专利名称：弹力接线端子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求I的形成同类的特征的弹力接线端子，该弹力接线端子包括汇流排和蝶形弹簧/扭力弹簧，用于连接电导线的被剥皮的导线端部段。
背景技术：
这种弹力接线端子具有电的带状导线，该带状导线承载电流并且通常被称为汇流排或电流梁。该汇流排具有一个或多个开口，用于插入一个或多个被剥皮的导线端部段。为此，汇流排通常由金属板带构成，在该金属板带中冲裁出材料翻孔部形式的开口。被剥皮的导线端部段典型地通过壳体开口插入汇流排中的由材料翻孔部形成的开口中并且通过蝶形弹簧被夹紧抵靠到汇流排开口的边缘上。这种弹力接线端子例如被用于所谓的直插技术DTI (用于安装的直接端子)，其中，蝶形弹簧的结构和轮廓能够实现电导线的无工具的布线。在DTI端子中，弹簧在导线端部段插入时自动地打开，该导线端部段操纵蝶形弹簧。为此，可以采用例如刚性的单线导线或采用带有接线套筒的预制的绞合线。在EP I 391 965 BI中描述一种带有四角形材料翻孔部的电弹力接线端子，该材料翻孔部用作导线穿插开口并且具有孔凸缘。这里的孔凸缘内壁面形成突伸抵靠电导线的并且横向于导线穿插方向延伸的横向棱边，该横向棱边特别是通过材料翻孔部的孔凸缘的下边缘棱边形成。由此，接触点应作为在电导线与孔凸缘内壁面上的突伸的横向棱边之间的交叉点形成，从而在电导线与材料翻孔部的孔凸缘之间的接触贴靠面应被最小化到较小的限定的接触贴靠面上，并且最大可能的接触力应被施加。这改善了夹紧部位中的电流过渡和接触可靠性。不过在本发明的范围内已发现，在这种端子中由于材料翻孔部的横向棱边的横向分布，导线可相对容易地在夹紧部位中扭转，其中，随着每个转动运动，横向棱边切入导线端部段中。由此特别是在导线细时可能损害导线端部段的稳定性。这种弹力接线端子接头典型地可多次使用，使得导线可以多次插入和重新取出。特别是在每个插入和取出过程中导线运动，这典型地也伴随着转动。但是，导线的每个其他的接触或运动也可能导致扭转，特别是在开关柜中是这样的情况，在开关柜中有大量的这种端子和所属的导线，使得每次抓取弹力接线端子接头中任意一个也经常导致许多其他导线的接触或运动。通过不利的方式，在导线插入弹力接线端子接头中时通过横向棱边可提高所需要的插接力。此外，横向棱边由于冲压过程而可能具有一定的粗糙度，由此还可进一步提高插接力并且插接过程可能是刺刮的和猛烈的。在这种弹力接线端子接头中，据此花费原则上期望的高的夹紧力连同原则上不期望的大的插入力。这在插入时可能导致直至导线的颠簸(Vernicken),在细导线时尤其如此
发明内容
因此本发明提出的目的是，提供一种包括汇流排和蝶形弹簧的弹力接线端子，该弹力接线端子使得高的夹紧力与低的插入力的对立目标尽可能良好地彼此和谐。本发明的另一目的是，提供这样一种弹力接线端子，该弹力接线端子保证牢固的配合、特别是防止导线在弹力接线端子中的扭转。本发明的另一目的是，提供这样一种弹力接线端子，该弹力接线端子即使在导线多次插入和重新拔出的情况下也具有持久的接触可靠性。本发明的目的通过独立权利要求的技术方案达到。本发明有利的改进方案在从属权利要求中限定。 按本发明的弹力接线端子包括汇流排和蝶形弹簧，并且是构成用于连接电导线的被剥皮的导线端部段。电的弹力接线端子构成为插接端子，被剥皮的导线端部段插入或推入该插接端子中。这种弹力接线端子例如用于建筑物设备或者用在用来导电的开关柜中，并且例如在数量级不超过几安培或几十安培或更高的最大电流情况下具有十分之几平方毫米直至几平方毫米的接线能力。弹力接线端子可以例如装备为具有直插技术的端子(所谓的DTI端子)，使得被剥皮的导线端部段可以无工具地插入弹力接线端子中。在这里，仅仅通过沿导线插入方向施加到导线上的插入力来推开由汇流排和蝶形弹簧构成的端子元件对。