DE102022132730A1 - Federkraftklemme für Leiter - Google Patents

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Michael Lenschen
Volker Schröder
Karlo Stjepanovic
Stephan Fehling
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Abstract

Eine als Direktsteckklemme ausgebildete Federkraftklemme (1) zum Anschluss eines Leiters, insbesondere eines Litzenleiters, die zumindest folgendes aufweist: eine Stromschiene (2) zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters (6), eine als Druckfeder wirkende Klemmfeder (3)), eine Haltefeder (4) zum Verrasten der Klemmfeder (3) in einer Offenstellung, wobei die Klemmfeder (3) einen in eine Schwenkrichtung (81) verschwenkbaren Klemmschenkel (32) mit einer Klemmkante (321) aufweist und die Haltefeder (4) einen verschwenkbaren Schwenkschenkel (41) aufweist, wobei der Schwenkschenkel (41) wenigstens ein Haltemittel (412) als erstes Rastmittel aufweist und der Klemmschenkel (32) ein mit dem Haltemittel (412) des Schwenkschenkels (41) in dem Rastzustand R des Klemmschenkels (32) zusammenwirkendes korrespondierendes Rastmittel (322) aufweist, wobei der Schwenkschenkel (41) an seinem freien Ende eine dem leiterzugewandte Druckfläche (42) aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen einer leiterabgewandten Seite der Druckfläche (42) der Haltefeder (4) und einer gegenüberliegenden Seite eines Bewegungsbauraums (16) für den Schenkschenkel (41) mit der Druckfläche (42) im Klemmengehäuse (12) ein Anschlag (15) für die leiterabgewandte Seite der Druckfläche (42) ausgebildet ist, auf dem die leiterabgewandte Seite der Druckfläche (42) zum Anschlag kommen kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federkraftklemme mit einer Stromschiene, die zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters, insbesondere eines Litzenleiters, vorgesehen ist, sowie mit einer Feder, die zum Fixieren des elektrischen Leiters in der Federkraftklemme vorgesehen ist.
  • Derartige Federkraftklemmen in einer Ausgestaltung als Direktsteckklemmen (Push-In) mit einer Druckfeder, welche den Leiter gegen die Stromschiene presst, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.
  • So ist es bekannt, die Klemmfedern - Druckfedern - in einer Offenstellung zu verrasten, damit ein Leiter leicht in einen Kontaktbereich führbar ist. Dieses Verrasten der Klemmfeder in einer Offenstellung erfolgt nach einem bekannten Stand der Technik durch ein Betätigungsmittel wie einen Drücker, der am Klemmengehäuse verrastbar ist, wobei der Drücker den Klemmschenkel in einer Offenstellung hält. Durch Lösen des Betätigungsmittels nach dem Einführen des Leiters kann sich der Klemmschenkel entspannen und den Leiter gegen die Stromschiene pressen. Nachteilig ist, dass das Betätigungsmittel manuell gelöst werden muss, um den Leiter zu kontaktieren.
  • Aus der EP 2 466 689 A1 ist eine Federkraftklemme bekannt, bei der eine Verrastung einer einteiligen Klemmfeder an einer Klemmkante eines Klemmschenkels der Klemmfeder erfolgt.
  • Auch aus der EP 2 768 079 A1 ist eine Federkraftklemme bekannt, bei der eine Verrastung einer mehrteiligen Klemmfeder an einem freien Ende eines Federschenkels der Klemmfeder erfolgt. Diese Federkraftklemmen haben sich in der Praxis gut bewährt, es ist jedoch der relativ hohe Verschleiß der Klemmkante der Klemmfeder, der beim Beschalten der Federkraftklemme entsteht, nachteilig.
  • Aus der WO 2021/105280 A1 ist zur Minderung dieses Problems eines Federkraftklemme zum Anschluss eines Leiters, insbesondere zum Anschluss eines Litzenleiters, bekannt, die eine Stromschiene zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters aufweist und eine als Druckfeder wirkende Klemmfeder zum Fixieren des elektrischen Leiters in der Federkraftklemme, und eine Haltefeder zum Verrasten der Klemmfeder in einer Offenstellung, so dass der Leiter in einer Schieberichtung in einen Kontaktbereich einführbar ist.
  • Dieser Federkraftklemme hat sich an sich gut bewährt, sie soll aber dennoch funktional weiter optimiert werden.
  • Die Lösung dieses Problems ist die Aufgabe der Erfindung.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Federkraftklemme nach Anspruch 1 gelöst.
  • Demnach wird eine als Direktsteckklemme ausgebildete Federkraftklemme zum Anschluss eines Leiters, insbesondere eines Litzenleiters geschaffen, die zumindest folgendes aufweist:
    • - eine Stromschiene zum Kontaktieren eines Leiterendes eines elektrischen Leiters,
    • - eine als Druckfeder wirkende Klemmfeder zum Fixieren des elektrischen Leiters in der Federkraftklemme,
    • - eine Haltefeder zum Verrasten der Klemmfeder in einer Offenstellung, so dass das Leiterende des Leiters in einer Leitereinführrichtung in einen Kontaktbereich einführbar ist,
    • - wobei die Klemmfeder einen in eine Schwenkrichtung verschwenkbaren Klemmschenkel mit einer Klemmkante aufweist und die Haltefeder einen verschwenkbaren Schwenkschenkel aufweist,
    • - wobei der Schwenkschenkel wenigstens ein Haltemittel als erstes Rastmittel aufweist und der Klemmschenkel ein mit dem Haltemittel des Schwenkschenkels in dem Rastzustand R des Klemmschenkels zusammenwirkendes korrespondierendes Rastmittel aufweist,
    • - wobei der Schwenkschenkel an seinem freien Ende eine dem anzuschließenden Leiter zugewandte Druckfläche aufweist, auf welche bei seinem Einführen in der Leitereinführrichtung das Leiterende des Leiters trifft, so dass es den Schwenkschenkel bewegen kann,
    • - wobei der Klemmschenkel von einem Rastzustand R, in dem er durch das Haltemittel des Schwenkschenkels in der Offenstellung verrastet ist, durch Verschieben des elektrischen Leiters in einen Klemmzustand K verstellbar ist, in dem der Klemmschenkel vom Haltemittel entrastet ist und den elektrischen Leiter mit der Klemmkante des Klemmschenkels gegen die Stromschiene drückt,
    • - wobei das Rastmittel des Klemmschenkels von der Klemmkante des Klemmschenkels beabstandet ausgebildet ist, wobei
    • - zwischen einer leiterabgewandten Seite der Druckfläche der Haltefeder und einer unteren Seite eines Bewegungsbauraums für die Druckfläche im Klemmengehäuse ein Anschlag für die leiterabgewandte Seite der Druckfläche ausgebildet ist, auf den die leiterabgewandte Seite der Druckfläche zum Anschlag kommen kann.
