CN104115353B - 高密度接线盒 - Google Patents

Abstract

接线盒(100)的模块包括具有被配置为耦合到输入导线的输入端和被配置为耦合到多个输出导线的输出端的主体(104)，设置在输入端内的导电元件，以及多个端子，每个端子具有第一部分和被配置为耦合到输出导线的第二部分，其中多个端子的第一部分被嵌套在一起以实现单一导电结构，以及其中导电元件被配置为使输入导线结合和压紧单一导电结构。

Description

高密度接线盒

技术领域

本发明的实施例涉及一种具有低剖面和紧凑装配的高密度接线盒。

背景技术

电子系统，如不间断电源，通常包括方便两组导线之间连接的接线盒。使用具有安装到电子系统的端子的DIN接线盒并由此实现到电子系统的电气连接是常见的。

发明内容

根据本发明的方面涉及接线盒的模块，该模块包括具有被配置为耦合到输入导线的输入端和被配置为耦合到多个输出导线的输出端的主体、设置在输入端内的导电元件，以及多个端子，每个端子具有第一部分和被配置为耦合到输出导线的第二部分，其中多个端子的第一部分被嵌套在一起以实现单一导电结构，以及其中导电元件被配置为使输入导线结合和压紧单一导电结构。

根据一个实施例，模块的主体还具有被配置为接收至少一个输入导线的开口和具有被配置为与开口进行通信和接收至少一个输入导线的内室的箍(hoop)。根据另一个实施例，模块的主体还具有空腔以及其中多个端子的第一部分位于空腔内。

根据一个实施例，单一导电结构包括被折叠到彼此之上以形成实质上平坦的接触面的多个端子的第一部分。根据另一个实施例，多个端子中的至少两个由同一块导电材料构成。在一个实施例中，多个端子中的至少一个被配置为耦合到快速连接器。

根据一个实施例，模块还包括耦合到模块的主体的支架，其中支架被配置为耦合到DIN导轨。在另一个实施例中，导电元件包括螺钉，以及其中导电元件被配置为当螺钉转动时降低到内室内。

根据另一个实施例，开口被配置为接收尺寸为12AWG到4AWG的输入导线。在一个实施例中，多个端子被配置为耦合到尺寸为20AWG到10AWG的输出导线。在另一个实施例中，多个端子包括四个端子。

根据另一个方面，本发明涉及一种用于将输入导线耦合到多个输出导线的方法，该方法包括：提供接线盒；提供在接线盒中的模块，该模块具有包括被配置为耦合到输入导线的输入端和被配置为耦合到多个输出导线的输出端的主体；提供在输入端内的导电元件；以及提供多个端子，每个端子具有第一部分和被配置为耦合到输出导线的第二部分；提供单一导电结构，单一导电结构包括嵌套的第一部分；把输入导线插入到输入端内；使用导电元件将输入导线压紧单一导电结构；以及将多个输出导线中的每一个耦合到多个端子中的一个。

根据一个实施例，提供单一导电结构包括提供包括被折叠到彼此之上的多个端子的第一部分的实质上平坦的接触面。在另一个实施例中，提供多个端子包括提供由同一块导电材料构成的至少两个端子。

根据另一个实施例，耦合多个输出导线中的每一个包括使用快速连接器将多个输出导线中的至少一个耦合到多个端子中的一个。在一个实施例中，该方法还包括将接线盒耦合到DIN导轨。在另一个实施例中，该方法还包括在导电元件中提供螺钉，以及拧紧螺钉以降低导电元件并将输入导线压紧单一导电结构。

根据一个方面，本发明的特征在于包括多个模块的接线盒，模块被耦合到一起以及每个模块包括：具有被配置为耦合到输入导线的输入端和被配置为耦合到多个输出导线的输出端的主体；设置在输入端内的导电元件；多个端子，每个端子被配置为耦合到输出导线；以及用于通过单一接触点将输入导线耦合到多个端子的工具。

