接觸件的製作方法
2023-10-09 13:11:09 1
專利名稱：接觸件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種接觸件，尤其是涉及一種絕緣置換連接器的接觸件。
背景技術：
在使電線與連接器連接的過程中，絕緣置換連接器(insulationdisplacement connector)的接觸件除去或穿透絕緣線的絕緣包皮，並與絕緣包皮內的電導體進行電接觸。這樣的接觸件和連接器在電信業中是公知的。絕緣置換連接器使得電線與一裝置快速連接，而不需要在插入連接器中之前通過除去絕緣包皮而對電線進行預處理。
通常，絕緣置換連接器的接觸件包括一對具有相對切割刃的切割部件或尖頭。要與接觸件連接的電線在該切割刃之間被推壓。切割刃之間的距離限定為近似等於或稍微小於電線的導電芯的直徑，這樣，在切割刃之間推動電線的動作使得切割刃割穿電線的絕緣包皮、除去絕緣包皮並使切割刃與導電芯接觸，從而形成電連接。通常，多個這樣的切割部件(數目與要連接的電線相同)保持在絕緣置換連接器的殼體塊內。
大部分現有的絕緣置換連接器設計成用於標準電話電纜。不過，近來的技術發展使得標準電話電纜越來越過時，更高速的傳輸電纜越來越普遍。在電纜設計中出現的一個最明顯的變化涉及用於形成各個電線的絕緣包皮的材料特性。儘管標準電話電纜採用包括相對較軟的PVC材料的絕緣包皮，但是使用很多不同材料來使現在的電纜絕緣，以提高該電纜的性能，且這很多不同材料比普通軟PVC材料明顯更難穿透和切割。
因此，很多普通的絕緣置換連接器不適於現在的電纜，且可能需要過大的力來插入電纜，或者可能經常無法與電纜成功連接。
通常，如附圖1所示，絕緣置換連接器包括接觸件，該接觸件包括材料片，在該材料片中切出一狹槽。如上所述，狹槽的寬度限定為近似等於或稍微小於將用該接觸件絕緣線的芯的直徑。為了形成電連接，將迫使電線通過狹槽，這樣，該狹槽的內邊緣將切入電線的絕緣包皮，使得電線的導電芯露出並與所述內邊緣接觸。
一種提高這種接觸件的切割性能的方法是使形成接觸件的材料片相對於要插入的電線的縱向軸線(電線軸線)旋轉大約45°。
而且，通常，與使接觸刀片與電線軸線成直角的情況相比，使平面接觸件布置成與電線軸線成大約45度將產生更可靠的兩線連接。這主要是因為，當接觸件為大約45度角時，接觸刀片的移動發生扭轉，因此在電線接觸區域總是有殘餘彈性力，該力能夠使得與引入相同狹槽內的第二電線接觸。當平面刀片相對於電線為直角時，刀片通過剪切力而移動，這幾乎不可能在接觸區域產生殘餘彈性力，因此嚴重損害了與第二電線的接觸。
遺憾的是，以與電線軸線成大約45度工作的接觸件對電線施加殘餘扭轉力，趨於使電線旋轉成與接觸刀片成90度。這可以通過在連接器本體中使用在US4171857中所公開的「夾持元件」(見附圖1)來校正，該夾持元件區域使電線可靠地保持在正確的軸向上。當然，這總是取決於一種塑性材料牢固地保持對第二類型的塑性材料夾持的能力，這並不總是可靠的。
通過平面接觸件來克服該殘餘力的方法只有將接觸件布置成與電線軸線成90度，在該情況下，如前所述，接觸件與兩個電線的連接並不可靠，因為刀片的剪切力移動不會留下可用於與相同狹槽中的第二電線接觸的殘餘力。這可以通過引入第二狹槽來克服(每個狹槽用於一個電線)，但是形成的接觸件更寬，因此連接密度比通過角度接觸的情況大約小30％至50％。
