TWI605653B - 用於電子連接終端的致動裝置（三） - Google Patents

用於電子連接終端的致動裝置（三） Download PDF

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Description

用於電子連接終端的致動裝置（三）
本發明涉及一種用於電子連接終端的致動裝置，其中電子連接終端包括佈置在絕緣材料外殼內的接觸框，接觸框具有用於電導線的導線終端接頭，且致動裝置包括設計爲按鈕(pusher)的致動元件，致動元件與絕緣材料外殼一體地連接，且其中接觸框上的導線終端接頭由至少一個彈簧元件構成，該彈簧元件的自由尾端構成指向電導線並且對電導線施加夾持力的夾持邊棱，並且導線終端接頭能藉由通過按鈕對至少一個彈簧元件施加相反於夾持力之力而打開。
ES 2 159 247 A1揭示一種帶有外殼的電子連接終端，其用於具有彈簧夾持接點(contact)的可插入式電導線。在外殼上表面上一體地成型一個桿狀的按鈕。在按鈕上設有一個栓釘(pin)，其嚙合到外殼的凹槽以及接觸件的凹槽中，並且在致動按鈕時對夾持彈簧作用，以釋放夾持接點。爲了達到有效的槓桿力臂，按鈕整體上設計得非常大且繁瑣。在EP 1 182 750 A2中揭示一個與之類似的設計。
DE 33 46 027 C2揭示具有U形螺旋彈簧的電子連接終端。絕緣材料外殼中的插入口4通往絕緣材料外殼的內部空間，以在外邊腳以及內邊腳之間引導電導線。
DE 199 14 308 A1揭露用於絕緣置換連接器的具有組裝按壓臂的電連接組件。剝去絕緣的導體可選擇性地被插入並被夾持於金屬部分的彈性邊腳之間。
本發明的目的為提供一種用於連接電導線的電子連接終端，這種電子連接終端確保了電導線的可靠夾持並且同時具有簡單的結構。
藉由申請專利範圍第1項所揭示的技術特徵以達成本發明之目的。在附屬項中描述優選實施例。
根據本發明提供了一種電子連接終端，其中接觸框設計爲通道之形式，且爲了構成導線終端接頭，接觸框在每一個側壁上各具有至少一板式彈簧，該板式彈簧為由扁平金屬件沖壓出的舌簧之形式，該舌簧係從該扁平金屬件的平面彎折出，而使該板式彈簧的自由尾端構成指向電導線的夾持邊稜。按鈕由按壓臂構成，其中該按壓臂以該按壓臂之尾端連接至絕緣材料外殼。絕緣材料外殼之外殼內壁具有：相對於插入的導線傾斜地設計的傾斜區域，該傾斜區域位於導線引入區域之內，並形成該導線引入區域的呈漏斗狀的區段。
因此，電子連接終端僅由兩個部件構成，即由具有集成按鈕的絕緣材料外殼以及一體接觸框構成，因此可確保由低廉的成本達成簡單的結構以及組件。
按鈕可設計為角形的。這實現了相對較長的有效按壓臂，其具有相應較長的槓桿力臂，這尤其有利於在構造空間有限，或具有小的絕緣材料外殼的非常小的電子連接終端。因此，特別是對於小型化的連接終端，目前僅可能藉由根據本發明的按鈕設計，來提供有效的用於致動接觸框的按鈕。
在一較佳具體實施例中，兩個彼此成一角度佈置的上表面，為至少接近於相互垂直地佈置。因此，按壓臂較佳由第一按壓臂部分和第二按壓臂部分構成，第一按壓臂部分與外殼背面的走向相匹配，第二按壓臂部分與外殼上表面的走向相匹配。此外，按壓臂由此較佳佈置在絕緣材料外殼的凹槽或缺口中。
在一特別有利的具體實施例中，按壓臂具有帶槽狀凹陷的致動面，從而使致動工具能夠被輕易地施加於其上，而能夠可靠地致動按鈕。
按壓臂優選構造爲可彈性變形，從而能夠以最小的結構複雜度，確保按鈕的簡單運動或偏轉。
