CN1655401A - 与电缆电接触的方法、电缆连接器、和连接器接线板 - Google Patents

Abstract

电缆连接器用于与具有电缆芯线(2)的电缆(1)进行电接触，其包括用于在初始状态(O)接收电缆(1)的末端(1a)的导向装置(4)，用于在最终状态(C)与电缆芯线(2)电接触的接触元件(6)，以及用于在最终状态(C)使电缆(1)保持与接触元件(6)电接触的保持装置(18)，导向装置(4)和接触元件(6)可相对彼此移动，以允许在初始状态(O)和最终状态(C)之间的移动。设置有弹簧装置(7)，该弹簧装置(7)设置成施加反作用于从初始状态(O)移动到最终状态(C)的力，并且如果电缆不处于最终状态(C)则该弹簧装置(7)朝向初始状态(O)移动该电缆(1)。

Description

与电缆电接触的方法、电缆连接器、和连接器接线板

技术领域

本发明涉及低压电缆连接和电缆连接器领域，具体涉及连接器端子、绝缘部剥离连接器、和连接器接线板。本发明涉及根据权利要求的前序部分所述的方法和装置。这种装置例如应用在工业机箱或者民用设施中。

背景技术

从公开的专利申请DE19835459A1中可以已知这种低压电缆连接器，特别是连接器端子。该连接器端子是一种绝缘部剥离连接器(IDC)，即，不需要在进行连接之前剥去电缆绝缘部的连接器。该绝缘部剥离连接器(IDC)包括绝缘外壳，具有内部芯线和外部绝缘部的电缆的末端可以插入到绝缘外壳内。通过插入该电缆而打开闭锁机构，随即松释插入弹簧。然后被松释的弹簧推动导向装置以使得通过该导向装置将该电缆推入到切削接触元件内，该切削接触元件切开电缆绝缘部并与电缆的芯线电接触。这样，可以实现基本上与操作者无关的接触，即，与电缆芯线的接触几乎不必靠人来操作该IDC。弹簧将电缆保持在适当的位置。

不利的是，为了使IDC能够切开标准的电缆绝缘部，需要相当有力并因此需要大的弹簧。这就导致形成所不希望的大型的IDC。此外，该IDC的边界不分明因此具有不能进行牢固接触的风险，这是因为弹簧的适当选择是非常精密的，并且需要有很大的安全裕度，特别是在要涉及不同类型的电缆以及不同尺寸电缆的情况下。如果通过弹簧施加在电缆上的力太小，则电缆绝缘部将不能被切开，这样就将不能进行接触，反之如果通过弹簧施加的力太大，则可能损坏电缆芯线甚至将其弄断。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电缆连接器，其没有上面提到的缺点。并且提供了一种与操作者无关的连接器端子，特别是绝缘部剥离连接器(IDC)，其在尺寸上较小，并可牢固地与各种性能的电缆进行接触。此外，还提供了用于使电缆与连接器接线板接触的相应的方法。

通过具有权利要求所述特征的装置和方法解决了上述问题。

根据本发明，用于与具有电缆芯线的电缆进行电接触的电缆连接器包括：用于在初始状态接收电缆的一个末端的导向装置，用于在最终状态与电缆芯线电接触的接触元件，以及用于在最终状态使电缆保持与接触元件保持电接触的保持装置，其中导向装置和接触元件可相对彼此移动，以允许在初始状态和最终状态之间的移动。

其特征在于，设置有弹簧装置，该弹簧装置被布置成便于施加反作用于从初始状态移动到最终状态的力，并且如果电缆不处于最终状态则该弹簧装置朝向初始状态移动电缆。

通过这样，可以实现与操作者无关的接触，即，甚至当操作者在时间紧或者注意力不集中的情况下工作时，连接的质量也与操作者无关。在最终状态下，电缆通过保持装置保持与接触元件相接触。如果没有达到最终状态，则电缆将朝初始状态移动。因此，可以防止不稳定的接触或者不牢固的接触。由于存在安全的接触或者电缆离开了接触元件，所以避免了不安全的接触以及质量有问题的接触。此外，操作电缆连接器的操作者将能够看到电缆不处于最终状态，在最终状态下在电缆芯线和接触元件之间可以进行安全的电接触。因此，如果没有适当地操作电缆连接器则很容易被检测到。由于这是很明显的，因此这样就节省了更多的不得不对电缆连接器进行重新操作的时间和精力，特别是在采用了大量的电缆连接器的情况下。

