TW417330B - Electrical cable connector - Google Patents

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4 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（{) 本發明關於一種電纜接頭，用於將—電纜端接到一螺 絲端子者，具有一平坦之向前呈U形開口的接觸叉’該接 觸叉向後過渡到一根叉軸桿中’該叉軸桿設有連接手段以 供電纜端之用，其中在該接觸叉的區域中至少設有一個底 板及至少一緩衝盤，緩衝盤具有至少一蓋板’該底板設計 成信號導線形式’該緩衝盤由彈性材料構成’底板、蓋板 及該盤重疊設成夾心狀。 這種電纜接頭宜當作端子元件，以供具有螺栓端子件 的電纜端作高電流的連接，該螺栓端子件稱爲螺絲端子或 連接端子。這些端子主要由一螺紋銷構成’它垂直地從一 接觸面突出，且一個螺母或其他具內螺紋的夾緊件可旋合 到該螺紋銷的自由端上。要將此電纜接頭接到一個此種端 子。該接觸叉先推入接觸面與螺母之間的軸縫隙’沿徑向 推到該螺栓上。然後將螺母旋緊，如此’該接觸叉就在螺 母與端子之接觸面之間沿軸向牢牢夾緊。 由於在接觸叉的U形區域中接觸面積較大，故過渡到 端子上對應的接觸面的過渡電阻對應地小。因此這種電續 接頭往往用於連接可負載高電流的揚聲器電纜（它在放大 器端級的輸出端子上有大的導電橫截面）° 然而人們已發現，由一簡單金屬舌片或金屬板製之接 觸叉對這種應用不足符合所求。即使它在連接端子中用手 旋緊，但該接觸叉會由於該聲頻信號（此信號以高電流強 度傳輸）受到電磁之斷面收縮(striktion)以及由於物件聲波 及空氣聲波而引起機械性振動。這種振動造成重疊之接觸 3 ^!長尺度適用中國园家標準（CNS)A4規格（210 X 公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項/-^,寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（>) 面的相對運動，這點直接在信號干擾中表現出來。這種信 號干擾當然特別是在連接放大器端級的高品質之聲音轉換 器的場合是絕對不想要者。 爲了因應上述問題，在美專利US5,108,320中提到的 背景技術已提到將接觸叉在接觸面的區域中設計成夾心構 造，由一底板，一彈性體盤及一蓋板構成。在此，底板與 蓋板係設計成函蓋範圍相同之重疊的金屬片叉形式，在該 二板間，在U彤接觸面的區域中夾入或粘入一個平坦的橡 膠盤，同樣呈U形。 利用這種本身爲彈性的橡膠盤或彈性體盤，使得在連 接端子中互相夾緊的接觸面呈彈性方式相互頂住。這種彈 性預應力用於使接觸面呈彈性方式互相頂壓，如此使過渡 到另一接觸面的電性質改善。 然而在這種習知之電纜接頭的基本問題在於將彈性體 盤固定在低板與蓋板之間，使得在所有操作條件下都能保 證最佳的功能。爲此必須有效地壓制該彈性體盤整體的移 位(Verlagerung)以及在軸向施壓時向側面滑出來的情事。與 蓋板或底板的粘合部會因彈性變形而受到很大應力。此外 ，橡膠仍然會在蓋板與底板之間側向滑動。由於在邊緣的 切刻作用，該橡膠材料會受損。 在上述的電纜接頭，彈性體盤也會因以下方式而損壞 :由於當夾緊螺母旋緊時在夾緊時在端子內發生的壓力， 使該彈性體盤會滑動而破壞。 最後一點，該背景技術中的彈性體盤只靠彈簧之彈性 -------------^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項浐4·寫本頁) 本紙張尺度適用中國家標準（CNS)A4規格C210 X 297公蹵）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 沿軸向施力。因此，會由於橡膠材料之彈性作用未受緩衝 而發生機械式共振。如此，接觸叉與螺絲端子互相的接觸 面實際上未互相作緩衝。 本發明的目的係有鑑於此點，旨在將上述背景技術的 一種電纜接頭改革，使功能性質與耐久性改善，特別是可 達到較佳的振動緩衝作用，以及保護彈性體盤，免受夾緊 時損壞。 