CN104981942A - 弹簧力夹子和接线夹 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于夹紧电导线的弹簧力夹子(1)，它包括夹紧弹簧(2)和接触轨(6)。夹紧弹簧(2)有支承边(3)，一个与支承边(3)连接的弹性弓(4)和一个与弹性弓(4)连接的夹边(5)。夹边(5)有夹棱(12)，它与相邻的接触轨(6)一起形成夹紧位置，用于要夹紧的导线。弹簧力夹子(1)还包括框架件(7)，它设计为独立于夹紧弹簧(2)和接触轨(6)的零件，以及有底段(10)，与底段(10)连接的弯曲段(9)和与弯曲段(9)连接并与底段(10)相隔一定距离的固定段(8)。夹紧弹簧(2)的支承边(3)固定在固定段(8)上。固定段(8)延伸到支承边(3)延伸方向的加长段内。弯曲段(9)沿要夹紧的导线的插入方向(L)，在夹紧位置的后方，构成用于接纳电导线自由端的导线接纳腔(14)的边界。底段(10)从弯曲段(9)朝底段(10)的自由端方向，与要夹紧的导线的插入方向(L)反向延伸。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于夹紧电导线的弹簧力夹子，它包括夹紧弹簧和接触轨，其中，夹紧弹簧有支承边，一个与支承边连接的弹性弓和一个与弹性弓连接的夹边，以及，夹边有夹棱，它与相邻的接触轨一起形成夹紧位置，用于要夹紧的电导线。弹簧力夹子还包括框架件，它设计为独立于夹紧弹簧和接触轨的零件，以及有底段，与底段连接的弯曲段和与弯曲段连接并与底段相隔一定距离的固定段。夹紧弹簧的支承边固定在固定段上。
本发明还涉及一种接线夹，它包括绝缘材料外壳和在绝缘材料外壳内的这种弹簧力夹子。
背景技术
DE102010024809A1公开了一种接线夹，包括弹簧夹组件，它有夹紧弹簧和接触轨。在接触轨上可以安置单独的弓形架，它在下面与接触轨啮合，以及在对置端将支承边固定在夹紧弹簧上。接触轨沿导线插入方向延伸，以及在绝缘材料外壳的自由端弯折，从而为要插入的电导线的自由端提供承接槽。
US5454730介绍了一种接线夹，它有U形弯曲的夹紧弹簧，它沿导线插入方向看，在夹紧位置后面，朝接触轨方向弯曲并抓往接触轨。接触轨在夹紧位置前，向上朝夹紧弹簧的弹性弓方向弯曲，以及有一个沿导线插入方向弯折的自由端，弹性弓将支承边的一个与之连接的区段搁置在此自由端上。由此创造一种自支承式结构。
发明内容
由此出发，本发明的目的是，创造一种改进的自支承弹簧力夹子。
为达到此目的，通过有权利要求1所述特征的弹簧力夹子。在从属权利要求中说明有利的实施形式。
对于按此类型具有设计为单独零件的框架件的弹簧力夹子，建议，固定段延伸到支承边延伸方向的加长段内，弯曲段沿要夹紧的导线的插入方向，在夹紧位置的后方，构成用于接纳电导线自由端的导线接纳腔的边界，以及底段从弯曲段朝底段的自由端方向，与要夹紧的导线的插入方向反向延伸。
与传统的、用于夹紧弹簧将其支承边固定在接触轨上、横向于接触轨延伸方向延伸的横弓架不同，此框架件延伸到支承边的加长段内。这意味着，单独的框架件在夹紧位置后方形成一个导线接纳腔。为此，底段朝弯曲段方向沿导线插入方向延伸。然后弯曲段离开接触轨平面向上弯曲，以及与之连接的固定段沿支承边主延伸方向延伸，从而使支承边通过固定段加长，以及支承边固定在固定段上。
