DE202021101354U1

DE202021101354U1 - Leiteranschlussklemme und elektrischer Steckverbinder

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Publication number: DE202021101354U1
Application number: DE202021101354.0U
Authority: DE
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: WAGO VERWALTUNGSGESELLSCHAFT MBH, DE
Priority date: 2021-03-17
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2022-06-22
Anticipated expiration: 2031-03-18
Also published as: US12062876B2; US20220302607A1; DE102022106133A1; CN115117649A

Abstract

Leiteranschlussklemme (1) mit mehreren Federkraftklemmanschlüssen, die jeweils wenigstens eine Klemmfeder (4) aufweisen, die mit einem zugeordneten Stromschienenstück (3) eine Klemmstelle zum Anklemmen eines elektrischen Leiters bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschlussklemme (1) als manuelles Betätigungselement zum Öffnen von Klemmstellen ein um eine Drehachse (D) drehbar gelagertes Drehbetätigungselement (5) hat, das dazu eingerichtet ist, bei einer Verdrehung um einen ersten Drehwinkel mehrere oder alle Klemmfedern (4) auszulenken und hierdurch die zugeordneten Klemmstellen zu öffnen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiteranschlussklemme mit mehreren Federkraftklemmanschlüssen, die jeweils wenigstens eine Klemmfeder aufweisen, die mit einem zugeordneten Stromschienenstück eine Klemmstelle zum Anklemmen eines elektrischen Leiters bilden. Die Erfindung betrifft außerdem einen elektrischen Steckverbinder mit wenigstens einer solchen Leiteranschlussklemme.
Es ist bei solchen Leiteranschlussklemmen mit Federkraftklemmanschlüssen bekannt, für die Betätigung der Federkraftklemmanschlüsse, d. h. zum Öffnen von Klemmstellen, jeweils einen verschwenkbaren Betätigungshebel einzusetzen. Eine solche Leiteranschlussklemme ist z. B. aus der DE 10 2015 119 247 A1 bekannt. Eine solche Betätigung des Federkraftklemmanschlusses mit einem Betätigungshebel beruht auf einem Hebelprinzip. Der Betätigungshebel hat üblicherweise einen Hebelarm, an dem er manuell zu betätigen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiteranschlussklemme mit verbesserter Betätigungsmöglichkeit zum Öffnen von Klemmstellen anzugeben. Außerdem soll ein entsprechender elektrischer Steckverbinder angegeben werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Leiteranschlussklemme der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Leiteranschlussklemme als manuelles Betätigungselement zum Öffnen von Klemmstellen ein um eine Drehachse drehbar gelagertes Drehbetätigungselement hat, das dazu eingerichtet ist, bei einer Verdrehung um einen ersten Drehwinkel mehrere oder alle Klemmfedern auszulenken und hierdurch die zugeordneten Klemmstellen zu öffnen. Die erfindungsgemäße Leiteranschlussklemme weist somit ein neuartiges Betätigungsprinzip auf, bei dem vorteilhafterweise gleich mehrere Klemmstellen durch die Betätigung eines manuellen Betätigungselements geöffnet und auch wieder geschlossen werden können. Dies wird dadurch realisiert, dass das Betätigungselement als Drehbetätigungselement gestaltet ist, das um eine Drehachse drehbar gelagert ist. Im Unterschied zu einem Betätigungshebel ist das Drehbetätigungselement somit nicht als verschwenkbares Bauteil ausgebildet, sondern als rein drehbares Bauteil. Durch ein solches Drehbetätigungselement können durch eine einzige manuelle Handhabung mehrere Klemmstellen geöffnet werden, vorteilhafterweise gleichzeitig. Dabei kann an dem Drehbetätigungselement eine relativ große Handhabungsfläche für die manuelle Bedienung bereitgestellt werden, sodass es besonders vorteilhaft bei Leiteranschlussklemmen für kleine Leiterquerschnitte eingesetzt werden kann.
