JP2005116523A - 電気的な端子 - Google Patents

Abstract

【課題】可能な限り簡単な構造で良好なかつ確実なハンドリングを保証していて、さらに、可能な限り小さな構造サイズを有しているようにする。
【解決手段】操作エレメント４の少なくとも一方の側面７に２つのピン８，９がかつハウジング２の少なくとも一方の側壁１０に、対応する２つの長孔１１，１２が形成されているかもしくは配置されており、両長孔１１，１２が、共通の円軌道に位置していて、互いに間隔を置いて配置されており、それぞれ１つのピン８，９が、それぞれ１つの長孔１１，１２にガイドされていて、制限されており、これによって、操作エレメント４が、到来した導体の差込みを可能にする第１の位置から、導体を切断エレメント５によってコンタクティングする第２の位置への旋回時に、長孔１１，１２内でのピン８，９のガイドによってガイドされていて、制限されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧接接続技術における、特に支持レールに係止するための電気的な端子であって、ハウジングと、絶縁された導体のための接続部と、少なくとも１つの電流レールと、少なくとも２つの操作エレメントと、少なくとも２つの切断エレメントとが設けられており、操作エレメントが、切断エレメントに対して相対的に電気的な端子内に回動可能に配置されていて、接続したい導体のために設けられたそれぞれ１つの導体収容部を有しており、切断エレメントが、導体収容部内に差し込まれた導体と、電流レールとの電気的なコンタクトを形成している形式のものに関する。

電気的な端子、特に直列端子は数十年来知られていて、電気的な設備および機器の配線時に頻繁に使用される。端子はたいてい支持レールに係止される。この支持レール自体はしばしばエンクロージャ内に多数配置されている。端子は一般的に接続端子として形成されているので、端子は少なくとも２つの導体接続エレメントを有している。これらの導体接続エレメントは、導電性の接続レール（電流レール）を介して互いに電気的に接続されている。さらに、直列端子のこの基本タイプのほかに、種々異なる多数の直列端子タイプが存在している。これらの直列端子タイプは特にあらゆる使用事例に適合されている。例として、ここでは、二段端子または三段端子ならびに三導体用端子または四導体用端子が挙げられる。この場合、これらの端子は、それぞれ相応により大きな数の導体接続エレメントを有している。

導体接続エレメントとして、直列端子には主にねじ込み端子または引張りばね端子が使用される。この引張りばね端子における緊締原理はねじ込み技術の緊締原理に類似している。ねじ込み端子では、引張りスリーブが端子ねじの操作によって導体を電流ビームに向かって引っ張るのに対して、引張りばね端子では、この役割が引張りばねによって引き受けられる。このためには、予荷重もしくはプレロードがかけられた引張りばねが操作工具、たとえばスクリュドライバによって開放され、これによって、導体を、引張りばねのばね脚に設けられた窓を通して接続室内に導入することができる。操作工具の取外し後、導体が引張りばねのばね力によって電流ビームに向かって引っ張られる。

ねじ込み端子だけでなく、引張りばね端子でも、電気的な導体は、定尺切断後、この電気的な導体のコンタクティングが行われ得る前にまず絶縁体除去されなければならない。電気的な導体の絶縁体除去のためには、特殊工具が必要となり、絶縁体除去は比較的多くの時間を要求するので、数年来、電気的な導体を予めの絶縁体除去なしに接続することができる電気的な端子も使用される。このためには、絶縁された導体が、端子のハウジングに設けられた導体収容部内に導入され、次いで、切断エレメント内に押圧される。これによって、導体の絶縁体が切断され、導体の芯が切断エレメントによってコンタクティングされる。この場合、絶縁体除去されていない導体を接続するためのこのような形式の端子の多数の構成可能性が存在している。これらの構成可能性は、特に導体収容部内に導入される導体が切断エレメント内にどのように押圧されるかという点で異なっている。

冒頭で述べた、圧接接続技術における電気的な端子は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９２１７７５号明細書に基づき公知である。この公知の接続端子では、操作エレメントが、比較的大きなホイール状のガイドによって、ハウジング側壁により形成された回動支承装置に支持されている。操作エレメントが直接ハウジングの一方の側壁に回動可能に支承されていることによって、接続したい導体に対して、最大の直径が提供される。したがって、付与された導体横断面では、電気的な端子の幅が比較的小さく選択され得る。しかし、側壁における操作エレメントのホイール状のガイドは、大きなホイール状のガイドに基づき、電気的な端子の高さも比較的大きいという欠点を有している。さらに、大きなホイール状のガイドによって、場合によっては、必要となる沿面距離の維持における問題ひいては特に電流がより高い場合の絶縁問題が生ぜしめられ得る。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９２１７７５号明細書

