DE19611762A1 - Anschlußklemme, insbesondere für Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußklemme, insbesondere für Leiterplatten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 27 60 179 C2 ist eine Anschlußklemme bekannt, bei welcher in einem Klemmengehäuse ein formsteifer Anschlußkon­ takt angeordnet ist. Auf der Rückseite des Anschlußkontaktes ist eine Klemmfeder angeordnet, die einen freien Federschenkel aufweist. An seinem freien Ende ist der Federschenkel über ein Biegungsknie abgewinkelt und geht in ein Klemmende über, wel­ ches den Anschlußkontakt mit einer Klemmkante untergreift. Wird der Federschenkel niedergedrückt, so wird die Klemmkante von dem Anschlußkontakt abgehoben und ein anzuschließender Leiter kann zwischen Anschlußkontakt und Klemmkante eingeführt werden. Wird nun der Federschenkel freigegeben, so zieht er die Klemmkante gegen den Anschlußkontakt und der eingeführte Leiter wird zwischen dem Anschlußkontakt und der Klemmkante geklemmt. Das Niederdrücken des Federschenkels erfolgt mittels eines Werkzeugs, z. B. eines Schraubendrehers, der von oben durch einen Durchbruch des Gehäuses eingeführt werden kann.

Das Einführen des Werkzeugs durch den Durchbruch macht das Niederdrücken des Federschenkels mühsam. Der Federschenkel muß gleichzeitig mit dem Einführen des Leiters niedergedrückt werden. Beim Niederdrücken des Federschenkels wird auf die Anschlußklemme ein Druck senkrecht zur Ebene der Leiterplatte ausgeübt, auf welcher die Anschlußklemme sitzt. Um diesen Druck aufzunehmen, muß die Leiterplatte im Bereich der An­ schlußklemme zusätzlich abgestützt werden. Anderenfalls kann der Druck zu einem stärkeren Durchbiegen der Leiterplatte und zu einem Reißen der Leiterbahnen führen.

Aus der DE 33 02 372 C2 ist eine Weiterbildung dieser An­ schlußklemme bekannt. In dieser Weiterbildung sind Rastmittel vorgesehen, mit denen der Federschenkel oder dessen Klemmende am Gehäuse oder an dem Anschlußkontakt verrastet werden kön­ nen, wenn die Klemmkante zum Einführen des Leiters von dem Anschlußkontakt abgehoben ist. Auch hier wird zum Niederdrük­ ken des Federschenkels ein Druck senkrecht zur Ebene der Lei­ terplatte ausgeübt mit den oben genannten Nachteilen. Zum Lösen der Verrastung nach dem Einführen des Leiters ist in einer Ausführung ein zusätzlicher Hebel vorgesehen, der das Klemmende des Federschenkels aus der Verrastung heraushebt. Dieser zusätzliche Hebel macht die Anschlußklemme aufwendig. Der zusätzliche Hebel wird durch den eingeführten Leiter be­ tätigt, so daß nur Leiter einer ausreichenden Steifigkeit angeschlossen werden können. In einer anderen Ausführung er­ hält ein mit dem Gehäuse verrastender Schubhebel den Feder­ schenkel. Um die Verrastung zu lösen muß der Schubhebel unter Querverschiebung des Federschenkels verschwenkt werden.