Die Leiteranschlussklemme kann auf diese Weise ohne Betätigungshebel zur Betätigung von Klemmstellen der Federkraftklemmanschlüsse ausgebildet sein, zumindest soweit die Federkraftklemmanschlüsse durch das Drehbetätigungselement betätigt werden können. Auf diese Weise kann die Leiteranschlussklemme relativ kompakt und kleinbauend gestaltet werden, was insbesondere für den Einsatz an einem elektrischen Steckverbinder, z. B. an einem Rundsteckverbinder, weitere Vorteile mit sich bringt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehbetätigungselement drehbar an einem ersten Gehäuseteil der Leiteranschlussklemme gelagert ist. Das Drehbetätigungselement ist dementsprechend relativ zum ersten Gehäuseteil um die Drehachse verdrehbar. Dies erlaubt eine zuverlässige Lagerung des Drehbetätigungselements mit hoher mechanischer Stabilität.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehbetätigungselement als ein zweites Gehäuseteil der Leiteranschlussklemme ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Leiteranschlussklemme mit relativ wenigen Bauteilen realisiert werden kann. Zudem ist das Drehbetätigungselement für die manuelle Betätigung gut zugänglich und kann mit vergleichbaren Dimensionen gestaltet werden wie das erste Gehäuseteil. Das Drehbetätigungselement kann als zweites Gehäuseteil weitere Funktionen eines Gehäuses einer Leiteranschlussklemme übernehmen, wie z. B. den Schutz von inneren Komponenten der Leiteranschlussklemme und deren Isolation. Vorteilhafterweise kann das zweite Gehäuseteil als ein Deckelteil des Gehäuses der Leiteranschlussklemme ausgebildet sein, das einen Innenraum des ersten Gehäuseteils zumindest teilweise abdeckt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass einige oder alle der durch das Drehbetätigungselement zu betätigenden Klemmfedern ringförmig um ein Zentrum und/oder eine Mittelachse der Leiteranschlussklemme herum angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich eine konstruktiv einfach zu realisierende Drehmechanik für die Betätigung mehrerer Klemmfedern durch das eine Drehbetätigungselement günstig realisieren. Die Klemmfedern können z. B. auf einem kreisförmigen Umfang angeordnet sein, z. B. konzentrisch zum Zentrum bzw. zur Mittelachse der Leiteranschlussklemme.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehachse durch die ringförmige Anordnung der Klemmfedern hindurch verläuft. Auf diese Weise kann der Drehbetätigungsmechanismus für die Betätigung der Klemmfedern konstruktiv einfach und damit besonders günstig gestaltet werden. Die Drehachse kann z. B. durch das Zentrum der Leiteranschlussklemme verlaufen und/oder mit der Mittelachse zusammenfallen, d. h. identisch zur Mittelachse sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehachse zumindest annähernd parallel und/oder fluchtend mit der Leitereinführrichtung einiger oder aller durch das Drehbetätigungselement zu betätigenden Klemmfedern verläuft. Hierdurch kann eine einfache Bestückung der Leiteranschlussklemme mit mehreren elektrischen Leitern ermöglicht werden. Zudem ist auch bei bereits an den Federkraftklemmanschlüssen angeschlossenen elektrischen Leitern weiterhin eine einfache manuelle Betätigung des Drehbetätigungselements möglich, die durch die angeschlossenen elektrischen Leiter nicht behindert wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die Leitereinführrichtung in einem Winkel zu der Drehachse ausgerichtet ist, derart, dass die Leitereinführrichtung in Richtung auf Klemmstelle auf die Drehachse zu gerichtet ist. Ein eingesteckter elektrischer Leiter würde sich dann in Richtung auf die Leiteranschlussklemme der Drehachse nähern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehbetätigungselement für einige oder alle durch das Drehbetätigungselement zu betätigenden Klemmfedern eine oder mehrere Leiterdurchführöffnungen zur Durchführung eines elektrischen Leiters zur jeweiligen Klemmstelle hat. Hierdurch werden ebenfalls eine einfache Bestückung der Leiteranschlussklemme mit den elektrischen Leitungen sowie eine einfache Bedienbarkeit bei angeschlossenen elektrischen Leitungen gefördert. Die Leiterdurchführöffnungen können z. B. als Langloch ausgebildet sein, z. B. als ein sich über ein Kreissegment gekrümmt erstreckendes Langloch.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die durch das Drehbetätigungselement bei einer Verdrehung um den ersten Drehwinkel betätigten Klemmfedern Kräfte auf das Drehbetätigungselement ausüben, die in einem Kräftegleichgewicht sind. Hierdurch werden das Drehbetätigungselement und dessen Lagerung gleichmäßig belastet. Der bei der Drehbetätigung auftretende Verschleiß wird minimiert. Um das Kräftegleichgewicht zu erzielen, können die Klemmfedern z. B. gleichmäßig um die Drehachse verteilt angeordnet sein. Bei einer geraden Anzahl von Klemmfedern können z. B. immer zwei Klemmfedern einander gegenüberliegend zur Drehachse angeordnet sein. