專利名稱：夾緊接觸元件、絕緣移位連接器、連接器端子塊及其制造方法
技術領域：
本發明涉及低壓電纜連接以及纜連接器的領域，并且具體涉及夾緊接觸元件(clamping contacting element)，絕緣移位連接器和連接器端子塊及其制造方法。它涉及根據權利要求開頭條款的方法和設備。這種設備例如在工業柜或在居民設施中找到應用。
背景技術：
從出版的歐洲專利申請EP 0 893 845 A2中可知這樣的低壓纜連接器。該連接器是絕緣移位連接器(IDC)，即在進行到纜導體的連接之前不需要剝去纜絕緣的連接器。IDC具有接觸彈簧，該接觸彈簧具有用于接觸纜的兩個彈簧腿。插入到IDC中的纜的絕緣借助于該腿而被割穿(cut through)，使得該纜導體終止(end up)于在兩個腿之間形成的打開的縫隙中，從而使該腿電接觸它并保持它。
為了提供足夠高的力來切割纜絕緣并保持纜導體，在EP 0 893 845A2中提出除了由所述彈簧腿形成的彈簧之外還提供分離的動力板簧。該分離的板簧被設置成對抗該縫隙的進一步打開。這樣，可用于切割絕緣并將連接器保持在接觸中的力比當具有兩個彈簧腿的接觸彈簧不用該動力板簧完成該任務時大。由于該接觸彈簧和動力板簧的設計和材料可被獨立地選擇，因此纜連接器寬度的減少可被實現。或者，換種方式表達，在纜連接器的寬度恒定時，可實現增強的切割和保持能力。
這種纜連接器的缺點在于必須制造和組裝兩個分離的部分(接觸彈簧加上動力彈簧)，并且可由該纜連接器安全接觸的纜導體的直徑范圍是相當有限的。
發明內容
因此，本發明的目的是要創建一種不具有上述缺點的電纜連接器以及用于對纜進行電接觸的方法。將提供一種纜連接器和用于對纜進行電接觸的方法，其可被用于安全地接觸寬范圍導體直徑的的纜，并且同時需要小量的空間。此外，包含這種纜連接器的連接器端子塊和這種纜連接器的生產方法被提供。
具有權利要求的特征的設備和方法解決了該問題。
根據本發明，用于進行與纜的纜導體進行電接觸的纜連接器包含兩個腿，其至少一個可與插入到該纜連接器中進入接觸位置的纜導體進行電接觸，并且該兩個腿能夠對處于接觸位置的纜導體施加接觸力。該纜連接器的特征在于，當沒有被插入到該纜連接器的纜時，所述腿相互施加非零的初始力。換句話說，該纜連接器具有兩個被預加應力的腿。在任何纜插入該連接器之前所述腿的末端以某個力相互施壓。
接觸力可以是用于將纜導體保持在接觸位置的接觸力。纜連接器可與一個或多個纜導體進行電接觸，即可以有纜導體要通過纜連接器來接觸的兩個，三個或更多的纜。
具有預加應力的腿的纜連接器提供了這樣的連接器其可以與較寬范圍纜尺寸(纜導體直徑)的纜進行電接觸，同時具有與公知連接器相同的寬度和大體尺寸；或者換句話說，該纜連接器的寬度或者大體尺寸可以被減小，同時仍允許安全地連接同樣范圍的纜導體直徑；或者，該纜連接器提供兩者的組合。較窄的連接器或連接器塊允許相同干線(rail)長度上較大數目的連接器或者連接器塊并且由此允許在相同柜空間中的增加數目的連接。
根據本發明的纜連接器具有兩個相對腿的開口的力移位特性(force-displacement-characteristic)，所述兩個腿在零開口時，即在該兩個腿在它們的端部(tip)觸及時或者當形成于所述腿的末端之間的縫隙還沒打開時具有大于零的初始力。
這意味著在腿的末端之間的小開口時的接觸力比在沒有預應力的同樣小的開口時的接觸力大，并且/或者在達到腿材料的最大容許應力水平的大開口時的接觸力比在沒有預應力的同樣大的開口時的接觸力小。
