CN109478730B - 用于电导体的连接装置的致动器 - Google Patents
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Abstract
本发明的任务在于，设计一种在安装状态中也可以现场拆卸的连接装置(4)，也就是说，即使当绝缘体(4)已经安装到附件壳体中时，应该也能借助于简单的工具(7)手动脱开电导体(6、61)。为此，提出了一种致动器(1)，其具有接合斜面(11)以及随后的接合边缘(12)和接合台阶(13)，由此在唯一的杠杆运动中利用平头螺丝刀(7)实现了从电缆连接侧(41)把致动器(1)从绝缘体(5)撬出。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电导体的连接装置的致动器，用于允许在非致动状态中把电导体插入绝缘体中，以及用于在致动状态中把所述电导体固定在电连接触头上并与所述电导体电接触，具有：用于将所述致动器从所述非致动状态转入所述致动状态的部件，以及用于使所述致动器从所述致动状态转入所述非致动状态的部件。
背景技术
需要这种致动器将连接装置内的电导体，特别是绞合线导体与电连接触头，例如引脚触头或导条等可逆地电气和机械接触并且必要时再次解除这种接触。
在现有技术中已知了用于电导体，特别是绞合线导体的多个连接装置。
文献EP 1 742 299 A2描述了一种用于绞合线导体的连接装置。在此，在绝缘体中为每个绞合线设置了具有可移动的滑板元件的腔室。滑板元件和夹紧套筒一起连同插入的绞合线导体被推动到引脚触头的连接区域上。绞合线在此夹紧在引脚触头的夹紧凸肩和夹紧套筒之间并和引脚触头导电地连接。滑板元件在其电缆连接区域中具有侧向倾斜的、V形的凹部，在插入状态下相应的平的工具部件，例如螺丝刀可插入该凹部中，以便把插入的滑板元件再次从绝缘体撬出。对插入的工具来说，在每个腔室中在壳体壁面的内侧上设置了斜面。因为通过侧向接合在绝缘体上的工具进行所述脱开，所以当绝缘体安装到插接连接器的附件壳体中时，通常不发生所述脱开。
文献DE 20 2010 010 620 U1提出了一种包括笼式张力弹簧的布置，通过该笼式张力弹簧能够容易地把导体连接到弹簧接触元件和从弹簧接触元件脱开。导体可以在不使用辅助工具或工具的情况下以及在没有大的力消耗的情况下连接到插接连接器和从插接连接器脱开。
文献DE 20 2014 010 621 U1建议了，在致动部件上布置了类似于圆珠笔机构的弹性的推-推机构，致动部件借助于该推-推机构能在第一终位置和第二终位置之间线性移动。
文献DE 10 2014 115 009 B3公开了一种插接连接器，包括绝缘体、容纳在绝缘体中的至少一个电触头以及用于电触头的致动机构，该致动机构由第一致动销和第二致动销组成。电触头具有弹簧接触元件，用于接触电导体或电缆，该弹簧接触元件由第一致动销打开和闭合。第二致动销设置用于打开弹簧接触元件。因此，不需要工具或其他辅助装置来闭合或打开弹簧接触元件。
在该现有技术中，当这种绝缘体安装在具有预定尺寸的套管-或附件壳体中时，由于相应的结构形式的尺寸可能产生缺点。为此，绝缘体的尺寸必须符合预定的壳体尺寸。同时，在将这种绝缘体安装到附件壳体中之后，仍存在把导体尤其从电缆连接侧脱开而无需把整个绝缘体为此再次从附件壳体中取出的需要。此外，要求能够在单个触头腔室之间使用电缆连接侧的连接电桥。
发明内容
因此，本发明的任务在于，考虑到前述的、在现有技术中存在的缺点和市场需求并给出一种结构形式，该结构形式一方面允许了设计尽可能小的绝缘体，同时即使当绝缘体已经安装到附件壳体中时，也允许电导体的手动脱开，以及还允许了，在电缆连接侧使用插接桥用于两个绞合线的导电连接以及进而当然还有所属的触头的导电连接。此外，当然还应该尽可能牢固和价廉地设计该机构。
