DE20121543U1

DE20121543U1 - Anschlussklemme

Info

Publication number: DE20121543U1
Application number: DE20121543U
Authority: DE
Original assignee: Wieland Electric GmbH
Current assignee: Wieland Electric GmbH
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2011-11-30

Description

Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg*··· · &Sgr; &idigr; ^#..&iacgr; .11 .' Seite

2 Beschreibung

3 Anschlussklemme

s Die Erfindung bezieht sich auf eine Anschlussklemme zur Kontaktierung eines

&bgr; elektrischen Leiters, mit einer Stromschiene und einer Klemmfeder mit einem eine

7 Klemmöffnung aufweisenden Klemmschenkel sowie einem der Stromschiene zu-

8 gewandten Federschenkel, zwischen dem und dem Klemmschenkel ein Federin-

9 nenraum gebildet ist.

11 Aus der deutschen Patentschrift DE 37 27 091 C1 ist eine schraubenlose An-

12 schlussklemme bekannt, die eine Stromschiene und eine aus einem federnden

13 Flachmaterial geformte und als Zugfeder ausgeführte Klemmfeder aufweist, deren &kgr; Federschenkel an der Stromschiene gehalten ist und deren Klemmschenkel eine is auch als Käfig bezeichnete Ausnehmung oder Klemmöffnung aufweist. Die

16 Stromschiene ist endseitig durch diese Klemmöffnung hindurchgeführt, so dass

&igr;? deren der Stromschiene zugewandte Klemmkante das abisolierte Kontaktende

is des elektrischen Leiters im Montagezustand gegen die Kontaktfläche der Strom-

19 schiene presst. Die Klemmkraft wird von der Klemmfeder aufgebracht, die den

20 abisolierten Leiter klemmkontaktiert.

22 Bei dieser bekannten Anschlussklemme ist die Klemmstelle für den elektrischen

23 Leiter auf der dem Federschenkel der Klemmfeder gegenüberliegenden Unter-

24 seite der Stromschiene gebildet. Dieser zusätzliche Aufnahmeraum für den elek-

25 irischen Leiter ist bei der Auslegung des Einbauraums für eine derartige Klemm-

26 feder innerhalb eines entsprechenden Klemmengehäuses zu berücksichtigen.

27 Allerdings kann dieser durch den zusätzlichen Aufnahmeraum für den elektrischen

28 Leiter erforderliche Platzbedarf eingespart werden, wenn als Aufnahmeraum für

29 den Leiter der durch die gebogene Form der Klemmfeder selbst gebildete Fede-

30 rinnenraum herangezogen wird. Ein Federkraftklemmanschluss, bei der der ein-

31 gesteckte elektrische Leiter etwa mittig im Innenraum der Klemmfeder positioniert

32 ist, ist aus der DE 198 17 925 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Anschlussklem-

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be*

PatentanwälteTergau & Pohl, Nürnberg*··· · · j '..J .11 .' Seite

&igr; me ist ein den Anlage- oder Federschenkel der Klemmfeder überragender Schie-

2 nenabschnitt der Stromschiene zum Klemmschenkel der Klemmfeder hin aufge-

3 bogen. Dabei weist dieser Schienenabschnitt der Stromschiene eine bei zusam-

4 mengedrückter Klemmfeder mit der Klemmenöffnung des Klemmenschenkels

5 fluchtenden Fensteröffnung auf, an die sich ein in den Federinnenraum eingebo-

6 gener Klemmabschnitt der Stromschiene anschließt. Die Klemmkontaktierung des

7 elektrischen Leiters erfolgt bei diesem bekannten Federkraftklemmanschluss zwi-

8 sehen einer durch die Klemmöffnung des Klemmschenkels gebildeten Klemm-

9 kante und einer über diese Klemmkante hinaus nach außen geführten Plattform

10 des Klemmabschnitt der Stromschiene. Infolge der durch diese Konstruktion be-

11 dingten Kopplung der Stromschiene mit der Klemmfeder können erhöhte mecha-

12 nische Belastungen, insbesondere in Form eines unerwünschten Drehmomentes,

13 an der Anschlussklemme auftreten.

