专利名称：接触块、具有一个接触块的接线夹和用于将一根导线与一个接触块触点接通的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有一个基体的接触块和一种具有一个接触块的接线夹并且涉及一种用于将一根导线与一个接触块触点接通的方法，所述基体具有一个用于容纳一根导线的凹穴(Ausnehmung)。
前言所述类型的一个接触块通常用于接通一根导电线。该过程通过触点接通一根导线的线芯以及也可能通过在接通前穿透一个导线绝缘层来实现。所述接通过程也可以结合其他的接触元件或夹紧元件来进行。所述接触块的应用领域涵盖从布线技术领域直到通信技术领域的许多技术领域。
普通的接触元件或夹紧元件，例如一个接线夹、一个刀形线夹或者也可能是刀形夹紧触头同样是用于导电线的连接。考虑到制造所述接触元件或夹紧元件的经济性，期望尽可能少地使用一些构件和尽可能使用一些简单的构件。另一方面也需要通过一个接触元件或夹紧元件达到充分和可靠地接通所述通电导线。
从德国专利DE 26 43 471 C3中已知一种由一个夹紧体构成的接线夹，该夹紧体由带状材料构成并且构成为用于支承一个待接通导线的支架。另外，该夹紧体还具有一个被导引到该夹紧体的一个螺纹结构中的夹紧螺栓。
在此，所述夹紧体在所述带材的中心导引所述夹紧螺栓。一些侧向腿向回弯曲到所述夹紧螺栓的导向机构的下方一直到大约接触到其末端部并且这些侧向腿在其侧面中具有一些凹槽用于支承作为支架的一个横撑。这种接线夹可以按照设计的需要使用在需要套管形夹头或弓形夹头等类型夹头的情况下。
在德国专利DE 86 04 746 U中公开了一种所谓的用于接通以一层绝缘层包裹的通电导线的刀形夹头。该刀形夹头由两个相隔一预定间距平行的相互对齐的刀片构成，这两个刀片具有一个垂直方向上的向上向敞开的末端以及在该敞开的末端处扩展成漏斗形的缝隙，用于压入所述导线。在这种情况下，所述刀片在其与所述缝隙开口相对置的末端处具有一个共同的底板，该底板在一侧延伸到一个连接元件，例如一个弹性触头中。
以一层绝缘层包裹的通电导线被这样压入在敞开末端处所述扩展成漏斗形的缝隙中，使得所述绝缘层被两个平行的相互对齐的刀片拆开。因此，达到所述刀片与所述导线接触并且产生导电接通。
对于接线夹的加紧体来说复杂的形状会使生产成本提高，对于通常改变所述刀形夹头也是这样。在通常使用刀形夹头时在夹紧过程中在导线线芯与接触块之间产生的夹紧力和接触面可能会相对微小地有些损失。
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种接触块，该接触块一方面可简单进而经济地制造，另一方面要保证一根导线线芯与所述接触块之间充分接触；另外，提供一种具有一个接触块的所属接线夹以及一种用于将一根导线与一个接触块触点接通的方法。
按照本发明，上述有关接触块的技术问题通过权利要求1所述特征来解决。
本发明规定，所述具有一个基体的接触块，该基体具有一个用于容纳一根导线的凹穴，-其中，在装有导线的情况下通过切断该导线的绝缘层建立所述基体与所述导线之间的一种导电连接，-其中，所述凹穴设计为至少部分纵向容纳所述导线，-其中，所述凹穴的至少一个纵向棱边设计为用于切断所述导线的绝缘层，-其中，所述基体通过所述凹穴形成的侧腿与所述被装入的导线构成一种挤压连接。
所述接触块在简单的进而成本更低廉的制造工序的基础上制造和销售。因此，所使用的制造工具也同样是简单和经济的，因为例如不需要例如在使用刀形夹头时所需设置的刀刃。
这种接触块对于在实际中的使用和安装提供了一种快捷、便利然而可靠地接通一根导线的方法，因为尤其是完全避免了非常费事地除去所述导线的绝缘层。