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn identische Klemmfedern oder Klemmfedern mit identischer Federcharakteristik eingesetzt werden. Es ist auch möglich, Federn mit unterschiedlicher Federcharakteristik einzusetzen und diese dann in einer Weise um die Drehachse herum anzuordnen, dass dennoch das Kräftegleichgewicht erreicht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehbetätigungselement mehrere Auslenkelemente hat, durch die bei einer Verdrehung um den ersten Drehwinkel die jeweiligen Klemmfedern ausgelenkt sind. Auf diese Weise können mit einem einfach zu realisierenden Mechanismus von dem einen Drehbetätigungselement entsprechende Betätigungskräfte auf die mehreren Klemmfedern verteilt werden. Die Auslenkelemente können z. B. als Nocken ausgebildet sein. Die Auslenkelemente können eine Formgebung derart haben, dass sie in Drehrichtung, d. h. über den Drehwinkel, einen veränderlichen Abstand zur Drehachse des Drehbetätigungselements aufweisen. Die Auslenkelemente können als separate Bauteile in entsprechenden Ausnehmungen des Drehbetätigungselements gelagert sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Auslenkelement flexibel mit dem Drehbetätigungselement gekoppelt ist. Beispielsweise kann ein Auslenkelement über eine flexible Materialverbindung mit dem Drehbetätigungselement gekoppelt sein. Es ist insbesondere möglich, das Drehbetätigungselement einstückig mit einem, mehreren oder allen Auslenkelementen auszuformen, z. B. als Kunststoff-Spritzgussbauteil. Dies hat den Vorteil, dass die Auslenkelemente durch die Kopplung mit dem Drehbetätigungselement immer in einer definierten Position sind. Hierdurch wird auch die Montage der Bauteile der Leiteranschlussklemme vereinfacht. Die Auslenkelemente können nicht einzeln verloren gehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil eine Auslenkkontur zum Auslenken wenigstens eines Auslenkelements hat. Durch die Auslenkkontur kann das jeweilige Auslenkelement beispielsweise in Richtung zum Klemmschenkel der Klemmfeder durch das Drehbetätigungselement gedrückt oder gezogen werden, um auf diese Weise den Klemmschenkel auszulenken.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehbetätigungselement endlos um die Drehachse drehbar ist, insbesondere in nur einer Drehrichtung, oder einen Endanschlag zur Begrenzung der Drehbewegung hat. Ist das Drehbetätigungselement endlos drehbar, wird eine Beschädigungsgefahr der Leiteranschlussklemme durch unsachgemäßes Überdrehen des Drehbetätigungselements vermieden. Allerdings ist es für den Anwender dann nur durch haptische Sensierung schwieriger, zwischen der geöffneten und geschlossenen Stellung der Klemmstellen zu unterscheiden. Ist ein Endanschlag vorhanden, dann ist es für den Anwender einfacher, zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position rein haptisch zu unterscheiden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehbetätigungselement am Außenumfang eine Grifffläche hat, an der das Drehbetätigungselement manuell zu betätigen ist, wobei die Grifffläche sich über den gesamten Außenumfang oder einen oder mehrere Abschnitte des Außenumfangs erstreckt.
Dies hat den Vorteil, dass auch bei einer relativ kleinbauenden Leiteranschlussklemme eine verhältnismäßig große Grifffläche für die manuelle Betätigung des Drehbetätigungselements bereitgestellt werden kann. Die Grifffläche kann am Außenumfang glatt oder strukturiert sein. Beispielsweise kann am Außenumfang eine Riffelung, mehrere Nuten oder eine wellenförmige Kontur vorhanden sein. Dies erleichtert die Kraftübertragung bei der manuellen Betätigung des Drehbetätigungselements.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehbetätigungselement dazu eingerichtet ist, bei einer Verdrehung um einen zweiten Drehwinkel, der größer als der erste Drehwinkel ist, eine oder mehrere Klemmfedern auszulenken und hierdurch die zuordneten Klemmstellen zu öffnen, die bei einer Verdrehung um den ersten Drehwinkel nicht ausgelenkt sind. Dies hat den Vorteil, dass die vorhandenen Klemmfedern der Leiteranschlussklemme sozusagen gestaffelt nacheinander betätigt werden können, wodurch die maximal auftretenden Betätigungskräfte verringert werden können. Hat die Leiteranschlussklemme beispielsweise sechs Klemmfedern, so kann bei einer Verdrehung um einen ersten Drehwinkel, z. B. um 30°, eine Anordnung von zwei Klemmfedern betätigt werden, bei einem Weiterdrehen um einen zweiten Drehwinkel, z. B. weitere 30°, können zwei weitere Klemmfedern betätigt werden, und bei einem Weiterdrehen um einen dritten Drehwinkel, z. B noch einmal 30°, können die letzten drei Klemmfedern betätigt werden. Befinden sich die Klemmfedern, die bei einem bestimmten Drehwinkel betätigt werden, gleichmäßig um die Drehachse verteilt, z. B. auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse, dann kann auch das zuvor erwähnte Kräftegleichgewicht erzielt werden.