该任务通过以下特征利用前述类型的致动器完成。提供一种用于电导体的连接装置的致动器，用于允许在非致动状态中把电导体插入绝缘体中，以及用于在致动状态中把所述电导体固定在电连接触头上并与所述电导体电接触，具有：用于将所述致动器从所述非致动状态转入所述致动状态的部件，以及用于使所述致动器从所述致动状态转入所述非致动状态的部件，所述用于使所述致动器从所述致动状态转入所述非致动状态的部件包括接合斜面以及与所述接合斜面邻接的接合边缘。
用于电导体的连接装置的致动器用于允许在非致动状态中把电导体插入绝缘体中以及用于在致动状态中把电导体固定在电连接触头上并与其电接触。
电连接触头可以在电缆连接侧优选包括导条，以及在插接侧包括接触销或者接触插座。然而其例如也可以是具有电缆连接侧的夹紧凸肩的引脚触头。电导体尤其可以是绞合线导体。绞合线导体可以在其裸露区域上设置有端套(接线套筒)。然而其也可以是实心导体。
致动器包括以下部件：
-用于将致动器从非致动状态转入致动状态的部件，以及
-用于使致动器从致动状态转入非致动状态的部件。
用于使致动器从致动状态转入非致动状态的部件包括接合斜面以及与该接合斜面邻接的接合边缘和尤其是在接合边缘处开始的且以钝角从接合斜面离开指向的接合台阶。
本发明的特殊优点在于：通过使用工具，例如常见的平头螺丝刀将致动器从致动状态转入非致动状态来实现从电缆连接侧的方向离开的脱开，也就是说即使当绝缘体已经安装在附件壳体中，也可以发生该脱开。因此，为了进行脱开，首先将工具相对于电缆连接表面几乎垂直地—也就是说从电缆连接方向离开地—插入致动器和绝缘体的外壁之间的致动开口中。
然后，工具首先在其整个长度上与接合斜面机械接触，并随后在杠杆运动中，将致动器从绝缘体中撬出一第一距离。接着工具以无过渡的方式自动安置在接合边缘处和/或在已经被从绝缘体撬出一第一距离的致动器的接合台阶处并且借助于同一杠杆运动在其进一步的过程中将致动器从绝缘体中撬出一第二距离，使得致动器随后处于其非致动状态中。尽管在杠杆运动的所述进一步过程中，工具明显更加倾斜地且在该过程的结尾甚至几乎与其原始方向成直角地接合/作用于绝缘体，然而这仍然是没有问题的，因为在该阶段中致动器已经被从绝缘体中撬出到使得即使绝缘体安装在附件壳体中也可以将工具如此倾斜地施加到致动器的接合边缘或接合台阶的程度。
特别地，接合边缘也可以是倒圆的，并且因此例如一方面无缝地过渡到接合斜面中和/或另一方面无缝地过渡到接合台阶中，从而在这种情况下，术语接合边缘因此也包括起到相同作用的接合倒圆。
由于可以使用平头螺丝刀，相应的连接装置可以在现场组装，并且如前所述，即使已经安装在附件壳体中，也可以在现场拆卸，即插入的电导体也可以在不使用特殊工具的情况下手动脱开。这是特别有利的，因为即使为了脱开也不需要特殊工具。
此外，本发明的优点在于，结构形式具有几何结构上紧凑的设计，即绝缘体具有相对小的尺寸，因此可以毫无困难地插入现有的具有相应小尺寸的插接连接器壳体，特别是套管-或附件壳体中。
此外，这种结构形式的优点是，触头可以在电缆连接侧桥接，即可以通过一个或多个连接电桥电连接。
在有利的设计方案中，为了使其从非致动状态，即其非致动位置转入致动状态，即其致动位置，致动器具有用于安置工具的凹部，其中凹部至少部分地构造为狭槽形式，例如用于安置平头螺丝刀，和/或至少部分地构造为圆柱形，例如用于安置销钉。这对于所述现场组装可能性是有利的，因为这种工具通常由相应的技术人员随身携带。
在另一个有利的设计方案中，致动器具有致动凹部，该致动凹部具有张紧斜面以及连接在张紧斜面上的、用于致动笼式张力弹簧的张紧凸肩。
这是有利的，因为通过这种方式可以致动笼式张力弹簧并将其保持在张紧状态，因为这样允许小尺寸的结构形式。
连接装置尤其包括：具有导条的电连接触头；具有致动开口和用于插入电导体的电缆插入开口的绝缘体；以及布置在致动开口和电缆插入开口的笼式张力弹簧，该笼式张力弹簧本身具有窗口凹部，电缆插入开口通过该窗口凹部布置在电缆插入开口中，并且另外具有张紧腿部，该张紧腿部布置在致动开口的区域中，以便与致动器共同作用。
