專利名稱：接觸塊、具有一個接觸塊的接線夾和用于將一根導線與一個接觸塊觸點接通的方法
技術領域：
本發明涉及一種具有一個基體的接觸塊和一種具有一個接觸塊的接線夾并且涉及一種用于將一根導線與一個接觸塊觸點接通的方法，所述基體具有一個用于容納一根導線的凹穴(Ausnehmung)。
前言所述類型的一個接觸塊通常用于接通一根導電線。該過程通過觸點接通一根導線的線芯以及也可能通過在接通前穿透一個導線絕緣層來實現。所述接通過程也可以結合其他的接觸元件或夾緊元件來進行。所述接觸塊的應用領域涵蓋從布線技術領域直到通信技術領域的許多技術領域。
普通的接觸元件或夾緊元件，例如一個接線夾、一個刀形線夾或者也可能是刀形夾緊觸頭同樣是用于導電線的連接。考慮到制造所述接觸元件或夾緊元件的經濟性，期望盡可能少地使用一些構件和盡可能使用一些簡單的構件。另一方面也需要通過一個接觸元件或夾緊元件達到充分和可靠地接通所述通電導線。
從德國專利DE 26 43 471 C3中已知一種由一個夾緊體構成的接線夾，該夾緊體由帶狀材料構成并且構成為用于支承一個待接通導線的支架。另外，該夾緊體還具有一個被導引到該夾緊體的一個螺紋結構中的夾緊螺栓。
在此，所述夾緊體在所述帶材的中心導引所述夾緊螺栓。一些側向腿向回彎曲到所述夾緊螺栓的導向機構的下方一直到大約接觸到其末端部并且這些側向腿在其側面中具有一些凹槽用于支承作為支架的一個橫撐。這種接線夾可以按照設計的需要使用在需要套管形夾頭或弓形夾頭等類型夾頭的情況下。
在德國專利DE 86 04 746 U中公開了一種所謂的用于接通以一層絕緣層包裹的通電導線的刀形夾頭。該刀形夾頭由兩個相隔一預定間距平行的相互對齊的刀片構成，這兩個刀片具有一個垂直方向上的向上向敞開的末端以及在該敞開的末端處擴展成漏斗形的縫隙，用于壓入所述導線。在這種情況下，所述刀片在其與所述縫隙開口相對置的末端處具有一個共同的底板，該底板在一側延伸到一個連接元件，例如一個彈性觸頭中。
以一層絕緣層包裹的通電導線被這樣壓入在敞開末端處所述擴展成漏斗形的縫隙中，使得所述絕緣層被兩個平行的相互對齊的刀片拆開。因此，達到所述刀片與所述導線接觸并且產生導電接通。
對于接線夾的加緊體來說復雜的形狀會使生產成本提高，對于通常改變所述刀形夾頭也是這樣。在通常使用刀形夾頭時在夾緊過程中在導線線芯與接觸塊之間產生的夾緊力和接觸面可能會相對微小地有些損失。
因此，本發明所要解決的技術問題是，提供一種接觸塊，該接觸塊一方面可簡單進而經濟地制造，另一方面要保證一根導線線芯與所述接觸塊之間充分接觸；另外，提供一種具有一個接觸塊的所屬接線夾以及一種用于將一根導線與一個接觸塊觸點接通的方法。
按照本發明，上述有關接觸塊的技術問題通過權利要求1所述特征來解決。
本發明規定，所述具有一個基體的接觸塊，該基體具有一個用于容納一根導線的凹穴，-其中，在裝有導線的情況下通過切斷該導線的絕緣層建立所述基體與所述導線之間的一種導電連接，-其中，所述凹穴設計為至少部分縱向容納所述導線，-其中，所述凹穴的至少一個縱向棱邊設計為用于切斷所述導線的絕緣層，-其中，所述基體通過所述凹穴形成的側腿與所述被裝入的導線構成一種擠壓連接。
所述接觸塊在簡單的進而成本更低廉的制造工序的基礎上制造和銷售。因此，所使用的制造工具也同樣是簡單和經濟的，因為例如不需要例如在使用刀形夾頭時所需設置的刀刃。
這種接觸塊對于在實際中的使用和安裝提供了一種快捷、便利然而可靠地接通一根導線的方法，因為尤其是完全避免了非常費事地除去所述導線的絕緣層。
根據所述新式的接通方法所達到的所述接觸塊與待夾緊線芯之間的大的接觸面也要借助于一個足夠大的并且恒定的接觸壓力才能有利于達到充分接觸。因此，要保持接觸電阻較小，這能防止所述連接部位被不允許地加熱并另外避免產生一個不利的電壓損失。這種接通方式也被稱為冷接觸，此時，避免了通過釬焊或類似的方法達到一種材料相連的連接。