根据所述新式的接通方法所达到的所述接触块与待夹紧线芯之间的大的接触面也要借助于一个足够大的并且恒定的接触压力才能有利于达到充分接触。因此，要保持接触电阻较小，这能防止所述连接部位被不允许地加热并另外避免产生一个不利的电压损失。这种接通方式也被称为冷接触，此时，避免了通过钎焊或类似的方法达到一种材料相连的连接。
在一个优选的扩展设计中，在所述接触块上的凹穴设计成长孔；以及在本发明的另一个实施方式中，它被设计成凹槽。在此，这样设计所述接触块的凹穴的尺寸，使得导线能够部分或全部被容纳其中。另外，该接触块的凹穴设计为封闭式或敞开式。
在此，可根据不同应用领域的条件和要求就安装尺寸和安装位置以及触头材料和导线材料来对所述接触块进行设计并且因此制造出一种极具可塑性和匹配性的接触元件。此外，通过这种连接形成一种中间无气体存在(gaseinschlussfrei)的面接触，这种面接触只在导线中产生一个微小的缺口应力(Kerbspannung)，因为不需要一个径向切入到所述导线绝缘层中的工具就能将所述线芯夹紧。
为了达到连接的目的，优选在所述接触块的基体上设置一个连接元件，在此，该基体相宜地由一种导电材料构成。该连接元件以及该基体的导电材料有利于方便和相宜地应用在一个仪器、一个开关元件或一个类似的单元之上或之中。
有利的是，所述基体具有至少一个折叠结构。这特别有利于提高所述接触块的刚性，由此，既可以采用大横截面的导线，又可以采用硬的导线材料，因此，强的夹紧力可以有效地起作用。
本发明所要解决的技术问题有关带有一个前言所述类型的接触块的接线夹是这样来解决的，即，按照本发明的接线夹上-设有一个夹紧框，该夹紧框具有一个内在的空洞，该空洞作为容腔用于容纳至少一根导线，-其中，在所述夹紧框上安置一个夹紧元件，该夹紧元件将一根待引入的绝缘导线在切断其绝缘层的情况下至少传递力地和导电地固定在所述凹穴中。
这种新型接线夹的特点是，可简单地将所述接触块组合到一个传统的接线夹中而与之结合起来使用，本身无需一些其他构件来实现其功能。另外，一个传统的接线夹也因此可以通过结合所述接触块来提高其功能价值。
有利的是，所述夹紧框具有一个单腿形的轮廓外形。通过这种方式从预定加工材料、加工设备和加工时间方面来看证明具有一个明显的节约潜能。
所述夹紧元件可相宜地设计成夹紧螺栓或夹紧杆，夹紧螺栓或夹紧杆属于那些在实践中已多次获得验证、可任意实施的并且可保护投资的夹紧元件。
在另一个实施方式中，所述夹紧框设有至少另一个用作容腔的空洞，该空洞具有一个用于引入另一根绝缘导线的第一部分和与该第一部分邻接的第二缩窄的部分。这样设计这个第二缩窄的部分的直径尺寸，使得在操纵所述夹紧元件时该导线的绝缘层在其侧面处被切断并且在基体与线芯之间形成导电连接。该空洞至少具有近似一个锁孔的形状。
由此产生一种连接至少另一根导线的简便、快捷的可能性，此时可采用一种替代性的接触技术。因此，不同直径和材料的导线可以夹紧在一个接线夹上以及同时可以选择将一根或多根导线从该接线夹上拉过去。
本发明所要解决的技术问题有关将一根导线与一个接触块触点接通的方法是这样来解决的，即，-第一步将所述导线纵向对准在所述接触块中的一个凹穴，-第二步通过一个夹紧元件在所述导线和其绝缘层上沿大约与所述凹穴的纵轴线垂直的方向施加一个作用力，-使得所述导线的绝缘层在所述凹穴的纵棱边处被切断，进而-使所述导线的一个导电的部分被所述凹穴的至少一个棱边接通，因此形成了导电连接。
本发明的接通方法相应地也同样具有本发明装置的优点。
下面借助于一个在附图中所示的实施方式举例详细说明本发明的其他优点和细节，附图中，
图1以立体图示出一个具有一个待装入导线的接触块，图2以一个侧视图示出一个位于一个壳体段中具有一个相配设的接触块的接线夹，图3以正视图示出一个设置在一个接线夹中的接触块，图4和图5分别是具有至少另一个空洞(Aussparung)的一个接线夹的侧视图和正视图。