最大容許應力水平是由從腿的彈性形變到腿的塑性形變的轉變來限定的。由于纜連接器通常將被多次使用，也就是說，纜的多次插入和抽出，因此有必要保持在彈性區域內，這是因為否則以后細的纜將不再被安全地接觸。
安全地接觸纜一方面意味著具有足夠小的接觸電阻的接觸，使得在額定電流時連接器上的總壓降比適用的標準所需的小。這需要某個最小的接觸力。另一方面，纜導體可不被過度的力所損壞，這在不堅固的，而被絞股的(stranded)纜導體要被接觸時尤其重要。如果絕緣的纜要被接觸并且纜連接器是絕緣移位連接器(IDC)，那么獨立于纜導體直徑，必須總是有足夠的力用于去除纜絕緣；優選地，該力也將通過所述腿來提供。
該纜連接器的初始力(力移位特性的偏移)和總彈簧常數(力移位特性的斜率)可被選擇以致最優化的小且輕重量的纜連接器可被設計。例如調節初始力和彈簧常數以使要被接觸的最小直徑的纜導體用最小所需力來保持，并且要被接觸的最大直徑的纜導體加寬該腿之間的縫隙剛好到這種程度以使塑性形變剛好還沒有發生。
如果纜連接器由板金屬(sheet metal)制成，那么本發明考慮到金屬板材料的較為有效的使用，具體來說，對于相同的連接器寬度，纜尺寸的范圍較寬，或者對于相同范圍的纜尺寸，連接器的寬度較小。
附加的優點是插入纜所需的力(該力通常必須由使用纜連接器進行纜連接的操作者提供)可被選擇為較小，并且要被應用的用于插入一個范圍的纜導體直徑的纜的力的范圍也可被選擇為較小，這導致該連接器較為符合人體工程學的操作。
纜連接器可被整體形成，或者它可包含幾個部分。具體來說，所述力可(主要地)由所述腿提供，或者由附加的動力彈簧提供。
優選地，兩個腿都接觸處于接觸位置的插入的纜。優選的，但不是必須的，整個腿都是電傳導性的。
優選地，該纜連接器被設計成使其具有對稱的形狀。
在優選實施例中，該纜連接器具有插入開口，用于將纜導體插入到該纜連接器中進入接觸位置。借助于這樣的插入開口，有可能借助于纜的插入運動提供打開所述腿之間的縫隙所需的力。在IDC的情況中，該開口可有利地同時被用作用于去除纜絕緣的切割元件。代替插入開口，人們也可以考慮用于打開縫隙的其它裝置，例如，如在具有兩個可翻轉臂的標準U形紙夾中。
在優選實施例中，該纜連接器被設計用于與直徑在最小直徑和最大直徑之間的纜導體進行電接觸，其中所述初始力達到在處于所述接觸位置的最小直徑的纜導體上施加的接觸力的至少5％，特別的，至少10％或者至少20％。優選地，它還可以為所述力的至少50％。
在另一個優選實施例中，該纜連接器被設計用于與直徑在最小直徑和最大直徑之間的纜導體進行電接觸，其中通過最大直徑的纜導體到所述接觸位置的插入，纜連接器僅彈性變形。
根據本發明的連接器端子塊的特征在于它包含至少一個根據本發明的纜連接器并且具有對應的優點。
用于與纜的纜導體進行電接觸的纜連接器的生產方法，該纜連接器包含兩個腿，其至少一個可與插入該纜連接器中進入接觸位置的纜導體進行電接觸，并且其中所述兩個腿能夠對處于接觸位置的纜導體施加接觸力，該方法包含該兩個腿被形成和設置以使當沒有纜被插入它們之間時它們相互施加非零的初始力。
該方法可被特別用于制造根據本發明的纜連接器。
優選地，在所述纜連接器的制造期間，纜連接器的至少一個部分中的彈性形變是
a)通過溫度變化，和/或b)在纜連接器的另一個部分被塑性變形時，和/或c)在兩個腿相對于彼此而被固定時進行的，使得在工作條件下在纜連接器中的兩個腿之間有預應力。在方法a)的情況中，一個或者多個溫度的變化可被應用。
