专利名称：适用于导体直接插入连接的接头结构的制作方法
技术领域：
一种电接头结构包括适于不使用任何组装工具与一绝缘导体的暴露导线直接连接的一弹性触头，其特点在于弹性触头包括具有含一窗口孔的一第一端的一第一腿部，具有以一锐角延伸通过该窗口孔的与以相同方向也插入该窗口孔的一导体暴露导线夹紧连接的一第一端的一第二腿部以及连接第一和第二腿部的另一端形成一闭环的一连接部分。支承弹性触头第一腿部的导电条设置有延伸进入窗口孔、在导体暴露导线和窗口孔的相关边缘之间的一凸起。
背景技术：
在授予专利的现有技术中已知提供关于将一绝缘导体的一端处的暴露导线和一导电条等连接的电接头，其中如授予Delarue等人的现有专利号5,879,204；Hartman的专利号5,975,940；Beege等人的专利号5,938,484，6,261,120和6,280,233；以及Despang的专利号6,350,162揭示了这类电接头。在这些已知结构中，在直接插入技术中设置了关于单导线或多导线导电体的诸连接末端，其中带有一凹槽和一套圈的导电条啮合一U形弹性夹触头。虽然，一方面，该结构具有诸零件易于安装的优点，但是它确实存在这样的问题，即当在连接结构的其它零件例如一导电条或由一绝缘材料形成的一壳体上连接或拆开接头时执行者必须施加一较大的力。
研制了本发明，避免已知连接系统的上述和其它缺点。
发明内容
因此，本发明的一主要目的是提供一改进的电接头结构，它包括一水平第一腿部、一第二腿部和一连接部分的一弹性触头，该水平第一腿部包含用于接纳一绝缘导体的暴露导线端部的一窗口孔，该第二腿部在一端处以一钝角通过所述窗口孔和终止在与暴露导线为夹紧接合状的一夹紧边缘，该连接部分连接两腿部的另一端，以形成一闭环。由此，在这结构中，暴露的导线直接插入弹性触头的一腿部的窗口孔内，用于被触头的另一腿部夹紧接合。导线保持可靠地被夹紧接触直至通过一辅助接触释放工具，例如一螺丝起子将其第二腿部移动到一释放位置。
按照本发明的另一目的可以提供一导电条，该导电条具有也延伸进入窗口孔、在导线与窗口孔远离弹性触头的第二腿部的窗口孔边缘之间的一部分，从而导线被触头夹紧腿部侧向偏压进入与导电条的电接触。
按照本发明的另一目的，带有窗口状凹槽的第一弹簧腿部尤其以不可移动的固定方式连接在一导电条或某其它零件上。或者，还可以提供第一弹簧腿部相对于一导电条腿部隔开的一结构。
本发明提供仅由一弹性夹触头组成的最简单的一连接结构，该触头自身以一整体状态承担接触功能。其中该夹紧弹簧具有类似于一拉力弹簧的几何形状。但是差别在于从相对侧，也就是从弹性环侧不用工具自动地引入一导体，进入窗口状凹槽，以便例如被牢固地夹紧在通过窗口状凹槽的夹紧腿部与该凹槽的边缘或也通过该凹槽的一导电条之间。
在德国专利DE3524097C2中也基本部分地示出了导体的这插入方向。但是在那里，没有认识到在许多导体的情况中，对于夹紧弹簧和在直接插入技术中使用夹紧弹簧，尤其在将弹簧腿部用凹槽固定(例如在导电条上或在一绝缘材料壳体上)时和与在通过窗口的腿部是自由可动时的该技术状态相比较，甚至不用一驱动压下件(以本文后的权利要求里的术语为一“驱动工具”)也可以进行。
不用任何工具能够从一侧相当容易地接通如此设计的接头，而不用一工具不能将一导体再次克服弹簧作用从它取出。该接头提供了一高度的功能可靠性，并只用最低的成本以及不用任何工具能够接通和用一工具能够脱开。
可以设想导电条有一凹槽，该凹槽是四周包围住的或在一侧是畅开的，在插入一导体端部时有助于工作。
按照本发明的又一目的，还能够以多种方式将该连接结构设置在一导电条上。这需要使用另一零件——导电条——但是，另一方面，它提供了不必估计过低的一优点，在各情况中能够选择用于弹簧和导电条的触头的最适合的材料。而在省去使用一导电条时，必须寻求一材料综合方案，即具有良好弹性和良好接触性能的一材料。
