CZ302115B6

CZ302115B6 - Multifunctional cam-type conductor terminal

Info

Publication number: CZ302115B6
Application number: CZ20070775A
Authority: CZ
Inventors: Vítek@Karel; Mareš@Tomáš
Original assignee: CVUT v Praze, Fakulta strojní
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2010-10-20
Also published as: CZ2007775A3

Abstract

The invented multifunctional conductor terminal consists of a rotary symmetrical, electrically conducting body (1) with a groove (2) performed therein obliquely to the axis thereof, where a conductor (3) can be inserted into the groove (2). The terminal further comprises an electrically conducting cam lock (11) being formed by a tubular sleeve with a cylindrical hole serving for rotatable mounting thereof onto the rotary symmetrical, electrically conducting body (1) wherein the end cutting edge of said tubular sleeve helically ascends in the direction toward the projecting groove (2). Axially, said cam lock (11) can be secured on the body (1) by means of a washer (12). The cam lock (11) breaks insulation of the conductor (3) in contact therewith during rotation and connects it conductively and self-lockingly to the body (1) with mechanical prestress through tightening.

Description

Multifunkční vačková vodičová svorkaMultifunction cam wire terminal

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká konstrukce svorky sloužící zejména k vodivému připojení odizolovaných i neodizolovaných elektrických vodičů. Svorka má dvě hlavní elektricky vodivé části, tělo a zámek. Má-li svorka nastaven zámek v pohotovostním stavu, vodič se do otvoru v těle svorky volně až k dorazu zasune a relativním pohybem zámku svorky vůči tělu je v ní v případě odizolovaného io vodiče vodivě připevněn nebo u neodizolováného vodiče zámek svorky pri relativním pohybu vůči tělu svorky izolaci vodiče lokálně ve spoji odstraní (nebo dostatečně naruší) tak, že propojí a připevní vodič vodivě přes zámek s vodivým tělem svorky - podobně jako u předem odizolovaného vodiče.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the design of a terminal for the conductive connection of insulated and non-insulated electrical conductors. The terminal has two main electrically conductive parts, a body and a lock. If the terminal is set to standby, the wire is inserted into the hole in the terminal body as far as it will go and the terminal lock is moved relative to the body for the stripped conductor or the conductor, The terminals remove the wire insulation locally in the joint (or sufficiently disturb it) by connecting and fastening the conductor conductively through the lock with the conductive body of the terminal - similar to the pre-insulated conductor.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Svorky elektrických zařízení slouží relativně nejspolehlivěji k přenosu elektrické energie z jedné části elektrické instalace do druhé. Obvykle jsou vloženy do dobrého izolantu a musí svými úchyty svírat přivedený odizolovaný vodič určitého rozměrového rozsahu tak, aby nedocházelo k jiskření mezi spojovaným vodičem a svorkou. Průřez vodiče se skládá z vodivého jádra tvořeného obvykle pevným jednodrátovým vodičem nebo ohebným slaněným více drátkovým vodičem. Na průřez vodivého jádra je aplikována izolační obvykle plastová vrstva, která se může tloušťkou lišit jak podle průřezu vodivého jádra, tak i podle výrobce vodiče. V patentových spi25 šech číslo CZ 225 304, CZ 232 220, CZ 241 940, CZ 246 663, CZ 280 903, CZ 290 430 jsou uvedeny konstrukce svorek použitelné pro odizolované vodiče a ve spise číslo CZ 286 587 konstrukce svorky, která by měla propojovat i vodiče neodizolované.The terminals of electrical devices are relatively most reliably used to transfer electrical energy from one part of the electrical installation to the other. They are usually inserted into a good insulator and must clamp the insulated conductor of a certain size range with their clips so that no sparking occurs between the conductor to be connected and the terminal. The conductor cross-section consists of a conductive core usually consisting of a solid single-wire conductor or a flexible stranded multi-wire conductor. An insulating usually plastic layer is applied to the cross-section of the conductive core, which may vary in thickness depending on the cross-section of the conductive core and the conductor manufacturer. In CZ-CPA 304 304, CZ-232 220, CZ-241 940, CZ-246 663, CZ-280 903, CZ-290 430, the clamp constructions are applicable for stripped conductors, and CZ 286 587 shows the clamp constructions that should interconnect and uninsulated wires.