在根據方法a)的優選方法中所述兩個腿的至少一個包含形狀記憶合金或者雙金屬，并且至少一個制造步驟被執行于預在纜連接器的工作條件下所呈現的溫度不同的溫度下，并且/或者所述兩個腿的至少一個的材料的彈性模量通過溫度變化來改變。
在根據方法b)的優選方法中，所述接觸元件是板金屬的彎曲件。
在根據方法c)的優選方法中，所述兩個腿在相互施壓的同時被焊接于彼此。
根據本發明的用于電接觸具有纜導體的纜的方法包含下列步驟首先，在由兩個腿形成的縫隙開啟之前應用非零的初始力到纜連接器的兩個腿，并且然后應用附加的力到所述腿以便于打開該縫隙并在基本垂直于所述縫隙的方向上在兩個腿之間移動纜導體，直到該纜導體處于接觸位置，在這里所述纜導體與所述腿的至少一個進行電接觸。
進一步的優選實施例和優點從從屬權利要求和圖中顯露出來。
以下借助在所包括的附圖中示出的優選實施例來更詳細地說明本發明。所述圖示出圖1具有纜的絕緣移位連接器(IDC)的示意性透視圖；圖2根據現有技術(虛線)和根據本發明(實線)的力移位特性；圖3示意性的作為接觸力的函數的接觸電阻；
圖4通過纜連接器的切面(cut)，其示出纜插入時的最大應力區域；圖5a-5d纜連接器的第一制造方法的示意性簡圖；圖6a-6e纜連接器的第二制造方法的示意性簡圖；圖7a-7e纜連接器的第三制造方法的示意性簡圖；圖8IDC的示意性側視圖；圖9部分分解的連接器端子塊的部分示意性的透視圖。
圖中所用的這些參考符號和它們的含義在參考符號的列表中被總結。概括地說，類似或功能類似的部分被給予相同的參考符號。所描述的實施例是打算作為例子而不是要限制本發明。
具體實施例方式
圖1示意性地示出根據本發明的具有纜1的纜連接器19的透視圖，其中纜1具有纜導體2和纜絕緣3。纜連接器19是切割夾緊連接器19，其被設計作為絕緣移位連接器20(IDC)。纜連接器19具有兩個腿190，其末端形成縫隙192。通過插入開口196，纜1可被插入到縫隙192中，所述開口196還起到用于去除絕緣3的切割元件的作用。當纜導體2接觸腿190時，纜導體2到達接觸位置，并且通過經由腿190應用到導體2的力而保持在接觸位置。該力在圖1中被符號化為兩個空箭頭。其基本上垂直于該纜在插入過程中的運動方向M。纜1在絕緣3被切割之前以及在該纜處于接觸位置之前用虛線表示。纜連接器19的寬度由帶有字母W的箭頭表示。
根據本發明，通過具有預加應力的腿190，即不僅在沒有纜被插入時彼此觸及，而且在沒有纜被插入時對彼此施加初始力的腿190，相對于適合于連接給定范圍的纜導體直徑的公知纜連接器，寬度W可被減小。圖1中的空箭頭也符號化了該初始力。
圖2示出根據現有技術(虛線)和根據本發明(實線)的力移位特性。根據現有技術的初始力f0為零。這在所想要的最小導體直徑d1處導致接觸力f1。在所想要的最大導體直徑d2處，導致接觸力f2。
根據本發明，初始力f0′大于零。這在所想要的最小導體直徑d1處導致接觸力f1′，其可比f1大，即使彈簧常數(線的斜率)比根據現有技術的纜連接器的情況中小。因此，借助較弱的并且因此較小的彈簧，在小直徑(d1)處的安全接觸可被實現。
根據本發明，在所想要的最大導體直徑的d2處導致接觸力f2′，其可被選擇成比f2小。這樣，有可能容易地避免過度的力作用在大直徑(d2)的纜上，從而可實現安全接觸而不損壞纜導體。并且纜導體19可被設計成在d2時僅發生纜連接器的彈性形變。
由于彈簧常數(＝斜率)和初始力f0′(＝(正)偏移)兩個參數的可用性，該力移位特性可以以最優化的方式被設計。