較佳地，在板式彈簧上形成指向電子連接終端外側的助滑斜面，這些助滑斜面相互呈漏斗狀地佈置。因此按鈕能以簡單的方式壓入板式彈簧之間，以藉由撐開板式彈簧來打開電導線的終端接頭。爲此，按鈕較佳地具有對應的楔形按鈕面，按鈕面設計在遠離連接於絕緣材料外殼上的尾端的按壓臂尾端上。
在電子連接終端的已組裝狀態下(其中接觸框被插入絕緣材料外殼中)，按壓臂處於預緊狀態，因此按壓臂突伸出外殼上側的上表面。由於按壓臂在未致動狀態下受到預緊力，施加於按壓臂的張力可以保持很小。預緊力的數值相對較小，因爲按壓臂在未致動狀態下的偏轉也相對較小。按壓臂在致動狀態中朝向絕緣材料外殼內的偏轉，並不比在未致動狀態時大很多，因此按壓臂受到的張力可以在整體上保持較小。使按鈕或按壓臂內部的應力值保持較小，有助於使用較小的保持按鈕，並且因此也助於使用較小的絕緣材料外殼。
爲了有效避免至少一個彈簧元件及/或按鈕受損，尤其是斷裂，在一較佳具體實施例中爲此設置過載保護。在此有利的是，可藉由絕緣材料外殼的側壁及/或中間壁，來限制設計爲板式彈簧形式之彈簧元件的偏轉。此外有利的是，藉由使按壓臂貼靠在至少一個設計爲板式彈簧的彈簧元件上，來限制按壓臂的偏轉。這種具體實施例在不用對電子連接終端進行明顯的適配性變化的情況下實現了過載保護，因此成本低廉。
圖1圖示根據本發明之具有絕緣材料外殼2的電子連接終端1，在絕緣材料外殼2中容納有金屬接觸框4。絕緣材料外殼2在一個尾端側19上具有至少一個用於插入電導線5(參見圖4)的導線引入開口3。在所示示例性具體實施例中，連接終端1設計爲具有兩個端子，每個端子分別帶有一個導線引入開口3和一個接觸框4。但連接終端也可以具有其他任意數目的端子。
在圖1中還可以看出接觸框4的接觸區域16，其接觸印刷電路板7相應的接觸區段28(例如印製導線)(參見圖2)。在此，接觸區域16尤其通過焊接連接(表面貼裝裝置焊接連接(SMD solder connection)與接觸區段28相連，但也可以考慮插塞連接。在圖2中可見固定在印刷電路板7上的接觸框4。在此圖中省略了絕緣材料外殼，因此可以看到電導線5對接觸框4的連接。通過接觸框4的通道入口8引入電導線5，通道入口8被彎折成環形並設計成至少為幾乎閉合，其中電導線5的去絕緣層的尾端6被固持(held)在通道狀接觸框4的側壁之間，側壁被設計爲板式彈簧9。在此，板式彈簧9由扁平金屬件彎折而成，且其自由尾端構成夾持邊棱10，因此板式彈簧9的兩個相對置的夾持邊棱10構成用於電導線5的夾持部位。在此，從接觸框4連接至導線引入開口3上的通道入口8，到由夾持邊棱10構成的夾持部位之間的區域，定義出導線引入區域30。
在圖3中可以清楚地看出接觸框4的結構，其中可以看出，爲了形成夾持邊棱10，在板式彈簧9的自由尾端上沖壓或形成指向電導線5的額外的凸起，以改善夾持效果。此外，接觸框4具有接觸底板11，其從扁平金屬件的平面凸出或彎折出來，使得其從通道入口8朝夾持部位的方向，也就是基本上在導線引入區域30中上升地沿插入的導線5的方向傾斜地延伸。在接觸底板11上，在通道入口8的一端連接有第一接觸區域16並且在另一端連接有第二接觸區域16。此外，在圖3中可見形成於環形通道開口8上的前卡鎖鈎14，其爲了與絕緣材料外殼2形成鎖止連接而嚙合到在該處相鄰於導線引入開口3對應佈置的前卡鎖凹槽17中。在由夾持邊棱10構成的夾持部位和與環形通道開口遠離的後接觸區域16之間的區域內，在接觸底板11側面設置有後卡鎖鈎15，其較佳與印刷電路板7或由接觸區域16構成的平面具有間距，並且嚙合到絕緣材料外殼2未示出的卡鎖凹槽中。