在最终且闭合状态下，通过保持装置使电缆保持在与接触元件相接触的状态下，反之如果没有达到最终状态，则弹簧装置将朝初始且断开状态移动电缆，即，拒绝接收电缆。对于电缆与接触元件接触或与接触元件不接触而言，在初始和最终状态之间的移动始终与电缆有关。可以将电缆固定在空中或相对于外壳固定电缆，或者可以在初始和最终状态之间进行改变的同时移动电缆。为了在初始和最终状态之间进行改变可以移动导向装置和/或移动接触元件。

电缆可以是绝缘电缆或者不带有绝缘部的电缆。电缆芯线可以是实心的或绞合的。保持装置例如可以通过夹紧而工作。例如它可以通过摩擦力或通过压力来保持电缆。

弹簧装置例如可以包括弹簧片或螺旋弹簧。由于如果没有达到最终状态则弹簧装置拒绝接收电缆，所以应当认为弹簧装置包括拒斥弹簧。

可以通过在最终状态下加强保持装置的动作来确保在最终状态时安全的接触。正是接触确保机构的实现这种可能性。但优选的是，提供这样一种接触确保机构，其在最终状态下减少由弹簧装置施加的反作用于从初始状态移动到最终状态的力。由此确保在最终状态时安全的接触。在最终状态时，将电缆推开或拉开以与接触元件不再接触的力减少，这将提高保持机构在最终状态下保持电缆与接触元件相接触的能力，因此确保了安全的接触。该接触确保机构也降低了当电缆连接器要用于各种电缆特别是各种电缆芯线尺寸的设计要求。

在优选的实施例中，接触确保机构将通过弹簧装置施加的反作用于从初始状态移动到最终状态的力减少到零。这样确保了非常安全的接触。通常，弹簧装置只是力或者至少是朝初始状态动作的最大的力的来源。所以，如果通过接触确保机构抑制了该力，则保持机构很容易确保在最终状态时安全的接触。接触确保机构优选地可以是用于弹簧动作的闭锁机构，其在最终状态时起作用，或者甚至限定了通过它的促动达到最终状态。

在另一个优选的实施例中，设置有打开机构，其用于终止由弹簧装置施加的反作用于从初始状态移动到最终状态的力的减少。即，打开机构松开了接触确保机构的动作。这样，可以使弹簧装置再次起作用或更强地再次起作用，以加强或引起电缆从接触元件上松开。该打开机构有助于从最终改变到初始状态。

在另一个优选的实施例中，如果电缆不处于最终状态则弹簧装置将电缆移动到初始状态。这样做的好处是，在还没有达到最终状态因此而达到安全接触的情况下提供了非常清楚的指示。在该情况下电缆返回初始状态，也很容易重新进行电缆连接。

在另一个优选的实施例中，保持装置和接触元件都包括在夹紧接触元件中。可以提供夹紧连接以便用有效的方式实现到电缆芯线的接触并保持该接触。

在另一个优选的实施例中，弹簧装置包括接触确保机构。这样允许使得电缆芯线较紧凑。

在另一个优选的实施例中，弹簧装置包括打开机构。这样允许将电缆连接器做得很紧凑。特别优选的是，带有弹簧装置的电缆连接器包括打开机构和接触确保机构。

优选地，弹簧装置是由弹性材料制成的弹簧片。这样弹簧装置可以提供足够大的力，而尺寸上又小。

在非常优选的实施例中，电缆连接器是绝缘部剥离接触(IDC)，其用于与具有电缆芯线和电缆绝缘部的电缆进行电接触，且包括用于切开电缆绝缘部的切削元件。在这种电缆连接器的情况下，在电接触电缆之前不必进行电缆剥皮工作。

