[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine schraubenlose Anschlussklemme zum Anschluss eines
elektrischen Leiters, insbesondere für eine elektrische Steckverbindervorrichtung.
[0002] Gattungsbildende schraubenlose Anschlussklemmen, die in der Regel Klemmfedern aufweisen,
welche häufig auch als Käfigzugfedern bezeichnet werden, besitzen bekanntermaßen den
Vorteil, dass ein elektrisch anzuschließender Leiter ohne Verschraubungsmittel montiert
werden kann. Durch das Prinzip der Klemmung der Aderenden des Leiters, welches grundsätzlich
auch ein- oder mehradriges Stromkabel mit einer Litzenleitung,einem Massivdraht oder
einem in eine Aderendhülse eingebrachter Leiter sein kann, an ein Kontaktelement,
erfolgt eine automatische Anpassung an den jeweiligen Querschnitt. Dies ermöglicht
es, ein und dieselbe Anschlussklemme für unterschiedlich bemessene flexible Leitungen
und Kabel einzusetzen. Verwendung finden diese Anschlussklemmen unter anderem in für
Dreh- und/oder Wechselstrom ausgelegte elektrische Steckverbindersysteme, welche aus
einem Stecker- und einem Kupplungsteil oder einer Wandsteckdose bestehen, wie beispielsweise
Gerätestecker, Flanschgerätesstecker, Aufbaugerätestecker, Anbaudosen und Steckdosen,
deren Anforderungen ferner in den Normen IEC 60309-1,-2 und EN 60309-1,-2 beschrieben
sind.
[0003] Eine aus der
EP 1 072 067 B1 bekannte Steckverbindervorrichtung weist eine in einem Stecker oder in eine Kupplung
eingebrachte schraubenlose Leiteranschlussklemme auf. Das im Wesentlichen rohrförmige
Stecker- oder Kupplungsgehäuse aus isolierendem Kunststoff, umfasst einen inneren
zylindrischen Kontaktelementträger, welcher die Kontaktelemente in Position hält.
Der Kontaktelementträger des Steckergehäuses ist zur Aufnahme von Kontaktstiften,
der Kontaktelementträger der Kupplung ist zur Aufnahme von Kontaktbuchsen ausgebildet.
Bei der Montage des Leiters an die schraubenlose Anschlussklemme wird das Anschlussende
des Kabels durch eine Haube aus isolierendem Kunststoff gezogen, welches mit dem Stecker-
oder Kupplungsgehäuse verbunden ist und eine Zugentlastung für das Kabel aufweist.
Die zu verbindenden, vorher freigelegten Aderenden des Leiters werden anschließend
an die Kontaktelemente in dem Kontaktelementträger mittels einer Klemmfeder festgeklemmt.
Diese Klemmfeder besitzt eine Klemmöffnung, welche in eine vorgespannte Freigabestellung
zu bringen ist und in welche der anzuschließende Leiter mit dem vorher abisolierten
Aderende eingeschoben wird. Wenn die Klemmöffnung der Klemmfeder anschließend geschlossen
wird, wird das Aderende mittels der Querschnittsfläche des Klemmschenkels der Klemmfeder
gegen die Kontaktfläche des Kontaktelements gezogen und anschließend festgeklemmt,
wodurch ein elektrischer Kontakt zustande kommt.
[0004] Es sind weitere schraubenlose Leiteranschlussklemmen unter Verwendung baugleicher
Klemmfedern zur Anklemmung von elektrischen Leitern an Kontaktelementen bekannt. Aus
der
EP 1 555 724 A1 geht z.B. eine ein- bis mehrpolige Leiterschiene mit einer oder mehreren schraubenlosen
Leiteranschlussklemmen hervor, welche eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten
dieser eingangs erwähnten Klemmfedern zum Anschluss von mehreren Leitern aufweist.
[0005] Die bei einer derartigen Klemmart wirksame Anklemmfläche solcher schraubenloser Anschlussklemmen
begrenzt sich dabei auf den Profilquerschnitt der Klemmfeder und beträgt nur wenige
Quadratmilimeter. Aufgrund dessen herrschen bei schraubenlosen Anschlussklemmen nach
dem Stand der Technik in der Regel große elektrische Übergangswiderstände, woraus
eine hohe Wärmeentwicklung resultiert. Diese Nachteile liegen verstärkt insbesondere
dann vor, wenn hohe Stromstärken, z.B. 32 A und höher, übertragen werden sollen. Auch
an weiteren möglichen Kontaktflächenabschnitten, an denen der Leiter zwar grundsätzlich
anliegt, dort aber keine unmittelbare auf ihn einwirkende Klemmkraft durch die Querschnittsfläche
des Klemmschenkels einer Anschlussklemme oder einer Klemmfeder erfährt, ist ein vergleichsweise
hoher elektrischer Kontaktwiderstand gegeben.
[0006] Der insgesamt über die Kontaktwiderstände einer schraubenlosen Anschlussklemme, nach
dem Stand der Technik, fließende elektrische Strom erzeugt folglich eine nicht unbeträchtliche
Wärmemenge, welche über das Kontaktelement abgeleitet werden muss. Fließen jedoch
über eine solche Leiteranschlussklemme hohe elektrische Ströme, sind neben einer großen
Wärmeentwicklung insbesondere ein hoher elektrischer Verlust sowie ein hohes Gefahrenrisiko,
bzgl. Schmelz- oder Brandgefahr, die Folge. Grundsätzlich lässt sich daher feststellen,
dass der Einsatzbereich bezüglich der Strombelastbarkeit von herkömmlichen schraubenlosen
Anschlussklemmen, bei denen der elektrischer Kontakt dadurch hergestellt wird, indem
die Anklemmung eines Leiters mittels der Querschnittsfläche des Klemmschenkels einer
Klemmfeder erfolgt, in der Anwendung eingeschränkt ist.
[0007] Eine Anklemmung eines Leiters mittels der Querschnittsfläche eines Klemmschenkels
ist z.B. ferner bei einer Anschluss- und Verbindungsklemme nach
DE 10 2004 045025 B3 gegeben.
[0008] Eine ähnliche Anklemmung ist z.B. ferner einer Anschluss- und/oder Verbindungsklemme
gemäß
DE 39 11 459 A1 gegeben, wobei jedoch ein Leiter anstelle mittels einer Querschnittsfläche zwischen
einer beidseitig gewölbten Unterkante einer Klemmöffnung der Klemmfeder und einer
unterseitigen Querwölbung eines Kontaktelements geklemmt und elektrisch kontaktiert
wird.
[0009] Die
EP 1 152 271 A2 offenbart eine Anschlussklemme für Lichtwellenleiter anstelle für einen elektrischen
Kontakt. Hierbei ist ein optoelektrischer Wandler, der anstelle einer Kontaktfläche
zur Herstellung eines elektrischen Kontakts eine Signalübertragungsfläche zur endseitigen
optischen Kopplung eines Lichtwellenleiters besitzt, in ein Klemmengehäuse der Anschlussklemme
eingebaut.
[0010] Die
FR 2 936 659 A1 offenbart eine Anschlussklemme, die ein Leiteranschlussteil eines elektrischen Leiters
gegen einen Anschlussabschnitt eines Kontaktelements drückt, entsprechend der Präambel
des Anspruchs 1.
[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte schraubenlose Anschlußklemme
mit Klemmfedertechnik zu schaffen, welche einfach und günstig herzustellen ist sowie
eine sichere mechanische und elektrische Verbindung insbesondere auch bei hohen Strombelastungen
bei gleichzeitiger Reduzierung der wärmentwicklung gewährleistet.
[0012] Erfindungsgemäße Lösungen der Aufgabe sind bereits durch die Gegenstände mit den
Merkmalen gemäß den anhängenden unabhängigen Ansprüchen 1 und 27 gegeben. Vorteilhafte
und/oder bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0013] Wesentliche Vorteile der Erfindung und deren einzelnen Ausführungsformen oder Weiterbildungen
sind demnach darin begründet, dass eine schnelle, sichere und kontrollierte elektrische
und auch mechanische Verbindung mit einem Leiter ermöglicht ist, größere elektrische
Kontaktflächen mit geringen elektrischen Verlusten geschaffen sind, wodurch der Einsatzbereich
einer erfindungsgemäßen schraubenlosen Anschlussklemme bezüglich deren Bemessungsstroms
und der Strombelastbarkeit erweitert ist. Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße
schraubenlose Anschlussklemme einen guten Wärmeübergang aufgrund eines geringeren
Übergangswiderstands zwischen dem anzuschließenden Leiter und dem elektrischen Kontaktelement
in bzw. an einer elektrischen Steck- oder Anschlussvorrichtung und vermindert die
Gefahr der Überhitzung oder Zerstörung einer solchen Vorrichtung. Ferner bewirkt die
Erfindung hinsichtlich der mechanischen Befestigung eines Leiters an das Kontaktelement
einer elektrischen vorrichtung eine Verbesserung der mechanischen zugfestigkeit.
[0014] Im Einzelnen ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße schraubenlose Anschlussklemme
mindestens ein Kontaktelement und mindestens eine daran montierte Klemmfeder aufweist.
Beide Bauelemente können gepaart in einer Steck- oder Anschlussvorrichtung angeordnet
sein, wie z.B. in einem Stecker, einer Kupplung, einer Wandsteckdose oder gegebenenfalls
auch Teil einer nicht näher beschriebenen Leiteranschlussschiene. Ferner kann die
erfindungsgemäße schraubenlose Anschlussklemme in Gehäusen mit jeglichen Gehäusematerialien,
insbesondere in Metallgehäusen, und in elektrischen Geräten, die den Anforderungen
in den Normen IEC 60309-1,-2 oder EN 60309-1,-2 beschrieben sind, genügen sollen oder
müssen.
