CN109314322A - 绝缘位移连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种绝缘位移连接器(1)，包括：两个切削及连接刀片(2、3)，所述两个切削及连接刀片(2、3)各自设置有供线缆(W)居中和插入的区段(21、31)和从供居中和插入的区段(21、31)延伸的切削刃(22、32)；基部(4)；以及臂部(5、6)，臂部(5、6)用于将每个刀片(2、3)连结至基部(4)；其中，切削刃(22、32)沿着刃(22、32)的整个延伸部倾斜使得切削刃(22、32)交叉，并且其中，切削及连接刀片(2、3)在刀片(2、3)的与连结至区段(21、31)的端部相反的端部处不连结在一起而是在臂部(5、6)处连结，使得刀片(2、3)可以沿横向方向Y彼此分开。

Description

绝缘位移连接器
技术领域
本发明落入绝缘位移连接器的领域内，并且更具体地落入由切削的或者冲压和弯曲的金属片材构成的那些绝缘位移连接器的领域内，其中，所述位移和连接是通过在两个刀片之间插入线缆来完成的。
背景技术
已知下述类型的缩写为IDC的绝缘位移连接器：该类型的绝缘位移连接器包括：两个切削及连接刀片，每个切削及连接刀片设置有用于供线缆居中和插入的区段；以及切削刃，该切削刃从供居中和插入的区段延伸。
刀片是这些连接器的基本部件。刀片以如下方式使用。首先，将线缆按压在刀片的供居中和插入的区段上，供居中和插入的各区段间限定了凹形容置部，在凹形容置部的底部存在由刀片的初始区段之间的间隔限定的开口。然后，手动地或借助于属于连接器的补充部件——比如具有多个连接的壳体——的压力杆来对布置成具有与刀片的平面垂直的线缆芯纵向轴线的线缆进行按压，使得刀片在线缆套管中顺序地进行切削，最后，在线缆的金属芯的最终发生塑性变形的情形下形成接触。由于这种操作，因此在连接器与线缆芯之间形成了电接触。
这些连接器包括：支承基部，该支承基部将通常是旨在与另一导体形成接触以便传导电流的部分；以及臂部，所述臂部将每个刀片连结至基部。该基部通常容置导引件，该导引件将线缆导引至线缆的正确插入位置并导引至刀片以及线缆的压力杆前部。
存在这些类型的连接器的许多示例，在所述许多示例中，下述示例由于其与本发明的特征类似的特征而值得注意：US6431903、US2012178315、JP2014212094、JP2014203568、WO10029392、US2011117769、JP2003045510、US2013323988、US6142817、US5997336、US4773875、CN103825123。
在这些连接器中，并且当不存在由于线缆的存在而引起的应力或变形时，刀片的刃是平行的。刀片的布置通常使刀片彼此相向，并且在刀片的下部处连结，使得刀片至少对于刀片在容纳刀片的平面中的旋转而言几乎是刚性的。这一条件以及线缆的直径大于刀片之间的间隔的事实使得力不是恒定的，并且线缆锁定的深度和由刀片施加的力都不能被正确控制，这就是为什么容易发生撕裂或者锁定力不足并且难以抵抗线缆上的张力的原因。
DE202014106002、US2011076898或US5685733例如提出了通过可以使所述刀片能够在靠近供居中和插入的区段的点上枢转——具体地通过冲出片材从而使刀片悬挂于前述供居中和插入的区段的下端——来保证刀片的力的控制。由此形成的结构很弱，并且此外，由刀片施加的力根据插入方向而减小，这就是为什么除非线缆被插入至末端否则锁定不稳定的原因。因此，这些解决方案不能提供对线缆的稳定位置的控制。
US5911593和JP59186967U描述了下述连接器：在所述连接器中，刀片之间的距离沿线缆的插入方向而减小，而刀片在刀片的下部处连结，这就是为什么通过增加刀片之间的插入深度，切削力大大增加并且实际上可能会切断线缆或削弱线缆的原因。
在US6036527中，刀片在刀片的下部处不连结，至少在刃的高度处不连接，而是刀片的旋转中心与刀片的下端稍微分开。然而，这种设计意味着随着深度的增加，线缆上的力增大。
