtung 13 gleitend geführt, sodass über die Führungseinrichtung 13 eine Bewegungsbahn entlang einer Verstellrichtung V des Hebelelements 12 zu dem Gehäuse vorgegeben ist. Wie aus der gesonderten Ansicht des Hebelelements 12 gemäß 5 ersichtlich ist, bildet das Hebelelement 12 an den Übergängen zwischen den Schenkeln 123 und dem Hebelkopf 120 Gleitführungsabschnitte 122 in Form von Stufen aus, die nach innen von den Schenkeln 123 vorspringen und gleitend an zugeordneten Führungsflächen 131 an der Führungseinrichtung 13 anliegen. Die Führungsflächen 131 der Führungseinrichtung 13 sind parallel an einander abgewandten Kanten der Führungseinrichtung 13 erstreckt und um eine Schwenkachse S, um die das Hebelelement 12 zu dem Gehäuse verschwenkbar ist, gekrümmt. Entsprechend sind auch die Gleitführungsabschnitte 122 am Hebelelement 12 gekrümmt, sodass die Gleitführungsabschnitte 122 flächig an den Führungsflächen 131 der Führungseinrichtung 13 anliegen und bei einem Verschwenken des Hebelelements 12 an den Führungsflächen 131 gleiten.
Die Führungsflächen 131 definieren in Zusammenwirken mit den Gleitführungsabschnitten 122 am Hebelkopf 120 eine Bewegungsbahn des Hebelelements 12 entlang der Schwenkrichtung V. Bei einem Verschwenken des Hebelelements 12 zu dem Gehäuse wird der Hebelkopf 120 entlang der Verstellrichtung V derart an der Führungseinrichtung 13 bewegt, dass die Gleitführungsabschnitte 122 entlang der Führungsflächen 131 gleiten, wodurch der Betätigungsabschnitt 125 zu dem Klemmschenkel 142 verstellt wird und dadurch den Klemmschenkel 142 innerhalb des Gehäuses bewegt.
Der Hebelkopf 120 ist radial zur Schwenkachse S von dem Betätigungsabschnitt 125 beabstandet. Die Führungsflächen 131 der Führungseinrichtung 13 weisen nach außen, und der Hebelkopf 120 ist gleitend außerhalb des Gehäuses geführt, sodass ein Nutzer auf den Hebelkopf 120 einwirken kann, um das Hebelelement 12 zu dem Gehäuse zu verstellen.
Der Betätigungsabschnitt 125 ist im Bereich von Endabschnitten 124 zwischen den Schenkeln 123 geformt. Über die Endabschnitte 124 ist das Hebelelement 12 an Gehäuseabschnitten 102 beidseits innerhalb des Gehäuses abgestützt, wie dies insbesondere aus 10 und 12 ersichtlich ist, sodass die Endabschnitte 124 zusammen mit der Führungseinrichtung 13 eine Schwenklagerung des Hebelelements 12 bewirken.
Am Hebelkopf 120 ist zwischen den Gleitführungsabschnitten 122 ein Anschlagabschnitt 121 geformt, der in der in 9 dargestellten Schwenkstellung des Hebelelements 12 an einer Anschlagfläche 130 der Führungseinrichtung 13 anliegt, die als erhabener Abschnitt zwischen den Führungsflächen 131 geformt ist. Das Anschlagen des Anschlagabschnitts 121 an der Anschlagfläche 130 bewirkt, dass das Federelement 12 nicht über die in 9 dargestellte Schwenkstellung hinaus zu dem Gehäuse verschwenkt und somit auch nicht aus dem Bereich der Führungseinrichtung 13 herausbewegt werden kann.
Ein jedes Federelement 14 weist einen Klemmschenkel 142 auf, der über einen Krümmungsabschnitt 140 mit einem Stützschenkel 141 verbunden ist. Der Krümmungsabschnitt 140 und der Stützschenkel 141 sind an einem den Führungsflächen 131 und der Anschlagfläche 130 abgewandten Stützabschnitt 132 der Führungseinrichtung 13 abgestützt, sodass das Federelement 14 zu dem die Führungseinrichtung 13 ausbildenden Finger des Gehäuses 11 festgelegt ist.