Perspektivní jsou konstrukce svorek s více funkcemi, které dokáží vodivě připojit jak vodiče odizolované, tak i vodiče neodizolované, respektive tyto izolované vodiče vhodně pri připojování současně odizolovat a vodivě bezpečně ke svorce nebo mezi sebou prostřednictvím svorky připojit. Problematické je vytvořit funkčně spolehlivé technické řešení svorky ekonomicky přijatelné, jež by splňovalo multifunkční provozní vlastnosti vodičové svorky, mezi které patří eventuální odizolování vodiče, dostatečná vodivost připojení, spolehlivost připojení a také eventuální demontáž spojení vodiče a svorky pri možné variabilitě rozměrů a konstrukcí vodičů, které pro danou konstrukci multifunkční svorky přichází pro připojování v úvahu.Perspectives are multi-function terminal designs that can conductively connect both stripped and non-stripped conductors, or suitably insulate these insulated conductors at the same time while connecting and conductively securely connect to or through each other through the terminal. It is problematic to create a functionally reliable technical solution of an economically acceptable terminal that meets the multifunctional operational properties of the conductor terminal, which include possible wire stripping, sufficient conductivity, connection reliability, and eventual dismantling of the conductor and terminal connection. for a given construction of the multifunctional clamp is possible for connection.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Účelem vynálezu je vytvořit multifunkční konstrukci svorky, která spolehlivě připojuje jak vodiče odizolované, tak vodiče neodizolované, které pri připojování umožňuje svorka odizolovat a vodivě připojit (podobně jako vodiče odizolované) k vodivému tělu svorky.The purpose of the invention is to provide a multifunctional terminal structure which reliably connects both stripped and non-stripped conductors which, when coupled, allows the strip to be stripped and conductively connected (like stripped conductors) to the conductive terminal body.

Nevýhody a nedostatky známých řešení odstraňuje multifunkční vačková vodičová svorka podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá jednak z těla svorky rotačně symetrického tvaru, ve kterém je podél jeho osy vytvořený otvor Šikmo vybíhající z těla svorky, do kterého se připojovaný vodič volně zasune. Druhým hlavním prvkem svorky je zámek svorky, který tvoří trubkovitá objímka s válcovým otvorem, kterým je rotačně uložená na rotačně symet50 rickém vodivém těle svorky, přičemž koncová řezná hrana trubkovité objímky Šroubovité stoupá směrem k vybíhajícímu žlábku. Zámek svorky je schopný šroubovitou řeznou hranou (pri relativním rotačním pohybu vůči tělu svorky) lokálně odizolovat vodič zasunutý do šikmého žlábku svorky vystupující nad povrch těla svorky a tak jej bezpečně propojit vodivě s tělem svorky, eventuálně předem již odizolovaný vodič pouze bezpečně propojit vodivě s tělem svorky. Pri otá55 čení Šroubovité stoupající bok vačkového zámku postupně zakrývá žlábek, až vymezí vůli meziDisadvantages and drawbacks of the known solutions are eliminated by the multifunctional cam conductor clamp according to the invention, which consists in that it consists of a clamp body of rotationally symmetrical shape in which a hole is formed obliquely along its axis extending from the clamp body, freely retracts. The second main element of the clamp is a clamp lock formed by a tubular sleeve with a cylindrical bore which is rotatably supported on a rotationally symmetrical conductive body of the clamp, the end cutting edge of the tubular sleeve helically rising toward the projecting groove. The terminal lock is able to helically cut the conductor inserted into the inclined groove of the terminal protruding above the surface of the terminal body by a helical cutting edge (relative to the terminal body relative to the terminal body) and thus securely connect it conductively to the terminal body. clamps. When rotating, the helical rising side of the cam lock gradually covers the groove until it limits the clearance between