Um die bei einem bestimmten Drehwinkel ausgelenkten Klemmfedern wieder in die Ausgangsstellung zurückzuführen und dementsprechend die zugeordneten Klemmstellen zu schließen, ist es je nach Konstruktion der Betätigungsmechanik möglich, dass das Drehbetätigungselement um das gleiche Winkelmaß wie der erste Drehwinkel wieder zurückgedreht wird, d. h. in entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Es ist auch möglich, dass das Drehbetätigungselement in der gleichen Drehrichtung um einen weiteren größeren Drehwinkel als den ersten Drehwinkel weiter gedreht werden kann, um die Klemmstellen zu schließen. Bei einem endlos in einer Drehrichtung drehbaren Drehbetätigungselement können auch beide Arten des Schließens der Klemmstellen vorgesehen sein, d. h. der Anwender kann wahlweise das Drehbetätigungselement in die gleiche Drehrichtung oder in die entgegengesetzte Drehrichtung drehen wie bei der Verdrehung um den ersten Drehwinkel.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leiteranschlussklemme an einer Leitereinführseite Leitereinführöffnungen hat, durch die elektrische Leiter zu den Klemmstellen geführt werden können, wobei die Leiteranschlussklemme an einer von der Leitereinführseite abgewandten Seite Stecköffnungen hat, die zu im Gehäuse der Leiteranschlussklemme angeordneten elektrischen Steckkontakten führen. Auf diese Weise kann die Leiteranschlussklemme vorteilhaft zu einem Steckverbinder weitergebildet werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird daher auch gelöst durch einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere einen Rundsteckverbinder, der wenigstens eine Leiteranschlussklemme der zuvor beschriebenen Art hat. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter dem unbestimmten Begriff „ein“ kein Zahlwort zu verstehen. Wenn also z.B. von einem Bauteil die Rede ist, so ist dies im Sinne von „mindestens einem Bauteil“ zu interpretieren. Soweit Winkelangaben in Grad gemacht werden, beziehen sich diese auf ein Kreismaß von 360 Grad (360°).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen

1 einen elektrischen Steckverbinder mit einem Gegensteckverbinder in perspektivischer Ansicht,
2 den Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder sowie alternative Drehbetätigungselemente in perspektivischer Ansicht,
3 Teile einer Leiteranschlussklemme gemäß 1 in perspektivischer Ansicht,
4 eine Leiteranschlussklemme in Draufsicht auf die Leitereinführseite,
5 eine Schnittdarstellung durch die Leiteranschlussklemme gemäß 4,
6 die Leiteranschlussklemme gemäß 5 in einem anderen Betätigungszustand,
7 die Leiteranschlussklemme gemäß 4 im Längsschnitt,
8 eine Teildarstellung der Leiteranschlussklemme gemäß 7 in einem anderen Betätigungszustand,
9 ein Gehäuseteil mit einem weiteren Drehbetätigungselement in perspektivischer Ansicht,
10 das Drehbetätigungselement gemäß 9 in einer perspektivischen Ansicht,
11 eine Leiteranschlussklemme in Draufsicht auf die Leitereinführseite gemäß 9,
12 die Leiteranschlussklemme in der gleichen Ansicht wie 11 in einem anderen Betätigungszustand,
13 die Leiteranschlussklemme gemäß 11 im Längsschnitt,
14 die Leiteranschlussklemme gemäß 12 im Längsschnitt,
15 ein Gehäuseteil mit einem weiteren Drehbetätigungselement in perspektivischer Ansicht,
16 das Drehbetätigungselement gemäß 15 in einer perspektivischen Ansicht,
17 eine Leiteranschlussklemme in Draufsicht auf die Leitereinführseite gemäß 15,
18 die Leiteranschlussklemme gemäß 17 in einem anderen Betätigungszustand,
19 die Leiteranschlussklemme gemäß 17 in geschnittener Darstellung,
20 die Leiteranschlussklemme gemäß 19 in dem anderen Betätigungszustand,
21 eine Teilansicht der Leiteranschlussklemme gemäß 17 im Längsschnitt,
22 eine Teilansicht der Leiteranschlussklemme gemäß 18 im Längsschnitt.

Die 1 und 2 zeigen in unterschiedlichen Ansichten einen elektrischen Steckverbinder 8 und einen dem Steckverbinder 8 als Gegenstück zugeordneten Gegensteckverbinder 9. Der Steckverbinder 8 weist eine Leiteranschlussklemme 1 auf. Die Leiteranschlussklemme 1 hat ein erstes Gehäuseteil 2 und ein Drehbetätigungselement 5, das zugleich ein zweites Gehäuseteil der Leiteranschlussklemme 1 ausbildet. Das Drehbetätigungselement 5 ist um eine Drehachse D drehbar gelagert und dementsprechend gegenüber dem ersten Gehäuseteil 2 um die Drehachse D verdrehbar.
Im Inneren der Leiteranschlussklemme 1 befinden sich Federkraftklemmanschlüsse, deren Klemmstellen geöffnet oder wieder geschlossen werden können, indem das Drehbetätigungselement 5 um die Drehachse D gegenüber dem ersten Gehäuseteil 2 verdreht wird. Die Leiteranschlussklemme 1 weist eine Leitereinführseite 10 auf, an der sich Leitereinführöffnungen 20 befinden, durch die elektrische Leiter zu den Klemmstellen geführt werden können. Auf der von der Leitereinführseite 10 abgewandten Seite 80 befinden sich Stecköffnungen des Steckverbinders 8, die zu im Gehäuse des Steckverbinders 8 angeordneten elektrischen Steckkontakten führen. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Steckverbinder 8 und dementsprechend auch die Leiteranschlussklemme 1 vierpolig ausgestaltet, d. h. der Steckverbinder 8 hat vier Steckkontakte. Jedem der Steckkontakte ist ein Federkraftklemmanschluss zugeordnet.