  • Durch den Anschlag wird der Bewegungsbauraum für die Druckfläche des Schwenkschenkels der Haltefeder bzw. den Schwenkschenkel in seiner nutzbaren Höhe begrenzt. Dadurch wird der Schwenkwinkel des Schwenkschenkels begrenzt und die Haltefeder auf einfache Weise gegen Überlastung und damit gegen ein vorzeitiges Lebensdauerende geschützt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bewegungsbauraum der Druckfläche im Rastzustand des Klemmschenkels eine nutzbare Höhe aufweist, die derart bemessen ist, dass einerseits die Rastverbindung zwischen dem jeweiligen Haltemittel und dem jeweiligen Rastmittel auch unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen durch Einstecken des Leiters in die Einführöffnung in Leitereinführrichtung sicher gelöst werden kann und andererseits die Klemmfeder und/ oder die Haltefeder jeweils dabei nicht plastisch verformt wird/ werden kann, so dass sie ihre Federeigenschaften dauerhaft behält/ behalten. Dadurch wird eine besonders zuverlässig funktionierende und langlebige als Direktsteckklemme ausgebildete Federkraftklemme geschaffen.
  • Es kann nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsoption der Erfindung vorgesehen sein, dass der Bewegungsbauraum der Druckfläche im Rastzustand des Klemmschenkels eine nutzbare Höhe B von max. 1 mm aufweist, insbesondere dann, wenn der Querschnitt des Leiters 2,5 mm2 beträgt. Insofern wird die Klemme insgesamt an den Querschnitt des Leiters angepasst und damit auch die Winkel, um welche Klemmschenkel und Halteschenkel bewegbar sein sollen. Dadurch kann der Bewegungsbauraum konstruktiv einfach und fertigungstechnisch gut realisierbar in das Klemmengehäuse integriert werden und es können die Funktionen „Feder Auslösen und Feder wieder spannen“ gut ermöglicht werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Druckfläche an ihrem freien Ende wenigstens eine Montagehilfe aufweist. Durch die Montagehilfe wird eine konstruktiv einfache Voraussetzung für eine automatisierte Montage eines Klemmkäfigs in das Klemmengehäuses geschaffen.
  • Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Montagehilfe als wenigstens eine Abrundung gestaltet ist. Durch die Abrundung wird ein konstruktiv einfacher und fertigungstechnisch einfach zu realisierender Toleranzausgleich geschaffen, der für eine problemlose, automatisierte Montage des Klemmkäfigs in das Klemmengehäuses sorgt.
  • Weiterhin kann nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Federkraftklemme einen Klemmkäfig aufweist. Dadurch wird eine besonders sichere Kontaktierung in der Federkraftklemme geschaffen.
  • Weiterhin ist vorteilhaft, dass der Klemmkäfig eine U-förmige Querschnittsgeometrie aufweist. Dadurch wird eine konstruktiv einfache und fertigungstechnisch ebenso einfach herstellbare Klemmkäfig geschaffen, der sich einfach montieren lässt und der eine sichere Kontaktierung gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird auch mit dem Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Danach wird ein Verfahren zur Montage eines Klemmkäfigs in ein Klemmengehäuse einer Federkraftklemme geschaffen, die zumindest die Merkmale a) bis h) des Oberbegriffes des Anspruchs 1 aufweist und die Merkmale der Ansprüche 5, 6 und 7, wobei der Klemmkäfig eine U-förmige Querschnittsgeometrie aufweist, das zumindest folgende Schritte umfasst:
    • - Bereitstellen einer vormontierten Federkraftklemme mit dem Klemmengehäuse, in welches die Klemmfeder mit der Haltefeder und der Druckfläche vormontiert ist, und
    • - darauffolgendes Einsetzen des Klemmkäfigs von einer offenen Seite der Klemmengehäuses her über die Klemmfeder mit der Haltefeder und der Druckfläche derart, dass diese Elemente nach dem Einsetzen des Klemmkäfigs innerhalb des Klemmkäfigs liegen, wobei die Montagehilfe den Klemmkäfig (20) bei der Montage in das Klemmengehäuse zentriert.
  • Die Montagehilfe gewährleistet somit eine sichere Montage des Klemmkäfigs in das Klemmengehäuse auch bei ungünstiger Paarung von Fertigungstoleranzen der Klemmfeder und insbesondere der Druckfläche der Haltefeder sowie des Klemmkäfigs.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1: in a) eine räumliche Ansicht im Schnitt einer erfindungsgemäßen Federkraftklemme mit einem Klemmschenkel im Rastzustand, der zum Verklemmen eines in die Federkraftklemme eingeführten elektrischen Leiters vorgesehen ist, und in b) eine räumliche Ansicht der erfindungsgemäßen Federkraftklemme aus 1a ohne elektrischen Leiter;
    • 2: in a) eine räumliche Ansicht im Schnitt einer erfindungsgemäßen Federkraftklemme mit einem Klemmschenkel im Klemmzustand, in b) eine räumliche Ansicht der erfindungsgemäßen Federkraftklemme aus 2a ohne elektrischen Leiter;
    • 3: eine Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Federkraftklemme aus 1 bzw. 2;
    • 4: in a) bis e) jeweils eine räumliche Ansicht einer jeweiligen weiteren Ausführungsvariante der Klemmfeder in einem Offenzustand und in einem Zustand vor der Montage und in f) das Ausführungsbeispiel aus e) nach dem Anbringen eines Funktionselementes; und
    • 5: in a) eine perspektivische Ansicht und in b) eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Klemmfeder in einer entspannten Position bzw. in einem Offenzustand und in c) und d) die Klemmfeder aus a) und b) in einer gespannten Stellung bzw. in einer Geschlossenstellung einmal in einer perspektivischen Ansicht und einmal in einer Seitenansicht;
    • 6 in a) eine Seitenansicht und in b) und c) zwei verschiedene perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Federkraftklemme mit einem Klemmschenkel im Rastzustand, während eines Einführen eines Leiters zum Lösen des Klemmschenkels;
    • 7 in a), b) und c) jeweils verschiedene Ansichten von Elementen einer weiteren erfindungsgemäßen Federkraftklemme während der Montage eines Klemmkäfigs, wobei in a) ein Gehäuse, eine Klemmfeder und der Klemmkäfig, in b) ein Gehäuse, eine Klemmfeder und der Klemmkäfig und die c) die Klemmfeder und der Klemmkäfig dargestellt sind; und
    • 8 in a), b) und c) jeweils verschiedene Ansichten von Elementen einer bekannten Federkraftklemme während der Montage eines Klemmkäfigs, wobei in a) ein Gehäuse, eine Klemmfeder und der Klemmkäfig, in b) ein Gehäuse, eine Klemmfeder und der Klemmkäfig und die c) die Klemmfeder und der Klemmkäfig dargestellt sind; und
  • 1a zeigt eine Federkraftklemme 1 als Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter. Die anzuschließenden Leiter sind insbesondere als abisolierte Leiterenden ausgebildet. Diese Leiterenden können auch als feindrähtige Leiter bzw. Litzenleiter ausgestaltet sein. Die Federkraftklemme ist aber auch für eindrähtige Leiter geeignet.
    Die Federkraftklemme kann in verschiedener Weise verwendet werden, so beispielsweise als Anschlussvorrichtung einer Reihenklemme als auch als Federkraftklemme 1 für Steckverbinder oder dgl. (nicht dargestellt). Weitere andere, hier nicht dargestellte Anwendungsgebiete sind denkbar.
  • Die Federkraftklemme 1 weist eine Stromschiene 2 zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters 6 auf. Die Stromschiene 2 kann L-förmig ausgestaltet sein. Sie kann aber auch ein Teil eines mehrwandigen Klemmkäfigs sein, siehe dazu 1b. Der Klemmkäfig kann in Draufsicht u-förmig ausgestaltet sein, so dass in den Querschnitt des U ein Leiter 6 einführbar ist.
