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Die Erfindung betrifft Anschlussklemme zum Anschließen eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Anschlussklemme umfasst ein Gehäuse, einen im Gehäuse angeordneten Strombalken, eine im Gehäuse angeordnete Klemmfeder mit einem Klemmschenkel zum Klemmen des anzuschließenden Leiters gegen den Strombalken in einer Klemmstellung und ein verschiebbar im Gehäuse gelagertes Betätigungselement, mittels welchem der Klemmschenkel von der Klemmstellung in eine Offenstellung überführbar ist, wobei der Klemmschenkel eine mit einer Druckfläche des Betätigungselements zusammenwirkende Gleitkufe aufweist.
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Eine solche Anschlussklemme ist in der
DE 10 2019 106 350 A1 beschrieben. Diese Anschlussklemme weist gegenüber vorbekannten Anschlussklemmen eine verbesserte Handhabbarkeit auf.
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Generell besteht bei Anschlussklemmen zum Anschließen von elektrischen Leitern der Bedarf einer intuitiven und einfachen Bedienung, um Anschlussfehler zu vermeiden und einen schnellen Anschluss zu ermöglichen. Da derartige Anschlussklemmen häufig in Form von Reihenklemmen ausgebildet werden, von denen eine Vielzahl nebeneinander montiert und angeschlossen werden, hat eine Verbesserung der Handhabbarkeit der Anschlussklemme besonderes Gewicht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anschlussklemme mit einer verbesserten Handhabbarkeit zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach ist vorgesehen, dass die Druckfläche einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, die über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, welcher eine größere Krümmung aufweist als der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt, wobei die Gleitkufe dazu eingerichtet ist, beim Überführen von der Klemmstellung in die Offenstellung über den ersten Abschnitt, den Verbindungsabschnitt und den zweiten Abschnitt zu gleiten.
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Hierdurch wird ermöglicht, dass bei der Betätigung des Betätigungselements eine entlang des Betätigungsweges nicht stetig größer werdende Kraft aufzuwenden ist, sondern nach einem anfänglichen Teilabschnitt des Betätigungsweges eine weitere Betätigung haptisch erleichtert ist, bis z.B. ein Anschlag erreicht wird. Hierdurch ist für einen Benutzer wesentlich leichter zu erkennen, wann das Betätigungselement weit genug verschoben ist, oder ob eine weitere Verschiebung nötig ist, um die Offenstellung zu erreichen. Insbesondere bei Varianten der Anschlussklemme für vergleichsweise große Leiterquerschnitte kommt dies besonders zum Tragen. Somit wird eine Anschlussklemme bereitgestellt, die eine deutlich verbesserte Handhabbarkeit ermöglicht.
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Der erste Abschnitt wird insbesondere durch einen ersten Flächenabschnitt gebildet, der zweite Abschnitt durch einen zweiten Flächenabschnitt und der Verbindungsabschnitt durch einen dritten Flächenabschnitt. Der erste Flächenabschnitt grenzt dann z.B. direkt an den dritten Flächenabschnitt an; der dritte Flächenabschnitt grenzt z.B. direkt an den zweiten Flächenabschnitt an. Der dritte Flächenabschnitt liegt z.B. zwischen dem ersten und dem zweiten Flächenabschnitt. Die Gleitkufe gleitet beim Überführen des Klemmschenkels von der Klemmstellung in die Offenstellung ausgehend vom ersten Abschnitt über den Verbindungsabschnitt in den zweiten Abschnitt. Somit gleitet die Gleitkufe beim Überführen des Klemmschenkels von der Klemmstellung in die Offenstellung entlang des ersten Abschnitts, entlang des Verbindungsabschnitts und entlang des zweiten Abschnitts.
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In der Offenstellung des Klemmschenkels ist ein elektrischer Leiter in einen zwischen dem Klemmschenkel und dem Strombalken ausgebildeter Leiteranschlussraum einführbar und/oder daraus entnehmbar, insbesondere zerstörungsfrei.