[0015] Das Kontaktelement der schraubenlosen Anschlussklemme besitzt einen Anschlussabschnitt
mit einer elektrischen Kontaktfläche, welche zur Kontaktherstellung, das heißt zur
elektrischen Verbindung mit dem anzuschließenden Leiter, vorgesehen ist. Ist das Kontaktelement
in einem Stecker, einer Kupplung oder einer Wandsteckdose angeordnet, so ist dieses
zweckmäßig stiftartig als ein Kontaktstift bei einem Stecker, oder buchsenartig als
eine Kontaktbuchse bei einer Kupplung/Wandsteckdose, ausgebildet. Nachfolgend wird
ausschließlich der Begriff Kontaktelement verwendet, wobei mit dem Begriff, sofern
nicht weiter darauf eingegangen wird, entsprechend ein Kontaktstift, eine Kontaktbuchse
oder auch eine Kontaktschiene oder desgleichen bezeichnet ist.
[0016] Die Klemmfeder der schraubenlosen Anschlussklemme dient zur lösbaren Fixierung des
Leiters an dem Kontaktelement mittels Klemmbefestigung an dessen Kontaktfläche. Sie
wird vorzugsweise als Käfigzugfeder ausgebildet und weist einen Anlageschenkel, einen
Klemmschenkel und einen Spannschenkel auf, welcher den Anlageschenkel mit dem Klemmschenkel
verbindet. Der Anlageschenkel dient zur Festlegung der Klemmfeder an dem Kontaktteil,
während der Spannschenkel die notwendige Federvorspannkraft bewirkt. Der Klemmschenkel
ist mit einer Klemmöffnung versehen, welcher eine Überkreuzung mit dem Anlageschenkel
sowie die Durchführung der Aderenden des Leiters zur Klemmbefestigung an dem Kontaktelement
ermöglicht. Die Klemmfeder wird vorgespannt an dem Kontaktelement montiert.
[0017] Im Gegensatz zu herkömmlichen Ausführungsformen von Klemmfedern für schraubenlose
Anschlussklemmen nach dem Stand der Technik, weist die erfindungsgemäße Klemmfeder
an dem Klemmschenkel der Klemmfeder ein als Leiterklemmfortsatz bezeichnetes weiteres
Element auf, in praktischer Ausführung zweckmäßig als Blechfortsatz oder Blechfahne.
Dieser Leiterklemmfortsatz weist eine definierte Klemmfläche auf und verbessert wesentlich
die Funktion der Querschnittsfläche eines Klemmschenkels in der Klemmöffnung von herkömmlichen
Klemmfedern, welche üblicherweise zur Anklemmung der Leiteradern des Leiters an die
Kontaktoberfläche des Kontaktelementes dient. In montiertem Zustand der Klemmfeder
an das Kontaktelement, erstreckt sich diese Klemmfläche im Wesentlichen parallel zu
der Kontaktfläche des Kontaktelementes und dient zur Niederpressung als auch zur Anklemmung
der Leiteradern des Leiters auf die Kontaktfläche des Kontaktelementes, nachdem dieses
in die Klemmöffnung der Klemmfeder eingeführt worden ist.
[0018] In vorteilhafter Weise bewirkt dieser Leiterklemmfortsatz im Falle eines Leiters
mit mehreren flexiblen Leiteradern, wie z.B. bei einer Litzenleitung, eine Flachpressung
des Leiteradernprofils. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck die Klemmfeder mit der entsprechend
notwendigen Federvorspannkraft versehen. Durch die Vergrößerung der elektrischen Kontaktoberfläche
wird einerseits eine Verringerung des ohmschen Widerstands des Kontaktwiderstands
erreicht, wobei der elektrische Strom teilweise über den Leiterklemmfortsatz auf die
Federklemme und anschließend über deren Anlageschenkel auf das Kontaktelement übertragen
wird. Ferner ist die Wärmeübergangsfläche des Leiters sowie die Zugfestigkeit, aufgrund
der Vergrößerung der Reibfläche, erhöht.
[0019] Im Falle der Anklemmung eines starren Drahtleiters an die Anschlussklemme, bewirkt
der erfindungsgemäße Leiterklemmfortsatz zwar möglicherweise nur eine geringe oder
keine Flachpressung des Leiteradernprofils des Leiters. Dessen ungeachtet ist jedoch
der Kontaktwiderstand und der Wärmeübergangswiderstand zum Kontaktelement, verglichen
mit herkömmlichen Ausführungsformen von schraubenlosen Anschlussklemmen, bei denen
die Anklemmung des Leiters lediglich über eine Querschnittsfläche des Klemmschenkels
der Klemmfeder erfolgt, aufgrund der größeren, auf dem Leiter mit Druck anliegenden
Klemmfläche und der folglich größeren Wirksamkeit der Klemmkräfte auf eine größere
Kontaktfläche am Kontaktelement, ebenfalls verringert.
[0020] Die während des Betriebs, oder auch beim Verbinden von zwei elektrischen Steckverbindern
unter einer Stromlast, produzierte Verlustwärme, welche aufgrund des über den Kontaktwiderstand
zwischen dem Leiter und dem Kontaktelement fließenden elektrischen Stroms erzeugt
wird, wird in vorteilhafter Weise über das Kontaktelement abgeleitet. Das Kontaktelement
ist zu diesem Zweck in einer bevorzugten Ausführungsform mit mindestens einem Kühlflächenelement
zur Verbesserung des Wärmeübergangs an die Umgebung ausgestattet. In einer besonders
vorteilhaften Ausführungsform ist das Kontaktelement für den Zweck der verbesserten
Wärmeabgabe mit einer ein- oder mehrteiligen Nut zur Vergrößerung der Oberfläche des
Kontaktelements, beispielsweise einer Ringnut und/oder einer Längsnut, versehen, welche
vorzugsweise durch Drehen oder Fräsen in das Kontaktelement eingebracht wird. Weiterhin
bewirkt die an den Leiteradern anliegende Klemmfläche des Leiterklemmfortsatzes eine
zusätzliche Wärmeableitung auf das Kontaktelement über die Klemmfeder. Hierzu kann
der Anlageschenkel der Klemmfeder in besonders vorteilhafter Weise formschlüssig mit
dem Kontaktelement über eine Ausnehmung in dem Kontaktelement verbunden sein. Dabei
weist die Ausnehmung zweckmäßig eine komplementäre Profilformgebung zu der des Anlageschenkels
der Klemmfeder auf.
[0021] Zur weiteren Verbesserung des Wärmeübergangs, des elektrischen Kontaktwiderstands
und/oder des Wärmeaustauschs zwischen zwei miteinander zu verbindenden Kontaktelementen
von zu paarenden Steckverbindervorrichtungen, z.B. ein Stecker mit Kontaktstiften
und eine Kupplung mit Kontaktbuchsen, ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
ein buchsenartiges Kontaktelement vorgeschlagen, welches mit einem Klemmfederring
versehen ist. Diese Klemmfederringe dienen zur Erhöhung der Klemmverbindungskraft,
d.h. wenn die stiftartigen Kontaktelemente, also die Kontaktstifte, eines Steckers
in die buchsenartigen Kontaktelemente einer Kupplung eingesteckt sind. Vorzugsweise
ist dieser Klemmfederring innerhalb einer Nut oder einer Ringnut in der Oberfläche
der Kontaktbuchse versenkt eingebracht und somit bzgl. einer axialen Verschiebung
fixiert. An Stelle eines Klemmfederrings können auch andere handelsüblichen Federn
oder Federelemente, welche zur Erhöhung der Klemmverbindungskraft von Steckverbindervorrichtungen
geeignet sind, zum Einsatz kommen.
[0022] In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmfläche
des Leiterklemmfortsatzes zumindest in einem Teilbereich einen Klemmabschnitt mit
einem Klemmflächenprofil aufweist, welches relativ zu der übrigen Klemmfläche des
Leiterklemmfortsatzes gekrümmt oder angeschrägt ist, wobei bevorzugt der Endabschnitt
des Leiterklemmfortsatzes derart ausgebildet wird. Hierdurch werden der elektrische
Kontakt und die Zugfestigkeit der Anschlussklemme weiter verbessert. Es ist jedoch
auch möglich, das Längsprofil des Leiterklemmfortsatzes in Axialrichtung des anzuschließenden
Leiters mit einer Krümmung oder abgewinkelt auszugestalten.
[0023] Ein abgewinkeltes oder angeschrägtes Profil, vorzugsweise in Anschlussrichtung des
Leiters, des Leiterklemmfortsatzes oder eines Klemmabschnitts ermöglicht es, dass
dieser in die Oberfläche der Leiteradern des Leiters auch quer zur Oberfläche in einem
Winkel eindrückt, wenn die Klemmöffnung der Klemmfeder, nach der Einführung des Leiters,
geschlossen ist, wobei der elektrische Kontaktwiderstand und der Wärmeübergangswiderstand
weiter verringert ist. Wird eine axiale Zugkraft auf den Leiter oder das Kabel ausgeübt,
so wird ein weiteres Eindrücken des Endabschnittes des Leiterfortsatzes in die Leiteradern
bewirkt, wodurch die Verformungsfläche der geklemmten Leiteradern und der Zugwiderstand
noch vergrößert werden.
[0024] In vereinfachender Weise wird im Folgenden lediglich der Begriff Leiterklemmfortsatz
verwendet, wobei ein an den Leiterklemmfortsatz angebrachter abgewinkelter oder gekrümmter
Klemmabschnitt, sofern diesbezüglich nicht weiter darauf eingegangen wird, entsprechend
mit umfasst sein kann.
