CN1988263B - 具有弹性夹的电气部件尤其是继电器插座及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电气部件，例如继电器插座，具有带有用于连接至少一个导体末端的至少一个端子的壳体。端子配置有至少一个沿导体末端的插入方向(E)进入壳体内部的导体末端接纳腔的插入开口。导体末端被压力配合地固定于配置在壳体内部的夹持装置。为了允许多个导体末端(13)彼此独立且与它们的尺寸无关地连接到端子(5)而不影响与导体末端(13)的夹持操作，该夹持装置(12)具有被分成至少两个平行的弹性触片(21，22)的至少一个导电片簧(15)。在弹性触片(21，22)的自由端(24，25)处形成夹紧槽(26，27)，其中导体末端(13)沿插入方向(E)被引入该夹紧槽(26，27)，并且偏转至少一个弹性触片。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气部件，尤其是一种继电器插座，具有壳体和用于连接至少一个导体末端的至少一个端子。该端子配置有在导体末端插入到设置在壳体内部的导体接纳腔的方向上延伸的至少一个插入开口，并具有允许导体末端压力配合地固定在导体接纳腔内的夹持装置。
背景技术
这种类型的电气部件在现有技术中已经公知。例如，螺旋夹或电缆卡被用于连接导体末端，其中将导体末端引入到被导电接触压力板所限定的夹紧槽中，并且接着通过螺钉将接触压力板压在导体末端上用以将夹紧槽变窄。这在导体末端和电气部件之间形成压力配合的连接，其确保导体末端不会无意地变松，并将导体末端电气连接到该部件。
这种类型端子的缺点在于下述事实，一方面，需要工具来致动螺钉，另一方面，拧螺钉的步骤费时。而且，实践中很难一次将一个以上的导体插入和夹入这种类型的螺旋夹。例如在继电器插座中，如果必须连接多个继电器的端子使它们能同时致动，那么这是需要的。然而，多个螺旋夹的安装和操作是复杂的，每个端子对应一个螺旋夹。
发明内容
考虑到这些缺点，本发明的目的在于提供一种连接电气部件特别是继电器插座的方法，其甚至在连接多个导体末端时也可简单地致动。
根据本发明，这一目的实现用于开始时提到的电气部件，其中在导体接纳腔中夹持装置具有至少一个片簧，在其自由端被至少一个分离槽分成至少两个平行的弹性触片，以及在弹性触片的自由端处，形成各夹紧槽，各导体末端可沿插入方向引入各夹紧槽，并且偏转至少一个弹性触片。
该技术方案具有简单的结构，并且由于当弹性触片偏转时压力配合的夹紧，可以将各导体末端紧紧地、压力配合地夹在夹紧槽中。通过将一个片簧分成至少两个弹性触片，因此可以将多个导体末端彼此独立地紧紧地夹在弹性触片的各夹紧槽中。多个导体末端可以以这种方式连接到由片簧形成的端子。在这种配置中，每个弹性触片本身表示一个片簧，优选夹在其窄端。
根据本发明的技术方案的原理可以通过下述的实施例进一步改进，其中每个实施例本身是有利的，并且可以以任何理想的方式彼此相结合。
例如，在有利的改进方案中，每个弹性触片可以形成沿插入方向倾斜、并且使导体接纳腔沿插入方向朝向夹紧槽变窄的引导斜面。由于该引导斜面，导体末端在其插入时被导向夹紧槽，结果导体末端可以无被推入夹紧槽中而不会被阻碍。
为了低成本地制造弹性触片，例如通过冲压和弯折，如果导向斜坡基本上直线地延伸，则这是有利的。而且，直线的导向斜坡确保将导体末端一致地导向夹紧槽。
形成弹性触片的片簧可以由冲压部件制成为一个部件，分离槽通过切割或冲压在冲压部件中形成。例如可以通过弯折来制成该形状。在与夹紧槽相对的弹性触片的末端，这些弹性触片可以结合以形成片簧。
特别是，在有利的实施例中，该冲压元件可以形成罩，其形成至少在某些部分填充导体末端接纳腔的侧面或侧板。这导致在导体末端和端子的夹持装置之间的可靠接触。各个侧面可以通过简单的弯折工序从冲孔平面坯料适当地冲压起动板而制得。
为了在预定的公差内获得足够大和均匀的夹持力，弹性触片可以配置在其远离夹紧槽的末端，该夹紧槽具有其中的弹性触片的弹性变形基本上发生的变形区域。在变形区域中可以获得集中的弹性变形，因为变形区域中的机械应力受到该区域内弹性触片的变形而增加，并且在该点的偏转量大于弹性触片的其它部分。例如，这可以因为弹性触片的横截面积在该区域减小而实现。然而，由于这种变窄的切口效应，所以这种方法具有永久破裂的危险。因此，优选地，弹性触片中的应力通过变形区域中的过渡半径而增加，其在弹性触片的纵向延伸。在这种情况下，过渡半径是弹性触片材料厚度的几倍。
