CN102197539A - 夹紧构件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种夹紧构件(1)，其带有一个绝缘材料外壳(2)和至少一个用于夹紧电导线(15)的弹簧夹(4)，其中，弹簧夹(4)具有一个接触轨元件(5)和一个沿纵向延伸方向(L)以一个自由夹紧端部(11)朝接触轨元件(5)的方向延伸的夹紧弹簧(6)，该夹紧弹簧(6)在形成用于电导线(15)的夹紧部位的情况下相对接触轨元件(5)具有弹性，并且其中，在绝缘材料外壳(2)中有至少一个导引通向配属的夹紧部位的导线引入开口(3)，并且分别有一个相邻于导线引入开口(3)布置的、设置用于引入操纵工具(13)并且通过操纵工具(13)打开配属的夹紧弹簧(6)的操纵通道(14)。操纵通道联通到夹紧弹簧(6)的操纵区段(12)，该操纵区段横向于纵向延伸方向(L)与用于电导线(15)的夹紧部位邻接，由此夹紧部位和操纵区段(12)在夹紧弹簧(6)的宽度范围内相邻排列并且通过导线引入开口(3)和操纵通道(14)的主轴线分别确定的、横向于夹紧弹簧(6)的纵向延伸方向在夹紧部位区域内在夹紧弹簧(6)的宽度上相交的平面近似于相互平行。

Description

夹紧构件
本发明涉及一种夹紧构件，其带有一个绝缘材料外壳和至少一个用于夹紧电导线的弹簧夹，其中，弹簧夹具有一个接触轨元件和一个沿纵向延伸方向以一个自由夹紧端部朝接触轨元件的方向延伸的夹紧弹簧，该夹紧弹簧在形成用于电导线的夹紧部位的情况下相对接触轨元件具有弹性，并且其中，在绝缘材料外壳中有至少一个导引通向配属的夹紧部位的导线引入开口，并且分别有一个相邻于导线引入开口布置的、设置用于引入操纵工具并且通过该操纵工具打开配属的夹紧弹簧的操纵通道。
这种夹紧构件本身例如作为排式接线夹或者作为现场总线系统的可通过弹簧夹与现场设备连接的输入-/输出模块而充分已知并且尤其使用在自动化技术中。该弹簧夹通过夹紧弹簧为电导线提供长期稳定的、抗震动的连接。然而为打开夹紧部位，需要克服弹簧复位力操纵夹紧弹簧。
为了操纵夹紧弹簧，例如由DE 29915515U1，EP 0335093B1，GB 1593321，AT 376524B和DE 2826978C2中已知集成在绝缘材料外壳中的操纵杆，其在夹紧弹簧的宽度方向上紧邻电导线的夹紧部位压在夹紧弹簧上。在此，该操纵杆的操纵方向与导线引入方向不同，因此弹簧夹具有相对大的结构宽度。
例如由DE 2724354C2和DE 7911182UI已知这种夹紧构件，其中为了操纵夹紧弹簧，倾斜于导线引入开口地设置有操纵通道。分别通过导线引入开口和操纵通道的主轴线确定的、横向于夹紧弹簧的纵向延伸方向在夹紧部位区域内在该夹紧弹簧的宽度上相交的平面互成夹角。这样的结果是，配属于导线引入开口的操纵通道占据相对较大的空间。
DE 19504092B4公开了一种用于电导线的弹簧夹，其中，导线引入开口沿拉力弹簧的偏转方向平行于操纵通道地布置。该导线引入开口连通拉力弹簧自由端上的夹紧区段，而该操纵通道相对于对置的、连接在弹簧圆弧段上的拉力弹簧操纵区段定向，以便通过压力销从该处打开压力弹簧。
这种反向操纵也对于DE 29915512U1中的U形弯曲的夹紧弹簧已知。