这种U形框架在这里不是简单地由接触轨一体成形。按本发明，框架通过一个独立于夹紧轨(Klemmschiene)和接触轨的零件，亦即不与接触轨和/或夹紧弹簧制成一体。这样做的优点是，可以根据技术和经济上的理由为每个功能件选择最合理的材料和最佳结构。例如接触轨用导电性非常好的材料尤其铜材制成，以保证在低传输电阻的情况下良好输电。铜材很贵和比较软。反之，夹紧弹簧应当用弹簧钢板制造，它导电性没有铜板那么好和有弹性。而对于框架件则需要一种刚性尽可能好而非弹性的材料。对框架件提出的主要的要求不是导电性。然而它应当尽可能价廉物美，因为框架件对于弹簧力夹子在材料需求方面有重要的贡献。框架件可例如用一种便宜而又简单的钢板构成。
尽管由于多部分组成增加了装配工作量和制造化费，然而它在材料成本方面和尤其鉴于框架件通过选择最合理的材料可以设计为有很强的刚度，仍能提供突出的优点。
框架件可以用比夹紧弹簧厚的材料制成，以及与夹紧弹簧的厚度无关。在框架件的区域内对强度的要求，比在夹紧弹簧区域内对强度的要求低，所以在那里可以使用比较便宜的结构。因为抗弯强度与材料厚度不是线性关系，所以独立的框架件带来置换的自由度。
在接触轨沿导线插入方向加长段内与这种框架件一起形成导线接纳腔，所以框架件不仅用于支持和固定夹紧弹簧的支承边，而且还有助于在电导线插入弹簧力夹子时，导引要夹紧在夹紧位置上的电导线的自由端。
为了将夹紧弹簧的支承边固定在固定段上，按一种优选的实施形式，单独的框架件的固定段有突出的中央榫舌，它插入夹紧弹簧支承边的中央孔内。
所述中央榫舌可以按特别简单和便宜的方式，例如设计为从框架件的板材冲压成形。为此，在为了制造框架件使板材变形时，用压印冲头将板材在下侧从框架件的平面压出，从而在那里构成一个例如圆形的中央榫舌。
这种冲压可例如在制造过程中进行，当在固定段自由端提供一个相对于固定段与弯曲段连接的部分平行错移量，从而将固定段的自由端抓扣在支承段上时，支承段便大体处在固定段与弯曲段连接部分所确定的平面上。
作为替代方式或除固定段中央榫舌外附加地可以设想，夹紧弹簧的支承边有伸出的中央榫舌，它插入框架件固定段的中央孔内，并将夹紧弹簧固定在固定段上。基于不同的材料，其中，夹紧弹簧用一种薄的弹簧钢材料，而框架件通常用较厚并能容易变形的钢板成形，然而提供那种从框架件的板材加上中央榫舌的方案。
作为替代方式或除中央榫舌外附加地，夹紧弹簧的支承边可以与框架件的固定段熔焊、钎焊、铆接、夹紧、挤压、粘结或螺钉连接。可以设想支承边固定在框架件固定段上的其他可能性，此时通常必须考虑框架件与夹紧弹簧不同的材料。
支承边在这里可以设置在固定段面朝接触轨方向的那一侧，所以支承边在内而框架件在外。由此有助于得到一种自支承结构。但也可以设想，支承边在固定段与按触轨对置的那一侧搁置在固定段上。还有可能，固定段自由端叉开，为的是能将支承边安置在固定段的两个分叉之间。
按优选的实施形式，接触轨搁置在框架件的底段上。由此，框架件不仅构成夹紧弹簧支承边的，而且也构成接触轨的固定装置，从而使夹紧弹簧的夹紧力经由插入的电导线作用在接触轨上，并由位于其下方的底段吸收。
通过利用框架件底段作为接触轨的支座，除接触轨之外底段也可以附加地有助于输送电流和冷却。即使对框架件的电导率不是主要要求，但框架件有导电能力允许使用横截面较小的接触轨。通常用电解铜构成的接触轨，比简单的钢以及尤其比弹簧钢有高得多的电导率。在用钢构成框架件时，即使电导率约为接触轨的10至20％，但基于按比例有大的横截面和比较大的表面，仍导致足够的电流传输和降温，从而可以将接触轨设计为横截面较小。将接触轨搁置在框架件的底段上还有一个优点是，有更高的短路安全性，因为与接触轨相比，框架件提供能传导的材料大得多的质量。
特别有利的是，接触轨有凹穴，用于承接并向夹紧位置导引电导线。这些凹穴优选地沿导线插入方向看设置在夹紧位置前，以及用于更好地向夹紧位置导引电导线，并从那里进入被框架件围绕的导线插入腔内。
按一种优选的实施形式，接触轨不只是简单地搁置在底段上，而是固定在底段上。由此获得一个由不同材料构成的框架件和接触轨组件。