Das Federelement 14 wird über das zugeordnete Hebelelement 12 in Anlage mit dem Stützabschnitt 132 gehalten.
Wie aus 8 und 9 ersichtlich, ist mit dem Gehäuseteil 11 über Rasteinrichtungen 15 ein Kontaktierungselement 16 in Form eines Strombalkens verbunden, der einen flächigen Balkenabschnitten 160 und (je einem Paar von Federelementen 14 zugeordnete) Rastelemente 161 aufweist. Über die Rasteinrichtungen 15 ist das Kontaktierungselement 16 formschlüssig mit dem Gehäuseteil 11 verbunden. Über ein jedes Rastelement 161 greift das Kontaktierungselement 16 zwischen Enden 143, die an den Stützschenkeln 141 benachbarter Federelemente 14 (die einander gegenüberliegenden Stecköffnungen 100 zugeordnet sind) geformt sind, und greift in Rastöffnungen 144 an den Enden 143 ein, sodass darüber das Kontaktierungselement 16 formschlüssig mit den Federelementen 14 in Verbindung steht.
In montierter Stellung, in der das Gehäuseteil 10 rastend mit dem Gehäuseteil 11 verbunden ist, ist die rastende Verbindung des Kontaktierungselements 16 mit dem Gehäuseteil 11 zudem gesperrt, indem - wie aus 11 ersichtlich ist - das Gehäuseteil 10 mit Gehäuseabschnitten 101 in Form von Rippen zwischen Rastschenkel 150 der Rasteinrichtungen 15 greift und somit ein Auslenken der Rastschenkel 150 und somit ein Lösen der Verbindung zwischen den Rasteinrichtungen 15 und dem Kontaktierungselement 16 sperrt.
Anhand von 6-10 kann die Abfolge bei der Montage der Klemmeneinrichtung 1 veranschaulicht werden.
So werden zunächst, wie aus 6 ersichtlich, die den einzelnen Stecköffnungen 100 zugeordneten Federelemente 14 so an das Gehäuseteil 11 angesetzt, dass die Federelemente 14 jeweils mit dem Stützschenkel 141 und dem Krümmungsabschnitt 140 an der rückseitig der zugeordneten Führungseinrichtung 13 geformten Stützfläche 132 zu liegen kommen.
Sodann werden die Hebelelemente 12 an die den Stecköffnungen 100 zugeordneten Führungseinrichtungen 13 angesetzt und in die in 7 dargestellte Stellung gebracht, sodass darüber ein jedes Federelement 14 unter Auslenkung des Klemmschenkels 142 an dem Gehäuseteil 11 fixiert ist.
Nur wird, wie in 8 dargestellt, das Kontaktierungselement 16 in Form des Strombalkens an das Gehäuseteil 11 angesetzt, indem die Rasteinrichtungen 15 rastend mit dem Kontaktierungselement 16 in Eingriff gebracht werden und zudem die Rastelemente 161 des Kontaktierungselements 16 jeweils zwischen den Enden 143 benachbarter Federelemente 14 zu liegen kommen.
Nunmehr können die Hebelelemente 12 in die in 9 dargestellte Stellung zu dem Gehäuseteil 11 verschwenkt werden. Die Klemmschenkel 142 der Federelemente 14 folgen hierbei aufgrund der Elastizität der Federelemente 14 den Betätigungsabschnitten 125 der Hebelelemente 12 nach und gelangen in Anlage mit einem jeweils zugeordneten Anschlag 162 an dem Kontaktierungselement 16, über den eine Endstellung des Klemmschenkels 142 definiert ist.