在结合附图研究以下说明之后，本发明的其它目的和优点将变得显而易见，在附图中图1是本发明的电接头组件的一第一实施例的一前方立体图；图2是安装在一接头壳体内的图1的本发明的一立体图；图3是示出了安装在接头壳体内时用于释放该组件的弹性触头的夹紧腿部的一拆卸工具的使用的、对应于图2的一立体图；图4是接头组件的一第二实施例的一前方立体图；图5是图4的导电条的一详细立体图；图6-9分别是本发明的弹性接触接头组件的第三、第四、第五和第六实施例的前方立体图；图10是安装在接头壳体内的接头组件的一第七实施例的一详细的前方立体图；图11是本发明的一双弹性触头实施例的一立体图；以及图12是本发明的又一实施例的一立体图。
具体实施例方式
首先，具体地参阅图1，接头结构1包括具有一暴露的导线端部2a的一绝缘导体2。设置一导电条3，用于支承起到一压簧作用的一弹性电触头4，该触头将导体端2a夹紧在导电条3上，该结构如此设计得使导体端2a能直接插入在弹性触头4与导电条之间的夹持位置，而不必使用任何辅助插入工具。
弹性触头4具有包含一窗口孔7的一第一腿部6。弹性触头4用在窗口状凹槽上面的第一腿部6安装在导电条上。其中，它平行于导电条对齐和放置在它之上和/或以一平面方式连接在它之上。或者，第一接触腿部6还可与导电条腿部分开一距离(如以下参照图4所讨论的)。
弹性触头4包括朝窗口状凹槽7向后延伸的和用一自由夹或第二腿部9通过该凹槽的一闭环8，在这情况中第二腿部9仅具有该窗口孔的宽度。自由夹腿部9将导体暴露导线端2a偏压依靠于导电条3。
环8具有带两个几乎平行对齐延伸的弹簧腿部10、11以及连接弹簧腿部10、11的一弧形部分12，这两腿部对齐以致按这一方式朝导体插入方向L倾斜，即在弹簧夹腿部与导体插入轴线之间的角度α小于45°，较佳地小于30°。
弹性触头4具有对应于一称为片簧的几何形状的一形状。它是如此布置和设计，以致不要任何工具能够从该环的相对侧将一导体插入它之中。这弹性触头4的一特定优点是它允许一直接的插入连接，这是因为在它之中能够易于插入一导体，但是不能易于对着在夹点5的区域中的边缘再次将它拉出。为了这目的，使用者将需要一工具释放弹簧夹腿部9。另一方面，它也提供了一自保持系统的优点，其中弹性触头4自身吸收在导体端部2a与弹簧夹4之间的所有力。其中，当弹性第一腿部6以凹槽7固定在导电条3上时它是优越的。
导电条3具有一L形拐角的形状，其导电条3的两个导电条腿部之一用于带有窗口状孔7的一第一弹簧腿部6的直接放置和它自身具有它自己的窗口状孔16，该窗口孔16与第一弹性触头腿部6的窗口状孔7对齐。
较佳地，通过一冲压步骤形成导电条3的窗口状孔16，尤其以这样一方式冲压，即一导电条段17在一侧上仍旧与导电条3相连。导电条如此弯曲，使它延伸或连续导电条腿部15通过孔16。在导电条3中，在夹点区域中的一朝外凸起18改进了在导电条与导体暴露端2a之间的接触。
图2示出了带有绝缘材料形成的一壳体19的图1所示连接结构1的布置。这绝缘壳体19设置有至少一窗口或至少一凹槽20，一个或多个连接结构可侧向插入该窗口内。
利用通过环8的内部的壳体支承部分21、22支承弹性触头或起到抵靠的作用，以便以一规定的方式将触头4固定在绝缘材料壳体内，以及保证正常工作，防止弹性触头运动。
设置一导体插入孔23a，用于将导体端部2a插入夹持点之中。另一方面，利用一插入孔23b插入一操作工具24(图3)，从而可脱开连接结构，在这布置中，例如能够将该连接结构用于一排或一系列接头。