在板式彈簧9的自由尾端區域內(其上分別設計有夾持邊棱10)，板式彈簧9分別在其遠離接觸底板11的縱向側上具有助滑斜面12，該助滑斜面分別指向接線夾1的外側。因此，接觸框4的助滑斜面12共同構成一個向上指向的、遠離接觸底板11的漏斗狀容納腔。
圖4以及圖5a和5b分別示出根據本發明的、由接觸框4和絕緣材料外殼2組裝而成的電子連接終端1的剖視圖，在圖4中額外圖示附接(attach)的電導線5。在這些附圖中可以看出，外殼內壁31具有傾斜區域，在該傾斜區域中外殼內壁31相對於插入的導線5傾斜地設計。該傾斜區域位於在之前定義的導線引入區域30之內或也可以在整個導線引入區域30上延伸。
此外在這些圖示中可以看出，導線引入區域30由於接觸框4帶有板式彈簧9和接觸底板11的構造以及絕緣材料外殼2的外殼內壁31具有至少區段性呈漏斗狀的設計，其中可清楚看出，漏斗狀的導線引入區域30由接觸框4和絕緣材料外殼2組合而成。在此，漏斗狀的導線引入區域30在周向側上至少接近於完全封閉。在一方面，僅在板式彈簧9和接觸底板11之間，以及另一方面，在板式彈簧9和外殼內壁31之間存在狹窄縫隙。導線引入區域30的橫斷面在本實施例中設計爲基本上呈矩形或正方形，但也可以具有其他任何形狀，尤其是圓形或至少部分爲圓形或呈弧形。
在此，漏斗狀的導線引入區域30構成用於待插入的電導線5，尤其用於該電導線的去絕緣層端6 的導引件，從而可以將去絕緣層端目標明確地輸送到夾持部位處。尤其當由夾持邊棱10構成的夾持部位在插入電導線5之前被設計爲按鈕21形式的致動元件打開時，電子連接終端1也可以用於多芯的電導線5。由於導線引入區域30在周向上幾乎封閉，因此多芯電導線5的每條線芯不會偏移並且被夾持邊棱10可靠夾持地固定。在期望的情況下，導線引入區域30漏斗狀區段的朝向導線引入開口3的、帶有較大橫截面的尾端在此也可作爲用於電導線5絕緣區段的止擋。
由於漏斗狀的導線引入區域30由絕緣材料外殼2和接觸框4組合而成或由這兩個部件構成，實現了簡單並且十分有效的導線導引，其中尤其是接觸框4可以設計得非常簡單緊湊並且節省材料。
在圖4、5a和5b中還可以看到作爲致動元件的、帶有按壓臂23的按鈕21，該按鈕21與絕緣材料外殼2一體地設計。在此，按鈕21作用在助滑斜面12上並且在被致動時(即在以力F朝絕緣材料外殼2的方向壓入時)將該助滑斜面12與板式彈簧9一起撐開。由此板式彈簧9的夾持邊棱10也被撐開，且夾持部位被打開以取出或插入電導線5，尤其是多芯導線5的夾持部位被打開。
按照圖6a和6b的圖示，按壓臂23在外殼背面20的區域內，較佳在其遠離外殼上表面18的下半部分中形成在絕緣材料外殼2上。因此，按壓臂23隨著絕緣材料外殼2的輪廓變化，以使連接在外殼背面20上的第一按壓臂部分24大約在外殼背面20的平面內或大約與外殼背面20平行地延伸。按壓臂23的輪廓之後沿著外殼背面20到外殼上表面18的過渡部分的輪廓變化，因此與第一按壓壁部分24一體相連的第二按壓壁部分25大約在外殼上表面18的平面內或大約平行於該外殼上表面18地延伸。外殼背面20和外殼上表面18在此互成角度地佈置，較佳地外殼背面20和外殼上表面18至少接近於相互成直角地佈置。因此按壓臂23基本上爲一個彎折拐角之形式。在第二按壓壁部分25上，在其遠離第一按壓壁部分的尾端上形成有一個致動面27，該致動面27在本實施例中設計爲槽狀，但可選地也可以採用其他任意的形狀，如切口或十字形槽狀。因此可以看出，按鈕21佈置於在外殼背面20和外殼上表面18上延伸的外殼凹槽22中。外殼凹槽22在此基本上構造爲穿孔(aperture)，使得按鈕21可以作用在佈置於絕緣材料外殼2內部的接觸框4上。因此，作爲致動元件的按鈕21以其拐角的設計集成在絕緣材料外殼2的壁或表面內，並且本身呈現爲絕緣材料外殼2的一部分。