Die 3 zeigt die Leiteranschlussklemme 1 bei abgenommenem Drehbetätigungselement 5. Erkennbar ist, dass die Leiteranschlussklemme 1 mehrere Klemmfedern 4 hat, die über einen Kreisumfang gleichmäßig verteilt um eine Mittelachse M der Leiteranschlussklemme 1 angeordnet sind. Die Mittelachse M ist dabei identisch mit der Drehachse D des Drehbetätigungselements 5. Die Leitereinführöffnungen 20 bzw. sich daran anschließende Leitereinführkanäle 27 sind zwischen den Klemmfedern 4 angeordnet.
Die 4 zeigt die Leiteranschlussklemme 1 gemäß 3 mit aufgesetztem Drehbetätigungselement 5 in einer Ansicht auf die Leitereinführseite 10. Durch das Drehbetätigungselement 5 sind die Klemmfedern 4 nun im Wesentlichen überdeckt und dementsprechend auch gegenüber der Umgebung isoliert. Man erkennt in der 4 teilweise mehrere Auslenkelemente 52. Durch die Auslenkelemente 52 werden bei einer Verdrehung des Drehbetätigungselements 5 gegenüber dem ersten Gehäuseteil 2 um einen ersten Drehwinkel, z. B. um 60°, die jeweiligen Klemmfedern 4 ausgelenkt. Auf dem Drehbetätigungselement 5 befindet sich zur Veranschaulichung der notwendigen Betätigungsbewegung eine Beschriftung, durch die die Drehrichtung für das Öffnen (open) und Schließen (close) der Klemmstellen angegeben ist.
Die 5 zeigt die Leiteranschlussklemme 1 aus den 3 und 4 in einer Schnittdarstellung mit einer Schnittebene senkrecht zur Drehachse D. Die Schnittebene ist so gewählt, dass sie durch die Auslenkelemente 52 hindurchgeht. Man erkennt, dass die jeweilige Klemmfeder 4 in diesem Betätigungszustand noch nicht ausgelenkt ist, d. h. die jeweiligen Klemmstellen sind geschlossen. Die Auslenkelemente 52 befinden sich dementsprechend in einer Winkelposition, in der sie keine oder zumindest noch keine wesentliche Kraft auf die jeweiligen Klemmfedern 4 ausüben.
Man erkennt ferner, dass das Drehbetätigungselement 5 am Außenumfang eine Grifffläche 50 hat, an der das Drehbetätigungselement manuell zu betätigen ist. Die Grifffläche ist mit Griffverbesserungselementen 53, z.B. mit Vertiefungen, strukturiert, beispielsweise mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten.
Die 6 zeigt die Leiteranschlussklemme 1 in der gleichen Schnittebene wie die 5, wobei bei der 6 nun das Drehbetätigungselement 5 um den ersten Drehwinkel im Uhrzeigersinn verdreht wurde. Dementsprechend befinden sich die Griffverbesserungselemente 53 nun an anderen Winkelpositionen. Die Auslenkelemente 52 sind nun in einen Bereich zwischen dem jeweiligen Leitereinführkanal 27 und der Klemmfeder 4 hineinbewegt. Jedes Auslenkelement 52 übt nun eine Druckkraft auf die Klemmfeder 4 aus. Dabei stützt sich das Auslenkelement 52 an dem Leitereinführkanal 27 ab. Das Auslenkelement 52 ist in der verdrehten Darstellung nach 6 elastisch nach radial außen ausgelenkt gegenüber der nicht verdrehten Stellung nach 5. Der im Bereich der Griffverbesserungselemente 53 nach innen ragende Abschnitt des Drehbetätigungselements 5 liegt nach der 6 beispielsweise an der Klemmfeder 4 seitlich an und wirkt somit als Anschlag bzw. Begrenzung der Drehbewegung des Drehbetätigungselements 5. Die Begrenzung der Drehbewegung des Drehbetätigungselements 5 kann in beide Drehrichtungen erfolgen.
Die 7 verdeutlicht den Zustand gemäß 5 im Längsschnitt, die 8 den Zustand gemäß 6 im Längsschnitt. Man erkennt, dass die Klemmfeder 4 jeweils einen Anlageschenkel 41, einen sich an den Anlageschenkel 41 anschließenden Federbogen 42 und einen sich an den Federbogen 42 anschließenden Klemmschenkel 43 hat. Der Klemmschenkel 43 liegt im in der 7 dargestellten Zustand an einem der Klemmfeder 4 zugeordneten Stromschienenstück 3 der Leiteranschlussklemme 1 an. Ein Leiterklemmbereich 30 des Stromschienenstücks 3 bildet zusammen mit dem freien Ende des Klemmschenkels 43 eine jeweilige Klemmstelle zum Anklemmen eines elektrischen Leiters. Der Anlageschenkel 41 dient zum Fixieren der Klemmfeder 4 in der Leiteranschlussklemme 1 sowie zum Aufnehmen der vom Klemmschenkel 43 übertragenen Kraft. Hierzu kann der Anlageschenkel 41 z. B. über ein endseitiges Fixierelement 40 mit einem Befestigungselement verbunden sein, z. B. mit einem Bereich des ersten Gehäuseteils 2 oder, wie hier dargestellt, mit einem mit dem Stromschienenstück 3 verbundenen Haltearm 31.
