DE19925782C1 - Klemme - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klemme (1) zum elektrischen Verbinden von wenigstens zwei Leitern (2), mit einem äußeren Gehäuse (3) aus einem isolierdenden Material, mit in das Gehäuse (3) führenden Leiteröffnungen (4), mit wenigstens einem in dem Gehäuse (3) angeordneten, elektrisch leitenden Kontaktelement (5) zur Kontaktierung mit den Leitern (2) und mit wenigstens einer Federeinrichtung (7) zum federnden Andrücken der Leiter (2) gegen das Kontaktelement (5). Um eine Klemme (1) zur Verfügung zu stellen, die geringe Baumaße hat, ist erfindungsgemäß vorgesehen, das die Federeinrichtung (7) um das Kontaktelement (5) oder das Kontaktelement um die Federeinrichtung herum angeordnet ist, so daß zwischen dem Kontaktelement (5) und der Federeinrichtung (7) ein Leitereinführspalt (8) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemme zum elektrischen Verbinden von wenigstens zwei Leitern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 195 30 241 A1 und der US 5 149 279 A geht jeweils eine schraublose Klemme zum elektrischen Verbinden von wenigstens zwei Leitern hervor. Die be­ kannten Klemmen sind dabei versehen mit einem aus isolierendem Material bestehen­ den Gehäuse, das Leitereinführöffnungen für die elektrischen Leiter aufweist, mit ei­ nem im Gehäuse angeordneten, elektrisch leitenden, hülsenförmigen Kontaktelement zur Kontaktierung mit den Leitern und mit einer ebenfalls im Gehäuse angeordneten, mehrere Federschenkel aufweisenden Federeinrichtung zum federnden Andrücken der Leiter gegen das Kontaktelement. Bei der einen bekannten Klemme ist das Kon­ taktelement um die Federeinrichtung herum angeordnet, während bei der anderen Klemme die Federeinrichtung um das Kontaktelement herum angeordnet ist. In bei­ den Fällen ist zwischen dem Kontaktelement und den freien Enden der Federschen­ kel der Federeinrichtung ein Klemm- bzw. Leitereinführspalt vorhanden ist.

Die bekannten Klemmen haben den Vorteil, daß sich aufgrund der Anordnung der Federeinrichtung um das Kontaktelement herum oder umgekehrt eine sehr kompakte Bauweise mit geringen Abmaßen ergibt. Nachteilig ist jedoch, daß es bei einem erfor­ derlich werdenden Kontaktieren eines Leiters, der aus der der Stirnseite mit den Lei­ teröffnungen gegenüberliegenden Seite des Gehäuses an die Klemme herangeführt wird, not wendig wird, diesen Leiter zunächst seitlich um die Klemme herum und dann in eine an der betreffenden Stirnseite vorgesehene Leiteröffnung einzuführen. Neben diesem Handhabungsnachteil ist damit auch der zur Kontaktierung erforderliche Platzbedarf größer als die Abmaße des Gehäuses der Klemme selbst.

Weitere schraublose Klemmen, bei denen eine einseitige Anschlußmöglichkeit be­ steht, sind aus der DE 295 00 566 U1, der DE 86 08 463 U1, der DE 77 19 981 U1, der FR 1 468 918 und der DE 197 36 739 A1 bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klemme zum elektrischen Verbinden von wenigstens zwei Leitern der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die bei geringen Baumaßen einen vereinfachten Leiteranschluß bzw. eine vereinfach­ te Leiterverbindung gewährleistet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch Verwendung von zwei Federeinrichtungen und die Realisierung von Leiteröffnungen auf gegenüberliegenden Seiten des Ge­ häuses ist ein Anschluß von beiden Seiten der Klemme her möglich. Es ist also nicht mehr erforderlich, einen von der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses kommenden Leiter zur Kontaktierung um das Gehäuse herumzuführen. Darüber hinaus ist die er­ findungsgemäße Klemme auch sehr kleinbauend, da die Federschenkel der Federein­ richtung aufeinanderzu gerichtet sind und für beide Federeinrichtungen nur ein ein­ ziges und aufgrund der gewählten Anordnung der Federwirkung her sehr kurzes Kontaktelement vorgesehen werden muß, mit dem beide Federeinrichtungen zusam­ menwirken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform mit zwei Federeinrichtungen sind die Feder­ schenkel der beiden Federeinrichtungen aufeinanderzu gerichtet, wobei die Feder­ schenkel der einen Federeinrichtung in den Zwischenräumen zwischen den Feder­ schenkeln der anderen Federeinrichtung angeordnet sind. Durch das Ineinandergrei­ fen der Federschenkel der beiden Federeinrichtungen ergibt sich eine sehr kleinbau­ ende Ausführung der erfindungsgemäßen Klemme.

Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist das Kon­ taktelement rohr- oder hülsenförmig ausgebildet. Das rohr- oder hülsenförmige Kon­ taktelement bildet dabei eine im wesentlichen umlaufende Begrenzungsfläche des Leitereinführspaltes. Die Längserstreckung des rohr- oder hülsenförmig ausgebilde­ ten Kontaktelements in Einführrichtung kann relativ gering sein, wobei die Länge des Kontaktelements allerdings noch hinreichend groß sein sollte, um eine sichere Kontaktierung und Anlage der Leiter am Kontaktelement zu gewährleisten.

Bei einer weiteren konstruktiv einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß jede Federeinrichtung eine der Anzahl der Leiteröffnungen entsprechende Anzahl von Federschenkeln aufweist, so daß letztlich für jeden Leiter ein Feder­ schenkel zum Andrücken gegen das Kontaktelement vorgesehen ist. Besonders gün­ stig ist es in diesem Zusammenhang, daß jede Federeinrichtung einen im wesentlichen umlaufenden Ringabschnitt aufweist, der einstückig mit den Federschenkeln ausge­ bildet ist und von dem die Federschenkel abstehen. Diese Ausgestaltung bietet sich deshalb besonders an, da die Federeinrichtungen mit ihren Federschenkeln hierbei aus einem einzigen Stanz- und Biegeteil aus Federstahl hergestellt werden können, was sehr kostengünstig ist. Darüber hinaus läßt sich eine als einstückiges Bauteil ausgebildete Federeinrichtung sehr einfach montieren, d. h. in das Gehäuse einbauen.

Damit die in die Klemme eingesteckten Leiter sicher im Gehäuse gehalten werden, ist jeder der Federschenkel in seinem unteren Bereich in Einführrichtung spitzwinklig zum Leiter hin ausgerichtet, wobei der Federschenkel im Kontaktierungszustand mit seinem freien Ende und insbesondere einer Kante an seinem freien Ende am Leiter anliegt. Auf diese Weise kann der Leiter ohne weiteres eingeführt werden, wobei der Federschenkel dann federnd zurückgebogen wird. Bei einer Bewegung des Leiters entgegen der Einführrichtung hakt der Federschenkel dann mit seinem Ende in den Leiter ein, so daß sich eine gewisse Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Herausziehen ergibt.

Im übrigen bietet es sich an, die Einführöffnungen mit dem Leitereinführspalt auszu­ fluchten, wobei es sich versteht, daß sowohl die Einführöffnungen als auch der Lei­ tereinführspalt parallel zur Einführrichtung ausgerichtet sind. Dies erleichtert das Ein­ führen der Leiter in die Klemme. Im übrigen versteht es sich, daß es natürlich grund­ sätzlich auch möglich ist, im Anschluß an die Leiteröffnung zunächst einen Leiterfüh­ rungsabschnitt vorzusehen, der erst nach einer Abwinkelung in den Leitereinführ­ spalt übergeht.

Aus herstellungs- und montagetechnischen Gründen bietet es sich an, das Gehäuse zweiteilig auszubilden, und zwar mit einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseun­ terteil.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist auf einer Seite des Gehäuses eine Öffnung zum Einsetzen eines Prüfsteckers vorgesehen. Um dabei die Kontaktie­ rung der Leiter im Leitereinführspalt nicht zu behindern, ist die Öffnung für den Prüf­ stecker derart ausgebildet, daß der eingesteckte Prüfstecker das rohr- oder hülsen­ förmig ausgebildete Kontaktelement innenseitig kontaktiert.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer nicht zur Erfindung gehörenden Klemme mit einem eingesteckten Leiter,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von Teilen der Klemme aus Fig. 1,

Fig. 3 eine andere perspektivische Ansicht von Teilen der Klemme aus Fig. 1

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von Teilen einer erfindungsgemäßen Klemme,

Fig. 5 eine Ansicht von Teilen der Klemme aus Fig. 4 in Pfeilrichtung V gese­ hen,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht von Teilen der Klemme aus Fig. 4 in Pfeil­ richtung V gesehen,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Klemme mit eingestecktem Leiter und

Fig. 8 eine perspektivische Schnittansicht der Klemme aus Fig. 7.