したがって、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の、圧接接続技術における電気的な端子を改良して、可能な限り簡単な構造で良好なかつ確実なハンドリングを保証していて、さらに、可能な限り小さな構造サイズを有しているようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、操作エレメントの少なくとも一方の側面に２つのピンがかつハウジングの少なくとも一方の側壁に、対応する２つの長孔が形成されているかもしくは配置されており、両長孔が、共通の円軌道に位置していて、互いに間隔を置いて配置されており、それぞれ１つのピンが、それぞれ１つの長孔にガイドされていて、制限されており、これによって、操作エレメントが、到来した導体の差込みを可能にする第１の位置から、導体を切断エレメントによってコンタクティングする第２の位置への旋回時に、長孔内でのピンのガイドによってガイドされていて、制限されているようにした。

本発明によれば、両ピンと、ハウジングの側壁に設けられた互いに間隔を置いて配置された両長孔との協働によって、通常の回動ピンの事例のように、旋回時の操作エレメントの支承だけでなく、同時に操作エレメントの最大限に可能な回動もしくは傾動の制限も得られる。第１の位置から第２の位置への操作エレメントの旋回時にこの操作エレメントの回動運動を可能にするためには、両長孔が、共通の円軌道に位置していて、互いに間隔を置いて配置されている。この場合、円軌道の中心点は操作エレメントの旋回軸線に相当している。それぞれ１つのピンがそれぞれ１つの長孔内にガイドされていて、制限されていることによって、第１の位置から第２の位置への旋回時の操作エレメントの特に確実なガイドが得られる。

ピンと長孔との協働による操作エレメントの本発明によるガイドに対して付加的に、有利には、切欠きが操作エレメントに形成されており、ハウジングの内部に、対応するリブが配置されている。この場合、第１の位置（導入位置）から第２の位置（コンタクト位置）への操作エレメントの旋回時にリブが、操作エレメントに設けられた切欠き内に係合する。したがって、旋回時の操作エレメントの付加的なガイドが、切欠き内へのリブの係合によって達成される。この場合、操作エレメントのガイドは、この操作エレメントの端面で切欠きの上方に半径方向の突出部が形成されており、この突出部が、導入位置からコンタクト位置への操作エレメントの旋回時にリブに支持されていることによって一層改善することができる。したがって、本発明による電気的な端子の前述した有利な構成では、操作エレメントの支持もしくはガイドが、ハウジングの側壁だけでなく、内部でも行われる。これによって、操作エレメントの特に確実なガイドが保証されており、これによって、比較的大きな横断面を備えた導体のコンタクティング時の高い接続力も抑制される。

特に有利には、前述したリブが、同時に、差し込まれた導体のための引張り負荷軽減手段としても作用するようにハウジングの内部に形成されていて、配置されている。このことは、操作エレメントの第２の位置（コンタクト位置）に、導体収容部内に差し込まれた導体がリブによって緊締されるかもしくは位置固定されることによって達成される。この場合、リブの適宜な寸法設定によって、導体の緊締時に導体の絶縁体しか押し込まれず、導体の芯は押し込まれないことを保証することができる。接続された電気的な導体のこのような形式の緊締によって、電気的な導体のコンタクト箇所もしくは芯と切断エレメントとの「固定」が保証される。これによって、電気的な導体における引張り応力に基づき、酸化および高い境界抵抗を招き得る、電気的な導体と切断エレメントとの間の僅かな相対運動が生ぜしめられるという、実際に発生する問題が排除される。

電気的な端子の簡単なハンドリングのためには、操作エレメントを、本発明による電気的な端子の有利な構成によれば、到来した導体の差込みが可能となる第１の位置（導入位置）だけでなく、導体が切断エレメントによってコンタクティングされている第２の位置（コンタクト位置）でも係止することができる。このためには、操作エレメントの上側の領域で一方の端面にリブが形成されている。このリブは端子の上側の縁部と共に係止部を形成している。これによって、電気的な端子を顧客への納品時に第１の位置（導入位置）に位置決めすることが可能となり、これによって、相並んで支持レールに係止された多数の電気的な端子への個々の電気的な導体の接続時に各導体を組付け工によって問題なく各導体収容部内に押し込むことができる。第２の位置（コンタクト位置）での係止の可能性は、一回接続された電気的な導体が、所望されずに再び電気的な端子から引き出され得ることを阻止する。