为了打开由夹紧弹簧与接触轨形成的夹紧位置，夹边优选地有至少一个设置在夹边的边缘区侧面的操纵搭板。它可以借助操作工具，借助装入绝缘材料外壳内可回转地支承的操纵杠杆，或借助可直线移动的操作按钮施加操纵力。由此为了打开夹紧位置，夹边离开接触轨运动。
此外还通过一种接线夹达到所述目的，它包括绝缘材料外壳，在此绝缘材料外壳内装入上述弹簧力夹子。
附图说明
下面借助附图详细说明本发明。其中：
图1表示弹簧力夹子的侧视图；
图2表示图1所示弹簧力夹子的侧向剖视图；
图3表示图1和2所示弹簧力夹子的透视图；
图4表示图1至3所示接线夹的侧向剖视图，它包括安装在绝缘材料外壳内的弹簧力夹子，其中操纵杠杆已打开；以及
图5表示图1至3所示接线夹的侧向剖视图，它包括安装在绝缘材料外壳内的弹簧力夹子，其中操纵杠杆已闭合。
具体实施方式
由图1可见弹簧力夹子1的侧视图，它由三个部分构成。弹簧力夹子1有一个弹簧钢板制的夹紧弹簧2。弹簧钢是一种高强度的钢，也就是说，与例如结构钢相比，显著提高弹性极限。弹簧钢的屈服极限与拉伸强度之比通常大于85％。例如用铬镍钢，亦即用含铬和镍的合金元素制造夹紧弹簧。夹紧弹簧2基本上成形为U形，以及包括支承边3，与之连接的弹性弓4和与弹性弓4连接的夹边5。夹边5通过夹紧弹簧2的力，尤其通过弹性弓4加载，离开支承边3朝接触轨6的方向加压。接触轨6是弹簧力夹子1的第二个部分。它通常用电解铜构成以及优选地镀锡。由此保证在低传输电阻的情况下良好的电导率。
此外，弹簧力夹子1有设计为独立于夹紧弹簧2和接触轨6的零件的框架件7。它例如由钢板制成。这种板材应当有尽可能高的刚度，以及与夹紧弹簧2不同，应当有尽可能低的弹性。框架件7优选地用一种所谓的基本钢(Grundstahl)制成，这种钢的合金元素含量低和只部分热处理。但也可以考虑，框架件7用工具钢之类，或在有些情况下也用纤维复合材料之类制成。无论如何应当有尽可能高的抗弯刚度，从而即使在夹紧电导线和由此造成的弹簧力加压时，框架件7也不会扩张。
框架件7优选地可以用一种比夹紧弹簧2厚的材料构成，以及与夹紧弹簧2的厚度无关。由此，可以在不增加成本的同时，与利用弹簧钢相比实现更高的强度。因为抗弯强度与材料厚度不是线性关系，所以单独的框架件7带来置换的自由度，与夹紧弹簧2在弹簧特性方面的设计无关，以及与接触轨6在电流传输特性方面的设计无关。
框架件7有延伸到支承边3延伸方向加长段内的固定段8，夹紧弹簧2的支承边3固定在固定段8上。弯曲段9与固定段8连接，它们例如通过两次弯曲或折拐，向下朝接触轨8平面的方向弯折。底段10与弯曲段9连接。底段10将其自由端与接触轨6在下面啮合，以此方式将接触轨6搁置在底段10上。在这里，接触轨6还固定在底段10上，为此将接触轨6悬挂在底段10的自由端上，与之熔焊、钎焊、铆接或螺钉连接。
此外，在夹紧弹簧2夹边5在侧面的区域内，从夹边5伸出操纵搭板11。于是操纵搭板11可以借助操作工具，例如改锥，或优选地借助在绝缘材料外壳内可回转或可直线移动的操作件加载，使夹边5克服夹紧弹簧2的弹簧力朝支承边3的方向移动。由此，打开在夹边5自由端的夹棱12与在接触轨6上的触棱13之间用于夹紧电导线的夹紧位置，从而可以从弹簧力夹子1取出被夹紧的电导线。
要夹紧的电导线的插入方向，不仅通过在接线夹围绕弹簧力夹子1的绝缘材料外壳内的导线插孔确定，而且还由夹紧位置和与之连接的彼此成角度倾斜的夹边5与接触轨确定。因此，导线插孔大体相应于接触轨6可以在侧视图中看到的宽度方向，或相应于在打开夹紧位置，夹边5与支承边毗邻时，夹边5朝夹紧弹簧2夹棱12方向的延伸方向。