圖3示意性地示出作為接觸力F的函數的接觸電阻R。借助根據現有技術的纜連接器，可容易發生的是，接觸力f1是如此小以致與小導體直徑d1的纜進行了高接觸電阻R的不安全接觸，盡管在最大導體直徑的情況中通過很高的接觸力f2實現了很低的電阻。
借助于使用根據本發明的具有較小彈簧常數(參見上面的圖2)的纜連接器，接觸力f1′可容易地被選擇為比f1大，從而導致在小導體直徑d1時被大為改善的接觸；而f2′可被選擇成比f2小得多，盡管力F的差δF只導致接觸電阻R的非常小的減小δR，所以對于大直徑d2仍然實現了足夠小的接觸電阻。此外，即使對于大直徑(d2)，僅適中的插入力被需要，并且對于相同范圍的直徑，要被應用的力的范圍小得多，兩者都導致該纜連接器的被改善的可操作性。
圖4示出通過纜連接器19的切面，其示出纜插入時最大應力區195。該切面分布在垂直于插入過程中纜的運動方向M(參見圖1)的平面內。該纜連接器具有關于對稱線S對稱的形狀。虛線示出在纜插入之前的腿190，實線示出當纜被插入到接觸位置時的腿190。
纜連接器19基本上是“U”形，其具有底彎曲Bb，在該彎曲之間該“U”具有優選的直底線并且在腿190的末端191附近具有頂彎曲Bt。在底彎曲Bb和頂彎曲Bt之間該“U”優選地具有直的形狀。從數值模擬已發現，對于這種“U”形纜連接器19，最大應力區195在底彎曲Bb的內側。
要被連接到纜連接器19的纜直徑的范圍確定了它的總尺寸并且特別是它的寬度W。這是因為(1.)當最大容許纜被插入時該兩個腿的形變將保持在材料的彈性限度內。如果最大容許纜的插入將導致塑性形變，則對于潛在的隨后使用，例如較小尺寸纜的插入，該連接器將被損壞。
雖然當最大容許纜被插入時，該連接器的形變必須保持在彈性限度內，在最小容許尺寸的纜被插入時，必須有(2.)可用的足夠高的接觸力。
根據現有技術，因為在任何線纜插入之前兩個腿的邊緣最多處于剛好觸及(零打開移位D)，最小纜所需的最小接觸力(圖2中f1)限定了用于兩個腿之間的開口的彈簧常數并且因此也限定了最大尺寸的插入纜所經歷的力(圖2中f2)。結果，根據實際切割力需要和接觸電阻需要，該力(f2)不能被自由選擇(參見圖3)。通常所得到的力將比足夠低的接觸電阻所需的最小力大(參見圖3)。
給定連接器19的具體尺寸和幾何結構(例如，如在圖4中)，(從要被連接的最小纜尺寸的規格得出的)彈簧常數和(用于要被連接的最大纜尺寸的)最大開口的組合要求限定了材料所經受的最大應變狀態。該最大應變狀態在從彈性到塑性形變的轉變時被達到。通常該最大應變在底彎曲Bb的內半徑處被達到(參見圖4)。
當相同的需要要被滿足時，除了本發明之外基本上有兩種方法可被采取以減少應變水平(1.)增加底彎曲的半徑，或者(2.)同時增加腿190的寬度以及腿190的長度(沿著對稱線S)。第一(1.)增加了連接器的寬度W，這是非常不理想的。第二(2.)增加了纜連接器的質量并減小連接器內的打開空間(其限定可插入纜連接器中的纜的最大外部尺度)。
根據本發明，該問題被不同地解決。預加應力的腿被使用，其如以上所示而工作。
圖5示意性地勾畫了纜連接器19的第一制造方法。為了實現該連接器的容易和成本有效的制造方法，優選地通過切割以及隨后彎曲一件板金屬來制造該連接器。圖5示出第一可能制造序列的示意性簡圖。板金屬30和連接器被示出于沿著與纜插入期間纜運動方向(M)(參見圖1)的平面的切面中，其對應于垂直于縫隙192的平面(參見圖1)。