在一個優選的擴展設計中，在所述接觸塊上的凹穴設計成長孔；以及在本發明的另一個實施方式中，它被設計成凹槽。在此，這樣設計所述接觸塊的凹穴的尺寸，使得導線能夠部分或全部被容納其中。另外，該接觸塊的凹穴設計為封閉式或敞開式。
在此，可根據不同應用領域的條件和要求就安裝尺寸和安裝位置以及觸頭材料和導線材料來對所述接觸塊進行設計并且因此制造出一種極具可塑性和匹配性的接觸元件。此外，通過這種連接形成一種中間無氣體存在(gaseinschlussfrei)的面接觸，這種面接觸只在導線中產生一個微小的缺口應力(Kerbspannung)，因為不需要一個徑向切入到所述導線絕緣層中的工具就能將所述線芯夾緊。
為了達到連接的目的，優選在所述接觸塊的基體上設置一個連接元件，在此，該基體相宜地由一種導電材料構成。該連接元件以及該基體的導電材料有利于方便和相宜地應用在一個儀器、一個開關元件或一個類似的單元之上或之中。
有利的是，所述基體具有至少一個折疊結構。這特別有利于提高所述接觸塊的剛性，由此，既可以采用大橫截面的導線，又可以采用硬的導線材料，因此，強的夾緊力可以有效地起作用。
本發明所要解決的技術問題有關帶有一個前言所述類型的接觸塊的接線夾是這樣來解決的，即，按照本發明的接線夾上-設有一個夾緊框，該夾緊框具有一個內在的空洞，該空洞作為容腔用于容納至少一根導線，-其中，在所述夾緊框上安置一個夾緊元件，該夾緊元件將一根待引入的絕緣導線在切斷其絕緣層的情況下至少傳遞力地和導電地固定在所述凹穴中。
這種新型接線夾的特點是，可簡單地將所述接觸塊組合到一個傳統的接線夾中而與之結合起來使用，本身無需一些其他構件來實現其功能。另外，一個傳統的接線夾也因此可以通過結合所述接觸塊來提高其功能價值。
有利的是，所述夾緊框具有一個單腿形的輪廓外形。通過這種方式從預定加工材料、加工設備和加工時間方面來看證明具有一個明顯的節約潛能。
所述夾緊元件可相宜地設計成夾緊螺栓或夾緊桿，夾緊螺栓或夾緊桿屬于那些在實踐中已多次獲得驗證、可任意實施的并且可保護投資的夾緊元件。
在另一個實施方式中，所述夾緊框設有至少另一個用作容腔的空洞，該空洞具有一個用于引入另一根絕緣導線的第一部分和與該第一部分鄰接的第二縮窄的部分。這樣設計這個第二縮窄的部分的直徑尺寸，使得在操縱所述夾緊元件時該導線的絕緣層在其側面處被切斷并且在基體與線芯之間形成導電連接。該空洞至少具有近似一個鎖孔的形狀。
由此產生一種連接至少另一根導線的簡便、快捷的可能性，此時可采用一種替代性的接觸技術。因此，不同直徑和材料的導線可以夾緊在一個接線夾上以及同時可以選擇將一根或多根導線從該接線夾上拉過去。
本發明所要解決的技術問題有關將一根導線與一個接觸塊觸點接通的方法是這樣來解決的，即，-第一步將所述導線縱向對準在所述接觸塊中的一個凹穴，-第二步通過一個夾緊元件在所述導線和其絕緣層上沿大約與所述凹穴的縱軸線垂直的方向施加一個作用力，-使得所述導線的絕緣層在所述凹穴的縱棱邊處被切斷，進而-使所述導線的一個導電的部分被所述凹穴的至少一個棱邊接通，因此形成了導電連接。
本發明的接通方法相應地也同樣具有本發明裝置的優點。
下面借助于一個在附圖中所示的實施方式舉例詳細說明本發明的其他優點和細節，附圖中，
圖1以立體圖示出一個具有一個待裝入導線的接觸塊，圖2以一個側視圖示出一個位于一個殼體段中具有一個相配設的接觸塊的接線夾，圖3以正視圖示出一個設置在一個接線夾中的接觸塊，圖4和圖5分別是具有至少另一個空洞(Aussparung)的一個接線夾的側視圖和正視圖。