In Fig. 1 ist eine nicht zur Erfindung gehörende Klemme 1 gezeigt, die zum elektri­ schen Verbinden von wenigstens zwei Leitern 2 dient, von denen lediglich einer dar­ gestellt ist. Die Klemme 1 weist ein Gehäuse 3 auf, das aus einem isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff besteht. Im Gehäuse 3 sind Leiteröffnungen 4 vorge­ sehen, die in das Gehäuse 3 hineinführen. Obwohl vorliegend fünf Leiteröffnungen 4 gezeigt sind, können auch mehr oder weniger Leiteröffnungen vorgesehen sein. über die einzelnen Leiteröffnungen 4 ist es möglich, jeweils einen Leiter 2 in die Klemme 1 einzuführen. Innerhalb des Gehäuses 3 befindet sich ein elektrisch leitendes Kon­ taktelement 5. Das Kontaktelement 5 ist zur gemeinsamen Kontaktierung mit den abisolierten Enden 6 der Leiter 2 vorgesehen. Weiterhin weist die Klemme 1) eine Fe­ dereinrichtung 7 zum federnden Andrücken der Leiter 2 bzw. der abisolierten Enden 6 der Leiter 2 gegen das Kontaktelement 5 auf. Das Kontaktelement 5 und die Fe­ dereinrichtung 7 sind jeweils in den Fig. 2 und 3 im einzelnen dargestellt.

Bei der nicht zur Erfindung gehörenden Klemme 1 ist vorgesehen, daß die Federein­ richtung 7 um das Kontaktelement 5 herum angeordnet ist, so daß zwischen dem Kontaktelement 5 und der Federeinrichtung 7 ein umlaufender Leitereinführspalt 8 vorgesehen ist. Statt der dargestellten Ausführungsform ist es im übrigen grundsätz­ lich auch möglich, daß das Kontaktelement um die Federeinrichtung herum angeord­ net ist. Der Leitereinführspalt 8 ergibt sich aber in jeden Falle zwischen dem Kon­ taktelement 5 und der Federeinrichtung 7. Dabei versteht es sich natürlich, daß die lichte Weite des Leitereinführspaltes 8 im nicht eingeführten Zustand eines Leiters 2 geringer ist als der Durchmesser des abisolierten Endes 6 der einzelnen Leiter 2.

Wie sich aus den Fig. 2 und 3 ergibt, ist das Kontaktelement 5 rohr- bzw. hülsenför­ mig ausgebildet. Es besteht vorliegend aus Kupfer und hat damit eine gute elektri­ sche Leitfähigkeit. Die Federeinrichtung 7 weist eine der Anzahl der Leiteröffnungen 4 entsprechende Anzahl von Federschenkeln 9 auf. Aufgrund der Abstände der ein­ zelnen Federschenkel 9 voneinander ist der Leitereinführspalt 8 im Bereich der Fe­ derschenkel 9 unterbrochen, dennoch erstreckt er sich aber um das Kontaktelement 5 herum. Vorliegend ergeben sich eine Reihe von einzelnen Leitereinführspaltabschnit­ ten. Insgesamt sind der Leitereinführspalt 8 sowie die Leiteröffnungen 4 parallel bzw. koaxial zur Einführrichtung E der einzelnen Leiter 2 ausgerichtet.

Die Federeinrichtung 7 selbst weist neben den Federschenkeln 9 einen im wesentli­ chen umlaufenden Ringabschnitt 10 auf. Der Ringabschnitt 10 ist in Umfangsrich­ tung geöffnet, was das Einsetzen in das Gehäuse 3 erleichtert. Vom Ringabschnitt 10 stehen die einstückig mit diesem ausgebildeten Federschenkel 9 ab. Die Federschen­ kel 9 weisen dabei mit ihren freien Enden in das Innere des Ringabschnitts 10.

Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, ist jeder der Federschenkel 9 in Einführrich­ tung E spitzwinklig in Richtung auf den jeweiligen Leiter 2 bzw. das abisolierte Ende 6 ausgerichtet. Dies gilt jedenfalls für die Ausbildung der Federschenkel 9 im Bereich ihrer freien Enden 11. Des weiteren sind die Federschenkel 9 jeweils derart ausgebil­ det, daß sie im Kontaktierungszustand mit einer an ihrem freien Ende 11 vorgesehe­ nen Kante 12 am Leiter 2 anliegen. Hierdurch ergibt sich eine sichere Halterung des Leiters 2 im eingesetzten Zustand. Im übrigen besteht die Federeinrichtung 7 aus ei­ nem gestanzten und entsprechend gebogenen, einstückigen Federblechabschnitt.

Aus den einzelnen Zeichnungen ist nicht ersichtlich, daß die Einführöffnungen 4 mit dem Leitereinführspalt 8 ausgefluchtet sind, so daß die einzelnen abisolierten Leiter 2 problemlos eingesteckt werden können, ohne daß die Leiter 2 umgelenkt werden müssen. Weiterhin ist nicht dargestellt, daß das Gehäuse 3 zumindest zweiteilig aus­ gebildet ist und ein Gehäuseoberteil 13 und ein nicht dargestelltes Gehäuseunterteil aufweist. Während das Gehäuseoberteil 13 kappenartig ausgebildet ist, kann das Ge­ häuseunterteil plattenförmig ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Federeinrichtung 7 am Gehäuseoberteil 13 gehalten. Durch die in Umfangsrich­ tung geöffnete Ausbildung des Ringabschnitts 10 ist es im übrigen ohne weiteres möglich, diesen zusammenzudrücken und im Gehäuseoberteil 13 zu positionieren. Dabei sind, was ebenfalls nicht dargestellt ist, im Gehäuseoberteil 13 entsprechende Positionierhilfen vorgesehen, da die Federschenkel 9 korrespondierend zu den ein­ zelnen Leiteröffnungen 4 im Gehäuseoberteil 13 angeordnet sein müssen. Demge­ genüber ist das Kontaktelement 5 am nicht dargestellten Gehäuseunterteil befestigt, das mit dem Gehäuseoberteil 13 verrastet oder verklebt sein kann.

Wie sich im übrigen aus Fig. 1 ergibt, sind die Leiteröffnungen 4 lediglich an der Oberseite 14 des Gehäuseoberteils 13 vorgesehen. Die Verbindung der einzelnen Lei­ ter 2 erfolgt also nur von einer einzigen Seite der Klemme 1 her. Dabei sind die Lei­ teröffnungen 4 ringförmig auf der Oberseite 14 des Gehäuseoberteils 13 angeordnet, so daß sich letztlich eine ringförmige Anordnung der einzelnen Leiter 2 um das Kon­ taktelement 5 ergibt.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine erfindungsgemäße Klemme 1 anhand einiger erfindungswe­ sentlicher Bauteile dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Federeinrich­ tungen 7 der zuvor beschriebenen Art vorgesehen, wobei die Federschenkel 9 der beiden Federeinrichtungen 7 aufeinanderzu gerichtet sind. Die hier nicht dargestell­ ten Leiteröffnungen im ebenfalls nicht dargestellten Gehäuse befinden sich dann auf gegenüberliegenden Seiten. Bei der dargestellten Ausführungsform, bei der im übri­ gen lediglich ein einziges Kontaktelement vorgesehen ist, das sich zwischen den bei­ den Federeinrichtungen 7 befindet, sind zwischen den Federschenkeln 9 der beiden Federeinrichtungen 7 Zwischenräume vorgesehen, wobei die Federschenkel 9 der einen Federeinrichtung 7 in den Zwischenräumen zwischen den Federschenkeln 9 der anderen Federeinrichtung angeordnet sind, so daß sich eine insgesamt kompakte, raumsparende Ausführung ergibt. Die dargestellte Ausführungsform mit den beiden gegeneinander angeordneten Federeinrichtungen 7 hat den wesentlichen Vorteil, daß ein Anschluß von Leitern 2 von beiden Seiten der Klemme 1 durchgeführt werden kann, die erfindungsgemäße Klemme 1 dann also auch als Verbindungsstück für Lei­ ter, die auf dem gleichen Potential liegen sollen, dient.

