CN101355199B - 螺钉接线端子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺钉接线端子及其制造方法。该螺钉接线端子包括一个基本为框架形状且具有纵面、窄面和宽面的夹紧部件，一个容纳在夹紧部件的螺纹孔中的夹紧螺钉，以及一个穿过框架形状的夹紧部件的内腔且可相对于夹紧部件移动地设置的电流条，在装配状态下，该电流条的宽面的方向与夹紧部件的宽面方向相平行，其中，夹紧部件通过夹紧螺钉的旋转，可在其纵向方向上与电流条相对移动，从而连接导线能够被夹紧在电流条远离夹紧螺钉的一面与夹紧部件远离夹紧螺钉的宽面之间。上述电流条在其自由端部上具有大致呈矩形的接触片，该接触片的长度大于夹紧部件容纳电流条的内腔的宽度，从而在电流条的装配状态下，接触片以其自由端在两侧超出框架形状的夹紧部件，其中，接触片的长度小于夹紧部件容纳电流条的内腔的高度。

Description

螺钉接线端子及其制造方法

技术领域

本发明涉及到一种符合权利要求1前序部分所述的螺钉接线端子，一种符合权利要求6所述的带有螺钉接线端子的安装配电开关设备以及一种用于符合权利要求8所述的螺钉接线端子的制造方法。

背景技术

这种类型的螺钉接线端子包括一个基本为框架形状的夹紧部件，其具有纵面，窄面和宽面，以及一个容纳在夹紧部件的螺纹孔中的夹紧螺钉，以及一个穿过框架形状的夹紧部件的内腔，且可以相对于该夹紧部件运动而设置的电流条，该电流条的宽面在装配状态下其方向与夹紧部件的宽面方向相平行，在这里，夹紧部件通过夹紧螺钉的旋转，可在其纵向方向上相对于电流条发生运动，这样，一连接导线可以被牢固夹紧在电流条远离夹紧螺钉的一面与夹紧部件远离夹紧螺钉的宽面之间。

这种类型的螺钉接线端子也就大家所熟悉的夹线体接线端子(Zugbuegelklemmen)。DE 40 13 225 B4和DE 101 55 924 A1示出了这种类型的夹线体接线端子的实施方式的例子。一般而言，在安装配电开关设备上，特别是线路保护开关或是故障电流保护开关上使用这些端子，其目的是为了能够将连接导线(其可为接线电缆剥去绝缘层的电缆端部或是电流条装置的接触片)连接在安装配电开关设备上。众所周知，安装配电开关设备用于通过设备内部流经的电流路径对从入口侧到出口侧的接线端子上通过的电流进行监控和通断。为此，在安装配电开关设备的内部，螺钉接线端子被安装在端子容纳空间中，该端子容纳空间大多数是设置在这种安装配电开关设备的窄面附近。

一般而言，电流条位置固定地安置在壳体内部。在电流条朝向设备内部的自由端上安装有内部连接导线，这些连接导线延续了入口侧和出口侧的接线端子之间的电流路径，这里，电流路径还流经壳体内部的其他功能性组件或元件，例如流经接触点或是如有可能的话流经一个热或磁断路器。

因为电流条为位置固定地安置，所以夹紧部件在操纵夹紧螺钉时与电流条发生相对移动。在制造安装配电开关设备时经常必须在加工过程结束时进行一项所谓的热断路器的热校准工作。为此，将入口侧和出口侧的接线端子的电流条在试验装置上，通过试验针以一定的接触压力加以接触，这样可能会出现如下的情况，即电流条由于试验针的接触压力，从其本身的固定位置被压入到壳体内部，这样，设备便不可再使用。

发明内容

因此，本发明的一个任务为，设计一种这种类型的螺钉接线端子并提供一种带有此种螺钉接线端子的安装配电开关设备，使得可以避免接线端子由于外部接触压力下向设备的壳体内部移动。

