TWI414115B

TWI414115B - 終端組件

Info

Publication number: TWI414115B
Application number: TW097115976A
Authority: TW
Inventors: Hans-Josef Kollmann
Original assignee: Wago Verwaltungs Gmbh
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2013-11-01
Also published as: US20080280508A1; KR20080100148A; CN101308960A; DE102007022806B3; RU2008118384A; RU2451374C2; KR101426092B1; CN101308960B; JP2008282815A; FR2916088A1; US7651363B2; FR2916088B1; TW200908484A; JP5024678B2

Description

終端組件

本發明係關於一種具有一絕緣外殼與至少一彈力鋏鉗連接體之終端組件(terminal component)，該彈力鋏鉗連接體具有由薄板彈簧鋼材所形成之一彎曲鋏鉗彈簧，該彎曲鋏鉗彈簧具有軸承臂與鋏鉗臂，其經由一彈簧弓而彼此連接，一匯電條(busbar)係插置於該鋏鉗臂中並支撐該軸承臂，以及一導體插置通道，其係形成於該絕緣外殼中，並自該鋏鉗彈簧的後方彈簧弓沿著該軸承臂延伸至少達該匯電條。

這種鋏鉗組件係如DE 197 11 051 A1中所說明之電性導體的連接終端件，所述導體係經由彈簧弓、通過鋏鉗臂中的孔洞，進而至鋏鉗彈簧下方之導體插置通道的區域，而插置於導體插置通道中。在此例中，導體插置通道係由形成漏斗之絕緣外殼所形成；在此例中，壁面部分接合該鋏鉗彈簧的軸承臂，並與匯電條之延伸通過鋏鉗臂的末端幾乎無縫地接合。

DE 30 19 149 C2已經揭示一種無螺絲連接終端件，其中一彎曲鋏鉗彈簧之傾斜定位軸承臂的末端，係以一導體端上的彈力予以支撐，該導體端係經由一導體插置通道而插入一自由腔中。

電性導體之連接終端件的另一種實施例係說明於DE 35 14 097 C2與DE35 14 099 C2中，同樣的在此處，導體端係先被推動通過一導體插置通道，其遠達彎曲鋏鉗彈簧的彈簧弓處，以接著進入帶有以彈力方式支撐之鋏鉗彈簧之軸承臂的電性接觸中。從側邊推入之另一導體係以其導體端通過鋏鉗彈簧的鋏鉗臂的通道開口，且由於鋏鉗臂之彈力之故(其係抵消相對於軸承臂之彈力的彈力)，故於第一導體端處產生接觸。在一實施例中，一匯電條(busbar)構件係配置於兩導體端之間，其指向與彼此相對的方向。

DE 196 54 611 B4已揭露一種電性導體之彈力鋏鉗連接體，其中，與DE 30 19 149 C2相似的是，電性導體係以其導體端被推動通過一導體插置通道，且被壓向鋏鉗彈簧之一向下彎曲的軸承臂。軸承臂係藉此而移位並支撐了被推離鋏鉗彈簧的導體端。鋏鉗彈簧係被插置彎曲匯電條中，因而軸承臂將導體端擠壓向匯電條之接觸臂，以確保導體與匯電條構件之間的接觸。

由於導體插置通道定位的結果，由例如DE 197 11051 A1可知，其位於鋏鉗彈簧的軸承臂下方之長度的一實質部分，可減少終端組件在導體插置通道範圍的方向上之實質高度。

相對於習知技術，本發明之目的在於進一步減少鋏鉗組件在鋏鉗彈簧的彈簧遠離方向上的寬度。

該目的可藉由最初所提類型之鋏鉗組件而實現，其中支撐軸承臂之匯電條末端係相對於軸承臂而傾斜，且形成導體插置通道之漏斗，且鋏鉗彈簧之軸承臂以中斷部分與匯電條共同形成了導體插置通道的壁面。

由於以絕緣外殼所形成之導體插置通道在與鋏鉗彈簧的軸承臂相鄰的區域中，移除了壁面(依據DE 197 11 051 A1係於電子終端件中提供)，故可減少鋏鉗組件的實質長度。然而，這僅在鋏鉗彈簧的軸承臂本身形成導體插置通道之壁面的例子中始為可能，且其係沿著導體插置通道來引導導體端。相對於軸承臂呈傾斜之匯電條的末端，確保了必要的漏斗導引與穩定度，該匯電條與軸承臂共同取代了前述導體插置通道習知技術中所提及的絕緣壁。

