EP3446365B1 - Elektrische anschlussklemme und verfahren - Google Patents

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EP3446365B1
EP3446365B1 EP17714484.7A EP17714484A EP3446365B1 EP 3446365 B1 EP3446365 B1 EP 3446365B1 EP 17714484 A EP17714484 A EP 17714484A EP 3446365 B1 EP3446365 B1 EP 3446365B1
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EP
European Patent Office
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connection terminal
clamping
terminal according
open position
control curve
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Active
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EP17714484.7A
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EP3446365A1 (de
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Jochen Mestars
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R4/48Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
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    • H01R4/48275Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end with an opening in the housing for insertion of a release tool
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    • H01R4/4819Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end the spring shape allowing insertion of the conductor end when the spring is unbiased
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    • HELECTRICITY
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    • H01R4/4809Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/4828Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing
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    • H01R4/52Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw which is spring loaded
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    • H01R4/58Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/64Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail

Definitions

  • the present invention relates to a connecting terminal for connecting at least one electrical conductor, comprising a clamping element arranged pivotably about an axis between an open position and a clamping position on a receiving element, the clamping element forming a clamping point for the electrical conductor with a contact element, and one for receiving a Operating tool set-up operating arm, wherein a first free leg of the operating arm is pivotally arranged on the clamping element at a distance from its axis, so that the clamping element can be moved from the open position to the clamping position and vice versa by pivoting the operating arm by means of the operating tool. Furthermore, the invention relates to a method for connecting at least one electrical conductor to a connection terminal.
  • Such a terminal is, for example, from the document DE 10 2013 108 116 A1 known from the house of the applicant.
  • an actuating arm which is movably mounted via a link guide, is moved via an actuating tool in order to close or open a clamping point,
  • connection terminals have the disadvantage that they generally comprise a large number of movable individual parts, which require complex and thus cost-intensive production. It is therefore an object of the present invention to propose a connection terminal whose manufacturing complexity is as low as possible, but at the same time is simple and convenient to use and which ensures a reliable connection with an electrical conductor inserted into the connection terminal. Furthermore, the task is to propose a corresponding method for connecting an electrical conductor.
  • the object is achieved by an arrangement with the features mentioned in the introduction in that a second free leg of the actuating arm is guided so as to be movable over at least one control cam. This offers the advantage that a reliable clamping effect is achieved when using a minimal number of individual parts.
  • the control curve is designed and set up such that the second leg of the actuating arm automatically in the closed position, ie in the Clamped position.
  • the connecting terminal according to the invention thus remains in the clamping position independently, without external force being exerted by the actuating tool. Only by swiveling the actuating arm by means of the actuating tool is the second leg guided over the control curve.
  • the connecting terminal according to the invention can be set up and designed to be convertible from the clamping position into the open position and vice versa.
  • the control curve or guide curve and the second leg form a self-locking mechanical system in the clamping position.
  • An expedient embodiment of the invention is characterized in that the at least one control curve is formed by the receiving element.
  • the control curve is an integral part of the receiving element. In this way, the manufacturing effort is reduced even further.
  • the receiving element is set up on the one hand to hold other parts, such as the clamping element, and on the other hand serves as a cam control for movably guiding the second leg of the actuating arm.
  • a preferred development of the invention is characterized in that the receiving element is at least essentially U-shaped, with one side surface in each case comprising the respective control curve.
  • the two side parts each form side walls, which form a receiving space for the electrical conductor inserted into the clamping point.
  • each of the side surfaces forms one of the control cams, which preferably have the same contour.
  • the axis, about which the clamping element is arranged pivotably is supported on both sides on the side surfaces.
  • the second leg of both of the control cams is movably guided. It is therefore advantageously possible to conveniently insert the electrical conductor into the receiving space by swiveling it in.
  • the at least one control curve has a continuous course which transitions from an open position section via an elevation section to a clamp position section.
  • the aforementioned course of the control curve has the advantage that the connecting terminal according to the invention remains in the clamping position automatically.
  • the second free leg of the actuating arm is first to be moved over the cantilever section of the control curve by applying an actuating force by means of the actuating tool.
  • a transition region between the elevation section and the clamping position section is designed to fall monotonously.
  • the increase in the actuating force of the connecting terminal can be influenced during the transfer from the open position to the clamping position.
  • the force curve of the actuating force can be preset by presetting a control curve geometry.
  • the sloping transition area thus supports the transfer into the clamping position.
  • the transition region is preferably curved, but can also be designed to run linearly at least along a partial section.
  • the free second leg bears against the at least one control curve, forming a sliding guide. This means that no further components are required and the total number of individual parts required is reduced to a minimum.
  • the second leg is set up so that it rests on the at least one control curve.
  • An end region of the second free leg, with which it rests on the control cam, is preferably rounded.