在以下的說明中各附圖中的相同的零件以相同的附圖標記或者按照含義以類似的附圖標記標注。為了簡明起見，在一些附圖中所述接線夾的夾緊元件未詳細表示。
圖1以立體圖示出一個具有一個待裝入導線L1的接觸塊1。該接觸塊1主要包括一個由導電材料構成的基體2，該基體2具有一個長方六面體外形，類似于一個矩形板。
所述基體2設有一個用于容納所述第一根導線L1的凹穴3。該凹穴3在此設計成一個長孔，此時，該長孔在所述基體2上設計成貫通的開口，即裂口。該凹穴3同樣也可以設計成槽或長盲孔并且相對于不同的導線直徑來設定。
所述凹穴3在其周邊可以設計成封閉式的或開口式的。所述基體2可以設計成不同的外形輪廓，如U形或C形。
所述凹穴3沿著平行于所述基體2的兩個縱向棱邊的方向定向。它在兩末端處可以具有一個半徑。沿所述凹穴3的縱向在其兩側形成兩個側腿5，這兩個側腿具有相應于所述凹穴3的形狀被限定的輪廓，關于這一點，至少一個輪廓具有一個縱向棱邊4。該縱向棱邊4起到剪切、擠壓或切斷絕緣層等除去絕緣層的作用。
所述待裝入的第一根導線L1可軸向平行地并且部分、全部或者與所述凹槽3重疊地安置在所述凹穴3的縱向方向上。該凹穴3在此設計成至少部分地縱向容納所述第一根待裝入的導線L1。因此，將該凹穴3的直徑尺寸設計成能夠部分或全部容納所述第一根導線L1。
一根導線通常都是由一根線芯以及必要時在其外設置的導線絕緣層共同組成。因此存在一個關于所述線芯的直徑和一個關于所述導線絕緣層的直徑。而在將所述導線L1安裝到所述接觸塊1中時，此時非常重要的是要容納所述線芯，所強調的是線芯的直徑。通過對所述凹穴3和側腿5的尺寸以及所述線芯的直徑的設計，可在夾緊導線時利用所述側腿5產生的彈性作用來實現有效接觸。
當垂直或近似垂直于基體2地在所述這樣安置的導線L1上施加一個作用力K時，所述棱邊4切斷該導線L1的絕緣層。因此所述絕緣層沿所述導線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擠貼到所述線芯的側面，部分擠入到所述凹槽3中以及有可能部分被擠壓掉。
所述縱向棱邊4也可以設置在所述凹穴3的兩個縱向側面上，此時，可以是不同的棱邊形狀和壓制形狀，例如一種鋸齒形棱邊、一種波浪形棱邊或者也可以是一種刀刃形棱邊。當這樣安裝所述導線L1時所述基體2通過所述凹穴3形成的一些側腿5與該裝入的第一根導線L1就建立起了一種導電的擠壓連接。
這樣一種接觸塊既可應用在電纜終端上又可應用在儀器和保護開關上，甚至可應用于數據總線連接技術中。
圖2以一個側視圖舉例示出所述為一個接線夾9配設的接觸塊1a，其中，所述接線夾9也可以如接觸塊1一樣安置在一個殼體段GA中。所述接觸塊1可以使用在一個任意的端子類型和端子結構中，也就是說，例如使用在一個平面接線夾頭或平面夾頭上、一個套管形夾頭或弓形夾頭上以及一個卡圈形夾頭上。所述殼體段GA可以是一個夾頭殼體、開關殼體或保護開關殼體的一部分或者也可能屬于一個成排安裝的儀器的殼體。
在此示出的接線夾9包括一個夾緊框10，該夾緊框10由一種帶狀材料構成并在導向側設計成，能夠產生一個彈性作用。另外，所述夾緊框10也可以設計成具有一個傳統的外形輪廓，該外形輪廓的特點是一個基本上是直線的輪廓曲線。所述夾緊框10設有一個內在的空洞12，該空洞12作為容腔用于至少容納一個第一導線L1。在所述具有一個單腿形輪廓的夾緊框10中設有一個具有所述結構的接觸塊1a。
所述夾緊框10在一側具有一個導向機構11，它對于在其內設置的夾緊元件13，特別是一個夾緊螺栓進行導向。所述夾緊框10在其與該導向機構側相對置的另一側為所述導線L1設有一個由所述空洞12的一個內表面構成的支座14。所述夾緊元件13從所述導向機構11沿著朝向所述支座14的方向延伸，并且在該支座14的區域內基本上位于所述單腿形輪廓的夾緊框10所在的平面內。
