TWI581531B - Improved structure of wire terminal block - Google Patents

Description

導線端子座改良結構

本發明係有關於一種導線端子座的結構設計；特別是指第102128390號之分案，提供電性導線***連接的端子裝置，設置扳動件、扣合器和金屬彈片的組合，以壓制或解除導線，而獲得操作省力等作用之發明者。

應用被包覆在絕緣殼體（通常係塑膠材料製成）內的金屬件或金屬彈片來壓制進入連接端子的導線，形成電性聯結的連接端子（座）或壓線端子（座），係已為習知技藝。例如，中國CN 102132460 A「電接線端子」、德國DE 102007050936 B4、EP 1296413 A1或美國US 6341989 B1等專利案，係提供了典型的實施例。

這類連接端子係被提供插置在電路板（例如PC電路板）上；包括一絕緣殼體，殼體具有通孔或入線孔，讓導線可***殼體內部。殼體也界定有一腔室，來配裝該金屬彈片，並且可和上述***殼體內的導線形成接觸或電性連接。金屬彈片包括有一尾端，在導線***殼體後，會咬住導線，使導線不會輕易脫離與金屬彈片的接觸狀態或絕緣殼體。除非操作人員操作其他工具伸進殼體內推壓該頭端，才能解除導線和金屬彈片的接觸狀態。

基本上，金屬彈片係連接一形成對稱型態較細或窄小的端子腳，以便插置在電路板上，和電路板形成電流導通狀態。

習知技藝也已揭示了一種在端子座或連接端子上設置一扳動件，來控制金屬彈片壓制導線或釋放導線的手段；例如，德國DE 102008039868 A1係提供了一個可行的實施例。所述實施例的金屬彈片形成有一開叉頭端，跨設在扳動件兩邊，來負載和響應扳動件的壓動。也就是說，當操作扳動件執行下壓金屬彈片的行程時，會迫使金屬彈片的尾端下壓咬住進入端子座的導線。當上推扳動件後，扳動件的末端部會推動金屬彈片的開插頭端，使金屬彈片的尾端上升，釋放壓制導線的狀態。

上述實施例為了使金屬彈片的尾端下壓咬住進入端子座的導線形成固定，不會發生脫離情形，金屬彈片的開叉頭端設有一彎弧段；對應所述的彎弧段，該端子腳的上部延伸有一對細長的手臂。當扳動件下壓金屬彈片的開叉頭端時，會迫使彎弧段進入該手臂，而被手臂抓住或和手臂形成扣合狀態。當上推扳動件時，扳動件會推動彎弧段離開手臂，而解除上述的扣合狀態，來釋放導線。

一個有關這類端子座或連接端子在結構設計和應用方面的課題是，為了使彎弧段具有足夠的結構強度，來負載端子腳的手臂的扣合，降低結構變形，影響金屬彈片壓制導線的作用；實務上，彎弧段會製成一ㄈ型結構。明顯的，這些結構型態增加了金屬彈片在製造上的複雜性和成本。

另一個有關這類端子座或連接端子在結構製造和應用方面的課題是，為了獲得良好的導電性，該端子腳通常是使用含有銅成分的金屬材料（例如，黃銅或其類似物）製成，因此硬度較低。這種情形使端子腳的手臂在扣合金屬彈片的彎弧段時，會有結構強度不夠的情形。特別是，長時間的扣合操作型態，該手臂容易產生變形，影響扣合穩定性。如果為了解決所述的問題，增加手臂的結構厚度或面積，都會提高製造的複雜性和成本；而這種情形並不是我們所期望的。

代表性的來說，這些參考資料顯示了有關連接端子或端子座和扳動件、金屬彈片、端子腳等相關組合結構的設計技藝。如果重行設計考量端子座和扳動件、金屬彈片的組合結構，使其構造不同於習用者，將可改變它的使用型態，而有別於舊法；實質上，也會改善它的應用情形，提高它的結構強度等作用。並且，使上述端子裝置的製造成本及變形情形，被儘可能的降到最低。