在以下的说明中各附图中的相同的零件以相同的附图标记或者按照含义以类似的附图标记标注。为了简明起见，在一些附图中所述接线夹的夹紧元件未详细表示。
图1以立体图示出一个具有一个待装入导线L1的接触块1。该接触块1主要包括一个由导电材料构成的基体2，该基体2具有一个长方六面体外形，类似于一个矩形板。
所述基体2设有一个用于容纳所述第一根导线L1的凹穴3。该凹穴3在此设计成一个长孔，此时，该长孔在所述基体2上设计成贯通的开口，即裂口。该凹穴3同样也可以设计成槽或长盲孔并且相对于不同的导线直径来设定。
所述凹穴3在其周边可以设计成封闭式的或开口式的。所述基体2可以设计成不同的外形轮廓，如U形或C形。
所述凹穴3沿着平行于所述基体2的两个纵向棱边的方向定向。它在两末端处可以具有一个半径。沿所述凹穴3的纵向在其两侧形成两个侧腿5，这两个侧腿具有相应于所述凹穴3的形状被限定的轮廓，关于这一点，至少一个轮廓具有一个纵向棱边4。该纵向棱边4起到剪切、挤压或切断绝缘层等除去绝缘层的作用。
所述待装入的第一根导线L1可轴向平行地并且部分、全部或者与所述凹槽3重叠地安置在所述凹穴3的纵向方向上。该凹穴3在此设计成至少部分地纵向容纳所述第一根待装入的导线L1。因此，将该凹穴3的直径尺寸设计成能够部分或全部容纳所述第一根导线L1。
一根导线通常都是由一根线芯以及必要时在其外设置的导线绝缘层共同组成。因此存在一个关于所述线芯的直径和一个关于所述导线绝缘层的直径。而在将所述导线L1安装到所述接触块1中时，此时非常重要的是要容纳所述线芯，所强调的是线芯的直径。通过对所述凹穴3和侧腿5的尺寸以及所述线芯的直径的设计，可在夹紧导线时利用所述侧腿5产生的弹性作用来实现有效接触。
当垂直或近似垂直于基体2地在所述这样安置的导线L1上施加一个作用力K时，所述棱边4切断该导线L1的绝缘层。因此所述绝缘层沿所述导线L1被撕破并且在作用力K的作用下部分在力的作用方向上挤贴到所述线芯的侧面，部分挤入到所述凹槽3中以及有可能部分被挤压掉。
所述纵向棱边4也可以设置在所述凹穴3的两个纵向侧面上，此时，可以是不同的棱边形状和压制形状，例如一种锯齿形棱边、一种波浪形棱边或者也可以是一种刀刃形棱边。当这样安装所述导线L1时所述基体2通过所述凹穴3形成的一些侧腿5与该装入的第一根导线L1就建立起了一种导电的挤压连接。
这样一种接触块既可应用在电缆终端上又可应用在仪器和保护开关上，甚至可应用于数据总线连接技术中。
图2以一个侧视图举例示出所述为一个接线夹9配设的接触块1a，其中，所述接线夹9也可以如接触块1一样安置在一个壳体段GA中。所述接触块1可以使用在一个任意的端子类型和端子结构中，也就是说，例如使用在一个平面接线夹头或平面夹头上、一个套管形夹头或弓形夹头上以及一个卡圈形夹头上。所述壳体段GA可以是一个夹头壳体、开关壳体或保护开关壳体的一部分或者也可能属于一个成排安装的仪器的壳体。
在此示出的接线夹9包括一个夹紧框10，该夹紧框10由一种带状材料构成并在导向侧设计成，能够产生一个弹性作用。另外，所述夹紧框10也可以设计成具有一个传统的外形轮廓，该外形轮廓的特点是一个基本上是直线的轮廓曲线。所述夹紧框10设有一个内在的空洞12，该空洞12作为容腔用于至少容纳一个第一导线L1。在所述具有一个单腿形轮廓的夹紧框10中设有一个具有所述结构的接触块1a。
所述夹紧框10在一侧具有一个导向机构11，它对于在其内设置的夹紧元件13，特别是一个夹紧螺栓进行导向。所述夹紧框10在其与该导向机构侧相对置的另一侧为所述导线L1设有一个由所述空洞12的一个内表面构成的支座14。所述夹紧元件13从所述导向机构11沿着朝向所述支座14的方向延伸，并且在该支座14的区域内基本上位于所述单腿形轮廓的夹紧框10所在的平面内。