本发明的另一个附加的任务在于，提供一种制造用于本发明的螺钉接线端子的方法，按照该方法，这些螺钉接线端子可以在自动加工和安装设备上以很高的速度加以制造。

按照本发明，任务可以通过此种类型的且具有权利要求1的特征部分所述的螺钉接线端子加以解决。

按照本发明，电流条在其自由端部具有一块大致呈矩形的接触片，该接触片的长度大于容纳电流条的夹紧部件的内腔的宽度，这样使得在电流条的安装状态下，接触片以其自由端部在两侧超出框架形状的夹紧部件，此处，夹紧部件的长度小于容纳电流条的夹紧部件的内腔的长度。

这种按照本发明的螺钉接线端子的设计的优点在于，电流条在侧边超出夹紧部件的自由端可以作为支座，借助这些支座，电流条可以在螺钉接线端子的导线插孔的附近，附加支撑在位于壳体内部的支座上并由此可以防止螺钉接线端子由于试验针从外部压在螺钉接线端子上而被压入的情况发生。按照本发明的接触片长度与夹紧部件容纳电流条的内腔的长度之间的比例的尺寸设计，使得本发明的螺钉接线端子可以进行简单而快速的自动装配。

按照本发明的一种特别有利的设计方案，用于容纳夹紧螺钉的螺纹孔被设计在框架形状的夹紧部件的宽面上。这里的夹紧部件可以是上宽面特别加强过的冲压-折弯零件，在该上宽面内置有螺纹。夹紧部件用于容纳电流条的内腔沿着框架形状的夹紧部件的纵向延伸方向在上宽面和下宽面之间延伸。此处，下宽面也可以设计为使之成圆形或是设计成弧形。

按照本发明的另一种有利的实施方式，接触片的宽面与电流条的宽面基本垂直。由于电流条的宽面与夹紧部件的宽面大致平行，且与夹紧部件具有用于连接导线的容纳孔的纵面基本垂直，因此，接触片的宽面与夹紧部件具有用于连接导线的容纳孔的纵面平行。在热校准时经由试验针的接触连接可按照相同的方向进行，该方向也是在安装配电开关设备的符合规定的使用中连接导线插入螺钉接线端子的方向。

有利的，接触片与电流条一体相连。在进一步有利的方式中，电流条被设计为冲压-折弯零件，且接触片是在电流条的冲压完以后，通过将电流条的一个端头折弯而形成。

关于安装配电开关设备方面，发明任务是通过一种具有绝缘材料壳体和本发明的螺钉接线端子的安装配电开关得以解决，该绝缘材料壳体至少具有一个正面和一个紧固面以及连接正面和紧固面的窄面和宽面，且绝缘材料壳体在窄面区域内具有一个为接线端子配备的用于连接电气连接导线的端子容纳空间，而在本发明的螺钉接线端子中，螺钉接线端子壳体内部，在窄面附近设有用于位置固定地安置接触片的自由端的保持装置。。

在一个特别有利的设计方案中，这些保持装置可以设计为插槽，这些插槽在临近壳体窄面处设置在壳体内宽面上，且这些插槽的内部尺寸与接触片的自由端的外部尺寸相对应。特别的，在具有壳式结构(在这种壳式结构中，两个壳体半壳沿着一条接合线互相叠置且互相连接)的绝缘材料壳体的安装配电开关设备中特别有利的是，第一插槽安置在第一壳体半壳内，而第二插槽安置在第二壳体半壳内。螺钉接线端子在装配时首先以第一侧面部分装入第一插槽，紧接着，第二壳体半壳装在第一壳体半壳上，其中，第二侧面部分然后同时插入第二插槽内。当两个壳体半壳互相结合时，螺钉接线端子借助电流条的自由端几乎不可压坏地被保持在插槽内。