In der 7 ist die Klemmstelle geschlossen. In der 8 ist die Klemmstelle geöffnet. Man erkennt, dass das Auslenkelement 52 sich nun zwischen dem Leitereinführkanal 27 und dem Klemmschenkel 43 befindet. Hierdurch ist der Klemmschenkel 43 nach oben hin ausgelenkt, d. h. vom Leiterklemmbereich 30 des Stromschienenstücks 3 fortbewegt. In diesem Zustand kann ein elektrischer Leiter ohne Kraftaufwand an der Klemmstelle platziert werden oder ein schon angeklemmter elektrischer Leiter wieder entfernt werden.
Die 9 und 10 zeigen Details eines Drehbetätigungselements 5 in einer alternativen Gestaltung. In der 9 ist zusätzlich das erste Gehäuseteil 2 dargestellt. Das erste Gehäuseteil 2 ist in diesem Fall nicht mit einer kreisrunden Außenkontur, wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen, ausgestaltet, sondern weist eine wellenartige Außenkontur auf. Dabei ist in Bereichen mit größerer Querschnittsfläche des Gehäuseteils 2 jeweils eine Aufnahmekammer 28 für die Klemmfeder gebildet, in vertieften Bereichen 29 wird eine Griffmulde gebildet, durch die das erste Gehäuseteil 2 bei der Drehbewegung des Drehbetätigungselements 5 besser gehalten werden kann.
Das Drehbetätigungselement 5 weist in diesem Fall Leiterdurchführöffnungen 51 auf, durch die die elektrischen Leiter durch das Drehbetätigungselement 5 hindurch zur jeweiligen Klemmstelle im ersten Gehäuseteil 2 geführt werden können. Die Leiterdurchführöffnungen 51 sind als gekrümmte Langlöcher ausgebildet, durch die es ermöglicht wird, dass das Drehbetätigungselement 5 auch bei durch die Leiterdurchführöffnungen 51 hindurchgesteckten elektrischen Leitern noch in der gewünschten Weise drehbetätigt werden kann. Ein mittlerer Bereich des Drehbetätigungselements 5 ist durch eine Abdeckkappe 57 abgedeckt.
Wie die 10 verdeutlicht, befinden sich in dem Raum hinter der Abdeckkappe 57 Auslenkelemente 52, durch die bei einer Verdrehung des Drehbetätigungselements 5 um den ersten Drehwinkel die jeweiligen Klemmfedern 4 ausgelenkt werden. Die Auslenkelemente 52 sind in Form von Nocken gestaltet, die einstückig mit einem Grundkörper des Drehbetätigungselements 5 ausgebildet sind.
Am Außenumfang des Drehbetätigungselements 5 befindet sich wiederum die Grifffläche 50. Diese hat in diesem Fall Griffverbesserungselemente 53 in Form von Aufdickungen, durch die die manuell aufgebrachte Drehbetätigungskraft besser übertragen werden kann.
Die 11 zeigt eine Leiteranschlussklemme 1 mit einem Drehbetätigungselement 5, wie es zuvor anhand der 9 und 10 beschrieben wurde. Dabei ist lediglich die Abdeckkappe 57 nicht dargestellt. Erkennbar ist, dass sich im Bereich der jeweiligen Leiterdurchführöffnungen 51 die Leitereinführöffnungen 20 befinden. In der Darstellung der 11 sind die Klemmstellen geschlossen, d. h. die Klemmfedern 4 sind durch die Auslenkelemente 52 nicht betätigt. In der 12 ist das Drehbetätigungselement 5 um den ersten Drehwinkel gedreht, sodass durch die Auslenkelemente 52 wiederum die Klemmfedern 4 ausgelenkt sind und die Klemmstellen geöffnet sind.
Die 13 zeigt die Leiteranschlussklemme im Längsschnitt im Betätigungszustand der 11, die 14 zeigt die Leiteranschlussklemme im Längsschnitt im Betätigungszustand der 12. Die Klemmfedern 4 können vergleichbar gestaltet sein wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, insbesondere mit einem Anlageschenkel 41, einem Federbogen 42 und einem Klemmschenkel 43. Es kann wiederum ein Stromschienenstück 3 mit einem Leiterklemmbereich 30 zum Anklemmen eines elektrischen Leiters und einem Haltearm 31 vorhanden sein, um den Anlageschenkel 41 zu fixieren. Wie man erkennt, ist in der 14 jeweils der Klemmschenkel 43 an der Klemmfeder 4 durch das Auslenkelement 52 radial nach innen in Richtung auf die Drehachse D hin ausgelenkt und dementsprechend vom sich im radial äußeren Bereich innerhalb des ersten Gehäuseteils 2 befindlichen Stromschienenstück 3 fortbewegt. Die Klemmstelle ist dementsprechend geöffnet.