電気的な端子の所望の僅かな構造サイズは、まず、構造高さに関して、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９２１７７５号明細書に基づき公知の端子における比較的大きなホイール状のガイドの代わりに、比較的小さなピンの構成によって達成される。本発明による端子の構造幅は、第１には、ピンおよび長孔だけでなく、切欠きに関連したリブによる操作エレメントの特に有利な二重のガイドにおいて、側壁の肉厚が極めて僅かに選択され得ることによって減少させることができる。さらに、構造幅は、有利には長孔として形成された導体収容部が、開放した長手方向側を有していることによって一層減少させることができる。これによって、接続したい導体の最大の横断面が減少させられることなしに、操作エレメントの幅ひいては電気的な端子の全幅も減少させることができる。

いま、本発明による電気的な端子を形成しかつ改良するための多数の可能性が個々にある。これに関して、一方では、請求項１に従属する請求項に記載してあり、他方では、図面に関連した有利な実施例の説明に記載してある。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

まず、図１および図２に示した電気的な端子１はハウジング２を有している。この場合、図面には、接続したい２つの導体のための接続端子が示してある。当然ながら、本発明による電気的な端子は３導体用接続端子または４導体用接続端子として形成されていてもよい。電気的な端子１のハウジング２内には、１つの電流レール３と２つの操作エレメント４とが配置されている。さらに、電気的な端子１はそれぞれ２つの切断エレメント５を有している。両切断エレメント５はそれぞれ電流レール３によって互いに導電的に接続されている。

接続したい導体（図示せず）のためのそれぞれ１つの導体収容部６を有する操作エレメント４は、切断エレメント５に対して相対的に回動可能に電気的な端子１のハウジング２内に配置されているので、操作エレメント４は、導体収容部６への、到来した導体の差込みが可能となる第１の位置（導入位置）から、導体が切断エレメント５によってコンタクティング（接触接続）されている第２の位置（コンタクト位置）に旋回することができる。図２に示した電気的な端子１では、左側の操作エレメント４が導入位置に位置しているのに対して、右側の操作エレメント４はコンタクト位置に位置している。

いま、電気的な端子１では、操作エレメント４の一方の側面７に２つのピン８，９がかつハウジング２の相応の側壁１０に、対応する２つの長孔１１，１２が配置されているかもしくは形成されている。この場合、到来した導体の差込みが可能となる第１の位置（導入位置）から、導体が切断エレメント５によってコンタクティングされている第２の位置（コンタクト位置）への操作エレメント４の旋回時には、この操作エレメント４が長孔１１，１２内でのピン８，９のガイドによってガイドされる。この場合、同時に旋回運動が長孔１１，１２によって制限されている。この場合、この長孔１１，１２の長さによって、操作エレメント４の最大限に可能な回動角が規定される。

この場合、図１から知ることができるように、両長孔１１，１２は、この両長孔１１，１２の長手方向軸線が互いにほぼ垂直に位置しているようにハウジング２の側壁１０に配置されている。これによって、電気的な端子１のハウジング２内での操作エレメント４の特に良好なガイドが保証される。

ハウジング２内での操作エレメント４のガイドもしくは支承は、この操作エレメント４に切欠き１３が形成されており、ハウジング２の内部に、対応するリブ１４が配置されていることによって一層改善されている。この場合、このリブ１４は、導入位置（図１に示した電気的な端子１の左側）からコンタクト位置（図２に示した電気的な端子１の右側）への操作エレメント４の旋回時に切欠き１３内に係合する。この場合、図面から知ることができるように、切欠き１３だけでなく、リブ１４も円弧状に形成されているので、操作エレメント４の旋回運動は切欠き１３とリブ１４との協働によって損なわれない。むしろ、操作エレメント４は切欠き１３とリブ１４との協働によって付加的なガイドを被る。このガイドは、切欠き１３が形成された端面１５にノーズの形の半径方向の突出部１６が形成されていることによって一層改善することができる。この突出部１６はコンタクト位置への操作エレメント４の旋回時にリブ１４に支持されている。