Durch Ansetzen des Gehäuseteils 10, wie aus 10 ersichtlich, wird das Gehäuse komplettiert, wobei bei Ansetzen des Gehäuseteils 10 die Gehäuseabschnitte 101 mit den Rasteinrichtungen 15 in sperrende Verbindung gelangen, wie dies aus 11 ersichtlich ist, und dadurch die Verbindung des Kontaktierungselements 16 mit dem Gehäuseteil 11 gesichert wird. Die Klemmeneinrichtung 1 ist somit einsatzbereit und kann für eine Potenzialverteilung an angeschlossenen elektrischen Leitern verwendet werden.
Der Klemmschenkel 142 eines jeden Federelements 14 ragt in einer Klemmstellung bei nicht betätigtem Hebelelement 12 in einen zugeordneten Aufnahmeraum 17 des Gehäuses hinein, um in der Klemmstellung (10) auf einen in die jeweils zugeordnete Stecköffnung 100 eingesteckten elektrischen Leiter 2 einzuwirken. Aus der Klemmstellung kann der Klemmschenkel 122 herausbewegt werden, indem das Hebelelement 12 betätigt wird, dadurch der Betätigungsabschnitt 125 auf den Klemmschenkel 142 einwirkt und den Klemmschenkel 142 in eine Freigabestellung bewegt, in der der Aufnahmeraum 17 freigegeben ist (siehe das in 12 rechts dargestellte Federelement 14). In der Freigabestellung kann ein elektrischer Leiter 2 in die jeweils zugeordnete Stecköffnung 100 im Wesentlichen kraftlos eingesteckt werden, oder ein in die Stecköffnung 100 eingesteckter elektrischer Leiter 2 kann aus der Stecköffnung 100 entfernt und somit von der Klemmeneinrichtung 1 gelöst werden.
Bei einem Verschwenken des Hebelelements 12 bewegt sich der Betätigungsabschnitt 125 in der an dem Klemmschenkel 142 geformten Aufnahmetasche 145, indem der Betätigungsabschnitt 125 in der Aufnahmetaschen 145 verschwenkt und aufgrund der Lageänderung des Betätigungsabschnitts 125 durch Verschwenken des Hebelelements 12 den Klemmschenkel 142 bewegt.
Bei einem Verschwenken ist das Hebelelement 12 zudem über seine Endabschnitte 124 an den Schenkeln 123 an dem Gehäuseabschnitt 102 des Gehäuseteil 10 abgestützt, wie dies im Übergang von 10 hin zu 12 ersichtlich ist.
Bei einem anderen, in 13 bis 18 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Hebelelement 12 schwenkbar an einem Gehäuseteil 11 angeordnet und dazu über einen Hebelkopf 120 mit einem Gleitführungsabschnitt 122 innenseitig des Hebelkopfs 120 an einer gekrümmten Führungsfläche 131 einer an dem Gehäuseteil 11 geformten Führungseinrichtung 13 geführt. Wiederum kann das Federelement 12 zwischen unterschiedlichen Schwenkstellungen zu dem Gehäuseteil 11 verschwenkt werden, um auf einen Klemmschenkel 142 eines Federelements 14 einzuwirken und diesen zwischen einer Klemmstellung (16) und einer Freigabestellung (18) zu verstellen.
Bei dem in 13 bis 18 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kontaktierungselement 16 an dem Gehäuseteil 11 festgelegt, das elektrisch mit einem Kontaktelement 18 in Form eines Kontaktstifts verbunden ist. In eine Stecköffnung 100 des Gehäuseteils 11 kann ein elektrischer Leiter eingesteckt werden, um den elektrischen Leiter über die Klemmeneinrichtung 1 an das Kontaktelement 18 anzuschließen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Hebelelement 12 einen (einzigen) Schenkel 123 auf, der den Hebelkopf 120 mit einem Betätigungsabschnitt 125 verbindet. Das Hebelelement 12 ist somit einseitig offen, wobei der Schenkel 123 die an dem Gehäuseteil 11 geformte Führungseinrichtung 13 umgreift und auf diese Weise den außerhalb der Führungseinrichtung 13 angeordneten Hebelkopf 120 mit dem innerhalb der Führungseinrichtung 13 angeordneten Betätigungsabschnitt 125 verbindet.
