Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Anschlusselement, wie beispielsweise eine Anschlussklemme. Weiter betrifft die Erfindung ein Anschlusselement mit einem derartigen Gehäuse.

Ist das Anschlusselement zum Anschließen eines elektrischen Leiters als eine Schraubanschlussklemme ausgebildet, so weist das Gehäuse des Anschlusselements üblicherweise einen Schacht auf, in welchem die Schraube zum Anschließen und Lösen eines in das Gehäuse des Anschlusselements eingeführten elektrischen Leiters geführt ist. Der Schacht weist eine den Schacht begrenzende Wandung auf, welche Teil des Gehäuses ist. Die Wandung weist eine in Richtung des Schachts zeigende Innenfläche und eine von dem Schacht wegzeigende Außenfläche auf. Innenfläche und Außenfläche verlaufen üblicherweise insbesondere im Einführbereich des Schachts, über weichen die Schraube in den Schacht eingeführt wird und über welchen die Schraube mittels eines Werkzeugs betätigbar ist, parallel zueinander, so dass die Wandung im Einführbereich eine konstante Dicke aufweist. Die Wandung erstreckt sich insbesondere auch im Einführbereich umlaufend um den Schacht, so dass die Wandung eine Ringform ausbildet und den Schacht auch im Einführbereich umschließt. An der Innenfläche der Wandung ist eine Schraubenverliersicherung beispielsweise in Form einer umlaufenden Halterippe ausgebildet, um ein ungewolltes Lösen bzw. Herausrutschen der Schraube aus dem Schacht verhindern zu können.

Das Gehäuse ist üblicherweise aus einem thermoplastischen Kunststoff spritzgegossen. Um eine Entformung aus dem Spritzgusswerkzeug zu ermöglichen, muss der Kunststoff bei einer derartigen Ausgestaltung des Gehäuses eine ausreichende Flexibilität aufweisen, um eine Entformung zu ermöglichen. Die verwendeten Kunststoffe weisen daher üblicherweise eine Bruchdehnung > 5 % auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gehäuse sowie ein Anschlusselement zur Verfügung zu stellen, welche eine Schraubenverliersicherung auch bei der Verwendung von spröden Kunststoffen für ein Gehäuse ermöglichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das Gehäuse gemäß der Erfindung weist mindestens einen in dem Gehäuse ausgebildeten Schacht zur Aufnahme einer Schraube auf, wobei der mindestens eine Schacht durch eine Wandung des Gehäuses begrenzt ist, wobei die Wandung eine in Richtung Schacht zeigende Innenfläche aufweist, an welcher eine Schraubenverliersicherung ausgebildet ist und wobei die Wandung eine von dem Schacht weggerichtete Außenfläche aufweist, wobei zumindest in einem Einführbereich des Schachts die Außenfläche geneigt zu der Innenfläche ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, dass zumindest in dem Einführbereich des Schachts die Innenfläche und die Außenfläche der Wandung nicht mehr parallel zueinander verlaufen, sondern die Außenfläche geneigt zu der Innenfläche verläuft. Die Außenfläche verläuft damit schräg zu der Innenfläche. Bevorzugt ist die Außenfläche derart geneigt zu der Innenfläche, dass die Wandung sich in Richtung einer Oberseite bzw. Stirnkante der Wandung im Einführbereich des Schachts verjüngt. In Richtung der Stirnkante der Wandung läuft die Außenfläche damit auf die Innenfläche zu. Durch diese geneigte Anordnung der Außenfläche der Wandung zumindest im Bereich des Einführbereichs der Wandung kann eine Entformung aus dem Spritzgusswerkzeug wesentlich erleichtert werden, ohne dass das Material des Gehäuses eine besondere Flexibilität aufweisen muss. Beim Entformen aus dem Werkzeug, insbesondere bei einem Rausziehen des Werkzeugstempels kann durch die geneigte Anordnung der Außenfläche an der Außenfläche eine schnellere Entformung stattfinden als an der Innenfläche. Im letzten Bereich der Entformung kann damit die Außenfläche bereits von dem Werkzeugstempel freigegeben sein, so dass bei der Entformung im Bereich der Innenfläche im letzten Bereich der Entformung die Wandung bei einem Drücken des Werkzeugstempels gegen die Innenfläche nach radial außen ausweichen kann, ohne dass der Werkzeugstempel noch gegen die Außenfläche der Wandung drückt. Dies ermöglicht die Verwendung eines spröden Kunststoffmaterials für das Gehäuse, da durch die Formgebung der Wandung selber die notwendige Flexibilität geschaffen werden kann, ohne dass das Material der Wandung bzw. des Gehäuses selber die Flexibilität aufweisen muss. Das Gehäuse kann dabei mehrere derartiger Schächte mit jeweils einer derartigen Wandung aufweisen. Die Schraubenverliersicherung kann beispielsweise in Form einer in Richtung Schacht zeigenden Haltrippe oder Haltenase ausgebildet sein, welche an der Innenfläche der Wandung angeformt ist. Bevorzugt ist die Schraubenverliersicherung in dem Einführbereich des Schachts an der Wandung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Schraubenverliersicherung ortsnah bzw. unmittelbar benachbart zu der Stirnkante der Wandung an der Innenfläche ausgebildet.

