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Die Erfindung betrifft eine Federkraftklemme zum Anschließen zumindest eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Federkraftklemme umfasst ein Gehäuse, das eine Stecköffnung zum Einstecken eines elektrischen Leiters aufweist. An dem Gehäuse ist ein Federelement angeordnet, dass zum Arretieren eines in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leiters an dem Gehäuse dient und über ein Betätigungselement relativ zum Gehäuse verstellt werden kann. Das Betätigungselement kann hierzu in eine Betätigungsrichtung aus einer nicht betätigten Stellung in Richtung einer betätigten Stellung zu dem Gehäuse bewegt werden, um auf diese Weise auf das Federelement einzuwirken und insbesondere einen Klemmschenkel des Federelements so auszulenken, dass ein elektrischer Leiter in die Stecköffnung des Gehäuses eingesteckt und in dem Gehäuse arretiert werden kann oder aus einer Arretierung an dem Gehäuse gelöst werden kann.
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Um die Bedienung einer solchen Federkraftklemme zu vereinfachen, ist das Betätigungselement in seiner betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastbar. Das Betätigungselement wird auf diese Weise in seiner betätigten Stellung gehalten, wenn es aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung überführt worden ist, sodass darüber auch das Federelement in einer ausgelegten Stellung gehalten wird und somit ein elektrischer Leiter ohne weiteres in die Stecköffnung an dem Gehäuse eingesteckt werden kann oder ein in die Stecköffnung eingesteckter elektrischer Leiter aus der Stecköffnung gelöst werden kann.
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Bei einer solchen Federkraftklemme ist wünschenswert, eine einfache Handhabung durch einen Nutzer zu ermöglichen, insbesondere zur Betätigung des Betätigungselements. Wünschenswert ist hierbei auch, dass ein Nutzer erkennen kann, in welcher Stellung sich das Betätigungselement gerade befindet, sodass er entsprechend auf das Betätigungselement einwirken kann, um das Betätigungselement zum Beispiel aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung oder umgekehrt aus der betätigten Stellung in die nicht betätigte Stellung zu überführen.
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Bei einer aus der
DE 10 2008 039 232 A1 bekannten Federkraftklemme kann ein Betätigungselement in eine Betätigungsrichtung in ein Gehäuse hineingedrückt und in einer betätigten Stellung, in der das Betätigungselement in das Gehäuse hineingedrückt ist, mit dem Gehäuse verrastet werden.
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Bei einer aus der
DE 20 2014 102 521 U1 bekannten Federkraftklemme kann ein Betätigungselement zwischen einer nicht betätigten Stellung und einer betätigten Stellung bewegt werden, um auf ein Federelement in einem Gehäuse der Federkraftklemme einzuwirken und einen Klemmschenkel des Federelements dadurch zu verstellen. Zum Verrasten des Betätigungselements in der betätigten Stellung kann das Betätigungselement in der betätigten Stellung gegenüber dem Gehäuse verkippt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Federkraftklemme zur Verfügung zu stellen, die eine einfache Betätigung eines Betätigungselements bei leichter, aber zuverlässiger Verrastung in einer betätigten Stellung und gegebenenfalls eine einfache Erkennbarkeit der gerade eingenommenen Stellung des Betätigungselements durch einen Nutzer ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach umfasst das Betätigungselement eine Rastfläche, eine in die Betätigungsrichtung zu der Rastfläche axial versetzte Anschlagfläche und einen in die Betätigungsrichtung zu der Anschlagfläche axial versetzten Kippabschnitt. Das Betätigungselement ist über die Rastfläche in der betätigten Stellung derart mit dem Gehäuse verrastbar, dass das Betätigungselement entgegen der Betätigungsrichtung zu dem Gehäuse gesperrt ist. Die Anschlagfläche begrenzt die Bewegung des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung zu dem Gehäuse. Das Betätigungselement ist in der betätigten Stellung um den Kippabschnitt zu dem Gehäuse verkippbar, um das Betätigungselement über die Rastfläche mit dem Gehäuse zu verrasten.
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Das Betätigungselement umfasst demnach eine Rastfläche, eine Anschlagfläche und einen Kippabschnitt, die entlang der Betätigungsrichtung axial zueinander beabstandet sind. So ist die Anschlagfläche, betrachtet in die Betätigungsrichtung, axial zu der Rastfläche beabstandet. Der Kippabschnitt demgegenüber ist, wiederum betrachtet in die Betätigungsrichtung, axial zu der Anschlagfläche beabstandet. Es ergibt sich ein Betätigungselement, bei dem, betrachtet in die Betätigungsrichtung, die Rastfläche, die Anschlagfläche und der Kippabschnitt in axial unterschiedlichen Positionen an dem Betätigungselement ausgebildet und in dieser Reihenfolge zueinander angeordnet sind.