FR2819348 A1公开了一种绝缘位移连接器，该绝缘位移连接器包括两个切削及连接刀片，使得在没有由在刀片之间插入线缆而引起的力的情况下，切削刃相对于插入方向且在刃的整个延伸部上倾斜，并且切削及连接刀片在刀片的与连结至供居中和插入的区段的端部相反的端部处不连结在一起，而是连结至连结臂部，使得刀片可以沿着切削刃的整个延伸部沿横向方向彼此分开。
发明内容
为了解决现有技术的缺点，本发明提出了一种绝缘位移连接器，包括：
-两个切削及连接刀片，每个切削及连接刀片设置有：
供线缆居中和插入的区段；以及
切削刃，该切削刃从供线缆居中和插入的区段延伸，
-基部；以及
-臂部，该臂部用于将每个刀片连结至基部；
从而限定了：
-插入方向，该插入方向位于刀片之间；
-横向方向，该横向方向垂直于插入方向并且从一个刀片至另一刀片；
-正面方向，该正面方向垂直于插入方向和横向方向，并且该正面方向与在线缆被正确地插入刀片之间时线缆的轴线相对应。
根据本发明，已知所述特征，在没有由在刀片之间插入线缆而引起的应力的情况下，切削刃相对于插入方向且在刃的整个延伸部上倾斜，切削刃的在由插入方向和横向方向限定的平面上的投影在切削刃的中间点处交叉，并且切削及连接刀片在刀片的与连结至供居中和插入的区段的端部相反的端部处不连结在一起而是连结至连结臂部，使得刀片可以沿着切削刃的整个延伸部沿横向方向彼此分开。
该结构为现有技术的缺点提供了解决方案。通过将臂部沿着臂部的整个延伸部分开，并且通过刃交叉的布置，可以容易地获得力和深度的期望关系，这意味着实现了对沿着切削刃的延伸部的切削力的控制。
特别地，被认为最接近现有技术的FR 2819348A1中公开的内容涉及较大范围的可接受直径。在现有技术的文献中，并且特别在FR 2819348A1中，刀片彼此相向。然而，并且如发明人已经发现的，没有必要将刀片布置在同一平面内以用于实现IDC的最佳操作，而是这些刀片可以以所要求保护的那样限定交叉点的方式布置在不同平面中。以这种方式，可以具有针对更大范围的直径的有效IDC。
在一些实施方式中，连接器是冲压和弯曲的金属片材。
在一些实施方式中，基部和臂部共同限定出U形区段，换句话说，该区段呈具有在底部处连结的两个端部的形式，使得该区段形成从上方可进入的腔。在这种情况下，U形的底部是基部，刀片在臂部的侧向边缘的上部处连结至每个臂部并且与臂部垂直，使得在基部、臂部、以及刀片的下刀刃之间限定了用于接纳线缆的容积。
该结构提供了一种臂部、基部以及刀片的相对布置，该布置通过臂部的弹性变形实现了刀片的运动，刀片的运动允许刀片在切削刃的整个长度上分开，并且因此正确地适应线缆的直径。
在一些实施方式中，供居中和插入的区段具有圆弧形轮廓。
在一些实施方式中，刀片和基部形成包括在70°至80°之间的角度。
在一些实施方式中，基部是弯曲成U形的片材的一区段，臂部是U形的腿部的延伸部，使得臂部位于平行平面上，刀片是臂部的延伸部，基部位于下述部分上：该部分同刀片的与连结至供居中和插入的区段的端部相反的端部相反。
在一些实施方式中，臂部按照在与供线缆居中和插入的区段邻接的内边缘上呈圆弧形式的轮廓而被切削成片材，使得限定了供线缆插入的开口。
在一些实施方式中，连接器由封闭的金属带材构成，呈管状区段的形式，并且由基部、臂部和刀片构成。优选地，连接器的上述区段由基部构成，该基部借助于两个弯曲区段铰接至臂部，臂部的另外两个端部由半圆形区段构成，所述半圆形区段与终止于刀片处的两个弯曲区段相接。
附图说明
作为对描述的补充，并且出于有助于使本发明的特征能够被更容易地理解的目的，根据本发明的实际实施方式，所述描述附有构成本发明的一体部分的一组附图，所述附图通过说明而非限制的方式表示下述内容：
图1至图4分别是根据第一实施方式的连接器的正视图、侧视图、平面图、以及立体图；
图4至图7分别是根据第二实施方式的连接器的正视图、立体图、以及平面图；
图8至图10分别是根据第三实施方式的连接器的正视图、平面图、以及立体图；
图11和图12示出了在第一实施方式的情况下的线缆连接过程的最初时刻和最后时刻。
