專利名稱：用于電工技術(shù)的接線線夾的夾體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電工技術(shù)中的基本電氣構(gòu)件領(lǐng)域，其包括導(dǎo)電 的連接元件。在接線線夾范圍內(nèi)，以最簡單型式構(gòu)造的螺釘接線夾是 該連接元件中的一種。在螺釘接線夾中，各電導(dǎo)體在夾體內(nèi)借助于夾 緊螺釘和適當(dāng)成形的夾緊元件相互導(dǎo)電及機(jī)械接觸。
背景技術(shù)：
在工業(yè)連接技術(shù)中，對(duì)于電導(dǎo)體的連接，螺釘接線夾所用的各種 不同的夾體已經(jīng)得到了千萬次驗(yàn)證，并且是在世界范圍內(nèi)最為常用的 接線技術(shù)。用于電氣螺釘接線夾的夾體通常包括在橫截面內(nèi)基本上呈
U形的夾緊凹?jí)K(EP0334975)或大致矩形的具有至少一個(gè)螺紋件或 螺紋孔的殼體，在其孔內(nèi)可檸入夾緊螺釘。高的夾體也可以做成拉拔 卡夾的型式。所有夾體的共性是，它們具有一夾體空槽，下面稱之為 空腔，該夾體空槽用以容納電導(dǎo)體，其中，導(dǎo)體可以由單股或多股或 者細(xì)絲導(dǎo)線組成。
電導(dǎo)體借助于夾緊螺釘被夾緊在所述空腔內(nèi)。電導(dǎo)體的夾緊也可 以通過一置入夾緊螺釘和電導(dǎo)體之間的匯流條或觸軌實(shí)現(xiàn)。為了提高
電導(dǎo)體的夾緊效果，觸軌可以在朝向電導(dǎo)體的一側(cè)上形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)。 同樣夾體空腔的底面也可以形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)。例如由EP0 082 285 Bl和
DE 203 05 314已知用于電工技術(shù)的螺釘接線夾的夾體，它們具有向內(nèi) 突入空腔的斜壁，在它們之間有空槽。
這種帶有形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)的底面的夾體例如由沖壓板材或銅合金以
折彎工藝制造。在這種相應(yīng)于上述特點(diǎn)做成多件的夾體實(shí)施形式中， 空腔底面或凹坑底面所用的板厚尤其是在通過夾緊螺釘加載時(shí)不利地 引起斜底壁的變形。這種變形導(dǎo)致許可的夾緊力顯著減小，其中，特
別是還在導(dǎo)體連接設(shè)置方面不能保證在長的時(shí)間期間內(nèi)使導(dǎo)體可靠夾 緊。
由現(xiàn)有技術(shù)，例如由Phoenix Contact GmbH & Co. KG 乂>司的產(chǎn) 品樣本"Reihenklemme CLIPLINE 2002" TN125123461/10.04.02-00
可以看到這一類型夾體的另一種實(shí)施形式。其中所表示的由耐應(yīng)力裂 縫腐蝕的高級(jí)銅合金制成的夾體為了最佳地固定電導(dǎo)體而具有一橫向 分布在空腔底面內(nèi)的孔。這個(gè)孔通過切削加工方法在夾體中產(chǎn)生并且 是橫向穿過整個(gè)夾體的通孔。對(duì)此，在圖1中可以看到這種來自現(xiàn)有 技術(shù)的通過切削加工制造的夾體實(shí)施形式。垂直于空腔口加工的孔的 位置是這樣確定的，即，在空腔底面上的面以及相鄰的斜面(所述斜 面作為與側(cè)壁的連接并且通常從空腔口一側(cè)直至空腔口另一側(cè)整面連 續(xù)分布)被孔中斷。這種中斷用來使空腔形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)，以提高電導(dǎo) 體和夾體之間的夾緊效果。在空腔底面區(qū)域內(nèi)穿過夾體的通孔使得夾 體側(cè)壁受到很大削弱，亦即其在擰緊夾緊螺釘時(shí)出現(xiàn)的力可能對(duì)夾體 的幾何形狀產(chǎn)生不利影響。存在著塑性變形和與之相關(guān)的不穩(wěn)定的夾 緊狀態(tài)的危險(xiǎn)。