15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in an sich bekannter Weise durch

16 Nutzung des Federinnenraums zur Leiterkontaktierung raumsparende Anschluss-

17 klemme anzugeben, die möglichst einfach aufgebaut und fertigungstechnisch be-

18 sonders günstig sowie hinsichtlich mechanischer Belastungen verbessert ist.

20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des An-

21 spruchs 1. Dazu weist die Anschlussklemme eine zu einer geschlossenen Käfig-

22 zugfeder geformte Klemmfeder auf, in deren Federinnenraum von dessen offener

23 Seitenfläche her ein Klemmabschnitt einer Stromschiene eingebogen ist, wobei

24 eine Durchgangsöffnung im Federschenkel sowie eine Klemmöffnung des

25 Klemmschenkels der Käfigzugfeder sich zumindest teilweise überlappen und

26 durch die dadurch gebildete Überlappungsöffnung der Klemmabschnitt der

27 Stromschiene aus dem Federinnenraum nach außen geführt ist.

29 In vorteilhafter Ausgestaltung ist ein zum Klemmabschnitt der Stromschiene quer

so und zur offenen Seitenfläche des Federinnenraums zumindest annähernd parallel

31 verlaufender Stützabschnitt aus der Stromschiene herausgebogen. Der Stützab-

32 schnitt verjüngt sich am dem Klemmabschnitt gegenüberliegenden Fußpunkt in

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Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg ··· · · » .·&iacgr; ,11 .* Seite

&igr; einen aus der Stromschiene etwa rechtwinklig herausgebogenen Bogenabschnitt.

2 Dieser liegt zweckmäßigerweise in einer Ausnehmung des Federschenkels der

3 Käfigzugfeder ein, so dass der Stützabschnitt die Käfigzugfeder nicht seitlich über-

4 ragt, wenn die Stromschiene und die Käfigzugfeder zu Verringerung des Platzbe-

5 darfs der Anschlussklemme hinsichtlich deren Breite die gleichen Abmessungen

6 aufweisen.

8 Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der

9 Unteransprüche. So weist die Durchführungsöffnung des Federschenkels der Kä-

10 figzugfeder vorteilhafterweise auf der der Klemmstelle gegenüberliegenden Seite

11 des Klemmabschnitts eine Anschlagkante für die Stromschiene auf. Zudem ist

12 zweckmäßigerweise durch einen sich aus der Stromschiene erhebenden Auflage-

13 noppen ein Abstützpunkt für die Käfigzugfeder über deren Federschenkel gebil-

16 Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch

&igr;? die Ausbildung der Klemmfeder als geschlossene Käfigzugfeder und durch das

18 seitliche Aufbiegen der Stromschiene einerseits diese von der eigentlichen

is Klemmfeder mechanisch entkoppelt ist und andererseits an der Klemmstelle ein

20 Kräfteausgleich erreicht wird, so dass eine Drehmomentwirkung auf die Strom-

21 schiene und damit auf die Anschlussklemme sicher vermieden ist.

23 Darüber hinaus ist der Platzbedarf der erfindungsgemäßen Anschlussklemme in-

24 nerhalb eines Klemmengehäuses gegenüber bekannten Anschlussklemmen mit

25 unterhalb der Stromschiene liegendem Aufnahmeraum für den elektrischen Leiter

26 erheblich reduziert. Zudem müssen innerhalb des Klemmengehäuses keine spe-

27 ziehen Gehäusekonturen geschaffen werden, um infolge der Leiterklemmung ver-

28 ursachte Kräfte oder Momente aufzunehmen. Dies ist sowohl konstruktiv als auch

29 fertigungstechnisch von erheblichem Vorteil.

31 Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher er-

32 läutert. Darin zeigen:

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Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg ···

Fig. 1 und 2 in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße An

schlussklemme in einer Ansicht von schräg vorn bzw. schräg hinten,

Fig. 3 die Anschlussklemme gemäß den Figuren 1 und 2 in einer

Seitenansicht,

Fig. 4 in perspektivischer Ansicht die Anschlussklemme in einem teil

weise aufgeschnittenen Klemmengehäuse, und

Fig. 5 und 6 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 4 mit geschlossener

bzw. geöffneter Anschlussklemme.