在该非常优选的实施例的优选实施例中，设置有切削夹紧连接器，其包括保持装置、切削元件和接触元件。这样可形成非常紧凑的IDC。

根据本发明的连接器接线板的特征在于，它包括至少一个根据本发明的电缆连接器。连接器接线板的优点对应于绝缘部剥离连接器的优点。

优选地，这种连接器接线板包括容纳该至少一个电缆连接器的电绝缘外壳，并进一步包括导电互连元件，以用于将至少一个绝缘部剥离连接器与另一个电装置电连接。该其它的电装置通常是另一个电缆连接器，例如，如上所述的IDC。

用于与具有电缆芯线的电缆电接触的方法包括以下步骤：

-在初始状态将电缆的一个末端插入到导向装置内，

-进行导向装置和接触元件的相对移动，由此从初始状态开始朝向最终状态进行改变，其中在最终状态下电缆芯线与接触元件电接触，

其特征在于

-通过实施该相对移动从而施加克服弹簧装置的力，该弹簧装置设置成反作用于该相对移动，并且

-如果电缆不处于最终状态则通过弹簧装置朝向初始状态移动电缆。

在优选的方法中，借助接触确保机构来抑制反作用于该相对移动的弹簧装置的动作。

在另一个优选的方法中，电缆具有电缆绝缘部，并且相对移动包括导向装置和切削元件的相对移动，并且该方法包括借助切削元件切开电缆绝缘部的步骤。

该方法的优点对应于电缆连接器的优点。

操作根据本发明的电缆连接器的人能够感觉到什么时候达到最终状态。这可以例如通过弹簧装置或通过其它的指示器来实现。该感觉优选地可以是触觉、视觉和/或听觉。

由从属权利要求和附图中可得到其它的优选实施例和优点。

附图说明

下面，通过在所包括的附图中示出的优选实施例来更详细地说明本发明。这些图示出了：

图1根据本发明处于初始状态的绝缘部剥离连接器(IDC)的示意性侧视图；

图2部分分解的连接器接线板特别是示意性的透视图；

图3a-3e在各种状态下包括闭锁机构和打开机构的弹簧装置的透视图。

图4带有两个IDC其中一个没有弹簧装置的连接器接线板特别是示意性的侧视图。

在附图标记列表中总结了附图中用到的附图标记和它们的含义。通常，相同的附图标记给出了相同的或功能相同的部件。所描述的实施例仅作为例子而不限定本发明。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明处于初始状态O的绝缘部剥离连接器(IDC)。该连接器端子的任务是电接触电缆1，该电缆1具有电缆芯线2和电缆绝缘部3。IDC包括引导装置4，用于接收电缆1的末端1a，并用于将电缆1的末端1a移到切削元件5和夹紧接触元件19。夹紧接触元件19通过夹紧包含接触元件6和保持装置18的功能，接触元件6用以电接触电缆芯线2，保持装置18将保持电缆芯线2处于与接触元件6电接触的状态。切削元件5借助其切削边缘5a切开电缆绝缘部3，使得接触元件6可以电接触电缆芯线2。接触元件6与导电互连元件13电接触，用以提供到另一个电装置如另一个IDC的电连接。

操作者提供了使导向元件4与电缆末端1a一起移动、用于切开绝缘部3以及用于接触电缆芯线2所需的力。为了如图1所示优选地利用杠杆作用移动导向装置4，可以通过操作者来使用工具14，例如像螺丝刀的标准工具。因此，导向装置4具有用于工具14的作为力接收装置11的开口11。图1中通过IDC的外壳10提供了用于杠杆作用的枢转点15。箭头是表示当IDC工作时工具14是如何移动的。例如，工具14也可以横向移动并可滑动，以取代用于移动导线装置4的杠杆作用。

当操作IDC时，电缆1被插入到导向装置4的电缆接收开口16内，工具14进入到力接收装置11中。然后当移动导向装置4时，为了克服弹簧装置7，不得不施加外力，该弹簧装置7在图1中被表示为螺旋弹簧7，该螺旋弹簧7保持在弹簧保持件7a、7b之间。弹簧保持件7a被集成在导向装置4中，弹簧保持件7b固定到外壳(图1中未示出)上。在导向装置4已经被移动到特定位置的上方且电缆芯线2接触到接触元件6之后，闭锁机构8将终止弹簧装置7的动作。图1中，闭锁机构8是通过与弹性belt tip8一起的导向装置4提供的。当激励闭锁机构8时，由于保持装置18的作用电缆1处于与接触元件6安全接触的状态。