在現有技術中還有兩種接觸件設計，其中，刀片置換是扭轉的，但是在接觸件上沒有殘餘力。在US4591223(Vachhani)中公開有帶有狹槽的管形接觸件以及在US5552733(White)中公開有「V」形接觸件。在這兩種接觸件中，刀片置換是扭轉的，但是它們使電線保持在正確位置，而不需要在US4171857中所公開的夾持元件。
不過，這兩種接觸件也有缺點首先，它們使用比平面接觸件更多的材料，且它們的製造更複雜，需要局部衝壓、摺疊或軋制操作，這些是製造工件中的輔助站。而且，由於它們的設計特徵，它們在電線導體的徑向相對側上形成凹槽，在這點上凹槽將導致過早的機械故障。這是這些原理的已知缺點。
發明內容
因此，新設計的目的是提供基本平面的接觸件，該平面接觸件可以安裝成與導體成一定角度，它並不向電線施加殘餘扭轉力，且它並不在橫過導體彼此徑向相對的點處形成凹槽。
因此，本發明的一方面提供了一種用於與導電電線形成電連接的接觸件，該接觸件由平面材料製造，並有基座和一對細長的刀片，該對刀片從基座上伸出，並在它們之間限定有通道，電線容納到該通道內，一個刀片的扁平接觸表面對著另一刀片的切割刃，並布置在通道的相對側，該扁平接觸表面保持電線基本平行於該扁平接觸表面通過通道。
優選是，一個刀片成形為有對著另一刀片的切割刃的扁平接觸表面。
優選是，所形成的刀片限定了環繞與形成的刀片的縱向軸線平行的軸線的圓弧。
優選是，每個刀片有兩個主表面和兩個副表面，該扁平接觸表面包括靠近另一刀片的一個刀片的一部分副表面。
優選是，每個刀片有兩個主表面和兩個副表面，該扁平接觸表面包括靠近另一刀片的一個刀片的一部分主表面部分。
優選是，每個刀片有兩個主表面和兩個副表面，該切割刃包括靠近一個刀片的另一刀片的主表面與較小表面的拐角部。
優選是，扁平接觸表面處於第一平面內，限定切割刃的兩個表面的平面分別處於第二和第三平面內，該第二和第三平面分別相對於第一平面成30°至60°。
優選是，第二和第三平面在相對於第一平面成45°的區域內。
本發明的另一方面提供了一種用於與導電電線形成電連接的接觸件，該接觸件由平面材料製造，並有基座和一對細長刀片，該對刀片從基座上伸出，並在它們之間限定有通道，電線容納到該通道內，一個刀片的扁平接觸表面和另一刀片的切割刃布置在通道的相對側，其中，平行於該扁平接觸表面並經過由切割刃的端部確定的點的線並不平行於限定切割刃的任意一個平面。
優選是，絕緣置換連接器包括一個或多個本發明的接觸件。
為了更容易理解本發明，下面將通過實例並參考附圖介紹本發明的
具體實施例方式
首先參考圖2，本發明的接觸件1由平面材料製造，並包括平面基座2，與該平面基座2其形成一體的端子3，該端子3從基座2垂下。該基座2和端子3共面。
在遠離端子3的基座2的相對端，設置有第一和第二細長刀片4、5。刀片4、5沿與端子3相反的方向離開基座2延伸。基座2、端子3和刀片4、5由單片材料形成，該材料優選是黃銅或者具有合適特性的其它任意材料。
如圖2和3所示，第一刀片4與基座2和端子3共面，而第二刀片5相對於基座2這樣形成，即形成關於基本平行於刀片4、5的縱向軸的軸線成圓角的圓弧。圓角的類型、位置和大小都可以變化，如圖3至7中的所採用的不同圓弧。
狹窄通道6形成於刀片4、5之間。在通道6與基座2相交的位置處，通道6加寬成切口部分7。在通道6的整個長度上，限定通道6的刀刃8、9彼此平行。由刀片4、5的自由端11、12限定的通道6的開口10提供了刀片4、5之間的變窄進口，以引導要插入刀片4、5之間的電線進入通道6。
參考圖3至7，這些圖是只表示本發明接觸件1的刀片4、5的平面示意圖，從這些圖中可以清楚地看見兩個刀片4、5的相對方位。