要達成這種目的，本發明針對上述背景技術著手，提 議使蓋板由側面搭住該緩衝盤。 本發明蓋板的設計係使蓋板具有朝向蓋板突出去的邊 緣(Abkamung)、框條或補強件，這些東西係連續地或一段 段地沿著前方U形接觸區域的外緣延伸。如此，彈性體盤 的側緣就被夾入。 本發明的設計本身有一基本的優點，即可防止緩衝盤 側向移動超出蓋板出去，而不須作粘接或類似措施。利用 本發明的造型，該緩衝盤被蓋板呈框架狀圍住，因此它不 會沿側向超出側板邊緣移出去·>此外，當夾緊在連接端子 內時，該緩衝盤可受保護不會有失控之側向滑出去的情事 〇 就緩衝振動的性質方面觀之，特別有利的作法，係將 緩衝盤另外在側邊作保護。當接觸叉壓縮時，作用到緩衝 盤之可彈性變形的材料上的力量不僅僅是沿施壓方向的彈 簧預應力，而係另外在側面及上方被蓋板包圍住的區中還 受到一種似液壓之應力》在此，這種受似液壓應力的彈性 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項/ I寫本頁)

五、發明·說明（4) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 材料的內摩擦力，以及特別是緩衝盤與蓋板之側區域之間 的界面摩擦力負責使蓋板對底板的相對運動的緩衝作用大 大提高。而振動的傾向則對應地減少，這點當然對於用在 相關之敏感區域很有利，特別是商功率揚聲器接到放大器 之端級之處。 本發明一項特別有利的進一步特點爲：該蓋板至少在 接觸叉的區域中有一側壁’沿側輪廓繞行且向下突伸’該 側壁將緩衝盤側面呈箱狀搭住一直到底板之處爲止。利用 這種側面向下延伸的蓋板’實際上形成一個側面及上方封 閉的箱或箱體，緩衝盤放在裡面。包含在箱或箱體內的空 間可由下方利用底板蓋住，亦即可封閉住。爲達成此點， 該側壁在未受負荷的不工作狀態時’可向一條狹的縫隙一 直伸到底板上緣爲止’該縫隙在夾緊時當底板與蓋板壓縮 時就封閉，同時該箱或箱體也封閉住。 上述實施例一特別有利的進一步特色在於：該底板可 從下方像活塞一樣推入該空間（此空間被蓋由側面及上面 界定）中。在這種實施例中’底板的上緣也可被該由蓋板 構成的箱或箱體同樣地由上方搭住。因此底板構成一個活 塞或壓模(Stempel)，它在接觸叉被壓縮時作用到該緩衝盤 上（緩衝盤的各邊此時被圍在箱中）°如此’實際上是將 一種液壓吸震器的原理轉變’其中該封入之緩衝盤擔任液 壓緩衝媒的功能。一如在汽車或類似物的吸震器的例子中 所知者，係利用液壓式、液體機械式及液氣壓式的摩擦效 果造成對機械振動的高度緩衝效果。依此方式’不想要的 6 本紙張尺度準（CNS)A4規格⑵〇x 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項歹4寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 句 7 p ' ,Α7 __Β7 五、發明說明（S ) 接觸振動（例如由於聲音或電磁鐵或電斷面收縮造成者） 實際上可完全壓抑’适點當然特別對於維護電子裝置的高 端(High-End)設備的信號傳輸很有利 這種活塞式設計的底板可有利地用以下方式改裝：將 它在接觸叉的區域在上緣設以一階段部。如此其橫截面成 倒T形。此T形可一直推入該由蓋板構成的箱或箱體中直 到側壁邊緣碰到水平的階段面爲止，如此造成—定之端止 擋部，且避免破壞性滑移作用。 盖板本身宜由彈簧彈性的材料構造，且在U形接觸面 後方與叉軸桿牢接。彈性體盤遂受彈力夾緊在蓋板與底板 之間。 最好該蓋板由硬化、淬火的鋼片（例如V4A)製成。 由於其硬度及彈簧彈性’這種材料形狀夠穩定而不易變形 ，以承受彈性體盤受「液壓式夾緊」時所產生的壓力。此 外該表面對於在接合到端子時不會受刮損或其他損壞。蓋 板的製造宜利用一個一件式的金屬板片段作深拉伸製成， 然後作硬化。 此外’宜將底板以及一體連接到其上的叉軸桿由高導 電金屬製成。最好用高純度低氧量的電解銅或銀做信號導 線。