前述したリブ１４は、切欠き１３と協働して、操作エレメント４のガイドのためだけでなく、同時に、導体収容部６内に差し込まれた導体に対する引張り負荷軽減のためにも働く。このことは、リブ１４の前方の縁部が操作エレメント４のコンタクト位置で僅かに導体収容部６内に突入していることによって達成される。これによって、接続された導体が緊締される。接続された導体のこの緊締によって、切断エレメント５と、接続された導体との間のコンタクト箇所の「固定」が達成される。特に図１から知ることができるように、リブ１４はハウジング２内で切断エレメント５のすぐ上方に配置されている。したがって、所望の引張り負荷軽減が、差し込まれた導体と、切断エレメント５とのコンタクト箇所の可能な限り近くで実現される。

操作エレメント４の一方の端面には、上側の領域にリブ１７が形成されている。このリブ１７はハウジング２の上側の縁部と一緒に二段階の係止部を形成している。これによって、操作エレメント４を導入位置だけでなく、コンタクト位置にも位置決めすることができ、これによって、一方では、電気的な端子１を顧客への納品時に導入位置に位置決めすることが可能となり、他方では、接続したい導体のコンタクティング後のコンタクト位置から導入位置への操作エレメント４の望ましくない逆旋回が阻止される。

さらに、図３から知ることができるように、導体収容部６は長孔として形成されていて、収容ポケット１８で終わっている。この場合、この収容ポケット１８は、電気的な端子１への操作エレメント４の組付け状態で切断エレメント５の下方に配置されている。この場合、収容ポケット１８は、導体収容部６への１つの導体の導入時に組付け工のための当接補助手段として働く。導体の端部が収容ポケット１８内にまで導入されていると、コンタクト位置への操作エレメント４の旋回時に導体が切断エレメント５によって整然と把持され、したがって、導体の芯が電気的がコンタクティングされることが確保されている。

電気的な端子１の構造幅のさらなる減少のためには、導体収容部６が、開放した長手方向側を有している。これによって、操作エレメント４の幅を、接続したい導体の最大の横断面を変えないまま減少させることができる。この場合、接続したい導体のガイドは、この側でハウジング２の側壁１０によって実現される。

簡単なハンドリングのためには、操作エレメント４に導体収容部６だけでなく、付加的にさらに、補助手段の係合のための別の収容部１９も設けられている。補助手段は、たとえばスクリュドライバの先端部であってよい。このスクリュドライバが収容部１９に差し込まれ、これによって、その後、スクリュドライバにより、操作エレメント４を第１の位置から第２の位置にまたは逆に第２の位置から第１の位置に移動させることができる。操作エレメント４の、下方に先細りにされた形状によって、この操作エレメント４を簡単に上方から、ハウジング２に設けられた相応の開口内に挿入することができる。このことは、基本的に、閉じられたハウジング２でも可能となるので、このハウジング２の側壁１０が操作エレメント４の組付けのために取り外される必要はない。

最後に、特に図２に関連して知ることができるように、操作エレメント４は、導入位置とコンタクト位置との視覚的な識別が簡単に可能となるように形成されていて、ハウジング２内に配置されている。図２の左側に示した、導入位置に位置する操作エレメント４では、この操作エレメント４の上側の縁部２０が明らかにハウジング２の上側の縁部を越えて張り出している。これと異なり、図２の右側に示した、コンタクト位置で係止されている操作エレメント４では、この操作エレメント４の上側の縁部２０がハウジング２の上側の縁部に対して同一平面を成している。これによって、組付け工が操作エレメント４のその都度の位置を視覚的にも容易に認知することができる。

部分的に除去された側壁を備えた、本発明による電気的な端子の実施例の斜視図である。

部分的に除去された側壁を備えた、図１に示した電気的な端子の裏面を示す図である。

２つの異なる位置における操作エレメントの拡大図である。

符号の説明

１ 端子、 ２ ハウジング、 ３ 電流レール、 ４ 操作エレメント、 ５ 切断エレメント、 ６ 導体収容部、 ７ 側面、 ８，９ ピン、 １０ 側壁、 １１，１２ 長孔、 １３ 切欠き、 １４ リブ、 １５ 端面、 １６ 突出部、 １７ リブ、 １８ 収容ポケット、 １９ 収容部、 ２０ 縁部