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Die Rastfläche dient dazu, das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse zu verrasten. Hierzu kann das Betätigungselement, wenn es sich in der betätigten Stellung befindet, um den Kippabschnitt zu dem Gehäuse verkippt werden, um auf diese Weise die Rastfläche mit einem zugeordneten Rastabschnitt des Gehäuses in Eingriff zu bringen und somit das Betätigungselement in der betätigten Stellung zu sperren. Der Kippabschnitt bildet hierzu ein Kipplager aus, über das das Betätigungselement an dem Gehäuse in der betätigten Stellung abgestützt ist und um das das Betätigungselement in der betätigten Stellung verkippt werden kann, um die Rastfläche in rastenden Eingriff mit dem Gehäuse zu bringen.
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Die Anschlagfläche dient demgegenüber dazu, den Bewegungsweg des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung zu dem Gehäuse zu begrenzen, sodass das Betätigungselement aus der nicht betätigten Stellung bis in die betätigte Stellung zu dem Gehäuse bewegt werden kann, aber nicht über die betätigte Stellung hinaus. Der Weg des Betätigungselements zu dem Gehäuse ist somit in die Betätigungsrichtung begrenzt, und die betätigte Stellung ist axial definiert.
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Weil die Rastfläche, die Anschlagfläche und der Kippabschnitt an axial zueinander beabstandeten Positionen des Betätigungselement ausgebildet sind, wird eine einfache Handhabung des Betätigungselements zur Betätigung ermöglicht. So weist die Rastfläche einen vergleichsweise großen Hebel zu dem Kippabschnitt auf, was das Verkippen zu dem Gehäuse erleichtern kann. Dadurch, dass die Anschlagfläche axial zu der Rastfläche versetzt ist und die Rastfläche beispielsweise an einem dem Federelement abliegenden Ende des Betätigungselements ausgebildet sein kann, kann an der Rastfläche beispielsweise eine nach außen weisende farbliche Markierung angebracht werden, die abhängig davon, ob das Betätigungselement mit dem Gehäuse verrastet ist oder nicht, sichtbar ist oder nicht, sodass ein Nutzer unmittelbar eine Information darüber erhält, ob das Betätigungselement in seiner betätigten Stellung zu dem Gehäuse verrastet ist oder nicht.
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Die Rastfläche und die Anschlagfläche können beispielsweise jeweils durch einen Absatz an dem Betätigungselement gebildet sein. Die Rastfläche und die Anschlagfläche können einerseits zur Verrastung mit dem Gehäuse in der betätigten Stellung und andererseits zur Begrenzung des Verstellwegs des Betätigungselement in die Betätigungsrichtung mit zugeordneten Gegenabsätzen an dem Gehäuse zusammenwirken, sodass bei verrastetem Betätigungselement ein Bewegen des Betätigungselements entgegen der Betätigungsrichtung zu dem Gehäuse gesperrt ist und bei einem Bewegen des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung hin zur betätigten Stellung durch Wechselwirkung der Anschlagfläche mit einem zugeordneten Gegenabsatz die Bewegung des Betätigungselements begrenzt ist.
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Während die Anschlagfläche durch einen quer zur Bewegungsrichtung an dem Betätigungselement geformten Absatz gebildet sein kann, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung die ebenfalls durch einen Absatz gebildete Rastfläche zum Beispiel eine schräg zur Betätigungsrichtung geneigte Flächennormale aufweisen. Die Rastfläche ist somit nicht senkrecht zur Betätigungsrichtung erstreckt, sondern zur Betätigungsrichtung um einen Winkel ungleich 90° geneigt. Dies kann ermöglichen, dass bei zum Verrasten verkipptem Betätigungselement die Rastfläche flächig in Anlage mit einem zugeordneten Gegenabsatz an dem Gehäuse ist, indem durch die Neigung der Rastfläche ein Verkippwinkel des Betätigungselements ausgeglichen wird.
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Die Rastfläche ist, in einer Ausgestaltung, an einer ersten Seite des Betätigungselements ausgebildet, während die Anschlagfläche an einer der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite des Betätigungselements gebildet ist. Die Rastfläche und die Anschlagfläche befinden sich somit an unterschiedlichen, gegenüberliegenden Seiten des Betätigungselements. Der Kippabschnitt kann hierbei an der gleichen Seite wie die Rastfläche, also an der ersten Seite des Betätigungselements, ausgebildet sein, sodass durch Verkippen des Betätigungselements um den Kippabschnitt die Rastfläche in sperrendem Eingriff mit einem zugeordneten Gegenabsatz an dem Gehäuse gebracht werden kann.
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In einer Ausgestaltung schließt an die Rastfläche eine parallel zur Betätigungsrichtung erstreckte, erste Führungsfläche und an die Anschlagfläche eine parallel zur Betätigungsrichtung erstreckte, parallel zur ersten Führungsfläche gerichtete, zweite Führungsfläche an. Beidseits des Betätigungselements ist somit jeweils eine Führungsfläche ausgebildet, wobei die Führungsflächen parallel zueinander erstreckt sind und eine erste Führungsfläche an die Rastfläche an der ersten Seite des Betätigungselements und eine zweite Führungsfläche an die Anschlagfläche an der zweiten Seite des Betätigungselements anschließt. Über die Führungsflächen ist das Betätigungselement gleitend an dem Gehäuse geführt, sodass das Betätigungselement bei einem Verstellen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung in definierter Weise zum Beispiel in einer Führungsöffnung des Gehäuses verschoben wird.