为了吸收弹性触片产生的夹持力，在另外的实施例中，由金属板材料制得的接触压力板可以相对于夹紧槽配置在弹性触片的对面。在该实施例中，导体末端沿刚性接触压力板的方向被弹性触片压住，其充当配重支座(counter-holder)。在这种情况下，如果接触压力板由冲压部件与弹性触片制成为一个部件，特别是形成罩的部分，那么电气部件所需的零件数量可以减少。
如果弹性触片偏转过大的范围，特别是如果弹性触片被工具压下以释放导体末端，则它们可以塑性变形，因此，夹持力得以永久改变，并且在某些情况下不再处于公差的预定范围之内。为了避免这种类型的变形，在另外的实施例中，提供配置在弹性触片到引导斜面的相反侧、并且限定弯曲的挡块是有利的。
该挡块可以由以一个部件连接到弹性触片、且例如也是罩的部分的冲孔舌以一种简单的方式形成。为了在插入导体末端时能够充分地扩大夹紧槽，该挡块可以在非转动、静止状态下与弹性触片隔离开。优选地，该间隔处于弹性触片发生基本上纯弹性变形的区域中，且弹性变形的比例可忽视。
而且，在另一实施例中，挡块可以同时通过一个或多个分离槽与由片簧形成的弹性触片的每个相关联，结果每个弹性触片可以由挡块支撑。因此，该挡块可以在所有弹性触片的宽度上延伸。
如果冲孔舌具有与弹性触片相对的邻接表面，且弹性触片在偏离静止位置并扩大该夹紧槽的释放位置处可以基本平地放置其上，则当它们紧邻挡块时对弹性触片的损坏可以避免。该支撑件具有大表面这一事实可防止如果引导斜面上的压力太大而使弹性出片围绕挡块发生塑性弯折。该释放位置用于使导体末端从夹持装置再次分离。可以执行例如，与导体末端相关联的弹性触片被按压打开，扩大夹紧槽，并且释放导体末端。
为了更容易插入导体末端，并且在插入状态下，将导体末端固定在插入开口内部，在具有弹性触片时，该插入开口的外部轮廓可以有利地具有相应于相同数量的、彼此相邻配置的导体横截面的外部轮廓。
除了插入开口之外，该壳体可以具有至少一个通向导体末端接纳腔的致动开口，该致动开口在至少一个弹性触片朝向导体接纳腔的中心部分的方向。该致动开口允许工具例如螺丝起子穿过以压下弹性触片从而释放被夹持的导体末端，例如，通过按压在引导斜面上。可选择地，致动开口也可以在片簧的所有弹性触片上延伸，这形成更简单的形状。该致动开口还可以形成在电气部件的壳体内，如插入开口。
优选地，致动开口引导工具所至的中心部分设置在挡块的区域，结果释放夹持时工具所施加的力直接通过挡块作用。
如上所述，弹性触片、接触压力板和挡块可以由导电冲压金属片制得，例如热处理钢，如铬镍钢，如X12CrNi17 7。该冲压材料形成一个沿插入方向开口并且插入由电气部件的壳体形成的组件腔内的罩。在这种情况下，该罩可以通过其侧面而在至少三个侧面填充该组件腔，以便提供与导体末端的良好接触和针对火花的充分保护。
在另一实施例中，该罩可以自身采取弹性元件的形式，其一旦插入组件腔内就会发生弹性偏转。这导致了具有真正简单的组件的组件腔内的罩的压力配合安装。
在另一有利的实施例中，电气部件另外可以具有导体元件，例如，该导体元件将夹持装置电气连接到从端子供电的该部件的那些元件。在继电器插座的情况下，夹持装置可以通过导体元件连接到继电器的插头连接器。
导体元件还可以由冲压材料冲孔，优选为铜，如K55，并且除了导体部分之外可以具有设置在接触压力板和弹性触片之间的接触板，使其可以通过由弹性触片夹持的导体末端与导体元件直接接触。
在另一实施例中，接触板可以折叠起来并形成位于插入方向的罩或组件腔的基板，结果这些具有长的导体末端的元件不会接触或损坏电气部件的壳体。特别地，基板可以在一侧完成由用于片簧的冲压部件形成的罩。为了确保导体元件相对于夹持装置的定位，可以设置至少一个闩锁折叠和/或至少一个夹持舌。采用这些措施的结果是，导体元件与片簧或罩的简单压力配合的预装配得以实现，因此可以将这些元件以一个部件作为预装配部分引入部件的壳体。
压力配合的预装配可以用简单的方式实现，例如，设想导体板通过凸缘在其插入的方向的相对端达到罩的接触压力板的后面，并且导体板同时通过片簧压靠接触压力板。