[0025] Der Anschlussabschnitt des Kontaktelements, dessen Kontaktfläche und/oder die Oberfläche
der Klemmfläche des Leiterklemmfortsatzes sowie des abgewinkelten oder gebogenen Klemmabschnitts
der erfindungsgemäßen schraubenlosen Anschlussklemme besitzt vorzugsweise eine zumindest
teilweise profilierte Kontaktoberfläche. Diese Oberflächenprofilierung kann eine Oberflächenstrukturierung,
ähnlich wie bei einem Zangenprofil, aufweisen, so dass der anzuschließende Leiter
mit verbesserter Reibschlüssigkeit aufliegt, wodurch einerseits der elektrische Kontaktwiderstand
und der Wärmeübergangswiderstand, durch ein Eindrücken dieser Oberflächenstrukturen
in die Leiteradern des Leiters, weiter verringert ist, und andererseits eine besonders
wirksame mechanische Verbindung mit hohen Zugfestigkeiten zwischen den Aderenden des
Leiters und dem Kontaktelement sowie dem Leiterklemmfortsatz erreicht wird.
[0026] Gegebenenfalls kann eine weitere Verringerung des Kontaktwiderstandes und eine Verbesserung
des Wärmeübergangs sowie der Korrosionsbeständigkeit der Kontaktoberflächen durch
eine Oberflächenvergütung dieser Kontaktoberflächen, wie z.B. mittels einer Metalllegierung,
bewirkt werden. In besonders vorteilhafter Weise besitzt diese Oberflächenvergütung
eine plastische oder elastische Verformbarkeit, zur Vergrößerung der Kontaktoberfläche
und zur Angleichung der Kontaktoberfläche an das Leiterprofil, wenn der Leiter zwischen
der Klemmfläche des Kontaktelements und dem Leiterklemmfortsatz der Klemmfeder geklemmt
ist.
[0027] Der Leiterklemmfortsatz kann weiterhin ein besonders vorteilhaft gestaltetes Querschnittsprofil,
betrachtet in Axialrichtung des anzuschließenden Leiters, aufweisen, indem dieses
im Wesentlichen mit dem Querschnittsprofil eines Leiters korrespondiert. Vorzugsweise
kann hierfür das Querschnittsprofil des Leiterklemmfortsatzes halbkreisförmig gestaltet
sein oder besitzt eine Längseinkerbung oder eine vergleichbare, den Leiter wenigstens
teilweise umschließende Profilform, so dass, nach der Einführung der Leiters in die
Klemmöffnung der Klemmfeder, dessen Leiteradern auf der Kontaktfläche des Kontaktelementes
zum Aufliegen kommen und, beim Schließen der Klemmöffnung, seitlich durch das Leiterklemmelement
fixiert werden, indem die Klemmfläche des Leiterklemmelements die Leiteradern umschließt.
[0028] Zur Fixierung der Klemmfeder an dem Kontaktelement weist das Kontaktelement an dessen
Anschlussabschnitt vorzugsweise eine Führungsausnehmung auf, in die der Leiterklemmfortsatz
der Klemmfeder axial eingreifen kann. In diese Führungsausnehmung ist die Kontaktfläche
des Kontaktelementes, z.B. durch Einfräsen, eingebracht, wobei die Stirnseite des
Kontaktelementes zumindest teilweise mit ausgenommen ist, so dass der Leiter axial
in die Führungsausnehmung eingeschoben werden und auf der Kontaktoberfläche aufgelegt
werden kann. Zur seitlichen Fixierung bezüglich einer Verdrehung der Klemmfeder und
der Leiteradern des Leiters weist die Führungsausnehmung auf beiden Axialseiten des
Kontaktelementes Abstützschenkel auf.
[0029] Die zum Anschluss des Leiters an ein Kontaktelement verwendete Klemmfeder der Erfindung
wird vorzugsweise aus einem geeigneten elektrisch leitfähigen Bandmaterial, üblicherweise
aus Metall, in einem Stanz-Biege-Verfahren hergestellt. Um eine erfindungsgemäße Klemmfeder
mit entsprechender Formgebung zu erhalten, wird während des Herstellungsprozesses
der Klemmfeder ein zusätzlicher Verfahrensschritt angewendet, bei dem vorzugsweise
ebenfalls ein Stanz-Biege-Verfahren zur Anwendung kommt. Dabei wird der als Niederpress-
und Anklemmelement fungierende Leiterklemmfortsatz und/oder der Klemmabschnitt unmittelbar
aus einem Teilabschnitt des Klemmschenkels der Klemmfeder geformt, indem dieser derart
gebogen wird, so dass die Fläche dieses Teilabschnitts des Klemmschenkels im Wesentlichen
parallel zu der Fläche des Anlageschenkels der Klemmfeder und/oder, in montiertem
Zustand an das Kontaktelement, im Wesentlichen parallel zur Kontaktfläche des Kontaktelements
ausgerichtet ist. Ein so hergestellter Leiterklemmfortsatz kann folglich in Art einer
Klemmplatte ausgebildet sein.
[0030] In einem bevorzugten Verfahren wird der Leiterklemmfortsatz im Zuge des Stanzvorgangs
der zur Durchführung des Leiters notwendigen Klemmöffnung, im Klemmschenkel der Klemmfeder,
hergestellt. Dabei wird durch eine partielle Heraustrennung ein Teilabschnitt aus
dem Klemmschenkel der Klemmfeder, beispielsweise durch einen Stanzvorgang, frei geschnitten,
wobei eine Seite dieses Teilabschnittes weiterhin mit dem Klemmschenkel stoffschlüssig
verbunden bleibt. Anschließend wird dieser frei geschnittene Teilabschnitt in einem
weiteren Biegevorgang aus dem Klemmschenkel heraus gebogen und entsprechend so ausgerichtet
oder geformt, dass die Fläche dieses Teilabschnitts des Klemmschenkels im Wesentlichen
parallel zu der Fläche des Anlageschenkels der Klemmfeder und somit im montierten
Zustand an das Kontaktelement auch im Wesentlichen parallel zur Kontaktfläche des
Kontaktelements ausgerichtet ist. Die in vorteilhafter Weise durch diesen Verfahrensschritt
gleichzeitig erhaltene Fensteröffnung im Klemmschenkel der Klemmfeder erfüllt zugleich
die Funktion einer Klemmöffnung für die Durchführung eines Leiters beim Anschluss
an die schraubenlose Anschlussklemme. Auch ein so hergestellter Leiterklemmfortsatz
kann folglich in Art einer Klemmplatte ausgebildet sein.
[0031] In einem alternativen Verfahren wird die Klemmöffnung im Klemmschenkel der Klemmfeder
in einem ersten Verfahrensschritt vollständig ausgestanzt. In einem zweiten Verfahrensschritt
wird anschließend der Leiterklemmfortsatz an dem Klemmschenkel angebracht, und zwar
insbesondere mittels einem Verschrauben, Vernieten oder Fügen, wobei das Fügen auch
ein stoffschlüssiger Anfügevorgang, vorzugsweise Anschweißen oder Anlöten sein kann.
Das eingesetzte Material für den Leiterklemmfortsatz kann dabei von dem Material der
Klemmfeder abweichen, wobei vorzugsweise ein Metall oder ein Material mit einer hohen
elektrischen Leitfähigkeit und einer hohen Wärmeleitfähigkeit zu dessen Herstellung
verwendet wird. Die äußere Geometrie und/oder das Querschnittsprofil des Leiterklemmfortsatzes
kann von dem einer Klemmfeder oder deren Klemmschenkel abweichen und es sind alle
denkbare, für dessen Funktion vorteilhafte Querschnittsprofile sowie geometrische
Formgebungen möglich.
[0032] Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
- Fig. 1A bis 1D
- eine Klemmfeder in der Profilansicht, Seitenansicht, Draufsicht und in der Perspektive,
- Fig. 2A bis 2E
- einen Kontaktstift in der Unteransicht, Seitenansicht, Draufsicht, Perspektive und
Vorderansicht,
- Fig. 3A bis 3E
- eine Kontaktbuchse in der Unteransicht, Seitenansicht, Draufsicht, Perspektive und
in der Vorderansicht,
- Fig. 4A bis 4D
- einen Kontaktstift mit montierter Klemmfeder und Leiterklemmfortsatz bei geschlossener
Klemmöffnung in der Draufsicht, Seitenansicht, Perspektive und in der Vorderansicht,
- Fig. 5A bis 5D
- einen Kontaktstift mit montierter Klemmfeder und Leiterklemmfortsatz bei geöffneter
Klemmöffnung in der Draufsicht, Seitenansicht, Perspektive und in der Vorderansicht,
- Fig. 6A bis 6D
- eine Kontaktbuchse mit montierter Klemmfeder und Leiterklemmfortsatz bei geschlossener
Klemmöffnung in der Draufsicht, Seitenansicht, Perspektive und in der Vorderansicht,
- Fig. 7A bis 7D
- eine Kontaktbuchse mit montierter Klemmfeder und Leiterklemmfortsatz bei geöffneter
Klemmöffnung in der Draufsicht, Seitenansicht, Perspektive und in der Vorderansicht,
- Fig. 8A bis 8C
- Eine Draufsicht, ein Längsschnitt und ein Querschnitt eines Leiters mit zwei daran
angeschlossenen Kontaktelementen,
- Fig. 9A bis 9B
- Einen Längsschnitt durch eine Steckverbindervorrichtung mit einem Stecker- und Kupplungsgehäuse
bei einer geöffneten und einer geschlossenen Klemmöffnung der Klemmfeder.