  • Ein metallischer Klemmkäfig 20 ist hier auf Grund der Schnittdarstellung der 1a (und der 2a) nicht sichtbar bzw. dargestellt, siehe dazu aber 1b (bzw. 2b), 3 sowie 7a, b, c und 8a, b, c.
  • Die Federkraftklemme 1 weist sodann eine als Druckfeder wirkende Klemmfeder 3 auf, die zum Verklemmen des elektrischen Leiters 6 in der Federkraftklemme 1 vorgesehen ist, wodurch der elektrische Leiter 6 dauerhaft die Stromschiene 2 elektrisch leitend kontaktiert. Die Klemmfeder 3 dient also dazu, den Leiter 6 gegen die Stromschiene 2 zu pressen.
  • Neben der Klemmfeder ist eine Haltefeder 4 vorgesehen. Diese dient dazu, einen Teil der Klemmfeder 3, nämlich einen Klemmschenkel 32, in einer Offenstellung verrasten zu können, so dass der Leiter 6 im geöffneten sowie gespannten Zustand der Klemmfeder in eine Einführöffnung 11 der Federkraftklemme 1 bis in einen Kontaktierungsbereich einführbar ist.
  • Die Klemmfeder 3 kann einstückig mit der Haltefeder 4 ausgestaltet sein. Die Haltefeder 4 kann aber auch separat zur Klemmfeder 3 hergestellt sein. Die Haltefeder 4 kann dann mit der Klemmfeder 3 verbunden sein.
  • Vorzugsweise wird mit der „Klemmfederanordnung“ nach 1a (und 1 b, 2a und 2b, 4a bis 4f sowie 5a bis 5d) ein Bauteil geschaffen, dass die Funktion der Klemmfeder 3 und die Funktion der Haltefeder 4 in einem Bauteil -also einstückig - integriert. Diese funktionsintegrierte Gestaltung der Klemmfeder 3 mit der einstückig angeformten Haltefeder 4 ist vorteilhaft, jedoch nicht zwingend.
  • Die Stromschiene 2 und die Klemmfeder 3 sind in einem Freiraum eines Klemmengehäuse 12 angeordnet, das bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, insbesondere aus einem Kunststoff hergestellt ist. Im Klemmengehäuse 12 ist eine Einführöffnung 11 zum Einführen des elektrischen Leiters 6 vorgesehen.
  • Der dargestellte elektrische Leiter 6 weist eine elektrisch isolierende Ummantelung 62 auf, die oberhalb eines offenen Endes 63 des elektrischen Leiters 6 abisoliert ist, so dass eine Ader 61 des elektrischen Leiters 6 sichtbar ist.
  • Die Klemmfeder 3 weist einen um eine Schwenkachse 8 in und gegen eine Schwenkrichtung 81 verschwenkbaren Klemmschenkel 32 auf, sowie einen Stützschenkel 31, mit dem sie sich insbesondere beim Verschwenken des Klemmschenkels 32 auf einfache und sichere Weise an einem korrespondierenden Widerlager abstützt. Dieses Widerlager kann ebenfalls als ein Stützschenkel 21 ausgebildet sein. Dieser kann einstückig an der Stromschiene 2 angeformt sein bzw. aus dieser herausgebogen sein. Der Stützschenkel 31 kann aber bei anderen Ausführungsformen (hier nicht dargestellt) auch auf andere Weise, so direkt im Klemmengehäuse 12, abgestützt sein. Der Stützschenkel 21 kann auch als Teil des Klemmkäfigs 20 ausgebildet sein (siehe z.-B. 7a oder 8a).
  • Der Stützschenkel 31 der Klemmfeder 3 weist hier eine mittig angeordnete Haltelasche 311 auf. Diese kann aus dem Halteschenkel 31 herausgebogen sein. Die Haltelasche 311 ist hier an dem Widerlager, hier an einem korrespondierenden Stützmittel, hier einem Widerlagerschenkel 21 abgestützt.
  • Vorzugsweise sind der Stützschenkel 31 und der Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 über eine Biegung 30 miteinander verbunden. In diese Biegung 30 kann eine vorteilhafte Stützkontur 14 des Klemmengehäuses 12 eingreifen, welche hier von der Drehachse 8 durchsetzt ist und welche auch als Bewegungsbegrenzung für den Klemmschenkel 32 dienen kann. Die Klemmfeder 3 ist insgesamt in etwa V-förmig ausgestaltet.
  • Seitlich der Haltelasche 311 erstrecken sich hier zwei Verbindungsschenkel 312a, 312b, die als Verbindungsmittel zu der hier einstückig mit der Klemmfeder 3 verbundenen Haltefeder 4 dienen. Die Haltefeder 4 könnte aber auch an der Klemmfeder, beispielsweise an dem Stützschenkel 31 als separat hergestelltes Bauteil angebracht sein, so an den Stützschenkel 31 angeheftet sein.
  • Die Verbindungsschenkel 312a, 312b bilden hier eine winklige, insbesondere in etwa rechtwinklige, Biegung zur Haltefeder 4 aus.
  • Die Haltefeder 4 weist sodann einen Schwenkschenkel 41 auf. Dieser Schwenkschenkel 41 kann - insbesondere zur Erhöhung seiner Festigkeit - in sich gebogen ausgestaltet sein. Er kann ferner an einem freien Ende eine dem Leiter 6 zugewandten Druckfläche 42 aufweisen, auf welche bei seinem Einführen in einer Leitereinführrichtung 7 der Leiter 6 trifft, so dass es den Schwenkschenkel 41 bewegen kann. Demnach weist die Druckfläche 42 auch eine leiterabgewandte Seite auf.
  • Der Schwenkschenkel 41 ist insofern relativ zur Klemmfeder 3, insbesondere relativ zu deren Stützschenkel 31, federnd schwenkbar ausgebildet. Der Schwenkschenkel 31 kann sich an die beiden Verbindungsschenkel 312a, 312b anschließen/anformen, bzw. ist an diese hier einstückig angeformt.
  • Die Haltefeder 4 bzw. deren Schwenkschenkel 41 ist/sind um eine zweite Schwenkachse 9 in und gegen eine zweite Schwenkrichtung 91 verschwenkbar. Um den Klemmschenkel 32 in die zweite Schwenkrichtung 91 verschwenken zu können, weist die Haltefeder 4 die Druckfläche 42 auf, mit welcher der Schwenkschenkel verschwenkbar ist.
  • Die Druckfläche 42 kann quer zu einer Leitereinführrichtung 7 angeordnet sein. Durch das Ausüben von Druck mit dem jeweiligen Leiterende eines einzuführenden Leiters auf die Druckfläche 42 ist die Haltefeder 4 in die zweite Schwenkrichtung 91 verschwenkbar. An einem ersten, abwärts gebogenen Schenkel 411 des Schwenkschenkels 41 schließt sich die Druckfläche 42 an.
  • Am Schwenkschenkel 41 ist eines oder es sind mehrere - vorzugsweise einstückig an dem Schwenkschenkel 41 vorgesehene, insbesondere angeformte Haltemittel 412 ausgebildet. Die Haltemittel 412 sind hier zwei etwa am Ende eines zweiten, aufwärts gebogenen Schenkels 413 des winkelförmigen Schwenkschenkels 41 angeordnete Rastkanten. Der erste, abwärts gebogenen Schenkel 411 und der zweite, aufwärts gebogenen Schenkel 413 sind durch eine Biegung 414 einstückig miteinander verbunden.