  • the end region is further preferably formed by an envelope. More preferably, the second leg is selected to be at least as wide as the width of the U-shaped receiving element, so that the second leg lies on the side surfaces designed as control curves.
  • a further expedient embodiment of the invention is characterized in that the free second leg bears against the control curves of the side surface surfaces via a guide axis.
  • the leading axis offers further functional advantages.
  • the free second leg lies linearly on the control cams over the leading axis and allows precise guidance through them. Possible deformations of the free leg and / or the actuating arm due to the forces acting during the actuation process therefore have no influence on the guidance of the free leg through the control cams, so that an exact control curve guidance is guaranteed at all times.
  • the guide axis is preferably rotatably mounted on the second leg.
  • the end region of the second leg is further preferred formed by an envelope, which is set up as a receiving warehouse for the leading axis.
  • the receiving element and the contact element are integrally and electrically conductive. This results in a further reduction in the total number of components.
  • the receiving element is preferably made from one piece, for example as a stamped part.
  • the side surfaces are further preferably formed by edging.
  • the receiving element thus advantageously also forms the contact element, which together with the clamping element forms the contact point for the electrical conductor. More preferably, either soldering pins for mounting the connecting terminal according to the invention or further connecting elements are provided on the receiving element.
  • actuating arm is designed as a spring clip.
  • the spring clip is therefore in the clamping position under spring preload on the control cam. On the one hand, this ensures reliable contacting and clamping of the electrical conductor in the clamping position and, at the same time, causes it to remain in the clamping position automatically.
  • the spring preload by means of the spring clip also provides support for the automatic transfer of the second free leg from a position in which it is located in the region of the camber section to the open position section of the control curve.
  • the connecting terminal comprising a clamping element which is arranged on an accommodating element and can be pivoted about an axis between an open position and a clamping position, and wherein the clamping element with a contact element is a clamping point for the electrical conductor forms, comprising the steps: inserting the electrical conductor into the clamping point in the open position, inserting an actuating tool into an actuating arm of the connecting terminal set up for this purpose, pivoting the actuating arm by means of the actuating tool for transferring the clamping element from the open position into the clamping position by means of a first free leg of the Actuating arm, which is pivotally arranged on the clamping element at a distance from its axis, guiding a second leg of the actuating arm over at least one control curve.
  • a terminal according to the invention is shown schematically in perspective in the open position.
  • the connection terminal shown is in a position in which the terminal point 10 is open, so that a - in the Figures 4 and 5 shown - electrical conductor 11 inserted into the terminal point 10 or this can be removed again.
  • the clamping point 10 is formed by a clamping element 12 and a contact element 13.
  • the contact element 13 is preferably designed as a current bar.
  • the contact element 13 is also set up to contact further electrical assemblies.
  • the contact element 13 can be solder pins 14 for circuit board assembly or as a plug-in element for providing a releasable electrical connection to further assemblies.
  • the clamping element 12 is arranged on a receiving element 16 so as to be pivotable about an axis 15.
  • the contact element 13 is between the in Figure 1 shown open position and one in the Figure 2 shown clamped position movably. In the clamping position, the electrical conductor 11 inserted into the clamping point 10 is pressed against the contact element 13 by the clamping element 12. In this way, the electrical conductor 11 is mechanically clamped in the clamping point and secured against unwanted detachment from the clamping point 10, and at the same time an electrical contact between the electrical conductor 11 and the contact element 13 is achieved.
  • the connecting terminal according to the invention further comprises an actuating arm 17.
  • the actuating arm 17 is for receiving a - in the Figures 4 and 5 shown - actuating tool 18, for example a screwdriver, designed and set up.
  • the actuating arm 17 preferably comprises a bore 19 which is set up to receive the actuating tool 18.
  • Figure 2 shows schematically the terminal according to the invention in a perspective view in the clamping position, while in Figure 3 an intermediate position is shown.
  • a first free leg 20 of the actuating arm 17 is pivotally arranged on the clamping element 12 at a distance from its axis 15.
  • the end of the free leg 20 is preferably set up as the first tab element 21 and forms a receptacle for the axis 15 of the clamping element 12.
  • the axis 15 is further preferably arranged as a pin on the clamping element 12.
  • the axis 15 and the clamping element 12 are advantageously formed in one piece.
  • the axis 15 is guided as a separate part through a recess of the clamping element 12, which is not shown in the drawing.
  • a second free leg 22 of the actuating arm 17 is movably guided via at least one control cam 23.
  • the at least one control curve 23 is particularly preferably formed by the receiving element 16.
  • the at least one control curve 23 is an integral part of the receiving element 16 and is designed as a single part.
  • the receiving element 16 is preferably at least essentially U-shaped, ie has a U-shape or an essentially U-shaped shape.