一种按照本发明的用于制造按照本发明所述的螺钉接线端子的方法，其特征为以下加工步骤：

-在保持电流条的窄面与带钢的输送区域连接的条件下，从沿纵向伸展的带钢的冲裁区域冲裁出电流条，

-将冲裁出的电流条的自由端折弯，用于形成接触片，

-将相对于在窄面平面中的安装位置旋转90度的预先加工而成的夹紧部件推至电流条的自由端上，从而接触片超出夹紧部件，

-将夹紧部件转回90度，这样夹紧部件就相对于电流条位于其装配位置，并且接触片通过其超出夹紧部件的自由端防止了夹紧部件从电流条滑落。

-将电流条和其上的夹紧部件与带钢的输送区域分开，由此分离已经完成安装的螺钉接线端子。

按照本发明的制造方法的优点是：“冲压电流条”，“折弯电流条”，“将夹紧部件放置在电流条上”几个步骤一个接一个在通过输送带相互连接的各部分进行，其中，输送带在冲压电流条时自动形成，并且不必单独地附加设置，以及电流条自动为夹紧部件的安放而进行调整和定位，这就使得该方法可以高速自动化地进行。作为材料的输送，一个相应设计的自动制造机只需连续的带钢以及预先加工而成的框架形状的夹紧部件。由带钢冲压出电流条，其中，作为输送带的侧边钢带仍然保留着，通过该输送带将冲压好的电流条输送到其他的加工工位。在该自动制造机内的下一个工位上，将电流条的自由端进行折弯，这样使得在电流条预先确定的位置上形成接触片。在输送带上，电流条与其接触片被继续输送到另一个工位，在这个工位上，夹紧部件被推到电流条上。

另外，按照本发明所调整的框架形状的夹紧部件的内腔长度、接触片的长度以及夹紧部件用于容纳连接导线插孔的纵面的宽度之间的关系现在就显得十分重要。因为，这样可以使得夹紧部件(将其旋转90度，使得框架形状的夹紧部件的纵面的纵向延伸方向与接触片的纵向延伸方向平行)越过接触片被推至电流条上。现在通过将框架形状的夹紧部件旋转90度，将其放置在这样的位置，即接触片与夹紧部件的纵面的纵向延伸方向垂直，并且在该位置，电流条的侧面部分在侧边超出框架形状的夹紧部件，从而夹紧部件在电流条的自由端位置上便不会再从电流条上滑下。电流条的另一个端部始终固定在输送带上，这样，总的来说，夹紧部件在这一步加工步骤中就已经不会遗失与电流条连接。至此的操作由于固定在输送带上(输送带同时也为电流条冲压送料)与用至今熟知的传统方法一开始就提供分开的电流条的情况相比则被大大简化。因为这就需要在自动机上首先对电流条进行分选，调节，并将其保持用于安装夹紧部件，这样使得操作更为繁琐。

有利的，在夹紧部件安装到电流条之前，就已经将夹紧螺钉插入夹紧部件中。然后，在将螺钉接线端子与带钢切断之前，将夹紧螺钉拧紧直至夹紧部件紧固在电流条上。

现在，当作为最后一道工步，将螺钉接线端子从输送带上切割下来，并将其分离，螺钉接线端子便完成了装配。如果必要的话，仅需要对切割边缘进行一道后处理，即进行去毛刺工作。

