CN101641832A - 插拔式连接器的地线接线端子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及普遍的端子转接器和接合部件领域，适用于重型的工业插拔式连接器，这类重型的工业插拔式连接器则用在汽车、机械工业领域，设备建造以及测量和控制技术领域中。所述端子转接器通常包括插拔式连接器接合部件、壳体和/或排在后面的接线盒，所述端子转接器设有地线保护导体系统。本发明的地线保护导体系统根据牵引套技术形成。为了容纳基于牵引套技术的端子连接件，本发明设有一体结构的金属件(2)，所述金属件设有用于牵引套(8)的金属架(7)。

Description

插拔式连接器的地线接线端子

技术领域

本发明涉及普遍的电气插拔式连接器领域，尤其是指多针端子转接器和/或接合部件，其中，这种端子转接器适用于重型的工业插拔式连接器，而这类重型的工业插拔式连接器则用在汽车、机械工业领域，设备建造以及测量和控制技术领域中。端子转接器将插拔式连接器接合部件和排在后面的接线盒联合组成为一个节省位置的单独的接线端子元件。接合部件与其对应的壳体共同用于符合工业要求的通过开关柜壁的导线绝缘套管。

背景技术

对于排在后面的接线盒中的端子来说，为实现简单快捷的批量生产提供了用于6-24针端子转接器的各种不同的连接技术。同样，在接合部件中，为各种不同的功率等级都提供了螺钉连接、折叠连接(Crimp-Verbindung)或截取夹持连接(Schneiklemm-Verbindung)的各种不同的连接技术，其中，接合部件包括插座部件和插头部件。

在电气接线端子系统中通常采用保护导体。这种保护导体还被称为“地线”。电气系统中保护导体的任务是保护人员避免危险的接触电压，以及保护系统避免受到其它损害。所述保护导体是这样设置的，即，在电气生产设备的外部金属壳体和大地之间组成电连接。当供电网络的电压在电气生产设备的外设部分出现故障情况时，应该由保护导体通过短路来对此进行解决，即，使设备壳体与大地之间的电压等于零。

同时，通过所产生的较高短路电流使电压得到释放。因此，使损坏的生产设备非常快地与供电电压分离。

保护导体应该根据德国的规定标准用绿/黄色来表示。在与具有金属外壳的生产设备的电缆连接件中以及保护连接的连接导线中，应该随之设有这样的保护导体，即，该保护导体具有一个充分的横截面用于匹配传输电压的导线所产生的电流强度。在保护连接的插拔式连接件中，保护导体连接到保护连接件上，该保护连接件提供保护导体的连续连接。

例如，在现有技术中，这里引用公知的端子转接器(HC-KA型)和接合部件(HC-B型)，这两种都通常设有PE保护导体系统。参见产品手册“PLUSCON 2002”，TNR 5123513/01.04.02.00，菲尼克斯电气公司(Phoenix Contact GmbH&Co KG)，Blomberg市。

例如文献DD 242312A1或DE 8215606公开的或是在文献DE3735312中描述的多针电气插拔式连接器，这类插拔式连接器具有承载有电连接元件的绝缘体，所述绝缘体设有一插头侧和一导体接线端子侧。在这种公知的插拔式连接器中，保护导体系统通常由导电的金属支撑式角形件(Haltewinkel)构成，所述支撑式角形件设有用于容纳保护导体的螺钉接线端子，其中，所述支撑式角形件包括由一体结构的接片构成的支架部分，并且所述支撑式角形件还设有螺钉接线端子。为此，由于通常所使用的金属片强度的因素，为了能够容纳螺钉接线端子需要在薄金属件上设置螺纹，而在剧烈操作的情况下能够容易使所述螺纹旋得过紧。所述螺钉接线端子自身包括金属螺钉和金属片，所述金属片也被称为“压板(Druckplatte)”，并且所述金属片以四边形平台的形式呈伞形结构。所述金属螺钉和金属平台能够通过表层镀镍或镀锌来进行防腐保护。

此外，文献DE 8125854U1公开了，对于设置在单独的插拔式连接件的连接导体来说，对于较大的导体横截面的端子的情况下接线螺钉在向薄金属片旋入的过程中旋得过紧的缺陷应该通过如下方式避免，即，通过双层金属片或通过螺纹延长借助于设置在端子护圈(Klemmkaefig)上的倒角缝隙，使用于旋入螺纹区域的公知缺陷得以避免，如文献DE 10315668A1或DE 1690745B公开的用于设置在导电轨上的端子那样。由此，文献DE 3732267C1或CH 392658公开了，直接用电导体代替双层端子护圈以及由整块材料制成的端子护圈而连接在薄的板条上。