如果致动器处于其致动状态，即在绝缘体的致动开口中的致动位置中，则笼式张力弹簧的张紧腿部没入到致动器的致动凹部中。然后，笼式张力弹簧至少部分地未张紧。同时，笼式张力弹簧借助于其窗口凹部包围接合电导体并将其拉向导条，以便将其与导条电接触。
为了使连接装置脱开，在此将工具从电缆连接侧插入致动器和绝缘体的外壁之间的致动开口中。然后使工具在其整个长度上与接合斜面机械接触，并且将致动器从绝缘体中撬出第一距离，即在电缆连接侧的方向上，以便随后以无过渡的方式安置到接合边缘处并在随后的进程中也可能安置在已经被从绝缘体撬出一第一距离的致动器的接合台阶处并且将致动器从绝缘体中，即沿电缆连接侧的方向，撬出一第二距离，使得致动器最终转入到其非致动状态中。在这种情况下特别有利的是，致动器借助于螺丝刀的唯一的杠杆运动经过了两个距离。
在该脱开过程中，致动器以其致动凹部的张紧斜面在张紧腿部上沿着笼式张力弹簧滑动，并如此张紧笼式张力弹簧，由此将其窗口凹部更深地推入电缆插入开口中，并由此打开由其形成的夹紧接触，以便再次释放预先由其压到导条上的电导体。
为了特别是在将致动器压入绝缘体中时使致动力保持尽可能得小，并从而改善可操作性，在有利的改进方案中规定了，至少一个摩擦副，特别是致动器和/或绝缘体，由具有特别有利的摩擦学特性的材料制成，从而减小相应的摩擦系数。此外，这是特别有利的，因为由此也省去了摩擦副的花费大的、所谓的“润滑”，也就是说在相应的摩擦区域处用合适的润滑剂涂覆它们的表面。
例如，具有适当的聚四氟乙烯(PTFE)含量的聚碳酸酯(PC)可以用作致动器和/或绝缘体的这种材料。作为另外一种选择或除此之外，还可以使用具有和不具有相应的、摩擦学性质良好的添加剂的聚酰胺(PA)，聚甲醛(POM)和类似物。
笼式张力弹簧通常由金属，特别是弹簧弹性的钢制成然而，在非常特殊的改进方案中，也可以设想笼式张力弹簧也由塑料构成。在这种情况下，上述材料特性自然也适用于笼式张力弹簧，即具有适当PTFE含量的聚碳酸酯可用于笼式张力弹簧。可选地或另外地，也可以使用PA，POM以及其它本领域技术人员已知的材料，该材料具有和不具有相应的、摩擦学性质良好的添加剂。
附图说明
在附图中示出并在下文中具体描述本发明的实施例。附图示出：
图1a、b、c以不同视角的剖视图示出致动器；
图2a、b、c以不同视角的剖视图示出致动器的上部部分；
图3示出具有导条、接触销以及布置在导条上的笼式张力弹簧的电连接触头；
图4a、b以倾斜地俯视剖视图并以看向电缆连接侧的视角示出连接装置。
图5a、b以剖视图示出脱开过程。
附图包括部分简化的、示意的视图。部分地，对于相同的元件但是必要时不一致的元件也使用相同的附图标记。相同元件的不同视图可能以不同的比例示出。
具体实施方式
图1a以看向接合斜面11和与接合斜面邻接的接合边缘12的视角示出了致动器1。此外，在上部区域中存在工具插入开口19。
图1b以侧视图示出了致动器1。从该视图中可以看到特殊的致动凹部14，其具有张紧斜面15。致动器1具有与该张紧斜面邻接的张紧凸肩16。
图1c以与在前图示相同的视角以剖视图示出了致动器1。在这种情况下，能清晰看到工具插入开口19以及接合斜面11、接合边缘12和接合台阶13。它们适合于将致动器1从其致动状态转入其非致动状态中。
图2a，2b和2c以倾斜俯视图，以进一步的剖视图和以俯视图示出了致动器1的上部区域。在图2a中能特别清楚地看到接合斜面11的形状。在图2b中可以特别清楚地看到接合台阶13，并且在图2c中能非常清楚地看到工具插入开口19的形状和位置。此外，在所有三个示图中示出了槽形凹部17和圆柱形凹部18。它们用于将致动器1从非致动状态转入致动状态中。例如，在该图中未示出的平头螺丝刀7可以安置于槽型凹部17中，以便向下按压致动器1。圆柱形凹部18将更适合于安置销钉等。