在布置导线工作中，简单地将导体暴露端2a通过导体插入孔23a推入连接结构，其结果弹簧夹腿部6如此弯曲，以致夹持点5被打开和导体端2a能插入夹持点5并能够被固定在那里。
通过将螺丝起子形式的打开工具24(图3)插入该插入孔23b，可以朝离开夹持点5的方向弯曲弹簧夹腿部，从而此时可以取出导体端部2a。
按照图4和5所示的本发明的一第二实施例，弹簧触头4的第一腿部6与导电条203的水平第一部分25a平行和分开。由从第一导电条部分25a的相对两侧向上延伸、侧向分开的垂直延伸部分25b和27支承这第一接触腿部。中间导电条部分25b充分地弯曲90°，用于传送充分大的电流，以及形成畅开凹槽16′的一侧壁(这使导体易于插入)，因此由于它的宽度和设计，在那区域可以传送充分大的电流。设置一向外的凸起26，用于再接触在相对夹持点5设置的导电条腿部25c上。
在这情况下，弹性触头4以一间距与诸导电条腿部25a中的一个相平行。由导电条段25b和一桥接部分27形成该间距，该桥接部分从导电条腿部25a以弹簧夹4的方向向上弯曲和用它的自由端为该弹簧夹留间隙。
特别的优点在于尤其藉助于导电条段25b至凹槽(或在这情况下的间距)16′的侧边的凹槽16′的区域内导电条3′良好的传送电流性能。其中，还必须强调这导电条3能够被制成一特别有利形式的一冲压弯曲零件。
另外，利用这直接连接弹簧，能够实现图1至5的所有变化，但是，例如，还能实现图6方式的带有两个连接结构1、1′的多个连接。
在图6中，在导电条303上以图1方式设置两个连接结构，但是，该导电条在第一个4之后、在一折叠部分28之后连续直至第二二个4′。其中，还能够看到处于不连接状态的4的位置。
图7示出了带有导电条403的一类似布置，该导电条通过一连接的桥接部分29将两个连接结构连成为一个零件，其中每一个连接结构都被构造成图4和5的状态。
图8又示出了两个弹性触头4、4′的相应设置，这两个弹性触头相互靠近地、平行地位于一导电条503，该导电条基本类似于图1中的导电条。
图9又与这实施例不同。其中，在导电条603的诸未端区域处的两端部603a、603b在这情况中是有台阶的和弯曲成一U形，每个端部垂直通过两个弹性触头4的第一腿部6中各自的一个凹槽，其中两弹性触头4搁置在分级台阶上。这个变化型式具有导体完全不需要通过导电条3的特定优点，这又使接线更加容易。尤其是，如能够理解的那样，对于另一个通路接头3(未示出)特别容易进行一通路连接。另外，该结构再次对应于在图1中所见到的结构。
图10示出了在一接头壳体19内、带有一分开的导电条703的两个附加的连接结构的设置，其中接头壳体19承担用于诸连接结构的一附加的支承功能，该连接结构的导电条(如在该图的右侧所示)附加地具有在引入方向的一U形接纳空间733(制成为该导电条的一弯曲)，用于接纳导体端部。并且，在该图的右部具有至少一个或若干个支承部分21，该支承部分桥接通过环8的内部，使用该支承部分支承触头或用作为抵靠部分，以便于以一规定方式将弹性触头固定在由绝缘材料制成的接头壳体19内，以保证正确的工作。
但是，还可以设想(在此没有示出)在选择一充分导电的弹性材料制造弹性触头4，使这材料自身的连接部分35起到导电条的作用时可以完全不需要一单独的导电条进行电连接。例如，还能够将窗口状凹槽7的区域直接形成为如图11中所示的一导电条的端部。这实施例具有一特别简单的结构和最低的成本，并且提供了一自身含有力的系统，用于在导体端部2插入和接触夹持点5期间接受力。通过相应地被成形的一绝缘壳体材料的诸壁和/或诸桥接部分(这里未示出)还能提供附加的支承。图11中的一更准确的视图示出了在这情况中按图1的状态制造的一弹性触头4″，该触头直接形成在具有导电性能的一带状材料的一端或两端上。如以上所解释的，在这里不提供一单独的导电条。而且，该弹性材料自身工作像一导电条。有利地是，当冲压出窗口状凹槽7时允许一个支承部分34保留在那里，在冲出该窗口之后在三侧边上折叠它和转出弹簧带平面约90°，从而一导体将被牢固地夹持在弹性触头4的夹持腿部9与支承段34之间。