有缺陷的是，具有上述传统的螺钉接线端子技术的PE保护导体系统能够产生振动，而所述振动对于电气插拔式连接器会产生影响。振动载荷能够导致保护导体和螺钉接线端子之间的端子连接件的松动，这就必须使接线螺钉旋紧，由此就导致了上述旋得过紧的问题。对此，使所述连接导体设有环式终端(Ringschuhe)或电缆终端(Kabelschuhe)，在将所述环式终端或电缆终端固定在所述螺钉接线端子上的同时还需要费精力地考虑到导体长度。由于导体的折叠使这种固定方式比较浪费时间，并且通过固定螺钉的完全向外旋出也使这种固定方式不能满足服务需求。通常每个导体横截面的环式终端并不适合于固定螺钉的直径。

另一个缺陷在于，在前述螺钉接线端子技术中，通过电镀涂层的轻微防腐保护能够在长时间的作用下产生消极影响。在保护导体安装的过程中，端子连接件能够通过待使用工具而使表面受到损坏。当然，由于这种插拔式连接器的较小构建空间，使目前公知的用于保护导体的端子接线装置都另外设有端子护圈。对此需要额外的结构，这种额外的结构就是对端子护圈的使用。基于这些原因，目前仍没有公知的和现有的方案，在保护导体接线端子的关键位置上设置用于保护导体端子的端子护圈。端子连接件的表面损坏能够导致形成氧化。这种氧化增大了生锈的危险以及产生严重后果。后果例如可能使所述保护导体的接线位置产生导电不良的情况。

此外，例如支撑式角形件的金属件的制造通过加工步骤的精简而进行合理安排。其中，这样的合理安排可能要省去支撑式角形件的金属件中对于螺钉连接是必不可少的螺纹钻孔，从而使加工步骤得以精简。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电气插拔式连接器，所述插拔式连接器具有用于地线保护导体系统的螺钉接线端子，所述插拔式连接器避免了上述缺陷并提供一种技术方案，使螺钉接线端子这样构成并提供了一种可能性，即，建立了可靠的机械连接和可靠的电连接。

本发明的这些问题通过权力要求1的技术特征得以解决。本发明具有优势的结构方案和扩展方案在以下的从属权利要求和以下的说明中给出。

为了提供一种根据本发明技术特征构成的用于电气插拔式连接器的多针端子转接器和/或接合部件，其中，根据本发明设有承载连接元件的绝缘体，所述绝缘体设有一插头侧和一导体接线端子侧，本发明还提供一种沿横向面插入的地线保护导体系统，所述地线保护导体系统由一体结构的导电金属件和端子连接件构成，所述端子连接件由牵引套和与所述牵引套对应的接线螺钉构成。

具有优势地，所述一体结构的导电金属件由黄铜制成，也可以采用其它导电材料制成。通过冲压、折叠和弯曲技术使一体结构的金属件在一个加工步骤中是这样形成的，即，一方面，使形状与凸缘上的冲压孔相匹配，从而通过螺钉固定在例如开关柜和固定元件上，尤其固定在接合部件上；而另一方面，形成用于牵引套技术的金属架，所述金属架在不需要附加元件的情况下能够匹配地容纳基于所述牵引套技术的设备。为此，所述金属架设有底部开孔。所述底部开孔用于容纳所述牵引套。在上述架体机构中设有贯穿孔。在批量生产一体结构的金属件的过程中，借由牵引套技术使接线螺钉从顶部通过所述贯穿孔插入，并且所述牵引套通过架体开孔从底部导入。所述接线螺钉和牵引套的连接是通过将接线螺钉旋入到为此在牵引套内预先设置的螺纹孔中而得以实现。简单的牵引套由现有技术可知，例如从文献DE 4228025或DE 9408053中可知。牵引套原理例如可以应用在连排接线端子技术和接线板端子技术中。