根据一个实施例，多个模块包括四个模块且多个端子包括四个端子。在另一个实施例中，接线盒具有的宽度大约为50毫米、高度大约为40毫米和长度大约为51毫米。

附图说明

附图不打算按比例绘制。在附图中，在不同的图中每个相同或几乎相同的组件由类似的数字表示。为了清楚，不是每个组件可以被标记在每个图中。在图中：

图1示出了根据本发明的方面的低剖面接线盒的透视图；

图2是根据本发明的方面的低剖面接线盒的半透明的透视图；

图3是根据本发明的方面的接线盒的示意侧视图；

图4示出了根据本发明的方面的接线盒的预连接角度的局部剖视图；

图5示出了根据本发明的方面的接线盒的后连接角度的局部剖视图；以及

图6示出了根据本发明的方面的耦合到底座的接线盒的透视图。

具体实施方式

本发明的实施例并不限于在下文的描述中阐述或在附图中示出的组件的构造和布置的细节。本发明的实施例能够以不同的方式被实践或实施。同时，在此用到的措辞和术语是为了描述的目的而不应被视为限制。在此使用的“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”和它的变型，意在包含其后列出的项和它的等同物及另外的项。

如上所述，在某些电子系统中，接线盒用于方便两组导线之间的连接。在一些电子系统中，接线盒可以被设置在空间受限的位置。在这样的受限空间中，可以进行多个导线连接，但是连接可能需要由用户或电工进行困难的人工干预，用户或电工必须夹紧、拧入、插入或往下冲压导线以实现连接。在较大的系统中，较大数量的导线与较低柔性和较大的标准导线需要完整的电气连接。这可能会增加电工连接导线的难度，因为接线盒被定位的空间仍然相对较小，尽管导线的尺寸增加。此外，通常的情况是，电子系统的装置需要使用工具来完成安装。在密闭的空间中使用这些工具，对于合适的连接是有必要的，但很难由用户操作。

因此，本文描述的实施例提供了具有低剖面和相对较小尺寸的要求的高密度、高电压的接线盒，其相对容易地布线。

例如，图1和图2示出了通常以100表示的低剖面接线盒的一个实施例。接线盒100包括每个以102表示的多个模块。如图所示，虽然接线盒100包括三个模块102；在其他实施例中，接线盒100可以包括任意数量的模块102，这取决于需要连接在一起的导线的数量。每个模块102包括主体104。在主体104的内部是耦合到箍108的螺柱(stud)106。螺柱106穿过箍108进入箍108的内室118。在一个实施例中，主体104还包括螺钉孔111且螺柱106还包括螺钉孔110，这两个螺钉孔被配置为允许螺钉113插入通过孔110、111并穿过螺柱106。

模块102的主体104还包括在主体的一侧形成的开口116，它开放地耦合到箍108的内室118且被配置为接收外部导线。根据一个实施例，开口116被配置为接收相对大的导线(例如，在4美国线规(AWG)到12AWG的范围内的导线尺寸)；然而，在其他实施例中，开口116可以被配置为接收任何尺寸的导线。

主体104还包括位于主体末端的空腔112。在空腔112的内部是多个端子，每个以114表示，每个被配置为连接到外部导线。每个端子114从空腔112朝向箍108延伸并延伸到箍108的内室118内。端子114在内室118中被嵌套在一起以形成单一的导电结构(例如，通过115指示的单一接触面)，其电耦合到每一个端子114。

根据一个实施例，每个端子114被配置为耦合到相对小的导线(例如，在10AWG到20AWG范围内的导线尺寸)；然而，在其他实施例中，每个端子114可以被配置为接收任何尺寸的导线。同时，根据一个实施例，每个端子114被配置为耦合到具有快速连接器末端的导线；然而，在其他实施例中，可以使用任何其他类型的连接器。快速连接器是允许用户在不使用工具的情况下将连接器与端子耦合和去耦的任何连接器。例如，在一个实施例中，具有阴性快速连接器末端的小导线可被压在端子114上。端子114被插入快速连接器末端直到端子114被快速连接器末端包围并与快速连接器内的触点压紧，该触点被电耦合到小导线。因此，仅通过使连接器压紧端子114且不使用工具，端子114被电耦合到小导线。

如图所示，空腔112包括四个端子114；然而，在其他实施例中，空腔112可以包括任意数量的端子114，这取决于需要连接到插入开口116中的导线的导线的数量。

当需要通过接线盒100连接至少两组导线时，用户可以将大导线通过开口116放入并伸到内室118中。用户拧紧螺柱106中的螺钉113，这导致螺钉在螺柱中向下移动并使插入的大导线压紧箍108的内室118内的单一接触面115(从而使大导线耦合到每一个端子114)。用户也可以将所需的小导线连接到空腔112中的任何一个端子114。例如，在导线包括快速连接器末端的情况下，用户可以把导线的阴性快速连接器末端推到所需的端子上直到阴性末端被固定在端子114周围。用这种方法，插入的大导线被耦合到每一个插入的小导线。此外，如果大导线被插入每个模块102的开口116中，且小导线被耦合到每个模块102中的每个端子114，在低剖面接线盒100中存在将三根大导线耦合到十二根小导线的能力。