此底板及/或蓋板作硬鍍金以作保護防止腐倉虫 該蓋板宜具有可對底板作運動的止擋元件。在此它係 突出的間隔保持器’它限制蓋板對底板的運動，因此緩衝 盤不會因失誤而滑移破壞。 緩衝盤基本上可由任何彈性體材料如橡膠或適當之塑 7 本紙張尺度·巾關家i準(⑽)Α4祕(ϋ公釐) '" -------------裝----1--訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項#冬寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（) 膠構成。藉著調整蕭式硬度’可提供任意之機械性質及緩 衝作用。在此最好選用一種具高度內部緩衝作用的彈性材 料。 緩衝作用可用以下方式有利地改變：該蓋板及/或緩 衝盤及/或底板具有液壓平衡空腔以供緩衝盤之彈性材料 之用。舉例而言，可在蓋板或底板加工形成朝向箱體內部 空間開放的造形或通過開口’當作平衡空腔。當在壓縮時 ，緩衝盤的材料可像液壓油方式那樣進入這些平衡空腔。 如此，摩擦値緩衝作用可最適當地配合各種需求。同樣地 ，亦可在緩衝盤中設以空室或成形部當作平衡空腔。因此 ，舉例而言，可考慮使用多孔橡膠材料，或者也可在其他 不可壓縮材料中做入空腔’藉之可以將似液壓或液氣壓式 之緩衝作用作一定的預設。 彈性體材料也可直接射出成形在蓋板上。 本發明之一個特別有利的進一步特色中，緩衝盤係與 蓋板用彈性材料一體成形。藉著選擇材料或造形，例如藉 設置似液壓作用的平衡空腔，在緩衝盤蓋板體中形成不同 的功能區域。這些區域一方面做蓋板之本發明的功能，另 一方面做緩衝功能。 當蓋板與緩衝盤組合成一體時，上述的功能區域可用 有利的方式由具不同性質互相連接成一體的材料構成。因 此，舉例而言，首先將蓋板用一種較大硬度或韌性的材料 製成塑膠射出成彤件的形式，然後（最好同樣用射出成形 程序）將較軟的緩衝盤一體射出成形到該塑膠射出成形件 8 ------— —-----05-- (請先閱讀背面之注意事項歹¾寫本頁)

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T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '4 1 7 -L A7 ____________ _B7___ 五、發明說明（"I ) 上。其可撓性可藉使用一種較軟的塑膠或藉造形而調整， 例如利用平衡空腔，發泡體式多孔隙區域或類似者之造形 0 利用蓋板的形狀接合元件（它們嵌入緩衝盤中，例如 ，沖壓出的舌片或類似物）可使緩衝盤特別確實地固定。 接觸叉宜在接觸面外埋入到絕緣材料中，例如周圍用 塑膠射出成形圍住。這點在操作性方面很有利。 叉軸桿的連接手段可具有螺絲夾緊裝置，以容納一電 纜端，或者，在另一種方式中，可設以捲縮(Crimp)連接器 ，因此只有可滑動的夾緊件。 爲了確保該蓋板在接觸面的區域中隔一段距離平行於 底板延伸，故蓋板可設一個倚在叉軸桿上的支持元件。此 支持元件（舉例而言，它可由邊緣構成）的高度依彈性體 盤的厚度而定。依此方式可確保在夾入時’蓋板與底板仍 保持互相平行。 在安裝上，如將蓋板位置固定在叉軸桿上在底板之側 向突伸的「阻檔鳩尾榫」（Sperrzinken)上，則甚有利。依此 方式，可使蓋板與底板互相之關係明確且位置正確。 本發明一實施例在以下利用圖式詳細說明。圖式中： 第一圖係本發明之電纜接頭的立體圖’ 第二圖係依第一圖之電纜接頭的部分剖面圖’ 第三圖係經本發明一接觸叉的一橫截面圖’ 第四圖係經第二實施例中本發明一接觸叉的一橫截面 圖， 9 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公发） -------------裝'! -----訂·--I---- (請先闉讀背面之注意事項厂^-寫冬頁)