  • Der Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 weist wenigstens eines oder mehrere Rastmittel 322 auf. Dieses eine oder die mehreren -hier zwei- Rastmittel ist/sind beabstandet von einer Klemmkante 321 - hier etwa auf der Hälfte der Längserstreckung des Klemmschenkels ausgebildet. Das eine oder die mehreren Rastmittel sind dazu ausgebildet, an dem oder den Haltemitteln 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 verrastet zu werden, wodurch wiederum der Klemmschenkel in einer Offenstellung verrastbar ist (Rastzustand genannt). Die Rastmittel 322 sind von der Klemmkante 321 vorzugsweise mehr als 1 mm, insbesondere mehr als 2mm beabstandet ausgebildet, so dass diese nicht beim Be- und Entschalten der Klemme mit einem Leiter beschädigt werden kann. Die Rastmittel 322 stehen nicht in einem Wirkzusammenhang mit der Klemmkante 321, d.h., sie sind nicht an dieser verrastbar, so dass sie die Klemmkante im Gebrauch auch nicht beschädigen können. Die Rastmittel 322 stehen vielmehr im Wirkzusammenhang mit den Haltemitteln 412, sodass die Klemmkante 321 nicht verrastet wird.
  • Die Rastmittel 322 können einstückig an den Klemmschenkel 32 angeformt sein. Sie können aus dem Klemmschenkel 32 ausgestellt sein oder in diesem als Ausnehmung oder Stufung ausgebildet sein. Sie bilden mit den Haltemitteln 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 im Rastzustand des Klemmschenkels 32 eine Rastverbindung. Derart ist die Klemmfeder 3 in einer Offenstellung verrastbar, aus der sie beim Einführen des Leiters gelöst wird.
  • Der Schwenkschenkel 41 weist hier im Bereich des zweiten, aufwärts gebogenen Schenkels 413 -also in Verlängerung der Verbindungsschenkel 31a, 31 b-, der Biegung 414 und dem ersten abwärts gebogenen Schenkels 411 einen Durchbruch 415 auf, in den der Klemmschenkel 32 im Rastzustand R des Klemmschenkels 32 eintauschen kann. Der Durchbruch 415 weist im Bereich der Haltemittel 412 und der Biegung 414 eine Verengung 416 auf. Derart wird eine kompakte Bauform gesichert.
  • Der Klemmschenkel 32 weist dementsprechend eine geometrisch korrespondierende Taillierung 323 auf, die sich hier an die Rastmittel/Rastkanten 322 unmittelbar anschließt (siehe auch 2a, 3), so dass sich der Klemmschenkel 32 frei durch den Durchbruch 415 bewegen kann.
  • Beim Verschwenken der Haltefeder 4 um die zweite Schwenkachse 9 werden mit ihr die Haltemittel 412 gegen die Rückstellkraft des Schwenkschenkels 41 verschwenkt.
  • Dadurch verändert sich die Position der Haltemittel 412 bis der Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 entrastet wird.
  • Zwischen der Klemmfeder 3 und der Stromschiene 2 ist ein Freiraum 13 ausgebildet, in dem der elektrische Leiter 6 im Rastzustand R des Klemmschenkels 32 in und gegen die Leitereinführrichtung 7 frei verschieblich einführbar ist.
  • Beim Verschieben des in die Federkraftklemme 1 eingeführten elektrischen Leiters 6 in die Leitereinführrichtung 7 gerät das freie bzw. offene Ende 63 des elektrischen Leiters 6 in Kontakt mit der Druckfläche 42. Dieser Zustand ist in 1a sowie in 1b dargestellt.
  • Beim Weiterschieben in die Leitereinführrichtung 7 drückt der Leiter 6 auf die Druckfläche 42. Dadurch wird der Schwenkschenkel 41 in die zweite Schwenkrichtung 91 verschwenkt. Dabei wird der Klemmschenkel 32 von den Haltemitteln 412 entrastet und in die Schwenkrichtung 81 in einen Klemmzustand K verschwenkt, wie dies in 2a und 2b dargestellt ist. Die Druckfläche 42 ist in Leitereinführrichtung 7 unterhalb des Haltemittels 412 angeordnet, so dass auf einfache Weise sicher ein freies Verschwenken des Klemmschenkels 32 in und gegen die Schwenkrichtung 81 möglich ist.
  • Die Federkraftklemme 1 kann zudem ein Rückstellmittel 5 aufweisen. Das Rückstellmittel 5 ist in und gegen die Leitereinführrichtung 7 verschieblich. Es ist zum Zurückschwenken des Klemmschenkels 32 der Klemmfeder 3 gegen die Schwenkrichtung 81 vorgesehen. Dabei ist der Klemmschenkel 32 durch Verschieben des Rückstellmittels 5 gegen die Leitereinführrichtung 7 vom Klemmzustand K in den Rastzustand R zurückschwenkbar, so dass die Rastmittel 322 des Klemmschenkels 32 der Klemmfeder 3 mit den Haltemitteln 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 wieder verrastet. Dann lässt sich ein in der Federkraftklemme 1 vormals im Klemmzustand K verklemmter elektrischer Leiter 6 der Federkraftklemme 1 im Rastzustand R wieder entnehmen.
  • In der hier gezeigten Ausführungsform ist das Rückstellmittel 5 im Rastzustand R (siehe 1a und 1b) und im Klemmzustand K (siehe 2a und 2b) oberhalb der einstückig an den Klemmschenkel 32 angeformten Rastmittel 322 angeordnet. Daher wirkt das Rückstellmittel 5 bei im Klemmzustand K befindlichem Klemmschenkel 32 beim Verschieben in die Leitereinführrichtung 7 unmittelbar auf den Klemmschenkel 32, so dass der erforderliche Verschiebeweg zum Zurückschwenken des Klemmschenkels 32 klein ist. Das Rückstellmittel ist zudem im Wesentlichen zwischen der Klemmfeder und dem Leiter ausgebildet.
  • Zum Betätigen des Rückstellmittels 5 kann dieses eine Betätigungsnut aufweisen, die ein Betätigen mit einem Werkzeug wie beispielsweise einem Schraubendreher vereinfacht. Zudem ist das Rückstellmittel 5 im Klemmzustand K zwischen dem Klemmschenkel 32 und dem Klemmengehäuse 12 in diesem verklemmt, so dass es sich nicht aus dem Klemmengehäuse 12 löst.
  • Die 1 a sowie 1 b zeigen die Klemmfeder 3 und die Haltefeder 4 im Rastzustand R des Klemmschenkels 32 der Klemmfeder 3. Zu erkennen ist, dass der Klemmschenkels 32 über seine Rastmittel 322, die etwa auf der Hälfte der Längserstreckung des Klemmschenkels 32 ausgebildet sind, an den Haltemitteln 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 verrastet ist. Deutlich in 1a erkennbar ist auch der Freiraum 13 zwischen der Stromschiene 2 und dem Klemmschenkel 32. Die 2a zeigt den in der Federkraftklemme 1 verklemmten elektrischen Leiter 6. Der Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 ist in Schwenkrichtung 81 um die Schwenkachse 8 verschwenkt und seine Klemmkante 321 drückt die Ader 61 des elektrischen Leiters 6 gegen die Stromschiene 2. Sichtbar ist zudem, dass der Klemmschenkel 32 das Rückstellmittel 5 beim Verschwenken in die Schwenkrichtung 81 gegen die Schieberichtung 7 drückt. Dadurch verschiebt sich das Rückstellmittel 5 gegen die Schieberichtung 7.