  • the receiving element 16 has side faces 24 which are connected to one another via an intermediate base element 25.
  • the base element 25 preferably also forms the contact element 13.
  • the contact element 13 can alternatively also be arranged on the base element 25 (not shown in the drawing).
  • Each of the side surfaces 24 advantageously comprises one of the control cams 23.
  • the shape or the contour of both of the control cams are further preferably identical.
  • the at least one control curve 23 has a continuous course which transitions from an open position section 26 via an elevation section 27 into a clamping position section 28.
  • the control curve comprises a steady curve, which is roughly divided into the aforementioned sections.
  • the course of the control curve 23 in the elevation section 27 is excessive, in any case exceeds the level of the open position section 26 and of the clamp position section 28 of the control curve 23.
  • the level of the clamp position section 28 is preferably chosen to be lower than the base element, as the level of the open position section 26, in particular a transition area 29 between the elevation section 27 and the clamping position section 28 is designed to fall monotonously.
  • the free second leg 22 preferably lies against the at least one control cam 23, forming a sliding guide.
  • the end of the second free leg 22 formed as a second tab member 30.
  • the second free leg 22 bears against the control cams 23 of the side faces 24 via a guide axis (not shown in the drawing). The contact force with which the second free leg 22 presses in the direction of the control cams 23 is thus transmitted linearly to the control cams 23 by means of the guide axis.
  • the receiving element 16 and the contact element 13 are advantageously formed in one piece and are electrically conductive.
  • the receiving element 16 and the contact element 13 are made from an electrically conductive part, for example as a stamped part.
  • the actuating arm 17 is preferably designed as a spring clip. By means of the actuating arm 17 designed as a spring clip, the free second leg 22 is pulled against the at least one control cam 23 under spring preload.
  • the spring clip is preferably set up in such a way that no spring preload acts in the open position, but this increases steadily when pivoting into the clamping position. Due to the increasing spring force and the previously described control cam geometry, an independent locking is achieved in the clamping position.
  • connection terminal according to the invention described above is shown schematically in a perspective view in the open position with an inserted operating tool 18.
  • FIG. 6 A further advantageous embodiment of the invention is shown schematically in Figure 6 shown.
  • the perspective view according to Figure 6 shows a feed-through terminal 31 according to the invention.
  • the feed-through terminal 31 comprises two of the connection terminals according to the invention with the features previously described in detail.
  • the receiving element 16 of the two connection terminals is advantageously formed in one piece, so that the two connection terminals are connected to one another both mechanically and electrically.
  • connection terminal according to the invention described above and the feed-through terminal according to the invention are preferably surrounded by an insulating material housing (not shown in the drawing).
  • the respective terminal types according to the invention are further preferably designed and set up as terminal blocks.
  • the task is solved by a corresponding method.
  • the method according to the invention for connecting the electrical conductor 11 to the connection terminal according to the invention comprises the following steps.
  • the electrical conductor 11 is first inserted into the terminal point 10 of the connection terminal, which is in the open position.
  • the actuating tool 18 is then inserted into the actuating arm 17 set up for this purpose.
  • the clamping element 12 is transferred from the open position into the clamping position by the previously described interaction of the parts correspondingly arranged on the receiving element 16, such as the clamping element 12 and the actuating arm 17.
  • the second free leg 22 of the actuating arm 17 is guided over the at least one control curve 23.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussklemme zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters, umfassend ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse schwenkbar an einem Aufnahmeelement angeordnetes Klemmelement, wobei das Klemmelement mit einem Kontaktelement eine Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet, sowie ein zur Aufnahme eines Betätigungswerkzeuges eingerichteter Betätigungsarm, wobei ein erster freier Schenkel des Betätigungsarmes an dem Klemmelement von dessen Achse beabstandet schwenkbar angeordnet ist, so dass das Klemmelement durch Verschwenken des Betätigungsarmes mittels des Betätigungswerkzeuges von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters an eine Anschlussklemme.
  • Eine derartige Anschlussklemme ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2013 108 116 A1 aus dem Hause der Anmelderin bekannt. Bei der bekannten Anschlussklemme wird über ein Betätigungswerkzeug ein über eine Kulissenführung bewegbar gelagerter Betätigungsarm bewegt, um eine Klemmstelle zu schließen bzw. zu öffnen,
  • DE 10 2013 110479 A1 offenbart eine Anschlussklemme gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • Die bekannten Anschlussklemmen weisen den Nachteil auf, dass diese in der Regel eine Vielzahl an beweglichen Einzelteilen umfassen, die eine aufwändige und damit kostenintensive Fertigung bedingen.
    Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anschlussklemme vorzuschlagen, deren Fertigungskomplexität möglichst gering ist, zugleich jedoch einfach und komfortabel zu bedienen ist und eine zuverlässige Klemmverbindung mit einem in die Anschlussklemme eingeführten elektrischen Leiter gewährt. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, ein entsprechendes Verfahren zum Anschluss eines elektrischen Leiters vorzuschlagen.
    Die Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass ein zweiter freier Schenkel des Betätigungsarmes über mindestens eine Steuerkurve beweglich geführt ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei Verwendung einer minimalen Einzelteilzahl eine zuverlässige Klemmwirkung erzielt wird. Die Steuerkurve ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass der zweite Schenkel des Betätigungsarms selbsttätig in der geschlossenen Position, d.h. in der Klemmstellung, gehalten wird. Die erfindungsgemäße Anschlussklemme verharrt so - ohne äußere Krafteinwirkung mittels des Betätigungswerkzeugs - eigenständig in der Klemmstellung. Erst durch Schwenken des Betätigungsarmes mittels des Betätigungswerkzeugs wird der zweite Schenkel über die Steuerkurve geführt. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Anschlussklemme von der Klemm- in die Offenstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet und ausgebildet. Die Steuerkurve bzw. Leitkurve und der zweite Schenkel bilden ein in der Klemmstellung sich selbst verriegelndes mechanisches System. Besonders vorteilhaft sind die geringe Anzahl erforderlicher Einzelteile und die damit verbundene minimalistische Kinematik, wodurch der Fertigungsaufwand wesentlich reduziert ist.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Steuerkurve durch das Aufnahmeelement gebildet ist. Anders ausgedrückt ist die Steuerkurve integraler Bestandteil des Aufnahmeelements. Auf diese Weise wird der Fertigungsaufwand noch weiter reduziert. Das Aufnahmeelement ist einerseits eingerichtet, weitere Teile, wie beispielsweise das Klemmelement, zu halten und dient andererseits als Kurvensteuerung zur beweglichen Führung des zweiten Schenkels des Betätigungsarmes.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Aufnahmeelement zumindest im Wesentlichen u-profilförmig ausgebildet ist, wobei jeweils eine Seitenfläche die jeweilige Steuerkurve umfasst. Die beiden Seitenteile bilden so jeweils Seitenwände, die einen Aufnahmeraum für den in die Klemmstelle eingeführten elektrischen Leiter bilden. Besonders vorteilhaft ist, dass jede der Seitenflächen jeweils eine der Steuerkurven bildet, die vorzugsweise den gleichen Konturverlauf aufweisen. Auf diese Weise ist die Achse, um die das Klemmelement schwenkbar angeordnet ist, beidseitig an den Seitenflächen gelagert. Zugleich wird der zweite Schenkel beider der Steuerkurven beweglich geführt. Vorteilhafterweise ist es daher möglich, den elektrischen Leiter komfortabel durch Einschwenken in den Aufnahmeraum einzubringen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist die mindestens eine Steuerkurve einen von einem Offenstellungsabschnitt über einen Überhöhungsabschnitt in einen Klemmstellungsabschnitt übergehenden stetigen Verlauf auf. Der vorgenannte Verlauf der Steuerkurve weist den Vorteil auf, dass die erfindungsgemäße Anschlussklemme selbsttätig der Klemmstellung verharrt. Um von der Offenstellung in die Klemmstellung oder umgekehrt zu gelangen, ist der zweite freie Schenkel des Betätigungsarmes zunächst durch Aufbringen einer Betätigungskraft mittels des Betätigungswerkzeuges über den Überhöhungsabschnitt der Steuerkurve zu bewegen.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich zwischen dem Überhöhungsabschnitt und dem Klemmstellungsabschnitt monoton fallend ausgebildet ist. Dadurch kann der Anstieg der Betätigungskraft der Anschlussklemme während des Überführens von der Offenstellung in die Klemmstellung beeinflußt werden. Mit anderen Worten ist der Kraftverlauf der Betätigungskraft durch Vorgabe einer Steuerkurvengeometrie voreinstellbar eingerichtet.. Der abfallend ausgebildete Übergangsbereich unterstützt so die Überführung in die Klemmstellung. Der Übergangsbereich ist vorzugweise gekrümmt ausgebildet, kann jedoch auch zumindest entlang eines Teilabschnitts linear verlaufend ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der freie zweite Schenkel unter Bildung einer Gleitführung an der mindestens einen Steuerkurve an. So werden keine weiteren Bauteile benötigt und die Gesamtzahl der erforderlichen Einzelteile auf ein Minimum reduziert. Der zweite Schenkel ist so eingerichtet, dass dieser auf der mindestens einen Steuerkurve aufliegt. Vorzugsweise ist ein Endbereich des zweiten freien Schenkels, mit dem dieser auf der Steuerkurve aufliegt, abgerundet ausgebildet. Weiter bevorzugt wird der Endbereich durch einen Umschlag gebildet. Weiter bevorzugt ist der zweite Schenkel mindestens so breit gewählt, wie die Breite des u-profilförmigen Aufnahmeelements, so dass der zweite Schenkel jeweils auf den als Steuerkurven ausgebildeten Seitenflächen aufliegt.