_B7__ 五、發明說明（S ) 第五圖係經第三實施例中本發明一接觸叉的一橫截面 圖， 第六圖係經第四實施例中本發明一接觸叉的一橫截面 圖。 〔圖號說明〕 (1) 電纜接頭 (2) 接觸叉 (3) 叉軸桿 (5) 連接手段 (6) 底板 ⑺ 蓋板 (7a) 側壁 (8) 緩衝盤 (9) 平衡空腔 (請先閱讀背面之注意事項广4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第一圖中顯示一本發明的一電纜接觸斜斜由上看的立 體圖，整體以圖號(1)表示。此電纜接頭有一向前呈U形開 口的接點叉¢2)，它們後過渡到一條叉軸桿(3)中，叉軸桿(3) 埋入一個塑膠製的絕緣與握持體(4)中。 爲了接到一電纜端，該叉軸桿(3)的後區域中設有連接 手段(5)，但在圖中此連接手段一直到夾緊螺絲頭部爲止都 被該絕緣體(4)所蓋住。它係一種螺絲夾，其供連接電纜端 的端子口位於絕緣體(4)之後端上。 在此圖中已可看出，該接觸叉(2)由一U形底板⑹（它 構成信號導線）及一蓋板(7)構成，蓋板(7)呈夾心狀設在底 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） 巧0 A7 B7 五、發明說明（气） 板(6)上方’呈同樣U形向下開口的箱或箱體形式，在二板 (6)(7)之間放入一緩衝盤(8) ’由彈性材料（如橡膠）製成》 雖然這種放入該箱體中的緩衝圖在第一圖中看不見且因此 只用虛線表示，但這種裝置在第二圖就看得特別淸楚。其 中，在此圖中前方之接觸叉(2)的部分斜斜切開。其中使用 同樣之圖號。 底板(6)〔它經該叉軸桿(3)與連接手段(5)連接成一體〕 由高導電材料（例如高純度銅或銀）構成。蓋板(7)設計成 淬火及硬化之不銹鋼的深拉伸的部件形式，且宜如底板(6) 作硬鑛金。如不採此方式，蓋板(7)也可用其他有電阻性且 較緩衝盤(8)更硬之材料構成，例如塑膠。在叉軸桿(3)的區 域中，蓋板⑺與叉軸桿⑶牢接，因此蓋板⑺在接觸叉⑵ 的區域中可以實際垂直地（亦即沿軸向）對底板(6)作運動 依第二圖經接觸叉的橫截面在第三圖中再度以示意方 式放大顯示。在圖中可淸楚看出蓋板(7)〔其側壁(7a)—直 向下延伸到底板(6)上緣爲止〕如何構成一封閉箱體以圍住 緩衝盤(8)。在此，底板具有呈T形階段式的橫截面，它可 呈活塞方式沿箭頭方式推入該由蓋板(7)構成之箱中直到階 段邊緣爲止。 第四圖中所示之實施例的特點在於：蓋板(7)與底板(8) 設有似液壓作用的平衡空腔(9)，它們部分地設計成凹入造 型(Einformung)，部分地設計成通過開口的形式。緩衝盤(8) 同樣地設有這種平衡空腔(9)，它們部分設計成凹入造型， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） {锖先閱讀背面之注意事項尸V寫本頁) 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 經濟部智慧財產局8工消费合作社印製 4 1 7 Q ： A7 _____B7___ 五、發明說明（ί〇 部分設計成封閉之室的形式。彈性體材料也可依此觀念整 體設計成多孔隙方式。 第五圖顯示一類似實施例，其中底板(6)具非階段式的 橫截面。 在第六圖的接觸叉(2)的情形中，蓋板(7)與緩衝盤(8)組 合在一個一體的蓋板緩衝盤元件(7)(8)中。具有該種似液壓 作用的平衡空腔(9)的內部區域在此主要做緩衝功能，而外 部區域則擔任蓋板的功能。 在第一〜第五圖的實施例中，蓋板(7)可依此同樣地由 較硬塑膠材料或類似物構成，緩衝盤(8)的較軟材料與該材 料連接成一體。在此，舉例而言，這種製造係用二元件射 出成形方式達成。 本發明電纜接頭(1)之所有圖示實施例都有一共通點， 即：底板(6)與蓋板(7)互相的振動可利用放入之緩衝盤(8)的 緩衝作用有效地壓抑。當底板(6)與蓋板(8)壓縮時，由彈性 體材料構成的緩衝盤(8)彷彿液壓作用方式變形。利用在此 所發生的似液壓、液體力學方式及液氣壓方式的摩擦力， 產生一種有效的緩衝作用。