可以清楚看出，底段10从其自由端朝弯曲段9的方向大体沿导线插入方向L延伸。在这里，导线插入方向L与底段10延伸方向是否有准确的角向位置并不重要。重要的是，底段10不明显地横向于导线插入方向竖立。
在弯曲段9内，框架件7从底段的平面出发，横向于导线插入方向L向上弯曲到支承边3的平面内，弯曲段9因而基本上横向于导线插入方向L竖立，以及在端部通过弯曲段9，构成一个沿导线插入方向L看，在处于通过夹紧弹簧2的夹棱12与接触轨6的触棱13形成的夹紧位置后方的、导线接纳腔14的边界。固定段8与弯曲段9连接，它反向于导线插入方向L朝其自由端方向延伸。显然，固定段8和底段10从弯曲段9出发，反向于导线插入方向，朝其各自的自由端延伸，由此与弯曲段9一起形成横截面U形的框架件7。
固定段8的自由端区16，与固定段8连接在弯曲段9上的第一部分15连接。所述自由端区16通过弯曲从固定段8第一部分15的平面错移。支承边3的自由端贴靠在固定段8自由端16面朝底段10的内侧上。通过平面的错移，使支承边3现在和固定段8与弯曲段9连接的第一部分15基本上处于同一个平面内。
由图2可见图1所示弹簧力夹子1的侧向剖视图。通过图1中已说明的设计可清楚得知，固定段8的自由端16有冲压的中央榫舌17。此中央榫舌17例如构成一个圆形轴头，它从固定段8自由端16面朝底段10的内壁朝底段10的方向突出。在这里，中央榫舌17插入在夹紧弹簧2支承边3自由端内的一个与中央榫舌17对应的中央孔18中。由此将支承边3固定在固定段8上。
此外还可以看出，接触轨沿导线插入方向L看，在壁前，在用于承接和导引电导线的凹穴19上侧的区域内，有通过夹棱12和触棱13形成的夹紧位置。
由图3可见图1和2所示弹簧力夹子1的透视图。在这里可以清楚看出，并列的三个夹紧弹簧2排列成行并通过空隙Z彼此间隔地排列成行。可以看到一个公共的接触轨6用于这三个夹紧弹簧2，它沿夹紧弹簧2的排列方向以及横向于导线插入方向L延伸。
用于所有三个夹紧弹簧2的框架件7由一个薄板件整体成形。在这里设支承板20，接触轨6搁置在此支承板20上，以及它同样横向于导线插入方向以及沿夹紧弹簧2的排列方向延伸。从公共的支承板20出发，针对每个夹紧弹簧2伸出一个沿导线插入方向L延伸的底段10。然后按上面已说明的方式在底段10上分别连接一个弯曲段9，它相对于各自的底段10有一定距离地过渡到固定段8内。
通过为每个夹紧弹簧2分别制备单独的底段10、弯曲段9和固定段8，达到使这些区段通过空隙Z彼此间隔。此时空隙Z可利用于容纳操纵件的一些部分。
但也可以设想另一种情况，亦即为多个夹紧弹簧2仅设置一个公共的底段10、弯曲段9和固定段8。
由图4可见通过接线夹21的侧向剖视图，它有绝缘材料外壳22，其中装入上面已说明的弹簧力夹子1。可以清楚看出，绝缘材料外壳22在前侧有弹簧力夹子1和导线插孔23，它在主延伸方向内规定要夹紧的电导线的插入方向L。
可以看出，每个弹簧力夹子1的操纵杠杆24分别可回转地支承在绝缘材料外壳22内。操纵杠杆24插入绝缘材料外壳22内的区段，在这里优选地位于弹簧力夹子的侧旁，由此通过操纵轮廓25给各配属的夹紧弹簧2夹边5上的操纵搭板11加载。在图示的操纵杠杆24的打开位置，夹边5的夹棱12离开接触轨6向上朝支承边方向移动，以此方式打开通过夹棱12和触棱13形成的夹紧位置。因此电导线能方便地插入接线夹21内或取出被夹紧的电导线。
显然，沿导线插入方向L延伸的框架件7，在夹紧位置后方，构成导线接纳腔14向上、向下和向后的边界。由此保证可靠导引插入的电导线即使已剥除绝缘层的端部。与此同时，通过框架件7促使夹紧弹簧2相对于接触轨2位置稳定地固定，从而使弹簧力夹子1构成一种自支承式结构，在这种情况下，在绝缘材料外壳上作用尽可能小的力。此时操纵杠杆24将其回转支座24a支承在框架件7的底段10上。