Die Führungseinrichtung 13 gibt über die daran geformte Führungsfläche 131 eine Bewegungsbahn zum Verschwenken des Hebelelements 12 entlang einer Schwenkrichtung V vor. Die Führungsfläche 131 ist hierzu gekrümmt ausgebildet und erstreckt sich somit um eine (virtuelle) Schwenkachse des Hebelelements 12 herum.
An dem Gleitführungsabschnitt 122 ist innenseitig des Hebelkopfs 120 eine Rastung 127 geformt, die in der in 17 und 18 dargestellten Schwenkstellung des Hebelelements 12 mit einer Gegenrastung 133 an der Führungsfläche 131 der Führungseinrichtung 13 in Eingriff ist und das Hebelelement 12 somit mit der Führungseinrichtung 13 verrastet. Das Hebelelement 12 ist somit in der in 17 und 18 dargestellten Endstellung zur Führungseinrichtung 13 arretiert, wobei ein Nutzer auf das Hebelelement 12 einwirken und das Hebelelement 12 durch Aufbringen einer hinreichenden Kraft aus der Raststellung lösen kann.
Über einen Endabschnitt 124 an dem Schenkel 123 ist das Hebelelement 12 zusätzlich an einem Gehäuseabschnitt 102 des Gehäuseteils 11 abgestützt, wie dies aus 13 und 14 ersichtlich ist.
Die Funktionsweise der Klemmeneinrichtung 1 des Ausführungsbeispiels gemäß 13 bis 18 ist analog dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 12. Durch Verschwenken des Hebelelements 12 kann der Klemmschenkel 142 des Federelements 14 aus einer Klemmstellung (16) in eine Freigabestellung (18) verschwenkt werden, indem bei Verschwenken des Hebelelements 12 der Betätigungsabschnitt 125 auf den Klemmschenkel 142 einwirkt und diesen aus dem Bereich eines Aufnahmeraums 17 innerhalb des Gehäuseteils 11 bewegt, sodass ein elektrischer Leiter über die Stecköffnung 100 in den Aufnahmeraum 17 eingesteckt oder ein eingesteckten Leiter aus dem Aufnahmeraum 17 entfernt werden kann.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.
Eine Klemmeneinrichtung der beschriebenen Art kann in ganz unterschiedlicher Weise verwendet werden, um einen elektrischen Leiter an eine zugeordnete Baugruppe anzuschließen. Eine solche Klemmeneinrichtung kann beispielsweise eine Blockklemme verwirklichen, kann aber auch an anderen elektrischen Geräten, beispielsweise Reihenklemmen oder dergleichen, zum Einsatz kommen.
Bezugszeichenliste

1: Klemmeneinrichtung
10: Gehäuseteil
100: Stecköffnung
101: Sperrabschnitt
102: Gehäuseabschnitt
11: Gehäuseteil
12: Hebelelement
120: Hebelkopf
121: Anschlagabschnitt
122: Gleitführungsabschnitt
123: Schenkel
124: Endabschnitt
125: Betätigungsabschnitt
126: Öffnung
127: Rastung
13: Führungseinrichtung
130: Anschlagfläche
131: Führungsfläche
132: Stützabschnitt
133: Gegenrastung
14: Federelement
140: Krümmungsabschnitt
141: Stützschenkel
142: Klemmschenkel
143: Ende
144: Rastöffnung
145: Aufnahmetasche
15: Rasteinrichtung
150: Rastschenkel
16: Kontaktierungselement
160: Balkenabschnitt
161: Rastelement
162: Anschlag
17: Aufnahmeraum
18: Kontaktelement
2: Elektrischer Leiter
20: Leiterende
E: Steckrichtung
S: Schwenkachse
V: Schwenkrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015104625 A1 [0005]
DE 102016108826 A1 [0006]

Claims

Klemmeneinrichtung (1) zum Anschließen eines elektrischen Leiters (2), mit einem Gehäuse, das eine Stecköffnung (100) zum Einstecken eines elektrischen Leiters (2) aufweist, einem an dem Gehäuse angeordneten Federelement (14), das einen Klemmschenkel (142) zum Einwirken auf einen in die Stecköffnung (100) eingesteckten elektrischen Leiter (2) aufweist, und einem zu dem Gehäuse verschwenkbaren Hebelelement (12), das einen Betätigungsabschnitt (125) zum Einwirken auf den Klemmschenkel (142) des Federelements (14) und einen Hebelkopf (120) aufweist, wobei das Hebelelement (12) zum Verstellen des