在图12的实施例中，由一导电材料带组成的一导电条3在它的未端区域多次弯曲，尤其朝弹簧夹4弯曲90°，在导电带803的端部形成一U形空间36。在这U形空间上，相对于导电条的主平面垂直沿侧向将图1所示状态的诸弹簧夹4中的一个连接于该U形，从而U形空间36的内部空间将用作为接纳被插入的导体的空间。凹槽7能够具有从弹簧4的侧面通过它的一导电条，该段易于接触一导体，或将它用于与弹簧触头4的夹子腿部9协作进行接触。夹子腿部9具有相对环8的弯曲方向的两个弯曲偏移，这优化了功能。
能够在结构和设计方面以特别简单的型式制出这修改型式，然而提供良好的连接性能。
以上附图中的所有变化型式和权利要求书基本适用于接头单元的绝缘材料壳体19内或上或其它连接单元和组件，例如还直接用在例如接触器等所有类型的电器上或内。另外，还能够将所有变化型形制成为多个连接，以及还能够制出关于本文所示弹簧夹的另外的导电条几何形状。
虽然按照专利条例的诸条款已示出和叙述了本发明的较佳形式和实施例，相对于本领域那些熟练人员来说显而易见的是在不偏离以上所述的本发明的原理的情况下还可以作用各种变化。
权利要求
1.一种用于与在一绝缘的导体的一端处的暴露导线直接无工具连接的电接头结构，它包括(a)一弹性触头(4)，它包括(1)一具有一第一端的水平第一腿部(6)，该第一端包含一用于接纳一垂直设置的绝缘导体(2)的暴露导线端部的窗口孔(7)，所述第一腿部具有一第二端；(2)一具有一第一端的第二腿部(9)，该第一端相对于垂直和横向于所述第一腿部的一平面以一锐角延伸通过所述窗口孔，所述第二腿部的第一端终止在一夹紧边(5)，所述第二腿部具有一第二端；以及(3)连接装置，它连接所述第一和第二腿部的两个第二端，以形成一向上可扩张的片型压簧的闭环(8)；(4)所述第二腿部朝所述第一腿部的所述第一端弹性地偏置，从而当不用任何插入工具将导体暴露导线端部直接插入所述窗口孔时，所述夹紧边朝与导体暴露导线端部夹紧结合而受偏压。
2.如权利要求1所限定的电接头结构，其特征在于，还包括(b)支承所述弹性触头的第一腿部的一水平导电条(3)。
3.如权利要求2所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条包括具有与所述弹性触头的第一腿部平行又分开的一表面的一第一部分(25a)。
4.如权利要求1所限定的电接头结构，其特征在于所述连接结构是大体U形和包括具有诸第一端部和诸第二端部的一对平行臂部分(10、11)，诸第一端部由一弧形部分(12)连接，诸第二端部分别与第一和第二腿部的诸第二端连接，所述第一和第二臂部分被设置成相对于垂直地、横向地相对于所述触头第一腿部的一平面成一锐角。
5.如权利要求2所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条包括相对于所述弹性触头窗口孔(7)的一通孔(16)，所述通孔被设置成接纳导体的暴露端。
6.如权利要求2所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条包括相对所述弹性触头窗口孔的一横向侧凹槽(16′)，所述凹槽被设置成接纳导体暴露端部。
7.如权利要求5所限定的电接头结构，其特征在于所述第一弹性触头腿部被固定于所述导电条，所述窗口孔被设置成相对于所述导电条通孔。