本发明其他的有利的设计方案和改进方案可从以下权利要求中获悉。

借助示出了本发明实施例的附图，对本发明以及本发明其他有利的设计和改良进行更加贴切的阐释和描述。

附图说明

图1示出了本发明的螺钉接线端子；

图2示出了本发明的螺钉接线端子的第二种实施方式；

图3示出了带有本发明的螺钉接线端子的本发明的安装配电开关设备的打开的壳体半壳的内视图；

图4示出了带有本发明的螺钉接线端子的本发明的安装配电开关设备的打开的壳体半壳的另一内图；

图5示出了在应用用于制造本发明的螺钉接线端子的本发明的制造方法时的输送带的示意图。

附图标记说明：

1   螺钉接线端子

2   夹紧螺钉

3   夹紧部件

4   电流条

5   开缝的导电带

6   开缝的导电带的自由端

7   开缝的导电带的自由端

8   夹紧部件的上宽面

9   孔

10  夹紧部件的下宽面

11  夹紧部件的纵面

12  插孔

13  窄面

14  接片

15  接片

16  间隙

17  横向卡箍

18  自由端

19  孔

20  弯曲边缘

21  自由端

22  接触片

23  接触片的宽面

24  弯曲边缘

25  导向簧片

26  接触片的自由端

27  接触片的自由端

29  电流条的宽面

41  垂直的支脚

42  水平的端头

30  螺钉接线端子

31  带钢

32  输送狭缝

33  输送带

34  冲压模具

50  壳体半壳

51  前正面

52  后正面

53  紧固面

54  前窄面

55  后窄面

56  固定的凸肩

57  端子容纳空间

58  螺纹连接端子

59  螺钉孔

60  插孔

61  宽面

62  插槽

具体实施方式

图1示出了如其可装入安装配电开关设备中的螺钉接线端子1，

该接线端子具备夹紧螺钉2，大致为框架形状的夹紧部件3以及电流条4。

夹紧部件3由一条开缝的导电带5形成，导电带被弯曲成大致为矩形或是盒形的框架。开缝的导电带5的两个自由端6，7被相对弯曲成直角，由此形成相互重叠的框架支脚，该框架支脚即为夹紧部件3的上宽面8。带有内螺纹且用于容纳夹紧螺钉2的孔9位于上宽面8中。

此处，使与上宽面8相对的夹紧件3的下宽面10成圆形。但是该下宽面也可以是平整形状的，但这也就意味着需要在夹紧部件3的制造时进行额外的加工步骤。

夹紧部件3具有一个开放式的框架形状，由此在纵面11上形成一道用于待连接的连接导线的插孔12。

由于形成夹紧部件3的导电带5开设了缝，夹紧部件3的窄面13主要是由两条互相平行且纵向延伸的接片14，15与位于其中间的间隙16所构成，其中，接片14，15借助横向卡箍17连接在一起。

电流条3大致具有一个呈直角，平整的导电件的形状。电流条在夹紧部件3的内腔中，在上宽面8和下宽面10之间，沿着夹紧部件3的纵向伸展方向移动地被引导。在其远离插孔12的自由端18上，布置着用于连接其他插入在安装配电开关设备内部的连接导线的电流条。此外，电流条在那还具备一个矩形的缺口和孔19。另外，电流条在弯曲边缘20位置处具备一个阶梯形状的折弯，这样自由端18可以相对剩余的电流条向下平移x的距离。

电流条3朝向插孔12的自由端21在一弯曲边缘24位置处向上弯曲大约90度，由此便形成了接触片22。接触片22具有一个矩形的形状，且以宽面23平行于夹紧部件3的纵面11而延伸，同时它沿夹紧部分3的纵面11前方的连接导线之插入方向延伸。在这里，接触片22的自由端26，27侧向超出夹紧部件3，使得自由端26，27借助其超出夹紧部件的端部在一定程度上形成保持簧片，通过保持簧片，接触片可以在安装配电开关设备壳体内保持在相应的保持装置中，参见图3和图4。

此外，在电流条3的纵面上，形成了导向簧片25，借助导向簧片，电流条3在间隙16内在夹紧部件3的窄面13上的两条平行的接片14，15之间被引导。电流条可以在横向卡箍17与下宽面10之间在框架形状的夹紧部件的内腔里，平行于其纵向延伸方向进行运动。

当夹紧螺钉2被拧紧，且被旋入夹紧部件3的内腔时，夹紧螺钉会以其自由端压在电流条4朝向夹紧螺钉2的宽面29上。由此夹紧部件3会相对于电流条4向上移动，使得下宽面10向着电流条4所在位置运动，并且在电流条4和下宽面10之间可以将连接导线夹紧。

图2所示的是本发明的螺钉接线端子30的第二种实施方式。其与图1所示的实施方式区别为电流条4伸入壳体内部的那个部分的形状。同样的或是起同样作用的部件在图2中用与图1相同的标记符号示出来。

首先，电流条在其面对设备内侧的一边向上弯曲90度形成一个垂直的支脚41，在支脚的端部上再次将其弯曲90度形成水平的端头42。通过垂直的支脚41，使壳体内放置的组件的位置与螺钉接线端子30的位置相适应。