相較於連接終端件的其他變化，其中鋏鉗彈簧之軸承臂傾斜定位於導體插置區域中，並將其阻擋於導體插置區域後方(其中該導體插置區域已終止於鋏鉗彈簧的彈簧弓處)，這類變化則不再具有電性導體之引導通道，對於由相對於軸承臂呈傾斜且支撐軸承臂之匯電條所提供的導體端而言，這樣的引導通道迄今未達軸承臂與相對於軸承臂之匯電條傾斜位置，無此則導致鋏鉗組件之實質寬度增加。

特別有利的情形是當支撐軸承臂之匯電條末端經由一開口而插入軸承臂時，在此方式中，可避免產生軸承臂與匯電條之間的交叉點，且可避免導體端在插入導體插置通道時產生連結。在鋏鉗組件的一實施例中，軸承臂與鋏鉗彈簧之鋏鉗臂與彈簧弓接合的末端係彼此分隔，如DE 197 11 051 A1中所示。

特別有利的是，當鋏鉗臂具有一第一區段，其與彈簧弓接合並延伸於實質上與導體插置通道平行的方向；鋏鉗臂亦具有一第二區段，其實質上橫向地延伸於導體插置通道的方向。在鋏鉗臂的第二區段中具有一窗口，匯電條支撐軸承壁之末端係插入其中。這使其可於已插通該窗口、小接觸面積的導體端產生一高彈力，並因此確保最佳電性接觸。

為了增進導體端與匯電條之間的電性接觸，較佳為當實質上延伸於導體插置通道的導體插入方向之匯電條，在鋏鉗臂的區域中具有一丘體。此丘體首先是為導體插置通道的漏斗入口點提供一斜率，其次作為支撐其之導體端之一偏斜點，藉以固定電性導體並避免導體自鋏鉗組件不小心脫離。

特別有利的是，若匯電條在鋏鉗彈簧的鋏鉗臂下方具有一一體形成的連接板以及一連接軌，該連接板自該匯電條一側邊緣以直角突出，該連接軌係以直角接合該連接板且設計為至少部分與匯電條鏡像對稱。在此方式中，在鋏鉗彈簧的鋏鉗臂下方具有一籠體，以容納已經插通鋏鉗臂的導體端。此外，匯電條的穩定度係獲提升。

在一實施例中，匯電條的自由端與連接軌係傾斜以指向彼此，並較佳為在其自由端具有連接接觸面，藉以形成連接插頭之連接座等。舉例而言，此連接座使其可將終端組件定位在突出於印刷電路板的連接引腳上。

在一實施例中，舉例而言，該連接板具有一接板，其以直角從連接板突出於連接板與鋏鉗臂相對之末端，並橫向延伸於導體插置通道的方向。在此方式中，匯電條、連接板、中止板與連接軌形成一籠體，以容納導體端。

為了將電性導體插入終端組件的鋏鉗點中，鋏鉗點最好且通常必須預先開啟。這可經由多種方式來進行，舉例而言，藉由一工具件或一推件，其與鋏鉗彈簧的鋏鉗臂近乎垂直對齊移動，並將後者壓向鋏鉗彈簧的軸承臂。為將其致動，可將一螺絲起子或滑座軸向插入絕緣外殼的一終端致動開口或一終端致動通道中，並將其推向抵靠鋏鉗彈簧的鋏鉗臂至一範圍，使得後者係實質上相對於致動工具的行進方向而橫向位移，並藉以在沿鋏鉗彈簧的後端彈簧弓的中軸方向上產生一樞轉運動。為達此目的，有利的是絕緣外殼在與相對於導體插置開口的彈簧弓鄰近處具有一致動開口，其係至少部分形成於絕緣外殼的側壁中，以插入一螺絲起子並以所插入的螺絲起子來樞轉該鋏鉗臂。此致動開口較佳為相對導體插置開口的方向呈5至30∘的角度範圍延伸，且較佳為約20∘。在此方式中，可因傾斜位置而進一步減少橫向於該導體插置方向的實體寬度，橫向於上側之終端組件側壁以及導體插置通道的開口係同時作為致動開口。