该罩的侧壁还可以形成与罩的侧表面的下侧齐平并突出进入罩的内部空间的夹持舌。导体元件安装在罩上，后板的下侧和夹持凸片的下侧置于导体元件上。在该实施例中，导体元件可以通过弹性触片的弹性力保持不在横向于插入方向的一方向上产生位移，以及通过夹持折叠和夹持凸片保持不在平行于插入方向的另一方向上产生位移。
本发明还涉及在这种类型的导体元件和夹持装置的预装配的基础上的制造方法。
以下通过典型实施例并参照附图将更详细地解释本发明。根据上述实施例，这些的每个特征都是有利的，如果特定应用的重点不是与该特征相关联的优点，则所述的典型实施例的单个特征也可以省略。
附图说明
在附图中：
图1示出根据本发明构造的电气部件的示意性透视图；
图2示出图1的电气部件的局部剖视的示意性侧视图；
图3示出根据本发明构造的夹持装置的示意性透视图；
图4示出图3的夹持装置连接到导体以形成预装配结构单元的示意性透视图。
具体实施方式
图1示出应用本发明的作为电气部件的继电器插座1。继电器插座1在接纳区域2接纳继电器(未示出)，该接纳区域2设置有用于继电器插头(未示出)的插头触点3以及用于在接纳区域2中精确定位继电器(未示出)的定位装置4。
继电器插座1配置有通过导体元件(图1中未示出)连接到用于继电器(未示出)的插头触点3的多个端子5。该端子5每个设置有至少一个插入开口6和至少一个致动开口7。
至少一个导体8和/或至少一个连接部件9可被推入插入开口6。插入开口6的内部轮廓相应于彼此相邻配置的连接部件9或导体8的外部轮廓，结果这些元件被插入开口6的壁单独支撑和定位。工具10例如螺丝起子可以通过致动开口7引入，以便将导体8或连接部件9从端子5分离。
接纳区域2具有用于插头触点3和定位装置4的开口，以及具有插入开口6和致动开口7的端子5，该接纳区域2形成在由塑料材料制得的壳体11中。壳体11与这些元件在一个操作步骤如注射模制中形成。
图2示出图1中的继电器插座1的侧视图，并示出端子5的剖视图。
如图2所见，端子5配置有夹持装置12，其中导体8的导体末端13(其绝缘层被剥离)被压力配合地固定。为了这一目的，导体8通过插入开口6沿插入方向E被推入导体末端接纳腔14，并且在此通过片簧15紧紧地夹在夹紧槽16中，其可以沿插入方向E上偏转。
夹持装置12设置在形成于壳体11中的组件腔17中，并且至少部分地与导体末端接纳腔14重叠。导体元件18从夹持装置12延伸到接纳区域2的插头触点3，并将夹持装置12连接到端子5。类似于夹持装置12的导体元件18可以由冲压部件制得。导体元件18的构造参照图4描述如下。
从图2中可以进一步看到，由致动开口7的壁将工具10导入导体末端接纳腔14，该致动开口7也通向导体末端接纳腔14，以这样的方式从而使工具10碰到片簧15并沿插入方向E向下按压片簧而扩大夹紧槽16，直到片簧15紧靠挡块19。
夹持装置12基本上由一片罩形冲压部件20形成，该罩形冲压部件20由导电金属片例如铬镍钢金属片制成。现参考图3更详细地描述其结构。
从图中清楚可知，片簧15是罩20的一部分并被分成至少两个平行的弹性触片21、22，其被至少一个分隔槽23彼此分离。夹紧槽26、27设置在每个弹性触片21、22的自由端24、25。如图2所示，在每个夹紧槽26、27中，导体末端13可以沿插入方向E以各弹性触片21、22的弹性偏转压力配合地固定。
在它们的后表面并在指向导体末端接纳腔14的方向上，每个弹性触片21、22形成优选直线的引导斜面28、29，其焰插入方向E倾斜并使导体末端接纳腔14沿插入方向E朝向夹紧槽26、27变窄，并由此引导导体末端13到夹紧槽26、27，其中该导体末端13被推入插入开口6(图2)。
在远离夹紧槽26、27的侧面上，邻接引导斜面28、29的是过渡半径R，其采取变形区域30、31的形式，并沿弹性触片21、22的纵向延伸，并且其大小是材料厚度D的多倍。由于弹性触片21、22形成的形状，在导体末端13压向弹性触片21、22的引导斜面28、29时产生的应力集中在各变形区域30、31中，结果弹性触片21、22的弹性变形基本上发生在此，而引导斜面28、29保持基本上无形变。
在与它们的自由端24、25相对的末端32、33以及在变形区域30、31的末端，两个弹性触片21、22彼此连接并延续为后板34。后板34沿插入方向E延伸并基本上为矩形。邻接弹性触片21、22的后板34的侧面延续为延长的矩形侧板35，其基本上在弹性触片21、22的整个长度相对于插入方向E横向延伸。