In einer weiteren Ausführung dieser bekannten Anschlußklemme (Katalog ZK Gds/3. 91 "Anschlußklemmen für Leiterplatten" der WAGO Kontakttechnik GmbH) ist in dem Gehäuse der Anschluß­ klemme ein Betätigungsglied schwenkbar gelagert, welches mit­ tels eines Werkzeugs, z. B. eines Schraubendrehers, nieder­ gedrückt wird und dabei mit einem Vorsprung den Federschenkel in dessen Schwenkstellung drückt, um einen Leiter anzuschlie­ ßen. Der Angriffspunkt für das Werkzeug und der an der Klemm­ feder angreifende Vorsprung sind bezüglich des Schwenkpunktes auf derselben Seite des Betätigungsgliedes angeordnet. Der zum Niederdrücken des Federschenkels erforderliche Druck wirkt daher ebenfalls senkrecht auf die Leiterplatte. Ein Arretieren des Federschenkels in der niedergedrückten Stellung zum Ein­ führen des Leiters ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußklemme, insbesondere für Leiterplatten, der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß die Anschlußklemme zum Einführen des anzuschließenden Leiters ohne Druck auf die Leiterplatte in ihre Offenstellung gebracht werden kann und in dieser Offen­ stellung selbsttätig gehalten wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Anschlußklemme der eingangs ge­ nannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Anschlußklemme ist das Betätigungs­ glied als zweiarmiger Hebel ausgebildet. Dieser Hebel liegt in der Klemmstellung im wesentlichen parallel zur Einführrichtung des Leiters, d. h. bei einer üblichen Frontverdrahtung im wesentlichen parallel zur Ebene der Leiterplatte, auf welcher die Anschlußklemme sitzt. Der erste Hebelarm des Betätigungs­ gliedes dient als Eingriffsbereich für ein Werkzeug. Mittels dieses Werkzeugs wird der erste Hebelarm hochgeschwenkt, so daß der zweite Hebelarm nach unten geschwenkt wird und den Federschenkel der Klemmfeder niederdrückt. Da die auf das Betätigungsglied zum Öffnen der Anschlußklemme ausgeübte Kraft den ersten Hebelarm nach oben schwenkt, wird keine Druckkraft auf die Leiterplatte ausgeübt. Die zum Niederdrücken der Klemmfeder erforderliche Kraft stützt sich über den zweiten Hebelarm an den Schwenkpunkt des Betätigungsgliedes ab und wird in das Gehäuse eingeleitet. Durch Verschwenken des Be­ tätigungsgliedes kann somit die Klemmfeder in die Offenstel­ lung niedergedrückt werden, ohne daß eine wesentliche Kraft senkrecht auf die Leiterplatte ausgeübt wird.

Um die Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes in eine gleich­ mäßige Hubbewegung zum Niederdrücken der Klemmfeder umzuset­ zen, liegt der zweite Hebelarm mit einer Nockenkurve an der Klemmfeder an. Diese Nockenkurve ist so geformt, daß ihr Radi­ us in bezug auf den Schwenkpunkt des Betätigungsgliedes in Richtung der Verschwenkung in die Offenstellung kontinuierlich zunimmt. Das Verschwenken des Betätigungsgliedes führt auf diese Weise zu einem gleichmäßigen Niederdrücken der Klemm­ feder.

Am freien Ende des zweiten Hebelarmes ist eine Nase ausge­ bildet, die über das Biegungsknie der Klemmfeder hinwegglei­ tet, wenn das Betätigungsglied die Offenstellung erreicht hat. Der Krümmungsradius des Biegungsknies hält die Nase und damit das Betätigungsglied unter der Federwirkung der Klemmfeder selbsthemmend in der Offenstellung. Dies erleichtert die Ver­ wendung der Anschlußklemme. Sämtliche Anschlußklemmen können in die Offenstellung gebracht werden und verbleiben selbst­ hemmend in der Offenstellung. Die anzuschließenden Leiter können bequem in die Anschlußklemmen eingeführt werden. Zum Klemmen der Leiter wird dann das Betägigungsglied mittels eines Werkzeugs zurückgeschwenkt, wobei die Selbsthemmung durch das Biegungsknie der Klemmfeder überwunden wird. Sobald die Nase wieder über das Biegungsknie hinweggeschwenkt wurde, kann die Klemmfeder das Betätigungsglied in die Klemmstellung zurückschwenken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Anschlußklemme in der Klemmstellung und

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung einer Anschlußklemme in der Offenstellung.