一个与本发明相关的重要特征是，接触片的长度1小于夹紧部件3容纳电流条4的内腔在纵面11上在上宽面8与下宽面10之间的高度H。这一特征使得本发明的螺钉接线端子的快速且自动化的制造得以实现，如参照图5所要叙述的那样。

图5以子步骤a)到f)形象地说明一种本发明的用于制造螺钉接线端子的制造方法的制造步骤。这些方法步骤可以在例如高速自动制造机上进行，该自动制造机此处并未示出。

一条带钢31在其右侧边缘具有输送狭缝32，借助输送狭缝，带钢通过输送设备，例如通过齿轮，沿着箭头P的输送方向向前运动。

在步骤b)中，在保持电流条的以后指向壳体内部的窄面与带钢31的右侧边缘保留的输送区域或是输送带33之间的连接的条件下，借助冲压模具34，由带钢31冲压出电流条的展开件。如图1和图2中相同的标记符号表示与在那所述的螺钉接线端子1或30相同的部件或是相同的部件部分。

在步骤c)中，接触片22向上，即沿从图纸平面向外的方向，弯曲90度，这个步骤可以通过一个自动制造机中所集成的折弯模具来实现。通过与输送带33仍然保持着的连接，电流条4的展开件相对折弯模具的导向和对准可十分简单和精确地加以实现。其他的折弯(例如为了能够制造出垂直的支脚和水平的端头)也同样可以在电流条仍然与输送带33相连接的时候进行。

在供料工位d)上，将夹紧部件3穿过电流条4的自由端。此处，供料装置的定位再次由于电流条4在一确定位置(由与输送带33之间的连接决定)上的导向而变得容易且简单。

为了使接触片22以其自由端26，27不再处在悬空位置，故将夹紧部件3首先旋转90度，从而该夹紧部件以位于开放的纵面11上的插孔12(其高度H大于接触片22的长度1)可穿过接触片22。在夹紧部件3在由此移动到电流条4上以后，将其往回旋转90度，这样夹紧部件在图5的工位d)所示的位置上位于仍然与输送带33连接的电流条4上。在这里，导向簧片25嵌入夹紧部件3的两个接片14，15之间的间隙内，并使夹紧部件3保持在电流条4上。

在最后一个步骤e)中，将装配完毕的螺钉接线端子通过将其与输送条33之间的连接切断加以分离。

现在来看图3和图4，这两个图给出了从不同的视角看的安装配电开关设备的壳体半壳50的内视图。安装配电开关设备50具备一个前正面51，后正面52，一个紧固面53，和将正面与紧固面相连接的前、后窄面54，55，以及一个宽面61，并且在紧固面上具有一个固定的凸肩56，借助该凸肩，安装配电开关设备可卡紧在型材支撑轨道上。其他设置在壳体半壳50内部的结构元件(这些结构元件用于夹住或固定其他组件，如开关锁或是灭弧板)对于本发明的实质没有意义。

在后窄面55附近各设计一个端子容纳空间57，在容纳空间中插入按照图1或2所示的螺钉接线端子。螺钉孔59位于后正面52上与夹紧螺钉相对应的位置，以及用于连接导线用的插孔60位于后窄面面55上与螺钉接线端子的插孔相对应位置。

在后窄面面55附近，在壳体内室中在宽面61上设有插槽62。电流条4由接触片自由端形成的导向簧片25可以插入这些插槽中。在这里，插槽的深度选择至少要等于导向簧片25的长度z，该长度是通过接触片22的自由端26，27超出夹紧部件3的部分的长度给出的，参见图5，步骤c)。

在这里，这些插槽62可以在绝缘材料壳体的半壳50的注射成型过程中一起制造出来。

通过将螺钉接线端子的电流条4固定在插槽62中，可以防止在从外部向接触片施加压力时螺钉接线端子滑进设备内部。这一情况例如会在安装配电开关设备完成装配之后在热校准时借助试验针与接触片22进行接触时发生。

在实施例中示出的螺钉接线端子借助插槽的固定并不是决定性的，而是也可考虑其他的效果相同的固定方法，这些固定方法也应当一同包含在本发明中。

Claims (10)