具有优势地，本发明的牵引套和接连螺钉由抗应力裂纹腐蚀可靠性高的铜合金制成，由此可以避免生锈的危险以及诸如不可靠的连接和/或螺钉卡死所产生的后果。

根据本发明，在用于端子转接器和/或接合部件的地线保护导体系统中的牵引套技术上，根据需要可以设有直到10mm²的接线端子横截面，或比接线体规划尺寸还大，由此避免了接线螺钉的自锁。本发明结构的运行涉及到升降机原理。所述接线螺钉通过导电块(以下称之为“金属架”)的操作而受到支撑，并且所述接线螺钉相对于导电轨而拉动处于牵引套中的保护导体。因为由接线螺钉的牵引力矩产生的推动力，也使所述牵引套的接线体在螺纹钻孔的区域内扭曲。这意味着，螺纹钻孔由于接线体(牵引套)的弹性形变而变得不圆了。通过不圆的螺纹钻孔产生一夹持效应，并且使螺纹摩擦增大。这种接线效应是通过开槽引起的，所述开槽设置在牵引套的螺纹钻孔的区域内面向保护导体开孔的一侧。由于振动使地线保护导体系统的端子连接件产生松动的问题由此得到解决。由于端子连接件由价值高的铜合金制成，因此提供一个改进的防腐保护，并且通过对牵引套技术的采用，省去了目前在金属件中用于保护导体的螺钉接线端子接线设备的必不可少的螺纹钻孔。由此，所述牵引套技术确保了自身在振动载荷下可靠的机械连接和可靠的电连接。由此，不需要拧紧地线接线螺钉。

此外，所述地线保护导体系统的一体结构的导电金属件是这样构成的，即，还设有一电位平衡导轨，该电位平衡导轨形成为前置的地线接线端子连接件(PE-Anschlusskontakt)。所述前置的地线接线端子连接件用于两个目的。第一个目的在于，在倾斜放置的插座或插头部件上确保总是能首先与所述保护导体连接上；第二个目的在于，所述电位平衡导轨总是作为连续的地线保护导体系统而发挥作用。例如在具有插座部件的端子转接器和具有插头部件的端子转接器相联合的过程中，所述电位平衡的连续性总是通过电位导轨得以保障。

附图说明

在附图中仅示意性地示出了本发明的具体实施例，并且在下文将对本发明的具体实施例进行详细说明。图中示出了：

图1示出了现有技术中用于PE保护导体的螺钉接线端子连接件；

图2示出了采用牵引套技术的螺钉接线端子端子连接件；

图3示出了采用牵引套技术的弯曲的螺钉接线端子端子连接件。

附图标记说明

1    地线保护导体系统

2    一体结构的金属件

3    端子连接件

4    固定元件

5    凸缘

6    冲压孔

7    金属架

8    牵引套

9    接线螺钉

10   底部开孔

11   支腿

12   导向侧壁

13   贯穿孔

14   螺纹钻孔

15   导电轨

16   保护导体开孔

17   接线体底部

18   横纹

19   电位平衡导轨

20   接线端子连接件

具体实施方式

图1示出了现有技术中的PE螺钉连接件。这种PE螺钉连接件旋紧在电位平衡系统(未示出)上。该PE螺钉连接件用于容纳绿黄色保护导体(即地线)。因此，该PE螺钉连接件包括金属螺钉和四边形金属片，该金属螺钉嵌套在具有镀层的表面上，该金属片夹持保护导体并向着螺钉头装置表面呈伞形地隆起。此外，金属片在其表面上设有开槽，并且金属片表面同样是镀锌或镀镍表面。

在图2的立体示意图中示出了PE保护导体系统1，该PE保护导体系统包括一体结构的导电金属件2，该金属件优选地由黄铜制成，该图还示出了采用牵引套技术的地线端子连接件3。

通过冲压技术一体制造并且通过折叠和弯曲技术成型的PE金属件2包括至少一个固定元件4，优选地包括两个固定元件4，该固定元件例如用以将PE金属件2连接或固定在接合部件(未示出)上。此外，PE金属件2设有至少一个凸缘5，优选地设有两个凸缘5，该凸缘相对于固定元件4弯曲成型，在凸缘5中设有冲压孔6。冲压孔6用于穿入螺钉，从而用以例如将接合部件固定在插头壳体(未示出)中、或固定在开关柜绝缘套管(未示出)中，或者安装在连接板(未示出)上。PE金属件2沿垂直于凸缘5而平行于固定元件4的方向上继续延伸，并且在末端形成U形金属架7。U形金属架7用于容纳由基于牵引套技术的PE端子连接件3。PE端子连接件3包括牵引套8和所对应的PE接线螺钉9。为了容纳牵引套8，U形金属架7设有多个开孔。一个前开孔和一个后开孔，所述开孔能使PE保护导体进入到牵引套8中的保护导体开孔内。底部开孔10用于使牵引套8插入在U形金属架7的两个支腿11之间。U形金属架7的支腿11构成用于牵引套8的导向侧壁12，使牵引套能够在导向侧壁12之间例如利用升降机原理而能够滑行。牵引套8向上或向下的滑行通过PE接线螺钉9的旋转而实现。为此，PE接线螺钉9插入到在金属架7顶部上冲压的贯穿孔13中，并旋入到牵引套8的预先设置的螺纹钻孔14中。PE接线螺钉9的继续旋转使牵引套8进行移动。如果牵引套8中插有PE保护导体，那么在PE接线螺钉9旋转地过程中就将PE保护导体连同牵引套8推向PE接线螺钉9，图2中未示出。