具体实施方式
如附图中所示，本发明涉及绝缘位移连接器1，该绝缘位移连接器1包括：
-两个切削及连接刀片2、3，所述两个切削及连接刀片2、3中的每一者设置有：
供线缆W居中和插入的区段21、31；以及
切削刃22、32，切削刃22、32延伸至供居中和插入的区段21、31；
-基部4；以及
-臂部5、6，臂部5、6用于将每个刀片2、3连结至基部4。
在所有示出的实施方式中，连接器包括本体，该本体通过切削/冲压金属片材而获得，可以对金属片材施加附加的平整和磨锐阶段，以便使切削刃变锋利。连接器的层流性质为臂部提供了弹性，使得当线缆被插入刀片之间时刀片可以被分开。对于非常小的IDC比如粗细小于0.3mm的线缆的IDC而言，不必减小刀片的区段。
如图1和图5中所示，所提到的部件的存在使得我们能够限定将对叙述连接器特征有用的下述参照：
-插入方向X，插入方向X位于刀片2与刀片3之间，在根据本发明的不同实施方式中，如果正确地完成，则铠装线缆在线缆的期望完成切削及连接的高度处布置在供居中和插入的区段中。因此，插入方向是刀片2、3对称所相对于的方向，并且插入方向是从供居中和插入的区段至切削及接触刃的方向；
-横向方向Y，横向方向Y垂直于插入方向并且从一个刀片2至另一刀片3；
-正面方向Z，正面方向Z垂直于插入方向X和横向方向Y，并且正面方向Z与在线缆W被正确地插入刀片2与刀片3之间时的线缆W的轴线相对应。
图1至图10示出了在没有被插入的线缆的情况下处于平衡状态的本发明的不同实施方式。在没有线缆的情况下的构型与具有插入的线缆的构型不同，这就是为什么在没有由在刀片2与刀片3之间插入线缆而引起的应力的情况下描述和要求保护本发明的原因。
在这些条件下，并且如在图1、图5或图8中可以清楚地看到的那样，切削刃22、32沿着刃22、32的整个延伸部相对于插入方向X倾斜。
倾斜并非只是任何倾斜，而是其中切削刃22、32在由插入方向X和横向方向Y限定的平面上的投影在切削刃22、32的中间点处交叉的倾斜。换句话说，尽管在一些实施方式中，切削刃22、32在没有线缆的情况下可能实际上是交叉的，比如在图10中，但是根据本发明当从正面观察连接器时这些刃以更普通的方式交叉。在实践中，考虑到刃之间的能够切削线缆套管所需的最小间隔，可以认为刃如通过剪刀发生的那样进行真正地切削。
为了完全限定本发明，该特征通过下述事实来补充：如在已知连接器中出现的那样，切削及连接刀片2、3在刀片2、3的与连结至区段21、31的端部相反的端部处彼此不连结，而是连结至连结臂部5、6，从而使得刀片2、3可以沿着切削刃22、32的整个延伸部沿横向方向Y而彼此分开。
理论上，如果在任何一对刀片中，即使该对刀片在刀片的下部处连结，也存在间隔，这是因为所有材料都具有一定的弹性，根据本发明，间隔具有平移的分量，这意味着允许刀片分开，并且在没有互补的止动部件的情况下，并且如在附图中可以看到的那样，在本发明的任何实施方式中，继续将导体推动超过下端(考虑附图中的下部)将会导致线缆被释放。
考虑第一实施方式，可以看到，在本发明的连接器1中插入线缆W具有下述效果：随着线缆被插入，插入的深度增加，并且随着线缆被降低，杆臂部减小。如果刀片2、3是平行的，则力将随着线缆移动远离臂部5、6的旋转轴线而减小。
该距离在本发明的三个实施方式中产生，并且在第三实施方式中，尽管区段是恒定的，但是臂部的刚度将在线缆到达刀片的出口端(刀片的出口端是与入口端相反的端部，入口端与供线缆W居中和插入的区段邻接)时减小。
然而，通过具有如所要求保护的刀片，当线缆被插入时，线缆导致刀片的更大间隔，从而对相对于弹性铰接臂部的旋转轴线的距离进行补偿。这种效果通过设置具有倾斜度的刃来实现，但是通过使刃(根据刃的投影)相互交错并重叠，(由于相对于旋转轴线的距离)可以实现减小压力的效果，并且(由于刃的坡度)可以对压力增大进行补偿。