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Der Verbindungsabschnitt der Druckfläche weist z.B. eine konvexe Krümmung auf. Das ermöglicht eine besonders deutliche haptische Unterscheidung zwischen der Öffnungsbewegung von der Klemmstellung in die Offenstellung und dem Erreichen eines Anschlags in der Offenstellung.
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Optional weist der erste Abschnitt der Druckfläche eine konkave Krümmung auf. Das ermöglicht z.B. ein leichtgängiges Einleiten der Öffnungsbewegung. Optional nimmt die konkave Krümmung des ersten Abschnitts zum Verbindungsabschnitt hin ab, z.B. schrittweise oder kontinuierlich.
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Ebenfalls optional weist der zweite Abschnitt der Druckfläche eine ebene Fläche auf. Beispielsweise ist der gesamte zweite Abschnitt, oder zumindest ein überwiegender Teil davon, eben ausgebildet.
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Die Druckfläche kann ferner einen (zusätzlichen) Vorsprung aufweisen. An dem Vorsprung liegt optional die Gleitkufe in zumindest einer Stellung an, z.B. in der Klemmstellung des Klemmschenkels. Der Vorsprung wird zum Beispiel durch einen konvexen Flächenabschnitt ausgebildet. Hierdurch kann eine klar definierte Position des Betätigungselements in der Klemmstellung vorgegeben werden, und bei einer Betätigung des Betätigungselements aus der Klemmstellung heraus eine leichte Einleitung der Verschiebebewegung ermöglichen.
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Gemäß einer optionalen Ausgestaltung ist der erste Abschnitt der Druckfläche zwischen dem Vorsprung und dem Verbindungsabschnitt angeordnet. Die Gleitkufe gleitet somit bei einer Überführung des Klemmschenkels von der Klemmstellung in die Offenstellung ausgehend vom Vorsprung über den ersten Abschnitt in den Verbindungsabschnitt.
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Beispielsweise bilden der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und der Verbindungsabschnitt der Druckfläche gemeinsam zwei Stufen ausbilden. Das erlaubt eine zweistufige Haptik bei der Öffnungsbewegung, was es ermöglicht, besonders deutlich die Öffnungsbewegung vom Erreichen eines Anschlags zu unterscheiden.
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Optional umfasst der Klemmschenkel eine zweite Gleitkufe und das Betätigungselement eine zweite Druckfläche, wobei die zweite Gleitkufe dazu eingerichtet ist, beim Überführen von der Klemmstellung in die Offenstellung entlang der zweiten Druckfläche des Betätigungselements zu gleiten. Das ermöglicht eine ausgeglichene Kraftverteilung. Beispielsweise sind die erstgenannte Druckfläche und die zweite Druckfläche gleich ausgebildet, insbesondere geformt.
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Optional weist das Betätigungselement zwei Betätigungsarme auf, an welchen jeweils eine der Druckflächen ausgebildet ist. Dabei kann zwischen den Betätigungsarmen eine Aufnahme ausgebildet sein. Beispielsweise ist der Strombalken durch die Aufnahme geführt und/oder der anzuschließende Leiter ist in die Aufnahme einführbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement eine Anschlagfläche aufweist, die z.B. in der Offenstellung an einen Gegenanschlag anschlägt. Beispielsweise schlägt die Anschlagfläche in der Offenstellung an den Strombalken an. Die Anschlagfläche ist z.B. zwischen den beiden Betätigungsarmen ausgebildet. Dies ermöglicht einen besonders robusten Anschlag.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1A-1C Ansichten einer Anschlussklemme, wobei ein Klemmschenkel einer Klemmfeder der Anschlussklemme in einer Klemmstellung gezeigt ist;
- 2A und 2B Ansichten der Anschlussklemme gemäß 1A-1C, wobei der Klemmschenkel in einer Offenstellung gezeigt ist;
- 3 eine Ansicht eines Gehäuses der Anschlussklemme gemäß 1A-2B;
- 4A und 4B Ansichten eines Betätigungselements der Anschlussklemme gemäß 1A-2B;
- 5 eine Ansicht eines Strombalkens der der Anschlussklemme gemäß 1A-2B;
- 6 eine Ansicht der Klemmfeder der Anschlussklemme gemäß 1A-2B; und
- 7 ein Kraft-Weg-Diagramm der der Anschlussklemme gemäß 1A-2B.