图3示出了电连接触头2，该电连接触头具有插接侧的接触销20、用于附接在此处未示出的绝缘体5中或上的附接夹具22，以及电缆连接侧的导条21，笼式张力弹簧3借助于其平坦的接触面31大面积地贴靠在导条上。此外，笼式张力弹簧3具有窗口凹部30，笼式张力弹簧通过该窗口凹部包围接合导条21的与其接触面31邻接的、略微倾斜的自由端部以及导条21的、从接触销20离开指向的、倾斜端部，并且因此借助于其弹力将其接触面31压靠在导条21上。
笼式张力弹簧3在背离接触面31的区域上具有张紧腿部34，该张紧腿部在至少部分非张紧状态—在该状态下笼式张力弹簧3处于该图示中—下已经可以看出致动器1的致动凹部14的轮廓。实际上，笼式张力弹簧3为此设计成借助于其张紧腿部34没入到致动器1的致动凹部14中，并与其机械地一起作用。
图4a以朝着连接侧41的视角在3D图示中示出了连接装置4。图4b以略微不同的视角在通过连接装置的对称平面的剖面中示出了连接装置4。
连接装置4包括绝缘体5。绝缘体5具有致动开口51和电缆插入开口52，致动器1在其非致动位置中插入致动开口51中，笼式张力弹簧3的窗口凹部30位于电缆插入开口52中，其中在剖视图中，只有窗口凹部30的后部区域在截面中是可见的。由于该剖面穿过镜像对称地构造的连接装置4的对称平面延伸，所以从该图示能清楚看出在非致动状态下窗口凹部30在电缆插入开口52中的位置。
此外，连接触头2的导条21布置在电缆插入开口52中。因此可以清楚地看到，笼式张力弹簧3基本上布置在致动开口51和电缆插入开口52之间，这意味着一方面，在致动器1致动时，其张紧腿部34也可以没入其致动凹部14中，并进而没入绝缘体5的致动开口51中，以及另一方面笼式张力弹簧3以其窗口凹部30接合到电缆插入开口52中或者该笼式张力弹簧以其第二、位于窗口凹部30处的第二自由端部至少在非致动状态下甚至接合穿过电缆插入开口52。
此外，绝缘体5具有外壁53，外壁53具有杠杆轮廓531。
图5a和5b示出了脱开过程，其中致动器1从其致动状态，即其在绝缘体5中的致动位置，进入其非致动状态，即其在绝缘体5中的非致动位置。
图5a示出了处于其致动状态，即其致动位置的致动器1。笼式张力弹簧3至少部分地未张紧(松驰)，因为在图的下边缘处示出，其张紧腿部34没入致动器1的致动凹部14中。同时，笼式张力弹簧3通过其窗口凹部30将电导体6的裸露区域61(在这种情况下为绞合线)向着导条21拉动，由此电导体以导电方式连接到导条。
在此为了脱开，将工具7，即在这种情况下为平头螺丝刀，通过致动器1的工具插入开口19插入致动开口51中，并因此插入致动器1和绝缘体5的外壁35之间。在此，平头螺丝刀7一方面在致动器1的整个长度上接合在致动器1的作用表面11上。另一方面，平头螺丝刀与外壁53的特殊杠杆轮廓531机械接触。
平头螺丝刀通过沿箭头方向撬动将致动器1向上压起第一距离，即从致动开口向外。在该过程期间，由于特殊的杠杆轮廓531，杠杆的旋转轴线也在致动器1的脱开方向上发生变化，由此工具7以最佳定向接合于接合斜面11的部分加长。可以容易地看出，在沿该方向进一步撬动时，平头螺丝刀7作用在接合边缘12处，但是如果它具有略微不同的形状，则它也可能接合于接合台阶13。
图5b示出了处于其非致动状态，即处于非致动位置的致动器1。平头螺丝刀1通过杠杆轮廓531的上部接合边缘12进行撬动，从而接合在致动器1的接合边缘12上。
在先前已经通过张紧斜面15在该方向上移动之后，笼式张力弹簧3的张紧腿部34通过致动器1的张紧凸肩16在导条21的方向上固定，从而在其裸露区域61处释放电导体6。
附图标记列表
1 致动器
11 接合斜面(作用斜面)
12 接合边缘(作用边缘)
13 作用凸肩
14 致动凹部
15 张紧斜面
16 张紧凸肩
17 槽形凹部
18 圆柱形凹部
19 工具插入开口
2 电连接触头
20 接触销