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Betrachtet entgegen der Betätigungsrichtung kann an die Rastfläche zudem eine quer zur ersten Führungsfläche versetzte Anlagefläche und an die Anschlagfläche eine quer zur zweiten Führungsfläche versetzte, parallel zur Betätigungsrichtung erstreckte, dritte Führungsfläche anschließen. Die Anlagefläche an der ersten Seite des Betätigungselements und die dritte Führungsfläche an der zweiten Seite des Betätigungselements weisen gegenüber der ersten Führungsfläche bzw. der zweiten Führungsfläche einen Querversatz auf, der der Tiefe des Absatzes der Rastfläche an der ersten Seite bzw. der Tiefe des Absatzes der Anschlagfläche an der zweiten Seite des Betätigungselements entspricht.
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Während die dritte Führungsfläche - zusammen mit der ersten Führungsfläche und der zweiten Führungsfläche - zum gleitenden Führen des Betätigungselements bei einem Verstellen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung zu dem Gehäuse dient, stellt die Anlagefläche eine Anlage des Betätigungselements an dem Gehäuse zur Verfügung, wenn das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastet ist. Über die Anlagefläche ist somit eine definierte Stellung des Betätigungselements zu dem Gehäuse vorgegeben, die das Betätigungselement einnimmt, wenn das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastet ist.
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Weil das Betätigungselement, wenn es in der betätigten Stellung verrastet ist, gegenüber dem Gehäuse verkippt ist, ist die Anlagefläche in einer Ausgestaltung schräg zur Betätigungsrichtung geneigt, um auf diese Weise eine flächige Anlage zwischen dem Betätigungselement und dem Gehäuse bereitzustellen, wenn das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse verrastet ist.
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Der Kippabschnitt, um den das Betätigungselement zum Verrasten des Betätigungselements mit dem Gehäuse verkippbar ist, ist vorzugsweise an einem Vorsprungsabschnitt gebildet, der quer zur Betätigungsrichtung gegenüber der ersten Führungsfläche vorspringt. Der Vorsprungsabschnitt kann beispielsweise an einem von der Rastfläche abliegenden Ende des Betätigungselements gebildet sein und zum Beispiel zur Ausbildung des Kippabschnitts eine Krümmung aufweisen, die eine kippende Schwenkbewegung des Betätigungselements gegenüber dem Gehäuse und somit eine Verrastung des Betätigungselements mit dem Gehäuse, wenn das Betätigungselement sich in der betätigten Stellung befindet, ermöglicht.
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Der Vorsprungsabschnitt kann zudem auch zur Führung des Betätigungselements dienen, wenn das Betätigungselement zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung bewegt wird. Hierzu kann an dem Vorsprungsabschnitt eine quer zur Betätigungsrichtung gegenüber der ersten Führungsfläche an der ersten Seite des Betätigungselements versetzte, vierte Führungsfläche gebildet sein, die längs entlang der Betätigungsrichtung erstreckt ist und über die das Betätigungselement gleitend an dem Gehäuse geführt ist.
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Das Betätigungselement dient zum Einwirken auf das Federelement, um das Federelement gegenüber dem Gehäuse zu verstellen und zum Beispiel ein Einstecken eines elektrischen Leiters in die Stecköffnung des Gehäuses zu ermöglichen oder einen bereits in die Stecköffnung eingesteckten und über das Federelement in dem Gehäuse arretierten Leiter von dem Gehäuse zu lösen. Das Betätigungselement wirkt hierbei bei einem Überführen von der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung auf das Federelement ein und lenkt das Federelement aus, wozu das Betätigungselement zum Beispiel über einen an die zweite Führungsfläche anschließenden Federdruckabschnitt auf das Federelement drückt. Der Federdruckabschnitt ist an einem der Rastfläche abliegenden Ende des Betätigungselements geformt und kann beispielsweise in einer Ebene, in der das Betätigungselement um den Kippabschnitt verkippbar ist, gekrümmt sein, was vorteilhaft für eine Anlage des Betätigungselements an dem Federelement, zum Beispiel an einem Klemmschenkel des Federelements, sein kann. Der Federdruckabschnitt ist somit im Bereich der zweiten Seite des Betätigungselements gebildet und liegt dem Vorsprungsabschnitt an der ersten Seite des Betätigungselements gegenüber. Der Kippabschnitt und der Federdruckabschnitt sind somit an unterschiedlichen Seiten des Betätigungselements geformt.
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In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement einen Kopfabschnitt, einen von dem Kopfabschnitt abliegenden Fußabschnitt und einen den Kopfabschnitt mit dem Fußabschnitt verbindenden Schaftabschnitt auf. Während die Rastfläche und die Anschlagfläche an dem Kopfabschnitt gebildet sind, ist der Kippabschnitt im Bereich des Fußabschnitts ausgebildet. An dem Schaftabschnitt sind insbesondere die erste Führungsfläche und die zweite Führungsfläche gebildet, sodass über den Schaftabschnitt das Betätigungselement bei einem Verstellen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung zu dem Gehäuse gleitend geführt ist.