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der freie zweite Schenkel über eine Leitachse an den Steuerkurven der Seitenflächenflächen anliegt. Die Leitachse bietet weitere funktionstechnische Vorteile. So liegt der freie zweite Schenkel über die Leitachse linienförmig auf den Steuerkurven auf und erlaubt eine präzise Führung durch diese. Mögliche Verformungen des freien Schenkels und/oder des Betätigungsarmes aufgrund der wirkenden Kräfte während des Betätigungsvorgangs nehmen daher keinen Einfluss auf die Führung des freien Schenkels durch die Steuerkurven, so dass zu jeder Zeit eine exakte Steuerkurvenführung gewährleistet ist. Vorzugsweise ist die Leitachse an dem zweiten Schenkel drehbar gelagert. Weiter bevorzugt ist der Endbereich des zweiten Schenkels durch einen Umschlag gebildet, der als Aufnahmelager für die Leitachse eingerichtet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind das Aufnahmeelement und das Kontaktelement einstückig und elektrisch leitfähig ausgebildet. Hierdurch wird eine weitere Reduktion der Gesamtbauteilanzahl erreicht. Vorzugsweise ist das Aufnahmeelement aus einem Stück, beispielsweise als Stanzteil gefertigt. Weiter bevorzugt sind die Seitenflächen durch Aufkanten gebildet. Das Aufnahmeelement bildet so vorteilhafterweise zugleich das Kontaktelement, das zusammen mit dem Klemmelement die Kontaktstelle für den elektrischen Leiter bildet. Weiter bevorzugt sind an dem Aufnahmeelement entweder Lötpins zur Leiterplattenmontage der erfindungsgemäßen Anschlussklemme oder weitere Anschlusselemente vorgesehen.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm als Federbügel ausgebildet ist. Der Federbügel liegt daher in der Klemmstellung unter Federvorspannung an der Steuerkurve an. So wird einerseits ein zuverlässiges Kontaktieren und Klemmen des elektrischen Leiters in der Klemmstellung gewährleistet und zugleich das selbsttätige Verharren in der Klemmstellung bewirkt. Die Federvorspannung mittels des Federbügels bewirkt zudem eine Unterstützung beim selbsttätigen Überführen des zweiten freien Schenkels aus einer Position, in der dieser sich im Bereich des Überhöhungsabschnitts befindet, in den Offenstellungsabschnitt der Steuerkurve.
  • Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein entsprechendes Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen gelöst, wobei die Anschlussklemme ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse schwenkbar an einem Aufnahmeelement angeordnetes Klemmelement umfasst, und wobei das Klemmelement mit einem Kontaktelement eine Klemmstelle für den elektrischen Leiter bildet, umfassend die Schritte: Einlegen des elektrischen Leiters in die Klemmstelle in der Offenstellung, Einführen eines Betätigungswerkzeuges in einen dazu eingerichteten Betätigungsarm der Anschlussklemme, Schwenken des Betätigungsarmes mittels des Betätigungswerkzeugs zum Überführen des Klemmelements von der Offenstellung in die Klemmstellung mittels eines ersten freien Schenkels des Betätigungsarmes, der an dem Klemmelement von dessen Achse beabstandet schwenkbar angeordnet ist, Führen eines zweiten Schenkels des Betätigungsarmes über mindestens eine Steuerkurve. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich in analoger Weise zu den bereits zuvor genannten Vorteilen der erfindungsgemäßen Anschlussklemme, so dass zur Vermeidung von Wiederholung hierauf verwiesen wird.
  • Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
  • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme in einer Offenstellung,
    Fig. 2
    die in Figur 1 gezeigte Anschlussklemme in einer Klemmstellung,
    Fig. 3
    die in Figur 1 gezeigte Anschlussklemme in einer Zwischenstellung,
    Fig. 4
    die erfindungsgemäße Anschlussklemme mit eingeführtem Betätigungswerkzeug in der Offenstellung im Schnitt,
    Fig. 5
    die erfindungsgemäße Anschlussklemme mit eingeführtem Betätigungswerkzeug in der Offenstellung in perspektivischer Ansicht
    und
    Fig.6
    eine erfindungsgemäße Durchgangsklemme in perspektivischer Ansicht.