Bevorzugt ist im Einführbereich des Schachts die Außenfläche der Wandung zu der Innenfläche der Wandung derart geneigt, dass zwischen der Außenfläche und der Innenfläche ein spitzer Winkel c ausgebildet ist. Durch diese Ausrichtung der Außenfläche zu der Innenfläche kann eine besonders gute Entformung aus dem Spritzgusswerkzeug ermöglicht werden. Der Winkel c zwischen der Außenfläche und der Innenfläche der Wandung kann beispielsweise 5° < c < 45°, bevorzugt 7° < c < 35°, besonders bevorzugt 10° < c < 20° groß sein.

Der Schacht weist vorzugsweise eine sich entlang der Länge des Schachts erstreckende Mittelachse auf, wobei die Innenfläche mit einem Winkel a zu der Mittelachse ausgerichtet ist und die Außenfläche mit einem Winkel b zu der Mittelachse ausgerichtet ist, wobei der Winkel b bevorzugt größer als der Winkel a ist. Durch ein derartiges Verhältnis des Winkels b zu dem Winkel a kann eine schnellere Entformung der Wandung aus dem Spritzgusswerkzeug um Bereich der Außenfläche im Verhältnis zu der Innenfläche begünstigt werden. Das Verhältnis zwischen Winkel b zu Winkel a kann beispielsweise b/a = 1 ,5/1 , insbesondere b/a = 2/1 sein. Die Außenfläche verläuft im Einführbereich des Schachts schräg zu der Mittelachse des Schachts. Die Außenfläche der Wandung ist derart geneigt, dass die Außenfläche in Richtung der Stirnkante der Wandung auf die Mittelachse zuläuft.

Zusätzlich zu der Außenfläche kann auch die Innenfläche im Einführbereich des Schachts geneigt zu der Mittelachse ausgerichtet sein. Vorzugsweise weist der Winkel a eine Größe a < 60°, insbesondere a < 45° auf. Die Innenfläche der Wandung verläuft dann gerade nicht parallel zu der Mittelachse des Schachts. Die Innenfläche kann dann derart geneigt sein, dass die Innenfläche in Richtung der Stirnkante der Wandung auf die Mittelachse zuläuft. Es ist aber auch möglich, dass die Innenfläche parallel zu der Mittelachse des Schachts verläuft. Ist die Innenfläche der Wandung zu der Mittelachse des Schachts geneigt ausgebildet, so weist der Winkel a vorzugsweise eine Größe von 10° < a < 35°, besonders bevorzugt von 15 ° < a < 30° auf.

Der Winkel b weist vorzugsweise eine Größe von b < 80° auf. Bevorzugt ist die Außenfläche der Wandung derart geneigt, dass b < 60°, besonders bevorzugt b < 50° groß ist.

Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Wandung zumindest im Einführbereich des Schachts segmentiert ist. Die Wandung ist dann vorzugsweise im Einführbereich nicht vollständig umlaufend ausgebildet, sondern die Wandung ist im Einführbereich unterbrochen. Durch eine derartige segmentierte Ausgestaltung der Wandung im Einführbereich kann die Flexibilität der Wandung erhöht werden, ohne dass das Material der Wandung selber eine höhere Flexibilität aufweisen muss. Hierdurch kann das Entformungsverhalten bei einem Entformen aus einem Spritzgusswerkzeug weiter verbessert werden. Durch die Segmentierung kann die Wandung in voneinander getrennte Abschnitte im Einführbereich des Schachts aufgeteilt sein.