Klemmschenkels (142) zu dem Gehäuse zwischen einer ersten Schwenkstellung und einer zweiten Schwenkstellung entlang einer Schwenkrichtung (V) verschwenkbar ist, gekennzeichnet durch eine an dem Gehäuse angeordnete Führungseinrichtung (13), die eine entlang der Schwenkrichtung (V) erstreckte Führungsfläche (131) aufweist, wobei das Hebelelement (12) einen an dem Hebelkopf (120) geformten Gleitführungsabschnitt (122) aufweist, der gleitend an der Führungsfläche (131) der Führungseinrichtung (13) geführt ist derart, dass der Gleitführungsabschnitt (122) sich bei einem Verschwenken des Hebelelements (12) zwischen der ersten Schwenkstellung und der zweiten Schwenkstellung entlang der Schwenkrichtung (V) an der Führungsfläche (131) bewegt.
Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (12) um eine Schwenkachse (S) zu dem Gehäuse verschwenkbar ist, wobei der Hebelkopf (120) radial zur Schwenkachse (S) außerhalb des Betätigungsabschnitts (125) angeordnet ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (131) um die Schwenkachse (S) gekrümmt ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelkopf (120) an einer von dem Betätigungsabschnitt (125) weg weisenden Seite der Führungsfläche (131) angeordnet ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelkopf (120) außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (12) eine Öffnung (126) aufweist, durch die hindurch die Führungseinrichtung (13) greift.
Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitführungsabschnitt (122) an einer der Öffnung (126) zugewandten Fläche des Hebelkopfes (120) geformt ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitführungsabschnitt (122) durch eine Stufe an dem Hebelkopf (120) geformt ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelkopf (120) einen Anschlagabschnitt (121) zum Anschlagen an einer Anschlagfläche (130) der Führungseinrichtung (13) in der ersten Schwenkstellung oder der zweiten Schwenkstellung aufweist.
Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagabschnitt (121) an einer radial außerhalb des Gleitführungsabschnitts (122) gelegenen Fläche an dem Hebelkopf (120) geformt ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelkopf (120) eine Rastung (127) zum Verrasten mit einer an der Führungseinrichtung (13) geformten Gegenrastung (133) in der ersten Schwenkstellung oder der zweiten Schwenkstellung aufweist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (125) in einer an dem Klemmschenkel (142) geformten Aufnahmetasche (145) aufgenommen ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (12) einen von dem Hebelkopf (120) abliegenden Endabschnitt (124) aufweist, der an einem Gehäuseabschnitt (102) des Gehäuses abgestützt ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an dem Gehäuse angeordnetes Kontaktierungselement (16), wobei der Klemmschenkel (142) ausgebildet ist, in einer Klemmstellung einen in die Stecköffnung (100) eingesteckten elektrischen Leiter (2) mit dem Kontaktierungselement (16) zu verklemmen.
Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (16) ein Rastelement (161) aufweist, das mit dem Federelement (14) verrastet ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (16) mit dem Gehäuse verrastet ist.
Klemmeneinrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse durch zwei Gehäuseteile (10, 11) gebildet ist, die zur Ausbildung des Gehäuses miteinander verbunden sind, wobei ein erstes der Gehäuseteile (10, 11) eine mit dem Kontaktierungselement (16) verrastete Rasteinrichtung (15) und ein zweites der Gehäuseteile (10, 11) einen Sperrabschnitt (101) aufweist, der die über die Rasteinrichtung (15) hergestellte Rastverbindung gegen ein Lösen sperrt.