1.螺钉接线端子(1，30)，其包括一个基本为框架形状且具有纵面(11)、窄面(13)和宽面(8，10)的夹紧部件(3)，一个容纳在夹紧部件(3)的螺纹孔(9)中的夹紧螺钉(2)，以及一个穿过框架形状的夹紧部件(3)的内腔且可相对于夹紧部件(3)移动地设置的电流条(4)，在装配状态下，该电流条的宽面(29)的方向与夹紧部件(3)的宽面(8，10)方向相平行，其中，夹紧部件(3)通过夹紧螺钉(2)的旋转，可在其纵向方向上与电流条(4)相对移动，从而连接导线能够被夹紧在电流条(4)远离夹紧螺钉(2)的一面与夹紧部件(3)远离夹紧螺钉(2)的宽面(10)之间，其特征为，电流条(4)在其自由端部上具有大致呈矩形的接触片(22)，该接触片的长度(1)大于夹紧部件(3)容纳电流条(4)的内腔的宽度(B)，从而在电流条(4)的装配状态下，接触片(22)以其自由端(26，27)在两侧超出框架形状的夹紧部件(3)，其中，接触片的长度(1)小于夹紧部件(3)容纳电流条(4)的内腔的高度(H)。

2.按照权利要求1所述的螺钉接线端子，其特征在于，用于容纳夹紧螺钉(2)的螺纹孔(9)设置在框架形状的夹紧部件(3)的一个宽面(8)中。

3.按照权利要求1所述的螺钉接线端子，其特征在于，接触片(22)的宽面(23)与电流条(4)的宽面(29)大致垂直而定向。

4.按照权利要求3所述的螺钉接线端子，其特征在于，接触片(22)与电流条(4)一体相连。

5.按照前述权利要求中任一项所述的螺钉接线端子，其特征在于，电流条(4)设计为冲压-折弯零件，并且接触片(22)是在电流条(4)冲压完后，通过将电流条(4)的一个端头折弯形成。 

6.一种配电开关设备，该开关设备具备一个绝缘材料壳体(50)，该绝缘材料壳体至少具备一个正面(51，52)和一个紧固面(53)以及连接正面和紧固面的窄面(54，55)和宽面(61)，且该绝缘材料壳体在窄面(55)所在区域内具备一个为接线端子(1，30)配备的用于连接电气连接导线的端子容纳空间(57)，以及该开关设备还具备按照前述权利要求中任一项所述的螺钉接线端子(1，30)，其特征为：在壳体内腔中在壳体(50)的窄面(55)附近设计有用于位置固定地安置接触片(22)的自由端(26，27)的固定装置(62)。

7.按照权利要求6所述的配电开关设备，其特征在于，所述固定装置设计为插槽(62)，这些插槽在临近壳体窄面(55)处设置在壳体的内宽面(61)上，且这些插槽的内部尺寸与接触片(22)的自由端(25，26，27)的外部尺寸相对应。

8.按照权利要求1至5中任一项所述的螺钉接线端子(1，30)的制造方法，其特征为以下步骤：

-在保持电流条窄面与带钢的输送区域(33)连接的条件下，从沿纵向伸展的带钢(31)的冲裁区域冲裁出电流条(4)，

-将冲裁出的电流条的自由端折弯，用于形成接触片(22)，

-将相对于在窄面平面上的安装位置旋转90度的预先加工而成的夹紧部件(3)推至电流条的自由端上，从而接触片超出夹紧部件，

-将夹紧部件(3)转回90度，这样夹紧部件就相对于电流条位于其装配位置，并且接触片通过其超出夹紧部件(3)的自由端(26，27，25)防止了夹紧部件(3)从电流条(4)滑落，以及

-将电流条(4)和其上的夹紧部件(3)与带钢的输送区域(33)分开，由此分离已经完成安装的螺钉接线端子。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，在夹紧部件(3)安装到电流条(4)之前，将夹紧螺钉插入夹紧部件(3)中。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，在将螺钉接线端子(1，30)从带钢分离之前，将夹紧螺钉(2)拧紧直至夹紧部件(3)紧固在电流条(4)上。 

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