Claims (13)

1. 圧接接続技術における電気的な端子であって、ハウジング（２）と、絶縁された導体のための接続部と、少なくとも１つの電流レール（３）と、少なくとも２つの操作エレメント（４）と、少なくとも２つの切断エレメント（５）とが設けられており、操作エレメント（４）が、切断エレメント（５）に対して相対的に電気的な端子（１）内に回動可能に配置されていて、接続したい導体のために設けられたそれぞれ１つの導体収容部（６）を有しており、切断エレメント（５）が、導体収容部（６）内に差し込まれた導体と、電流レール（３）との電気的なコンタクトを形成している形式のものにおいて、
   操作エレメント（４）の少なくとも一方の側面（７）に２つのピン（８，９）がかつハウジング（２）の少なくとも一方の側壁（１０）に、対応する２つの長孔（１１，１２）が形成されているかもしくは配置されており、両長孔（１１，１２）が、共通の円軌道に位置していて、互いに間隔を置いて配置されており、それぞれ１つのピン（８，９）が、それぞれ１つの長孔（１１，１２）にガイドされていて、制限されており、これによって、操作エレメント（４）が、到来した導体の差込みを可能にする第１の位置から、導体を切断エレメント（５）によってコンタクティングする第２の位置への旋回時に、長孔（１１，１２）内でのピン（８，９）のガイドによってガイドされていて、制限されていることを特徴とする、圧接接続技術における電気的な端子。
2. 両長孔（１１，１２）の長手方向軸線が、互いにほぼ垂直に位置している、請求項１記載の電気的な端子。
3. 操作エレメント（４）に切欠き（１３）が形成されており、ハウジング（２）の内部に、対応するリブ（１４）が配置されており、該リブ（１４）が、第１の位置から第２の位置への操作エレメント（４）の旋回時に切欠き（１３）内に係合するようになっている、請求項１または２記載の電気的な端子。
4. 操作エレメント（４）の一方の端面（１５）で切欠き（１３）の上方に半径方向の突出部（１６）が形成されており、該突出部（１６）が、第１の位置から第２の位置への操作エレメント（４）の旋回時にリブ（１４）に支持されている、請求項３記載の電気的な端子。
5. 操作エレメント（４）の第２の位置で、導体収容部（６）内に差し込まれた導体が、リブ（１４）によって緊締されるようになっているかもしくは位置固定されるようになっており、これによって、該リブ（１４）が、差し込まれた導体に対する引張り負荷軽減手段として作用している、請求項３または４記載の電気的な端子。
6. リブ（１４）が、ハウジング（２）内で切断エレメント（５）の上方に配置されている、請求項３から５までのいずれか１項記載の電気的な端子。
7. 操作エレメント（４）が、第１の位置でかつ第２の位置で係止可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の電気的な端子。
8. 操作エレメント（４）の上側の領域で一方の端面にリブ（１７）が形成されており、該リブ（１７）が、ハウジング（２）の上側の縁部と共に二段階の係止部を形成している、請求項７記載の電気的な端子。
9. 操作エレメント（４）にそれぞれ形成された導体収容部（６）が、長孔として形成されており、該長孔が、収容ポケット（１８）で終わっており、該収容ポケット（１８）が、切断エレメント（５）の下方に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気的な端子。
10. 導体収容部（６）が、開放した長手方向側を有している、請求項９記載の電気的な端子。
11. 操作エレメント（４）が、下方に先細りにされた形状を有しており、これによって、操作エレメント（４）が、上方から、端子（１）のハウジング（２）に設けられた相応の開口内に挿入可能である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の電気的な端子。
12. 操作エレメント（４）が、補助手段の係合のためのそれぞれ１つの収容部（１９）を有しており、補助手段によって、電気的な端子（１）が、到来した導体の差込みを可能にする第１の位置から、導体を切断エレメント（５）によってコンタクティングする第２の位置にガイドされるようになっている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の電気的な端子。
13. 特に操作エレメント（４）の上側の縁部（２０）が、導入位置で明らかにハウジング（２）の上側の縁部を越えて張り出していることによって、導入位置とコンタクト位置との視覚的な識別が可能であるように、操作エレメント（４）が、ハウジング（２）内に配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の電気的な端子。

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