-1 CZ 302115 B6 vodičem vloženým do žlábku, u něhož šroubovitá hrana vačky naruší izolaci, odhrne ji po žlábku vysouvajícím se vačkovým bokem a současně se nasune na odhalené vodivé jádro vodiče a upevní jej samosvorně a vodivě k tělu svorky vzájemným předepnutím vačkového zámku, připojovaného vodiče a těla svorky. Uvolnění vodiče ze sevření svorky se provádí opačným otočením zámku.A wire inserted in a groove in which the helical edge of the cam breaks the insulation, pulls it over the groove with the protruding cam flank, and at the same time slips onto the exposed conductive core of the conductor and secures it self-clampingly and conductively to the clamp wires and body clamps. To release the wire from the clamp clamp, reverse the lock.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález multifunkční maticové vodičové svorky je dále blíže popsán pomocí přiložených výkresů na obr. 1, obr. 2, obr. 3 a obr. 4 - konkrétně na obr. I a obr. 2.The invention of the multifunctional matrix conductor terminal is further described with reference to the accompanying drawings in Figures 1, 2, 3 and 4 - in particular Figures 1 and 2.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Provedení tohoto vynálezu je patrné konkrétně z obr. I a obr, 2., dále podobně z obr. 3 a obr. 4. Multifunkční vačková vodičová svorka dle obr. la se skládá z rotačně symetrického elektricky vodivého těla i, ve kterém je vytvořen šikmo k ose žlábek 2. Dno žlábku 2 může vybíhat z těla I s proměnným úhlem 8 a boky žlábku 2 mohou mít různý tvar, například i prizmatický 6 nebo 7 obepínající průřez 5 dle obr. 1c vodiče 3 dle obr. lb. Žlábek 2 může být v těle 1 modifikován též dírou 10 s osou šikmou k ose těla 1 dle obr. Id. V principu je žlábek 2 šikmý vůči ose a vnějšímu povrchu těla i, z toho důvodu, aby svou osou zůstal vůči ose a vnějšímu povrchu těla I šikmý do žlábku 2 vložený montovaný vodič 3, pro který může být dorazem následná konstrukce 4 umístěná za svorkou, viz obr. lb. Další hlavní část multifunkční vačkové vodičové svorky tvoří elektricky vodivý vačkový zámek jj_ dle obr. 2c, který tvoří trubkovitá objímka s válcovým otvorem, kterým je rotačně uložená směrem 9 na rotačně symetrickém vodivém těle 1 (viz obr. 2a) přičemž koncová řezná hrana trubkovité objímky šroubovité stoupá směrem k vybíhajícímu žlábku 2. Axiálně může být vačkový zámek JJ. na těle J zajištěn například podložkou 12. Při pootočení směrem 9 (například uchopením za plochy 13 nástrojem - klíčem, kleštěmi atd. - viz obr. 2c) vačkového zámku JJ. z pohotovostní polohy (při které je možno prostrčit do těla J žlábkem 2 vodič 3, viz obr. 2d nebo obr. lb) dojde k vymezení vůle mezi hranou vačkového zámku JJ a vodičem 3 vloženým do žlábku 2 a vačkový zámek 11 se při dalším pootáčení nasune na povrch odizolovaného vodiče 3, přitlačí jej samosvorně a vodivě jej propojí k tělu J. Je-li vodič 3 neodizolovaný, pří pootočení směrem 9 vačkového zámku JJ za plochy J3 dojde k vymezení vůle mezi ním a vodičem 3 vloženým do žlábku 2. Vačkový zámek JJ pri dalším pootáčení izolaci vodiče J naruší na vodivé jádro a odhrne ji svou hranou, přičemž se vačkový zámek 11 pri pootáčení nasune na povrch obnaženého vodivého jádra vodiče 3, přitlačí jej samosvorně a vodivě jej propojí s tělem J. Uvolnění vodiče ze svorky se provede povolením vačkového zámku JJ opačným pootočením vůči směru 9.The embodiment of the present invention can be seen in particular from FIGS. 1 and 2, and similarly to FIGS. 3 and 4. The multifunctional cam conductor terminal of FIG. 1a consists of a rotationally symmetrical electrically conductive body 1 in which it is angled. The bottom of the groove 2 may extend from the body 1 with a variable angle θ and the sides of the groove 2 may have a different shape, for example a prismatic 6 or 7 enclosing a cross-section 5 according to Fig. 1c of the conductor 3 according to Fig. 1b. The groove 2 can also be modified in the body 1 by a hole 10 with an axis inclined to the axis of the body 1 of FIG. 1d. In principle, the groove 2 is inclined with respect to the axis and the outer surface of the body 1, so that its axis remains with respect to the axis and the outer surface of the body 1 inclined into the groove 2 of the assembled conductor 3. see Fig. 1b. Another main part of the multifunctional cam conductor clamp is the electrically conductive cam lock 11 of Fig. 2c, which forms a tubular sleeve with a cylindrical bore that is rotatably mounted 9 on a rotationally symmetrical conductive body 1 (see Fig. 2a) with the end cutting edge of the tubular sleeve. helically rises toward the projecting groove 2. The cam lock 11 may be axially. on the body J is secured, for example, by a washer 12. When rotated in the direction 9 (for example by gripping the surfaces 13 with a tool - wrench, pliers etc. - see Fig. 2c), the cam lock 11. from the standby position (in which it is possible to insert a guide 3 through the groove 2 through the groove 2, see Fig. 2d or Fig. 1b), the clearance between the edge of the cam lock 11 and the guide 3 inserted in the groove 2 is limited; slips onto the surface of the stripped conductor 3, presses it self-lockingly and conductively connects it to the body J. If the conductor 3 is uninsulated, the rotation 9 towards the cam lock 11 beyond the surfaces J3 limits the clearance between it and the guide 3 inserted in the groove 2. The lock 11, upon further rotation, breaks the insulation of the conductor J against the conductive core and pushes it off with its edge, while the cam lock 11, when rotated, slides on the surface of the exposed conductive core 3 by unlocking the cam lock 11 by reversing the direction 9.