圖5a中示出了一件適當切割的板金屬30。通過塑性形變(黑箭頭)，兩個腿190和兩個底彎曲Bb被形成，見圖5b。優選地，塑性形變是這樣的，其使腿190的末端然后將彼此幾乎觸及。點劃線描述了連接器的對稱線。圖5c中示出腿190然后在靠近其末端處被塑性彎曲(黑箭頭)，同時腿190被彈性張開(空箭頭)。通過這樣，兩個頂彎曲Bt被形成，并且兩個腿在它們的末端彼此觸及，并且腿190被預加應力，見圖5d。圖5d中的兩個空箭頭將指示腿190相互施加的初始力。
第二制造序列以與圖5相同類型的表示法在圖6中被示出。一件適當切割的板金屬30在圖6a中被示出。通過塑性形變(黑箭頭)，兩個項彎曲Bt被形成，見圖6b，其位于要被形成的兩個腿的末端(接觸邊緣)附近。然后一個底彎曲Bb通過塑性形變而形成(黑箭頭，圖6c)。值得注意的是，底彎曲Bb處的角度被選擇成比使該末端精確地達到點劃對稱線的角度大。
在制作第二、最后的底彎曲Bb時(圖6e)，另一個腿被彈性地開啟(相對于要被形成的“U”的底部)以使相對的腿可被彎曲到與另一個腿之前被彎曲的角度相同但相反的角度，見圖6d。一旦第一彎曲腿的彈性開啟被釋放，相對的腿的兩個末端以初始力相互施壓。象圖5中一樣，具有預加應力的腿的連接器被這樣制造(見圖6e)。
第三制造序列以與圖5和圖6相同類型的表示法在圖7中被示出。一件適當切割的金屬片30在圖7a中被示出。如同在圖6的程序中，通過塑性形變(黑箭頭)，兩個頂彎曲Bt被形成，見圖7b，其位于要被形成的兩個腿的末端(接觸邊緣)附近。然后在點劃對稱線附近，通過塑性形變(黑箭頭，圖7c)形成凹部Bd。該中心凹部Bd指向腿的末端將終止的位置。然后，兩個底彎曲Bb通過塑性形變而形成，使得兩個腿向著彼此被彎曲，優選地直到它們在對稱線彼此觸及，見圖7d。
最后，兩個腿被保持在它們的位置，并且中心彎曲的方向通過塑生形變(黑箭頭，圖7e)而反轉，使得它遠離腿的末端而指向。在凹部Bd通過塑性形變而反轉期間，在底彎曲附近發生彈性形變(未被示出)。結果，相對的腿的末端以初始力相互施壓。具有預加應力的腿的連接器被這樣形成。典型地，凹部Bd的深度比圖7中所示出的小。
除了所描述的制造方法(圖5，6，7)之外，有幾種人們可想到的其它方法，其實現了相同的目的。這樣的制造序列所共有的是，在纜連接器的生產期間，工件的至少一部分的彈性形變被執行，而工件的另一部分被塑性地變形。在圖5中，腿190被張開，使得在底彎曲Bb處的彈性形變發生，而腿的末端被塑性地彎曲。在圖6中，一個底彎曲Bb的彈性彎曲(打開)發生，而第二底彎曲通過塑性形變而產生。并且在圖7中，在底彎曲Bb處的彈性應變在凹部Bd的(塑性)反轉期間發生。
在預加應力的IDC連接器的這些制造中，利用了不僅在連接器被完成之后，而且在制造過程本身期間使工件彈性變形的可能性。
以上制造方法中所指示的步驟不必完全地以所描述的順序被執行。例如，在圖6中，還可能首先制成第一底彎曲Bb(見圖6c)并且然后提供頂彎曲Bt(見圖6b)。或者，在圖7中，首先可制成中心凹部Bd(見圖7c)，并且然后頂彎曲Bt被完成(見圖7b)。
此外，不必具有兩個底彎曲Bb；一個底彎曲Bb可以是足夠的。并且連接器也不必具有對稱的形狀。
還有許多制造預加應力的連接器的可能性。例如，人們可使用形狀記憶合金，其通過熱處理將它的形狀轉換成某個預學習的形狀(prelearned shape)。因此，在與設想的連接器工作溫度不同的溫度處形成(尚未預加應力的)連接器，使得當冷卻或者加熱到對應于工作條件的溫度時，該連接器改變它的形狀。代替記憶合金，或者除了記憶合金外，雙金屬也可以以相同的方式被使用。