Die Anschlußklemme weist ein Gehäuse 10 aus Kunststoff auf. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Anschlußklemmen als Einzelklemmen ausgebildet, wobei die Gehäuse 10 der einzelnen Klemmen über Zapfen 12 und korrespondierende Bohrungen 14 zu Klemmenleisten aneinander gefügt werden können. Jedes Gehäuse 10 weist eine geschlossene Seitenwand auf, die die gegenüber­ liegende offenliegende Seitenwand des anschließenden Gehäuses 10 beim Zusammensetzen der Gehäuse 10 abdeckt und verschließt. Die offene Seitenfläche des letzten Gehäuses 10 der Klemmen­ leiste wird durch eine entsprechend aufgesetzte Seitenplatte 16 verschlossen.

Das Gehäuse 10 der Anschlußklemme wird mit seiner Unterseite auf eine nicht dargestellte Leiterplatte aufgesetzt. Die zur Leiterplatte senkrechte Frontseite 18 des Gehäuses 10 ist von einer Einstecköffnung 20 durchbrochen, die zu einem inneren Aufnahmeraum des Gehäuses 10 führt. In dem Aufnahmeraum ist eine in Einsteckrichtung der Einstecköffnung 20 schräg an­ steigende Rampe 22 des Gehäuses 10 ausgebildet.

Ein Anschlußkontakt 24 ist von der Offenseite des Gehäuses 10 in den Aufnahmeraum eingesetzt. Der Anschlußkontakt 24 ist aus einem formsteifen leitenden Metall gebogen. Ein oberer Kontaktbügel 26 des Anschlußkontaktes 24 erstreckt sich in dem Aufnahmeraum oberhalb der Rampe 22 und von dieser beabstandet. Dadurch wird zwischen der Rampe 22 und dem Kontaktbügel 26 ein Einsteckraum gebildet, der sich fluchtend an die Einstecköff­ nung 20 anschließt und sich aufgrund der Neigung der Rampe 22 nach innen verengt. Der Anschlußkontakt 24 ist am hinteren Ende des Kontaktbügels 26 nach unten abgebogen und um die Rampe 22 herumgeführt. Unterhalb der Rampe 22 endet der An­ schlußkontakt 24 in einem Lötstift 28, der senkrecht nach unten aus dem Gehäuse 10 herausgeführt ist. Der von der Seite in das Gehäuse 10 eingelegte Anschlußkontakt 24 wird zwischen der Rampe 22 und der Wand des Gehäuses 10 ohne zusätzliche Befestigungsmittel fixiert gehalten. Der Lötstift 28 wird in die Leiterplatte eingesetzt und mit den Leiterbahnen verlötet.

Oberhalb des Kontaktbügels 26 des Anschlußkontaktes 24 ist ein Haltevorsprung 30 des Gehäuses 10 ausgeformt, der von der geschlossenen Seitenwand des Gehäuses 10 in dessen Innenraum vorspringt. Um den Haltevorsprung 30 ist eine Klemmfeder 32 aus Federmetall gelegt. Die Klemmfeder 32 liegt mit einem ersten Schenkel 34 zwischen dem Kontaktbügel 26 und dem Halte­ vorsprung 30 und wird dadurch ohne zusätzliche Befestigungs­ mittel in dem Gehäuse 10 gehalten und festgelegt. In Fortset­ zung des Schenkels 34 ist die Klemmfeder 32 U-förmig um das hintere Ende des Haltevorsprungs 30 gebogen. Oberhalb des Haltevorsprungs 30 ist somit ein frei federnder Federschenkel 36 der Klemmfeder 32 gebildet. Das vordere Ende des Feder­ schenkels 36 ist im wesentlichen rechtwinklig nach unten abge­ bogen, so daß ein Klemmende 38 gebildet wird. Der Übergang des Federschenkels 36 in das Klemmende 38 wird durch ein kreisbo­ genförmig um das vordere Ende des Haltevorsprungs 30 geführtes Biegungsknie 40 gebildet. Das Klemmende 38 führt in dem Auf­ nahmeraum des Gehäuses 10 hinter dessen Frontseite 18 nach unten. Das Klemmende 38 weist einen Durchbruch 42 auf, durch welchen das vordere Ende des Kontaktbügels 26 des Anschluß­ kontaktes 24 hindurchgreift.