  • Ein Lösen des elektrischen Leiters 6 ist möglich, indem das Rückstellmittel 5 ausgehend von diesem Klemmzustand K in die Schieberichtung 7 verschoben wird, bis die Rastmittel 322 des Klemmschenkels 32 der Klemmfeder 3 wieder mit den Haltemitteln 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 im Rastzustand R verrastet.
  • Die 4a bis 4f sowie die 5a bis 5d zeigen jeweils weitere besonders vorteilhafte Ausführungsvarianten von einstückig mit der Haltefeder 4 ausgestalteten Klemmfedern 3.
  • So veranschaulicht 4a eine erste weitere Ausführungsvariante einer einstückig mit der Haltefeder 4 ausgestalteten Klemmfeder 3.
  • Bei der Ausführungsvariante ist das Haltemittel 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 hier als ein einzelner Haken geformt, vorzugsweise durch eine gebogene Lasche gebildet, der bzw. die einstückig mit dem Schwenkschenkel 41 ausgebildet ist. Der jeweilige Haken kann bei der Herstellung aus dem Schwenkschenkel 41 aus diesem ausgeschnitten und herausgebogen sein. Seine Form ist beispielhaft. Er kann auch leicht anders geformt sein, so ein anders geformtes Hakenende aufweisen.
  • Der Schwenkschenkel 41 kann durch das Ausstanzen des Haltemittels entsprechend eine einseitige Rand-Aussparung 418 aufweisen. Damit ist der erste, abwärts gebogene Schenkel 411 des Schwenkschenkels 41 schmal und insbesondere im Vergleich zur Ausführung der Haltefeder 4 nach den 1a, 1b, 2a, 2b, 3 und 5a bis 5d schmaler ausgebildet. Diese Ausgestaltungsform zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau und eine sehr kompakte Ausgestaltung aus. Zum Eintauchen der Lasche als Haltemittel 412 ist eine einseitige Aussparung 323' am Klemmschenkel 32 vorgesehen. Es ist vorteilhaft, dass die Haltemittel 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 relativ weit beabstandet von der Klemmkante angeordnet sein kann. Eine Kante, hier eine Schmalkante dieser Randaussparung 323' wirkt als korrespondierendes Gegenrastmittel für das Rastmittel „Haken“.
  • Abweichend von der Ausführungsvariante der Klemmfeder 3 nach den 1a, 1b, 2a, 2b, 3 kann der Stützschenkel 31 der Klemmfeder 3 - siehe 4b - hier einen länglichen, z.B. langlochartigen Durchbruch aufweisen. Dieser kann beidseitig entlang einer Symmetrielinie des Stützschenkels 31 angeordnet sein.
  • 4b zeigt eine weitere Ausführungsvariante der einstückig mit der Haltefeder 4 ausgestalteten Klemmfeder 3. Das Haltemittel 412 des Schwenkschenkels 41 ist wiederum als ein einzelner Haken ausgebildet, der einstückig aus dem Schwenkschenkel 41 (hier aus dessen Mitte) ausgeschnitten und durch gegen die Leitereinführrichtung nach oben Ausbiegen abgestellt ist, so dass im Schwenkschenkel 411 ein Langloch ausgebildet ist.
  • Die oder das Rastmittel 322 des Klemmschenkels 32 werden nach 4b durch ein Loch, insbesondere ein Langloch 324 im Klemmschenkel 32 gebildet, das beabstandet zur Klemmkante 321 liegt und in das der Haken des Schenkschenkels 41 zum Verrasten in Offenstellung eintauchen kann (hier nicht dargestellt), um einen Rand des Loches zu hintergreifen. Auch diese Variante ist einfach herstellbar, damit kostengünstig und sicher. Die Klemmkante 321 wird wieder vorteilhaft geschont, da sie nicht zur Verrastung der Klemmfeder in der Offenstellung beiträgt.
  • Es können als Haltemittel 412 auch zwei oder mehrere nach Art der 4a oder ähnlich geformter Haken / Laschen vorgesehen sein (siehe 4b sowie 5a bis 5d, die im Rastzustand bzw. Offenzustand jeweils Kanten an einer Taillierung 323 des Klemmschenkels 321 hintergreifen können (5b, 5d). Beide Haken sind randseitig bei der Herstellung aus dem Schwenkschenkel 41 aus diesem teilausgeschnitten und herausgebogen worden.
  • Nach 4a) bis d) sowie 5a) bis d) können sowohl die Klemmfeder 3 als auch die Haltefeder 4 aus einem einzigen rechteckigen Zuschnitt oder Streifen konstanter Breite geformt sein, aus dem lediglich aus dem Zuschnitt gestanzte Laschen, Stege oder Haken ausgestellt und in Form gebogen worden sind und/oder in dem Aussparungen oder Löcher ausgebildet worden sind.
  • Die Ausführungsvarianten der einstückig mit der Haltefeder 4 ausgestalteten Klemmfeder 3 nach den 4a bis 4d sowie 5a bis 5d zeigen vorteilhaft kostengünstige Ausführungen der Klemmfeder 3, da bei diesen Ausführungsvarianten von einem Flach-Halbzeug ausgegangen werden kann, das bereits die Fertigbreite der Klemmfeder 3 aufweist, so dass es an den Randbereichen des Flach-Halbzeugs lediglich eingeschnitten oder ausgeklinkt werden muss, um die gewünschten Geometrien an seinen Randbereichen zur Ausformung der Klemmfeder 3 bzw. der Haltefeder 4 zu erzeugen. Dadurch ist der Abfall oder Verschnitt sehr gering.
  • Nach 4a bis d kann die Druckfläche 42 der Haltefeder 4 eine sickenartige Vertiefung 44 aufweisen, in die beim Beschalten das Leiterende des Leiters 6 eintauchen kann. Die sickenartige Vertiefung 44 realisiert auf einfache Weise beim Beschalten eine Bündelung/Zentrierung der Litzen, um ein Aufspleißen der Litzen zu minimieren. Zusätzlich kann auch die Kraft, bei dem die Litzen aufspleißen, erhöht werden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Variante (siehe 4e, 4f) kann ein Anschlagelement 45 auf die Haltefeder 4 aufgebracht sein, an dem die eigentliche Druckfläche ausgebildet ist. Diese Druckfläche kann wiederum als Sicke in dem Anschlagelement ausgestaltet sein. Das Anschlagelement 45 kann auf die Haltefeder 4 aufgeschoben sein. Es kann beispielsweise als eine Art Blockelement aus Kunststoff ausgebildet sein, das auf den Bereich der Haltefeder 4, der ohne das Anschlagelement 45 als Druckfläche dienen würde, aufgeschoben ist (4e, 4f). Das Anschlagelement 5 kann aber auch auf den Bereich der Haltefeder 4, der ohne das Anschlagelement 45 als Druckfläche dienen würde, durch einen Spritzvorgang aufgebracht sein (nicht dargestellt).
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 5a) bis d) weist die Druckfläche 42 der Haltefeder 4 beispielhaft hingegen keine sickenartige Vertiefung 44 und auch kein Funktionselement 45 auf, sondern ist flach ausgebildet. Auch derart ist die Druckfläche 42 gut funktionsfähig, um die Klemmfeder aus dem Rastzustand lösen zu können.