我們發覺一個比較理想的端子座結構型態，必須能夠克服或改善上述所討論的課題；還應包括下列幾個設計考量，例如，在符合保持整體的穩定性和扣合、壓制導線能力的條件下，讓使用者操作扳動件的運動可獲得操作省力的效果，或進一步使該端子座扳動件和金屬彈片或端子腳的配合結構可改善習知結構複雜等作用之手段。而這些課題在上述的參考資料中均未被教示或具體揭露。

爰是，本發明之主要目的即在於提供一種導線端子座改良結構，係一端子座和一樞接在端子座的扳動件的組合；改善習知結構複雜和容易變形等情形。端子座包括一本體和本體界定的一個腔室；腔室配置有一金屬彈片，可響應扳動件的運動，用以壓制導線形成電性連接或釋放導線。以及，一配裝在腔室的扣合器，可往復運動；扣合器組合有彈簧，常態性使扣合器扣合該扳動件；除非提供一操作力解除該扣合狀態，而容許扳動件運動；以獲得操作簡便、省力等作用。

根據本發明之導線端子座改良結構，該扳動件對應扣合器，設置有一槽室和形成在槽室上的限制部。當操作扳動件（下壓）使金屬彈片壓制進入端子座的導線時，扳動件的限制部會先推開扣合器，讓扣合器相對進入槽室，而和限制部形成扣合狀態，以固定金屬彈片壓制導線的作用。

根據本發明之導線端子座改良結構，該扣合器包括一樞接端和一自由端；該樞接端組合在本體上，使扣合器的自由端可往復運動進入扳動件槽室和限制部形成扣合狀態，或被扳動件的限制部推開，解除上述的扣合狀態。

根據本發明之導線端子座改良結構，該扣合器係和彈簧一起配裝在本體上。彈簧有一第一端和一第二端；第一端係壓在本體上，以及該第二端係靠在扣合器之一背部上，使扣合器常態性的位在扣合扳動件限制部的位置上。

請參閱第１、２及３圖，本發明之導線端子座改良結構包括一個絕緣材料製成的本體和一扳動件，概分別以參考編號１０、２０表示之。本體１０界定有一腔室１１，腔室１１內配裝有一金屬彈片３０和一端子腳４０；端子腳４０係被提供插置在一電路板（例如，PCB）上。本體１０也包括一相通腔室１１的入線孔１２，讓端子導線５０經入線孔１２可***腔室１１裏面，被金屬彈片３０壓制，而和端子腳４０形成電性連接的型態。

在所採的實施例中，該金屬彈片３０可響應扳動件２０的運動，用以壓制導線５０形成電性連接或釋放導線５０。詳細來說，扳動件２０包括一樞接端２１和一操作端２２；樞接端２１樞接在本體１０或腔室１１上，使操作端２２形成可往復運動的型態。樞接端２１的區域上設置有一凹部２３和連接或界定出凹部２３的壓動部２４和推動部２５。

圖中顯示了該金屬彈片３０具有一頭端３１和一尾端３２；以及，頭端３１係伸進凹部２３裏面，以容許扳動件２０的壓動部２４下壓金屬彈片３０的頭端３１，使尾端３２壓制或咬住進入腔室１１的導線５０；或使推動部２５推動頭端３１，解除尾端３２壓制導線５０的狀態；此部分在下文中還會予以敘述。

在一個較佳的實施例中，腔室１１配裝有一可往復運動的扣合器６０；扣合器６０組合有彈簧７０，常態性使扣合器６０位在扣合該扳動件２０的位置。

在所採的實施例中，扳動件２０在樞接端２１和操作端２２之間或接近操作端２２的區域，設置有一槽室２６和形成在槽室２６上的限制部２７；限制部２７界定槽室２６具有一個入口２８。對應扳動件２０的槽室２６和限制部２７，該扣合器６０和彈簧７０係一起配裝在本體１０的腔室１１裏面。

第２、３圖描繪了該扣合器６０包括一樞接端６１和一自由端６２；該樞接端６１（包含一孔６３）和彈簧７０一起組合在本體腔室１１之一柱樁１３上，使扣合器６０的自由端６２可往復運動的進入扳動件槽室２６，和限制部２７形成扣合狀態，或被扳動件２０的限制部２７推開，解除上述的扣合狀態。