Wird der Federschenkel 36 der Klemmfeder 32 gegen seine Feder­ kraft nach unten gedrückt, so daß er an der Oberseite des Haltevorsprungs 30 zur Anlage kommt, so wird das untere freie Ende des Klemmendes 38 nach unten in eine Aufnahme zwischen der Frontseite 18 und der Rampe 22 gedrückt. Der Durchbruch 42 des Klemmendes 38 fluchtet mit der Einstecköffnung 20 des Gehäuses 10. Der Kontaktbügel 26 des Anschlußkontaktes 24 befindet sich in Anlage am oberen Rand des Durchbruches 42. Ein elektrischer Leiter 44 kann mit seiner abisolierten Ader in die Einstecköffnung 20 eingeführt werden, tritt durch den Durchbruch 42 hindurch und gelangt in den Einsteckraum zwi­ schen der Rampe 22 und dem Kontaktbügel 26. Diese Stellung ist in Fig. 2 gezeigt. Ist die Ader des Leiters 44 eingeführt, bis sie am hinteren Ende der Rampe gegen den Anschlußkontakt 24 anstößt, so wird der Federschenkel 36 freigegeben. Aufgrund seiner Elastizität schwenkt der Federschenkel 36 von dem Hal­ tevorsprung 30 weg nach oben. Dadurch wird das Klemmende 38 nach oben gezogen und nimmt dabei die den Durchbruch des Klemmendes 38 durchsetzende Ader des Leiters 44 mit. Die Ader wird dadurch unter der Federkraft des Federschenkels 36 zwi­ schen dem Kontaktbügel 26 des Anschlußkontaktes 24 und der unteren Klemmkante des Durchbruchs 42 geklemmt. Diese Stellung der Klemmfeder 32 ist in Fig. 1 gezeigt. Auf diese Weise wird der Leiter 44 zuverlässig mit dem Anschlußkontakt 24 in lei­ tende Berührung gebracht und gehalten.

Zur Betätigung der Klemmfeder 32 ist oberhalb des Haltevor­ sprungs 30 ein Betätigungsglied 46 in dem Gehäuse 10 gelagert. Das ebenfalls aus Kunststoff bestehende Betätigungsglied 46 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet und um einen an dem Gehäuse 10 angeformten Lagerzapfen 48 in einer zu den Seiten­ flächen des Gehäuses 10 parallelen Ebene schwenkbar. Ein er­ ster Hebelarm 50 des Betätigungsgliedes 46 ist von dem Lager­ zapfen 48 gegen einen Durchbruch des Gehäuses 10 gerichtet, der in der Frontseite 18 und der Oberseite des Gehäuses 10 ausgebildet ist. Durch diesen Durchbruch ist der erste Hebel­ arm 50 des Betätigungsgliedes 46 von außen zugänglich. In der freien Endfläche des ersten Hebelarmes 50 ist eine Eingriffs­ vertiefung 52 ausgeformt, in welche ein geeignetes Werkzeug, z. B. ein Schraubendreher 54 eingesteckt werden kann. Mit Hilfe des eingesteckten Schraubendrehers 54 kann das Betäti­ gungsglied um etwa 90° geschwenkt werden zwischen einer in Fig. 1 gezeigten Klemmstellung und einer in Fig. 2 gezeigten Offenstellung. In der Klemmstellung liegt das Betätigungsglied 46 im wesentlichen waagerecht und parallel zur Ebene der Lei­ terplatte, während in der Offenstellung das Betätigungsglied 46 im wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte steht.