在与后板34相对并邻接侧板35的末端处是接触压力板36，其中弹性触片21、22形成夹紧槽26、27。接触压力板36吸收由弹性触片21、22产生的夹持力。由于弹性触片21、22的自由端24、25沿插入方向E倾斜，因此与插入方向E相对的导体末端13上的张力产生这样的结果，即，弹性触片21、22试图上升到水平位置并更有力地压向接触压力板36。这增加了由接触压力板36所吸收的夹持力。
后板34的下侧37与侧板35的下侧38和接触压力板36的下侧39处于同一平面中，结果这些形成公共底面。下侧37、38、39的平面基本上垂直于插入方向E延伸。
沿插入方向E的接触压力板36的高度比侧板35的高度稍微小些，由此形成凹槽40。
后板34、侧板35和接触压力板36形成基本上立方体的罩20的侧表面并形成内部空间，在该空间内，弯曲的弹性触片21、22突出，形成导体末端接纳腔14和夹紧槽28、29。它们由围绕内部空间41的冲压材料的最初平面的起动板的双层折叠而产生，每次约90°。
挡块19由罩20的侧板35冲压而成，并进入罩20的内部空间41。在该配置中，冲压使得倾斜转动折叠(图2)，并由此形成相对于插入方向倾斜延伸并沿夹紧槽28、29的方向倾斜的邻近表面42。在该情况下，形成了相对于插入方向E的邻近表面42的斜度N的大小，使得当弹性触片21、22沿插入方向E离开它们的如图3所示的静止位置弹性地偏转并进入图2所示的释放位置时，弹性触片21、22的下侧43、44位于基本上整个表面上的邻近表面42上。在该配置中，在静止位置，邻近表面42与下侧43、44间隔，使得它们只能朝向邻近表面42移动而不产生塑性变形。
挡块19基本上与致动开口7相对地配置，如图2所示，结果通过工具10作用在引导斜面28、29上的力直接被挡块19吸收。
如图3所示，夹持凸片50由侧板35冲压而成并弯曲形成内部空间41，优选平行于接触压力板36和后板34。夹持凸片50的下侧51位于下侧37、38、39形成的平面中。该夹持凸片50的功能从图4中清晰可见。
图4示出由罩20和导体元件18形成的夹持装置12。导体元件18延伸远至继电器(未示出)的接纳区域2，并在其远离夹持装置12的末端形成用于连接继电器(未示出)的插头的夹具45。
导体元件18和夹持装置12压力配合地彼此连接而无需额外的部件，并形成可作为单片处理的预装配的组件单元。
为此目的，设置在夹具45对面的导体元件18的末端的端板46形成为基本上弯曲成直角，并形成基座47并与其垂直地形成支撑部件48。比支撑部件48长的端板46的基座47形成用于罩20的基板，沿插入方向E末端覆盖夹持凸片50的下侧51。导体元件18位于正对着后板34的下侧37和夹持凸片50的下侧51的底部。
弯曲的更短的支撑部件48面对罩20的内部空间41，在接触压力板36和弹性触片21、22之间，并形成导体板。优选地，弹性触片21、22在一定程度上被支撑部件48偏转，结果导体元件18被压向接触压力板36。在支撑部件48的末端，也就是插入方向E的对面，设置凸缘49，其到达指向插入方向E的相对方向的接触压力板36的上端的后面并伸入凹槽40。凸缘49和弹性触片21、22的压力保证导体元件18克服沿插入方向E的位移。
整体上，该结构具有在导体元件18和夹持装置12之间形成连接的效果，其制造简单并足够坚固以用于装配。
毫无疑问的是导体元件18还可以与夹持装置12或罩20一体制成。这种结构需要更复杂的冲压几何形状，然而，与根据本发明具有两个单独部件，即罩20和导体元件18的结构相比，具有更大比例的浪费。
在装配状况下，罩20通过其后板34、侧板35和接触压力板36填充壳体11的组件腔17的至少三个侧面。组件腔17的第四侧面由图4所示实施例中的导体元件18所填充。
罩20的结构具有足够的弹性，用于当其插入组件腔17中时可以弹性变形并由此固定在组件腔17中。
由于这种结构具有至少两个弹性触片21、22，所以可以将具有不同参数的多个导体元件18或至少一个导体和连接部件9相互独立地安装在电气部件如继电器插座1的端子5上，同时不会损害设置在端子5上的其余导体8的夹持作用。
Claims (17)
