CN102187522A - 用于容纳一个刚性的导体端部的插塞连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于容纳一个刚性的导体端部(10)的插塞连接装置。该插塞连接装置包括一个用于将导体端部锁定在插塞连接装置中的止挡(20)。一个弹簧元件(30)为此构成为将容纳到插塞连接装置中的导体端部这样压向止挡，以致导体端部力锁合地锁定在插塞连接装置中。插塞连接装置包括一个用于限定一条倾翻轴线的倾翻元件(40)。该倾翻元件(40)这样设置，以致弹簧元件(30)在所容纳的导体端部(10)上产生一个绕倾翻轴线(50)的转矩，从而将导体端部(10)压向止挡(20)。

Description

用于容纳一个刚性的导体端部的插塞连接装置

技术领域

本发明涉及一种用于容纳一个刚性的导体端部的插塞连接装置。

背景技术

接线夹特别在电子技术中用于可松开地接线或连接电线、电缆芯线或导线。在夹持状态应该保证长久可靠接触。这通过将连接的导体机械固定(例如通过螺钉或弹簧)在一个导电体中实现。

已知多种类型的接线夹。此外，还已知不同类型的弹簧接线柱，这里特别是芯柱弹簧接线柱。这些接线柱一般都具有一个传输电流的组成部分和一个为此作用的弹簧。

然而，这些夹持位在突出的边棱下方或上方都延续了接触壁，产生结果是弹簧力处在至少两个接触点之间并且接触力自行分散。还已知一些具有一个贯穿件的夹持位。然后，这些接线夹这样设计，以致作用的弹簧力差不多面对接触边棱，以便获得与接触力几乎完全一样的现有弹簧力。由EP 1 391 965 A1已知一种用于电导体的相应的弹簧力夹持接线柱，它具有一个带有四边形材料贯穿件的汇流排件，其内这样沉入一个片簧的夹持芯柱端部，以致夹持芯柱端部与材料贯穿件的一个孔环内壁面一起形成一个用于一个电导体的夹持位。在该文献中建议，将一种带有一个横边棱的造型用于所述孔环内壁面。另外，片簧的夹持芯柱这样测量和成形，以致夹持芯柱端部的端侧的夹持边棱在夹紧一个电导体的位置大致与处在孔环内壁面上的现有的横边棱对置，以便改善电接触。

已知接线夹的不利之处是，需要一个尽可能高的弹簧力，以便提供一种可靠的夹持封闭件。然而，弹簧力越大，将导体插入夹持封闭件中就越困难。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于容纳一个刚性的导体端部的插塞连接装置，该插塞连接装置能够使插入的导体端部实现一种可靠锁定和一种可靠的电接触，其中，导体端部的插入应尽可能容易地实现。

该任务通过按照所附的权利要求1所述的用于容纳一个刚性的导体端部的插塞连接装置来解决。按照本发明的插塞连接装置包括一个用于将导体端部锁定在插塞连接装置中的止挡。为此，按照本发明，还设置一个弹簧元件，该弹簧元件将容纳到插塞连接装置中的导体端部这样压向止挡，以致导体端部力锁合地锁定在插塞连接装置中。插塞连接装置包括一个用于限定一条倾翻轴线的倾翻元件，其中，倾翻元件这样设置，以致弹簧元件在所容纳的导体端部上产生一个绕倾翻轴线的转矩，从而将导体端部压向止挡。借助倾翻元件可以适当地限定将导体端部压向止挡的支承力。为此，应用杠杆定理。利用一个通过弹簧元件的比较小的复原力可以产生一个高的压向止挡的支承力。因此，在导体端部与止挡之间用于将导体端部锁定在插塞连接装置中的力锁合得以改善。另一方面，导体端部可以通过向弹簧元件转动而松开，以便使导体端部的抽出或插入容易。倾翻轴线横向于导体端部的轴向方向延伸。