由此出发，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改善的夹紧构件，其使得可以在尽可能小的结构空间里通过引入操纵通道内的操纵工具实现简单并且可靠地操纵弹簧夹。
该技术问题按本发明通过一种开头所述类型的夹紧构件由此解决，即，操纵通道联通夹紧弹簧的操纵区段，该操纵区段横向于纵向延伸方向与用于电导线的夹紧部位邻接，由此夹紧部位和操纵区段在夹紧弹簧的宽度范围内相邻排列并且分别通过导线引入开口和操纵通道的主轴线确定的、横向于夹紧弹簧的纵向延伸方向在夹紧部位区域内在该夹紧弹簧的宽度上相交的平面近似于相互平行。
通过这样相邻地布置操纵通道和导线引入开口，即在剖切弹簧夹的横截面中观察，操纵通道和导线引入开口几乎对齐，操纵通道所需的空间被减至最小。在此可以考虑使操纵通道和导线引入开口重合并且原则上使用同一个开口。但导线引入开口和操纵通道也可以通过一个狭窄的壁彼此至少部分分隔开。
通过操纵工具经由操纵通道在夹紧弹簧的宽度上看相邻于电导线(而不像大多数情况下在夹紧部位的上方或下方)对夹紧弹簧的操纵使得可以通过螺丝刀的较窄侧棱打开夹紧弹簧，而不像通常情况下用宽的楔子面。这也使得操纵更加安全，并且降低了操纵工具弯曲的危险。
这种通过螺丝刀的较窄侧棱进行的操纵也使得操纵通道的在夹紧弹簧的宽度方向上横向于夹紧弹簧自由端部的纵向延伸方向的横截面比横向于夹紧弹簧宽度的横截面要窄。这样进一步减小了结构尺寸。
特别有利的是，至少一个夹紧弹簧从一个基本上平行于导线引入开口的主轴线延伸的、贴靠在绝缘材料外壳上的固定边脚出发通过一个弹簧圆弧段而弯折。随后连接在弹簧圆弧段上的夹紧边脚朝接触轨元件的方向延伸。一个这样的区别于笼式拉力弹簧的、基本上简单地呈U形弯曲的夹紧弹簧通过固定边脚，或者相对置的夹紧边脚固定在绝缘材料外壳或者必要时固定在接触轨之上或之中。在此，该固定边脚的自由端可以比如插入接触轨的开口中。
至少一个夹紧弹簧的夹紧边脚可以在操纵通道的连通区域内朝固定边脚的方向折回，而用于电导线的夹紧弹簧的沿其宽度方向相邻的夹紧区段远离所述固定边脚延伸。
因此，在夹紧弹簧宽度上在夹紧部位区域内观察，夹紧弹簧分为两部分，并且具有一个为夹紧电导线而优化的夹紧区段和一个为经由操纵通道通过操纵工具操纵而优化的操纵区段。通过固定边脚在操纵区段区域内折回，可以限制弹簧的偏移。固定边脚的折回区段由此形成了一个过载保护，即，该折回区段在夹紧弹簧的操纵状态下撞击在固定边脚或绝缘材料外壳上。此外通过夹紧边脚的折回可以更好地导引操纵工具，由此降低了操纵工具被夹紧弹簧夹住的风险。
以相应的方式在绝缘材料外壳或者接触轨区段上设置过载止挡，该过载止挡这样与夹紧弹簧的构成夹紧部位的自由端部匹配，使得在夹紧弹簧由于电导线插入而可能被过度偏转时，自由夹紧端部碰撞到过载止挡上。
所述的夹紧构件可以是一个有源或无源的元件。因此两个或多个弹簧夹可以通过共同的接触轨简单地相互连接，以便由此将夹紧在弹簧夹上的电导线彼此导电地连接。
也可以考虑的是，在绝缘材料外壳内布置与至少一个弹簧夹导电连接的电气构件和/或电子(有源或无源的)构件。这种夹紧构件例如可以是用于夹紧现场用仪器的输入/输出模块，其中当两个或多个夹紧构件直接彼此相邻地卡锁在帽轨上时，在绝缘材料外壳的侧面上布置有用于建立数据总线和/或驱动电源的连接点。在此有利的是，绝缘材料外壳具有用于将夹紧构件卡锁到帽轨上的卡锁钩。
以下参照附图借助实施例进一步阐述本发明。在附图中：