Der zweite Hebelarm 56 des Betätigungsgliedes 46 weist an seiner Unterseite eine Nockenkurve 58 auf, die so geformt ist, daß ihr Radius bezogen auf den Lagerzapfen 48 gegen das freie Ende des zweiten Hebelarmes 56 hin stetig zunimmt. Der Feder­ schenkel 36 der Klemmfeder 32 liegt mit seinem in das Bie­ gungsknie 40 übergehenden Endbereich unter der Wirkung seiner Federkraft an der Nockenkurve 58 des zweiten Hebelarmes 56 an. An dem freien Ende des zweiten Hebelarmes 56 geht die Nocken­ kurve 58 in eine Nase 60 über.

In der in Fig. 1 gezeigten Klemmstellung liegt der Feder­ schenkel 36 in dem Bereich der Nockenkurve 58 mit dem klein­ sten Radius an. Dementsprechend kann sich der Federschenkel 36 unter seiner Federkraft nach oben bewegen, bis die untere Klemmkante des Durchbruches 42 des Klemmendes 38 an dem Kon­ taktbügel 26 des Anschlußkontaktes 24 anschlägt. Wird das Betätigungsglied 46 nach oben geschwenkt, wie in Fig. 1 durch den Pfeil angedeutet ist, so läuft die Nockenkurve 58 an dem Federschenkel 36 entlang und drückt diesen zunehmend nach unten. In der in Fig. 2 gezeigten Endstellung, in welcher der Federschenkel 36 vollständig nach unten gedrückt ist, schiebt sich dabei die Nase 60 des zweiten Hebelarmes 56 nach vorn über das Biegungsknie 40. Der Federschenkel 36, der aufgrund seiner Federkraft nach oben gegen den zweiten Hebelarm 56 drückt, drückt in dieser Stellung aufgrund der Biegung des Biegungsknies 40 die Nase 60 nach vorn, so daß das Betäti­ gungsglied 46 selbsthemmend in dieser in Fig. 2 gezeigten Offenstellung gehalten wird. Die Anschlußklemme kann somit ohne zusätzliche Hilfsmittel in der Offenstellung bleiben, bis der anzuschließende Leiter 44 eingeführt ist. Soll ein einge­ führter Leiter 44 geklemmt werden, so wird mit dem Schrauben­ dreher 54 in die Eingriffsvertiefung 52 des Betätigungsgliedes 46 eingegriffen und das Betätigungsglied 46 entgegen der Pfeilrichtung in Fig. 1 nach vorn geschwenkt. Dabei muß die Nase 60 zunächst den Federschenkel 36 etwas niederdrücken, um aus der selbsthemmenden Rastposition zu kommen. Beim weiteren Verschwenken des Betätigungsgliedes 46 kann der Federschenkel 36 der Nockenkurve 58 folgen und sich unter seiner Federwir­ kung nach oben in die in Fig. 1 gezeigte Klemmstellung bewe­ gen.

Bei der Betätigung der Anschlußklemme wird keine Kraft auf die Leiterplatte ausgeübt, auf der die Anschlußklemme sitzt. Zum Niederdrücken des Federschenkels 36 der Klemmfeder 32 wird der erste Hebelarm 50 des Betätigungsgliedes 46 nach oben geschwenkt, so daß kein nach unten gegen die Leiterplatte gerichteter Druck über den Lagerzapfen 48 des Betätigungs­ gliedes 46 auf das Gehäuse übertragen wird. Die den Feder­ schenkel 36 gegen dessen Federwirkung nach unten drückende Kraft wird über den zweiten Hebelarm 56 und den Lagerzapfen 48 in das Gehäuse 10 eingeleitet, so daß das Niederdrücken des Federschenkels 36 ohne eine Krafteinwirkung auf die Leiter­ platte erfolgt.