DTI端子可以例如用来连接刚性的被剥皮的(单个)金属线或连接预制有接线套筒的绞合线。汇流排由扁平的金属板制成、例如冲压而成，并且具有一个或多个材料翻孔部。材料翻孔部形成在汇流排中的插入开口或插入孔，被剥皮的导线端部段被插入或被插过该插入开口或插入孔。材料翻孔部典型地被冲压到汇流排中，并且形成环形的且沿插入方向延伸的金属凸缘，使得在金属凸缘的朝向导线插入开口的内侧上形成两维伸展的金属凸缘内壁面。蝶形弹簧具有夹紧腿，该夹紧腿具有夹紧部位，该夹紧部位伸入材料翻孔部中。优选地，夹紧部位由夹紧腿端部的端侧的端部棱边形成，该端部棱边横向于插入方向延伸。汇流排(有时也被称为电流梁)和蝶形弹簧特别是被安装在一绝缘的连接壳体中、例如扁平的模块壳体中并且被固定在其中。蝶形弹簧特别是构成为例如U形弯曲的片簧并且特别是在夹紧腿的与U形弧对置的那侧上具有保持腿。该U形弧实现用于导线夹紧的预紧，其中，保持腿支撑在壳体上。在被剥皮的导线端部段插入汇流排的导线插入开口时，夹紧腿借助施加的插入力克服蝶形弹簧的预紧被推开并且导线端部段在蝶形弹簧的夹紧部位与金属凸缘内壁面之一之间被插入直至最终的夹紧位置，在该夹紧位置中导线端部段由蝶形弹簧的弹力借助夹紧腿被夹住。夹紧腿在这里沿着插入方向延伸，使得端子是自闭合的。换句话说，横向于汇流排插入材料翻孔部中的导线端部段借助蝶形弹簧的弹力被夹紧在夹紧腿的夹紧部位与对置于夹紧腿的金属凸缘第一内壁面之间。与在按照EP I 391 965 BI在序言中描述的弹力接线端子不同，在本发明中接触部位不是由狭窄的横向于插入方向延伸的横向棱边、例如孔凸缘的边缘棱边形成，而是金属凸缘第一内壁面形成不仅横向于、而且沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线延伸的、亦即两维伸展的接触面，以便在导线与汇流排之间建立携带电流的电连接。也就是说，按本发明的弹力接线端子构造成，使得被剥皮的导线端部段在夹紧位置中在被剥皮的导线的一定伸展长度上贴靠在所述的金属凸缘第一内壁面上。为此，由金属凸缘第一内壁面形成的接触面特别是平行于导线的插入方向延伸。此外按照本发明，该接触面具有朝向夹紧腿突伸的并且平行地沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线延伸的接触肋，使得被剥皮的导线端部段在夹紧位置中在沿其纵轴线伸展的长度上贴靠在接触肋上并且与这些接触肋处于电接触中，从而特别是产生两维伸展的接触区域，如下使得在汇流排接触面与导线端部段之间两维伸展的接触区域由至少两个并排延伸的接触线形成。据此形成一种沿着插入方向延伸的线形的接触图案，该接触图案由多个并排设置的并沿着导线延伸的线构成。通过使形成接触线的接触肋沿导线的方向或者说沿着导线插入方向延伸，在导线端部段插入端子中在蝶形弹簧与汇流排接触面之间时所需要的插入力保持为较低。接触肋还在导线端部段插入时起导向的作用。另一方面，在接触部位可达到足够的接触力或表面压力。也就是说，通过本发明按有利方式可使所述两个原则上对立的要求相协调。 但是本发明还具有其他的优点。由于接触肋的纵向延伸，抵抗了导线在夹紧位置中的扭转。由此可以防止或至少减小环形地切入导线中。尽管如此，导线端部段通过夹紧腿的夹紧棱边以高的保持力被保持在端子中以防拔出导线端部段。在夹紧部两侧的这两个夹紧元件(夹紧腿的夹紧棱边和汇流排的接触面)亦即彼此垂直地延伸，使得在不同的力方向上产生强的摩擦锁合。优选地，当导线端部段夹紧在夹紧位置中时，夹紧腿的夹紧部位沿着导线端部段的纵轴线方向定位在汇流排的接触面的或者说金属凸缘第一内壁面的中心或定位在该中心的附近。由此保证在沿着导线端部段的接触面的延伸尺寸上均匀的接触力或法向力和可靠的面式贴靠。