另一個可能性將是例如通過焊接，通過粘合，或者通過機械固定把兩個原來分開的腿相對于彼此固定，同時該腿被相互(彈性地)施壓，使得在固定之后該纜連接器的兩個腿之間有一個預應力。
還有另一種可能性將是把提供初始力的分離的動力彈簧附著到兩個腿，在任何纜插入之前，腿借助所述力而相互施壓。在那樣情況中，該腿本身可以，但不是必須，具有初始預應力。作為動力彈簧的在U形連接器周圍的彈簧夾(spring clamp)可用于該目的。
圖8示出IDC或者連接器端子的示意性側視圖，其可結合根據本發明的連接器。
該連接器端子的任務是對纜1進行電接觸，該纜1具有纜導體2和纜絕緣3。IDC包含引導裝置4，其用于容納纜1的末端1a以及用于將纜1的末端1a移動到切割元件5和夾緊接觸元件19。夾緊接觸元件19結合有要電接觸到纜導體2的接觸元件6以及將保持纜導體2與接觸元件6電接觸的保持裝置18的功能，其在該情況中通過該連接器19的兩個腿之間的夾緊來實現。切割元件5借助于它的切割邊緣5a割穿纜絕緣3，使得接觸元件6可電接觸纜導體2。優選地，切割元件5和連接器19被結合成一個單元，如，例如圖1中所示。接觸元件6處于與電傳導性互連元件13的電接觸，以提供到另一個電器件，例如另一個IDC的電連接。
操作連接器端子的操作者提供移動帶有纜末端1a的引導元件4和切割絕緣3和對抗預加應力的腿的初始力，以及提供用于打開腿之間縫隙的額外力所必要的力，以比如接觸和保持纜連接器2。工具14，例如象螺絲驅動器的標準工具，可被操作者使用，從而優選地以杠桿動作來移動引導裝置4，如圖8中所示。因此，引導裝置4具有作為力接收裝置11的用于工具14的開口11。用于杠桿動作的樞軸點15在圖8中由IDC的殼體10提供。箭頭指示當IDC被操作時工具14怎樣被移動。例如，工具14也可被橫向移動和滑動而不是以杠桿動作來移動引導裝置4。
當IDC要被操作時，纜1被插入到引導裝置4的纜容納開口16，并且工具14被進入到力接收裝置11。然后當引導裝置4被移動時，額外的力必須被應用以對抗彈簧器件7，其在圖8中作為螺旋彈簧7被示出，其被保持在彈簧保持物7a，7b之間。彈簧保持物7a被集成在引導裝置4中，而彈簧保持物7b被固定到殼體(圖8中未示出)。在引導裝置4已移動經過某個長度并且纜導體2與連接器19處于接觸并被連接器19保持之后，鎖定機構8將停止彈簧器件7的動作。圖8中鎖定機構8由引導裝置4與彈性保持的尖端8一起提供。當鎖定機構8被觸發時，由于保持裝置18，纜1處于與接觸元件6的安全接觸。
在這種最后的、接觸狀態(圖8中未示出)下，由彈簧7施加在引導裝置4和纜1上的力為零或者至少被大大減小。操作者將感到并且可能聽到鎖定機構8的觸發。如果操作者將在鎖定機構8的觸發之前停止他的動作，彈簧7將動作，以把引導裝置4和纜1向初始狀態推回或者優選地推回到初始狀態。因此纜導體2和接觸元件6之間沒有接觸的情形是容易看得到的，并且如果彈簧器件和鎖定機構被適當地設計和設置，則不良的接觸不可能發生，并因此可被成功地避免。
圖9示出連接器端子塊的透視圖，其意欲用于兩個IDC并且包含根據本發明的一個IDC。為了清楚的原因，連接器端子塊的左側被圖示為處于沒有裝配IDC的狀態。連接器端子塊的殼體12包含工具插入開口17，其也提供樞轉點，用于所插入工具的杠桿動作。殼體12也包含纜插入開口16。彈簧器件7是板簧，優選地由彈簧鋼制造，其包含鎖定機構以及另外的打開機構。