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In einer Ausgestaltung wird das Betätigungselement zum Überführen aus der nicht betätigten Stellung in die betätigte Stellung in das Gehäuse eingedrückt. Das Betätigungselement kann beispielsweise in einer zugeordneten Führungsöffnung des Gehäuses einliegen und in der Führungsöffnung linear zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung verstellbar sein. Ist die betätigte Stellung erreicht und ist hierzu das Betätigungselement hinreichend weit in das Gehäuse eingedrückt worden, kann das Betätigungselement gegenüber dem Gehäuse (geringfügig) verkippt werden, um auf diese Weise das Betätigungselement mit dem Gehäuse zu verrasten.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement sowohl in der nicht betätigten Stellung als auch in der betätigten Stellung gegenüber dem Gehäuse nach außen hin vorsteht, sodass der Kopfabschnitt des Betätigungselements aus der Führungsöffnung, in der das das Betätigungselement geführt ist, herausragt und von außen sichtbar ist. Dies kann es für einen Nutzer erleichtern, zu erkennen, in welcher Stellung sich das Betätigungselement gerade befindet, insbesondere ob das Betätigungselement in der nicht betätigten Stellung oder in der betätigten Stellung ist.
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Zusätzlich kann an der Rastfläche beispielsweise eine farbliche Markierung angeordnet sein, beispielsweise durch Anbringen einer von der sonstigen Farbgebung des Betätigungselements abweichenden Farbkennzeichnung an der Rastfläche. Dadurch, dass die Rastfläche von außen sichtbar ist, wenn das Betätigungselement nicht mit dem Gehäuse verrastet ist, aber nicht von außen sichtbar ist, wenn das Betätigungselement mit dem Gehäuse verrastet ist, wird somit einem Nutzer ein eindeutiger Hinweis darauf gegeben, in welcher Stellung sich das Betätigungselement gerade befindet, insbesondere ob das Betätigungselement mit dem Gehäuse verrastet ist. Ein Nutzer kann somit ohne weiteres erkennen, ob das Betätigungselement in der betätigten Stellung verrastet ist oder nicht.
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Eine solche farbliche Markierung kann beispielsweise in Rot oder einer anderen deutlich sichtbaren Farbe gehalten sein, die sich von der übrigen Farbgebung des Betätigungselements unterscheidet und somit durch einen Nutzer unmittelbar wahrnehmbar ist.
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Um eine Verrastung des Betätigungselements mit dem Gehäuse zu ermöglichen, weist das Gehäuse in einer Ausgestaltung einen Rastabschnitt mit einem daran gebildeten Rastabsatz auf, mit dem die Rastfläche des Betätigungselements verrastend in Eingriff gebracht werden kann. Der Rastabschnitt steht quer zur Bewegungsrichtung gegenüber einer Führungsfläche des Gehäuses, an der das Betätigungselement beim Bewegen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung geführt ist, vor und dient einerseits zum rastenden Sperren des Betätigungselements in der betätigten Stellung, kann aber zusätzlich auch zur gleitenden Führung des Betätigungselements bei einem Bewegen zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung an dem Gehäuse dienen, beispielsweise indem die erste Führungsfläche des Betätigungselements gleitend an dem Rastabschnitt des Gehäuses geführt ist, wenn das Betätigungselement zwischen der nicht betätigten Stellung und der betätigten Stellung bewegt wird.
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In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse einen Endpositionsabsatz zum Wechselwirken mit der Anschlagfläche auf, der in Zusammenwirken mit der Anschlagfläche dazu dient, die Bewegung des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung gegenüber dem Gehäuse zu begrenzen. Der Endpositionsabsatz kann beispielsweise innerhalb einer Führungsöffnung, in der das Betätigungselement geführt ist, an einer dem Rastabschnitt gegenüberliegenden Seite angeordnet sein, sodass die Verrastung über den Rastabschnitt und die Bewegungsbegrenzung über den Endpositionsabsatz an unterschiedlichen Seiten innerhalb der Führungsöffnung erfolgt.
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In einer Ausgestaltung weist das Betätigungselement eine Ausnehmung auf, in die ein Anschlagelement des Gehäuses eingreift und über die die Bewegung des Betätigungselements beidseits entlang der Betätigungsrichtung begrenzt ist. Die Ausnehmung kann beispielsweise an einer die erste Seite und die zweite Seite des Betätigungselements miteinander verbindenden, dritten Seite des Betätigungselements geformt sein. In die Ausnehmung greift das Anschlagelement des Gehäuses (das beispielsweise als quer zur Betätigungsrichtung an dem Gehäuse erstreckte Rippen gebildet ist) ein, sodass die Bewegung des Betätigungselements zu dem Gehäuse in die Betätigungsrichtung und auch entgegen der Betätigungsrichtung über den Eingriff des Anschlagelements in die Ausnehmung begrenzt ist. Auf diese Weise kann insbesondere sichergestellt sein, dass das Betätigungselement nicht entgegen der Betätigungsrichtung aus der Führungsöffnung, in der das Betätigungselement an dem Gehäuse geführt ist, herausfallen kann.