In den Fig. 7 und 8 ist eine andere, nicht zur Erfindung gehörende Ausführungsform dargestellt, bei der wiederum lediglich ein Kontaktelement 5 und eine Federeinrich­ tung 7 vorgesehen sind. Die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Ausführungsform unter­ scheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß auf der den Leiteröffnungen 4 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 3, vorliegend im Gehäuseunterteil 15, eine Öffnung 16 zum Einsetzen eines nicht dargestellten Prüfsteckers vorgesehen ist. Die Öffnung 16 ist derart exzentrisch im Gehäuseunterteil 15 angebracht, daß der einge­ steckte Prüfstecker das rohr- oder hülsenförmig ausgebildete Kontaktelement 5 in­ nenseitig kontaktiert. Wie sich insbesondere aus Fig. 8 ergibt, ist durch die innensei­ tige Anordnung des Prüfsteckers innerhalb des Kontaktelements sichergestellt, daß die Kontaktierung der einzelnen Leiter zwischen dem Kontaktelement 5 und der Fe­ dereinrichtung 7 durch einen eingesteckten Prüfstecker nicht behindert wird. Es ver­ steht sich, daß die zuvor beschriebene Ausführungsform grundsätzlich auch bei einer Klemme möglich ist, die in den Fig. 4 bis 6 beschrieben ist.

Insgesamt ergibt sich durch die Erfindung eine sehr kleinbauende Klemme 1, die in einfacher Weise eine Verbindung von Leitern 2 ermöglicht. Die Höhe des in Fig. 1 dargestellten Gehäuses 3 beträgt vorliegend nur 15 mm.

Claims (10)

1. Klemme (1) zum elektrischen Verbinden von wenigstens zwei Leitern (2), mit einem äußeren Gehäuse (3) aus einem isolierenden Material, mit in das Gehäuse (3) führen­ den Leiteröffnungen (4), mit wenigstens einem in dem Gehäuse (3) angeordneten, elektrisch leitenden Kontaktelement (5) zur Kontaktierung mit den Leitern (2) und mit wenigstens einer, Federschenkel (9) aufweisende Federeinrichtung (7) zum fe­ dernden Andrücken der Leiter (2) gegen das Kontaktelement (5), wobei die Feder­ einrichtung (7) um das Kontaktelement (5) oder das Kontaktelement um die Feder­ einrichtung herum angeordnet ist, so daß zwischen dem Kontaktelement (5) und der Federeinrichtung (7) ein Leitereinführspalt (8) vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei mit dem Kontaktelement (5) zusammenwirkende Federeinrichtun­ gen (7) vorgesehen sind, daß die Federschenkel (9) der beiden Federeinrichtungen (7) aufeinanderzu gerichtet sind und daß die Leiteröffnungen (4) auf gegenüberlie­ genden Seiten des Gehäuses (3) vorgesehen sind, so daß ein Anschluß von Leitern (2) von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (3) erfolgen kann.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Feder­ schenkeln (9) der einzelnen Federeinrichtungen (7) Zwischenräume vorgesehen sind und daß die Federschenkel (9) der einen Federeinrichtung (7) in den Zwischenräu­ men zwischen den Federschenkeln (9) der anderen Federeinrichtung (7) angeordnet sind.

3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktele­ ment (5) rohr- oder hülsenförmig ausgebildet ist.

4. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fe­ dereinrichtung (7) eine der Anzahl der Leiteröffnungen (4) auf jeder Seite des Gehäu­ ses (3) entsprechende Anzahl von Federschenkeln (9) aufweist.

5. Klemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Federeinrichtung (7) einen im wesentlichen umlaufenden Ringabschnitt (10) aufweist, der einstückig mit den Federschenkeln (9) ausgebildet ist und von dem die Federschenkel (9) abstehen.

6. Klemme nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Feder­ schenkel (9) in Einführrichtung (E) spitzwinklig zum je­ weiligen Leiter (2) ausgerichtet ist und daß der Federschenkel (9) im Kontaktierungs­ zustand mit einer Kante (12) an seinem freien Ende (11) am Leiter (2) an­ liegt.

7. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei­ teröffnungen (4) mit dem Leitereinführspalt (8) ausgefluchtet sind.

8. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (3) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und ein Gehäuseoberteil (13) und ein Gehäuseunterteil aufweist.

9. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite des Gehäuses (2) eine Öffnung (16) zum Einsetzen eines Prüfsteckers vor­ gesehen ist.

10. Klemme nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (16) derart im Gehäuse (2) angeordnet und mit dem Kontaktelement (5) ausgefluchtet ist, daß der eingesteckte Prüfstecker das rohr- oder hülsenförmig ausgebildete Kontaktelement (5) innenseitig kontaktiert.