在未安裝狀態下，按壓臂23或其外表面基本上位於絕緣材料外殼2表面輪廓的平面內，即在外殼上表面18和外殼背面20的區域內。相反的，在已與插入絕緣材料外殼2的接觸框4裝配而未致動的狀態下，按鈕21至少相對於外殼上表面18部分突伸出，如圖5a中所示。在此，接觸框4的助滑斜面12貼靠在按鈕21上，或更確切地說為貼靠在其按鈕面26上(參見圖7)，並且使按鈕21向外偏轉，使得按壓臂23處於彈性預(張)緊狀態。在圖5b中圖示致動狀態，此時按鈕21被施加致動力F於槽狀致動面27的區域中。可以看出，按壓臂23在致動力F的作用下彈性地(且基本上均勻地)變形，按鈕21帶有致動面26的區域插入板式彈簧9之間。爲了均勻地彈性變形，按壓臂23具有基本上均勻的強度或厚度。在致動程序期間，也就是在壓入按鈕21時，按鈕21被從突出於外殼上表面18的位置移動到按壓臂23(尤其是第二按壓壁部分25)插入絕緣材料外殼2的位置中。按壓臂23的彈性預(張)緊藉此被消除，且該按壓臂23受到相反的張緊應力，使得按壓臂趨向於再次向外運動以回到其初始位置。
圖6a和6b將絕緣材料外殼2作爲單件示出，其中尤其可以再次清楚地看出按鈕21和按壓臂23在絕緣材料外殼2上的連接之所述設計。此外可以看出，絕緣材料外殼2在外殼下側分別具有凹槽32，接觸框4的接觸區域16嚙合到其中，因此接觸區域16可以伸出外殼背面20和帶有導線引入開口3的外殼正面19(也參見圖1)。同時可使組合好的電子連接終端的外殼下側構成基本上平坦的、沒有突伸出的部件的表面。因此，絕緣材料外殼2可在佈置於印刷電路板7的狀態下直接觸及印刷電路板7的上表面或貼靠在印刷電路板7上。
圖7再次清楚說明按鈕21在接觸框4上的作用方式。按鈕21的按鈕面26設計爲基本上呈楔形，並且作用在接觸框4對應的、傾斜設置的助滑斜面12上。當通過致動面27對按鈕21施加力F時，楔形按鈕面26在助滑斜面12上滑動，同時插入板式彈簧9之間並且將其撐開。一旦致動力F從按鈕21上移走，彈簧9通過其重定力(restoring force)將助滑斜面12上的按鈕21以及對應的致動面26再次擠壓回初始位置。
按鈕21的所示角形設計實現了較長的有效按壓臂23以及相應較長的槓桿力臂，這尤其對於狹窄的結構空間比例或帶有小絕緣材料外殼的非常小的電子連接終端是有利的。因此，尤其在小型化的接線夾中，藉由按鈕21根據本發明的設計首次實現了設置一個用於致動接觸框4的有效按鈕21。
由於按壓臂23在未致動狀態下受到預緊力或預應力，按壓臂23受到的應力可以保持較小。預緊力或預應力的值相對較小，因爲按壓臂23在未致動狀態下的偏轉也較小。按壓臂23在致動狀態下朝向絕緣材料外殼2內的偏轉也沒有比在未致動狀態下大很多，因此按壓臂23此時受到的應力也可以保持相對較小。若與之相反地使無預應力的按壓臂23完成整個致動路徑，則最終作用在按壓臂23上的應力將大大增加，因此按壓臂23的尺寸在整體上也必須設計得更大。可以看出，藉由按鈕21在接線夾1中的所述設置以及該按鈕與接觸框4的共同作用，按鈕21可在整體上保持非常小，並且尤其適合於結構非常小的接線夾。
使用電子連接終端的所示設計也可實現用於板式彈簧9和按鈕21兩者的過載保護。如圖7所示，在板式彈簧9充分偏轉時，佈置在板式彈簧9上的助滑斜面12將碰到絕緣材料外殼2的側壁33及/或絕緣材料外殼2的一或多個佈置在接線夾1極點之間的中間壁34。因此，側壁33及/或中間壁34限制板式彈簧9的偏轉並且防止該板式彈簧過載，因此板式彈簧不會塑性變形或斷裂。