在一体结构的PE金属件2的另一个实施例中(见图2)，用以容纳端子连接件3的U形金属架7还设有附加的弯曲导电轨15，该导电轨是这样设置在U形金属架7上的，即，使导电轨15啮合在牵引套8的PE保护导体开孔16中。通过导电轨15确保了，通过牵引套8的操作还能使较细的PE接线端子保护导体安全而无阻碍地接线到平面的接线体底部17上。导电轨15的底面，也就是面向PE保护导体的一面，具有横纹18，该横纹平行于接线体底部17并沿着插入的PE保护导体的切线方向延伸，所述横纹额外地用于破坏可能出现在PE保护导体上的氧化层。但是，横纹18主要是用于所牢固拉住的PE保护导体接线端子，并由此确保良好的连接条件。

在一体结构的金属件2上，还延伸有一电位平衡导轨19，该电位平衡导轨垂直于凸缘5并面向着由金属架7容纳的端子连接件3的背面延伸，所述电位平衡导轨形成为一前置的PE接线端子保护连接件20。在重型的工业插拔式连接器的安装过程中，该前置的PE接线端子保护连接件20确保了一个连续的PE保护导体系统1。

在图3中示出的PE保护导体系统1包括一体结构的导电金属件2和采用牵引套技术的端子连接件3，该系统与图2所示的实施例区别如下，即，端子连接件3并没有垂直于电位导轨19设置，也没有平行于凸缘5延伸，而是将用于容纳牵引套技术设备的U形金属架7弯曲地设置在金属件2上。端子连接件3的斜度大约为30-60度，优选为与凸缘5的垂直面呈45度。除了前述角度外也可以考虑其它的倾斜角度。

具有本发明PE保护导体系统1的、可选地设有衬套式连接器或插拔式连接器的端子转接器优选地用图3所示的弯曲的PE保护牵引套技术来制造。

Claims (11)

1.一种电气插拔式连接器，尤其是指多针端子转接器和/或接合部件，所述插拔式连接器包括承载电连接元件的绝缘体，所述绝缘体设有一插头侧和一导体接线端子侧，在所述绝缘体上于所述插拔式连接器的至少一纵侧面上设有一体结构的导电金属件(2)，所述绝缘体还设有用以在所述接合部件上固定的固定元件(4)、具有冲压孔(6)用以在壳体和/或开关柜上固定的凸缘(5)、具有用于保护导体的螺钉接线端子的导电轨(15)以及电位导轨(19)，其中，所述金属件(2)设有用于连接所述保护导体的牵引套(8)，所述牵引套具有接线螺钉(9)，并且其中，在所述金属件(2)上构成U形结构的金属架(7)和通过所述金属架(7)而弯曲的导电轨(15)，所述金属架用于容纳和导引所述牵引套(8)，所述导电轨啮合在所述牵引套中。

2.根据权利要求1所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述一体结构的导电金属件(2)由黄铜制成。

3.根据权利要求1或2所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述U形金属架(7)设有用于导引所述牵引套(8)的支腿(11)。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述弯曲的导电轨(15)通过挡板来限制电导体插入到所述牵引套(8)中。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述电位导轨(19)形成为前置的保护连接件(20)。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述金属架(7)为U形结构。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述U形金属架(7)设有用于导引所述牵引套的支腿(11)。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述U形金属架(7)设有弯曲的导电轨(15)，所述导电轨啮合在所述牵引套中。

9.根据权利要求8所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述弯曲的导电轨(15)限制电导体插入到所述牵引套(8)中。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述金属架(2)设有电位导轨(19)，所述电位导轨形成为前置的保护连接件(20)。

11.根据前述任意一项权利要求所述的电气插拔式连接器，其特征在于，所述牵引套(8)能够夹持不同横截面的电导体。

Images