此外，也不能保證在多次操作螺釘接線夾的情況下仍 具有足夠的功能可靠性。因此，切削加工法對(duì)夾體的機(jī)械強(qiáng)度產(chǎn)生不 利影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，這樣地制造開頭所述類型的夾體，使得避 免已知設(shè)置的所述缺點(diǎn)，特別是提供一種用于電氣螺釘接線夾的較為 經(jīng)濟(jì)的、配備簡單的工作幾何形狀的夾體。此外，該夾體的制造應(yīng)該 可以在單位時(shí)間內(nèi)有較高的產(chǎn)量，其中，夾體不僅符合標(biāo)準(zhǔn)的扭矩要 求，而且由于特殊的制造方法還實(shí)現(xiàn)了針對(duì)于變形的足夠強(qiáng)度，其遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高于目前在市場(chǎng)上可得到的水平，此外還特別能夠使用于例如在插 塞連接所用的接線盒中的小的夾體。
按照本發(fā)明，該目的對(duì)于所述類型的夾體通過權(quán)利要求1特征部 分的特征得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利方案設(shè)計(jì)和發(fā)展改進(jìn)由后面的從屬權(quán)利要求和以下說明得到。為了制造具有本發(fā)明這些特征的夾體(該 夾體在螺釘接線夾內(nèi)在長的時(shí)間期間實(shí)現(xiàn)均勻和可靠地施加夾緊力， 以及此外通常還必須設(shè)計(jì)成在工業(yè)應(yīng)用中對(duì)于例如運(yùn)動(dòng)機(jī)器零件的負(fù)
荷防震)，本發(fā)明提出在制造夾體時(shí)特別是在制造夾體空腔中的空槽 時(shí)所用的方法不降低夾體的抗變形強(qiáng)度，而是保持或甚至提高?？涨?內(nèi)表面的構(gòu)造結(jié)構(gòu)促使不僅滿足對(duì)于可靠地連接待接導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn) IEC 60947-1/EN 60947的值，而且還超過它。夾體空腔內(nèi)形成構(gòu)造結(jié) 構(gòu)的面對(duì)于電導(dǎo)體用作貼合及接觸面。
為了提高夾體的強(qiáng)度和電導(dǎo)體的固定配合的強(qiáng)度以便工業(yè)應(yīng)用， 本發(fā)明提出在制造例如在面上的空槽形式的構(gòu)造結(jié)構(gòu)時(shí)，采用下面 所述的制造方法。這些用于電工技術(shù)的螺釘接線夾的夾體的空腔內(nèi)的 空槽是在底壁和側(cè)壁中形成的凹坑。這些凹坑按專業(yè)術(shù)語也稱作壓槽 (Sicke)，它們和匯流條共同作用而確保電導(dǎo)體的固定配合。
對(duì)于夾體中壓槽的制造方法，要使組成夾體的材料有特定的性能。 夾體通常由黃銅組成，但是也可以考慮其他金屬，特別是鋼。銅合金 具有杰出的冷成形性能，因此很好地適合于例如擠壓、沖壓、錘鍛、 沖擊和輾壓。在制造壓槽時(shí)有利地充分利用這些材料性能。
通過采用沖壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)壓槽制造。比較而言沖壓技術(shù)要經(jīng)濟(jì)得多， 因?yàn)閴翰壑圃炜梢匀詣?dòng)地按周期循環(huán)進(jìn)行。沖壓法與切削法相比， 循環(huán)周期要短得多。例如，為此將已經(jīng)經(jīng)歷了不同加工階段的夾體借 助一全自動(dòng)裝置輸送給一臺(tái)可機(jī)械和/或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)沖壓設(shè)備。夾 體精確地定位并自動(dòng)夾緊在一模具裝置內(nèi)。同時(shí)，沖壓模以水平往復(fù) 運(yùn)動(dòng)移入待沖壓零件或夾體空腔內(nèi)。