8.如权利要求5所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条具有从所述第一触头腿部分的所述夹紧边延伸进入所述弹性触头窗口孔的在暴露导线的相对侧上的垂直第二部分(17)。
9.如权利要求3所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条包括相对于所述第一导电条部分垂直设置的至少一第二部分(25b)，所述第二部分具有一自由边，所述弹性触头第一腿部以相对于所述导电条第一部分平行分开关系支承在所述自由边上。
10.如权利要求9所限定的电接头结构，其特征在于所述弹性条包括从所述导电条第一部分的相对侧向上延伸的一对所述第二部分(25b；27)。
11.如权利要求9所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条包括相对于所述第二导电条部分垂直设置的一第三部分(25c)，所述第三部分垂直延伸进入所述弹性触头窗口孔。
12.如权利要求2所限定的电接头结构，其特征在于在所述导电条上以横向分开关系设置一对所述弹性触头(4，4″)。
13.如权利要求2所限定的电接头结构，其特征在于在所述导电条上以共线、分开关系设置一对所述弹性触头(4，4″)。
14.如权利要求13所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条包括在诸所述弹簧触头之间的一朝下延伸的U形部分(28)。
15.如权利要求8所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条大体是L形，并包括从所述第一导电条部分以相对于所述第二导电条部分的相反方向垂直延伸的一第三部分(18)。
16.如权利要求2所限定的电接头结构，其特征在于还包括(c)由绝缘材料形成的和包含一凹槽(20)的一接头壳体(19)，所述弹性触头和所述导电条安装在该凹槽内。
17.如权利要求2所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条(803)由多个垂直设置的垂直板部分组成，这些板部分具有支承所述弹性触头第一腿部分的上边缘，所述板部分被设置得形成了在所述弹性触头的第一腿部的窗口孔之下的一凹槽(36)。
18.如权利要求16所限定的电接头结构，其特征在于所述导电条包括向上延伸进入所述弹性触头的第一腿部的窗口孔的一部分(835)。
19.如权利要求1所限定的电接头结构，其特征在于一对所述弹性触头被设置成相对的端对端关系；以及，它还包括连接所述诸弹性触头第一腿部的诸相邻第一端的一连接部分(35)。
全文摘要
一种电接头结构包括适用于不用任何装配工具与一绝缘导体的暴露导线直接连接的弹性触头，其特点在于弹性触头包括具有含一窗口孔的一第一端的一第一腿部，具有以一锐角延伸通过窗口孔的、用于与也以相同方向插入的一导体的暴露导线夹紧接合的一第一端的一第二腿部，以及连接第一和第二腿部的诸另一端以形成一闭环的一连接部分。在第二弹性触头腿部的第一端的未端处的一夹紧边接合暴露的导线和与窗口孔的一第一边协作防止暴露导线从窗口孔被拉出。可以设置一导电条，它包括在暴露导线与窗口第一边之间延伸进入窗口孔的一凸起部分，从而暴露导线被夹持在弹性触头的第二腿部的夹紧边与导电条凸起部分之间。
文档编号H01R31/08GK1591983SQ20041004353
公开日2005年3月9日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年9月6日
发明者B·布鲁伊斯, E·贝恩斯, H·弗里克, J·里齐茨, S·斯托姆, T·塔普, U·普鲁纳 申请人:威德米勒界面有限公司及两合公司