同時也可實現用於按鈕21或按壓臂的過載保護。由於板式彈簧9的偏轉受限，只能在兩個相互配屬的板式彈簧之間形成有限的空隙。一旦插入板式彈簧9之間的按壓臂23區段的最大寬度大於最大程度偏轉的板式彈簧9之間的空隙，則按壓臂23只能受限地偏轉，因此按壓臂也不會受到過大負載並且有效避免按壓臂23斷裂。
用於按鈕21和其按壓臂23的過載保護也可由此實現，即，在按壓臂23插入板式彈簧9之間的區段上設置一個止擋，其在按壓臂最大程度偏轉時或在達到最大插入深度時貼靠在板式彈簧9或助滑斜面12上，由此防止按壓臂進一步偏轉並且避免按鈕21受損。
1‧‧‧接線夾
2‧‧‧絕緣材料外殼
3‧‧‧導線引入開口
4‧‧‧接觸框
5‧‧‧電導線
6‧‧‧電導線的去絕緣層端
7‧‧‧印刷電路板
8‧‧‧通道入口
9‧‧‧板式彈簧
10‧‧‧夾持邊棱
11‧‧‧接觸底板
12‧‧‧助滑斜面
13‧‧‧板式彈簧自由端的佈置
14‧‧‧前卡鎖鈎
15‧‧‧後卡鎖鈎
16‧‧‧接觸區域
17‧‧‧前卡鎖凹槽
18‧‧‧外殼上表面
19‧‧‧尾端側
20‧‧‧外殼背面
21‧‧‧按鈕
22‧‧‧外殼凹槽
23‧‧‧按壓臂
24‧‧‧第一按壓臂部分
25‧‧‧第二按壓臂部分
26‧‧‧按鈕面
27‧‧‧致動面
28‧‧‧印製導線，接觸區段
30‧‧‧導線引入區域
31‧‧‧外殼內壁
32‧‧‧凹槽
33‧‧‧側壁
34‧‧‧中間壁
以下借助在附圖中示出的實施例進一步闡述本發明。在附圖中：
圖1以立體圖示出組裝上的按本發明的接線夾；
圖2示出按本發明的佈置在一塊印刷電路板上的接線夾，其帶有插入的導線，不帶絕緣材料外殼；
圖3示出接觸框的立體視圖；
圖4示出按本發明的佈置在一塊印刷電路板上的、帶有插入的電導線的接線夾的立體剖視圖；
圖5a示出按本發明的接線夾相應於圖1中剖面IV-IV的帶有未致動的按鈕的剖視圖；
圖5b示出按本發明的接線夾相應於圖1中剖面IV-IV的帶有被致動的按鈕的剖視圖；
圖6a示出絕緣材料外殼的第一立體圖；
圖6b示出絕緣材料外殼的第二立體圖；
圖7示出按本發明的接線夾相應於圖5a中剖面VII-VII的剖視圖。
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2‧‧‧絕緣材料外殼
18‧‧‧外殼上表面
21‧‧‧按鈕
22‧‧‧外殼凹槽
23‧‧‧按壓臂
24‧‧‧第一按壓臂部分
25‧‧‧第二按壓臂部分
27‧‧‧致動面
32‧‧‧凹槽
33‧‧‧側壁

Claims (13)

  1. 一種具有致動裝置的電子連接終端(1)，其中該電子連接終端(1)包括：佈置在一絕緣材料外殼(2)內的一接觸框(4)，該接觸框具有：用於一電導線(5)的一導線終端接頭，且該致動裝置包括：設計為一按鈕(21)之形式的一致動元件，該致動元件與該絕緣材料外殼(2)一體地連接，且其中該接觸框(4)上的該導線終端接頭由至少一個彈簧元件(9)構成，該彈簧元件的自由尾端構成夾持邊棱(10)，該夾持邊棱(10)指向該電導線(5)並且被施加一夾持力，且該導線終端接頭能藉由通過該按鈕(21)對該至少一個彈簧元件(9)施加相反於該夾持力的一力而打開，其特徵在於：該接觸框(4)設計為一通道之形式，且其中為了構成一導線終端接頭，該接觸框(4)在每一個側壁上各具有至少一板式彈簧(9)，該板式彈簧(9)為由一扁平金屬件沖壓出的一舌簧之形式，該舌簧係從該扁平金屬件的平面彎折出，而使該板式彈簧(9)的該自由尾端構成指向該電導線(5)的一夾持邊稜(10)，其中該按鈕(21)由一按壓臂(23)構成，其中該按壓臂 (23)以該按壓臂(23)之一尾端連接至該絕緣材料外殼(2)，且其中該絕緣材料外殼(2)之該外殼內壁(31)具有：相對於一插入的導線(5)傾斜地設計的一傾斜區域，該傾斜區域位於一導線引入區域(30)之內，並形成該導線引入區域(30)的一呈漏斗狀的區段。