下面將更詳細地介紹刀片4、5之間的相對方位。參考圖3，每個刀片4、5有兩個主表面4A、4B；5A、5B以及兩個副表面4C、4D；5C、5D，副表面4D、5C彼此接近。用於容納各電線的通道6具體由副表面5C和靠近的副表面4D與主表面4B的拐角部13之間的間隙來限定。拐角部13對著並「指向」扁平的副表面5C。因此，接觸件1的兩個刀片4、5布置成這樣，在與電線的接觸點處，一個刀片4與電線軸線W基本成45度角，而另一刀片5基本垂直於電線軸線W。這與以前刀片設計的切割作用不同。該設計使用一個相對尖銳的刀刃(拐角部13)與一個相對扁平且較寬的接觸面(圖3至5的示例中的副表面5C以及圖6和7的示例中的主表面5A的一部分)相結合。
本發明的接觸件1的切割拐角部13很容易切割環繞導體的絕緣材料，從而能夠很容易地將絕緣材料拉長並推向旁邊，以便能夠使被剝離的導體和扁平的較寬接觸面5C、5A之間進行接觸。與以前使導體夾在兩個切割拐角部之間的普通接觸件可能形成的情況相比，導體和接觸件之間的接觸區域更大。該較大接觸區域非常有利，因為它降低了接觸阻抗。對於高速數據電路，低接觸阻抗是數據通信連接器技術中的關鍵設計因素。
本發明的接觸件1的另一重要優點是，因為尖銳的切割拐角部13基本與扁平接觸表面5C、5A的中心對齊，它們彼此成大約135度角，儘管作用在刀片4、5上的力自身是扭轉的，但是在插入它們之間的電線上沒有殘餘扭轉力，這意味著電線穩定地與接觸件1成45度，且連接器本體並不需要非常牢固地夾緊電線。由此獲得的主要優點是在不需要夾持元件的情況下能夠使電線定位穩定，且該接觸件可以容納更大直徑範圍的絕緣材料，而不會使連接器本體變形或產生其它損害。在所示示例中，扁平接觸表面5C、5A處於第一平面中，且限定切割拐角部13的兩個表面4D、4B的平面分別處於第二平面和第三平面中，該第二和第三平面分別相對於第一平面成30°至60°。更優選是，如圖3所示，第二和第三平面與第一平面成大約45°。
下面參考圖8，示出絕緣置換連接器20的一端裝有兩個本發明接觸件1。連接器20有由壁22分開的等間隔的槽21。該槽21將沿它們的長度方向容納絕緣線(見電線軸線W)，且壁22有切口24，該切口24與槽21和電線軸線W成大約45度，接觸件1安裝在該切口24中。因此，接觸件1與電線軸線W成大約45度。在該結構中，刀片5的扁平接觸表面5C、5A基本平行於電線軸線W，而另一刀片4與電線軸線W基本成45度，從而通過切割拐角部13來切割電線的絕緣材料。
圖4至7表示了可用於刀片5的其它圓角形式，使刀片4、5之間的通道6限定於各個刀片5、4的扁平較寬接觸面5C、5A和切割拐角部13之間。在所有這些示例中的重要設計特徵是，電線所處於的通道6的一側與一個刀片5的扁平表面5C、5A鄰接，使電線相對於接觸件1保持在合適方位，而另一側與另一刀片4的切割拐角部13鄰接。
在使用接觸件1時，基座2的平面布置成與電線的縱向軸線W成大約45°角，該電線與裝有接觸件1的連接器連接。該電線置於通道6的開口10中，並沿該方向插入刀片4、5之間的通道10中。接觸件1製造成使得切割拐角部13和扁平接觸表面5C、5A之間的距離(即通道6的有效寬度)小於電線的導電芯的直徑。
確定刀片4、5的彼此相對方位的另一方法是考慮穿過刀片4的中心且平行於它的主表面4A、4B的第一平面以及垂直於扁平接觸表面5C、5B的中心的第二平面一這兩個平面都平行於刀片4、5的縱向軸線。優選是，第一和第二平面相互之間成30°至60°，但是最優選為45°。