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Anschlussklemme 1 gemäß den Figuren 1 bis 3 dient zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters L (Fig. 6) und umfasst eine Stromschiene 2 und eine Klemmfeder 3. Diese aus einem federnden Flachmaterial unter Bildung eines etwa ovalen oder herzförmigen Federinnenraums 4 zu einer geschlossenen Käfigzugfeder geformte Klemmfeder 3 weist einen Klemmschenkel 3a und einen Federschenkel 3b auf. In den Federinnenraum 4 ist von einer dessen offenen Seitenfläche 5 her ein Klemmabschnitt 2a der Stromschiene 2 eingebogen. Dazu weist die etwa L-förmige Stromschiene 2 an deren unterhalb des Federschenkels 3b der Käfigzugfeder 3 liegenden und dort verlaufenden Schienenschenkel 2b seitlich einen hammerkopfartig geformten Schienenlappen 6 auf. Dieser ist zu einem parallel zur offenen Seitenfläche 5 des Federinnenraums 4 verlaufenden Stützabschnitt 6a und dem hierzu quer verlaufenden und in den Federinnenraum 4 hineinragenden Klemmabschnitt 2a sowie einem Bogenabschnitt 6b geformt. Über diesen, gegenüber dem Stützabschnitt 6a verjüngten Bogenabschnitt 6b sind der Stützabschnitt 6a und der Klemmabschnitt 2a aus dem unterhalb des Federschenkels 3b der Käfigzugfeder 3 liegenden und zu diesem etwa parallel verlaufenden Schienenschenkel 2b der Stromschiene 2 in Richtung zum Federinnenraum 4 abgebogen.

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&igr; Der Klemmschenkel 3a der Käfigzugfeder 3 weist eine Klemmöffnung 7 mit einer

2 Klemmkante 8 auf. Der Federschenkel 3b der Käfigzugfeder 3 ist derart in Rich-

3 tung des Klemmschenkels 3a nach oben abgebogen, dass sich dieser und der

4 Klemmschenkel 3a zumindest teilweise überlappen. Dabei weist der Federschen-

5 kel 3b eine Durchgangsöffnung 9 auf, die mit der Klemmöffnung 7 des Klemm-

6 schenkeis 3a unter Bildung einer Überlappungsöffnung 10 fluchtet. Die Durch-

7 gangsöffnung 9 des Federschenkels 3b ist durch eine Öffnungskante 11 begrenzt, &bgr; die auf der dem Klemmschenkel 3a zugewandten Oberseite des Klemmabschnitts

9 2a der Stromschiene 2 liegt. An der gegenüberliegenden Unterseite des Klemm-

10 abschnitts 2a liegt die Klemmkante 8 des Klemmschenkels 3a an. Dort ist zwi-

11 sehen dem Klemmabschnitt 2a und der Klemmkante 8 die Klemmstelle K der An-

12 schlussklemme 1 für den elektrischen Leiter L gebildet.

14 Wie in Figur 3 angedeutet, wirkt die Federkraft der Käfigzugfeder 3 lediglich im

is Bereich der Klemmstelle K. Dabei sind die über die Klemmkante 8 vom Klemm-

16 schenkel 3a am Klemmabschnitt 2a der Stromschiene 2 angreifende Kraftkompo-

17 nente F₁ einerseits und die über die Öffnungs- oder Anschlagkante 11 vom Feie derschenkel 3b auf den Klemmabschnitt 2a ausgeübte Kraftkomponente F2 der

19 Käfigzugfeder 3 andererseits entgegengesetzt gerichtet und betragsmäßig zumin-

20 dest annähernd gleich (gegengleich). Da die Kraftkomponenten F₁ und F₂ der Kä-

21 figzugfeder 3 in entgegengesetzte Richtungen wirken, heben sich die Federkräfte

22 im Bereich des Klemmabschnitts 2a der Stromschiene 2 praktisch auf. Aufgrund

23 dieses Kräfteausgleichs bei gleichzeitiger Klemmung des Klemmabschnitts 2a der