所述接觸塊1a的基體2具有一個用于連接目的的連接元件6。該連接元件6由基體2上的L形的凸肩構成并且用于與另一個導電的導線或另一個構件之間形成形狀吻合的和/或傳遞力的連接。所述連接元件6必要時可以具有一個與所述殼體形狀相適配的結構形狀。
安置在所述夾緊框10上的夾緊元件13將所述第一根絕緣導線L1在切斷其絕緣層的情況下傳遞力和導電地固定在所述凹穴中。該夾緊元件13在此可以設計成夾緊螺栓、夾緊桿、夾緊偏心輪以及夾緊銷或撞擊銷(Schlagbolzen)。
為了加強基體2的強度，該基體2具有至少一個折疊結構，該折疊結構是U形結構以及由此產生的兩個元件8相互平行并且幾乎重疊地布設。所述基體2的兩個元件8處于所述空洞12中大約所述夾緊元件13下方的中心處，此時該夾緊元件13垂直地作用在所述兩個元件8中的一個上。在所述接觸塊1a的朝向導向機構11的側面中這樣設置所述垂直于單腿形輪廓夾緊框10的凹穴3，使得所述夾緊元件13作用在所述接觸塊1的一個接觸區的中心處。該凹穴3設置在所述基體2的一個元件8中。
所述夾緊框10在所述接觸塊1a的一個底面和支座14之間具有一個附加的容腔，用于容納另一根導線L2。該導線L2通常在導入該夾緊框10之前都已經去掉了絕緣層并且可以用傳統的方法夾緊。該第二根導線L2也可以與第一根導線L1無關地被單獨夾緊。夾緊過程通過一個所謂的電梯原理來實現的，其中，所述夾緊元件13和接觸塊1a保持在它們的位置上，而所述夾緊框10類似于一個電梯，也就是說沿著一個規定的軌道沿著朝向該夾緊元件13的方向運動撞擊到一個壓塊上或者一個止擋位置上。
圖3以正視圖示出帶有配設的接觸塊1a的接線夾9，其中，所述第一根導線L1(以虛線表示)已事先被引入。此外，示出了在夾緊元件13的側面所述導線L1的被切斷和擠壓的絕緣層以及被壓入和由此被夾緊的線芯。通過夾緊元件13作用在所述第一根導線L1上的作用力K也可能切斷和擠壓出直接位于該夾緊元件13下方的導線L1絕緣層，由此形成進一步的接觸。另外，圖3也可以解釋為是一個傳統構造方式的夾緊框架的側視圖。此時，所述夾緊框由一個彎曲的帶材構成。
圖4和圖5分別以側視圖和正視圖的形式示出未帶有夾緊元件13的具有至少另一個作為容腔的空洞15的接線夾9。該接線夾9通過夾緊框10簡單地在邊腿側的延長一方面為導線提供插入保護，另一方面為其他功能提供附加的位置。該接線夾A具有用于一根待引入導線的一個第一部分A1和與該第一部分鄰接的且縮窄的第二部分A2。該另一個空洞15至少具有近似一個鎖孔的形狀。
這樣設計這個縮窄的第二部分A2的直徑尺寸，使得在操縱夾緊元件13時所述待引入空洞15中的導線的絕緣層在其側面處被切斷并且在基體2與線芯之間形成一個導電連接。所述第二部分A2可以設有一些刀刃、棱邊或者也可以設有一種用于改善切斷導線絕緣層的切齒。
所述待引入空洞15中的導線可以獨立于第一根導線L1或第二根導線L2地被單獨夾緊。夾緊過程通過一個所謂的電梯原理來實現，其中，所述夾緊元件13保持在它的位置上，而所述夾緊框10類似于一個電梯，也就是說沿著一個規定的軌道沿著朝向該夾緊元件13的方向運動撞擊到一個壓塊上或者一個止擋位置上。因此，所述待引入的導線被強行地從第一部分A1壓入到第二部分A2中，所述導線絕緣層被切斷并且所述線芯實現電接觸。
權利要求
1.一種具有一個基體(2)的接觸塊(1)，該基體(2)具有一個用于容納一根第一導線(L1)的凹穴(3)，-其中，在已裝入第一根導線(L1)的情況下通過切斷該導線的絕緣層建立所述基體(2)與該第一根導線(L1)之間的導電連接，-其中，所述凹穴(3)設計為至少部分縱向容納所述第一根導線(L1)，-其中，所述凹穴(3)的至少一個縱向棱邊(4)設計為用于切斷所述第一根導線(L1)的絕緣層，-其中，所述基體(2)通過所述凹穴(3)形成的側腿(5)與所述被裝入的第一根導線(L1)構成一種導電的擠壓連接。