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Die Ausnehmung kann beispielsweise an dem den Kopfabschnitt mit dem Fußabschnitt verbindenden Schaftabschnitt des Betätigungselements geformt sein und kann quer zur ersten Führungsfläche und zur zweiten Führungsfläche erstreckt sein.
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Das Federelement ist, in einer Ausgestaltung, als Schenkelfeder mit einem Stützschenkel, über den das Federelement an dem Gehäuse abgestützt ist, und einem Klemmschenkel, über den das Federelement bei in das Gehäuse eingestecktem elektrischem Leiter klemmend auf den Leiter einwirkt, ausgebildet. Der Klemmschenkel kann über das Betätigungselement elastisch zu dem Gehäuse verstellt werden, wobei der Klemmschenkel in einer nicht ausgelenkten Stellung in den Bereich der Stecköffnung hineinragt und durch Betätigung des Betätigungselements aus dem Bereich der Stecköffnung heraus bewegt werden kann, um auf diese Weise ein einfaches Einstecken eines elektrischen Leiters in die Stecköffnung zu ermöglichen oder einen in die Stecköffnung eingesteckten Leiter aus der Stecköffnung zu lösen.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Federkraftklemme;
- 2 eine Ansicht einer Gehäusehälfte eines Gehäuses der Federkraftklemme, mit einem an dem Gehäuse der Federkraftklemme gehaltenen Federelement und einem Betätigungselement zum Einwirken auf das Federelement, bei nicht betätigtem Betätigungselement;
- 3 eine Ansicht der Gehäusehälfte der Federkraftklemme, bei betätigtem Betätigungselement;
- 4 eine gesonderte, ausschnittsweise Ansicht einer Gehäusehälfte des Gehäuses der Federkraftklemme;
- 5A eine gesonderte Ansicht des Betätigungselements; und
- 5B eine andere gesonderte Ansicht des Betätigungselements.
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1 bis 5A, 5B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Federkraftklemme 1, die ein Gehäuse 10 mit einer Stecköffnung 100 aufweist, in die ein elektrischer Leiter 2 mit einem (abisolierten) Leiterende 20 in eine Steckrichtung E eingesteckt werden kann, um den elektrischen Leiter 2 mit einem Kontaktelement 11 innerhalb des Gehäuses 10 elektrisch zu kontaktieren.
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Eine solche Federkraftklemme 1 dient zum einfachen Anschließen eines elektrischen Leiters 2. Über Anschlussbeine 111 kann das Kontaktelement 11 der Federkraftklemme 1 beispielsweise elektrisch mit einer zugeordneten Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte, kontaktiert sein, sodass über die Federkraftklemme 1 ein elektrischer Leiter 2 an die zugeordnete Baugruppe, zum Beispiel die Leiterplatte, angeschlossen werden kann.
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In dem Gehäuse 10 ist ein Federelement 12 eingefasst, das mit einem Stützschenkel 120 an einem Wandungsabschnitt 102 des Gehäuses 10 abgestützt und um einen Gehäuseabschnitt 101 herum gelegt und darüber in dem Gehäuse 10 gehalten ist. Mit einem Klemmschenkel 122 erstreckt sich das Federelement 12 in einem Klemmraum 13 in den Bereich der Stecköffnung 100 (wenn kein elektrischer Leiter 2 in die Stecköffnung 100 des Gehäuses 10 eingesteckt ist, siehe 2), wobei der Klemmschenkel 122 elastisch zu dem Stützschenkel 120 ausgelenkt werden kann, um auf einen in die Stecköffnung 100 eingesteckten elektrischen Leiter 2 einzuwirken und diesen in elektrisch kontaktierende Anlage mit einem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 zu drücken und zudem den elektrischen Leiter 2 mechanisch in dem Klemmraum 13 zu arretieren.
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Die Federkraftklemme 1 weist ein Betätigungselement 15 auf, das in einer Führungsöffnung 14 des Gehäuses 1 entlang einer Betätigungsrichtung B verschiebbar geführt ist und dazu dient, zur elastischen Auslenkung auf den Federschenkel 122 einzuwirken, wie dies im Übergang aus 2 zu 3 ersichtlich ist. Über das Betätigungselement 15 kann der Federschenkel 122 in die in 3 dargestellte Stellung ausgelenkt werden, um zum Beispiel einen elektrischen Leiter 2 in die Stecköffnung 100 einzustecken oder um einen bereits in die Stecköffnung 100 eingesteckten Leiter 2 wiederum aus der Federkraftklemme 1 zu lösen.