此外还可以看出，绝缘材料外壳22设计为由两部分组成，以及包括夹子外壳部分29和与之互锁的盖27。因此，弹簧力夹子1和操纵杠杆24首先装入夹子外壳部分28中，然后通过将盖27锁止在夹子外壳部分28上封闭绝缘材料外壳22。
由图5可见图4所示接线夹21处于关闭位置。其中，通过在夹紧弹簧2夹边5上的夹棱12以及通过接触轨6的触棱13形成的夹紧位置闭合。在图示没有夹入电导线的状态下，夹棱12与触棱13相互毗邻。
在这里，夹边5在夹紧弹簧2弹簧力作用下朝接触轨6的方向加压。此时操纵杠杆24的操纵段25不再作用在夹边5的操纵搭板11上，所以夹边5从现在起可以不受操纵杠杆24的影响，利用夹紧弹簧2的弹簧力运动。
可以清楚看出，弹簧力夹子1在这里是自支承的。夹紧弹簧2施加一个朝接触轨6方向的夹紧力，它通过接触轨6的搁置传输给框架件7的底段10。夹紧弹簧2的反向固定力从支承边3传给固定段8。因此通过框架件7刚性比较强的设计形式，使互相相反的力通过框架件7平衡，从而防止在绝缘材料外壳22上作用大的力。
Claims (10)
1.一种用于夹紧电导线的弹簧力夹子(1)，它包括夹紧弹簧(2)和接触轨(6)，其中，夹紧弹簧(2)有支承边(3)，与支承边(3)连接的弹性弓(4)和与弹性弓(4)连接的夹边(5)，以及，夹边(5)有夹棱(12)，以与相邻的接触轨(6)一起形成夹紧位置，用于要夹紧的导线，在这里，弹簧力夹子(1)还包括框架件(7)，该框形件设计为独立于夹紧弹簧(2)和接触轨(6)的零件，以及有底段(10)，与底段(10)连接的弯曲段(9)和与弯曲段(9)连接并与底段(10)相隔一定距离的固定段(8)，其中，夹紧弹簧(2)的支承边(3)固定在固定段(8)上，其特征为：固定段(8)延伸到支承边(3)延伸方向的加长段内，弯曲段(9)沿要夹紧的导线的插入方向(L)，在夹紧位置的后方，构成用于接纳电导线自由端的导线接纳腔(14)的边界，以及底段(10)从弯曲段(9)朝底段(10)的自由端方向，与要夹紧的导线的插入方向(L)反向延伸。
2.按照权利要求1所述的弹簧力夹子(1)，其特征为，夹紧弹簧(2)的支承边(3)，通过熔焊、钎焊、铆接、夹紧、挤压、粘结或螺钉连接，固定在框架件(7)的固定段(8)上。
3.按照权利要求1或2所述的弹簧力夹子(1)，其特征为，框架件(7)的固定段(8)有突出的中央榫舌(17)，它插入夹紧弹簧(2)支承边(3)的中央孔(18)内，并将夹紧弹簧(2)固定在固定段(8)上。
4.按照权利要求3所述的弹簧力夹子(1)，其特征为，中央榫舌(17)设计为从框架件(7)的板材冲压成形。
5.按照上述权利要求之一所述的弹簧力夹子(1)，其特征为，夹紧弹簧(2)的支承边(3)有伸出的中央榫舌，它插入框架件(7)固定段(8)的中央孔内，并将夹紧弹簧(2)固定在固定段(8)上。
6.按照上述权利要求之一所述的弹簧夹触头(1)，其特征为，接触轨(6)搁置在底段(10)上。
7.按照上述权利要求之一所述的弹簧力夹子(1)，其特征为，接触轨(6)有凹穴(19)，用于承接并向夹紧位置导引电导线。
8.按照上述权利要求之一所述的弹簧力夹子(1)，其特征为，接触轨(6)固定在底段(10)上。
9.按照上述权利要求之一所述的弹簧力夹子(1)，其特征为，夹边(5)有至少一个设置在夹边(5)边缘区侧面的操纵搭板(11)。
10.一种接线夹(21)，它包括绝缘材料外壳(22)，其特征在于在绝缘材料外壳(22)内的按照上述权利要求之一所述的弹簧力夹子(1)。
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