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1A-2B zeigen eine Anschlussklemme 1 zum Anschließen eines elektrischen Leiters 2, wie er beispielsweise in 2B gezeigt ist.
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Die Anschlussklemme 1 weist ein Gehäuse 10 auf, welches als Isolierstoffgehäuse ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 10 weist einen Innenraum auf. Ferner weist das Gehäuse 10 eine Leitereinführöffnung 11 auf (siehe z.B. 1B und 2B, sowie die das Gehäuse 10 separat darstellende 3), über welche der anzuschließende Leiter 2 in den Innenraum des Gehäuses 10 eingeführt werden kann. In dem Gehäuse 10 sind ein Strombalken 12, eine Klemmfeder 13 und ein Betätigungselement 14 zum Betätigen der Klemmfeder 13 angeordnet.
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Der Strombalken 12 ist z.B. mit einer externen Komponente elektrisch verbunden oder daran anschließbar. Ein Prüfabgriff 121 des in 5 separat dargestellten Strombalkens 12 ist durch eine Öffnung im Gehäuse 10 elektrisch kontaktierbar. Der Strombalken 12 umfasst zwei senkrecht zueinander verlaufende Teilabschnitte.
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Mittels der Klemmfeder 13 ist ein anzuschließender elektrischer Leiter 2 im Inneren des Gehäuses 10 festklemmbar.
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Zwischen dem Strombalken 12 und der Klemmfeder 13 ist ein Leitanschlussraum 15 ausgebildet, innerhalb welchem ein elektrisches Anschließen und damit ein Anklemmen des Leiters 2 erfolgt.
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Die Klemmfeder 13 ist als Schenkelfeder ausgebildet. Sie weist einen Halteschenkel 134, einen Klemmschenkel 130 und ein zwischen dem Halteschenkel 134 und dem Klemmschenkel 130 ausgebildetes Biegegelenk 135 auf, wie insbesondere in 6 zu erkennen ist, in welcher die Klemmfeder 13 separat gezeigt ist.
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Mit dem Halteschenkel 134 ist die Klemmfeder 13 an einer vorstehenden Nase des Strombalkens 12 eingehängt. Das Biegegelenk 135 ist auf eine im Gehäuse 10 ausgebildete Halterung 101 aufgesteckt. Der Klemmschenkel 130 ist relativ zu dem Halteschenkel134 bewegbar, insbesondere verschwenkbar. Mittels des Klemmschenkels 130 kann ein Klemmen des anzuschließenden elektrischen Leiters 2 gegen den Strombalken 12 bewirkt werden.
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Das Betätigungselement 14 ist verschiebbar in dem Gehäuse 10 gelagert. Hierzu ist das Betätigungselement 14 in einem Schacht 100 des Gehäuses verschiebbar geführt. Ein Überführen des Klemmschenkels 130 der Klemmfeder 13 von einer Klemmstellung, wie sie beispielsweise in 1A-1C gezeigt ist, in eine Offenstellung, wie sie beispielsweise in 2A und 2B gezeigt ist, erfolgt mittels einer Verschiebebewegung des Betätigungselements 14. Dabei wird das Betätigungselement 14 rein linear entlang einer Betätigungsrichtung B verschoben. Die Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 14 erstreckt sich senkrecht zu einer Einführrichtung E des elektrischen Leiters 2 in das Gehäuse 10. Die Klemmfeder 13 ist in die Klemmstellung vorgespannt.