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Ist das Betätigungselement 15, wie dies in 3 dargestellt ist, betätigt worden und nimmt das Betätigungselement die in 3 dargestellte betätigte Stellung ein, so ist der Klemmschenkel 122 derart gegenüber dem Stützschenkel 120 ausgelenkt, dass der Klemmschenkel 122 nicht (mehr) in den Bereich der Stecköffnung 100 hineinragt und somit ein elektrischer Leiter 2 ohne weiteres mit einem Leiterende 20 in die Stecköffnung 100 eingesteckt werden kann oder ein in der Stecköffnung 100 befindlicher elektrischer Leiter 2 aus der Stecköffnung 100 entnommen werden kann.
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Unabhängig von einer Betätigung des Betätigungselements 15 kann die Federkraftklemme 1 auch ein sogenanntes Direktstecken eines elektrischen Leiters 2 ermöglichen, bei dem der elektrische Leiter 2 ohne Betätigung des Betätigungselements 15 in die Stecköffnung 100 eingesteckt wird und dadurch mit seinem Leiterende 20 auf den Klemmschenkel 122 einwirkt und diesen in Richtung der in 3 dargestellten Stellung auslenkt.
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In eingesteckter Stellung wird der elektrische Leiter 2 (bei nicht betätigtem Betätigungselement 15) über den Klemmschenkel 122 klemmend innerhalb des Gehäuses 10 arretiert und zudem in elektrisch kontaktierende Anlage mit dem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 gedrückt, sodass der elektrische Leiter 2 mechanisch in dem Gehäuse 10 gehalten und zudem elektrisch mit dem Kontaktelement 11 kontaktiert ist.
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Das Betätigungselement 15 ist, wie insbesondere aus 2 und 3 ersichtlich, in einer Führungsöffnung 14 des Gehäuses 10 entlang der Betätigungsrichtung B verschiebbar geführt. Das Betätigungselement 15 weist einen Kopfabschnitt 16, einen am anderen Ende des Betätigungselements 15 ausgebildeten Fußabschnitt 18 und einen den Kopfabschnitt 16 mit dem Fußabschnitt 18 verbindenden, mittleren Schaftabschnitt 17 auf und ist längs entlang der Betätigungsrichtung B erstreckt. Zum Auslenken des Federelements 12 kann das Betätigungselement 15 aus der in 2 dargestellten nicht betätigten Stellung in die in 3 dargestellte betätigte Stellung überführt werden, um dadurch mit dem Fußabschnitt 18 auf den Klemmschenkel 122 des Federelements 12 einzuwirken und diesen so auszulenken, dass der Klemmschenkel 122 nicht mehr in den Bereich der Stecköffnung 100 hineinragt und somit ein elektrischer Leiter 2 ohne weiteres in die Stecköffnung 100 eingesteckt oder ein in der Stecköffnung 100 befindlicher elektrischer Leiter 2 aus der Stecköffnung 100 entnommen werden kann.
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An dem Kopfabschnitt 16 ist an einer ersten, in 2 unten dargestellten Seite eine Rastfläche 163 in Form eines ersten Absatzes gebildet, die dazu dient, das Betätigungselement 15 in der betätigten Stellung mit dem Gehäuse 10 zu verrasten, wie dies in 3 dargestellt ist. An einer gegenüberliegenden, zweiten Seite weist das Betätigungselement 15 eine Anschlagfläche 164 in Form eines zweiten Absatzes auf, der zur Wegbegrenzung des Betätigungselements 15 dient und mit einem Endpositionsabsatz 140 innerhalb der Führungsöffnung 14 derart zusammenwirkt, dass das Betätigungselement 15 nicht über die betätigte Stellung hinaus in die Führungsöffnung 14 hinein bewegt werden kann.
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An der ersten Seite des Betätigungselements 15 schließt an die Rastfläche 163 - gesehen in die Betätigungsrichtung B - eine erste Führungsfläche 171 an, der eine an die Anschlagfläche 164 an der zweiten Seite anschließende, zweite Führungsfläche 170 gegenüberliegt. Die erste Führungsfläche 171 und die zweite Führungsfläche 170 definieren den, den Kopfabschnitt 16 mit dem Fußabschnitt 18 verbindenden, Schaftabschnitt 17 und dienen zur gleitenden Führung des Betätigungselements 15 innerhalb der Führungsöffnung 14.
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Betrachtet entgegen der Betätigungsrichtung B schließt an die Rastfläche 163 eine Anlagefläche 161 an, die schräg zur Betätigungsrichtung B geneigt ist. An die Anschlagfläche 164 schließt demgegenüber entgegen der Betätigungsrichtung B eine dritte Führungsfläche 160 an, über die das Betätigungselement 15 zusätzlich innerhalb der Führungsöffnung 14 geführt ist.
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An der ersten Seite bildet der Fußabschnitt 18 einen Vorsprungsabschnitt 181 aus, der quer zur Betätigungsrichtung B gegenüber der ersten Führungsfläche 171 vorspringt und einen im Querschnitt gekrümmten Kippabschnitt 183 sowie eine parallel zur zweiten Führungsfläche 170 erstreckte, quer zur ersten Führungsfläche 171 versetzte, vierte Führungsfläche 182 ausbildet.