24 Stromschiene 2 im Bereich der Klemmstelle sind die Käfigzugfeder 3 und die

25 Stromschiene 2 mechanisch voneinander entkoppelt, so dass bei gleichzeitig zu-

26 verlässiger Klemmkontaktierung des elektrischen Leiters L kein Drehmoment auf

27 die Stromschiene 2 übertragen wird. Dies ermöglicht vorteilhafterweise praktisch

28 eine beliebige Biegungsform der Stromschiene 2 hinsichtlich deren aus einem

29 Klemmengehäuse 12 (Fig. 4) über eine entsprechende Gehäuseöffnung 13 her-

30 ausgeführten Anschlussschenkel 2c.

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*2

1 Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist im Bereich des Federschenkels 3b

2 eine Ausnehmung 14 vorgesehen, in der der Bogenabschnitt 6b des Schienen-

3 lappens 6 einliegt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Stützabschnitt 6a des

4 Schienenlappens 6 und damit der Stromschiene 2 mit der offenen Seitenfläche 5

5 des Federinnenraums 4 fluchtet, so dass die Schienenbreite b der Stromschiene

6 an die Federbreite b' der Käfigzugfeder 3 angepasst und insbesondere mit dieser

7 gleich sein kann. Dadurch wiederum sind keine zusätzlichen Ausnehmungen oder s Gehäuseinnenkonturen innerhalb des Klemmengehäuses 12 erforderlich.

10 Die Figuren 5 und 6 zeigen einen Querschnitt A-A des Klemmengehäuses 12 mit

11 einliegender Anschlussklemme 1. Das Klemmengehäuse 12 weist an dessen ei-

12 ner schmalen Gehäusestirnseite 15 zwei in den Gehäuseinnenraum 16 verlaufen-

13 de und übereinanderliegende Gehäuseöffnungen 17, 18 auf. Dabei ist die für den &mgr; freiendseitig abisolierten elektrischen Leiter L dienende untere Gehäuse- oder

is Aufnahmeöffnung 17 an die durch die Klemmkante 8 und den Klemmabschnitt 2a

16 gebildete Klemmstelle K geführt und fluchtet bei geöffneter Käfigzugfeder 3 - wie

&igr;? aus Fig. 6 ersichtlich ist - mit sowohl der Klemmenöffnung 7 des Klemmschenkels

18 3a als auch mit der Durchgangsöffnung 9 des Federschenkels 3b.

20 Die Käfigzugfeder 3 wird dabei mittels eines in die Durchgangsöffnung 18 einge-

21 führten keilförmigen Werkzeugs 19 geöffnet, indem der Klemmschenkel 3a der

22 Käfigzugfeder 3 über eine im Gehäuseinnenraum 16 beweglich angeformte Ge-

23 häusezunge 20 niedergedrückt wird. Um dabei die Käfigzugfeder 3 innerhalb des

24 Klemmengehäuses 16 in unveränderter Lageposition zu halten, stützt sich der

25 Federschenkel 3b über eine punkt- oder linienförmige Auflage an einer stegartigen

26 Gehäusekontur 21 ab. Eine weitere domartige Gehäusekontur 22 ragt im Bereich

27 zwischen dem Klemmschenkel 3a und dem Klemmabschnitt 2a in den Federin-

28 nenraum 4 hinein. Ferner ragt im Bereich zwischen dem Schienenlappen 6 und

29 dem den Klemmschenkel 3a und den Federschenkel 3b verbindenden rückwärti-

30 gen Federbogen 3c der Käfigzugfeder 3 eine an die Kontur des Federbogens 3c

31 angepasste Gehäusekontur 23 in den Federinnenraum 4 hinein.

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&igr; Zusätzlich zur Gehäusekontur 21 ragt aus dem Schienenschenkel 2b der Strom-

2 schiene 2 eine noppenartige Erhebung in Form einer Schienennoppe 24 in Rich-

3 tung des Federschenkels 3b als weitere Auflage für die Käfigzugfeder 3 empor.