2.按照權利要求1所述的接觸塊(1)，其特征在于，所述凹穴(3)設計為長孔。
3.按照權利要求1所述的接觸塊(1)，其特征在于，所述凹穴(3)設計為凹槽。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的接觸塊(1)，其特征在于，將所述凹穴(3)的直徑尺寸設計成，能夠部分或全部容納所述第一根導線(L1)。
5.按照上述任一項權利要求所述的接觸塊(1)，其特征在于，所述凹穴(3)設計為封閉式或敞開式。
6.按照上述任一項權利要求所述的接觸塊(1)，其特征在于，在所述基體(2)上設有一個用于連接目的的連接元件(6)。
7.按照上述任一項權利要求所述的接觸塊(1)，其特征在于，所述基體(2)由一種導電的材料構成。
8.按照權利要求7所述的接觸塊(1)，其特征在于，所述基體(2)具有至少一個折疊結構(7)。
9.一種接線夾(9)，其帶有一個按照上述任一項權利要求所述的接觸塊(1)，該接線夾(9)-具有一個夾緊框(10)，該夾緊框(10)具有一個內在的空洞(12)，該空洞(12)作為容腔用于容納至少第一根導線(L1)，-其中，在所述夾緊框(10)上安置一個夾緊元件(13)，該夾緊元件(13)將一根待引入的帶有絕緣層的第一導線在切斷其絕緣層的情況下至少傳遞力地和導電地固定在所述凹穴(3)中。
10.按照權利要求9所述的接線夾(9)，其特征在于，所述夾緊框(10)具有一個單腿狀的輪廓外形。
11.按照權利要求9或10所述的接線夾(9)，其特征在于，所述夾緊元件(13)設計為夾緊螺栓或夾緊桿。
12.按照權利要求9至11之一所述的接線夾(9)，其特征在于，所述夾緊框(10)上設有至少另一個用作容腔的空洞(15)，該空洞(15)具有一個用于引入另一根絕緣導線(L3)的第一部分和與該第一部分鄰接的且縮窄的第二部分，這樣設計這個縮窄的第二部分的直徑尺寸，使得在操縱所述夾緊元件(13)時該另一根導線(L3)的絕緣層在其側面處被切斷并且在基體(2)與該另一根導線(L3)之間建立一種導電連接。
13.按照權利要求12所述的接線夾(9)，其特征在于，所述另一個空洞(15)至少具有近似一個鎖孔的形狀。
14.一種用于將一根第一導線(L1)與一個接觸塊觸點接通的方法，-第一步，將該第一根導線(L1)縱向對準所述接觸塊中的一個凹穴(3)，-第二步，通過一個夾緊元件(13)在該第一根導線(L1)和其絕緣層上沿大致與所述凹穴的縱軸線垂直的方向施加一個作用力(F)，-使得該第一根導線(L1)的絕緣層在所述凹穴(3)的至少一個縱棱邊(4)處被切斷，進而-使該第一根導線(L1)的一個導電部段被所述凹穴(3)的至少一個縱向棱邊(4)接通，因此形成了導電連接。
全文摘要
本發明公開了一種接觸塊和帶有一個接觸塊的一種接線夾以及用于將一根導線與一個接觸塊觸點接通的方法。一方面為了能夠方便進而經濟地制造一個接觸塊(1)，另一方面為了能夠保證一根導線的線芯與所述接觸塊(1)之間充分接觸，本發明規定，所述接觸塊(1)設有一個簡單的基體(2)，該基體(2)具有一個用于容納一根第一導線(L1)的凹穴(3)。其中，在裝有第一根導線(L1)的情況下通過切斷該導線的絕緣層建立所述基體(2)與所述第一根導線(L1)之間的一種導電連接。
文檔編號H01R4/24GK1524322SQ02805567
公開日2004年8月25日 申請日期2002年3月4日 優先權日2001年3月8日
發明者沃爾夫岡·萊特爾, 克里斯托弗·韋伯, 托弗 韋伯, 沃爾夫岡 萊特爾 申請人:西門子公司