1.一种电气部件(1)，具有壳体(11)和用于连接至少一个导体末端(13)的至少一个端子(5)，端子(5)配置有沿插入方向(E)延伸的至少一个插入开口(6)，沿该方向，导体末端(13)插入远至设置在壳体(11)内部的导体末端接纳腔(14)，并具有允许导体末端(13)被压力配合地固定的夹持装置(12)，其中，在导体末端接纳腔(14)中，夹持装置(12)具有至少一个片簧(15)，在其自由端，所述片簧被至少一个分隔槽(23)分成至少两个平行的弹性触片(21，22)，并且在弹性触片的自由端(24，25)处，形成各夹紧槽(26，27)，各导体末端(13)沿插入方向(E)被引入该夹紧槽(26，27)，使至少一个弹性触片(21，22)偏转，
其中，相对于夹紧槽(26，27)，导电的接触压力板(36)设置在弹性触片对面；
限定弯曲的挡块(19)设置在弹性触片(21，22)的与导向斜面(28，29)相对的侧面；并且
弹性触片(21，22)、接触压力板(36)和挡块(19)由同一金属片制成并形成立方体的罩(20)。
2.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，每个弹性触片(21，22)形成沿插入方向(E)倾斜的导向斜面(28，29)，其朝向夹紧槽(26，27)沿插入方向(E)使导体末端接纳腔(14)变窄。
3.根据权利要求2所述的电气部件(1)，其特征在于，导向斜面(28，29)直线地延伸。
4.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，弹性触片(21，22)的自由端(24，25)沿插入方向(E)倾斜。
5.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，片簧(15)采取罩形冲压部件(20)的形式。
6.根据权利要求5所述的电气部件(1)，其特征在于，罩(20)形成至少在一些部分贴合于导体末端接纳腔(14)的侧表面(34，35，36)。
7.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，弹性触片(21，22)在其远离夹紧槽(28，29)末端具有各变形区域(30，31)，该变形区域(30，31)比弹性触片(21，22)的其它部分具有更大的偏转能力，并且在变形区域(30，31)，弹性触片(21，22)每个具有过渡半径(R)，其是弹性触片(21，22)的材料厚度(D)的多倍。
8.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，挡块(19)由以一个部件连接到弹性触片(21，22)的冲压舌形成。
9.根据权利要求1或8所述的电气部件(1)，其特征在于，挡块(19)以非偏转、静止的状态与弹性触片(21，22)间隔开。
10.根据权利要求1或8所述的电气部件(1)，其特征在于，挡块(19)具有与弹性触片(21，22)相对的邻近表面(42)，在扩大夹紧槽的弹性偏转的释放位置，弹性触片(21，22)基本平坦地位于该邻近表面(42)上。
11.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，在具有弹性触片时，插入开口(6)的外部轮廓对应于具有相同数量的、彼此相邻布置的导体横截面的外部轮廓。
12.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，壳体(11)具有至少一个致动开口(7)，其朝向至少一个弹性触片(21，22)的中心部分向导体末端接纳腔(14)内开口。
13.根据权利要求12所述的电气部件(1)，其特征在于，挡块(19)设置在对应于至少一个弹性触片(21，22)的中心部分的区域中。
14.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，该罩采取弹性元件的形式，一旦该罩被插入形成在所述壳体(11)中的组件腔，则发生弹性偏转。
15.根据权利要求1所述的电气部件(1)，其特征在于，罩(20)和从端子(2)延伸的导体元件(18)压力配合地连接。
16.根据权利要求15所述的电气部件(1)，其特征在于，导体元件(18)的支撑部件(48)在弹性触片(21，22)和接触压力板(36)之间被夹持。
17.根据权利要求15或16所述的电气部件(1)，其特征在于，导体元件(18)通过凸缘(49)伸出到罩(20)的后部。
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