  • Der Schwenkschenkel 41 der Ausführungsbeispiele nach 4a) bis f) kann durch das Ausstanzen entsprechend eine einseitige Rand-Aussparung 418 aufweisen oder beidseits an seinen Rändern eine solche Rand-Aussparung 418 aufweisen (siehe insbesondere auch 5a bis 5d). Damit kann der erste, abwärts gebogene Schenkel 411 des Schwenkschenkels 41 schmal ausgebildet werden, insbesondere im Vergleich zur Ausführung der Haltefeder 4 nach den 1a, 1b, 2a, 2b, 3 schmaler ausgebildet werden.
  • Diese Ausgestaltungsformen der 4c) und 4d) sowie 5a) bis 5d) zeichnen sich durch einen besonders einfachen Aufbau und eine sehr kompakte Ausgestaltung aus.
  • Zum Eintauchen der beiden Haken als Haltemittel 412 können zwei jeweilige randseitige Aussparungen 323' am Klemmschenkel 32 vorgesehen sein. Es ist vorteilhaft, dass die Haltemittel 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 relativ weit beabstandet von der Klemmkante 321 angeordnet sein können.
  • Der Schwenkschenkel 41 der 4c) und 4d) sowie 4e) und 4f) sowie 5a) bis 5d) weist durch das Ausstanzen entsprechend zwei randseitige Rand-Aussparungen 418 auf. Auch diese Ausgestaltungsformen zeichnen sich durch einen sehr einfachen Aufbau und eine sehr kompakte Ausgestaltung aus.
  • Die Haltemittel 412, die hier als Haken ausgeführt sind, können im verrasteten Zustand jeweils Kanten als Rastmittel 322 jeweilige Kanten an einer Taillierung 323 des Klemmschenkels 321 hintergreifen (4c, 4d).
  • Der oder die hakenartige(n) Haltemittel 412 weisen vorzugsweise einen Langschenkel 412a auf und einen Kurz- bzw. Hakenschenkel 412b. Der Hakenschenkel 412b kann vorzugsweise in einem Winkel β von 90° bis 100° zum Langschenkel 412a ausgerichtet sein, um derart einerseits gut verrastbar zu sein aber auch gut durch Druck eines auch feindrähtigen Leiterendes des Leiters 6 auf die Haltefläche 42 gut wieder aus der Verrastung lösbar zu sein.
  • Dabei kann nach einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, eines oder mehrere der Rastmittel 322 - hier als Rastkanten ausgebildet - mit einer Fase 322' zu versehen. Die jeweilige Fase 322' kann als Anschrägung ausgebildet sein. Sie kann dazu beitragen, das Verrasten des Rastschenkels infolge des Hintergreifens der Rastmittel 322 mit dem oder den Rasthaken 412 im Offenzustand zu vereinfachen.
  • Der Kurz- bzw. Hakenschenkel 412b kann relativ kurz ausgestaltet sein und kann oberhalb eines Biegeradius von z.B. 0,3 bis 0,5 beispielsweise nur eine Länge von 0,4 mm bis 0,6 mm, insbesondere 0,5 mm aufweisen, um sicher verrastbar zu sein und dennoch gut lösbar zu sein. Insgesamt weist er damit beispielsweise eine Länge von 1, 5 mm oder weniger, insbesondere 1 mm oder weniger auf. Diese Länge ist insbesondere bei einem Leiterquerschnitt von 2,5 mm2 vorteilhaft. Sie kann entsprechend bei anderen Leiterquerschnitten angepasst werden.
  • Derart können die Auslösekräfte des Systems sehr gut definiert werden. An dem freien Ende des jeweiligen Haltemittels 412, insbesondere des jeweiligen Kurzschenkels 412b des Haltmittels 412, kann ebenfalls eine Fase ausgebildet sein, insbesondere eine Fase von ca. 0.1 mm, um das Einschwenken des Kontaktschenkels 32 in seine Rastposition optimal zu gestalten.
  • Der Schenkel 413 kann zum Stützschenkel 31 schließlich nach einer Variante einen Winkel γ von 50° bis 70°, insbesondere 60°, aufweisen, um das Einschwenken des Kontaktschenkels 32 im Zusammenspiel mit dem Schenkel 413 in Bezug auf eine Überdeckung der Verrastung zu optimieren.
  • In den 6a bis 6c ist eine erfindungsgemäße Federkraftklemme 1 dargestellt, bei der der Klemmschenkel 32 der Klemmfeder 3 in ihrem Rastzustand R dargestellt ist. Demzufolge ist der Leiter 6 noch nicht durch die Klemmkante 321 des Klemmschenkels 32 geklemmt.
  • Die Rastmittel 322 bilden mit den Haltemitteln 412 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 im Rastzustand des Klemmschenkels 32 eine Rastverbindung. Derart ist die Klemmfeder 3 in der Offenstellung verrastet, aus der sie beim Einführen des Leiters 6 gelöst wird. Demzufolge ist der Leiter 6 noch nicht vollständig in die Einführöffnung 11 des Klemmengehäuses 1 in Schieberichtung 7 eingesteckt, wie dies insbesondere in 6a gut erkennbar dargestellt ist. Der Leiter 6 berührt hier mit einem freien Ende seiner Ader 62 eine Oberseite der Druckfläche 42 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4.
  • Dementsprechend ist insbesondere der Stützschenkel 31 der Klemmfeder 3 im Rastzustand R elastisch verformt, so dass die Klemmfeder 3 vorgespannt ist.
  • Das jeweilige Haltemittel 412 des Schwenkschenkels 41 weist eine hinsichtlich des Rastvorgangs eine wirksame Höhe h auf. Die Höhe h des Haltemittels 412 ist derart bemessen, dass im Zusammenspiel mit dem jeweiligen Rastmittel 322 des Klemmschenkels 32 auch unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen sowie einer elastischen Verformung der Haltefeder 4 die Rastverbindung zwischen dem jeweiligen Rastmittel 322 und dem jeweiligen Haltemittel 412 sicher gelöst werden kann.
  • Zwischen einer Unterseite der Druckfläche 42 der Haltefeder 4 bzw. der vom Leiter abgewandten Seite der Druckfläche 42 und einer dazu beabstandeten gegenüberliegenden Seite eines Bewegungsbauraums 16 für die Druckfläche 42 im Klemmengehäuse 12 ist hier ein Anschlag 15 vorgesehen bzw. ausgebildet, auf den die leiterabgewandte Seite der Druckfläche 42 zur Anlage kommen kann. Der Anschlag 15 ist hier durch das Klemmengehäuse 1 ausgebildet, so dass der Anschlag 15 unterhalb - also in Schieberichtung 7 - der Druckfläche 42 der Haltefeder 4 angeordnet ist. Alternativ kann der Anschlag 15 auch an einem anderen Element im Klemmengehäuse ausgebildet sein. Der Anschlag kann im Klemmengehäuse eine Art Vorsprung bilden, der als Kontur des Klemmengehäuses ausgebildet ist. Er kann eine Höhe H aufweisen. Dies ist aber nicht zwingend. Wesentlicher ist sein Abstand zur leiterabgewandten Seite der Druckfläche im Rastzustand. Dieser Abstand wir auch als nutzbare Höhe B des Bewegungsbauraums 15 für die Druckfläche 42 der Haltefeder 4 bei einem Lösen aus dem Rastzustand bezeichnet.