Bezugszeichenliste

10 Gehäuse
12 Zapfen
14 Bohrungen
16 Seitenplatte
18 Frontseite
20 Einstecköffnung
22 Rampe
24 Anschlußkontakt
26 Kontaktbügel
28 Lötstift
30 Haltevorsprung
32 Klemmfeder
34 1. Schenkel
36 Federschenkel
38 Klemmende
40 Biegungsknie
42 Durchbruch
44 Leiter
46 Betätigungsglied
48 Lagerzapfen
50 1. Hebelarm
52 Eingriffsvertiefung
54 Schraubendreher
56 2. Hebelarm
58 Nockenkurve
60 Nase

Claims (7)

1. Anschlußklemme, insbesondere für Leiterplatten mit einem isolierenden Gehäuse, mit einem in dem Gehäuse festliegend angeordneten Anschlußkontakt, mit einer Einstecköffnung des Gehäuses zum Einführen eines Leiters unter den Anschlußkon­ takt, mit einer Klemmfeder, die auf der Rückseite des An­ schlußkontaktes angeordnet ist und einen freien Federschenkel aufweist, wobei der Federschenkel über ein Biegungsknie in ein Klemmende übergeht, welches den Anschlußkontakt mit einer Klemmkante untergreift, und mit einem schwenkbar in dem Gehäu­ se gelagerten, an dem Federschenkel der Klemmfeder angreifen­ den Betätigungsglied, welches in der Klemmstellung den Feder­ schenkel freigibt, so daß dessen Klemmende mit seiner Klemm­ kante den in die Einstecköffnung eingeführten Leiter gegen den Anschlußkontakt zieht, und in der Offenstellung den Feder­ schenkel niederdrückt, so daß zum Einführen des Leiters die Klemmkante von dem Anschlußkontakt abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (46) ein zweiarmiger Hebel ist, der in der Klemmstellung im wesentlichen parallel zur Einführrichtung des Leiters (44) liegt, daß der erste Hebelarm (50) des Betätigungsgliedes (46) an seinem freien Ende einen von außen zugänglichen Eingriffsbereich für ein Werkzeug (54) aufweist, um das Betätigungsglied (46) in die Offenstellung zu schwenken, daß der zweite Hebelarm (56) mit einer gegen sein freies Ende hin in bezug auf den Schwenkpunkt (48) radial ansteigenden Nockenkurve (58) an dem Federschenkel (36) der Klemmfeder (32) anliegt und daß der zweite Hebelarm (56) an seinem freien Ende eine Nase (60) aufweist, die in der Offenstellung so weit über das Biegungsknie (40) hinwegge­ schwenkt ist, daß das Betätigungsglied (46) in der Offenstel­ lung selbsthemmend gehalten wird.

2. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsbereich des ersten Hebelarmes (50) durch eine Eingriffsvertiefung (52) gebildet ist, die in der freien End­ fläche des ersten Hebelarmes (15) ausgebildet ist.

3. Anschlußklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Anschlußkontakt (24), die Klemmfeder (32) und das Betätigungsglied (46) ohne zusätzliche Befestigungsmittel seitlich in das Gehäuse (10) der Anschlußklemme eingesetzt sind.

4. Anschlußklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkontakt (24) einen Kontaktbügel (26) aufweist, der zusammen mit einer Rampe (22) einen Einsteckraum für den Lei­ ter (44) bildet, und daß der Anschlußkontakt (24) zwischen der Rampe (22) und dem Gehäuse (10) festgelegt ist.

5. Anschlußklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfeder (32) um einen Haltevorsprung (30) des Gehäuses (10) gelegt ist und mit einem ersten Schenkel (34) zwischen dem Haltevorsprung (30) und dem Anschlußkontakt (24) festge­ legt ist.

6. Anschlußklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (46) auf einen an dem Gehäuse (10) ange­ formten Lagerzapfen (48) aufgesetzt ist.

7. Anschlußklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) der Anschluß­ klemme in der Weise auf eine Leiterplatte aufsetzbar ist, daß ein Leiter (44) parallel zur Ebene der Leiterplatte durch die Frontseite (18) des Gehäuses (10) einführbar ist, und daß das Betätigungsglied (46) in der Klemmstellung im wesentlichen parallel und in der Offenstellung im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Leiterplatte verläuft.