最后，在接触状态下(图1中未示出)，通过弹簧7施加在导向装置4和电缆1上的力为零或者至少被减少很多。操作者将感觉到并且或许可以听到闭锁机构8的激励动作。如果操作者将在闭锁机构8的激励动作之前终止它的动作，则弹簧7将动作，以朝向初始状态向后推动导向装置4和电缆1或者优选地推回到初始状态。因此很容易达到在电缆芯线2和接触元件6之间不进行接触的位置，并且如果合适地设计并设置了弹簧装置和闭锁机构则不可能发生不希望有的接触，并因此成功地避免了不希望有的接触。

图2示出了根据本发明要用于两个IDC并包括有一个IDC的连接器接线板的透视图。为了简明起见，以没有配备IDC的状态来说明该连接器接线板的左侧。连接器接线板的外壳12包括工具插入开口17，该工具插入开口17也提供了用于要插入的工具的杠杆作用的枢转点15。外壳12还包括电缆插入开口16。弹簧装置7是弹簧片，优选地是由弹簧钢制成的，其包括闭锁机构以及打开机构。图3a-3e示出了关于这种弹簧装置7更详细的情况；也请参看与图3a-3e有关的讨论。

在图2中所示的IDC中，导向装置4和电缆的末端1a相对于外壳12移动。导向装置4可以由聚合体材料制成单片形式。该IDC包括切削夹紧连接器20，其将切削元件5和接触元件6以及保持装置的功能组合在一起。该切削夹紧连接器可以由一片金属形成。在与切削边缘5a相对的切削夹紧连接器的末端，该切削夹紧连接器电连接到导电互连元件13，该导电互连元件13优选地是一片金属薄板。当该切削夹紧连接器的两侧都配备有IDC时，可以用一个单片金属来作为该导电互连元件13用于将两个IDC彼此连接起来。

图3a到3e示出了在各种状态下与图2中所示的相似的弹簧装置7。这种弹簧装置也可以用在其它应用中，不仅是用在电装置中也不仅是用在连接器端子中。图3a-3e所示的弹簧装置7将弹簧功能、闭锁机构8和打开机构9组合在一个装置中，其可以制成一个片。它可以由弹性材料制成，该弹性材料例如金属，类似弹簧钢，或者如果很少的力就够则可以是聚合体材料。

图3a-3d示出了当弹簧装置7被包含在像图2的电缆连接装置中而该电缆从初始状态移动到想要的最终状态时弹簧装置7是如何变形的。

轮廓箭头示出了施加在弹簧7上的力所应用的优选的点和方向。闭锁机构8包括突出部分8a和开口8b，它们将一起工作，用以例如当达到最终状态时闭锁住如图3d所示的弹簧装置7。

图3e说明了打开机构9的功能，该打开机构9包含在弹簧装置7中。沿轮廓箭头的方向施加到突出部分9a上的压力将松释(打开)闭锁机构8，其中该突出部分9a位于用于更好进入的开口9b中。该压力将降低单簧装置7的臂7c，以使得该突出部分8a可以离开开口8b，并且弹簧装置7将返回到图3a所示的初始状态。

为了用如图3a-3e中所示的弹簧装置7得到更大的力，可以用弹性材料例如聚合体泡沫填充由弹簧装置7的臂(边)围绕起来的空间。

图4示出了与图2中所示的相似的连接器接线板的侧视图。主要地，外壳12不同，并且连接器接线板的每半面都配备有一个根据本发明的IDC。右半面示出了在初始状态O(断开)下的IDC，其中插入了绝缘电缆1。左半面示出了在希望得到的最终状态C(闭合)下的IDC，其中在电缆芯线和接触元件6之间提供了安全的接触。在左侧的IDC没有弹簧装置。

切削夹紧连接器20和弹簧装置7在尺寸上相互配合，并设置成通过弹簧装置7施加在加载电缆1的导向装置4上的力大于在达到最终状态C之前的任意时刻通过切削夹紧连接器20施加在电缆1上的保持或夹紧力。因此，如果在达到最终状态C之前操作者就停止在初始和最终状态之间移动电缆，则电缆1将朝，优选地进入，初始状态O移动。如果导向装置4已经移动得足够远以达到最终状态C并且之后操作者终止该移动，则将通过闭锁机构8将弹簧装置7固定在最终状态C，以使得在最终状态将电缆安全地固定在切削夹紧连接器20中，而没有通过弹簧装置7施加在电缆1上的力。