优选地，接触肋横向于导线纵轴线具有三角形的横截面，使得接触肋的面向导线端部段的上部棱边可以有限地略微穿入到典型地由铜或铜合金构成的导线中。特别是，接触面横向于被夹紧的导线端部段的纵轴线具有锯齿形的横截面，在该横截面中在两个接触肋之间分别设有一个沟槽，该沟槽具有例如同样三角形的横截面，使得在导线端部段与接触面之间沿着多条线沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线形成接触。按照本发明的一种实施形式，接触面是平坦的并且接触肋沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线直线形地延伸。导线端部段在夹紧位置中平行于接触面平面延伸。由此沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线达到大的接触长度。或者，接触面可以沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线朝向夹紧腿或导线端部段凸出地隆起。在这种实施形式中，优选隆起半径是这样大的并且接触肋的棱边是这样尖角的，使得接触肋沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线在沿着其纵轴线伸展的长度上略微穿入到导线端部段中。但是根据应用可期望的是，导线端部段的接触长度通过隆起而缩短。必要时也可能有利的是，接触面形成为球形(二维凸起的)或鞍形的。试验已经表明，各接触肋之间的格栅间距(Rasterabstand)大致在电导线最大直径的三分之一至二十分之一之间的范围内，弹力接线端子针对该最大直径被确定尺寸。在此，接触肋的数量在此优选在约5至约50之间的范围内。这一方面负责足够的接触力和另一方面负责足够的摩擦锁合以防导线扭转。但是并不应排除的是，必要时设有至少两个或三个接触肋。
按照本发明的一种实施形式，绝缘的连接壳体具有导线插入喇叭口，该导线插入喇叭口预定导线在插入时的插入方向和在夹紧位置中支撑导线以防严重的倾斜。由此可以支持导线端部段正确地贴靠在接触面上。特别是，插入通道平行于接触面延伸。此外优选地，绝缘的连接壳体在材料翻孔部的与插入侧相反的那侧上形成一封闭的凹槽，导线端部段在夹紧部那侧伸入该凹槽中。该凹槽具有一个底部，该底部形成用于导线端部段的端侧的端部在插入时的止挡。下面借助实施例并且参考附图详细描述本发明，其中，相同和类似的元件部分地配有相同的参考标记并且不同实施例的特征可以相互组合。
在附图中图I示出弹力接线端子包括插入夹紧位置中的导线端部段的横剖视图；图2示出沿着图I中线2 — 2的局部的横剖视图；图3示出沿着图I中线3 — 3的局部的横剖视图；图4示出沿着图I中线3 — 3的没有导线的局部的透视横剖视图；图5示出本发明另一实施形式的按照图4的局部的透视横剖视图；图6示出图5中实施形式的类似于图2的局部的横剖视图；图7示出如图I的包括较细导线的横剖视图；图8示出如图I的没有导线的横剖视图；图9示出按照另一实施形式的弹力接线端子包括插入夹紧位置中的导线端部段的横剖视图；图10示出按照另一实施形式的弹力接线端子包括插入夹紧位置中的导线端部段的横剖视图；图11示出图10中实施形式的材料翻孔部的三维视图；图12示出具有两个夹紧部位的弹力接线端子模块的三维视图；图13示出图12中的汇流排的三维视图。