Bevorzugt kann die Wandung in mindestens zwei voneinander getrennte Segmente segmentiert sein. Die Wandung weist dann im Einführbereich zwei Spalte auf, welche die Wandung in die zwei Segmente trennt. Die Wandung kann aber auch im Einführbereich des Schachts in mehr als zwei Segmente unterteilt sein. Die Segmente weisen vorzugsweise jeweils die gleiche Größe auf, so dass die Segmente sich vorzugsweise jeweils um eine gleich große Umfangsfläche des Schachts erstrecken.

Ist die Segmentierung durch zwei voneinander getrennte Segmente ausgebildet, kann die Segmentierung durch jeweils einen Viertelkreis ausbildende Segmente ausgebildet sein, wobei die zwei Segmente sich gegenüberliegend angeordnet sein können. Die beiden Spalte zum Trennen der Wandung in die zwei Segmente weisen dann vorzugsweise auch jeweils die Größe eines Viertel kreises auf. Die Wandung erstreckt sich dann im Einführbereich des Schachts nur über die Hälfte des Umfangs des Schachts. Durch eine derartige Ausgestaltung ist eine besonders hohe Flexibilität der Wandung im Einführbereich des Schachts möglich.

Das Gehäuse ist bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet, welches eine Bruchdehnung < 3 % aufweist. Das Kunststoffmaterial des Gehäuses weist damit bevorzugt eine besondere Sprödigkeit auf. Besonders bevorzugt weist das Kunststoffmaterial des Gehäuses eine Bruchdehnung von ungefähr 2 % auf. Das Gehäuse ist damit gerade nicht aus den sonst üblicherweise verwendeten Kunststoffmaterialien ausgebildet, welche eine Bruchdehnung > 5 % aufweisen.

Das Kunststoffmaterial des Gehäuses kann beispielsweise einen Glasfaseranteil aufweisen. Durch den Glasfaseranteil kann die Festigkeit und Stabilität des Gehäuses erhöht werden, wobei dadurch auch die Sprödigkeit des Gehäuses erhöht wird.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt ferner mittels eines Anschlusselements zum Anschließen eines elektrischen Leiters, welches einen Strombalken, eine Schraube zum Klemmen des anzuschließenden Leiters gegen den Strombaken, und ein Gehäuse, in welchem der Strombalken und die Schraube angeordnet sind, aufweist, wobei das Gehäuse wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet ist. Das Anschlusselement ist vorzugsweise eine Anschlussklemme, beispielsweise eine Leiterplattenanschlussklemme.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Anschlusselements gemäß der Erfindung in einer teilweise geschnittenen Ansicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts im Bereich eines Einführbereichs eines Schachts des in Fig. 1 gezeigten Anschlusselements,

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung des Fig. 1 gezeigten Anschlusselements,

Fig. 4A und 4B eine schematische Schnittdarstellung eines Entformungsvorgangs aus einem Spritzgusswerkzeug eines wie in Fig. 1 gezeigten Gehäuses eines Anschlusselements, und Fig. 5A und 5B eine schematische Schnittdarstellung eines Entformungsvorgangs aus einem Spritzgusswerkzeug eines Gehäuses eines weiteren Anschlusselements gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Anschlussklemme 400 zum Anschließen eines hier nicht gezeigten elektrischen Leiters. Die Anschlussklemme 400 weist ein Gehäuse 100 auf, in welchem ein Strombalken 200 und eine Schraube 300, zum Klemmen des anzuschließenden Leiters gegen den Strombalken 200, angeordnet sind. Das Gehäuse 100 weist einen Schacht 110 auf, innerhalb welchem die Schraube 300 geführt ist.

Der Schacht 110 ist durch eine Wandung 111 des Gehäuses 100 begrenzt. Die Wandung 111 weist eine in Richtung Schacht 110 zeigende Innenfläche 112 und eine von dem Schacht 110 wegzeigende Außenfläche 113 auf.

An der Innenfläche 112 der Wandung 111 ist in einem Einführbereich 114 des Schachts 110 eine Schraubenverliersicherung 115 ausgebildet. Die Schraubenverliersicherung 115 ist in Form einer in Richtung Schacht 110 vorstehende Haltenase bzw. Halterippe ausgebildet. Die Schraubenverliersicherung 115 ist unmittelbar benachbart zu einer Stirnkante 116 der Wandung 111 an der Innenfläche 112 der Wandung 111 ausgebildet.