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Das Betätigungselement 14 weist (vorliegend an einer Stirnfläche) eine Betätigungsfläche 141 auf, über welche das Betätigungselement 14 beispielsweise mittels eines Werkzeugs, wie einem Schraubendreher, betätigt werden kann. Das Betätigungselement 14 kann dabei im Gehäuse 10 verschoben werden. In der Klemmstellung ist das Betätigungselement 14 so angeordnet, dass die Betätigungsfläche 141 z.B. bündig mit einer Außenfläche des Gehäuses 10 abschließt. In der Offenstellung ist die Betätigungsfläche 141 im Gehäuse 10, insbesondere tiefer im Gehäuse 10 angeordnet als in der Klemmstellung.
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Das Betätigungselement 14 weist ferner mindestens eine Druckfläche, vorliegend zwei Druckflächen 140A, 140B auf. Im gezeigten Beispiel sind die Druckflächen 140A, 140B an einem der Betätigungsfläche 141 gegenüberliegenden Ende des Betätigungselements 14 ausgebildet.
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Die Druckflächen 140A, 140B wirken mit dem Klemmschenkel 130 der Klemmfeder 13 zusammen, um eine Kraft von dem Betätigungselement 14 auf den Klemmschenkel 130 der Klemmfeder 13 zu übertragen und damit den Klemmschenkel 130 von der Klemmstellung in die Offenstellung zu überführen.
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An dem Klemmschenkel 130 ist mindestens eine Gleitkufe, sind vorliegend zwei Gleitkufen 131A, 131B ausgebildet. Die Gleitkufen 131A, 131B sind angeordnet und ausgebildet, mit jeweils einer der Druckflächen 140A, 140B des Betätigungselements 14 derart zusammenzuwirken, dass bei einer Betätigung des Betätigungselements 14 der Klemmschenkel 130 mit den Gleitkufen 131A, 131B entlang der Druckflächen 140A, 140B gleitet.
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Die beiden Druckflächen 140A, 140B verlaufen parallel zueinander, wie z.B. in 4A zu erkennen. Die beiden Gleitkufen 131A, 131B verlaufen ebenfalls parallel zueinander, wie insbesondere in 6 veranschaulicht.
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Wie insbesondere anhand der 4A und 4B zu erkennen, weisen die Druckflächen 140A, 140B jeweils einen ersten Abschnitt A1 und einen zweiten Abschnitt A2 auf. Der jeweilige erste Abschnitt A1 ist über jeweils einen Verbindungsabschnitt V mit dem zweiten Abschnitt A2 verbunden. Dabei ist vorgesehen, dass der Verbindungsabschnitt V eine größere Krümmung und/oder Steigung aufweist als der erste Abschnitt A1 und/oder der zweite Abschnitt A2. Bei jeder der Druckflächen 140A, 140B sind der erste Abschnitt A1 und der zweite Abschnitt A2 relativ zueinander gestuft. Der jeweilige erste Abschnitt A1 bildet eine erste Stufe, der jeweilige zweite Abschnitt A2 eine zweite Stufe. Am Übergang zwischen der ersten Stufe und der zweiten Stufe ist die Steigung am größten. Der jeweilige erste Abschnitt A1 ist weiter von der Betätigungsfläche 141 entfernt als der jeweilige zweite Abschnitt A2. Die Konturen der Druckflächen 140A, 140B weisen also jeweils einen Absatz zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt A1, A2 auf.
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Der erste Abschnitt A1 weist eine konkave Fläche auf, der Verbindungsabschnitt V weist eine konvexe Fläche auf und der zweite Abschnitt A2 weist eine ebene Fläche auf. Der erste Abschnitt A1, der Verbindungsabschnitt V und der zweite Abschnitt A2 sind in dieser Reihenfolge angeordnet. Der Verbindungsabschnitt V ist zwischen dem ersten Abschnitt A1 und dem zweiten Abschnitt A2 angeordnet. Am dem jeweiligen Verbindungsabschnitt V abgewandten Ende grenzt der jeweilige erste Abschnitt A1 an einen Vorsprung P an. Der Vorsprung P ist jeweils konvex. Der Vorsprung P bildet jeweils eine Ecke des Betätigungselements 14.