在可行的實施例中，該彈簧７０有一第一端７１和一第二端７２；第一端７１係壓在本體１０上，以及該第二端７２係從彈簧７０上形成一垂直彎折段的結構，靠在扣合器６０之一背部６４上，使扣合器６０如上述常態性的位在扣合扳動件限制部２７的位置上。

請參閱第３圖，第３圖描繪了扳動件２０位在打開位置的情形；圖中顯示扳動件２０的推動部２５上推金屬彈片３０的頭端３１，使尾端３２位在圖中上方的位置。因此，導線５０可從入線孔１２***腔室１１。當操作扳動件２０下壓，朝關閉位置或第４圖顯示的位置運動時，該壓動部２４會壓動金屬彈片３０的頭端３１，使尾端３２向圖中的下方位置擺動，而壓制進入本體１０或腔室１１的導線５０。

請參考第４圖，當扳動件２０的限制部２７到達扣合器自由端６２的位置時，限制部２７會先推開扣合器６０的自由端６２，使扣合器６０的背部６４推壓彈簧第二端７２，迫使彈簧７０蓄積能量。

請參閱第５圖，當限制部２７越過扣合器自由端６２後，彈簧７０釋放先前蓄積的能量，迫使自由端６２進入槽室２６，回到扣合扳動件限制部２７的位置上，而和限制部２７形成扣合狀態，以固定金屬彈片尾端３２壓制導線５０的作用。

可了解的是，當使用者提供一操作力上推扳動件２０，使限制部２７推開扣合器６０的自由端６２，解除該扣合狀態時，可使扳動件２０又朝第３圖的打開位置運動，讓推動部２５推升金屬彈片３０的頭端３１，相對使尾端３２向圖中上方運動，釋放或解除金屬彈片尾端３２壓制導線５０的狀態。

請再參考第５圖，須加以說明的是，假設扳動件操作端２２到樞接端２１的長度為L１；限制部２７或扣合器自由端６２到樞接端２１的長度為L２；以及，壓動部２４到樞接端２１的長度L３。該L１＞L２＞L３。並且，L１約等於４L３～５L３；L２約等於３L３～４L３（例如，３.５L３）。如果壓動部２４下壓金屬彈片頭端３１的力量為F；表示使用者操作扳動件操作端２２的作用力只需１／５F。

請參閱第６圖，因為扳動件限制部２７或扣合器自由端６２的位置到扳動件樞接端２１位置的長度為L２（即，３.５L３）；表示限制部２７配合扣合器自由端６２的扣合力量或總作用力為１／３F～１／４F（例如，１／３.５F）。

第６圖特別顯示了該扣合力量或總作用力（１／３.５F）包括一水平分力和垂直分力；水平分力等於１／２扣合力量或總作用力；即，１／７F。

也就是說，當使用者如上述提供一操作力上推扳動件２０，使限制部２７推開扣合器６０的自由端６２朝圖中右邊方向移動的施力只需１／７F，就可解除該扣合狀態，獲得操作簡便、省力等作用。