优选的是，在止挡与倾翻轴线之间的距离小于在倾翻轴线与弹簧力的一个到导体端部上的作用点之间的距离。在弹簧元件的作用点之间的距离相应于弹簧元件的杠杆长度。与止挡的杠杆相比，该杠杆越长，在弹簧的复原力与止挡力之间的力差(在垂直于倾翻轴线的平衡状态中)就越大，从而在锁定状态，一个比弹簧力大的接触力作用到止挡上，弹簧元件以所述弹簧力压向导体端部。

本发明的另一种优选的实施形式设置一个用于通过导体端部传输电流的汇流排。止挡在锁定状态在所容纳的导体端部与汇流排之间提供一个电触点。因此，借助止挡既可提供一种用于锁定导体端部的力锁合，又能提供一个电触点。这对于力锁合也是有利的，如果两个金属的面相互作用，与插塞连接装置的塑料壳体或导体外套不同，这些面是不可变形的。

优选的是，设置一个另外的止挡。该另外的止挡在导体端部的锁定状态产生一个另外的绕倾翻轴线的转矩。这个另外的止挡优选以距倾翻轴线尽可能远的距离设置在导体端部上。这个另外的止挡优选是可松开的，以便导体端部可从插塞连接装置抽出。为此，这个另外的止挡从插入的导体端部向外摆动或滑动，这样现在只有弹簧元件还压向导体端部。通过旋转导体端部逆着由弹簧元件产生的转矩，导体端部现在可以从第一止挡松开并且从插塞连接装置中离开。进行相反操作，以使导体端部容纳到插塞连接装置中。首先，将导体端部插入插塞连接装置中并且仅由第一弹簧元件锁定。然后，所述另外的止挡向导体端部摆动或滑动并且锁定，以支持弹簧元件的转矩，用于锁定。这样就阻止了可能通过逆着弹簧力轻微摆动而错误地松开导体端部。优选的是，所述另外的止挡在所容纳的导体端部与汇流排之间提供一个另外电触点。

附图说明

下面参考附图说明本发明的各实施例。其中：

图1本发明的一个第一实施例的插塞连接装置的横截面视图，

图2按照图1的第一实施例的插塞连接装置的透视图，

图3本发明的一个第二实施例的插塞连接装置的横截面视图，

图4本发明的一个第三实施例的插塞连接装置的横截面视图。

具体实施方式

第一实施例的在图1中所示的横截面说明了本发明的工作原理。在图1中描述了具有所容纳的导体端部10的插塞连接装置。设置一个止挡20，导体端部10力锁合地贴靠在该止挡上。一个弹簧30将导体端部10压向一个倾翻元件，这样就产生一个转矩，该转矩使导体端部绕一条倾翻轴线旋转。由此将导体端部压向止挡20。

导体端部基本上构成为圆柱形的。它具有一个由柔性塑料制成的导体外套，一个刚性的导电的端部套管从该导体外套伸出。导体端部10的纵轴线在图1中是基本上是竖直的。止挡20这样设计，以致可以插入最大电缆芯线端部套管和/或用于所设置的接线横截面的最大刚性导体端部10和/或所设置的圆柱塞规。这个止挡20有利地由一个汇流排70形成。

止挡20侧向贴靠在导体端部上。在止挡20和导体端部10的端部套管之间的接触面和由弹簧30产生的作用到止挡20上的垂直的力产生一个大的静摩擦力。由于这个静摩擦力，导体端部被锁定在插塞连接装置中。本发明的特征在于，与现有技术相比，止挡20不是设置在导体端部10的与弹簧元件30对置的那侧上。取而代之的是，不论弹簧元件60还是止挡都设置在插入的导体端部10的同一侧上。一个倾翻元件40用于将力由弹簧元件60传递到接触面上。倾翻元件40基本上构成为限定一个倾翻轴线50的突出件，插入的导体端部10绕该倾翻轴线可摆动。