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Die jeweilige ebene Fläche der zweiten Abschnitte A2 ist senkrecht zur Betätigungsrichtung B ausgerichtet.
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Die beschriebene Formgebung der beiden Druckflächen 140A, 140B hat den in 7 mit einer durchgezogenen Linie gezeigten Verlauf der Kraft F gegen den Weg X zur Folge. Zunächst muss eine Minimalkraft aufgewendet werden, um das Betätigungselement 14gegen die Kraft der Klemmfeder 13 zu verlagern. Daraufhin steigt die zur weiteren Verlagerung nötige Kraft an, nimmt dann jedoch infolge der mit den zwei gestuften Abschnitten A1, A2 versehenen Druckflächen 140A, 140B wieder ab. Erst dann steigt die nötige Kraft wieder an.
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Anfangs muss also gefühlt eine relativ große Kraft aufgewendet werden, um die Klemmfeder 13 zu betätigen. Beim Übergang zwischen der ersten und der zweiten Stufe nimmt ein Benutzer einen Sprung war. Danach fühlt sich die weitere Betätigung leichter an, bis der Anschlag erreicht wird. Mit Hilfe dieser Kontur ist es für den Benutzer leichter zu erfühlen, wann der Anschlag erreicht ist.
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Bei einer Überführung von der Klemmstellung in die Offenstellung gleitet die jeweilige Gleitkufe 131A, 131B (ausgehend vom Vorsprung P) über den ersten Abschnitt A1, über den Verbindungsabschnitt V und über den zweiten Abschnitt A2.
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Die gestrichelte Linie in 7 veranschaulicht exemplarisch einen entsprechenden Verlauf mit Druckflächen ohne zwei über einen stärker gekrümmten Verbindungsabschnitt verbundene Abschnitte. Bei dem demgemäß stetig ansteigenden Kraftverlauf ist das Erreichen des Anschlags wesentlich schwieriger zu erkennen.
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Das Betätigungselement 14 weist zwei, vorliegend parallel zueinander verlaufende, Betätigungsarme 142A, 142B auf (siehe insbesondere 4A). An den Betätigungsarmen 142A, 142B ist jeweils eine der Druckflächen 140A, 140B ausgebildet. Die beiden Betätigungsarme 142A, 142B sind beabstandet zueinander angeordnet, so dass zwischen den beiden Betätigungsarmen 142A, 142B eine Aufnahme 144 ausgebildet ist.
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Durch die Aufnahme 144 des Betätigungselements 14 ist der Strombalken 12 geführt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Betätigungselement 14 mit der Aufnahme 144 auf den Strombalken 12 aufgesteckt. In die Aufnahme 144 ist ferner der anzuschließende elektrische Leiter 2 einführbar. Die Aufnahme 144 begrenzt den Leiteranschlussraum 15. Konkret ist der Leiteranschlussraum 15 seitlich von den beiden Betätigungsarmen 142A, 142B begrenzt. Nach oben (z.B. in Bezug auf die von oben nach unten ausgerichtete Betätigungsrichtung B) wird der Leitanschlussraum 15 von dem Strombalken 12 begrenzt. Nach unten wird der Leiteranschlussraum 15 von dem Klemmschenkel 130 der Klemmfeder 13 begrenzt.
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Das Betätigungselement 14 umfasst ferner eine Anschlagfläche 143, die mit dem Strombalken 12, der vorliegend eine Gegenanschlagfläche bereitstellt, einen Endanschlag für eine Verschiebebewegung des Betätigungselements 14 relativ zum Gehäuse 10 ausbildet. Die Anschlagfläche 143 ist zwischen den beiden Betätigungsarmen 142A, 142B ausgebildet.