Der Einführbereich 114 des Schachts 110 ist der Bereich, über weichen die Schraube 300 bei der Montage des Anschlusselements 400 in den Schacht 110 eingeführt wird und über welchen in einem montierten Zustand, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ein Betätigungswerkzeug, wie ein Schraubendreher, in den Schacht 110 eingeführt werden kann, um die Schraube 300 zu betätigen.

Das Anschlusselement 400 weist hier mehrere Anschlussstellen für anzuschließende Leiter auf, so dass mehrere Leiter gleichzeitig angeschlossen werden können. Die Anschlussstellen sind nebeneinander angeordnet. Jede Anschlussstelle weist einen Schacht 110 auf, innerhalb welchem eine Schraube 300 angeordnet ist, um einen Leiter gegen einen Strombalken 200 zu klemmen. Zwischen den einzelnen Anschlussstellen ist eine Begrenzungswand 117 des Gehäuses 100 angeordnet, um die Anschlussstellen voneinander zu trennen. Die Begrenzungswand 117 ist beabstandet zu dem jeweiligen Schacht 110 angeordnet, so dass die Begrenzungswand 117 keine Wandung zur Begrenzung des Schachts 110 ausbildet.

Die Wandung 111 ist zumindest im Einführbereich 114 des Schachts 110 derart ausgebildet, dass die Außenfläche 113 geneigt zu der Innenfläche 112 angeordnet ist. Die Dicke der Wandung 111 verjüngt sich damit in Richtung der Stirnkante 116 der Wandung 111. In Richtung der Stirnkante 116 der Wandung 111 läuft die Außenfläche 113 damit auf die Innenfläche 112 zu, wie insbesondere auch in dem Detailausschnitt der Fig. 2 zu erkennen ist.

Die Außenfläche 113 der Wandung 111 ist dabei im Einführbereich 114 des Schachts 110 derart zu der Innenfläche 112 der Wandung 111 geneigt, dass zwischen der Außenfläche 113 der Wandung 111 und der Innenfläche 112 der Wandung 111 ein spitzer Winkel c ausgebildet ist.

In der Schnittdarstellung der Fig. 3 ist eine Mittelachse M des Schachts 110 eingezeichnet. Die Mittelachse M bildet eine Längsachse des Schachts aus 110. Die Außenfläche 113 der Wandung 111 verläuft schräg zu der Mittelachse M des Schachts 110, so dass zwischen der Außenfläche 113 der Wandung 111 und der Mittelachse M des Schachts 110 ein Winkel b ausgebildet ist. Die Winkel b ist hier b < 45 °.

Auch die Innenfläche 112 der Wandung 111 verläuft schräg zu der Mittelachse M des Schachts 110, so dass zwischen der Innenfläche 112 der Wandung 111 und der Mittelachse M des Schachts 110 ein Winkel a ausgebildet ist. Die Innenfläche 112 der Wandung 111 erstreckt sich damit gerade nicht parallel zu der Mittelachse M des Schachts 110.

Der Winkel a ist kleiner als der Winkel b (a < b). Der Winkel a kann beispielsweise eine Größe zwischen 10° < a < 35° aufweisen.

Die Wandung 111 erstreckt sich dabei nicht über die ganze Länge des Schachts 110 ringförmig umlaufend um den Schacht 110, sondern in dem Einführbereich 114 des Schachts 110 ist die Wandung 111 segmentiert, d. h. in Teilbereiche unterteilt. Die Wandung 111 weist bei der hier gezeigten Ausgestaltung, wie es insbesondere in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, zwei Segmente 118a, 118b auf. Die beiden Segmente 118a, 118b sind sich gegenüberliegend angeordnet. Die beiden Segmente 118a, 118b weisen eine gleiche Größe auf, so dass die Segmente 118a, 118b sich jeweils um eine gleich große Umfangsfläche des Schachts 110 erstrecken.

Bei der hier gezeigten Ausgestaltung bilden die beiden Segmente 118a, 118b jeweils eine in etwa Viertelkreisform aus. Die beiden Segmente 118a, 118b sind durch zwei Spalte 119a, 119b voneinander getrennt. Die beiden Segmente 118a, 118b bilden durch ihre voneinander getrennte Anordnung eine Art von getrennten Einführlaschen der Wandung 111 aus, welche eine gewisse Flexibilität aufweisen können, ohne dass das Material des Gehäuses 110 selber eine Flexibilität aufweisen muss. An diesen Segmenten 118a, 118b ist die Schraubenverliersicherung 115 ausgebildet.