具体实施例方式参考图I示出带有电缆包皮14和被剥除电缆包皮14的导线端部段16的导线12处于弹力接线端子10中。弹力接线端子10具有汇流排22，该汇流排垂直于图纸平面延伸。该汇流排22具有材料翻孔部24，该材料翻孔部具有环绕的金属凸缘26。典型地，带有金属凸缘26的材料翻孔部24由金属板冲压出来，汇流排22由该金属板一体地制成。金属凸缘26在该实例中环形封闭地、基本上矩形地构成并且从扁平的汇流排带28总的来说沿着插入方向E (在图I中是从上向下)延伸。矩形环绕的金属凸缘26具有环绕的金属凸缘内壁面30a至30d，其中的金属凸缘内壁面30a和30c垂直于图纸平面延伸。金属凸缘内壁面30a对置于蝶形弹簧42并且形成汇流排22的用于被剥皮的电导线端部段16的接触面52。蝶形弹簧42具有一带有下夹紧腿端部的夹紧腿44，该下夹紧腿端部形成抵靠导线端部段16的夹紧部位46。构成为基本上U形弯曲的片簧的蝶形弹簧42还具有一弧形弹簧区域48和一保持腿50。蝶形弹簧42通过绝缘的连接壳体或端子壳体5的保持环54在弹簧弧48的和弧形罩壳56的区域内固定在塑料连接壳体5中。保持腿50伸入材料翻孔部24中并且支撑在金属凸缘26或金属凸缘内壁面30c上。蝶形弹簧42以其夹紧腿、更确切地以夹紧腿44的形成夹紧部位46的端部把被剥皮的导线端部段16夹紧抵靠到接触面52上。为此，夹紧腿44伸入材料翻孔部24中，而且是沿插入方向E的方向(在图I中从上方)。据此，夹紧腿44沿着与汇流排22的金属凸缘26相同的方向延伸。
电的连接壳体5在金属凸缘26的下方还具有一封闭的凹槽58,该凹槽容纳或包围被剥皮的导线端部段16的端侧的端部16a。在这里，凹槽58的底部60形成用于导线端部段16在导线12插入时的止挡。如在图I中可看到的那样，导线端部段16平行于接触面52延伸并且在该实例中在金属凸缘26的延伸尺寸的一大部分上沿着导线12的纵轴线A贴靠于在该实例中平坦的接触面52上，以便接触该接触面。接触面52具有一个配有多个接触肋62的有突肋的表面64，如在图2至6中最好地示出的那样。连接壳体5还具有导线插入喇叭口 57，该导线插入喇叭口在插入时和在夹紧位置中引导导线12并且基本上预定插入方向E。导线插入喇叭口 57为此基本上平行于接触面52延伸。在该实例中，导线12的插入方向E或轴线A以及接触面52相对于汇流排带28成倾斜角度延伸。夹紧腿44具有一朝向导线12的向前隆起部72。为了从弹力接线端子10松脱导线，穿过连接壳体5的工具开口 59插入工具、例如螺丝刀并且用该工具打开端子，其中，向前隆起部72有助于蝶形弹簧42弯曲。参考图2，接触肋62具有基本上三角形的横截面并且沿着导线12的轴线A延伸。各接触肋62连同位于其间的基本上同样三角形的沟槽66形成一维的有突肋的表面64，该表面据此横向于导线12的轴线A具有规则的锯齿形的横截面。如在图2中所示，导线端部段16在夹紧位置中典型地线形地贴靠在其中至少两个接触肋62上。根据蝶形弹簧42的压紧力、导线材料的柔软度和接触肋62的尺寸及尖锐性，接触肋62或多或少地嵌入导线端部段16中，使得贴靠在多于两个所述接触肋62上也是可能的。由此在导线端部段16与接触面52之间形成一个具有多条并排延伸的接触线的接触区域。参考图3，接触肋62在沿着导线12轴线A的长度的主要部分上在金属凸缘26或其金属凸缘内壁面30a上延伸。接触肋62和沟槽66的尺寸在图4中能最佳地看出。在图4中的实例中，接触面52的有突肋的表面64具有十二个接触肋62，这些接触肋通过压制位于其间的、在金属凸缘内壁面30a上的沟槽66而形成。图5示出一种具有六个接触肋62的备选的实施形式，这些接触肋比在图4中略微较短地构成。此外，在接触肋62之间的沟槽66比在图4中具有较大的间距，使得各接触肋62的格栅间距R比在图4的实施形式中较大。参考图6，接触肋62具有梯形的横截面。如在比较图I和图7时能看出的那样，在弹力接线端子10中由于夹紧腿44的枢转运动，夹紧部位46的竖直位置取决于电导线的粗度。在较小的电导线直径情况下(图7)，夹紧部位46比在较大的直径(图I)时较高。弹力接线端子10是构造和许可用于一定的导线直径间隔，例如用于在O. 5mm至4mm范围内的导线直径。