Die 15 und 16 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Drehbetätigungselements 5, wobei die 15 zusätzlich das erste Gehäuseteil 2 zeigt. Das Drehbetätigungselement 5 gemäß den 15 und 16 ist ähnlich zu der Ausführungsform der 9 und 10 gestaltet, insbesondere mit den Leiterdurchführöffnungen 51. Die an der Grifffläche 50 des Drehbetätigungselements 5 vorhandenen Griffverbesserungselemente 53 sind in diesem Fall als Vertiefungen ausgebildet, könnten aber auch ähnlich wie bei der Ausführungsform der 9 und 10 als Aufdickungen ausgebildet sein. Wie die 16 zeigt, sind die Auslenkelemente 52 in diesem Fall nicht starr an dem Drehbetätigungselement 5 angeordnet, wie bei der Ausführungsform der 9 und 10, sondern über elastische Materialbrücken 58 mit einem Grundkörper des Drehbetätigungselements 5 verbunden. Die Auslenkelemente 52 sind auf diese Weise flexibel und radial auslenkbar mit dem Drehbetätigungselement 5 gekoppelt.
Die 17 zeigt eine Leiteranschlussklemme 1 mit einem Drehbetätigungselement 5, wie es zuvor anhand der 15 und 16 beschrieben wurde. Dabei ist lediglich die Abdeckkappe 57 nicht dargestellt. Erkennbar ist, dass sich im Bereich der jeweiligen Leiterdurchführöffnungen 51 die Leitereinführöffnungen 20 befinden. In der Darstellung der 17 sind die Klemmstellen geschlossen, d. h. die Klemmfedern 4 sind durch die Auslenkelemente 52 nicht betätigt. In der 18 ist das Drehbetätigungselement 5 um den ersten Drehwinkel gedreht, sodass durch die Auslenkelemente 52 wiederum die Klemmfedern 4 ausgelenkt sind und die Klemmstellen geöffnet sind.
Die 19 und 20 verdeutlichen in Schnittdarstellungen in einer jeweiligen Schnittebene senkrecht zur Drehachse D, die durch die Auslenkelemente 52 hindurchgeht, die genauere Funktionsweise der Auslenkelemente 52. In der Darstellung der 19 sind die Klemmstellen geschlossen, in der Darstellung der 20 sind die Klemmstellen geöffnet, d. h. das Drehbetätigungselement 5 wurde um den ersten Drehwinkel gegenüber der Darstellung der 19 gedreht.
Man erkennt als zusätzliches Merkmal, dass ein Endanschlag 54 am ersten Gehäuseteil 2 ausgebildet ist, durch den die Drehbewegung des Drehbetätigungselements 5 in eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn begrenzt ist. Die Drehbewegung kann nur soweit durchgeführt werden, bis das jeweilige Auslenkelement 52 am ihm zugeordneten Endanschlag 54 anstößt. Erkennbar ist zudem, dass die Auslenkelemente 52 sich an einer an die Form des Auslenkelements angepassten Auslenkkontur 26 des ersten Gehäuseteils 2 entlang bewegen können und sich daran gegenüber der Kraft der Klemmfeder 4 abstützen können. Dementsprechend muss die Abstützung nicht an Leitereinführungskanälen erfolgen.
Die 21 zeigt die Leiteranschlussklemme im Längsschnitt im Betätigungszustand der 19, die 22 zeigt die Leiteranschlussklemme im Längsschnitt im Betätigungszustand der 20. Die Klemmfedern 4 können vergleichbar gestaltet sein wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, insbesondere mit einem Anlageschenkel 41, einem Federbogen 42 und einem Klemmschenkel 43. Es kann wiederum ein Stromschienenstück 3 mit einem Leiterklemmbereich 30 zum Anklemmen eines elektrischen Leiters und einem Haltearm 31 vorhanden sein, um den Anlageschenkel 41 zu fixieren. Wie man erkennt, ist in der 22 jeweils der Klemmschenkel 43 an der Klemmfeder 4 durch das Auslenkelement 52 nach unten hin ausgelenkt und dementsprechend vom Stromschienenstück 3 fortbewegt. Die Klemmstelle ist dementsprechend geöffnet.
In dem Ausführungsbeispiel nach den 9 bis 14 einerseits sowie in dem Ausführungsbeispiel nach den 15 bis 22 andererseits sind die Federkraftklemmanschlüsse mit den Klemmfedern 4 und den Stromschienen 3 jeweils in einem radial äußeren Bereich des Steckverbinders 8 bzw. des ersten Gehäuseteils 2 angeordnet und die Klemmschenkel 41 der Klemmfedern werden in Richtung der auf die Drehachse D hin nach radial innen ausgelenkt. Somit sind auch die entsprechenden Leitereinführungsöffnungen 20 vorteilhaft in einem radial äußeren Bereich vorgesehen.
Demgegenüber sind nach dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 8 die Leitereinführungsöffnungen 20 in einem radial mittigen Bereich relativ nahe der Drehachse D angeordnet und die Klemmschenkel 41 der Klemmfedern 4 werden durch die Auslenkelemente in eine Richtung nach radial außen weg von der Drehachse D ausgelenkt.