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Der Klemmschenkel 17 der Klemmfeder 13 weist eine Klemmlasche 132 auf. Die Klemmlasche 132 ist zwischen den beiden Gleitkufen 131A, 131B angeordnet. An der Klemmlasche 132 ist eine Klemmkante 133 ausgebildet, mittels welcher der anzuschließende elektrische Leiter 2 gegen den Strombalken 12 klemmbar ist. Vorliegend weist der Strombalken 12 eine Kante 120 auf, gegen welche die Klemmkante 133 in der Klemmstellung anschlägt, wenn kein elektrischer Leiter 2 im Leiteranschlussraum 15 angeordnet ist.
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Die Klemmlasche 132 ist länger als die beiden Gleitkufen 131A, 131B ausgebildet, sodass die Klemmlasche 132 die beiden Gleitkufen 131A, 131B überragt. Die beiden Gleitkufen 131A, 131B sind damit von der Klemmkante 133 in Richtung des Biegegelenks 135 der Klemmfeder 13 zurückversetzt. Die Klemmlasche 132 ist im Wesentlichen gerade ausgebildet. Die beiden Gleitkufen 131A, 131B weisen jeweils eine Bogenform auf. Die Gleitkufen 131A, 131B sind jeweils in Richtung der Druckflächen 140A, 140B gewölbt ausgebildet. Die Gleitkufen 131A, 131B sind gleich ausgebildet.
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Ist ein elektrischer Leiter 2 in die Anschlussklemme 1 eingeführt und mittels der Klemmfeder 13 an den Strombalken 12 geklemmt, stehen die Gleitkufen 131A, 131B mit dem jeweiligen Vorsprung P in Berührung, und zwar vorliegend mit jeweils einem Ende der Gleitkufen 131A, 131B.
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Das Betätigungselement 14 umfasst einen (optionalen) Haken 145, der vorliegend am der Betätigungsfläche 141 gegenüberliegenden Ende des Betätigungselements 14 ausgebildet ist. Der Haken 145 umgreift eine der Gleitkufen 131A, 131B. So wird das Betätigungselement 14 mit dem Haken 145 an der Gleitkufe 141B gehalten und ist nicht im Schacht 100 in die Stellung verschiebbar, in der das Betätigungselement 14 angeordnet ist, wenn der Klemmschenkel 130 in der Klemmstellung angeordnet ist. So ist an einem ins Gehäuse 10 geschobenen Betätigungselement 14 leicht erkennbar, ob ein eingeführter elektrischer Leiter 2 ordnungsgemäß festgeklemmt ist.
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Bei der Anschlussklemme 1 handelt es sich beispielsweise um eine Reihenklemme.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anschlussklemme
- 10
- Gehäuse
- 100
- Schacht
- 101
- Halterung
- 11
- Leitereinführöffnung
- 12
- Strombalken
- 120
- Kante
- 121
- Prüfabgriff
- 13
- Klemmfeder
- 130
- Klemmschenkel
- 131A, 131B
- Gleitkufe
- 132
- Klemmlasche
- 133
- Klemmkante
- 134
- Halteschenkel
- 135
- Biegegelenk
- 14
- Betätigungselement
- 140A, 140B
- Druckfläche
- 141
- Betätigungsfläche
- 142A, 142B
- Betätigungsarm
- 143
- Anschlagfläche
- 144
- Aufnahme
- 145
- Haken
- 15
- Leiteranschlussraum
- 2
- elektrischer Leiter
- A1, A2
- Abschnitt
- B
- Betätigungsrichtung
- E
- Einführrichtung
- P
- Vorsprung
- V
- Verbindungsabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019106350 A1 [0003]
- DE 102019106351 A1 [0004]
- DE 102019106353 A1 [0004]