闭锁机构8是接触确保机构8的具体实施方式。接触确保机构8减少由弹簧装置7施加的反作用于从初始状态O到最终状态C的移动的力，但不必减少到零。如果IDC没有配备接触确保机构8，则应保证在最终状态下保持装置(在图4中包含在切削夹紧连接器20中)保持住电缆1，以使得弹簧装置7不能将电缆从最终状态C移开。

因为已经到达最终状态C，所以有各种方法可指示操作者他可以终止他的动作。图4中，例如，当操作者已经将导向装置4和电缆移开足够远时，导向装置4将接触外壳12。因此，对操作者的动作有一个快速增加的阻力，从而指示他已经推得足够远。而且，只要突出部分8a接触到弹簧装置7的臂7c(参见图3c)并在臂7c上滑动，对操作者动作的阻力就将发生变化。这可以指示操作者将很快地将导向装置4和电缆1移动得足够远。只要突出部分8a进入开口8b(参见图3c-3d)，就会有声音，并且对操作者动作的阻力就将发生变化。这可以被用作指示器，以指示操作者的动作恰好足够达到最终状态C。各种其他的指示器也是可以的，并可从文献中得到。

但是，更重要的是，由于如果电缆没有处于最终状态C则弹簧装置7将朝初始状态O来移动电缆1，所以应可看到什么时候电缆没有处于所希望的最终状态C；即使是在没有接触确保机构8的情况下。并且不能形成不完全的接触。

图2和4中的切削夹紧连接器20公知的是“U型”。当然，也可使用所谓的“V型”连接器。后者典型地基本上是带有近似三角形切口的扁平金属片。当然也可以用V型装置作为切削元件5以及夹紧接触元件6。此外，切削元件5不需要是对称的。

在用于根据本发明的电缆连接器的大多数应用中，将有拔出的需要，其意味着确保电缆保持在电缆连接器中。可以通过保持装置来满足这样需要。但是也可以提供其他的装置来满足这样需要。

导向装置4也可以设置为接触确保机构8，以取代弹簧装置7(图2和4)。而且(IDC)接触本身或者接触和拒绝弹簧的组合设置也可以设置为接触确保机构。

导向装置4也可以是外壳10或12的一部分，这种情况下，为了在初始和最终状态之间进行改变，接触元件5将不得不相对于外壳10或12移动。

如US6,183,288中所示，也可以在电缆连接器中具有一个部件，其将弹簧装置7的功能与切削夹紧连接器的功能组合在一起。

力接收装置11例如可以是开口、切口或按钮。如果要被移动，则它们可以提供在导向装置4内，或者如果要朝导向装置4和电缆1(并相对于外壳)移动，则可以在接触元件6内。

打开机构可以被设计成手动致动或者用工具来致动。图2和4中的装置需要工具，如拉杆或螺丝刀，用于致动打开机构。

根据本发明的装置确保如果操作者过早地完成了插入移动，则电缆1将被拒绝，这将很容易地被操作者注意到。由于对于操作者很明显的是，因通过弹簧装置7拒绝了对应的电缆而需要重新进行电缆连接，因此不会形成质量有问题的连接。可以提供打开机构(松释机构)，其解开闭锁机构8(或松开接触确保机构的动作)，并部分地朝初始状态移动电缆或抽出电缆。

附图标记列表

1     电缆

1a    电缆末端

2     电缆芯线

3     电缆绝缘部

4     导向装置

5     切削元件

5a    切削边缘

6     接触元件

7     弹簧装置，弹簧

7a、7b弹簧保持件

7c    弹簧臂

8     接触确保机构，闭锁机构

8a    突出部分

8b    开口

9     打开机构

9a    突出部分

9b    开口

10    (电缆连接器的)外壳，绝缘外壳

11    力接收装置，开口

12    (连接器接线板的)外壳

13    导电互连元件(电流条)