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Über die Führungsflächen 160, 170, 171, 182 ist das Betätigungselement 15 gleitend innerhalb der Führungsöffnung 14 des Gehäuses 10 geführt. So liegt die erste Führungsfläche 171 gleitend an einer Anlagefläche 143 eines in die Führungsöffnung 14 vorspringenden Rastabschnitts 147 an, die zweite Führungsfläche 170 ist an einer Führungsfläche 144 des Gehäuses 10, die dritte Führungsfläche 160 an einer Führungsfläche 142 und die vierte Führungsfläche 182 an dem Vorsprungsabschnitt 181 an einer Führungsfläche 145 der Führungsöffnung 14 gleitend geführt.
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Die Dicke des Fußabschnitts 18 entspricht, betrachtet entlang einer quer zur Betätigungsrichtung B erstreckten Raumrichtung X (siehe 5A, 5B), hierbei in etwa dem Abstand zwischen den Führungsflächen 144, 145 innerhalb der Führungsöffnung 14, sodass der Fußabschnitt 18 zwischen den Führungsflächen 144, 145 innerhalb der Führungsöffnung 14 geführt ist. Das Betätigungselement 15 ist somit linear zwischen der nicht betätigten Stellung (2) und der betätigten Stellung (3) innerhalb der Führungsöffnung 14 verschiebbar und dabei durch die Führungsflächen 160, 170, 171, 182 gleitend in definierter Weise geführt.
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Ist die betätigte Stellung (3) erreicht, so ist die erste Führungsfläche 171 nicht (mehr) in Anlage mit der Anlagefläche 143 des Rastabschnitts 147, sodass das Betätigungselement 15 um den an dem Vorsprungsabschnitt 181 geformten Kippabschnitt 183 in eine Kipprichtung V derart verkippt werden kann, dass die Rastfläche 163 in Eingriff mit einem Rastabsatz 141 an dem Rastabschnitt 147 gelangt, wie dies aus 3 ersichtlich ist. Auf diese Weise ist eine Bewegung des Betätigungselements 15 entgegen der Betätigungsrichtung B (aus der Führungsöffnung 14 heraus) gesperrt, sodass das Betätigungselement 15 mit dem Gehäuse 10 verrastet ist und in der betätigten Stellung gehalten wird.
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Während die dritte Führungsfläche 160 parallel, aber quer versetzt zur zweiten Führungsfläche 170 ausgerichtet ist, ist die Anlagefläche 161 schräg zur Betätigungsrichtung B geneigt, um auf diese Weise eine definierte, flächige Anlage in der verrasteten, verkippten Stellung des Betätigungselements 15 mit der Anlagefläche 143 des Rastabschnitts 147 bereitzustellen, wie dies aus 3 ersichtlich ist.
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Bei einem Überführen des Betätigungselements 15 aus der nicht betätigten Stellung ( 2) in die betätigte Stellung (3) wirkt das Betätigungselement 15 mit einem, an dem Fußabschnitt 18 gebildeten, gekrümmten Federdruckabschnitt 180 auf den Klemmschenkel 122 des Federelemente 12 ein und lenkt diesen aus der in 2 dargestellten Ausgangsstellung in die, in 3 dargestellte ausgelenkte Stellung aus, in der der Klemmschenkel 122 nicht (mehr) in dem Klemmraum 13, in den Bereich der Stecköffnung 100, hineinragt. Ein elektrischer Leiter 2 kann somit in die Stecköffnung 100 zur Kontaktierung mit dem Kontaktelement 11 eingesteckt werden (wobei nach dem Einstecken das Betätigungselement 15 aus seiner Verrastung gelöst und somit zurück in seine nicht betätigten Stellung (2) überführt wird, sodass der Klemmschenkel 122 klemmend in Anlage mit dem elektrischen Leiter 2 gelangt und das Leiterende 20 in elektrisch kontaktierender Weise in Anlage mit dem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 drückt), oder ein in der Stecköffnung 100 befindlicher elektrischer Leiter 2 kann nach Aufhebung der Arretierung durch den Klemmschenkel 122 aus der Stecköffnung 100 entnommen werden.
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An seinem Schaftabschnitt 17 weist das Betätigungselement 17, wie dies insbesondere aus 5B ersichtlich ist, eine Ausnehmung 172 auf, die mit einem von einem Boden 103 des Gehäuses 10 vorspringenden Anschlagelement 146 in Form einer Rippe (siehe 4) in Eingriff steht. Über den Eingriff des Anschlagelements 146 in die Ausnehmung 172 ist der Bewegungsweg des Betätigungselements 15 sowohl in die Betätigungsrichtung B als auch entgegen der Betätigungsrichtung B gegenüber dem Gehäuse 10 begrenzt, sodass das Betätigungselement B (auch aufgrund der Wechselwirkung der Anschlagfläche 164 mit dem Endpositionsabsatz 140) nicht über die betätigte Stellung hinaus in das Gehäuse 10 hineingedrückt und zudem nicht entgegen der Betätigungsrichtung B aus der Führungsöffnung 14 herausfallen kann.