在平衡状态，如果导体端部被锁定，由弹簧元件30产生的转矩与由止挡20产生的反向转矩大小完全一样。因此得出：

F_弹簧＊l₁＝F_止挡＊l₂                    (1)

F_弹簧是垂直于倾翻轴线50作用的弹簧力；l₁是在弹簧元件到导体端部10的作用点与倾翻轴线50之间的距离；F_止挡是止挡垂直于倾翻轴线50作用的复原力；l₂是止挡20与倾翻轴线50之间的距离。

本发明的目的是优化在止挡20与导体端部10之间的力锁合。由方程式1得出，在止挡与倾翻轴线之间的距离l₂越小，止挡力F_止挡就越大。也可增大在弹簧力作用到导体端部10上的作用点与倾翻轴线50之间的距离l₁来提高止挡力F_止挡。因此，优选的是，倾翻轴线50相对于止挡20那边比相对于弹簧元件30的作用点更近。这样在比较小的弹簧力的情况下，产生特别大的止挡力。止挡力越大，在止挡20和导体端部10之间的力锁合越好。

通常情况下，一个大的止挡力的结果是，力锁合越大，插入和松开导体端部就越费力。然而，实施例却表明，松开导体端部可以比较简单地进行。为此，仅需要导体端部10这样绕倾翻轴线50转动，以致它不再停留在止挡上。这里适用的又是杠杆定理。导体端部10被夹紧得离倾翻轴线越远，所需的力就越小。一旦导体端部10被止挡松开，导体端部就可以毫不费力地被抽出。或许弹簧和倾翻元件还产生一定的静摩擦力，该静摩擦力与导体端部的抽出或插入相反作用。然而，由于倾翻元件和弹簧元件与导体端部只有一个比较小的支承面，所以摩擦面是很小的。因此在导体端部和插塞连接装置之间的静摩擦力和滑动摩擦力被最小化。因此，可以很容易地实施导体端部的插入和取出。

按照图1，插塞连接装置还具有一个用于传输流过导体端部10的电流的汇流排70。在图2中示出第一实施例的插塞连接装置的透视图。可以看出，导体端部插入一个由一个壳体80形成的喇叭口120。该电缆喇叭口120优选这样设计大小，以致弹簧元件不将导体端部压向电缆喇叭口。止挡只应该与弹簧元件的转矩相反作用，以便产生一种尽可能强的力锁合。壳体80优选由一种绝缘的塑料构成。汇流排被装入壳体80中，它用于通过导体端部10的电流与一个另外未示的导体电联接。

止挡20构成为汇流排70的部分。因此它不仅用机械锁定导体端部10，而且还用于电联接导体端部10。若止挡构成为汇流排的组成部分，则具有的优点是，导体端部10的金属的端部套管贴靠在金属的止挡上。可弹性变形的导体外套在接触力作用下会变形。而塑料的材料流可能影响特别是减小在止挡20与导体端部10之间的支承力，这是不利的，因为期望一个可计算的支承力，以便确保可靠地锁定导体端部。

图3示出本发明的第二实施例的插塞连接装置的横截面视图，按照图3的插塞连接装置的与所述实施例的特征相应的那些特征用相同的附图标记表示。按照第二实施例的插塞连接装置同样具有一个止挡20、一个弹簧元件30和一个倾翻元件40。导体端部10插入壳体80的喇叭口中并且锁定在插塞连接装置中。

弹簧力作用到导体端部上并且通过倾翻元件40这样转到止挡上，以致在止挡20与导体端部之间产生一种力锁合。这种力锁合阻止导体端部10轻易地从插塞连接装置10抽出。在止挡20与导体端部10之间的摩擦力与导体端部沿止挡的运动相反作用。然而，如果导体端部通过向弹簧元件30轻微转动而从止挡上松开，那么导体端部就可从喇叭口120抽出。