Druhá varianta konstrukce multifunkční svorky je uvedena na obr. 3. Užívá elektricky vodivý maticový zámek J7 dle obr. 3b, pro který je na vnějším povrchu těla J kromě žlábku 2 vyroben i vnější závit J6 dle obr. 3a lícovaný s vnitřním závitem J8 maticového zámku 17. Maticový zámek J7 dle obr. 3b opatřený vnitřním závitem J8 má dále vytvořen vnitřní kuželový náběh 20, do jehož povrchu jsou zahloubeny řezné vruby 19. Při našroubování maticového zámku 17 na tělo J osazené závitem J6 do pohotovostní polohy (pri které je dle obr. 3a možno prostrčit do těla J žlábkem 2 vodič 3 - viz obr. 1 b) dochází zároveň k osovému posuvu maticového zámku 17 po těle J, až je vymezena vůle mezi vodičem 3 zasunutým do žlábku 2 a maticovým zámkem 17. Dalším pootáčením maticového zámku J7 nástrojem (klíčem, kleštěmi atd.) je odizolovaný vodič 3 vložený do drážky 2 maticovým zámkem 17 samosvorně přitlačen a vodivě propojen s vodivým tělem svorky J. V případě neodizolovaného vodiče 3 zasunutého do drážky 2 je po vymezení vůle pootáčením maticového zámku J7 z pohotovostní polohy dalším pootáčením maticového zámku J7 nástrojem (klíčem, kleštěmi atd.) izolace neodizolovaného vodiče 3 vloženého do drážky 2 řeznými vruby J9 narušena a lokálně odřezána až na vodivé jádro neodizolovaného vodiče 3 a současně je vodič 3 vodivým maticovým zámkem J7 samosvorně přitlačen a vodivě propojen . 9 .The second variant of the multifunctional clamp construction is shown in Fig. 3. It uses an electrically conductive matrix lock J7 according to Fig. 3b, for which an outer thread J6 according to Fig. 3a is produced on the outer surface of the body J in addition to groove 2. The lock nut 17 of FIG. 3b provided with an internal thread J8 further has an internal tapered ramp 20 into which the cutting notches 19 are recessed into the surface. When the lock nut 17 is screwed onto the body J fitted with the thread J6 into the standby position. 3a, it is possible to insert the guide 3 through the groove 2 through the groove 2 - see Fig. 1 b) at the same time the axial shift of the matrix lock 17 along the body J takes place until the clearance between the conductor 3 inserted in the groove 2 and the matrix lock 17 is defined. By means of a tool (wrench, pliers, etc.), the stripped conductor 3 is inserted into the groove 2 by means of a lock 17 and is self-clamping. In the case of a non-stripped conductor 3 inserted into the groove 2, after the clearance has been set, by turning the lock lock J7 from standby position, further turning the lock lock J7 with a tool (wrench, pliers etc.) The notches 9 are broken and locally cut up to the conductive core of the non-insulated conductor 3, and at the same time the conductor 3 is self-clamping and conductively connected by the conductive matrix lock 17. 9.

s vodivým tělem svorky J. Uvolnění vodiče ze svorky se provede povolením maticového zámkuwith the conductive body of the terminal J. Release the conductor from the terminal by loosening the lock nut

J7 jeho opačným otočením.J7 by reversing it.

Třetí varianta konstrukce svorky dle obr. 4 užívá elektricky vodivý pružinový zámek 22 (viz obr.A third variant of the clamp construction of FIG. 4 uses an electrically conductive spring lock 22 (see FIG.