14    工具

15    枢转点

16    电缆插入开口

17    工具插入开口

18  保持装置

19  夹紧接触元件

20  切削夹紧连接器

O   初始状态，断开

C   最终状态，闭合

Claims (15)

1.一种用于与具有电缆芯线(2)的电缆(1)进行电接触的电缆连接器，该电缆连接器包括用于在初始状态(O)接收该电缆(1)的一个末端(1a)的导向装置(4)，用于在最终状态(C)与该电缆芯线(2)电接触的接触元件(6)，以及用于在最终状态(C)使该电缆(1)保持与该接触元件(6)电接触的保持装置(18)，其中该导向装置(4)和接触元件(6)可相对彼此移动，以允许在初始状态(O)和最终状态(C)之间的移动，其特征在于，设置有弹簧装置(7)，

-该弹簧装置(7)被布置成便于施加反作用于从初始状态(O)移动到最终状态(C)的力，以及

-如果该电缆不处于最终状态(C)则该弹簧装置(7)朝向初始状态(O)移动该电缆(1)。

2.根据权利要求1的电缆连接器，其特征在于，设置有接触确保机构(8)，该接触确保机构(8)在最终状态(C)时减少由弹簧装置(7)施加的反作用于从初始状态(O)移动到最终状态(C)的力。

3.根据权利要求2的电缆连接器，其特征在于，该接触确保机构(8)使得由弹簧装置施加的反作用于从初始状态(O)移动到最终状态(C)的力减少到零。

4.根据权利要求2或权利要求3的电缆连接器，其特征在于，设置有打开机构(9)，以便用于终止由弹簧装置(7)施加的反作用于从初始状态(O)移动到最终状态(C)的力的减少。

5.根据前述权利要求中之一的电缆连接器，其特征在于，如果电缆不处于最终状态(C)则弹簧装置(7)将电缆(1)移动到初始状态(O)。

6.根据前述权利要求中之一的电缆连接器，其特征在于，保持装置(18)和接触元件(6)被包括在夹紧接触元件(19)中。

7.根据权利要求2-6中之一的电缆连接器，其特征在于，该弹簧装置(7)包括接触确保机构(8)。

8.根据权利要求2-7中之一的电缆连接器，其特征在于，该弹簧装置(7)包括打开机构(9)。

9.根据前述权利要求中之一的电缆连接器，其特征在于，该电缆连接器用于与具有电缆芯线(2)和电缆绝缘部(3)的电缆(1)进行电接触，该电缆连接器包括用于切开电缆绝缘部(3)的切削元件(5)。

10.根据权利要求9的电缆连接器，其特征在于，设置有切削夹紧连接器(20)，该切削夹紧连接器包括保持装置(18)、切削元件(5)、和接触元件(6)。

11.连接器接线板，其特征在于，该连接器接线板包括至少一个根据前述权利要求中之一的电缆连接器。

12.根据权利要求11的连接器接线板，其特征在于，其包括容纳至少一个电缆连接器的电绝缘外壳(12)，并还包括导电互连元件(13)，该导电互连元件(13)用于使得至少一个绝缘部剥离连接器与另一个电装置电连接。

13.一种用于与具有电缆芯线(2)的电缆(1)电接触的方法，其包括以下步骤：

-在初始状态(O)将电缆(1)的一个末端插入到导向装置(4)内，

-执行导向装置(4)和接触元件(6)的相对移动，由此从初始状态(O)开始朝向最终状态(C)进行改变，其中在最终状态中该电缆芯线(2)与接触元件(6)电接触，

其特征在于

-在执行相对移动的过程中施加克服弹簧装置(7)的力，该弹簧装置(7)设置成反作用于该相对移动，和

-如果电缆不处于最终状态(C)则借助弹簧装置(7)朝初始状态(O)移动电缆(1)。

14.根据权利要求13的方法，其特征在于，在最终状态(C)下借助接触确保机构(8)来抑制弹簧装置(7)反作用于该相对移动的动作。

15.根据权利要求13或14的方法，其特征在于，该电缆(1)具有电缆绝缘部(3)，并且该相对移动包括导向装置(4)和切削元件(5)的相对移动，并包括借助切削元件(5)切开电缆绝缘部(3)的步骤。

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