图3示出了低剖面接线盒300的另一个实施例的侧视示意图。接线盒300类似于上述的接线盒100。如图3所示，只示出了接线盒300的一个模块302；然而，模块302可以耦合到任意数量的相似模块302(例如，如关于在图1和2中示出的接线盒100的模块102类似地示出的)。

模块302包括主体304。被耦合到箍308的螺柱306位于主体304的内部。螺柱306穿过箍308到达箍308的内室(未显示)。螺柱306也被耦合到螺钉310，其穿过螺柱306。主体304包括开放地耦合到箍308的内室的开口316。在一个实施例中，开口316被配置为接收相对大的外部导线；然而，在其他实施例中，开口316可以被配置为接收任何尺寸的导线。主体304还包括空腔312。在空腔312的内部是多个端子，每个以314表示。每个端子314从空腔312朝向箍308延伸并延伸到箍308的内室。端子314在内室中被嵌套在一起以形成单一的导电结构(未显示)，其电耦合到每一个端子314。

根据一个实施例，每个端子314被配置为连接到相对小的外部导线；然而，在其他实施例中，每个端子314可以被配置为耦合到任何尺寸的导线。同样，根据另一个实施例，每个端子314被配置为耦合到具有快速连接器末端的导线；然而，在其他实施例中，可以使用任何其他类型的连接器。如图所示，空腔312包括四个端子314；然而，在其他实施例中，空腔312可以包括任意数量的端子314，这取决于需要连接到插入开口316中的导线的导线的数量。

此外，模块302还包括支架318。在一个实施例中，支架318被配置为将模块302耦合到DIN导轨320。DIN导轨320被耦合到电子系统中的所需位置。

当需要通过接线盒300连接至少两组导线时，用户可以将大导线通过开口316放入并伸到(箍308内的)内室中。用户拧紧螺柱306中的螺钉313，这导致螺钉在螺柱306中向下移动并使插入的大导线压紧箍308内的单一导电结构(从而使大导线耦合到每一个端子314)。用户也可以将所需的小导线连接到空腔312中的任何一个端子314。例如，在导线包括快速连接器的情况下，用户可以把每根导线的快速连接器推到所需的端子上直到导线被固定到端子114。用这种方法，插入的大导线被耦合到每一个插入的小导线。

图4和图5示出了接线盒400的局部剖视图。图4示出了在将导线连接到末端空腔412之前的接线盒400和图5示出了连接后的接线盒400。如图所示，接线盒400包括四个模块402；然而，在其他实施例中，接线盒可以包括任意数量的模块402。

每个模块402包括主体404。在主体404的内部是耦合到箍408的螺柱406。螺柱406穿过箍408到达箍408的内室401。螺柱406也被耦合到螺钉410，其穿过螺柱406。主体404包括开放地耦合到箍408的内室401的开口416。在一个实施例中，开口416被配置为接收相对大的外部导线405；然而，在其他实施例中，开口416可以被配置为接收任何尺寸的导线。根据一个实施例，大的外部导线405被使用电流变换器(未显示)耦合到接线盒400。

主体404还包括空腔412。在空腔412的内部是多个端子，每个被指示在414处。多个端子414由导电材料(例如，铜、铜合金、或任何其他类型的导电材料)构成。每个端子414从空腔412朝向箍408延伸并延伸到箍408的内室401中。端子414在内室401中被嵌套在一起以形成电耦合到每一个端子414的单一导电结构(单一接触结构或元件419)。

根据一个实施例，如图4和图5所示，端子414通过将端子414折叠到彼此之上以至于端子414实质上紧靠彼此平躺并形成使一个端子414的表面(即，单一接触面419)和内室401相邻的单一导电结构而被嵌套在内室401中。因此，当导线与单一接触面419(即，一个端子414的表面)处于电气连接时，其也与所有端子414处于电气连接。以这种方式，可以降低接线盒400中的尺寸和连接的要求。

根据另一个实施例，同一块导电材料可以包括不只一个端子414。例如，如图4和图5所示，一块导电材料415A的第一端包括第一端子414。该块导电材料415A延伸到内室401中，并朝向空腔412往回折叠到自身上，且还包括延伸到空腔412且包括第二端子414的第二端415B。通过限制各块导电材料，接线盒400可以具有降低的尺寸和连接的要求。在另一个实施例中，任何合适数量的导电材料块可以用于形成端子414。