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Die Ausnehmung 172 ist an einer Stirnseite des Betätigungselements 15, die quer zu den Seiten, an denen die Rastfläche 163 und die Anschlagfläche 164 gebildet sind, erstreckt ist, im Bereich des Schaftabschnitts 17 gebildet, wie dies aus 5B ersichtlich ist.
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An seinem Kopfabschnitt 16 weist das Betätigungselement 15 einen Werkzeugeingriff 162 auf, über den ein Nutzer zum Beispiel mit einem Schraubendreher auf das Betätigungselement 15 einwirken und dieses in die Betätigungsrichtung B in das Gehäuse 10 hineindrücken und in der betätigten Stellung in die Kipprichtung V (zum Herstellen der Verrastung) oder entgegen der Kipprichtung V (zum Lösen der Verrastung) gegenüber dem Gehäuse 10 verkippen kann.
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Das Betätigungselement 15 ist zum Beispiel, genauso wie das Gehäuse 10, aus einem elektrisch nicht leitenden Material, zum Beispiel einem Kunststoffmaterial gefertigt.
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Das Federelement 12 besteht demgegenüber beispielsweise aus einem Federstahl und ist in sich elastisch federnd. Über das Federelement 12 wird ein in die Stecköffnungen 100 eingesteckter elektrischer Leiter 2 zum einen mechanisch in dem Gehäuse 10 festgelegt und zum zweiten elektrisch kontaktierend in Anlage mit dem Kontaktierabschnitt 110 des Kontaktelements 11 gedrückt.
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Das Betätigungselement 15 kann an seiner Rastfläche 163 vorteilhafterweise eine farbliche Kennzeichnung aufweisen, die sich von der übrigen Farbgebung des Betätigungselements 15 unterscheidet und einem Nutzer somit unmittelbar anzeigt, ob das Betätigungselement 15 mit dem Gehäuse 10 verrastet ist oder nicht. So ist die Rastfläche 163 von außen sichtbar, wenn das Betätigungselement 15 nicht verrastet ist. Ist das Betätigungselement 15 mit dem Gehäuse 10 verrastet (siehe 3), ist die Rastfläche 163 demgegenüber verdeckt und nicht von außen sichtbar, sodass ein Nutzer unmittelbar erkennen kann, dass die Verrastung hergestellt ist.
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Weil die Rastfläche 163, die Anschlagfläche 164 und der Kippabschnitt 183 entlang der Betätigungsrichtung B axial zueinander beabstandet an dem Betätigungselement 15 ausgebildet sind, kann das Betätigungselement 15 in günstiger Weise zu dem Gehäuse 10 verkippt werden, um die Verrastung herzustellen. Insbesondere besteht zwischen der Rastfläche 163 und dem Kippabschnitt 183 ein vergleichsweise großer Hebelarm, was das Verkippen begünstigt.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf das vorangehend geschilderte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteten Ausführungsformen verwirklichen.
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Eine Federkraftklemme der hier beschriebenen Art kann ein oder mehrere Stecköffnungen mit einem oder mehreren zugeordneten Federelementen aufweisen. Die Federelemente können hierbei auch eine andere Gestalt als hier beschrieben aufweisen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drückt das Betätigungselement auf das Federelement. Dies ist jedoch nicht zwingend. Beispielsweise können das Betätigungselement und das Federelement auch derart wirkverbunden sein, dass bei Betätigung des Betätigungselements Zugkräfte zum Verstellen des Federelements auf das Federelement übertragen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federkraftklemme
- 10
- Gehäuse
- 100
- Stecköffnung
- 101
- Gehäuseabschnitt
- 102
- Wandungsabschnitt
- 103
- Boden
- 11
- Kontaktelement
- 110
- Kontaktierabschnitt
- 111
- Anschlussbein
- 12
- Federelement
- 120
- Stützschenkel
- 121
- Biegungsabschnitt
- 122
- Klemmschenkel
- 13
- Klemmraum
- 14
- Führungsöffnung
- 140
- Endpositionsabsatz
- 141
- Rastabsatz
- 142
- Führungsfläche
- 143
- Anlagefläche
- 144
- Führungsfläche
- 145
- Führungsfläche
- 146
- Anschlagelement (Rippe)
- 147
- Rastabschnitt
- 15
- Betätigungselement (Drücker)
- 16
- Kopfabschnitt
- 160
- Führungsfläche
- 161
- Anlagefläche
- 162
- Werkzeugeingriff
- 163
- Rastfläche
- 164
- Anschlagfläche
- 17
- Schaftabschnitt
- 170
- Führungsfläche
- 171
- Führungsfläche
- 172
- Ausnehmung
- 18
- Fußabschnitt
- 180
- Federdruckabschnitt
- 181
- Vorsprungsabschnitt
- 182
- Führungsfläche
- 183
- Kippabschnitt
- 2
- Leiter
- 20
- Leiterende
- B
- Betätigungsrichtung
- E
- Steckrichtung
- V
- Kipprichtung
- X, Y
- Raumrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008039232 A1 [0005]
- DE 202014102521 U1 [0006]