代表性的來說，這導線端子座改良結構在具備有符合理想和穩定操作的條件下，相較於舊法而言，係包括了下列的優點和考量： 1.該端子裝置或其相關結合組件（例如，使該扳動件２０設置槽室２６和限制部２７，配合扣合器６０的自由端６２；彈簧第二端７２壓在扣合器６０的背部６４，使扣合器６０常態性位在扣合位置；扳動件２０和金屬彈片３０、扣合器６０的配置結構和位置等）在使用和結構設計、組織關係等已被重行設計考量，使其不同於習用者，而有別於舊法。並且，也改變了它的使用型態和應用範圍；在符合保持整體的穩定性和扣合、壓制導線能力的條件下，係具備了較習知結構理想的結構強度和操作簡便的作用。 2.特別是，像習知技藝使金屬彈片頭端設彎弧段來配合端子腳的上部延伸一對細長的手臂，形成扣合狀態的結構型態，容易造成手臂產生變形，影響扣合穩定性，或增加了金屬彈片在製造上的複雜性和成本等情形，都獲得明顯的改善。 3.須加以說明的是，習知技藝（例如，該德國DE 102008039868 A1）端子腳的手臂抓住金屬彈片頭端的彎弧段，形成扣合狀態的結構型態，操作者必須施加較大的操作力（需大於１／５F），才能強迫金屬彈片的彎弧段脫離手臂的抓合。相較於本發明該限制部２７只需操作１／７F，即可推開扣合器６０，解除扣合狀態而言，該扳動件２０和金屬彈片３０、扣合器６０、彈簧７０的結構設計和配合型態，明顯具有操作省力的作用。 詳細來說，該習知技藝使金屬彈片頭端設彎弧段來配合端子腳的手臂，形成扣合狀態的結構配置位置約在扳動件樞接端的垂直線上；假設該彎弧段和手臂的扣合力量為F（實務上，該等結構的扣合力量常大於２F），因此，操作者解除該扣合狀態的操作力需大於１／５F，明顯大於扳動件限制部２７推開扣合器自由端６２的操作力（即，上述的水平分力），增加了使用者操作的簡便性。

故，本發明係提供了一有效的導線端子座改良結構，其空間型態係不同於習知者，且具有舊法中無法比擬之優點，係展現了相當大的進步，誠已充份符合發明專利之要件。

惟，以上所述者，僅為本發明之可行實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

１０‧‧‧本體

１１‧‧‧腔室

１２‧‧‧入線孔

１３‧‧‧柱樁

２０‧‧‧扳動件

２１‧‧‧樞接端

２２‧‧‧操作端

２３‧‧‧凹部

２４‧‧‧壓動部

２５‧‧‧推動部

２６‧‧‧槽室

２７‧‧‧限制部

２８‧‧‧入口

３０‧‧‧金屬彈片

３１‧‧‧頭端

３２‧‧‧尾端

４０‧‧‧端子腳

５０‧‧‧導線

６０‧‧‧扣合器

６１‧‧‧樞接端

６２‧‧‧自由端

６３‧‧‧孔

６４‧‧‧背部

７０‧‧‧彈簧

７１‧‧‧第一端

７２‧‧‧第二端

第１圖係本發明端子座結構之外觀示意圖。

第２圖係第１圖之結構分解示意圖；顯示了該本體、扳動件、金屬彈片、扣合器和端子腳等部份之結構情形。

第３圖係本發明之結構剖視示意圖；描繪了扳動件位在打開位置，和金屬彈片的相關配合情形。

第４圖係本發明之一操作實施例之結構剖視示意圖；顯示操作扳動件下壓迫使金屬彈片壓制導線和限制部推開扣合器自由端的情形。

第５圖係本發明之另一操作實施例之結構剖視示意圖；描繪了扳動件限制部和扣合器自由端的扣合情形。

第６圖係本發明之一平面結構示意圖；顯示了扳動件限制部和扣合器自由端的作用力分布情形。

10‧‧‧本體

11‧‧‧腔室

12‧‧‧入線孔

13‧‧‧柱樁

20‧‧‧扳動件

21‧‧‧樞接端

22‧‧‧操作端

23‧‧‧凹部

24‧‧‧壓動部

25‧‧‧推動部

26‧‧‧槽室

27‧‧‧限制部

28‧‧‧入口

30‧‧‧金屬彈片

31‧‧‧頭端

32‧‧‧尾端

40‧‧‧端子腳

50‧‧‧導線

60‧‧‧扣合器

61‧‧‧樞接端

62‧‧‧自由端

63‧‧‧孔

64‧‧‧背部

70‧‧‧彈簧

71‧‧‧第一端

72‧‧‧第二端

Claims (21)