  • In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Anschlussklemme perspektivisch in der Offenstellung dargestellt. Die gezeigte Anschlussklemme befindet in einer Stellung, in der die Klemmestelle 10 geöffnet ist, so dass ein - in den Figuren 4 und 5 gezeigter - elektrischer Leiter 11 in die Klemmstelle 10 eingeführt oder dieser wieder entnommen werden kann. Die Klemmstelle 10 wird von einem Klemmelement 12 und einem Kontaktelement 13 gebildet. Das Kontaktelement 13 ist vorzugsweise als Strombalken ausgebildet. Das Kontaktelement 13 ist ferner eingerichtet, weitere elektrische Baugruppen zu kontaktieren. So kann das Kontaktelement 13 beispielsweise Lötstifte 14 zur Leiterplattenmontage oder als Steckelement zum Bereitstellen einer lösbaren elektrischen Verbindung mit weiteren Baugruppen eingerichtet sein.
  • Das Klemmelement 12 ist um eine Achse 15 schwenkbar an einem Aufnahmeelement 16 angeordnet. Das Kontaktelement 13 ist so zwischen der in Figur 1 gezeigten Offenstellung und einer in der Figur 2 gezeigten Klemmstellung bewegbar eingerichtet. In der Klemmstellung wird der in die Klemmstelle 10 eingeführte elektrische Leiter 11 durch das Klemmelement 12 gegen das Kontaktelement 13 gedrückt. Auf diese Weise wird der elektrische Leiter 11 in der Klemmstelle mechanisch verklemmt und gegen ein unerwünschtes Lösen aus der Klemmstelle 10 gesichert und zugleich ein elektrischer Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter 11 und dem Kontaktelement 13 erreicht.
  • Die erfindungsgemäße Anschlussklemme umfasst weiter einen Betätigungsarm 17. Der Betätigungsarm 17 ist zur Aufnahme eines - in den Figuren 4 und 5 gezeigten - Betätigungswerkzeuges 18, beispielsweise eines Schraubendrehers, ausgebildet und eingerichtet. Vorzugsweise umfasst der Betätigungsarm 17 hierzu eine Bohrung 19, die zur Aufnahme des Betätigungswerkzeugs 18 eingerichtet ist. Mittels des Betätigungswerkzeugs 18 kann die erfindungsgemäße Anschlussklemme von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführt werden.
  • Dieser Vorgang ist schematisch in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Figur 2 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Anschlussklemme in perspektivischer Ansicht in der Klemmstellung, während in Figur 3 eine Zwischenstellung gezeigt ist.
  • Wie insbesondere der im Schnitt in Figur 4 gezeigten Anschlussklemme zu entnehmen ist, ist ein erster freier Schenkel 20 des Betätigungsarmes 17 an dem Klemmelement 12 von dessen Achse 15 beabstandet schwenkbar angeordnet. Vorzugsweise ist das Ende des freien Schenkels 20 als erstes Laschenelement 21 eingerichtet und bildet eine Aufnahme für die Achse 15 des Klemmelements 12. Die Achse 15 ist weiter bevorzugt als Stift an dem Klemmelement 12 angeordnet. Vorteilhafterweise sind die Achse 15 und das Klemmelement 12 einstückig ausgebildet. Alternativ ist die Achse 15 als separates Teil durch eine - in der Zeichnung nicht gezeigte - Ausnehmung des Klemmelements 12 geführt. Durch Verschwenken des Betätigungsarmes 17 mittels des Betätigungswerkzeugs 18 ist das Klemmelement 12 von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet.
  • Ein zweiter freier Schenkel 22 des Betätigungsarms 17 ist über mindestens eine Steuerkurve 23 beweglich geführt. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Steuerkurve 23 durch das Aufnahmeelement 16 gebildet. Anders ausgedrückt ist die mindestens eine Steuerkurve 23 integraler Bestandteil des Aufnahmeelements 16 und als ein einziges Teil ausgeführt.
  • Das Aufnahmeelement 16 ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen u-profilförmig ausgebildet, weist also eine U-Form bzw. eine im Wesentlichen u-förmige Gestalt auf. Das Aufnahmeelement 16 weist Seitenflächen 24 auf, die über ein dazwischenliegendes Basiselement 25 miteinander verbunden sind. Vorzugsweise bildet das Basiselement 25 zugleich das Kontaktelement 13. Das Kontaktelement 13 kann jedoch alternativ auch auf dem Basiselement 25 angeordnet sein (in der Zeichnung nicht gezeigt). Jede der Seitenflächen 24 umfasst vorteilhafterweise jeweils eine der Steuerkurven 23. Der Verlauf bzw. die Kontur jeweils beider der Steuerkurven sind weiter bevorzugt identisch ausgebildet.