本领域技术人员将通过对臂部的旋转轴线的布置以及刀片的坡度和刀片在入口高度处的间隔进行调整来实现期望压力的进程，所述臂部的旋转轴线必须从不靠近出口切削区域(如在现有技术的大多数连接器中所发生的那样)。值得注意的是，最后的这两个参数确定了切削刃的交叉点，该交叉点在示出的实施方式中位于刃的中间。
换而言之，连接器1具有相互交错的刀片2、3，从而在刀片之间的距离从入口至线缆被咬合的点(该点位于图12中的深度(h)处)逐步减小时产生三角形空间。优点是，在进口处的切削力减小，但是随着线缆前进或深入，有足够的力到达任何线缆芯。在最接近的现有技术中，刀片2、3具有更大或更小的恒定距离，并且在入口处形成凹部使得入口力较小而该路径的剩余部分的力是恒定的并且不总是允许到达芯(明显地取决于芯的尺寸)，这是由本发明解决的技术问题。
本发明的连接器设计成整合在塑料壳体中，该塑料壳体设置有互补元件比如至其他导体元件的连接件、用于线缆(W)的入口、以及尤其是压力元件或杆P，该压力元件或杆P允许线缆被按压成使线缆插入刀片2与刀片3之间，并且压力元件或杆P还用作针对已经在连接位置中被剥离并连接至刀片的线缆而言的稳定锁定，如图12中所示。
因此，线缆通过杆P从上方被锁定，并且通过由于刀片的倾斜而产生的更大压力从下方被锁定。在下部上的锁定还可以借助于连接器外部的面向臂部5、6的侧向止动件来保证。在任何情况下，已经示出的是，由刀片2、3的坡度提供的锁定提供了线缆对沿方向Z的牵引力的更好响应。
如图1至图4中所示，根据第一实施方式，基部4与臂部5、6共同限定出一区段。在这种情况下，U形的底部是基部4，并且刀片2、3在臂部5、6的侧向边缘的上部处连结至每个臂部5、6并且垂直于臂部5、6，使得在基部4、臂部5、6、以及刀片2、3的下刀刃之间限定了用于接纳线缆W的容积V，如图11中所见。
如在图1和图11中可以看到的，供居中和插入的区段21、31具有圆弧形轮廓，该圆弧形轮廓将根据待插入的线缆来设计。
如在图2中可以看到的，刀片2、3与方向X形成包括在70°至80°之间的角度。连接器的该实施方式可以设计有两对刀片。该双重版本将包括根据竖向轴线在图2中的视图的右侧形成图2中的视图的镜像使得基部4将是公共的。因此，刀片将具有倒角。
图11和图12示出了插入及切削过程。如在图11中可以看到的，首先，线缆W被支承，这意味着套管W2的外表面被支承在供居中和插入的区段21、31上。然后，线缆借助于杆P而被按压并插入至深度(h)，直到刀片2、3开始与线缆的芯W1相接触为止，从而建立了电接触。
根据图5至图7中所示的第二实施方式，基部是弯曲成U形的片材的一区段，并且臂部5、6是U形的腿部的延伸部，使得臂部位于平行平面上。
在这种情况下，刀片2、3是臂部5、6的延伸部，并且基部位于下述部分上：该部分同刀片2、3的与连结至供居中和插入的区段21、31的端部相反的端部相反。
在该实施方式中，臂部5、6按照在与供线缆W居中和插入的区段21、31邻接的内边缘上呈圆弧形式的轮廓51、61而被切削，使得限定了供线缆W插入的开口A。
图8至图10中所示的第三实施方式由封闭的金属带材构成，呈管状区段的形式，并且由基部4、臂部5、6和刀片2、3构成。在这种情况下，图9中可以看到的区段由基部4构成，基部4借助于两个弯曲区段41、42铰接至臂部5、6，臂部5、6的另外两个端部由半圆形区段52、62构成，半圆形区段52、62与终止于刀片2、3处的两个弯曲区段53、63相接。
在第一实施方式和第二实施方式中，考虑图1和图5，臂部的旋转轴线位于刀片下方，这意味着臂部的旋转轴线在供居中和插入的区段21、31之后但在与线缆的切削方向相反的端部上。实际上，在这些情况下，刀片在两个轴线上枢转，所述两个轴线将位于基部4的高度处并且将是与所表示的轴线垂直的轴线，即，指的是在图1和图5的方向Z上的轴线。换句话说，在这些实施方式中，刀片2、3的运动是沿相反方向的旋转，但是由于轴线相距足够远，因此效果是刀片之间的平移，这意味着刀片相对于彼此移动。
接下来，在图8至图10中的实施方式中，考虑图9，臂部的旋转轴线具有在刀片2与刀片3之间基本上平移的运动，臂部的旋转轴线可以被认为位于拐角41、42附近并且垂直于所表示的平面。