1. 一種導線端子座改良結構，係一端子座和一扳動件的組合；端子座包括： 一本體和本體界定的一個腔室和一相通腔室的入線孔； 扳動件具有一樞接本體的樞接端和一操作端，操作端形成可往復運動； 扳動件樞接端的區域上設置有一壓動部和一推動部； 腔室配置有一金屬彈片，金屬彈片具有一頭端和一尾端；金屬彈片容許扳動件驅動頭端，而使尾端產生下壓和上升運動；以及 一配裝在腔室，形成可往復運動的扣合器；扣合器組合有彈簧，常態性的位在扣合該扳動件的位置。
2. 如申請專利範圍第１項所述之導線端子座改良結構，其中該腔室內也配裝有一端子腳；端子腳係提供插置在一電路板上。
3. 如申請專利範圍第２項所述之導線端子座改良結構，其中該本體的入線孔係讓一導線***腔室裏面，被金屬彈片的尾端壓制，而和端子腳形成電性連接。
4. 如申請專利範圍第１項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件樞接端的區域上設置有一凹部；以及該凹部係連接該壓動部和推動部。
5. 如申請專利範圍第４項所述之導線端子座改良結構，其中該金屬彈片的頭端係伸進凹部裏面，容許扳動件產生壓動部下壓金屬彈片的頭端及推動部推動頭端之其中之一。
6. 如申請專利範圍第１項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件設置有一槽室和形成在槽室上的限制部；限制部界定槽室具有一個入口。
7. 如申請專利範圍第４項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件設置有一槽室和形成在槽室上的限制部；限制部界定槽室具有一個入口。
8. 如申請專利範圍第６項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件的槽室和限制部係位在樞接端和操作端之間的區域。
9. 如申請專利範圍第６項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件的槽室和限制部係位在接近操作端的區域。
10. 如申請專利範圍第１項所述之導線端子座改良結構，其中該扣合器包括一樞接端和一自由端； 該樞接端包含一孔，和彈簧一起組合在本體腔室之一柱樁上，使扣合器的自由端可往復運動。
11. 如申請專利範圍第６項所述之導線端子座改良結構，其中該扣合器包括一樞接端和一自由端； 該樞接端包含一孔，和彈簧一起組合在本體腔室之一柱樁上，使扣合器的自由端可往復運動的進入扳動件槽室，和限制部形成扣合狀態；以及 扳動件的限制部也能夠推開扣合器自由端，解除該扣合狀態。
12. 如申請專利範圍第１０或１１項所述之導線端子座改良結構，其中該彈簧有一第一端和一第二端； 第一端係壓在本體上；以及 該第二端係從彈簧上形成一垂直彎折段的結構，靠在扣合器之一背部上。
13. 如申請專利範圍第１２項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件的限制部到達扣合器自由端的位置，限制部係推開扣合器自由端，使扣合器的背部推壓彈簧第二端，迫使彈簧蓄積能量；以及 在限制部越過扣合器自由端，彈簧釋放能量迫使自由端進入槽室，使自由端位在扣合扳動件限制部的位置。
14. 如申請專利範圍第１２項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件能夠使限制部推開扣合器的自由端，讓推動部推升金屬彈片的頭端，解除該扣合狀態。
15. 如申請專利範圍第６項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件操作端到扳動件樞接端的長度為L１； 限制部到扳動件樞接端的長度為L２； 壓動部到扳動件樞接端的長度L３；以及 該L１＞L２＞L３。
16. 如申請專利範圍第１５項所述之導線端子座改良結構，其中該L１等於４L３～５L３；L２等於３L３～４L３。
17. 如申請專利範圍第１０項所述之導線端子座改良結構，其中該扳動件操作端到扳動件樞接端的長度為L１； 扣合器自由端到扳動件樞接端的長度為L２； 壓動部到扳動件樞接端的長度L３；以及 該L１＞L２＞L３。
18. 如申請專利範圍第１７項所述之導線端子座改良結構，其中該L１等於４L３～５L３；L２等於３L３～４L３。
19. 如申請專利範圍第１６或１８項所述之導線端子座改良結構，其中該壓動部下壓金屬彈片頭端的力量為F；扳動件操作端的操作力係１／４F～１／５F。
20. 如申請專利範圍第１６或１８項所述之導線端子座改良結構，其中該限制部配合扣合器自由端產生的總作用力為１／３F～１／４F。
21. 如申請專利範圍第２０項所述之導線端子座改良結構，其中該總作用力包括一水平分力和垂直分力；以及 該水平分力等於１／２總作用力。