所述接触块1a的基体2具有一个用于连接目的的连接元件6。该连接元件6由基体2上的L形的凸肩构成并且用于与另一个导电的导线或另一个构件之间形成形状吻合的和/或传递力的连接。所述连接元件6必要时可以具有一个与所述壳体形状相适配的结构形状。
安置在所述夹紧框10上的夹紧元件13将所述第一根绝缘导线L1在切断其绝缘层的情况下传递力和导电地固定在所述凹穴中。该夹紧元件13在此可以设计成夹紧螺栓、夹紧杆、夹紧偏心轮以及夹紧销或撞击销(Schlagbolzen)。
为了加强基体2的强度，该基体2具有至少一个折叠结构，该折叠结构是U形结构以及由此产生的两个元件8相互平行并且几乎重叠地布设。所述基体2的两个元件8处于所述空洞12中大约所述夹紧元件13下方的中心处，此时该夹紧元件13垂直地作用在所述两个元件8中的一个上。在所述接触块1a的朝向导向机构11的侧面中这样设置所述垂直于单腿形轮廓夹紧框10的凹穴3，使得所述夹紧元件13作用在所述接触块1的一个接触区的中心处。该凹穴3设置在所述基体2的一个元件8中。
所述夹紧框10在所述接触块1a的一个底面和支座14之间具有一个附加的容腔，用于容纳另一根导线L2。该导线L2通常在导入该夹紧框10之前都已经去掉了绝缘层并且可以用传统的方法夹紧。该第二根导线L2也可以与第一根导线L1无关地被单独夹紧。夹紧过程通过一个所谓的电梯原理来实现的，其中，所述夹紧元件13和接触块1a保持在它们的位置上，而所述夹紧框10类似于一个电梯，也就是说沿着一个规定的轨道沿着朝向该夹紧元件13的方向运动撞击到一个压块上或者一个止挡位置上。
图3以正视图示出带有配设的接触块1a的接线夹9，其中，所述第一根导线L1(以虚线表示)已事先被引入。此外，示出了在夹紧元件13的侧面所述导线L1的被切断和挤压的绝缘层以及被压入和由此被夹紧的线芯。通过夹紧元件13作用在所述第一根导线L1上的作用力K也可能切断和挤压出直接位于该夹紧元件13下方的导线L1绝缘层，由此形成进一步的接触。另外，图3也可以解释为是一个传统构造方式的夹紧框架的侧视图。此时，所述夹紧框由一个弯曲的带材构成。
图4和图5分别以侧视图和正视图的形式示出未带有夹紧元件13的具有至少另一个作为容腔的空洞15的接线夹9。该接线夹9通过夹紧框10简单地在边腿侧的延长一方面为导线提供插入保护，另一方面为其他功能提供附加的位置。该接线夹A具有用于一根待引入导线的一个第一部分A1和与该第一部分邻接的且缩窄的第二部分A2。该另一个空洞15至少具有近似一个锁孔的形状。
这样设计这个缩窄的第二部分A2的直径尺寸，使得在操纵夹紧元件13时所述待引入空洞15中的导线的绝缘层在其侧面处被切断并且在基体2与线芯之间形成一个导电连接。所述第二部分A2可以设有一些刀刃、棱边或者也可以设有一种用于改善切断导线绝缘层的切齿。
所述待引入空洞15中的导线可以独立于第一根导线L1或第二根导线L2地被单独夹紧。夹紧过程通过一个所谓的电梯原理来实现，其中，所述夹紧元件13保持在它的位置上，而所述夹紧框10类似于一个电梯，也就是说沿着一个规定的轨道沿着朝向该夹紧元件13的方向运动撞击到一个压块上或者一个止挡位置上。因此，所述待引入的导线被强行地从第一部分A1压入到第二部分A2中，所述导线绝缘层被切断并且所述线芯实现电接触。
权利要求
1.一种具有一个基体(2)的接触块(1)，该基体(2)具有一个用于容纳一根第一导线(L1)的凹穴(3)，-其中，在已装入第一根导线(L1)的情况下通过切断该导线的绝缘层建立所述基体(2)与该第一根导线(L1)之间的导电连接，-其中，所述凹穴(3)设计为至少部分纵向容纳所述第一根导线(L1)，-其中，所述凹穴(3)的至少一个纵向棱边(4)设计为用于切断所述第一根导线(L1)的绝缘层，-其中，所述基体(2)通过所述凹穴(3)形成的侧腿(5)与所述被装入的第一根导线(L1)构成一种导电的挤压连接。