Bezugszeichenliste

1: Leiteranschlussklemme
2: erstes Gehäuseteil
3: Stromschienenstück
4: Klemmfedern
5: Drehbetätigungselement
8: Steckverbinder
9: Gegensteckverbinder
10: Leitereinführseite
20: Leitereinführöffnungen
26: Auslenkkontur
27: Leitereinführkanäle
28: Aufnahmekammer
29: vertiefte Bereiche
30: Leiterklemmbereich
31: Haltearm
40: Fixierelement
41: Anlageschenkel
42: Federbogen
43: Klemmschenkel
50: Grifffläche
51: Leiterdurchführöffnungen
52: Auslenkelement
53: Griffverbesserungselement
54: Endanschlag
57: Abdeckklappe
58: Materialbrücken
80: von der Leitereinführseite abgewandte Seite
D: Drehachse
M: Mittelachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015119247 A1 [0002]

Claims

Leiteranschlussklemme (1) mit mehreren Federkraftklemmanschlüssen, die jeweils wenigstens eine Klemmfeder (4) aufweisen, die mit einem zugeordneten Stromschienenstück (3) eine Klemmstelle zum Anklemmen eines elektrischen Leiters bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschlussklemme (1) als manuelles Betätigungselement zum Öffnen von Klemmstellen ein um eine Drehachse (D) drehbar gelagertes Drehbetätigungselement (5) hat, das dazu eingerichtet ist, bei einer Verdrehung um einen ersten Drehwinkel mehrere oder alle Klemmfedern (4) auszulenken und hierdurch die zugeordneten Klemmstellen zu öffnen.
Leiteranschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbetätigungselement (5) drehbar an einem ersten Gehäuseteil (2) der Leiteranschlussklemme (1) gelagert ist.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbetätigungselement (5) als ein zweites Gehäuseteil der Leiteranschlussklemme (1) ausgebildet ist.
Leiteranschlussklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil als ein Deckelteil ausgebildet ist, das einen Innenraum des ersten Gehäuseteils (2) zumindest teilweise abdeckt.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle der durch das Drehbetätigungselement (5) zu betätigenden Klemmfedern (4) ringförmig um ein Zentrum und/oder eine Mittelachse (M) der Leiteranschlussklemme (1) herum angeordnet sind.
Leiteranschlussklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) durch die ringförmige Anordnung der Klemmfedern (4) hindurch verläuft.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) zumindest annähernd parallel und/oder fluchtend mit der Leitereinführrichtung einiger oder aller durch das Drehbetätigungselement (5) zu betätigenden Klemmfedern (4) verläuft.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbetätigungselement (5) für einige oder alle durch das Drehbetätigungselement (5) zu betätigenden Klemmfedern (4) eine oder mehrere Leiterdurchführöffnungen (51) zur Durchführung eines elektrischen Leiters zur jeweiligen Klemmstelle hat.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Drehbetätigungselement (5) bei einer Verdrehung um den ersten Drehwinkel betätigten Klemmfedern (4) Kräfte auf das Drehbetätigungselement (5) ausüben, die in einem Kräftegleichgewicht sind.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbetätigungselement (5) mehrere Auslenkelemente (52) hat, durch die bei einer Verdrehung um den ersten Drehwinkel die jeweiligen Klemmfedern (4) ausgelenkt sind.
Leiteranschlussklemme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Auslenkelement (52) flexibel mit dem Drehbetätigungselement (5) gekoppelt ist.
Leiteranschlussklemme nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) eine Auslenkkontur (26) zum Auslenken wenigstens eines Auslenkelements (52) hat.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbetätigungselement (5) endlos um die Drehachse (D) drehbar ist, insbesondere in nur einer Drehrichtung, oder einen Endanschlag (54) zur Begrenzung der Drehbewegung hat.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbetätigungselement (5) am Außenumfang eine Grifffläche (50) hat, an der das Drehbetätigungselement (5) manuell zu betätigen ist, wobei die Grifffläche (50) sich über den gesamten Außenumfang oder einen oder mehrere Abschnitte des Außenumfangs erstreckt.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehbetätigungselement (5) dazu eingerichtet ist, bei einer Verdrehung um einen zweiten Drehwinkel, der größer als der erste Drehwinkel ist, eine oder mehrere Klemmfedern (4) auszulenken und hierdurch die zuordneten Klemmstellen zu öffnen, die bei einer Verdrehung um den ersten Drehwinkel nicht ausgelenkt sind.
Leiteranschlussklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschlussklemme (1) an einer Leitereinführseite (10) Leitereinführöffnungen (20) hat, durch die elektrische Leiter zu den Klemmstellen geführt werden können, wobei die Leiteranschlussklemme (1) an einer von der Leitereinführseite (10) abgewandten Seite (80) Stecköffnungen hat, die zu im Gehäuse der Leiteranschlussklemme (1) angeordneten elektrischen Steckkontakten führen.
Elektrischer Steckverbinder (8), insbesondere Rundsteckverbinder, mit wenigstens einer Leiteranschlussklemme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.