這種緩衝作用係可利用該似液 壓的平衡空腔(9)〔在壓縮時，緩衝盤(8)的材料可被擠入該 空腔中〕以彈性材料之所選的硬度在很大的範圍中作調整 12 I---------------------t--------- (請先閲讀背面之注意事項V V萬本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公笼）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 'Ά Α8 Β9 C8 _______D8 六、申請專利範圍 1 _ 一種電纜接頭（1)，用於將一電纜端接到一螺絲端 子者，具有一平坦之向前呈U形開口的接觸叉(2)，該接觸 叉向後過渡到一根叉軸桿(3)中，該叉軸桿設有連接手段(5) 以供電纜端之用，其中在該接觸叉(2)的區域中至少設有一 個底板(6)及至少一緩衝盤(8)，緩衝盤具有至少一蓋板(7)， 該底板設計成信號導線形式，該緩衝盤由彈性材料構成， 底板(6)、蓋板(7)及該盤重疊設成夾心狀，其特徵在：該蓋 板(7)將緩衝盤(8)由側面搭住。 2 _如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該蓋板⑺在接觸叉(2)的區域中有一向下突伸的側壁 (7a)，沿著接觸叉(2)的輸廓繞行，且將緩衝盤(8)呈箱形搭 住，一直到底板(6)的區域。 3 ·如申請專利範圍第2項之電纜接頭，其中： 該底板(6)可從下方呈活塞方式推入該被蓋板(7)由側面 及上面圍住的空間中。 4 ·如申請專利範圍第2項之電纜接頭，其中： 該底板(6)在接觸叉(2)的區域在上緣設有階段構造。 5 ·如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該蓋板(7)由彈簧彈性的材料成且在U形接觸面後方與 叉軸桿(3)牢接。 6 ·如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該蓋板(7)由硬化及優質化的鋼片構成。 7 ·如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該蓋板(7)由塑膠構成。 ¾------.玎------棟 (請先閲讀背面之注意事項再#寫本頁) ^33 0 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 8 .如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該蓋板(7)具有可支持在底板(6)上的止擋元件。 9 .如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該緩衝盤(8)由彈性體材料構成。 1 0 *如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該緩衝盤(8)與蓋板(7)設計成一體。 1 1 *如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該蓋板⑺及/或緩衝盤⑻及/或底板⑹具有似液壓作 用的平衡空腔(9)以容緩衝盤(8)的彈性材料擠入。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該蓋板(7)具有嵌入緩衝盤(8)中的形狀接合元件。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該底板(6)及連接到其上成一體的叉軸桿(3)由高度導電 材料構成。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該接觸叉(2)在接觸面外包埋在絕緣材料(4)中。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該連接手段(5)真有螺絲夾。 1 6 .如申請專利範圍第1項之電纜接頭，其中： 該連接裝置具有捲縮連接器。 t. (請先閲讀背面之注意事項再〜寫本頁)

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