[0033] Die Fig. 1A bis 1D zeigen eine Ausführungsform einer gebogenen Metallklemmfeder 5
der schraubenlosen Anschlussklemme, welche einen Klemmschenkel 7 und einen Anlageschenkel
8 aufweist. Beide Federschenkel 7, 8 sind über einen Spannschenkel 9 miteinander verbunden
(Fig. 1A). In dem Klemmschenkel 7 der Klemmfeder 5 ist eine Klemmöffnung 6 ausgespart
(Fig. 1C), welche eine Überkreuzung des Klemmschenkels 7 und des Anlageschenkels 8
mittels eines Teilabschnitts 8b des Anlageschenkels 8 ermöglicht (Fig. 1D). Die Klemmöffnung
6 der Klemmfeder 5 ermöglicht die Einführung der Leiteradern 2b des Leiters 2 in Einführrichtung
E. Der Klemmschenkel 7 weist ferner, relativ zum Klemmschenkel 7 der Klemmfeder 5,
einen im Wesentlichen in einem 90-Grad-Winkelabgewinkelten Leiterklemmfortsatz 10
auf, welcher in Richtung des Anlageschenkels 8 ausgerichtet ist und dessen Klemmfläche
11 im Wesentlichen in Art einer Klemmplatte parallel zu dessen Oberfläche orientiert
ist. Der Leiterklemmfortsatz 10 erstreckt sich somit vom Klemmschenkel 7 aus in Einführrichtung
E eines elektrisch anzuschließenden Leiters. Der Leiterklemmfortsatz 10 ist weiterhin
mit einem zusätzlichen Klemmabschnitt 10b ausgestattet, dessen Klemmfläche 11b relativ
zu der Klemmfläche 11 des Leiterklemmfortsatzes 10 abgewinkelt oder gekrümmt ist (Fig.
1A und 1D).
[0034] Die Fig. 2A bis 2E zeigen eine Ausführungsform eines als Kontaktstift ausgeführten
Kontaktelements 1 einer Steckverbindervorrichtung, wobei die zur Anklemmung des Leiters
benötigte Klemmfeder 5 nicht gezeigt ist. Analog hierzu zeigen die Fig. 3A bis 3E
ein als Kontaktbuchse ausgeführtes Kontaktelement 1 einer Steckverbindervorrichtung,
ebenfalls ohne einer montierten Klemmfeder 5.
[0035] Die Fig. 2A bis 2D und die Fig. 3A bis 3D zeigen das Kontaktelement 1 der schraubenlosen
Anschlussklemme mit einem Anschlussabschnitt 3 und einer daran angebrachten Kontaktfläche
4, auf welche der anzuschließende Leiter zur Herstellung eines elektrischen Kontakts
gelegt wird. Das Kontaktelement 1 ist mit einer Führungsnase 12 ausgestattet, welche
eine Anschrägung 16 besitzt und die Kontaktfläche 4 erweitert. Die Anschrägung 16
vereinfacht einerseits die Montage der Klemmfeder an das Kontaktelement und erfüllt
andererseits die Funktion einer Leiterführung, so dass ein angeschlossener Leiter
gefahrlos, das heißt nicht scharfkantig oder abknickend vom Kontaktelement weggeführt
werden kann. Darüber hinaus ist das Kontaktelement 1 mit einer gegenüber der Kontaktfläche
4 liegenden Ausnehmung 15b in Gestalt einer gefrästen Nut zur Aufnahme des Anlageschenkels
versehen (Fig. 2A, 2B und 3A, 3B). Eine Führungsausnehmung 15, welche in den Anschlussabschnitt
3 des Kontaktelements 1 eingefräst ist, dient zum Eingriff des rechteckig ausgebildeten
Leiterklemmfortsatzes 10, während seitliche Abstützschenkel 14 diesen fixieren, wobei
der Klemmschenkel 7 der Klemmfeder 5 an der Stirnseite 13 des Kontaktelementes 1 angelegt
ist (Fig. 2E, 3E).
[0036] Die Fig. 4A bis 4D und die Fig. 6A bis 6D zeigen ein als Kontaktstift und als Kontaktbuchse
ausgeführtes Kontaktelement 1 mit einer daran angebrachten Klemmfeder, wobei die Klemmöffnung
6 jeweils geschlossen und daher nicht sichtbar ist (Fig. 4C, 6C). Ergänzend zeigen
die Fig. 5A bis 5D und die Fig. 7A bis 7D ein als Kontaktstift und als Kontaktbuchse
ausgeführtes Kontaktelement 1 mit einer montierten Klemmfeder, wobei die Klemmöffnung
6 jeweils geöffnet ist (Fig. 5C, 6C).
[0037] Die Klemmfeder 5 ist an dem Kontaktelement 1 vorgespannt montiert. Bei der Montage
wird die Führungsnase 12 des Kontaktelements 1 in die Klemmöffnung 6 der Klemmfeder
5 hineingeführt, während der Klemmschenkel 7 der Klemmfeder 5 an der Stirnseite 13
des Kontaktelementes 1 (Fig. 4D, 5D, 6D, 7D) anliegt und der rechteckige Leiterklemmfortsatz
10 in die Führungsausnehmung 15 (Fig. 4A, 5A, 6A, 7A) und der Anlageschenkel 8 in
die Ausnehmung 15b (Fig. 4B, 5B, 6B, 7B) eingreift, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung
sowie eine Fixierung der Klemmfeder 5 an dem Kontaktelement 1 erreicht wird. Demzufolge
ist lediglich eine Bewegung des Klemmschenkels 7 relativ zur Stirnseite 13 des Kontaktelementes
1 möglich, wenn der Spannschenkel 9 gegen die Federvorspannkraft zusammengepresst
wird, womit eine Öffnung der Klemmöffnung 6, zum Anschluss des Leiters an den Kontaktstift
1 (Fig. 5C) oder die Kontaktbuchse 1 (Fig. 7C), bewirkt wird.
[0038] Fig. 8A zeigt in einem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht auf zwei schraubenlose
Anschlussklemmen mit jeweils einem Kontaktelement 1, in Gestalt eines Kontaktstifts
und einer Kontaktbuchse, welche ineinander mechanisch eingesteckt und elektrisch verbunden
sind. Beide Kontaktelemente 1 weisen jeweils einen Anschlussabschnitt 3 mit einer
Kontaktfläche 4 auf, welche mit einem Leiter 2 mittels dessen Leiteradern 2b elektrisch
verbunden sind. Fig. 8B zeigt einen Längsschnitt dieser Anordnung und Fig. 8C eine
Querschnitt.
[0039] Die Leiteradern 2b des Leiters 2 werden durch den rechteckförmigen Leiterklemmfortsatz
10 flächig auf die Kontaktflächen 4 der Kontaktelemente 1 niedergepresst (Fig. 8b),
wodurch die durch die Leiterenden 2b beanspruchte Kontaktoberfläche auf nahezu der
gesamten nutzbaren elektrischen Kontaktfläche 4, innerhalb der Führungsausnehmung
15, zum Aufliegen kommt (Fig. 8C).
[0040] Mit Fig. 9A und 9B ist ein Ausführungsbeispiel von erfindungsgemäßen schraubenlosen
Anschlussklemmen dargestellt, welche in einer Steckverbinderanordnung 17 aus zwei
sich paarenden Steckverbindervorrichtungen, d.h. mit einem Stecker und einer Kupplung,
eingebracht sind. Die Steckverbinderanordnung 17 ist hier zum zweiseitigen Anschluss
an einen Leiter 2 vorbereitet, wobei Fig. 9A Steckverbindervorrichtungen mit geöffneten
Klemmöffnungen 6 der Klemmschenkel 7 der Klemmfedern 5 zeigt, und Fig. 9B geschlossene
Klemmöffnungen 6 zeigt.
[0041] Die Steckverbinderanordnung 17 weist als eine Steckverbindervorrichtung eine Kupplungsvorrichtung
mit einem rohrförmigen Kupplungsgehäuse 18 und als andere, zu paarende Steckverbindervorrichtung
eine Steckervorrichtung mit einem Steckergehäuse 19 auf, welche beide ineinander gesteckt
und durch die jeweils komplementär ausgebildeten Kontaktelemente 1, d.h. Kontaktbuchsen
1 und Kontaktstifte 1 welche ineinander greifen, elektrisch miteinander verbunden
sind. Es sei erwähnt, dass in den Ansichten nach Figuren 9A und 9B nur jeweils ein
Kontaktelement innerhalb einer Steckverbindungsvorrichtung aus Gründen der Übersichtlichkeit
dargestellt ist, wobei in der Regel weitere Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen in Steckverbindungsvorrichtungen
mit umfasst sind.
[0042] Beide Gehäuse 18, 19 umfassen jeweils einen zylindrischen Kontaktelementträger 20,
der mit einzelnen Aufnahmekammern zur Aufnahme weiterer Kontaktelemente 1 ausgebildet
ist, aus isolierendem Material besteht und mit dem Kupplungsgehäuse 18 bzw. dem Steckergehäuse
19 verrastbar oder sonstig verbindbar ist. Die Anzahl der jeweiligen Aufnahmekammern
für die sitftartigen oder buchsenartigen Kontaktelemente 1 in jedem zylindrischen
Kontaktelementträger 20 richtet sich nach dem Einsatzzweck und kann z.B. entweder
drei Aufnahmekammern (zwei Phasenkontakte und ein Schutzleiterkontakt), oder vier
Aufnahmekammern (drei Phasenkontakte und ein Schutzleiterkontakt), oder fünf Aufnahmekammern
(drei Phasenkontakte, ein Null-Leiterkontakt und ein Schutzleiterkontakt) aufweisen.
Die beiden Gehäuse 18 und 19 weisen ein Schutzteil in Form einer Haube 22 zum Einführen
eines Leiters 2 und eine drehbar betätigbare Zugentlastungseinrichtung in Form einer
Spannhülse 23 auf. Am Kupplungsgehäuse 18 ist ein schwenkbarer Deckel 24 angebracht,
der die Kontaktbuchse 1 abdeckt und gegen Spritzwasser schützt, wenn die Kupplung
18 außer Eingriff mit dem Stecker 19 ist.