較佳為，致動開口係通過鋏鉗臂而直接在匯電條處終止於匯電條的通道下方，其優點為，也可使用鋏鉗臂下方的區域而供鋏鉗彈簧致動之用。

鋏鉗臂較佳為在其相鄰於窗口的自由端處具有一端件，其中該匯電條支撐該軸承臂的自由端係插置通過該窗口，而該端件關閉了該窗口。端件首先作為將導體端壓抵匯電條的末端之用，藉以確保電性接觸。由於端件的狹窄設計，可實現實體長度的進一步縮減。

在終端組件中，可提供一或多個上述類型之鋏鉗點。舉例而言，在此例中，各至少有兩個彈力鋏鉗連接體係經由一共同匯電條而彼此連接；就習知方式本身，可在匯電條中整合過電流保險絲或開關等。

同樣可得知終端組件係含有電子元件，其係整合於絕緣外殼中並經由個別的匯電條而連接至至少一上述類型之彈簧鋏鉗連接體。

所述之鋏鉗組件可具有出口盒終端件、連接終端件、插置在上帽軌上之終端長條、絕緣終端件、保險絲終端件、饋通終端件、或印刷電路板終端件等形式；鋏鉗組件亦可為一電子組件，例如基於自動式考量之I/O模組、量測值轉換器等，舉例而言，其可插置在一上帽軌上，且其中彈簧鋏鉗連接體係用於連接感測器、致動器等。

第1圖係以截面方式詳細說明一終端組件1(terminal component)。終端組件1具有一絕緣外殼2其係藉由習知方式而形成自一電性絕緣材料，特別是塑膠材料。至少一彈簧鋏鉗連接體3係配置在該絕緣外殼2中，且其係形成自鋏鉗彈簧4與匯電條5(busbar)。鋏鉗彈簧4係由薄板彈簧鋼材形成且具有一彈簧弓6，其第一端係與鋏鉗臂7接合，而第二端係與軸承臂8接合。鋏鉗臂7係彎曲為近乎直角，且在其相對於導體插置通道9呈實質上橫向延伸的區段10中，具有一窗口，匯電條5的一末端係插穿該窗口。插穿該窗口的匯電條5之末端係於軸承臂8的方向彎曲，並插入該軸承臂8中的一開口。可見該絕緣外殼2的壁面並未位於導體插置通道9的軸承臂8之區域中，其中導體插置通道係用於將電性導體的一末端插入該彈簧鋏鉗連接體3中並通過該窗口。相較之下，絕緣外殼2在與軸承臂8相鄰的導體插置通道9之另一區域、甚至到鋏鉗臂7的第二區段10的區段中，形成了一個在下方區域配置為漏斗形式的導體插置通道9。可見該軸承臂8與匯電條件5的上端共同形成一壁面，其中該匯電條件5的上端係因傾斜位置之故而與該軸承臂8緊密合併，所形成之壁面如導體插置通道9的下方區域同樣具有漏斗的形式。為了插入一導體末端並與其接觸，所繪示之鋏鉗臂7係置於匯電條5的方向中，因此導體端可插通該窗口(window cutout)。接著，鋏鉗彈簧4係再次釋放，因此鋏鉗臂7’係樞轉回虛線所示之位置，並在過程中經由抵靠匯電條5之鋏鉗臂7’其第二區段10的自由端處之一端件11而將導體端壓入窗口區域中。由於彈力以及接觸面積小，可確保最佳的電性接觸。

可知匯電條5插穿窗口的末端係於窗口的區域中彎曲，使得匯電條5在鋏鉗臂7的區域中具有一丘體12，匯電條5的末端係從該丘體傾斜地延伸於軸承臂8的方向。

利用丘體12將導體端輕微向後彎，以使此丘體12亦確保導體在彈簧鋏鉗連接體3中的緊密配合。這使得在沒有鋏鉗彈簧4的致動下，導體向上撤回更為困難。

為了致動彈力鋏鉗連接體3，係提供一致動開口13，使例如螺絲起子可以插置於其中。致動開口13較佳以5至30∘的角度範圍延伸於朝向導體插置開口9插入方向之方向中，且如本文所述，其特別較佳以約為20∘的角度延伸。