接觸件1製造簡單，只需要單一衝壓步驟來切割接觸件外形，使刀片4、5分開以及使刀片5切圓角成合適形狀。因為接觸件1由單個材料片製造，因此不需要從材料片上切割預定寬度的狹槽，而是，形成兩個刀片4、5以及它們之間的通道6的全部所需只是在衝壓步驟中將材料片的一部分剪切成兩個刀片，並使一個刀片5成圓角。實際上，在本發明的設計中，通道6偏離接觸件中心線(即基座2和端子3的平面)，所形成的刀片比扁平刀片寬大約25％。
應當知道，本發明提供了接觸件1，該接觸件1能夠有效工作，還能夠便宜和簡單地製造。
在本說明書中，「包括」的意思是「包括或由…組成」。
在前述說明書或後面的權利要求書或者附圖中公開的特徵以它們的具體形式示出，或以實現所述功能的裝置或者獲得所述結果的方法或處理過程形式示出，這些特徵可以根據需要單獨或進行任意組合來實現本發明。
權利要求
1.一種接觸件，其用於與導電電線形成電連接，該接觸件由平面材料製造，並有基座和一對細長刀片，該對刀片從基座上伸出並在它們之間限定有通道，電線容納到該通道內，一個刀片的扁平接觸表面與另一刀片的切割刃相對，並布置在通道的相對兩側，該扁平接觸表面保持電線基本平行於該扁平接觸表面通過通道。
2.根據權利要求1所述的接觸件，其特徵在於，一個刀片形成為使該扁平接觸表面對著另一刀片的切割刃。
3.根據權利要求2所述的接觸件，其特徵在於，所形成的刀片形成了繞著與所形成的刀片的縱向軸線平行的軸線的圓弧。
4.根據前述任意一個權利要求所述的接觸件，其特徵在於，每個刀片有兩個主表面和兩個副表面，扁平接觸表面包括靠近另一刀片的一個刀片的副表面。
5.根據權利要求1至3中任意一個所述的接觸件，其特徵在於，每個刀片有兩個主表面和兩個副表面，該扁平接觸表面包括靠近另一刀片的一個刀片的一部分主表面。
6.根據前述任意一個權利要求所述的接觸件，其特徵在於，每個刀片有兩個主表面和兩個副表面，切割刃包括靠近所述一個刀片的另一刀片的主表面與副表面的拐角部。
7.根據權利要求5所述的接觸件，其特徵在於，所述扁平接觸表面處於第一平面內，而限定了切割刃的兩個表面的平面分別處於第二和第三平面內，第二和第三平面分別相對於第一平面成30°至60°之間的角度。
8.根據權利要求7所述的接觸件，其特徵在於，第二和第三平面在相對於第一平面為45°的區域內。
9.一種接觸件，用於與導電電線形成電連接，該接觸件由平面材料製造，並有基座和一對細長刀片，該對刀片從基座上伸出並在它們之間限定有通道，電線容納到該通道內，一個刀片的扁平接觸表面和另一刀片的切割刃布置在通道的相對兩側，其中，平行於該扁平接觸表面並經過由切割刃的端部確定的點的線不平行於任意一個限定切割刃的表面。
10.一種絕緣置換連接器，包括如前述任意一個權利要求所述的接觸件。
11.一種接觸件，基本如本文中參考附圖所述。
全文摘要
一種用於與導電電線形成電連接的接觸件，該接觸件由平面材料製造，並有基座和一對細長刀片，該對刀片從基座上伸出，並在它們之間限定有通道，電線將容納到該通道內，一個刀片的扁平接觸表面和另一刀片的切割刃布置在通道相對側，該扁平接觸表面保持電線在整個通道中都基本平行於該扁平接觸表面。
文檔編號H01R4/24GK1639916SQ03804571
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月7日 優先權日2002年3月28日
發明者羅蘭·懷特 申請人:惠勒和克林奇有限公司