  • Die nutzbare Höhe B des Bewegungsbauraums 15 für die Druckfläche 42 der Haltefeder 4 bei einem Lösen aus dem Rastzustand R des Klemmschenkels 32 der Klemmfeder 3 ist derart bemessen, dass einerseits die Rastverbindung zwischen dem jeweiligen Haltemittel 412 und dem jeweiligen Rastmittel 322 auch unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen durch Einstecken des Leiters 6 in die Einführöffnung 11 in Schieberichtung 7 sicher gelöst werden kann - so dass also die Höhe h dabei sicher überwunden wird - und andererseits die Klemmfeder 3 und/ oder die Haltefeder 4 jeweils dabei nicht plastisch verformt wird/ werden kann, so dass sie ihre Federeigenschaften dauerhaft behält/ behalten kann.
  • Insofern wird durch den Anschlag 15 der Bewegungsbauraum 16 für die Druckfläche 42 des Schwenkschenkels 41 der Haltefeder 4 in seiner nutzbaren Höhe B begrenzt.
  • Die nutzbare Höhe B des Bewegungsbauraums 16 der Druckfläche 42 der Klemmfeder 4 im Rastzustand des Klemmschenkels 32 hängt auch vom Durchmesser des Leiters ab, da dieser den Winkel beeinflusst um den der Klemmschenkel geöffnet werden muss, um einen Leitereinführen zu können Der Fachmann kann diese nutzbare Höhe leicht geeignet konstruktiv planen oder ggf. auch im Versuch bestimmen.
  • In den 7a bis 7c sind jeweils das Klemmengehäuse 12 sowie der Klemmkäfig 20 einer weiteren Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Federkraftklemme 1 dargestellt, wobei der Klemmkäfig 20 hier vor der Montage in das Klemmengehäuse 1 dargestellt ist.
  • Das Klemmengehäuse 12 weist in seinem in 7a dargestellten Querschnitt in Anreihrichtung jeweils zu einer Hauptseite (in eine erste Anreihrichtung) eine geschlossene Wand sowie zur anderen Hauptseite (in eine entgegengesetzte Anreihrichtung) hin eine Gehäuseöffnung auf. Durch die Gehäuseöffnung können Elemente wie die Klemmfeder 3 sowie der Klemmkäfig 20 in das Klemmengehäuse 12 eingesetzt werden. Das Klemmgehäuse 20 kann so die Stromschiene 2 kontaktieren. Der Klemmkäfig 20 kann ggf., wenn er selbst aus einem gut elektrisch leitenden Material wie beispielsweise einem Kupferblech besteht, auch selbst eine Stromschienenfunktion übernehmen. Dann wird der Leiter zum Kontaktieren beispielsweise von der Klemmfeder 3 gegen eine Innenwand des Klemmkäfigs 20 gepresst.
  • Der Klemmkäfig 20 kann eine U-förmige Querschnittsgeometrie aufweisen. Er weist demnach in seinem Querschnitt hier einen langen Steg 22 bzw. eine Querwand 22 auf sowie zwei kurze Schenkel 21, 23 auf, wie dies rein beispielhaft in 7a dargestellt ist. Sie werden zur Montage in eine geometrisch korrespondierende Vertiefung im Klemmengehäuse 12 eingeführt. Der eine kurze Schenkel 21 kann zum Abstützen des Klemmfeder 3 dienen. Der andere kurze Schenkel 23 kann als Anlage für den Leiter bei dessen Kontaktierung dienen oder als Anlagefläche für eine Stromschiene.
  • Der kurze Schenkel 23 des Klemmenkäfigs 20 muss bei der Montage des Klemmkäfigs 20 in die Gehäuseöffnung des Klemmengehäuses 12 an einer Engstelle vorbeigeführt werden. Diese Engstelle ergibt sich durch eine Wandung des Klemmengehäuses 12 sowie durch die Druckfläche 42 der Haltefeder 4, wie dies in 7a gut erkennbar dargestellt ist.
  • Durch die Engstelle kann es bei ungünstiger Toleranzpaarung des zu montierenden Klemmkäfig 20 und der bereits montierten Klemmfeder 3 - genauer der Druckfläche 42 der Haltefeder 4 - zu einer Kollision zwischen dem zweiten Schenkel des Klemmkäfigs 20 und der Druckfläche 42 der Haltefeder 4 kommen, was bei der Montage des Klemmkäfigs 20 in das Klemmengehäuse 12 zu Problemen führen kann (siehe dazu die 8a bis 8c, welche einen Stand der Technik zeigen).
  • Geschaffen wird zur Lösung dieser Probleme ein Verfahren zur Montage eines Klemmkäfigs in ein Klemmengehäuse einer Federkraftklemme, die zumindest die Merkmale a) bis h) des Oberbegriffes des Anspruchs 1 aufweist und die Merkmale der Ansprüche 5, 6 und 7, wobei der Klemmkäfig eine U-förmige Querschnittsgeometrie aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    • - Bereitstellen einer vormontierten Federkraftklemme mit dem Klemmengehäuse, in welches die Klemmfeder 3 mit der Haltefeder 4 und der Druckfläche 42 vormontiert ist,
    • - darauffolgendes Einsetzen des Klemmkäfigs 20 von einer offenen Seite der Klemmengehäuses her über die Klemmfeder 3 mit der Haltefeder 4 und der Druckfläche 42 derart, dass diese Elemente nach dem Einsetzen des Klemmkäfigs 20 innerhalb des Klemmkäfigs liegen, wobei die Montagehilfe 421 den Klemmkäfig 20 bei der Montage in das Klemmengehäuse 12 zentriert.
  • In 7a und 7c ist dargestellt, dass die Druckfläche 42 hier an ihrem freien Ende in einem oder beiden ihrer freien Eckbereiche die wenigstens eine Montagehilfe 421 - hier zwei Montagehilfen 421 - aufweist. Die Montagehilfen 421 sind hier jeweils als Abrundung gestaltet. Sie können alternativ auch anders gestaltet sein, beispielsweise als Anfasung. Der Klemmkäfig 20 wird bei der Montage in das Klemmengehäuse 12 durch die Montagehilfe 421 zentriert. Denn der kurze Schenkel 23 wird an der Abrundung so vorbei geführt, dass eine zentrierte Ausrichtung des Klemmkäfigs 20 bei seiner Montage relativ zur Klemmfeder 3 und zur Haltefeder 4 im Gehäuse sichergestellt werden kann.
  • Die Montagehilfe 421 gewährleistet somit eine kollisionsfreie und damit sichere Montage des Klemmkäfigs 20, insbesondere des Schenkels 23 in das Klemmengehäuse 12 auch bei ungünstiger Paarung von Fertigungstoleranzen der Klemmfeder 3 und insbesondere der Druckfläche 42 der Haltefeder 4 sowie des Klemmkäfigs 20.