2.按照权利要求1所述的接触块(1)，其特征在于，所述凹穴(3)设计为长孔。
3.按照权利要求1所述的接触块(1)，其特征在于，所述凹穴(3)设计为凹槽。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的接触块(1)，其特征在于，将所述凹穴(3)的直径尺寸设计成，能够部分或全部容纳所述第一根导线(L1)。
5.按照上述任一项权利要求所述的接触块(1)，其特征在于，所述凹穴(3)设计为封闭式或敞开式。
6.按照上述任一项权利要求所述的接触块(1)，其特征在于，在所述基体(2)上设有一个用于连接目的的连接元件(6)。
7.按照上述任一项权利要求所述的接触块(1)，其特征在于，所述基体(2)由一种导电的材料构成。
8.按照权利要求7所述的接触块(1)，其特征在于，所述基体(2)具有至少一个折叠结构(7)。
9.一种接线夹(9)，其带有一个按照上述任一项权利要求所述的接触块(1)，该接线夹(9)-具有一个夹紧框(10)，该夹紧框(10)具有一个内在的空洞(12)，该空洞(12)作为容腔用于容纳至少第一根导线(L1)，-其中，在所述夹紧框(10)上安置一个夹紧元件(13)，该夹紧元件(13)将一根待引入的带有绝缘层的第一导线在切断其绝缘层的情况下至少传递力地和导电地固定在所述凹穴(3)中。
10.按照权利要求9所述的接线夹(9)，其特征在于，所述夹紧框(10)具有一个单腿状的轮廓外形。
11.按照权利要求9或10所述的接线夹(9)，其特征在于，所述夹紧元件(13)设计为夹紧螺栓或夹紧杆。
12.按照权利要求9至11之一所述的接线夹(9)，其特征在于，所述夹紧框(10)上设有至少另一个用作容腔的空洞(15)，该空洞(15)具有一个用于引入另一根绝缘导线(L3)的第一部分和与该第一部分邻接的且缩窄的第二部分，这样设计这个缩窄的第二部分的直径尺寸，使得在操纵所述夹紧元件(13)时该另一根导线(L3)的绝缘层在其侧面处被切断并且在基体(2)与该另一根导线(L3)之间建立一种导电连接。
13.按照权利要求12所述的接线夹(9)，其特征在于，所述另一个空洞(15)至少具有近似一个锁孔的形状。
14.一种用于将一根第一导线(L1)与一个接触块触点接通的方法，-第一步，将该第一根导线(L1)纵向对准所述接触块中的一个凹穴(3)，-第二步，通过一个夹紧元件(13)在该第一根导线(L1)和其绝缘层上沿大致与所述凹穴的纵轴线垂直的方向施加一个作用力(F)，-使得该第一根导线(L1)的绝缘层在所述凹穴(3)的至少一个纵棱边(4)处被切断，进而-使该第一根导线(L1)的一个导电部段被所述凹穴(3)的至少一个纵向棱边(4)接通，因此形成了导电连接。
全文摘要
本发明公开了一种接触块和带有一个接触块的一种接线夹以及用于将一根导线与一个接触块触点接通的方法。一方面为了能够方便进而经济地制造一个接触块(1)，另一方面为了能够保证一根导线的线芯与所述接触块(1)之间充分接触，本发明规定，所述接触块(1)设有一个简单的基体(2)，该基体(2)具有一个用于容纳一根第一导线(L1)的凹穴(3)。其中，在装有第一根导线(L1)的情况下通过切断该导线的绝缘层建立所述基体(2)与所述第一根导线(L1)之间的一种导电连接。
文档编号H01R4/24GK1524322SQ02805567
公开日2004年8月25日 申请日期2002年3月4日 优先权日2001年3月8日
发明者沃尔夫冈·莱特尔, 克里斯托弗·韦伯, 托弗 韦伯, 沃尔夫冈 莱特尔 申请人:西门子公司