图1a-d是部分剖切夹紧构件的剖视图，其中示出在未操纵状态下、在通过螺丝刀操纵时、在插入电导线后和在最后的夹紧状态下的情形；
图2是部分剖切夹紧构件的剖视图，带有在操纵区段区域内朝固定边脚的方向折回的夹紧边脚；
图3是图2中局部剖切的夹紧构件的纵向剖视图；
图4是图1至3中的夹紧构件的夹紧部位区域的俯视图；
图5是传统夹紧构件的夹紧部位区域的俯视图。
图1a)到d)通过一个操纵过程展示了部分剖切夹紧构件1的横剖面。
图1a)示出夹紧构件1在非操纵状态下的部分截面。可以明显看出，在绝缘材料外壳2上有一个导线引入开口3，该导线引入开口3导引通向弹簧夹4，该弹簧夹4通过已知的方式由一个接触轨元件5和一个基本上呈U形弯曲的夹紧弹簧6组成。所述夹紧弹簧6具有一个固定在绝缘材料外壳2和/或接触轨元件5中的固定边脚7、一个连接在其上的弹簧圆弧段8和一个连接在弹簧圆弧段8上的夹紧边脚9，该夹紧边脚9的自由端10在放开(放松)状态下贴靠在接触轨元件5的凸起11上，并在这个区域内形成用于电导线的夹紧部位。
也清晰可见，所述夹紧边脚9在所述夹紧弹簧6的宽度上，也就是在横剖面图中沿横向于所述夹紧边脚9的纵向延伸方向L和横向于所述夹紧弹簧6的弹簧方向F的观察方向这样分为两部分，使得自由端部10的构成夹紧部位并且贴靠在接触轨元件上的夹紧区段朝接触轨元件5的方向延伸，而在夹紧弹簧6宽度上相邻的操纵区段12略微朝固定边脚7的方向折回。可以看出，从构成夹紧部位的自由端部10的纵向延伸方向进行约15至45度角的偏转。在所述夹紧弹簧6的放松状态下，操纵区段的自由端不需要指向所述固定边脚7，而是相对所述自由端10朝固定边脚7的方向折回。
以相应的方式，在所述绝缘材料外壳2和接触轨元件5的区段上设有一个过载止挡
Figure BDA0000056814470000041
该过载止挡这样与夹紧弹簧6的构成夹紧部位的自由夹紧端部10匹配，使得在夹紧弹簧6由于电导线而将要过度偏转时，自由夹紧端部10碰撞到过载止挡
Figure BDA0000056814470000042
上。由此也实现了防止由于电导线，例如由于导线端部未经许可变形或导线横截面过大而造成的过载的保护。
图1b)示出在通过螺丝刀13来操纵时的夹紧构件1的状态，该螺丝刀13被导入在一个相邻于所述导线引入开口3布置的并且相对于所示横截面对齐地延伸的操纵通道14中。所述的操纵通道14延伸到这么远，使得所述螺丝刀13的自由端可以到达所述操纵截面12处并且通过螺丝刀13的较窄侧棱朝固定边脚7的方向回按夹紧边脚9。在此，所述螺丝刀13与操纵区段12相对置的较窄侧棱贴靠在绝缘材料外壳2上。
也可以看出，当夹紧弹簧6完全偏转的时候，通过所述夹紧边脚9在所述操纵区段12区域内的折回，所述操纵区段12的自由端几乎平行地贴靠在所述螺丝刀13的较窄侧棱上并且几乎平行于绝缘材料外壳2相对置的壁地在操纵通道14的区域内延伸。由此可以减小螺丝刀13被夹紧弹簧6夹住的风险。
也可以清晰地看出，夹紧边脚9的构成夹紧部位的自由端部10在螺丝刀13之后导引经过，并且例如稍稍向下突伸出螺丝刀13的自由端。因此，螺丝刀13作为操纵工具在夹紧弹簧6的宽度上作用在操纵区段区域中，而邻接的、带有用于夹紧电导线的夹紧部位的夹紧区段保持自由状态。