在这里，夹紧部位46至少在比最大许可的导线直径小的导线直径时位于接触面52的下部棱边52a上方。图8示出在插入导线之前的、图I和7中的弹力接线端子10，其中，夹紧腿44由于蝶形弹簧42的预紧而贴靠在接触面52上。虽然导线12通过导线插入喇叭口 57被比较好地引导，但是仍然略微留有间隙，在细导线时尤其如此，使得导线12可以以有限的程度经受倾斜。在图1、7和8中所示的本发明实施形式中，在导线倾斜时导线端部段因此可以短期地主要与接触面52的下部棱边52a接触，尽管这原则上是不期望的。图9示出一按照本发明的一种变型实施形式的弹力接线端子10，亦即具有沿着纵轴线A凸出隆起的接触面52。接触面52的隆起半径r的大小确定为，使得由于导线(典型地铜或铜合金)的柔软度，导线端部段16在限定的长度L上沿着纵轴线A与接触面52电接 触。该长度L应为至少十分之几毫米，还更好是一毫米或更大。接触面52的隆起具有这样的优点，即，在导线12轻微倾斜时，尽管如此在导线端部段16与接触面52之间仍保持得到大面积的电接触并且导线端部段刚好没有受到下部棱边52a损坏。接触面52可以是一维地、但也可以是两维地隆起的。两维的隆起可以或者是球形的、亦即在接触面52的平面的两个维度上凸出地成形，或者是鞍形的、亦即沿着纵轴线A凸出地并且横向于纵轴线A凹入地成形。后者可以进一步加大导线端部段16在接触面52上的接触面积的大小。图10示出一按照本发明另一种变型实施形式的弹力接线端子10，亦即具有加长的接触面52。在这里，与蝶形弹簧42对置的金属凸缘内壁面30a向下加长。金属凸缘内壁面30a或者接触面52由此沿着插入方向E突伸超出金属凸缘26的其余部分。由此按照有利的方式抵抗导线端部段16的倾斜并且保证导线端部段16在大的长度L上贴靠在接触面52上。由此，在很大程度上避免下部棱边52a切入到导线端部段16中，并且加大了接触面。在该实施形式中，夹紧部位46甚至在最大许可的导线直径情况下还位于接触面52的下部棱边52a上方。图11示出所属的汇流排22具有材料翻孔部24和蝶形弹簧42的区段的三维视图。图12示出一用于模块化地插接到安装轨(未示出)上的弹力接线端子10。如专业人员已知的那样，许多这种模块10例如按照建筑物设备技术并排地插接到安装轨上。图13示出图12中的弹力接线端子10的汇流排22，其为弯折的形状并且具有两个竖直位错地设置的材料翻孔部24。对于专业人员明显的是，上述的实施形式须示例地理解，并且本发明并不限于此，而是可以按照多种多样的方式改变，而不偏离本发明。此外明显的是，这些特征与其是在说明书、权利要求书、附图中还是以其他方式被公开无关地也单独地限定本发明的主要组成部分，即使当这些特征连同其他特征共同被描述时。
权利要求
1.弹力接线端子(10)，包括汇流排(22)和蝶形弹簧(42)，用于连接电导线(12)的被剥皮的导线端部段(16); 汇流排(22)由扁平的金属板制成并且具有至少一个材料翻孔部(24)，该材料翻孔部形成用于被剥皮的导线端部段(16)的插入开口 ； 材料翻孔部(24)具有环形的并且沿插入方向延伸的金属凸缘(26)，该金属凸缘在其朝向插入开口的内侧上具有金属凸缘内壁面(30a - 30d)； 蝶形弹簧(42)具有带有夹紧部位(46)的夹紧腿(44)，该夹紧部位伸入材料翻孔部(24)中； 横向于汇流排(22)插入材料翻孔部(24)中的导线端部段(16)借助蝶形弹簧(42)的弹力被夹紧在夹紧腿(44)的夹紧部位(46)与对置的金属凸缘内壁面(30a)之间； 其特征在于 与夹紧腿(44)的夹紧部位(46)对置的金属凸缘内壁面(30a)形成用于导线端部段(16)的、沿着被夹紧的导线端部段(16)的纵轴线(A)延伸的接触面(52);以及 该接触面(52)具有朝向夹紧腿(44)突伸的并沿着被夹紧的导线端部段(16)的纵轴线(A)延伸的接触肋(62)，使得被剥皮的导线端部段(16)在夹紧位置中在沿其纵轴线(A)伸展的长度上贴靠在接触肋(62)上并且与这些接触肋处于电接触中。