可知致動開口13並不專門形成於終端組件1的上方區域中，而是藉由移除絕緣外殼2的部份側壁，而部份於側壁中形成致動開口13。在此方式中，橫向於該導體插置通道9的插入方向之實際寬度係可縮減。

在所說明之示範實施例中，匯電條5藉由連接板15以直角自匯電條5的一側邊緣突出而形成一籠體，其中該匯電條5係插穿鋏鉗臂7的窗口。此連接板15同樣以直角與連接軌16接合，其相對於匯電條5至少部份呈鏡像對稱而形成。匯電條5、連接板15與連接軌16較佳由改形加工(reshaping machining)一體成形。

在連接板15於匯電條5與連接軌16之間的下方區域中具有一中止板17，其相對於導體插置通道的方向呈橫向延伸。在此方式中，匯電條5與連接板15、連接軌16及中止板17共同形成了容納一導體末端之籠體。

在匯電條5與連接軌16的自由端處具有連接接觸面 18，其共同作為一連接座以產生與例如另一導體端的接觸，例如焊接在印刷電路板上的連接引腳等。

第2圖說明了第1圖中具有彎曲鋏鉗彈簧4與匯電條件5之彈簧鋏鉗連接體3的透視圖。其顯示了在鋏鉗臂7的第二後彎區段中具有一窗口19，匯電條5的自由端係插穿該窗口並自其傾斜運行於軸承臂專的方向中。在此方式中，軸承臂8與匯電條5的傾斜端形成了導體插置通道區域，其末端處具有漏斗之形式。

同時顯示了籠體係位於鋏鉗臂7後彎第二區段下方，且其係由匯電條5、相對之連接軌16、連接板15(其整合地連接該匯電條5與連接軌16)以及位於連接板15上的中止板17所形成。

可進一步得知與匯電條5接觸之另一連接接觸係藉由匯電條5的自由端與相對之連接軌16而形成於籠體的下方。

第3圖再次以側視圖的方式說明了第1圖與第2圖的彈簧鋏鉗連接體3，在插穿窗口19之匯電條5的末端上的丘體12係清楚可見。此外，可得知軸承臂8具有一開口或切口，而匯電條5之傾斜定位的上自由端係插置其中。在此方式中，確保了從軸承臂8到匯電條5的實質上緊密轉移，以避免已插入導體插置通道9中之導體端的連結，並確保軸承臂8與匯電條5的傾斜定位端可以作為導體插置通道9的壁面之替代。

第4圖為第2圖與第3圖之彈簧鋏鉗連接端3的側視圖，其顯示了匯電條5的上方自由傾斜定位端係已插入軸承臂8的開關20中，以確保軸承臂8與匯電條5之間的緊密轉移。

第5圖顯示了第2圖至第4圖之彈簧鋏鉗連接體3的平面圖。其顯示了在鋏鉗臂7的後彎第二區段中具有一較窄端件11，該端件11形成窗口19的終端，且其自由端係漸尖細。由於端件11的寬度小，可進一步縮減相對於導體插置通道9之方向的橫向實體寬度，以及在鋏鉗臂7致動方向上的實體寬度。

1‧‧‧終端組件

2‧‧‧絕緣外殼

3‧‧‧彈簧鋏鉗連接體

4‧‧‧鋏鉗彈簧

5‧‧‧匯電條

6‧‧‧彈簧弓

7、7’‧‧‧鋏鉗臂

8‧‧‧軸承臂

9‧‧‧導體插置通道

10‧‧‧區段

11‧‧‧端件

12‧‧‧丘體

13‧‧‧致動開口

15‧‧‧連接板

16‧‧‧連接軌

17‧‧‧中止板

18‧‧‧連接接觸面

19‧‧‧窗口

20‧‧‧開關

參照如附圖式，可藉由舉例方式來進一步詳細說明本發明，其中：第1圖係一終端組件之第一實施例的截面圖；第2圖係一透視圖，其說明具有插入匯電條件而無絕緣外殼之鋏鉗彈簧；第3圖係一側視圖，其說明具有插入匯電條件而無絕緣外殼之鋏鉗彈簧；以及第4圖是第2圖之具有匯電條件之鋏鉗彈簧的前視圖；第5圖是第2圖之具有匯電條件之鋏鉗彈簧的平面圖。