根据一个实施例，每个端子414被配置为连接到在407处指示的每一个相对小的外部导线；然而，在其他实施例中，每个端子414可以被配置为耦合到任何尺寸的导线。同时，根据另一个实施例，每个端子414被配置为耦合到具有快速连接器末端409的导线；然而，在其他实施例中，可以使用任何其他类型的连接器。如图所示，空腔412包括四个端子414；然而，在其他实施例中，空腔412可以包括任意数量的端子414，这取决于需要连接到插入开口416中的导线的导线的数量。

此外，模块402还包括支架418。在一个实施例中，支架418被配置为将模块402耦合到支撑结构，如DIN导轨420。根据一个实施例，DIN导轨420被耦合到电子系统中的底座411。在一个实施例中，DIN导轨420被使用螺栓415耦合到底座。在其他实施例中，DIN导轨420可以被耦合到电子系统中的任何其他合适的位置。同时，在其他实施例中，支架418可以被配置为将模块402耦合到电子系统中的任何其他类型的支撑结构。

当需要通过接线盒400连接至少两组导线时，用户可以将大导线405通过开口116放入并伸到内室401中。用户拧紧螺柱106中的螺钉410，这导致螺钉在螺柱中向下移动并使插入的大导线405压紧箍108的内室118内的单一接触面419(从而使大导线耦合到每一个端子114)。用户也可以将所需的小导线407连接到空腔412中的任何一个端子114。例如，在导线包括快速连接器末端409的情况下，用户可以把导线的阴性快速连接器末端409推到所需的端子414上直到阴性末端409被固定在端子114周围。用这种方法，插入的大导线405被耦合到每一个插入的小导线407。此外，如果大导线被插入每个模块402的开口416中，且小导线407被耦合到每个模块402中的每个端子414，在低剖面接线盒400中存在将四根大导线耦合到十六根小导线的能力。

如图6所示，接线盒610(类似于上文描述的接线盒100、300及400)被耦合到底座600内。在图6中可以看到，底座600中的空间是受限的，潜在地导致关于在接线盒610中安装和维护导线612的困难情况。然而，如上所述，由于使用单一导电结构(例如，嵌套端子)来连接两组导线，接线盒610可能具有降低的空间和连接要求。例如，在一个实施例中，接线盒610具有的宽度大约为50毫米、高度大约为40毫米和长度大约为51毫米；然而，在其他实施例中，接线盒610可能有不同的尺寸要求。

如本文所述，端子由导电材料(例如，铜、铜合金，或任何其他导电材料)构成；然而，在其他实施例中，接线盒的附加部分也可由导电材料构成。例如，在一个实施例中，箍和/或螺柱也由导电材料构成。

又如本文所述，接线盒包括将一根大的导线连接到四根较小的导线的模块。然而，在其他实施例中，模块可以被配置为将一根大的导线连接到任何数量的较小的导线。例如，模块可以被配置为将一根大的导线连接到两根较小的导线、将一根大的导线连接到三根较小的导线，或将一根大的导线连接到八根较小的导线。任何数量和尺寸的导线可以用在低剖面接线盒中。

如本文所述，接线盒被使用DIN导轨耦合到电子系统；然而，在其他实施例中，接线盒可以使用任何合适的方法被耦合到电子系统。例如，在一个实施例中，螺钉紧固件可以用于将接线盒耦合到电子系统内的所需位置。

如本文所述，输入到内室的导线与耦合到端子的导线处于相对相同的角度。然而，在其他实施例中，端子可以被配置为使输入到内室的导线与耦合到端子的导线有不同的相对角度。例如，端子可以被配置为使耦合到端子的导线相对于输入到内室的导线在45度或90度角。然而，在其他实施例中，取决于安装接线盒的空间，端子可以被配置为将导线定位在任何不同的角度。

如本文所述，通过将端子嵌套在一起来形成单一导电结构，提供了具有低剖面和相对小尺寸的要求的高密度、高电压接线盒。此外，也可以通过使用同一块导电材料用于多个端子来降低尺寸和连接要求。最后，通过使用如快速连接器和螺旋式连接器的这种连接方法，尽管空间受到限制，但可以提高用户将电缆连接到接线盒的容易度。

因此已经描述了本发明的至少一个说明性的实施例，本领域的那些技术人员将很容易做出各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意在在本发明的范围和精神之内。因此，上文的描述仅是示例而不作为限制。本发明的限制仅由所附权利要求和其等同物限定。