图1c)示出所述夹紧构件1的操纵状态，在此，所述夹紧弹簧6由如图1b)的螺丝刀13打开并且将电导线15以一个在顶端去绝缘层的自由导线端引入导线引入开口3中。由于所述夹紧边脚9克服弹簧力朝固定边脚7的方向折回，夹紧边脚9构成夹紧部位的自由端10从导线引入区域中弹出，使得电导线15可以毫无问题地被导入绝缘材料外壳2和弹簧夹4中。
图1d)示出完成的夹紧状态，在这个状态中螺丝刀13被从操纵通道14中抽出，并且以此方式释放操纵区段12。可以清晰看出，夹紧弹簧6由此又能以其夹紧边脚9朝接触轨元件的方向上弹回，使得构成夹紧部位的自由端部10贴靠在电导线15去绝缘层的自由端部上并且将该自由端部压向接触轨5，尤其压向接触轨5的突起11。通过接触轨5的突起11确保形成具有尽可能小的接触面的定义接触点，因此如本身已知的那样，可利用的弹簧力可以集中在这个尽可能小的接触面上。
夹紧构件1通过沿横向观察平行于导线插入方向延伸的操纵通道14和在夹紧弹簧6宽度方向上设置操纵区段而提供了非常节约空间的设计可能性。除此之外，对于操纵通道14和导线引入开口3原则上可以使用相同的开口。但也可以考虑的是，在操纵通道14和导线引入开口3之间设置一道由绝缘材料制造的(薄)壁，它和绝缘材料外壳2集成地制造。
此外，通过夹紧边脚9在操纵区段区域内的边侧折角可以实现对夹紧弹簧6偏转的限制。这点可以由图2更清楚地看出，该图2示出了夹紧构件1局部的横截面图，其示出了在静止状态中弹出的夹紧边脚9和在操纵状态中朝固定边脚7的方向折回的夹紧边脚9。由在左半边示出的操纵位置可以清晰看出，当螺丝刀13被引入操纵通道14内时，朝固定边脚7的方向弯折的夹紧边脚9的操纵区段12以其自由端部贴靠在固定边脚7上。由此防止夹紧弹簧6进一步偏转而发生过载。
此外可以看出，夹紧弹簧6的固定边脚7以其自由端部插入接触轨元件5的开口中，以便将夹紧弹簧6固定在接触轨元件5上。此外可以看出，接触轨元件5本身近似U形地弯曲，以便在其底部提供用于电导线15的止挡面，并且以其朝上弯曲的自由端形成夹紧部位。
图3示出图2中以局部截面示出的夹紧构件1的纵向截面。可以清楚地看到，在所示实施例中，导线引入开口3在空间上通过一个由绝缘材料外壳2的绝缘材料制成的中间壁16与操纵通道14分开。此外可以看出，操纵通道在横截面上，也就是沿夹紧弹簧6的宽度方向观察与导线引入开口3对齐地延伸，而操纵通道14的主轴线在纵向截面(图3)中与导线引入开口3的主轴线成小角度(5到25度)地倾斜。此外可清晰看出，操纵通道从上部开口向下朝弹簧夹4在纵剖面中呈锥形收缩，从而相应地与传统螺丝刀13呈锥形收缩的轮廓相匹配。
图4示出图1至3中的夹紧构件1的夹紧部位区域的俯视图。可以清晰看出，通过用以高折边插入的螺丝刀操纵弹簧夹和由此实现的操纵通道14沿夹紧弹簧6的宽度方向相邻于导线引入开口3的布置得到了长宽较均衡的、近似正方形的空间划分。与此相反，在图5中示出的传统夹紧构件1产生了长宽不等的空间需求。按本发明的夹紧构件1通过夹紧弹簧6、操纵通道14和导线引入开口3的平衡分布使得弹簧夹可以定位在一个长宽均匀的格栅中。通过夹紧弹簧6具有比在图5中示出的传统设计更大的宽度，可以减小弹簧片的厚度，由此可同样减小弹簧圆弧段的半径，而不需要损失弹力。这也使得结构尺寸减小。