  2. 如請求項1述及之電子連接終端(1)，其中該按壓臂(23)沿該絕緣材料外殼(2)的兩個上表面(18，20)的至少一部分區段延伸，該等兩個上表面(18，20)佈置成彼此成一角度，且該等兩個彼此成一角度佈置的上表面(18，20)為至少接近於互相垂直地佈置。
  3. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其中該按壓臂(23)由一第一按壓臂部分(24)和一第二按壓臂部分(25)構成，該第一按壓臂部分(24)與一外殼背面(20)的走向相匹配，該第二按壓臂部分(25)與一外殼上表面(18)的走向相匹配。
  4. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其中該按壓臂(23)佈置在該絕緣材料外殼(2)的一凹槽(22)中。
  5. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其中該按壓臂(23)具有：帶一槽狀凹陷的一致動面(27)。
  6. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其 中該按壓臂(23)可彈性變形。
  7. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其中該彈簧元件設計為至少一板式彈簧(9)或一彈簧邊腳之形式。
  8. 如請求項1述及之電子連接終端(1)，其中在該等板式彈簧(9)上之每一者上形成指向該電子連接終端(1)外側的一助滑斜面(12)，該等助滑斜面(12)被配置成相互呈漏斗狀。
  9. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其中該按壓臂(23)具有一致動區段，該致動區段遠離連接至該絕緣材料外殼(2)的該尾端，且具有基本上呈楔形的一按鈕面(26)，其中該楔形的按鈕面(26)可藉由該等被配置相互呈漏斗狀的助滑斜面而被(12)壓入該等板式彈簧(9)之間，以藉由撐開該等板式彈簧(9)來打開該電導線(5)的該終端接頭。
  10. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其中在絕緣材料外殼和接觸框的已組裝狀態下，該按壓臂(23)處於預緊狀態。
  11. 如請求項1或2述及之電子連接終端(1)，其中為該至少一個彈簧元件(9)及(或)該按鈕(21)設置一過載保護。
  12. 如請求項11述及之電子連接終端(1)，其 中可藉由該絕緣材料外殼(2)的側壁(33)及(或)中間壁，來限制設計為板式彈簧(9)之形式的該彈簧元件的偏轉。
  13. 如請求項11述及之電子連接終端(1)，其中可藉由使該按壓臂(23)貼靠在至少一個設計為板式彈簧(9)之形式的彈簧元件上，來限制該按壓臂(23)的偏轉。
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