Claims (15)

1.一种接线盒模块，所述模块包括：

主体，所述主体具有被配置为耦合到输入导线的输入端和被配置为耦合到多个输出导线的输出端；

导电元件，所述导电元件被设置在所述输入端内；以及

多个端子，所述多个端子包括第一端子、第二端子、第三端子和第四端子，每个端子具有第一部分和被配置为耦合到输出导线的第二部分，

其中所述多个端子的所述第一部分被嵌套在一起以实现单一导电结构，所述单一导电结构包括所述多个端子的所述第一部分，所述多个端子的所述第一部分被折叠到彼此之上以形成实质上平坦的接触面，

其中所述导电元件被配置为将所述输入导线结合并压紧所述单一导电结构，以及

其中所述第一端子和所述第二端子由第一块导电材料构成，并且所述第三端子和所述第四端子由第二块导电材料构成。

2.如权利要求1所述的模块，其中所述模块的所述主体还具有被配置为接收所述输入导线的开口和具有被配置为与所述开口通信和接收所述输入导线的内室的箍。

3.如权利要求1所述的模块，其中所述模块的所述主体还具有空腔以及其中所述多个端子的所述第一部分位于所述空腔内。

4.如权利要求1所述的模块，其中所述多个端子中的至少一个被配置为耦合到快速连接器。

5.如权利要求1所述的模块，还包括耦合到所述模块的所述主体的支架，其中所述支架被配置为耦合到DIN导轨。

6.如权利要求2所述的模块，其中所述导电元件包括螺钉，以及其中所述导电元件被配置为当所述螺钉转动时被降低到所述内室内。

7.如权利要求2所述的模块，其中所述开口被配置为接收尺寸为12AWG到4AWG的输入导线。

8.如权利要求1所述的模块，其中所述多个端子被配置为耦合到尺寸为20AWG到10AWG的输出导线。

9.一种用于将输入导线耦合到多个输出导线的方法，所述方法包括：

提供接线盒；

提供在所述接线盒中的模块，所述模块具有包括被配置为耦合到所述输入导线的输入端和被配置为耦合到所述多个输出导线的输出端的主体；

在所述输入端内提供导电元件；以及

提供多个端子，所述多个端子包括第一端子、第二端子、第三端子和第四端子，每个端子具有第一部分和被配置为耦合到输出导线的第二部分，

提供单一导电结构，所述单一导电结构包括嵌套在一起的所述多个端子的第一部分；

将所述输入导线插入到所述输入端内；

使用所述导电元件将所述输入导线压紧所述单一导电结构；以及

将所述多个输出导线中的每一个耦合到所述多个端子中的一个，

其中提供所述单一导电结构包括提供实质上平坦的接触面，所述平坦的接触面包括被折叠到彼此之上的所述多个端子的所述第一部分，以及

其中提供所述多个端子包括提供由第一块导电材料构成的所述第一端子和所述第二端子以及提供由第二块导电材料构成的所述第三端子和所述第四端子。

10.如权利要求9所述的方法，其中耦合所述多个输出导线中的每一个包括使用快速连接器将所述多个输出导线中的至少一个耦合到所述多个端子中的一个。

11.如权利要求9所述的方法，还包括将所述接线盒耦合到DIN导轨。

12.如权利要求9所述的方法，还包括：

在所述导电元件中提供螺钉；以及

拧紧所述螺钉以降低所述导电元件并将所述输入导线压紧所述单一导电结构。

13.一种接线盒，包括：

多个模块，所述模块被耦合到一起且每个模块包括：

主体，所述主体具有被配置为耦合到输入导线的输入端和被配置为耦合到多个输出导线的输出端；

导电元件，所述导电元件被设置在所述输入端内；

多个端子，所述多个端子包括第一端子、第二端子、第三端子和第四端子，每个端子被配置为耦合到输出导线；以及

用于通过单一导电结构将所述输入导线耦合到所述多个端子的工具，所述单一导电结构包括所述多个端子的部分，所述多个端子的部分被折叠到彼此之上以形成实质上平坦的接触面,

其中所述第一端子和所述第二端子由第一块导电材料构成，并且所述第三端子和所述第四端子由第二块导电材料构成。

14.如权利要求13所述的接线盒，其中所述多个模块包括四个模块。

15.如权利要求14所述的接线盒，其中所述接线盒具有的宽度大约为50毫米、高度大约为40毫米以及长度大约为51毫米。