夹紧构件1可以比如说是一排式接线夹，其中两个或多个夹紧部位通过接触轨5上相互连接。这种排式接线夹本身充分已知。它们也可以配设有电气元件和/或电子元件，如继电器，保险等，以便通过这种方法形成所谓的功能夹，如隔离和测量夹、保险夹、发动器夹和动作器夹、二极管夹、LED夹等。然而也可以考虑的是，夹紧构件是用于自动化技术的模块，如现场总线耦合器和与其连接的输入-/输出模块，其通过弹簧夹连接到现场总线设备上。其中有利的是，当将夹紧构件彼此相邻地并排安装在一个帽轨上时，在绝缘材料外壳的侧壁上有两个用于建立数据总线和/或驱动电源的连接点突伸出来(参见DE 4402002B4)。

Claims (7)

1.一种夹紧构件(1)，其带有一个绝缘材料外壳(2)和至少一个用于夹紧电导线(15)的弹簧夹(4)，其中，弹簧夹(4)具有一个接触轨元件(5)和一个沿纵向延伸方向(L)以一个自由夹紧端部(11)朝接触轨元件(5)的方向延伸的夹紧弹簧(6)，该夹紧弹簧(6)在形成用于电导线(15)的夹紧部位的情况下相对接触轨元件(5)具有弹性，并且其中，在所述绝缘材料外壳(2)中有至少一个导引通向配属的夹紧部位的导线引入开口(3)，并且分别有一个相邻于所述导线引入开口(3)布置的、设置用于引入操纵工具(13)并且通过该操纵工具(13)打开配属的夹紧弹簧(6)的操纵通道(14)，其特征在于，所述操纵通道联通到所述夹紧弹簧(6)的操纵区段(12)，该操纵区段横向于纵向延伸方向(L)与用于电导线(15)的夹紧部位邻接，由此夹紧部位和操纵区段(12)在夹紧弹簧(6)的宽度范围内相邻排列并且分别通过所述导线引入开口(3)和操纵通道(14)的主轴线确定的、横向于所述夹紧弹簧(6)的纵向延伸方向在夹紧部位区域内与该夹紧弹簧(6)的宽度相交的平面近似于相互平行。
2.按权利要求1所述的夹紧构件(1)，其特征在于，所述操纵通道(14)在所述夹紧弹簧(6)的宽度方向上横向于纵向延伸方向(L)的横截面比横向于所述夹紧弹簧(6)的宽度的横截面要窄。
3.按权利要求1或2所述的夹紧构件(1)，其特征在于，所述至少一个夹紧弹簧(6)从一个基本上平行于所述导线引入开口(3)的主轴线延伸的、贴靠在所述绝缘材料外壳(2)上的固定边脚(7)出发通过一个弹簧圆弧段(8)弯折出一个连接在该弹簧圆弧段(8)上的夹紧边脚(9)，该夹紧边脚(9)朝向所述接触轨元件(5)的方向延伸。
4.按权利要求3所述的夹紧构件(1)，其特征在于，所述至少一个夹紧弹簧(6)的固定边脚(7)固定在所述接触轨元件(5)中。
5.按前述权利要求之一所述的夹紧构件(1)，其特征在于，所述夹紧边脚(9)在所述操纵通道(14)的连通区域内朝所述固定边脚(7)的方向折回，而用于电导线(15)的夹紧弹簧(6)沿其宽度方向相邻的夹紧区段远离所述固定边脚(7)延伸。
6.按前述权利要求之一所述的夹紧构件(1)，其特征在于，在所述绝缘材料外壳(2)上或者所述接触轨元件(5)上设有一个这样与所述夹紧弹簧(6)形成夹紧部位的自由夹紧端部(10)匹配的过载止挡
Figure FDA0000056814460000021
从而通过使所述自由夹紧端部(10)撞击到所述过载止挡
Figure FDA0000056814460000022
上来防止所述夹紧弹簧(6)由于电导线而过度偏转。
7.按前述权利要求之一所述的夹紧构件(1)，其特征在于，在所述绝缘材料外壳(2)中布置有与至少一个弹簧夹(4)导电连接的电气元件和/或电子元件。
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