  • Vorteilhafterweise weist die mindestens eine Steuerkurve 23 einen von einem Offenstellungsabschnitt 26 über einen Überhöhungsabschnitt 27 in einen Klemmstellungsabschnitt 28 übergehenden stetigen Verlauf auf. Wie in der Zeichnung gezeigt umfasst die Steuerkurve einen stetigen Kurvenverlauf, der grob in die vorgenannten Abschnitte eingeteilt ist. Bezüglich des Basiselements 25 als Bezugsebene ist der Verlauf der Steuerkurve 23 in dem Überhöhungsabschnitt 27 überhöht, übersteigt also in jedem Fall das Niveau des Offenstellungsabschnitts 26 sowie des Klemmstellungsabschnitts 28 der Steuerkurve 23. Weiter bevorzugt ist das Niveau des Klemmstellungsabschnitts 28 bezüglich des Basiselements tieferliegend gewählt, als das Niveau des Offenstellungsabschnitts 26, insbesondere ist ein Übergangsbereich 29 zwischen dem Überhöhungsabschnitt 27 und dem Klemmstellungsabschnitt 28 monoton fallend ausgebildet. Mit anderen Worten wird der zweite freie Schenkel 22 beim Schwenken des Betätigungsarmes 17 mittels des Betätigungswerkzeugs 18 ausgehend von dem Offenstellungsabschnitt 26 mittels der Steuerkurve 23 über den Überhöhungsabschnitt 27 geführt, von dem aus dieser über den monoton in Richtung des Klemmstellungsabschnitts 28 fallenden Übergangsbereich 29 geführt wird.
  • Vorzugsweise liegt der freie zweite Schenkel 22 unter Bildung einer Gleitführung an der mindestens einen Steuerkurve 23 an. Beispielsweise ist das Ende des zweiten freien Schenkels 22 als zweites Laschenelement 30 ausgebildet. Alternativ liegt der zweite freie Schenkel 22 über eine - in der Zeichnung nicht gezeigte - Leitachse an den Steuerkurven 23 der Seitenflächen 24 an. Die Auflagekraft, mit der der zweite freie Schenkel 22 in Richtung der Steuerkurven 23 drückt, wird so mittels der Leitachse linienförmig auf die Steuerkurven 23 übertragen.
  • Vorteilhafterweise sind das Aufnahmeelement 16 und das Kontaktelement 13 einstückig und elektrisch leitfähig ausgebildet. Mit anderen Worten sind das Aufnahmeelement 16 und das Kontaktelement 13 aus einem elektrisch leitfähigen Teil gefertigt, beispielsweise als Stanzteil. Vorzugsweise ist der Betätigungsarm 17 als Federbügel ausgebildet. Mittels des als Federbügel ausgebildeten Betätigungsarms 17 wird der freie zweite Schenkel 22 unter Federvorspannung gegen die mindestens eine Steuerkurve 23 gezogen. Vorzugsweise ist der Federbügel derart eingerichtet, dass in der Offenstellung keine Federvorspannung wirkt, diese jedoch beim Verschwenken in die Klemmstellung stetig zunimmt. Durch die sich erhöhende Federkraft sowie die zuvor beschriebene Steuerkurvengeometrie wird ein selbstständiges Verriegeln in der Klemmstellung erreicht.
  • In der Figur 5 ist die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Anschlussklemme schematisch in perspektivischer Ansicht in der Offenstellung mit eingeführtem Betätigungswerkzeug 18 gezeigt.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist schematisch in Figur 6 gezeigt. Die perspektivische Ansicht gemäß Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Durchgangsklemme 31. Die Durchgangsklemme 31 umfasst zwei der erfindungsgemäßen Anschlussklemmen mit den zuvor im Detail beschriebenen Merkmalen. Vorteilhafterweise ist das Aufnahmeelement 16 beider Anschlussklemmen einstückig ausgebildet, so dass die beiden Anschlussklemmen sowohl mechanisch als auch elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Anschlussklemme als auch die erfindungsgemäße Durchgangsklemme sind vorzugsweise von einem - in der Zeichnung nicht gezeigten - Isolierstoffgehäuse umgegeben. Weiter bevorzugt sind die jeweiligen erfindungsgemäßen Klemmentypen als Reihenklemmen ausgebildet und eingerichtet.