21 导条(Stromschiene)
22 附接夹具
3 笼式张力弹簧
30 窗口凹部
34 张紧腿部
4 连接装置
41 连接装置的电缆连接侧
5 绝缘体
51 致动开口
52 电缆插入开口
53 绝缘体的外壁
531 杠杆轮廓
6 电导体
61 暴露区域/绞合线
7 工具/平头螺丝刀
Claims (6)
1.一种用于电导体(6)的连接装置(4)，包括致动器(1)，
-用于允许在非致动状态中把电导体(6)插入绝缘体(5)中，以及
-用于在致动状态中把所述电导体(6)固定在电连接触头(2)上并与所述电导体电接触，其中所述致动器具有：
-致动凹部(14)，所述致动凹部具有张紧斜面(15)以及连接在所述张紧斜面上的、用于致动笼式张力弹簧(3)的张紧凸肩(16)，
-用于将所述致动器(1)从所述非致动状态转入所述致动状态的部件，以及
-用于使所述致动器(1)从所述致动状态转入所述非致动状态的部件，其特征在于，
-所述用于使所述致动器(1)从所述致动状态转入所述非致动状态的部件包括接合斜面(11)，与所述接合斜面邻接的接合边缘(12)，以及在所述接合边缘(12)处开始的且以钝角从所述接合斜面(11)离开指向的接合台阶(13)，以便通过工具(7)从电缆连接侧的方向实现解锁。
2.根据权利要求1所述的连接装置(4)，其特征在于，所述用于使所述致动器(1)从所述非致动状态转入所述致动状态的部件包括用于安置工具(7)的至少一个凹部(17、18)，其中所述凹部(17、18)至少部分地构造为狭槽形(17)和/或圆柱形(18)。
3.根据权利要求1或2所述的连接装置(4)，还包括
-包括导条(21)的所述电连接触头(2)，
-具有致动开口(51)和用于插入电导体(6)的电缆插入开口(52)的绝缘体(5)，以及
-布置在所述致动开口(51)和电缆插入开口(52)的笼式张力弹簧(3)，所述笼式张力弹簧具有窗口凹部(30)，笼式张力弹簧通过所述窗口凹部至少在所述致动器(1)的非致动状态中布置在所述电缆插入开口(52)中，并且所述窗口凹部具有张紧腿部(34)，所述张紧腿部布置在所述致动开口(51)的区域中，以便与所述致动器(1)共同作用。
4.根据权利要求3所述的连接装置(4)，其特征在于，
-所述笼式张力弹簧(3)的所述张紧腿部(34)在所述致动器(1)的致动状态中与其致动凹部(14)机械接触，以及
-在此所述笼式张力弹簧(3)以其窗口凹部(30)在周围接合所述电导体(6)，朝着所述导条(21)拉动该电导体，以便使其以夹紧触头的方式与所述连接触头(2)导电连接。
5.一种用于使根据权利要求3所述的连接装置(4)脱开的方法，其特征在于，
a)从电缆连接侧(41)的方向把工具(7)插入所述致动器(1)和所述绝缘体(5)的外壁(53)之间的所述致动开口(51)中；
b)所述工具(7)首先在其整个长度上与所述接合斜面(11)机械接触以及随后借助于杠杆运动把所述致动器(1)从所述绝缘体(5)撬出了第一距离；以及
c)所述工具(7)随后自动地无过渡地安置在已经从所述绝缘体(5)被撬出了所述第一距离的所述致动器(1)的所述接合边缘(12)上并且借助于同一杠杆运动在其进一步的过程中将所述致动器(1)从所述绝缘体(5)中撬出了第二距离，并且因此使所述致动器(1)转入其非致动状态中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述致动器(1)在所述步骤b)和c)期间借助于其致动凹部(14)的所述张紧斜面(15)沿着所述笼式张力弹簧(3)的所述张紧腿部(34)上滑动并且张紧所述笼式张力弹簧(3)，由此所述窗口凹部(30)被更深地推入所述电缆插入开口(52)中，以便再次释放预先经过所述窗口凹部(30)夹紧在其中的所述电导体(6)。
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