[0043] Wie aus Fig. 9A und 9B ersichtlich, reichen die Kontaktflächen 4 und die Klemmfedern
5 der schraubenlosen Anschlussklemmen jeweils in einzelne Aufnahmekammern des Kontaktelementträgers
20 hinein. Der Kontaktelementträger 20 ist mit Zugangsöffnungen versehen, durch die
sich jeweils ein Rastschieber 21 als Kontaktöffner erstreckt. Weitere Zugangsöffnungen
münden zu den Kontaktflächen 4 der Kontaktelementen 1. Der Rastschieber 21 weist eine
Aussparung 21b auf, in welche die Klemmfeder 5 eingreifen kann. Der Rastschieber 21
hat die Funktion eines Niederdrückwerkzeuges, das zwei Stellungen einnehmen kann,
nämlich eine Freigabestellung der Klemmfeder, wie in Figur 9B dargestellt, und eine
Niederdrückstellung der Klemmfeder, wie in Figur 9A dargestellt, bei der die Aussparung
21b in dem Rastschieber 21 den Spannschenkel 9 der Klemmfeder 5 niederdrückt und die
Klemmöffnung 6 öffnet, so dass die freien Leiteradern 2b in die Klemmöffnung 6 geschoben
werden können. Die beiden erwähnten Stellungen des Rastschiebers 21 werden durch Anschläge
bestimmt, die an jeweiligen Schultern des Kontaktelementträgers 20 anliegen. Um den
Rastschieber 21 zwischen seinen beiden Öffnungen leicht verschieben zu können, ist
eine Betätigungsöffnung vorgesehen, an der beispielsweise ein Schraubendreher eingreifen
und den Rastschieber vor- und zurückschieben kann.
[0044] Die Montage des Kabels an die Steckverbinderanordnung 17 jeweils an die Stecker-
und die Kupplungsseite, wird zweckmäßig wie folgt durchgeführt: zuerst wird, ein Stück
eines Mantels des Kabels bzw. Leiters 2 entfernt, um einzelne isolierte Leiter 2 zu
gewinnen. Das vordere Ende eines einzelnen Leiters 2 wird jeweils abisoliert, um eine
blanke Leiterader 2b zu erhalten. Der so vorbereitete Leiter 2 wird durch die Haube
22 in das Innere des Steckergehäuses 19 und analog dazu in das Innere des Kupplungsgehäuses
18 geschoben, bis das freie Aderende 2b jeweils in Reichweite der Klemmfeder 5 an
dem Kontaktelement 1 im Kontaktelementträger 20 gelangt.
[0045] Wie in Figur 9A gezeigt, wird der Rastschieber 21 in die Niederdrückstellung zum
Zusammendrücken der Klemmfeder 5 gebracht, so dass die Leiterader 2b in die dadurch
geöffnete Klemmöffnung 6 hineingeschoben werden kann, wobei die Leiterader 2b dann
auf der Kontaktfläche 4 des Kontaktelements 1 aufgelegt ist. Durch Verschieben des
Rastschiebers 21 in die Freigabestellung der Klemmfeder 5 zieht diese das gefangene
Aderende 2b mittels des Leiterklemmfortsatzes 10 und dessen Klemmfläche 11 gegen die
Kontaktfläche 4. Abschließend wird das Steckergehäuse 19 bzw. das Kupplungsgehäuse
18 jeweils mit dem Kontaktelementträger 20 verbunden, was durch ein axiales Ineinanderstecken
und durch ein Verrasten erfolgt, wodurch die Gehäuseteile 18 oder 19 mit der Haube
22 wasserdicht verschlossen werden.
[0046] Zusammenfassend hat sich gezeigt, das die Erfindung somit eine schraubenlose Anschlussklemme
bereitstellt, welche auch in Verwendung mit für Dreh- und/oder Wechselstrom ausgelegten
elektrischen Steckverbindersystemen, welche aus einem Stecker- und einem Kupplungsteil
oder einer Wandsteckdose bestehen, wie beispielsweise Gerätestecker, Flanschgerätesstecker,
Aufbaugerätestecker, Anbaudosen und Steckdosen, deren Anforderungen ferner in den
Normen IEC 60309-1,-2 und EN 60309-1,-2 beschrieben sind, selbst bei Übertragung hoher
Stromstärken, z.B. 32 A und höher, geeignet sind.
[0047] Dies wird dadurch ermöglicht, dass im Gegensatz zu herkömmlichen Ausführungsformen
von Klemmfedern für schraubenlose Anschlussklemmen nach dem Stand der Technik, der
Klemmschenkel der Klemmfeder einen Leiterklemmfortsatz 10 als ein weiteres Element,
bevorzugt in vergleichbarer Gestalt wie der eines Blechfortsatzes oder einer Blechfahne,
aufweist. Dieser Leiterklemmfortsatz weist eine definierte Klemmfläche auf und verbessert
in seiner Funktion wesentlich die Funktion des Querschnitts des Klemmschenkels in
der Klemmöffnung von herkömmlichen Klemmfedern, welcher üblicherweise zur Anklemmung
der Leiteradern des Leiters an die Kontaktoberfläche des Kontaktelementes dient. In
montiertem Zustand der Klemmfeder an das Kontaktelement, erstreckt sich diese Klemmfläche
im Wesentlichen parallel zu der Kontaktfläche des Kontaktelementes und dient zur Niederpressung
als auch zur Anklemmung der Leiteradern des Leiters auf die Kontaktfläche des Kontaktelementes,
nachdem dieses in die Klemmöffnung der Klemmfeder eingeführt worden ist.
[0048] In vorteilhafter Weise bewirkt dieser Leiterklemmfortsatz im Falle eines Leiters
mit mehreren flexiblen Leiteradern, wie z.B. bei einer Litzenleitung, eine Flachpressung
des Leiteraderprofils, wobei hierzu die Klemmfeder mit einer entsprechend notwendigen
Federvorspannkraft versehen ist.
[0049] In weiterer Ergänzung zu den beschriebenen Ausführungsformen kann das Kontaktelement
mit mindestens einem Kühlflächenelement zur Verbesserung des Wärmeübergangs an die
Umgebung ausgestattet sein, z.B. mit einer ein- oder mehrteiligen Nut, wie z.B. einer
gefrästen Ringnut und/oder einer Längsnut, zur Vergrößerung der Oberfläche des Kontaktelements.
Weiterhin bewirkt die an den Leiteradern anliegende Klemmfläche des Leiterklemmfortsatzes
eine zusätzliche Wärmeableitung auf das Kontaktelement über die Klemmfeder. Hierzu
kann der Anlageschenkel der Klemmfeder in besonders vorteilhafter Weise formschlüssig
mit dem Kontaktelement über eine Ausnehmung in dem Kontaktelement verbunden sein.
Dabei weist die Ausnehmung zweckmäßig eine komplementäre Profilformgebung zu der des
Anlageschenkels der Klemmfeder auf.
[0050] Zur weiteren Verbesserung des Wärmeübergangs, des elektrischen Kontaktwiderstands
und/oder des Wärmeaustauschs zwischen zwei miteinander zu verbindenden Kontaktelementen
von zu paarenden Steckverbindervorrichtungen, z.B. ein Stecker mit Kontaktstiften
und eine Kupplung mit Kontaktbuchsen, ist in besonders vorteilhaften Ausführungsformen
ein buchsenartiges Kontaktelement vorgeschlagen, welches mit einem Klemmfederring
25 (z.B. Figuren 6A bis 6D) versehen ist. Derartige Klemmfederringe dienen zur Erhöhung
der Klemmverbindungskraft, d.h. wenn die stiftartigen Kontaktelemente, also die Kontaktstifte,
eines Steckers in die buchsenartigen Kontaktelemente einer Kupplung eingesteckt sind.
Vorzugsweise ist dieser Klemmfederring innerhalb einer Nut oder einer Ringnut in der
Oberfläche der Kontaktbuchse versenkt eingebracht und bzgl. einer axialen Verschiebung
fixiert. An Stelle eines Klemmfederrings können alle handelsüblichen Federn oder Federelemente,
welche zur Erhöhung der Klemmverbindungskraft von Steckverbindervorrichtungen geeignet
sind, zum Einsatz kommen.
[0051] Für eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung wurde ferner beschrieben, dass die
Klemmfläche des Leiterklemmfortsatzes zumindest in einem Teilbereich einen Klemmabschnitt
mit einem Klemmflächenprofil aufweist, welches relativ zu der übrigen Klemmfläche
des Leiterklemmfortsatzes gekrümmt oder angeschrägt ist, wobei bevorzugt der Endabschnitt
des Leiterklemmfortsatzes derart ausgebildet wird. Hierdurch werden der elektrische
Kontakt und die Zugfestigkeit der Anschlussklemme weiter verbessert. Es ist jedoch
auch möglich, das Längsprofil des Leiterklemmfortsatzes in Axialrichtung des anzuschließenden
Leiters mit einer Krümmung oder abgewinkelt auszugestalten.
[0052] Ein abgewinkelt oder angeschrägtes Profil, vorzugsweise in Anschlussrichtung des
Leiters, des Leiterklemmfortsatzes oder eines Klemmabschnitts ermöglicht es, dass
dieser in die Oberfläche der Leiteradern des Leiters auch quer zur Oberfläche in einem
Winkel eindrückt, wenn die Klemmöffnung der Klemmfeder, nach der Einführung des Leiters,
geschlossen ist, wobei der elektrische Kontaktwiderstand und der Wärmeübergangswiderstand
weiter verringert ist. Wird eine axiale Zugkraft auf den Leiter oder das Kabel ausgeübt,
so wird ein weiteres Eindrücken des Endabschnittes des Leiterfortsatzes in die Leiteradern
bewirkt, wodurch die Verformungsfläche der geklemmten Leiteradern und der Zugwiderstand
noch vergrößert werden.