  • Die Aufgabe wird durch ein entsprechendes Verfahren gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anschließen des elektrischen Leiters 11 an die erfindungsgemäße Anschlussklemme umfasst die nachstehenden Schritte. Der elektrische Leiter 11 wird zunächst in die Klemmstelle 10 der Anschlussklemme, die sich in der Offenstellung befindet, eingelegt. Anschließend wird das Betätigungswerkzeug 18 in den dazu eingerichteten Betätigungsarm 17 eingeführt. Durch Schwenken des Betätigungsarms 17 mittels des Betätigungswerkzeugs 18 wird das Klemmelement 12 durch das zuvor beschriebene Zusammenwirken der an dem Aufnahmeelement 16 entsprechend angeordneten Teile, wie Klemmelement 12 und Betätigungsarm 17, von der Offenstellung in die Klemmstellung überführt. Hierbei wird der zweite freie Schenkel 22 des Betätigungsarms 17 über die mindestens eine Steuerkurve 23 geführt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den obigen Ausführungen zur erfindungsgemäßen Anschlussklemme, auf die zur Vermeidung von Wiederholung verwiesen wird.
  • Bezugzeichenliste
  • 10
    Klemmstelle
    11
    elektrischer Leiter
    12
    Klemmelement
    13
    Kontaktelement
    14
    Lötstift
    15
    Achse
    16
    Aufnahmeelement
    17
    Betätigungsarm
    18
    Betätigungswerkzeug
    19
    Bohrung
    20
    erster freier Schenkel
    21
    erstes Laschenelement
    22
    zweiter freier Schenkel
    23
    Steuerkurve
    24
    Seitenflächen
    25
    Basiselement
    26
    Offenstellungsabschnitt
    27
    Überhöhungsabschnitt
    28
    Klemmstellungsabschnitt
    29
    Übergangsbereich
    30
    zweites Laschenelement
    31
    Durchgangsklemme

Claims (10)

  1. Anschlussklemme zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters (11), umfassend
    ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse (15) schwenkbar an einem Aufnahmeelement (16) angeordnetes Klemmelement (12), wobei das Klemmelement (12) mit einem Kontaktelement (13) eine Klemmstelle (10) für den elektrischen Leiter (11) bildet, sowie
    ein zur Aufnahme eines Betätigungswerkzeuges (18) eingerichteter Betätigungsarm (17), wobei ein erster freier Schenkel (20) des Betätigungsarms (17) an dem Klemmelement (12) von dessen Achse (15) beabstandet schwenkbar angeordnet ist, so dass das Klemmelement (12) durch Verschwenken des Betätigungsarmes (17) mittels des Betätigungswerkzeuges (18) von der Offenstellung in die Klemmstellung und umgekehrt überführbar eingerichtet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter freier Schenkel (22) des Betätigungsarmes (17) über mindestens eine Steuerkurve (23) beweglich geführt ist.
  2. Anschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Steuerkurve (23) durch das Aufnahmeelement (16) gebildet ist.
  3. Anschlussklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) zumindest im Wesentlichen u-profilförmig ausgebildet ist, wobei jeweils eine Seitenfläche (24) die jeweilige Steuerkurve (23) umfasst.
  4. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Steuerkurve (23) einen von einem Offenstellungsabschnitt (26) über einen Überhöhungsabschnitt (27) in einen Klemmstellungsabschnitt (28) übergehenden stetigen Verlauf aufweist.
  5. Anschlussklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (29) zwischen dem Überhöhungsabschnitt (27) und dem Klemmstellungsabschnitt (28) monoton fallend ausgebildet ist.
  6. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der freie zweite Schenkel (22) unter Bildung einer Gleitführung an der mindestens einen Steuerkurve (23) anliegt.
  7. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der freie zweite Schenkel (22) über eine Leitachse an den Steuerkurven (23) der Seitenflächen (24) anliegt.
  8. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) und das Kontaktelement (13) einstückig und elektrisch leitfähig ausgebildet sind.
  9. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm (17) als Federbügel ausgebildet ist.
  10. Verfahren zum Anschließen mindestens eines elektrischen Leiters (11) an einer Anschlussklemme, wobei die Anschlussklemme ein zwischen einer Offenstellung und einer Klemmstellung um eine Achse (15) schwenkbar an einem Aufnahmeelement (17) angeordnetes Klemmelement (12) umfasst, und wobei das Klemmelement (12) mit einem Kontaktelement (13) eine Klemmstelle (10) für den elektrischen Leiter (11) bildet, umfassend die Schritte:
    - Einlegen des elektrischen Leiters (11) in die Klemmstelle (10) in der Offenstellung,
    - Einführen eines Betätigungswerkzeuges (18) in einen dazu eingerichteten Betätigungsarm (17) der Anschlussklemme,
    - Schwenken des Betätigungsarms (17) mittels des Betätigungswerkzeugs (18) zum Überführen des Klemmelements (12) von der Offenstellung in die Klemmstellung mittels eines ersten freien Schenkels (20) des Betätigungsarms (17), der an dem Klemmelement (12) von dessen Achse (15) beabstandet schwenkbar angeordnet ist,
    - Führen eines zweiten freien Schenkels (22) des Betätigungsarmes (17) über mindestens eine Steuerkurve (23).
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