2.按照权利要求I所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，当导线端部段(16)被夹紧在夹紧位置中时，夹紧腿(44)的夹紧部位(46)沿着导线端部段(16)的纵轴线(A)方向定位在接触面(52 )的中心或定位该中心的附近。
3.按照上述权利要求之一所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，接触肋(62)具有三角形的、梯形的、矩形的或波纹形的横截面。
4.按照权利要求3所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，在两个接触肋(62)之间分别设有一个沟槽(66)，使得接触面横向于被夹紧的导线端部段(16)的纵轴线(A)具有锯齿形的表面(64)。
5.按照上述权利要求之一所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，接触肋(62)沿着被夹紧的导线端部段(16)的纵轴线(A)直线形地延伸。
6.按照上述权利要求I至4之一所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，接触面(52)沿着被夹紧的导线端部段(16)的纵轴线(A)朝向夹紧腿(44)凸出地隆起。
7.按照权利要求6所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，隆起半径是这样大的并且接触肋(62)的棱边是这样尖角的，使得接触肋(62)沿着被夹紧的导线端部段的纵轴线在沿着其纵轴线(A)伸展的长度上穿入到导线端部段(16)中。
8.按照上述权利要求之一所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，各接触肋(62)的格栅间距(R)在电导线直径的三分之一至二十分之一之间，弹力接线端子(10)针对该直径被确定尺寸。
9.按照上述权利要求之一所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，弹力接线端子(10)包括一绝缘的连接壳体(5)，汇流排(22)和蝶形弹簧(42)固定在该连接壳体中，其中，绝缘的连接壳体(5)具有导线插入喇叭口(57)，该导线插入喇叭口预定导线(12)的插入方向(E)和在夹紧位置中支撑导线(12)以防严重的倾斜。
10.按照权利要求9所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，绝缘的连接壳体(5)在材料翻孔部(24)的与插入侧相反的那侧形成一封闭的凹槽(58)，导线端部段(16)的端侧的端部(16a)在夹紧位置中伸入该凹槽中。
11.按照上述权利要求之一所述的弹力接线端子(10)，其特征在于，与夹紧腿(44)对置的金属凸缘内壁面(30a)沿着插入方向(E)突伸超出金属凸缘(26)。
全文摘要
本发明涉及一种弹力接线端子，该弹力接线端子包括汇流排和蝶形弹簧，用于连接电导线的被剥皮的导线端部段，其中，该导线端部段被插入汇流排的材料翻孔部中并且借助蝶形弹簧被夹紧。按照本发明，在材料翻孔部的金属凸缘内壁面上的接触面具有沿着插入方向延伸的接触肋，以便形成沿着插入方向延伸的线形的接触图案。
文档编号H01R4/48GK102640356SQ201080054303
公开日2012年8月15日 申请日期2010年2月12日 优先权日2009年10月22日
发明者H·施泰因哈格, J·布兰德, M·卡米诺, R·霍普曼 申请人:菲尼克斯电气公司