为了不以这种方式错误地失去在导体端部10与止挡20之间的力锁合，在图3中设置一个另外的止挡，即一个壳体止挡90。以此阻止导体端部通过外部影响而逆着由弹簧元件产生的转矩进行运动，从而松开该导体端部。壳体止挡90优选可松开地构成，从而导体端部在松开壳体止挡90与导体端部10之后又可以容易地被取出或插入。另外，还具有的优点是，如果通过一个或多个导引元件侧向导引或保持导体，则避免导体朝倾翻轴线方向的旋转。导引元件可以包括侧面和/或一个沟槽，导体侧向保持在该沟槽内。侧向导引例如也可以通过电缆喇叭口120实现。

在图4中示出本发明的插塞连接装置的第三实施例的横截面视图。与按照图3的实施例相应的那些特征用相同的附图标记表示。与第二实施例不同，按照图4的插塞连接装置具有一个另外的止挡100，该止挡是汇流排70的组成部分。以此提供一个用于电流的通过导体端部10的另外的电接触点。这个止挡优选支持在导体端部通过弹簧元件30产生的转矩，以便导体端部不以错误的方式从其锁定中松开。最后，汇流排止挡100是可松开地可锁定的，以便导体端部10在需要时可以比较容易地被抽出或插入。

对于柔性的和小的刚性的导体，在一个限定倾翻轴线的接触筋51下方设置一个接触面110，该接触面朝导体端部方向相对于接触筋51稍微后移并且以这种方式不影响用于较大的刚性的或多股线的导体端部10的转矩。

在所示各实施例中，止挡20分别在设置在倾翻元件50上方。弹簧元件30在导体端部10上的作用点设置在倾翻元件50下方。与此相当的可能性在于，插塞连接装置这样构成，以致弹簧元件30在倾翻元件50上方作用。然后，一个在壳体中下部的或由汇流排引入的止挡承担通过力锁合锁定导体端部的功能。一种这样的实施形式具有的优点是，一个作用到导体上的力支持所述转矩。

附图标记一览表

l₁    在倾翻轴线50与弹簧30的作用点60之间的距离

l₂    在倾翻轴线50与止挡20之间的距离

10    导体端部

20    止挡

30    弹簧元件

40    倾翻元件

50    倾翻轴线

51    接触筋

60    弹簧元件30的作用点

70    汇流排

80    壳体

90    壳体止挡

100   汇流排止挡

110   接触面

120   电缆喇叭口

Claims (5)

1.用于容纳一个刚性的导体端部(10)的插塞连接装置，具有一个用于将导体端部锁定在插塞连接装置中的止挡(20)和一个弹簧元件(30)，该弹簧元件构成为将容纳到插塞连接装置中的导体端部(10)这样压向止挡(20)，以致导体端部(10)力锁合地锁定在插塞连接装置中，其特征在于，具有一个用于限定一条倾翻轴线的倾翻元件(40)，其中，倾翻元件(40)这样设置，以致弹簧元件(30)在所容纳的导体端部(10)上产生一个绕倾翻轴线(50)的转矩，从而将导体端部(10)压向止挡(20)。

2.按照权利要求1所述的插塞连接装置，其特征在于，在止挡与倾翻轴线之间的距离小于在倾翻轴线与弹簧力的一个到导体端部上的作用点之间的距离，从而在锁定状态，一个比弹簧力大的接触力作用到止挡上，弹簧元件以所述弹簧力压向导体端部。

3.按照权利要求1或2所述的插塞连接装置，其特征在于，具有一个用于通过导体端部传输电流的汇流排，其中，止挡在锁定状态在所容纳的导体端部与汇流排之间提供一个电触点。

4.按照上述权利要求之一所述的插塞连接装置，其特征在于，具有一个另外的止挡(90、100)，该另外的止挡构成为在导体端部(10)的锁定状态产生绕倾翻轴线的一个另外的转矩。

5.按照权利要求4所述的插塞连接装置，其特征在于，所述另外的止挡在所容纳导体端部与汇流排之间提供一个另外的电触点。

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