夾體也可以有利地通過自動(dòng)輸送 裝置同時(shí)這樣向沖壓模輸送，以達(dá)到?jīng)_壓位置。沖壓模例如由工具鋼 制成并且可以被加熱。此外沖壓^^莫主要在底面上具有構(gòu)造結(jié)構(gòu)，其輪 廓或凹凸的形狀和尺寸相當(dāng)于夾體內(nèi)所希望的壓槽。沖壓模是多面可 雕刻加工的和可靈活更換的，因此可在沖壓模上制造以及在夾體內(nèi)沖 壓任何可想象的構(gòu)造結(jié)構(gòu)。夾體空腔中底壁及側(cè)壁表面上構(gòu)造結(jié)構(gòu)的 形狀和尺寸可以與技術(shù)要求(例如對(duì)不同電導(dǎo)體的不同夾緊作用)相
匹配。通過用沖壓^支術(shù)的冷作成形，不僅可以制造壓槽形式的凹坑， 而且也可制造凸起。例如鼓形凸起形狀的隆起或者凹坑和凸起的組合 達(dá)到對(duì)所用電導(dǎo)體在夾體內(nèi)的最佳夾緊效果。對(duì)于細(xì)絲狀導(dǎo)體在夾體 內(nèi)的夾緊，適宜采用例如微型構(gòu)造結(jié)構(gòu)。也就是說，在夾體內(nèi)用于電
的拔出力是決定性的。 '、'、-、'、' '、
沖壓過程本身例如通過一個(gè)垂直于沖頭移動(dòng)的加壓芯軸的送進(jìn)進(jìn) 行。加壓芯軸以氣動(dòng)致動(dòng)的快速行程穿過夾緊螺釘?shù)目?，并以液壓產(chǎn) 生的壓力作用在沖壓模上。這樣，沖壓模的構(gòu)造結(jié)構(gòu)就被壓印在夾體 的接觸面上。接著，加壓芯軸退回其起始位置并將夾體從夾具中移出。 為了產(chǎn)生沖壓構(gòu)造結(jié)構(gòu)，也可以有利地采用沖擊設(shè)備，它優(yōu)化沖 壓的循環(huán)時(shí)間。此外，這種方法的特點(diǎn)是有高的沖擊速度，從而縮短 了循環(huán)時(shí)間。


在附圖中純粹示意地表示本發(fā)明的實(shí)施例，下面加以詳細(xì)說明。
附圖表示
圖l 現(xiàn)有技術(shù)中的夾體的透視圖2 借助于沖壓技術(shù)制造形成有構(gòu)造結(jié)構(gòu)的用于電導(dǎo)體在夾 體內(nèi)的貼合面的方法和裝置；
圖3 借助于沖擊技術(shù)制造形成有構(gòu)造結(jié)構(gòu)的用于電導(dǎo)體在夾 體內(nèi)的貼合面的方法和裝置；
圖4 用沖壓技術(shù)形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)的用于電導(dǎo)體的帶有凹坑的貼 合面；
圖5 用沖壓技術(shù)形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)的用于電導(dǎo)體的帶有凸起的貼 合面；
圖6 用沖壓技術(shù)形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)的用于電導(dǎo)體的帶有凹坑和凸 起的貼合面。
附圖標(biāo)記清單:
1夾體
2用于夾緊螺釘?shù)目?br> 3用于電導(dǎo)體的孔
4空腔
5底面
6， 6'斜面
7， 7'側(cè)面
8頂面
9構(gòu)造結(jié)構(gòu)(在夾體內(nèi))
10孑匕
11凹坑
12側(cè)壁
13頂壁
14底壁
15裝置
16沖壓模
17沖頭構(gòu)造結(jié)構(gòu)
18沖壓位置
19加壓芯軸
20沖頭
21內(nèi)側(cè)1
22內(nèi)側(cè)2
23垂直軸線
24傾角
25鼓形凸起
26微型構(gòu)造結(jié)構(gòu)
27輪廓
28底面厚度29 前端面
30 后端面
具體實(shí)施例方式