  • In den 8a bis 8c ist jeweils das Klemmengehäuse 12 sowie der Klemmkäfig 20 einer Federkraftklemme 1 nach dem Stand der Technik dargestellt, wobei der Klemmkäfig 20 hier vor der Montage in das Klemmengehäuse 12 dargestellt ist. Die Druckfläche 42 ist hier an ihrem freien Ende jeweils eckig gestaltet. Dadurch kann es bei ungünstiger Toleranzpaarung des zu montierenden Klemmkäfig 20 und der bereits montierten Klemmfeder 3 - genauer der Druckfläche 42 der Haltefeder 4 - zu einer Kollision zwischen dem Klemmkäfig und der Druckfläche 42 der Haltefeder 4 kommen, was insbesondere bei einer automatisierten Montage des Klemmkäfigs 20 in das Klemmengehäuse 12 zu Problemen führen kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Federkraftklemme
    11
    Einführöffnung
    12
    Klemmengehäuse
    13
    Freiraum
    14
    Stützkontur
    15
    Anschlag
    16
    Bewegungsbauraum
    2
    Stromschiene
    20
    Klemmkäfig
    21, 22, 23
    Schenkel
    3
    Klemmfeder
    30
    Biegung
    31
    Stützschenkel
    311
    Haltelasche
    312a, b
    Verbindungsschenkel
    32
    Klemmschenkel
    321
    Klemmkante
    322
    Rastmittel
    323
    Taillierung
    323'
    Aussparungen
    324
    Langloch
    4
    Haltefeder
    41
    Schwenkschenkel
    411
    Schenkel
    412
    Haltemittel
    412a
    Langschenkel
    412b
    Kurz-/Hakenschenkel
    413
    Schenkel
    414
    Biegung
    415
    Durchbruch
    416
    Verengung
    418
    Aussparung
    42
    Druckfläche
    421
    Montagehilfe
    43
    Blattfeder
    44
    Vertiefung
    45
    Anschlagelement
    5
    Rückstellmittel
    51
    Betätigungsnut
    6
    Elektrischer Leiter
    61
    Ummantelung
    62
    Ader
    7
    Leitereinführrichtung
    8
    Schwenkachse
    81
    Schwenkrichtung
    9
    Schwenkachse
    91
    Schwenkrichtung
    B
    Höhe Bewegungsbauraum
    h
    Höhe
    H
    Höhe
    K
    Klemmzustand
    R
    Rastzustand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2466689 A1 [0004]
    • EP 2768079 A1 [0005]
    • WO 2021105280 A1 [0006]

Claims (7)

  1. Als Direktsteckklemme ausgebildete Federkraftklemme (1) zum Anschluss eines Leiters, insbesondere eines Litzenleiters, die zumindest folgendes aufweist: a. eine Stromschiene (2) zum Kontaktieren eines Leiterendes eines elektrischen Leiters (6), b. eine als Druckfeder wirkende Klemmfeder (3) zum Fixieren des elektrischen Leiters (6) in der Federkraftklemme (1), c. eine Haltefeder (4) zum Verrasten der Klemmfeder (3) in einer Offenstellung, so dass das Leiterende des Leiters (6) in einer Leitereinführrichtung (7) in einen Kontaktbereich einführbar ist, d. wobei die Klemmfeder (3) einen in eine Schwenkrichtung (81) verschwenkbaren Klemmschenkel (32) mit einer Klemmkante (321) aufweist und die Haltefeder (4) einen verschwenkbaren Schwenkschenkel (41) aufweist, e. wobei der Schwenkschenkel (41) wenigstens ein Haltemittel (412) als erstes Rastmittel aufweist und der Klemmschenkel (32) ein mit dem Haltemittel (412) des Schwenkschenkels (41) in dem Rastzustand R des Klemmschenkels (32) zusammenwirkendes korrespondierendes Rastmittel (322) aufweist, f. wobei der Schwenkschenkel (41) an seinem freien Ende eine dem anzuschließenden Leiter (6) zugewandte Druckfläche (42) aufweist, auf welche bei seinem Einführen in der Leitereinführrichtung (7) das Leiterende des Leiters (6) trifft, so dass es den Schwenkschenkel (41) bewegen kann, g. wobei der Klemmschenkel (32) von einem Rastzustand R, in dem er durch das Haltemittel (412) des Schwenkschenkels (41) in der Offenstellung verrastet ist, durch Verschieben des elektrischen Leiters (6) in einen Klemmzustand K verstellbar ist, in dem der Klemmschenkel (32) vom Haltemittel (412) entrastet ist und den elektrischen Leiter (6) mit der Klemmkante (321) des Klemmschenkels (32) gegen die Stromschiene (2) drückt, h. wobei das Rastmittel (322) des Klemmschenkels (32) von der Klemmkante (321) des Klemmschenkels (32) beabstandet ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, i. dass zwischen einer von dem einzuführenden Leiter abgewandten Seite der Druckfläche (42) der Haltefeder (4) und einer gegenüberliegenden Seite eines Bewegungsbauraums (16) für den Schenkschenkel (41) mit der Druckfläche (42) im Klemmengehäuse (12) ein Anschlag (15) für die leiterabgewandte Seite der Druckfläche (42) ausgebildet ist, auf dem die leiterabgewandte Seite der Druckfläche (42) zum Anschlag kommen kann.
  2. Federkraftklemme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsbauraum (16) der Druckfläche (42) im Rastzustand bzw. bei einem Lösen des Rastzustandes R des Klemmschenkels (32) eine nutzbare Höhe B aufweist, die derart bemessen ist, dass einerseits die Rastverbindung zwischen dem jeweiligen Haltemittel (412) und dem jeweiligen Rastmittel (322) auch unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen durch Einstecken des Leiters (6) in die Einführöffnung (11) in Leitereinführrichtung (7) sicher gelöst werden kann und andererseits die Klemmfeder (3) und/ oder die Haltefeder (4) jeweils dabei nicht plastisch verformt wird/ werden kann.
  3. Federkraftklemme (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (42) an ihrem freien Ende wenigstens eine Montagehilfe (421) aufweist.
  4. Federkraftklemme (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (421) als Abrundung gestaltet ist.
  5. Federkraftklemme (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraftklemme (1) einen Klemmkäfig (20) aufweist.
  6. Federkraftklemme (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkäfig eine U-förmige Querschnittsgeometrie aufweist.
  7. Verfahren zur Montage eines Klemmkäfigs (20) in ein Klemmengehäuse (12) einer Federkraftklemme (1), die zumindest die Merkmale a) bis h) des Oberbegriffes des Anspruchs 1 aufweist und die Merkmale der Ansprüche 5, 6 und 7, wobei der Klemmkäfig eine U-förmige Querschnittsgeometrie aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Bereitstellen einer vormontierten Federkraftklemme mit dem Klemmengehäuse, in welches die Klemmfeder (3) mit der Haltefeder (4) und der Druckfläche (42) vormontiert ist, - darauffolgendes Einsetzen des Klemmkäfigs (20) von einer offenen Seite der Klemmengehäuses her über die Klemmfeder (3) mit der Haltefeder (4) und der Druckfläche (42) derart, dass diese Elemente nach dem Einsetzen des Klemmkäfigs (20) innerhalb des Klemmkäfigs (20) liegen, wobei die Montagehilfe (421) den Klemmkäfig (20) bei der Montage in das Klemmengehäuse zentriert.
DE102022132730.2A 2022-12-08 2022-12-08 Federkraftklemme für Leiter Pending DE102022132730A1 (de)

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EP2768079A1 (de) 2013-02-19 2014-08-20 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Federkraftklemme für Leiter
DE202014103797U1 (de) 2013-08-27 2014-11-28 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Federkraftklemme für Leiter
WO2021105280A1 (de) 2019-11-28 2021-06-03 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Federkraftklemme für leiter
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