在圖9所示的IDC中，引導裝置4和纜的末端1a相對于殼體12被移動。引導裝置4可由聚合物材料制成單件。IDC包含切割夾緊連接器20，其結合了切割元件5和接觸元件6以及保持裝置的功能。連接器20具有切割區198，絕緣在此被切割，以及接觸區199，導體在此處于與連接器20的電接觸。切割夾緊連接器20可由一件金屬形成。在與切割邊緣5a相對的切割夾緊連接器20的末端，切割夾緊連接器20被電連接到電傳導性互連元件13，其優選地是一件板金屬，并且可能是與連接器19，20相同的一件板金屬。當連接器端子塊的兩側都裝配有IDC時，一個單件金屬可被用作用于使兩個IDC相互連接的電傳導性互連元件13，所述IDC可被相互整體形成。
要被接觸的纜的纜導體直徑的典型范圍是0.75mm2到1.5mm2。施加到插入根據本發明的連接器中的最大直徑纜上的典型力是在50N到100N或者150N的范圍內。對于最小直徑纜，典型的力范圍在10N和30N之間。初始力可典型地在0.5N和5N之間或者1.5N和15N之間的范圍。
參考符號表1 纜1a纜的末端2 纜導體3 纜絕緣4 引導裝置5 切割元件5a切割邊緣6 接觸元件7 彈簧器件，彈簧7a彈簧保持物9b開口10(纜連接器的)殼體，絕緣殼體11力接收裝置，開口12(連接器端子塊的)殼體13電傳導性互連元件(電流條(current bar))14工具15樞軸點16(連接器端子塊的或者引導裝置的)纜插入開口17工具插入開口19纜連接器；夾緊接觸元件20切割夾緊連接器30板金屬件190 纜連接器的腿
191 纜連接器的腿的末端192 縫隙195 最大應力區196 插入開口198 切割區199 接觸區Bb 底彎曲Bt 頂彎曲Bd 凹部D 打開移位d1 纜導體的最小直徑d2 纜導體的最大直徑F 力δF 力的差f0，f0′初始力f1，f1′接觸力f2，f2′接觸力M 插入運動的方向R 接觸電阻δR 接觸電阻的差S 對稱線W 纜連接器的寬度。
權利要求
1.一種纜連接器(19)，用于與纜(1)的纜導體(2)進行電接觸，包含兩個腿(190)，其至少一個可與插入到所述纜連接器(19)中進入接觸位置的纜導體(2)進行電接觸，并且其中所述兩個腿(190)能夠對處于所述接觸位置的纜導體(2)施加接觸力(f1′；f2′)，特征在于在沒有纜(1)被插入纜連接器(19)時，所述腿(190)相互施加非零的初始力(f0′)。
2.如權利要求1的纜連接器(19)，特征在于兩個腿(190)都與插入到纜連接器(19)中進入接觸位置的纜導體(2)進行電接觸。
3.如權利要求1或者權利要求2的纜連接器(19)，特征在于所述兩個腿(190)的每個都具有末端(191)，借助這兩個末端(191)形成縫隙(192)。
4.如上述權利要求之一的纜連接器(19)，特征在于它具有對稱的形狀。
5.如上述權利要求之一的纜連接器(19)，特征在于它具有插入開口(196)，用于將纜導體(2)插入到所述纜連接器(19)中進入所述接觸位置。
6.如上述權利要求之一的纜連接器(19)，特征在于它是一件彎曲的板金屬。
7.如上述權利要求之一的纜連接器(19)，特征在于它具有切割元件(5)，用于割穿纜(1)的纜絕緣(3)。
8.如上述權利要求之一的纜連接器(19)，特征在于它被設計用于與直徑在最小直徑(d1)和最大直徑(d2)之間的纜導體(2)進行電接觸，并且其中所述初始力(f0′)達到施加在處于所述接觸位置的最小直徑(d1)的纜導體(2)上的接觸力(f1′)的至少5％，特別地，至少10％或者至少20％。
9.如上述權利要求之一的纜連接器(19)，特征在于它被設計用于與直徑在最小直徑(d1)和最大直徑(d2)之間的纜導體(2)進行電接觸，并且其中通過將最大直徑(d2)的纜導體插入所述接觸位置，纜連接器僅彈性變形。