在圖1的透視圖中所表示的現(xiàn)有技術(shù)的夾體中，舉例表示出帶有 用以安裝夾緊螺釘(未示出)的第一孔2和用以將電導(dǎo)體(未示出) 安裝在由內(nèi)表面5、 6、 7、 8構(gòu)成的空腔4內(nèi)的第二孔3的夾體1。內(nèi) 表面5、 6對(duì)于電導(dǎo)體用作貼合及接觸面。內(nèi)表面5、 6可以具有一種 構(gòu)造結(jié)構(gòu)9。該構(gòu)造結(jié)構(gòu)9通過橫向穿過整個(gè)夾體或者垂直穿過側(cè)壁 12的孔IO產(chǎn)生。該孔IO使得通常整面連貫的內(nèi)表面5、 6、 7被中斷。 此中斷例如在斜面6上形成一由孔10引起的凹坑11，它也存在于內(nèi) 側(cè)面7和底面5上?？?0可以是一通孔，它穿過兩個(gè)側(cè)壁12和空腔 4。因此圖1示出了以透視圖表示的夾體1，它在空腔4內(nèi)具有內(nèi)表面， 其構(gòu)造結(jié)構(gòu)通過切削加工方法產(chǎn)生。
現(xiàn)在本發(fā)明涉及用以制造用于電工技術(shù)的螺釘接線夾的銅合金夾 體的方法和裝置，帶有在空腔內(nèi)的用于和電導(dǎo)體貼合的形成有構(gòu)造結(jié) 構(gòu)的面，其中，所述形成有構(gòu)造結(jié)構(gòu)的面通過沖壓技術(shù)產(chǎn)生。
在圖2中舉例表示出制造方法的應(yīng)用和裝置。該裝置15包括一沖 壓模16，它在圖2中位于夾體l空腔4的孔3內(nèi)和沖壓位置18上。 沖壓模16在其下側(cè)，即朝向夾體1底面5的一側(cè)上具有一種構(gòu)造結(jié)構(gòu) 17。在用以安裝夾緊螺釘?shù)膴A體l的孔2內(nèi)有一垂直地壓在沖壓模16 上的加壓芯軸19。在壓力從加壓芯軸19傳到?jīng)_壓才莫16上時(shí)，在沖壓 模16上所包含的構(gòu)造結(jié)構(gòu)17壓印在空腔4的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面上。 在圖2的例子中是壓印在斜面6、 6'上。沖壓模16的構(gòu)造結(jié)構(gòu)17傳遞 到表面6、 6'上，這可以通過擠壓、沖擊、錘擊或輾壓實(shí)現(xiàn)。因此加壓 芯軸19可以用不同工藝方法作用到?jīng)_壓模16上。在構(gòu)造結(jié)構(gòu)17傳遞 到空腔4的表面上以后，將夾體l從未示出的夾具中移出。在圖4中 表示了 一個(gè)這樣制造的夾體。
如圖3所示，也可以通過沖擊技術(shù)在夾體1內(nèi)表面上形成構(gòu)造結(jié)
構(gòu)9。這時(shí)加壓芯軸19本身便是沖壓構(gòu)造結(jié)構(gòu)17的基體并用作沖頭 20，因此不需要沖壓模16。沖頭20穿過孔2，并通過沖擊技術(shù)在底面 5的斜面6、 6'上和根據(jù)需要也在側(cè)面7、 7'上產(chǎn)生一凹坑11。為此， 夾體1相對(duì)于沖頭20的垂直軸線23稍微傾斜一定角度地安置在一夾 具(未示出)內(nèi)。傾角24可以在0。到10。之間變化。但是沖頭20也 可以有利地在相對(duì)于垂直軸線23成上述傾角24的情況下穿過夾體1 空腔4內(nèi)的孔2。傾角24首先使得具有表面5、 6、 7的空腔4的內(nèi)側(cè) (1) 21形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)，然后通過沖頭20或夾具的回轉(zhuǎn)使得具有表面 5、 6'、 7'的空腔4的內(nèi)側(cè)(2) 22形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)。在內(nèi)表面形成構(gòu)造 結(jié)構(gòu)的這種方法中，夾體l的材料也可能被輾壓，方式是，使沖頭20 以高的沖擊速度從側(cè)面(1)向側(cè)面(2)導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)。