[0053] Auch kann der Anschlussabschnitt des Kontaktelements, dessen Kontaktfläche und/oder
die Oberfläche der Klemmfläche des Leiterklemmfortsatzes sowie des abgewinkelten oder
gebogenen Klemmabschnittes der erfindungsgemäßen schraubenlosen Anschlussklemme eine
zumindest teilweise profilierte Kontaktoberfläche besitzen. Diese Oberflächenprofilierung
kann eine Oberflächenstrukturierung, ähnlich wie bei einem Zangenprofil, aufweisen,
so dass der anzuschließende Leiter mit verbesserter Reibschlüssigkeit aufliegt, wodurch
einerseits der elektrische Kontaktwiderstand und der Wärmeübergangswiderstand, durch
ein Eindrücken dieser Oberflächenstrukturen in die Leiteradern des Leiters, weiter
verringert ist, und andererseits eine besonders wirksame mechanische Verbindung mit
hohen Zugfestigkeiten zwischen den Aderenden des Leiters und dem Kontaktelement sowie
dem Leiterklemmfortsatz erreicht wird.
[0054] Gegebenenfalls kann eine weitere Verringerung des Kontaktwiderstandes und eine Verbesserung
des Wärmeübergangs sowie der Korrosionsbeständigkeit der Kontaktoberflächen durch
eine Oberflächenvergütung dieser Kontaktoberflächen, wie z.B. mittels einer Metalllegierung,
bewirkt werden. In besonders vorteilhafter Weise besitzt diese Oberflächenvergütung
eine plastische oder elastische Verformbarkeit, zur Vergrößerung der Kontaktoberfläche
und zur Angleichung der Kontaktoberfläche an das Leiterprofil, wenn der Leiter zwischen
der Klemmfläche des Kontaktelements und dem Leiterklemmfortsatz der Klemmfeder eingeklemmt
ist.
[0055] Der Leiterklemmfortsatz kann weiterhin ein besonders vorteilhaft gestaltetes Querschnittsprofil,
betrachtet in Axialrichtung des anzuschließenden Leiters, aufweisen, indem dieses
im Wesentlichen mit dem Querschnittsprofil eines Leiters korrespondiert. Vorzugsweise
kann hierfür das Querschnittsprofil des Leiterklemmfortsatzes halbkreisförmig gestaltet
sein oder besitzt eine Längseinkerbung oder eine vergleichbare, den Leiter wenigstens
teilweise umschließende Profilform, so dass nach der Einführung der Leiters in die
Klemmöffnung der Klemmfeder, dessen Leiteradern auf der Kontaktfläche des Kontaktelementes
zum Aufliegen kommen und beim Schließen der Klemmöffnung seitlich durch das Leiterklemmelement
fixiert werden, indem die Klemmfläche des Leiterklemmelements die Leiteradern umschließt.
[0056] Zur Fixierung der Klemmfeder an dem Kontaktelement kann das Kontaktelement an dessen
Anschlussabschnitt vorzugsweise eine Führungsausnehmung aufweisen, in die der Leiterklemmfortsatz
der Klemmfeder axial eingreifen kann. In diese Führungsausnehmung ist die Kontaktfläche
des Kontaktelementes, z.B. durch Einfräsen, eingebracht, wobei die Stirnseite des
Kontaktelementes zumindest teilweise mit ausgenommen ist, so dass der Leiter axial
in die Führungsausnehmung eingeschoben werden und auf der Kontaktoberfläche aufgelegt
werden kann. Zur seitlichen Fixierung bezüglich einer Verdrehung der Klemmfeder und
der Leiteradern des Leiters weist die Führungsausnehmung auf beiden Axialseiten des
Kontaktelementes Abstützschenkel auf.
[0057] Die zum Anschluss des Leiters an ein Kontaktelement verwendete Klemmfeder der Erfindung
wird vorzugsweise aus einem geeigneten elektrisch leitfähigen Bandmaterial, üblicherweise
aus Metall, in einem Stanz-Biege-Verfahren hergestellt. Um eine erfindungsgemäße Klemmfeder
mit entsprechender Formgebung zu erhalten, wird während des Herstellungsprozesses
der Klemmfeder ein zusätzlicher Verfahrensschritt angewendet, bei dem vorzugsweise
ebenfalls ein Stanz-Biege-Verfahren zur Anwendung kommt. Dabei wird der als Niederpress-
und Anklemmelement fungierende Leiterklemmfortsatz und/oder der Klemmabschnitt unmittelbar
aus einem Teilabschnitt des Klemmschenkels der Klemmfeder geformt, indem dieser derart
gebogen wird, so dass die Fläche dieses Teilschnitts des Klemmschenkels im Wesentlichen
parallel zu der Fläche des Anlageschenkels und/oder, in montiertem Zustand an das
Kontaktelement, im Wesentlichen parallel zur Kontaktfläche des Kontaktelements ausgerichtet
ist. Ein so hergestellter Leiterklemmfortsatz kann folglich in Art einer Klemmplatte
ausgebildet sein.
[0058] In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird der Leiterklemmfortsatz im Zuge des
Stanzvorgangs der zur Durchführung des Leiters notwendigen Klemmöffnung im Klemmschenkel
der Klemmfeder hergestellt. Dabei wird durch eine partielle Heraustrennung ein Teilabschnitt
aus dem Klemmschenkel der Klemmfeder, beispielsweise durch einen Stanzvorgang, frei
geschnitten, wobei eine Seite dieses Teilabschnittes weiterhin mit dem Klemmschenkel
stoffschlüssig verbunden bleibt. Anschließend wird dieser frei geschnittene Teilabschnitt
in einem weiteren Biegevorgang aus dem Klemmschenkel heraus gebogen und entsprechend
so ausgerichtet oder geformt, dass die Fläche dieses Teilabschnitts des Klemmschenkels
im Wesentlichen parallel zu der Fläche des Anlageschenkels der Klemmfeder und/oder,
in montiertem Zustand an das Kontaktelement, im Wesentlichen parallel zur Kontaktfläche
des Kontaktelements ausgerichtet ist. Die in vorteilhafter Weise durch diesen Verfahrensschritt
gleichzeitig erhaltene Fensteröffnung im Klemmschenkel der Klemmfeder erfüllt zugleich
die Funktion einer Klemmöffnung für die Durchführung eines Leiters beim Anschluss
an die schraubenlose Anschlussklemme. Auch ein so hergestellter Leiterklemmfortsatz
kann folglich in Art einer Klemmplatte ausgebildet sein.
[0059] In einem alternativen Verfahren wird die Klemmöffnung im Klemmschenkel der Klemmfeder
in einem ersten Verfahrensschritt vollständig ausgestanzt. In einem zweiten Verfahrensschritt
wird anschließend der Leiterklemmfortsatz durch einen, insbesondere stoffschlüssigen,
Anfügevorgang, vorzugsweise durch Anschweißen, Fügen, Verschrauben, Vernieten oder
Anlöten, an dem Klemmschenkel angebracht. Das eingesetzte Material für den Leiterklemmfortsatz
kann dabei von dem Material der Klemmfeder abweichen, wobei vorzugsweise ein Metall
oder ein Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und einer hohen Wärmeleitfähigkeit
zu dessen Herstellung verwendet wird. Die äußere Geometrie und/oder das Querschnittsprofil
des Leiterklemmfortsatzes kann von dem einer Klemmfeder oder deren Klemmschenkel abweichen
und es sind alle denkbare, für dessen Funktion vorteilhafte Querschnittsprofile sowie
geometrische Formgebungen möglich.
- 1
- Kontaktelement, Kontaktstift, Kontaktbuchse
- 2
- Leiter
- 2b
- Leiterader
- 3
- Anschlussabschnitt
- 4
- Kontaktfläche
- 5
- Klemmfeder
- 6
- Klemmöffnung
- 7
- Klemmschenkel
- 8
- Anlageschenkel
- 8b
- Teilabschnitt des Anlageschenkels
- 9
- Spannschenkel
- 10
- Leiterklemmfortsatz
- 10b
- Klemmabschnitt
- 11
- Klemmfläche des Leiterklemmfortsatzes
- 11b
- Klemmfläche des Klemmabschnittes
- 12
- Führungsnase
- 13
- Stirnseite des Kontaktelements
- 14
- Abstützschenkel
- 15
- Führungsausnehmung
- 15b
- Ausnehmung
- 16
- Anschrägung der Führungsnase
- 17
- Elektrische Steckverbinderanordnung
- 18
- Kupplungsgehäuse, Kupplung
- 19
- Steckergehäuse, Stecker
- 20
- Kontaktelementträger
- 21
- Rastschieber, Kontaktöffner
- 21b
- Aussparung
- 22
- Haube
- 23
- Spannhülse
- 24
- Schwenkbarer Deckel
- 25
- Klemmfederring
- E
- Einführrichtung eines Leiters
1. Schraubenlose Anschlussklemme, umfassend:
- ein Kontaktelement (1), an welchem ein Leiter (2) elektrisch anzuschließen ist,
mit einem Anschlussabschnitt (3) und einer Kontaktfläche (4) zur Herstellung eines
elektrischen Kontakts; und
- einer an dem Kontaktelement (1) vorgespannt befestigten Klemmfeder (5), mittels
welcher der Leiter (2) an die Kontaktfläche (4) des Kontaktelements (1) zu klemmen
ist, wobei die Klemmfeder (5) einen Klemmschenkel (7), einen Anlageschenkel (8) und
einen Spannschenkel (9) besitzt, wobei in dem Klemmschenkel(7) eine Klemmöffnung (6)
ausgebildet ist, durch die der Leiter (2) in eine Einführrichtung (E) einzuführen
ist, der Anlageschenkel (8) der Klemmfeder (5) an dem Kontaktelement (1) anliegt und
der Spannschenkel (9) der Klemmfeder (5) den Anlageschenkel (8) mit dem Klemmschenkel
(7) verbindet;
wobei der Klemmschenkel (7) ferner einen Leiterklemmfortsatz (10) aufweist, dessen
Klemmfläche (11) sich im Wesentlichen parallel zu der Kontaktfläche (4) des Kontaktelements
(1) in Einführrichtung (E) des elektrisch anzuschließenden Leiters (2) erstreckt,
wobei der elektrisch anzuschließende Leiter (2) zwischen einem Flächenabschnitt der
Klemmfläche (11) des Leiterklemmfortsatzes (10) und der Kontaktfläche (4) des Kontaktelements
(1) einzuklemmen ist;
dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterklemmfortsatz (10) in eine Führungsausnehmung (15) des Kontaktelementes
(1) eingreift, welche mit der Kontaktfläche (4) versehen ist.