4b), pro který je hladký plášť těla 1 se žlábkem 2 navíc opatřen k ose těla příčnými kotevními zářezy 2J na straně protilehlé žlábku 2, dle obr. 4a. Pružinový zámek 22 tvoří oválně vinutá pružina z elektricky vodivého materiálu, která je na vnitřní straně tvořícího průřezu v oblastech J5 nej menší ho z průměrů vinutí opatřena řeznými zuby L4 dle obr. 4b. V pohotovostní poloze dle obr. 4c je pružinový zámek 22 nasunut s předpětím svým nejmenším průměrem vinutí na hladké io boky těla svorky L Po vsunutí vodiče 3 do žlábku 2 je pružinový zámek 22 osově posunut po hladkém boku těla 1, až po vymezení vůle mezi izolovaným vodičem 3 dle obr. lb a poté je pružinovým zámkem 22 otočeno nástrojem (klíčem, kleštěmi atd.) kolem osy těla svorky 1 směrem 9, až řezné zuby 14 odstraní izolaci vodiče 3. Pružinový zámek 22 je pak zastaven v předepjaté poloze dle obr. 4d, kdy v nejmenším z průměrů vinutí dosedá svými závity na připojený vodič 3 i? a současně je protější strana pružinového zámku 22 zaklesnuta v kotevních zářezech 21 těla 1 svorky, čímž je vodič 3 k tělu 1 svorky zámkem 22 předepnut, vodivě propojen i připevněn. V případě, že vodič 3 zasunutý do žlábku 2 těla 1 svorky je odizolovaný, je pružinový zámek 22 osově posunut po hladkém boku těla 1 až po vymezení vůle mezi izolovaným vodičem 3 a poté je pružinovým zámkem 22 otočeno nástrojem (klíčem, kleštěmi atd.) kolem osy těla svorky 14b), for which the smooth casing of the body 1 with the groove 2 is additionally provided with transverse anchoring notches 2J on the side of the body on the side of the opposite groove 2, according to FIG. 4a. The spring lock 22 is formed by an oval coil spring of electrically conductive material, which is provided with cutting teeth 14 in FIG. 4b on the inner side of the forming cross section in the regions 15 of the smallest of the winding diameters. In the standby position of FIG. 4c, the spring lock 22 is biased with its smallest winding diameter onto the smooth sides of the clamp body L After insertion of the conductor 3 into the groove 2, the spring lock 22 is displaced axially along the smooth side of the body 1 until 1b and then the spring lock 22 is rotated by a tool (wrench, pliers, etc.) around the axis of the clamp body 1 towards 9 until the cutting teeth 14 remove the insulation of the conductor 3. The spring lock 22 is then stopped in the biased position of FIG. 4d, when, in the smallest of the winding diameters, its threads engage the connected conductor 3 i? and at the same time, the opposite side of the spring lock 22 is latched in the anchor slots 21 of the clamp body 1, whereby the conductor 3 is biased to the clamp body 1 by the lock 22, coupled and attached. If the conductor 3 inserted into the groove 2 of the clamp body 1 is insulated, the spring lock 22 is displaced axially along the smooth side of the body 1 until the clearance between the insulated conductor 3 is limited and then the spring lock 22 is rotated with a tool (wrench, pliers, etc.) about the clamp body axis 1

2o o 90 stupňů směrem 9, čímž je vodič 3 k tělu 1 svorky zámkem 22 předepnut, vodivě propojen a připevněn. Uvolnění vodiče 3 z pevného připojení ve svorce se provede pootočením pružinového zámku 22 o 90 stupňů vůči tělu J svorky.2o by 90 degrees in the direction of 9, thereby biasing the conductor 3 to the terminal body 1 by the lock 22, conductively connected and secured. Release of the conductor 3 from the fixed connection in the clamp is done by rotating the spring lock 22 by 90 degrees relative to the terminal body J.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Mu 1tifunkční vačková vodičová svorka podle tohoto vynálezu lze užít v aplikacích připojování a propojování vodičů jak odizolovaných, tak ne od izolovaných, neboť je svorka lokálně odizoluje a vodivě připojí. Principy využité u této multifunkční svorky lze aplikovat v různých rozměro30 vých velikostech nebo tyto svorky řadit do účelových uskupení. Současně lze svorkami vyrobenými dle těchto uvedených principů vhodně připojovat nebo spojovat různá tělesa i za dalšími účely.The multifunctional cam wire terminal of the present invention can be used in wiring and interconnecting applications, both stripped and insulated, since the terminal locally insulates and conductively connects them. The principles used in this multifunctional terminal can be applied in different sizes or can be grouped into purpose groups. At the same time, clamps made according to these principles can suitably connect or connect different bodies for other purposes.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Multifunctional cam conductor terminal for connecting stripped and non-stripped electrical conductors with a rotationally symmetrical conductive body (1) provided with a longitudinal groove (2) extending obliquely from the body surface (1), characterized in that on the rotationally symmetrical conductive body (1) A conductive cam lock (11) is rotatably mounted and forms a tubular sleeve with a cylindrical bore, rotatably mounted on a rotationally symmetrical conductive body (1), with the end cutting edge of the tubular sleeve helically rising toward the projecting groove (2).