圖4表示出用按圖2的制造方法和裝置生產(chǎn)的夾體。原則上由銅 合金組成的夾體1是一種包括四個(gè)壁的空心體。它包括兩個(gè)垂直側(cè)壁 12、 一個(gè)在它上面有用于夾緊螺釘(未示出)的孔2的頂壁13和一個(gè) 位于頂壁13對(duì)面垂直于側(cè)壁12分布的底壁14。所有壁相互連成一體。 夾體l的外形在底面區(qū)域14內(nèi)可以取不同的厚度28和輪廓27。在夾 體1中心有一空腔4，它可以從兩側(cè)通過位于前端面29和后端面30 上的孔3接近并由各內(nèi)表面所構(gòu)成?？涨?用以容納電導(dǎo)體(未示出)， 并且為了夾緊和接通電導(dǎo)體而具有不同的貼合及接觸面。兩個(gè)貼合面 7、 7'平行于垂直側(cè)壁12分布。底面5的貼合面垂直于側(cè)面7、 7'的貼 合面。為了改善電導(dǎo)體與空腔4的貼合面的導(dǎo)電接通，在底面5和側(cè) 面7、 7'之間設(shè)置另外兩個(gè)傾斜的貼合面6、 6'，斜面6、 6'以約45。的 角度連接底面5和側(cè)面7、 7'。為了提高夾緊效果，斜面6、 6'通過一 沖壓模16形成有構(gòu)造結(jié)構(gòu)，沖壓模16的沖頭構(gòu)造結(jié)構(gòu)17在斜面6、 6'上產(chǎn)生一構(gòu)造結(jié)構(gòu)9。此構(gòu)造結(jié)構(gòu)9例如做成凹坑11，亦稱為壓槽。 也可以考慮在斜面6、 6'上制造多個(gè)壓槽11。
沖壓模16的構(gòu)造結(jié)構(gòu)17也可以在斜面6、 6'上產(chǎn)生鼓形凸起25 形式的隆起，見圖5。尤其是在特殊應(yīng)用場(chǎng)合，也可以在斜面6、 6' 中制造凹坑11和鼓形凸起25的組合作為構(gòu)造結(jié)構(gòu)9，以進(jìn)一步提高
對(duì)于電導(dǎo)體的夾緊效果。在圖6中可以看到這種形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)的實(shí)施 形式。通過鼓形凸起25和凹坑11的順序排列，在斜面6、 6'上得到波 紋結(jié)構(gòu)，其中，在凹坑li內(nèi)受擠壓的材料可以有利地用于鼓形凸起
25的隆起。側(cè)面7、 7'的構(gòu)造結(jié)構(gòu)也能夠有利地通過沖壓技術(shù)而帶有 微型構(gòu)造結(jié)構(gòu)26，其中，微型構(gòu)造結(jié)構(gòu)深度可以在微米至十分之幾毫 米的范圍內(nèi)。為此，夾體1只需要旋轉(zhuǎn)90。，輸送給沖壓模16，并如 前所述，利用所說明的方法之一形成構(gòu)造結(jié)構(gòu)，其中，加壓芯軸19 不穿過孔2，而是沿夾體1的前端面29—直到?jīng)_壓模16為止，沖壓 模從空腔4中伸出。
權(quán)利要求
1.用以制造用于電工技術(shù)的螺釘接線夾的金屬夾體(1)的方法和裝置，所述夾體帶有用以安裝夾緊螺釘?shù)牡谝豢?2)和用以安裝電導(dǎo)體的第二孔(3)，其中，所述第二孔(3)的空腔(4)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面(5，6，7)形成有構(gòu)造結(jié)構(gòu)，其特征為至少一個(gè)內(nèi)表面(5，6，7)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)(9)借助于沖壓技術(shù)和/或沖擊技術(shù)產(chǎn)生。
2. 按權(quán)利要求l的方法，其特征為夾體(l)的至少一個(gè)內(nèi)表 面(5, 6， 7)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)(9)通過擠壓成形產(chǎn)生。
3. 按權(quán)利要求l的方法，其特征為夾體(l)的至少一個(gè)內(nèi)表 面(5, 6, 7)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)(9)通過沖擊成形產(chǎn)生。
4. 按權(quán)利要求l的方法，其特征為夾體(l)的至少一個(gè)內(nèi)表 面(5， 6， 7)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)(9)通過輾壓成形產(chǎn)生。
5.