2. Schraubenlose Anschlussklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterklemmfortsatz an dem Klemmschenkel(7) angeformt ist.
3. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterklemmfortsatz (10) im wesentlichen in einem 90-Grad-Winkel relativ zum
Klemmschenkel der Klemmfeder (5) abgewinkelt ist.
4. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Leiterklemmfortsatzes (10) einen Klemmabschnitt (10b) mit
einer Klemmfläche (11b) aufweist, welche relativ zu der Klemmfläche (11) abgewinkelt
und/oder gekrümmt ist, oder, dass der Leiterklemmfortsatz (10) ein in Axialrichtung
des anzuschließenden Leiters (2) abgewinkeltes und/oder gekrümmtes Längsprofil aufweist.
5. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (11, 11b) des Leiterklemmfortsatzes (10) und/oder des Klemmabschnitts
(10b) eine im Wesentlichen rechteckförmige Gestalt aufweist.
6. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Klemmfläche (11, 11b) des Leiterklemmfortsatzes (10) und/oder
des Klemmabschnitts (10b) eine Anschrägung aufweist.
7. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Klemmfläche (11, 11b) des Leiterklemmfortsatzes (10) und/oder
des Klemmabschnitts (10b) und/oder mindestens ein Teil der Kontaktfläche (4) des Kontaktelementes
(1) eine Oberflächenprofilierung aufweist.
8. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterklemmfortsatz (10) und/oder der Klemmabschnitt (10b) entlang der Axialrichtung
des anzuschließenden Leiters (2) ein Querschnittsprofil aufweist, welches im Wesentlichen
mit mindestens einem Teil des Profilquerschnitts des Leiters (2) korrespondiert.
9. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterklemmfortsatz (10) und/oder der Klemmabschnitt (10b) dasselbe Material
wie die Klemmfeder (5) aufweist.
10. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (5) und/oder der Leiterklemmfortsatz (10) und/oder der Klemmabschnitts
(10b) als Stanz-Biege-Teil ausgebildet ist.
11. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterklemmfortsatz (10) und/oder der Klemmabschnitt (10b) einstückig mit dem
Klemmschenkel (7) verbunden ist.
12. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (10b) in die Führungsausnehmung (15) des Kontaktelementes (1)
eingreift.
13. Schraubenlose Anschlussklemme nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsausnehmung (15) mindestens einen seitlichen Abstützschenkel (14) zur
seitlichen Fixierung des Leiterklemmfortsatzes (10) und/oder des Klemmabschnitts (10b)
aufweist.
14. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (1) eine Führungsnase (12) aufweist, die durch die Klemmöffnung
(6) in dem Klemmschenkel (7) geführt ist.
15. Schraubenlose Anschlussklemme nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnase (12) eine Fläche aufweist, welche eine Erweiterung der Kontaktfläche
(4) ist.
16. Schraubenlose Anschlussklemme nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt der Führungsnase (12) eine Anschrägung (16) aufweist.
17. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Anlageschenkels (8) der Klemmfeder (5) in die Klemmöffnung
(6) des Klemmschenkels (7) eingreift.
18. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfeder (5) gegen eine Verschiebung oder Verdrehung relativ zu dem Kontaktelement
(1) gesichert ist, indem mindestens ein Abschnitt des Anlageschenkels (8) in eine
Ausnehmung (15b) des Kontaktelements (1) eingreift, welche auf der gegenüberliegende
Seite der Führungsausnehmung (15) angeordnet ist.
19. Schraubenlose Anschlussklemme nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15b) eine ebene Fläche aufweist, welche mit dem Anlageschenkel (8)
der Klemmfeder (5) verbunden ist.
20. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der Klemmfeder (5) eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt
besitzt.
21. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Klemmschenkels (7) der Klemmfeder (5) an der Stirnseite des
Kontaktelementes (13) anliegt.
22. Schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorbenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (1) mindestens ein Kühlflächenelement aufweist.
23. Schraubenlose Anschlussklemme nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlflächenelement als eine ein- oder mehrteilige Ringnut und/oder Längsnut an
dem Kontaktelement (1) ausgebildet ist.
24. Elektrische Steckverbindervorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche
1 bis 23 umfasst.
25. Elektrische Steckverbindervorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass diese als elektrischer Stecker mit einem Steckergehäuse (19) und/oder als elektrische
Kupplung mit einem Kupplungsgehäuse (18) und/oder als elektrische Steckdose ausgebildet
ist und einen Kontaktelementträger (20) aufweist, an welchem die schraubenlose Anschlussklemme
angebracht ist.
26. Elektrische Leiterschienenvorrichtung zum Anschluss von einem oder mehreren Leitern
dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine schraubenlose Anschlussklemme nach einem der vorstehenden Ansprüche
1 bis 23 umfasst.
27. Verfahren zur Herstellung einer schraubenlosen Anschlussklemme nach einem der Ansprüche
1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterklemmfortsatz (10) aus einem Teilabschnitt des Klemmschenkels (7) der Klemmfeder
(5) geformt wird, wobei
der Leiterklemmfortsatz (10) und die Klemmöffnung (6) durch eine partielle Heraustrennung
dieses Teilabschnitts aus dem Klemmschenkel (7) der Klemmfeder (5) ausgebildet werden
und die Fläche dieses Teilabschnitts des Klemmschenkels (7) im Wesentlichen parallel
zu der Fläche des Anlageschenkels (8) der Klemmfeder (5) und im Wesentlichen parallel
zu der Kontaktfläche (4) des Kontaktelements (1) durch einen sich anschließenden Biegevorgang
ausgerichtet wird.
28. Verfahren zur Herstellung einer schraubenlosen Anschlussklemme nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilabschnitt aus dem Klemmschenkel (7) der Klemmfeder (5) mittels eines Stanzvorgangs
heraus getrennt wird.
1. A screwless connection terminal, comprising the following features:
- a contact element (1) to which a conductor (2) is to be electrically connected,
the contact element comprising a connecting section (3) and a contact surface (4)
to provide an electrical contact; and
- a clamp spring (5) fastened in a pre-tensioned state to the contact element (1)
and by means of which the conductor (2) is to be clamped to the contact surface (4)
of the contact element (1), wherein the clamp spring (5) has a clamping leg (7), an
abutting leg (8) and a tensioning leg (9), wherein a clamp opening (6) is formed in
the clamping leg (7), through which clamp opening, the conductor (2) is to be led,
wherein the abutting leg (8) of the clamp spring (5) abuts on the contact element
(1), and the tensioning leg (9) of the clamp spring (5) connects the abutting leg
(8) to the clamping leg (7);
wherein the clamping leg (7) further comprises a conductor clamp extension (10) with
a clamping face (11) which is aligned substantially parallel to the contact surface
(4) of the contact element (1), wherein the conductor (2) to be connected is to be
clamped between a surface section of the clamping face (11) of the conductor clamp
extension (10) and the contact surface (4) of the contact element (1);
characterized in that
the conductor clamp extension (10) engages in a guiding recess (15) of the contact
element (1), said guiding recess (15) is provided with the contact surface (4).
2. The screwless connection terminal according to claim 1, characterized in that the conductor clamp extension is formed on the clamping leg (7).
3. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductor clamp extension (10) is angled substantially at an angle of 90 degrees
relative to the clamping leg of the clamp spring (5).
4. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the conductor clamp extension (10) has a clamping section (10b)
with a clamping face (11b) which is angled and/or curved relative to the clamping
face (11), or that the conductor clamp extension (10) has a longitudinal profile that
is angled and/or curved in the axial direction of the conductor (2) to be connected.
5. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the clamping face (11, 11b) of the conductor clamp extension (10) and/or of the clamping
section (10b) has a substantially rectangular shape.
6. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the clamping face (11, 11b) of the conductor clamp extension
(10) and/or of the clamping section (10b) has a chamfer.
7. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the clamping face (11, 11b) of the conductor clamp extension
(10) and/or of the clamping section (10b) and/or at least a portion of the contact
surface (4) of the contact element (1) has a surface profile.
8. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that along the axial direction of the conductor (2) to be connected, the conductor clamp
extension (10) and/or the clamping section (10b) has a cross-sectional profile which
corresponds substantially to at least a portion of the profile cross-section of the
conductor (2).
9. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductor clamp extension (10) and/or the clamping section (10b) comprises the
same material as the clamp spring (5).
10. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the clamp spring (5) and/or the conductor clamp extension (10) and/or the clamping
section (10b) is configured as punching and forming part.
11. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductor clamp extension (10) and/or the clamping section (10b) is integrally
connected to the clamping leg (7).
12. The screwless connection terminal according to one of claims 4 to 11, characterized in that the clamping section (10b) engages in the guiding recess (15) of the contact element
(1).
13. The screwless connection terminal according to claim 12, characterized in that the guiding recess (15) has at least one lateral supporting leg (14) for laterally
fixing the conductor clamp extension (10) and/or the clamping section (10b).
14. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact element (1) has a guide nose (12) which is inserted through the clamp
opening (6) in the clamping leg (7).
15. The screwless connection terminal according to claim 14, characterized in that the guide nose (12) has a surface which is an extension of the contact surface (4).
16. The screwless connection terminal according to claim 14 or claim 15, characterized in that at least one section of the guide nose (12) has a chamfer (16).
17. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the abutting leg (8) of the clamp spring (5) engages in the
clamp opening (6) of the clamping leg (7).
18. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the clamp spring (5) is secured against displacement or rotation relative to the
contact element (1) in that at least one section of the abutting leg (8) engages in a recess (15b) of the contact
element (1), which recess is arranged on the side opposite to the guiding recess (15).
19. The screwless connection terminal according to claim 18, characterized in that the recess (15b) has a plane surface which is connected to the abutting leg (8) of
the clamp spring (5).
20. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional profile of the clamp spring (5) has a substantially rectangular
shape.
21. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the clamping leg (7) of the clamp spring (5) abuts on the front
face of the contact element (13).
22. The screwless connection terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact element (1) has at least one cooling surface element.
23. The screwless connection terminal according to claim 22, characterized in that the cooling surface element is configured as a single-part or a multipart annular
groove and/or longitudinal groove on the contact element (1).
24. An electrical plug connector device, characterized in that the same comprises at least one screwless connection terminal according to any one
of the preceding claims 1 to 23.
25. The electrical plug connector device according to claim 24, characterized in that the same is configured as an electrical plug connector having a plug connector housing
(19) and/or as an electrical coupling having a coupling housing (18) and/or as an
electrical socket and has a contact element carrier (20) to which the screwless connection
terminal is attached.
26. An electrical conductor bus bar device for connecting one or a plurality of conductors,
characterized in that said device comprises at last one screwless connection terminal according to any
one of the preceding claims 1 to 24.
27. A method for producing a screwless connection terminal according to any one of the
claims 1 to 23, characterized in that claim 1, wherein the conductor clamp extension (10) is formed from a segment of the
clamping leg (7) of the clamp spring (5), wherein the conductor clamp extension (10)
and the clamp opening (6) is formed by partially separating the segment from the clamping
leg (7) of the clamp spring (5) and the surface of this segment of the clamping leg
(7) is aligned substantially parallel to the surface of the abutting leg (8) of the
clamp spring (5) and substantially parallel to the contact surface (4) of the contact
element (1) by a subsequent bending process.
28. The method for producing a screwless connection terminal according to claim 27, characterized in that the segment is separated from the clamping leg (7) of the clamp spring (5) by means
of a punching process.
1. Borne de connexion sans vis, comprenant :
- un élément de contact (1), auquel un conducteur (2) est à raccorder électriquement,
avec un segment de connexion (3) et une surface de contact (4) pour la réalisation
d'un contact électrique ; et
- un ressort de serrage (5) pré-contraint, fixé sur l'élément de contact (1), au moyen
duquel le conducteur (2) est à serrer contre la surface de contact (4) de l'élément
de contact (1), le ressort de serrage (5) comportant une branche de serrage (7), une
branche d'appui (8) et une branche de tension (9), une ouverture de serrage (6) étant
ménagée dans la branche de serrage (7), par laquelle le conducteur (2) est à insérer
dans une direction d'insertion (E), la branche d'appui (8) du ressort de serrage (5)
repose contre l'élément de contact (1) et la branche de tension (9) du ressort de
serrage (5) relie la branche d'appui (8) à la branche de serrage (7) ;
la branche de serrage (7) comportant en outre un appendice de serrage de conducteur
(10) dont la face de serrage (11) s'étend sensiblement parallèlement à la surface
de contact (4) de l'élément de contact (1) dans la direction d'insertion (E) du conducteur
(2) à raccorder électriquement, le conducteur (2) à raccorder électriquement étant
à serrer entre un segment plan de la face de serrage (11) de l'appendice de serrage
de conducteur (10) et la surface de contact (4) de l'élément de contact (1) ;
caractérisée en ce que l'appendice de serrage de conducteur (10) s'engage dans un évidement de guidage (15)
de l'élément de contact (1) qui présente la surface de contact (4).
2. Borne de connexion sans vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'appendice de serrage de conducteur est formé sur la branche de serrage (7).
3. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'appendice de serrage de conducteur (10) est plié sensiblement suivant un angle
de 90 degrés par rapport à la branche de serrage du ressort de serrage (5).
4. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une partie de l'appendice de serrage de conducteur (10) présente un segment
de serrage (10b) avec une face de serrage (11b) pliée et/ou courbée par rapport à
la face de serrage (11), ou en ce que l'appendice de serrage de conducteur (10) présente un profil longitudinal plié et/ou
courbé dans la direction axiale du conducteur (2) à raccorder.
5. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face de serrage (11, 11b) de l'appendice de serrage de conducteur (10) et/ou du
segment de serrage (10b) a une forme sensiblement rectangulaire.
6. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une partie de la face de serrage (11, 11b) de l'appendice de serrage de conducteur
(10) et/ou du segment de serrage (10b) présente un chanfrein.
7. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une partie de la face de serrage (11, 11b) de l'appendice de serrage de conducteur
(10) et/ou du segment de serrage (10b) et/ou au moins une partie de la surface de
contact (4) de l'élément de contact (1) présentent un profilage de surface.
8. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'appendice de serrage de conducteur (10) et/ou le segment de serrage (10b) présentent
dans la direction axiale du conducteur (2) à raccorder un profil de section transversale
qui correspond sensiblement à au moins une partie de la section de profil du conducteur
(2).
9. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'appendice de serrage de conducteur (10) et/ou le segment de serrage (10b) sont
constitués du même matériau que le ressort de serrage (5).
10. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ressort de serrage (5) et/ou l'appendice de serrage de conducteur (10) et/ou le
segment de serrage (10b) sont réalisés comme pièce découpée-pliée.
11. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'appendice de serrage de conducteur (10) et/ou le segment de serrage (10b) sont
réalisés d'un seul tenant avec la branche de serrage (7).
12. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisée en ce que le segment de serrage (10b) s'engage dans l'évidement de guidage (15) de l'élément
de contact (1).
13. Borne de connexion sans vis selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'évidement de guidage (15) comporte au moins une branche d'appui latérale (14) pour
la fixation latérale de l'appendice de serrage de conducteur (10) et/ou du segment
de serrage (10b).
14. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de contact (1) comporte un bec de guidage (12) qui est inséré dans la branche
de serrage (7) par l'ouverture de serrage (6).
15. Borne de connexion sans vis selon la revendication 14, caractérisée en ce que le bec de guidage (12) présente une surface qui est une extension de la surface de
contact (4).
16. Borne de connexion sans vis selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce qu'au moins une partie du bec de guidage (12) présente un chanfrein (16).
17. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une partie de la branche d'appui (8) du ressort de serrage (5) s'engage dans
l'ouverture de serrage (6) de la branche de serrage (7).
18. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une translation ou une rotation du ressort de serrage (5) par rapport à l'élément
de contact (1) est empêchée en ce qu'au moins une partie de la branche d'appui (8) s'engage dans un évidement (15b) de
l'élément de contact (1) disposée sur le côté opposé de l'évidement de guidage (15).
19. Borne de connexion sans vis selon la revendication 18, caractérisée en ce que l'évidement (15b) présente une surface plane qui est reliée à la branche d'appui
(8) du ressort de serrage (5).
20. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le profil de section transversale du ressort de serrage (5) a une forme sensiblement
rectangulaire.
21. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une partie de la branche de serrage (7) du ressort de serrage (5) repose
contre la face frontale de l'élément de contact (13).
22. Borne de connexion sans vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de contact (1) comporte au moins un élément à surface de refroidissement.
23. Borne de connexion sans vis selon la revendication 22, caractérisée en ce que l'élément à surface de refroidissement est réalisé comme rainure annulaire en une
ou plusieurs parties et/ou comme rainure longitudinale sur l'élément, de contact (1).
24. Dispositif de connecteur électrique enfichable, caractérisé en ce que celui-ci comprend au moins une borne de connexion sans vis selon l'une des revendications
1 à 23.
25. Dispositif de connecteur électrique enfichable selon la revendication 24, caractérisé en ce que celui-ci est réalisé comme fiche électrique avec un boîtier de fiche (19) et/ou comme
couplage électrique avec un boîtier de couplage (18) et/ou comme prise électrique,
et comporte un support d'élément de contact (20) sur lequel la borne de connexion
sans vis est appliquée.
26. Dispositif de barre conductrice électrique pour la connexion d'un ou de plusieurs
conducteurs, caractérisé en ce que celui-ci comprend au moins une borne de connexion sans vis selon l'une des revendications
1 à 23.
27. Procédé de fabrication d'une borne de connexion sans vis selon l'une des revendications
1 à 23, caractérisé en ce que l'appendice de serrage de conducteur (10) est formé à partir d'une section partielle
de la branche de serrage (7) du ressort de serrage (5),
l'appendice de serrage de conducteur (10) et l'ouverture de serrage (6) étant réalisés
par détachement partiel de ladite section partielle hors de la branche de serrage
(7) du ressort de serrage (5), et la surface de ladite section partielle de la branche
de serrage (7) étant ajustée sensiblement parallèlement à la surface de la branche
d'appui (8) du ressort de serrage (5) et sensiblement parallèlement à la surface de
contact (4) de l'élément de contact (1) par une étape de pliage consécutive.
28. Procédé de fabrication d'une borne de connexion sans vis selon la revendication 27,
caractérisé en ce que la section partielle est détachée hors de la branche de serrage (7) du ressort de
serrage (5) au moyen d'une étape de découpage.