在本文中，不应当将词语“包括(comprises)”及其变型比如“包括(comprising)”理解成具有排他含义，即，词语“包括(comprises)”及其变型比如“包括(comprising)并不排除所描述的内容包括其他元件、步骤等的可能性。
此外，本发明不限于本文中所描述的具体实施方式，而是还包括本领域技术人员在可以从权利要求中推断出的范围内可以做出的变型(例如，关于对材料、尺寸、部件、设计等的选择)。

Claims (9)

1.一种绝缘位移连接器(1)，包括：
-两个切削及连接刀片(2、3)，每个切削及连接刀片设置有：
供线缆(W)居中和插入的区段(21、31)；以及
切削刃(22、32)，所述切削刃(22、32)从供所述线缆(W)居中和插入的所述区段(21、31)延伸，
-基部(4)；以及
-臂部(5、6)，所述臂部(5、6)用于将每个刀片(2、3)连结至所述基部(4)，从而限定了：
-插入方向(X)，所述插入方向(X)位于所述刀片(2、3)之间；
-横向方向(Y)，所述横向方向(Y)垂直于所述插入方向并且从一个刀片(2)至另一刀片(3)；
-正面方向(Z)，所述正面方向(Z)垂直于所述插入方向(X)和所述横向方向(Y)，
其特征在于，在没有由在所述刀片(2、3)之间插入所述线缆而引起的应力的情况下，所述切削刃(22、32)相对于所述插入方向(X)且在所述刃(22、32)的整个延伸部上倾斜，所述切削刃(22、32)在由所述插入方向(X)和所述横向方向(Y)限定的平面上的投影在所述切削刃(22、32)的中间点处交叉，并且所述切削及连接刀片(2、3)在所述刀片(2、3)的与连结至供居中和插入的所述区段(21、31)的端部相反的端部处不连结在一起而是连结至所述连结臂部(5、6)，使得所述刀片(2、3)能够沿着所述切削刃(22、32)的所述整个延伸部沿所述横向方向(Y)彼此分开。
2.根据权利要求1所述的连接器，所述连接器是冲压和弯曲的金属片材。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的连接器，其中，所述基部(4)和所述臂部(5、6)共同限定出U形区段，其中，U形的底部是所述基部(4)，所述刀片(2、3)在所述臂部(5、6)的侧向边缘的上部处连结至所述臂部(5、6)并且垂直于所述臂部(5、6)，使得在所述基部(4)、所述臂部(5、6)以及所述刀片(2、3)的下刀刃之间限定了用于接纳线缆(W)的容积(V)。
4.根据权利要求3所述的连接器，其中，供居中和插入的所述区段(21、31)具有圆弧形轮廓。
5.根据权利要求3或4所述的连接器，其中，所述刀片(2、3)和所述基部(4)形成包括在70°至80°之间的角度。
6.根据权利要求1或2所述的连接器，其中，所述基部是弯曲成U形的片材的一区段，所述臂部(5、6)是U形的腿部的延伸部，使得所述臂部(5、6)位于平行平面上，所述刀片(2、3)是所述臂部(5、6)的延伸部，所述基部位于同所述刀片(2、3)的与连结至供居中和插入的所述区段(21、31)的端部相反的端部相反的部分上。
7.根据权利要求6所述的连接器，其中，所述臂部(5、6)按照在与供线缆(W)居中和插入的所述区段(21、31)邻接的内边缘上呈圆弧形式的轮廓(51、61)而被切削，使得限定了供线缆(W)插入的开口(A)。
8.根据权利要求1或2所述的连接器，所述连接器由封闭的金属带材构成，呈管状区段的形式，并且由所述基部(4)、所述臂部(5、6)和所述刀片(2、3)构成。
9.根据权利要求8所述的连接器，所述连接器的所述区段由所述基部(4)构成，所述基部(4)借助于两个弯曲区段(41、42)铰接至所述臂部(5、6)，所述臂部(5、6)的另外两个端部由两个半圆形区段(52、62)构成，所述两个半圆形区段(52、62)与终止于所述刀片(2、3)处的两个弯曲区段(53、63)相接。
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