6. 用以制造用于電工技術(shù)的螺釘接線夾的金屬夾體(l)的裝置， 所述夾體帶有用以安裝夾緊螺釘?shù)牡谝豢?2 )和用以安裝電導(dǎo)體的第 二孔(3)，其中，所述第二孔(3)的空腔(4)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面(5， 6， 7)形成有構(gòu)造結(jié)構(gòu)，其特征為利用沖壓模(16)來形成構(gòu) 造結(jié)構(gòu)(9)。
7. 按權(quán)利要求6的裝置，其特征為所述沖壓模(16)具有一種 在夾體(1)的內(nèi)表面(5， 6， 7)中產(chǎn)生至少一個(gè)凹坑(11)的構(gòu)造 結(jié)構(gòu)(17)。
8. 按權(quán)利要求6至7的裝置，其特征為所述凹坑(ll)構(gòu)成一 壓槽。
9. 按權(quán)利要求6的裝置，其特征為所述沖壓模(16)具有一種 在夾體(1)的內(nèi)表面(5， 6, 7)中產(chǎn)生至少一個(gè)隆起的構(gòu)造結(jié)構(gòu)(17)。
10. 按權(quán)利要求9的裝置，其特征為所述隆起構(gòu)成一鼓形凸起 (25 )。
11. 按權(quán)利要求7和9的裝置，其特征為所述沖壓模(16)具 有一種在夾體(1)內(nèi)表面(5， 6， 7)中產(chǎn)生至少一個(gè)凹坑(11)和至少一個(gè)隆起(25)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)(17)。
12. 按權(quán)利要求6至7的裝置，其特征為凹坑(ll)設(shè)置在構(gòu) 成底面(5)與垂直側(cè)面(7， 7')之間的連接面的各傾斜側(cè)壁(6， 6') 之至少一個(gè)中。
13. 按權(quán)利要求9至10的裝置，其特征為隆起(25)設(shè)置在構(gòu) 成底面(5)與垂直側(cè)面(7， 7')之間的連接面的各傾斜側(cè)壁(6， 6') 之至少一個(gè)中。
14. 按權(quán)利要求ll的裝置，其特征為凹坑(11)和隆起(25) 設(shè)置在構(gòu)成底面(5)與垂直側(cè)面(7， 7')之間的連接面的各傾斜側(cè) 壁(6， 6')之至少一個(gè)中。
15. 按權(quán)利要求6的裝置，其特征為所述沖壓模(16)具有一 種至少在夾體(1)的側(cè)面(7， 7')之一中產(chǎn)生微型構(gòu)造結(jié)構(gòu)(26) 的構(gòu)造結(jié)構(gòu)(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電工技術(shù)的接線線夾的夾體。本發(fā)明一般地涉及在工業(yè)應(yīng)用中電工技術(shù)的螺釘接線夾領(lǐng)域的夾體。夾體的任務(wù)是保證電導(dǎo)體的固定配合。為了提高夾緊效果，在夾體的空腔內(nèi)用于電導(dǎo)體的貼合及接觸面形成有構(gòu)造結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明，通過不同的制造方法采用沖壓?；驍D壓模來形成用于電導(dǎo)體的貼合及接觸面的構(gòu)造結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01R43/16GK101341634SQ200680048357
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者H·福爾曼, H·賴布克, O·格姆克 申請(qǐng)人:菲尼克斯電氣公司