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Bezugszeichenliste

1	Anschlussklemme	b	Schienenbreite
2	Stromschiene	b'	Federbreite
2a	Klemmabschnitt	Fi,2	Kraftkomponente
2b	Schienenschenkel	K	Klemmstelle
2c	Anschlussschenkel	L	elektrischer Leiter
3	Anschluss-/Käfigzugfeder
3a	Klemmschenkel
3b	Federschenkel
3c	Federbogen
4	Federinnenraum
5	Offene Seitenfläche
6	Schienenlappen
6a	Stützabschnitt
6b	Bogenabschnitt
7	Klemmöffnung
CX)	Klemmkante
9	Durchgangsöffnung
10	Überlappungsöffnung
11	Öffnungskante
12	Klemmengehäuse
13	Gehäuseöffnung
14	Ausnehmung
15	Gehäusestirnseite
16	Gehäuseinnenraum
17,18	Gehäuseöffnung
19	Betätigungswerkzeug
20	Gehäusezunge
21-23	Gehäusekontur
24	Schienennoppe

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Claims

1. Anschlussklemme (1) zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters (L), mit einer Stromschiene (2) und einer Klemmfeder (3) mit einem eine Klemmöffnung (7) aufweisenden Klemmschenkel (3a) sowie einem der Stromschiene (2) zugewandten Federschenkel (3b), zwischen dem und dem Klemmschenkel (3a) ein Federinnenraum (4) zur Aufnahme des elektrischen Leiters gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Klemmfeder (3) unter Bildung einander gegenüberliegender offener Seitenflächen (5) des Federinnenraums (4) zu einer geschlossenen Käfigzugfeder geformt ist, deren freiendseitig eine Durchführungsöffnung (9) aufweisender Federschenkel (3b) derart in Richtung des Klemmschenkels (3a) abgebogen ist, dass sich die Klemmöffnung (7) des Klemmschenkels (3a) und die Durchführungsöffnung (9) des Federschenkels (3b) zumindest teilweise überlappen und eine Überlappungsöffnung (10) bilden, und

- dass ein Klemmabschnitt (2a) der Stromschiene (2) von einer der offenen Seitenflächen (5) her in den Federinnenraum (4) eingebogen und durch die Überlappungsöffnung (10) aus dem Federinnenraum (4) nach außen geführt ist.

2. Anschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (2a) der Stromschiene (2) quer zu einem zumindest annähernd parallel zur offenen Seitenfläche (5) des Federinnenraums (4) liegenden Stützabschnitt (6a) verläuft, der auf der dem Federinnenraum (4) abgewandten Seite des Federschenkels (3b) aus der Stromschiene (2) herausgebogen ist.

3. Anschlussklemme nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch, dass der Stützabschnitt (6a) über einen gegenüber diesem verjüngten Bogenabschnitt (6b) aus der Stromschiene (2) herausgebogen ist.

4. Anschlussklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenabschnitt (6b) der Stromschiene (2) in einer Ausnehmung (14) des Federschenkels (3b) der Käfigzugfeder (3) liegt.

5. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsöffnung (9) des Federschenkels (3b) der Käfigzugfeder (3) auf der einer Klemmkante (8) der Klemmöffnung (7) gegenüberliegende Seite des Klemmabschnitts (2a) eine Anschlagkante (11) für die Stromschiene (2) bildet.

6. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (2) eine sich aus dieser erhebende Schienennoppe (24) aufweist, an der sich die Käfigzugfeder (3) über deren Federschenkel (3b) abstützt.

7. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein diese aufnehmendes Klemmengehäuse (12) mit einer mit der Durchgangsöffnung (9) fluchtenden Gehäuseöffnung (17) für den elektrischen Leiter (L), und mit mindestens einer weiteren Gehäuseöffnung (18) für ein Betätigungswerkzeug (19) zum Öffnen der Käfigzugfeder (3).

8. Anschlussklemme nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Gehäuses (12) angeformte Gehäusezunge (20), die bei eingeführtem Betätigungswerkzeug (19) zwischen diesem und dem Klemmschenkel (3a) der Käfigzugfeder (3) liegt.