Unterhalb des Einführbereichs 114 des Schachts 110, in welchem die Schraube 300 in dem montierten Zustand sitzt, wie in Fig. 1 und 3 zu erkennen ist, ist die Wandung 111 umlaufend geschlossen ausgebildet und nicht mehr in Segmente unterteilt.

Fig. 4A und 4B zeigen einen Entformungsvorgang beim Herstellen des Gehäuses 100 in einem Spritzgussvorgang, bei welchem eine Werkzeugstempel 500 aus dem Gehäuse 100 und damit aus dem Schacht 110 herausgezogen wird. Der Werkzeugstempel 500 weist eine erste Entformungsschräge 510 auf, welche an der Innenfläche 112 der Wandung 111 des Gehäuses 110 anliegt. Weiter weist der Werkzeugstempel 500 eine zweite Entformungsschräge 511 auf, welche an der Außenfläche 113 der Wandung 111 des Gehäuses 110 anliegt. Beim Herausziehen des Werkzeugstempels 500 gleitet die erste Entformungsschräge 510 entlang der Innenfläche 112 der Wandung 111 und die zweite Entformungsschräge 511 entlang der Außenfläche 113 der Wandung 111. Durch die geneigte Anordnung der Außenfläche 113 zu der Innenfläche 112 kann der Werkzeugstempel 500 mit seiner zweite Entformungsschräge 511 schneller an der Außenfläche 113 entformen und die Außenfläche 113 damit schneller freigeben, so dass bei der Entformung im Bereich der Innenfläche 112 im letzten Bereich der Entformung die Wandung 111 bei einem Drücken des Werkzeugstempels 500 gegen die Innenfläche 112 die Wandung 111 nach radial außen ausweichen kann, ohne dass der Werkzeugstempel 500 noch gegen die Außenfläche 113 der Wandung 111 drückt. In den Fig. 1 bis 3, 4A und 4B ist ein Gehäuse 100 gezeigt, welches eine Außenwand 120 aufweist, wobei diese Außenwand 120 beabstandet zu dem Schacht 110 und beab- standet zu der den Schacht 110 begrenzenden Wandung 111 angeordnet ist. Zwischen dieser Außenwand 120 und der Wandung 111 ist ein Graben 121 ausgebildet.

Bei der in Fig. 5A und 5B gezeigten Ausgestaltung des Gehäuses 100 ist keine derartige Außenwand 120 vorgesehen. Auch in Fig. 5A und 5B ist ein Entformungsvorgang beim Herstellen des Gehäuses 100 in einem Spritzgussvorgang, bei welchem eine Werkzeugstempel 500 aus dem Gehäuse 100 und damit aus dem Schacht 110 herausgezogen wird, gezeigt, wobei der Entformungsvorgang dem in Fig. 4A und 4B gezeigten Entformungsvorgang entspricht.

Durch die nunmehr erfindungsgemäß vorgesehene Ausgestaltung der Wandung 111 des Gehäuses 110 im Einführbereich 114 des Schachts 110 ist es möglich, dass die lichte Weite zwischen der an den beiden Segmenten 118a, 118b ausgebildeten Schraubenverliersicherung 115 kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfes 310 der Schraube 300 ist und dadurch die Schraube 300 das Gehäuse 100 nicht mehr verlassen kann. Ein weiterer Vorteil der so gewonnenen Flexibilität ist es, dass auch während der Montage der Schraube 300 die Wandung 111 im Einführbereich 114 des Schachts 110 nicht plastisch verformt wird.

Das Gehäuse 100 ist hier aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet, welches relativ spröde ist. Das Kunststoffmaterial weist vorzugsweise eine Bruchdehnung < 3 % auf. Das Kunststoff mate rial kann einen Glasfaseranteil zum Verstärken des Kunststoffmaterials und damit des Gehäuses 100 aufweisen.

Bezugszeichenliste

100 Gehäuse

110 Schacht

111 Wandung

112 Innenfläche

113 Außenfläche

114 Einführbereich

115 Schraubenverliersicherung

116 Stirn kante

117 Begrenzungswand

118a, 118b Segment

119a, 119b Spalt

120 Außenwand

121 Graben

200 Strombalken

300 Schraube

310 Schraubenkopf

400 Anschlusselement

500 Werkzeugstempel

510 Erste Entformungsschräge

511 Zweite Entformungsschräge

M Mittelachse a, b, c Winkel