10.一種連接器端子塊，特征在于它包含至少一個根據上述權利要求之一的纜連接器(19)。
11.如權利要求10的連接器端子塊，特征在于它包含電絕緣殼體(12)，用于容納所述至少一個纜連接器(19)，并且進一步包含電傳導性互連元件(13)，用于將所述至少一個纜連接器(19)電連接到另一個電器件。
12.一種制造用于與纜(1)的纜導體(2)進行電接觸的纜連接器(19)，具體來說，根據權利要求1到9之一的纜連接器(19)的方法，所述纜連接器(19)包含兩個腿(190)，其至少一個可與插入到所述纜連接器(19)中進入接觸位置的纜導體(2)進行電接觸，并且借助所述兩個腿(190)，能夠對處于所述接觸位置的纜導體(2)施加接觸力(f1′；f2′)，其中所述兩個腿(190)被形成和設置以使當沒有纜被插入它們(190)之間時，它們相互施加非零的初始力(f0′)。
13.如權利要求12的方法，特征在于在所述纜連接器(19)的制造期間，纜連接器(19)的至少一個部分中的彈性形變是a)通過溫度變化，和/或b)在所述纜連接器(19)的另一個部分被塑性變形時，和/或c)在所述兩個腿(190)相對于彼此被固定時進行的，使得在工作條件下在纜連接器(19)中所述兩個腿(190)之間有預應力。
14.如權利要求13a)的方法，其中所述兩個腿(190)的至少一個包含形狀記憶合金或者雙金屬，并且至少一個制造步驟在與纜連接器(19)的工作條件下所呈現的溫度不同的溫度下被進行，和/或所述兩個腿(190)的至少一個的材料的彈性模量通過所述溫度變化而變化。
15.如權利要求13b)的方法，其中接觸元件(19)是板金屬的彎曲件。
16.如權利要求13c)的方法，其中所述兩個腿(190)在相互施壓的同時被焊接于彼此。
17.一種用于電接觸具有纜導體(2)的纜(1)的方法，包含以下步驟首先，在由所述兩個腿(190)形成的縫隙(192)開啟之前，應用非零的初始力(f0′)到纜連接器(190)的兩個腿(190)，然后應用附加的力到所述腿(190)以便于打開縫隙(192)并且在基本垂直于所述縫隙(192)的方向上在兩個腿(190)之間移動纜導體(2)，直到纜導體(2)處于接觸位置，在這里纜導體(2)與腿(190)的至少一個進行電接觸。
全文摘要
一種用于與纜(1)的纜導體(2)進行電接觸的纜連接器(19)包含兩個腿(190)，其至少一個可與插入到所述纜連接器(19)中進入接觸位置的纜導體(2)進行電接觸，并且所述兩個腿(190)能夠對處于接觸位置的纜導體(2)施加接觸力，用于將所述纜導體(2)保持在所述接觸位置。當沒有纜(1)被插入到所述纜連接器(19)時，所述腿(190)相互施加非零的初始力。換句話說，所述纜連接器具有兩個被預加應力的腿。在任何纜插入到所述連接器之前，所述腿的末端以某個力相互施壓。所述纜連接器可以例如被用作絕緣移位連接器并且被用在連接器端子塊中。用于制造這種纜連接器(19)的方法包含這樣的方法，其中彈性形變在所述纜連接器(19)的至少一個部分中被進行，而所述纜連接器(19)的另一個部分被塑性變形。優選地，所述纜連接器由一件彎曲板金屬片整體制成。
文檔編號H01R4/24GK1694306SQ200510067909
公開日2005年11月9日 申請日期2005年4月28日 優先權日2004年5月7日
發明者薩米·科蒂萊寧, 克里斯蒂安·奧勒 申請人:Abb研究有限公司