板簧夾緊式端接盒的專利技術(shù)研究探討

陳波

摘要：端接盒，又稱端子臺，嚴(yán)格來說至指由絕緣底座或絕緣殼體和一個(gè)以上的導(dǎo)電件所組合而成的裝置，主要用于工業(yè)電機(jī)及電子方面的接線作業(yè)。按照接線方式，其中利用板簧的彈性力夾緊導(dǎo)體或?qū)Ь€的端接盒，由于免去了螺絲鎖線[1]的動作，裝拆方便，得到了相關(guān)領(lǐng)域發(fā)明人大量的研究和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：端接盒;板簧;拆卸工具;專利分析;技術(shù)綜述

1.板簧夾緊式端接盒的一般結(jié)構(gòu)

板簧夾緊連接導(dǎo)體的端接盒由殼體、絕緣體和板簧式接觸件三大基本單元組成，殼體是指端接盒的外殼、連接螺帽、尾部附件，作用是保護(hù)絕緣體和接觸體等端接盒內(nèi)部零件不被損傷。殼體一般采用還具有一定電磁屏蔽作用。絕緣體用以保持接觸件在設(shè)定位置上，并使各個(gè)接觸件之間及各接觸體與殼體之間相互電氣絕緣。板簧式接觸件大多采用導(dǎo)電性能良好的彈性金屬材料機(jī)加而成。此外，還會設(shè)有工具以便于導(dǎo)線插入或取出端接盒。

板簧夾緊式端接盒的一般結(jié)構(gòu)包括，端接盒插入在觸針上，該觸針焊接在印刷電路板上。觸針具有拱起，并借助于絕緣材料的搭接部分定位精確地保持在絕緣材料外殼的連接腔內(nèi)。導(dǎo)線從上側(cè)插入到端接盒內(nèi)。觸針和導(dǎo)線并排地布置在連接器的連接腔內(nèi)，并重疊在其軸向長度上。觸針借助于拱起直接接觸導(dǎo)線，于是，在觸針和導(dǎo)線之間形成一直接的電流通過。導(dǎo)線借助于板彈簧的彈簧力（夾緊力）可以朝向左側(cè)推移抵靠在觸針上。該位移在結(jié)構(gòu)允許的位移范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。這確保導(dǎo)線始終接觸可靠地緊貼在各個(gè)使用的觸針上。裝入在連接器內(nèi)的板彈簧呈U形，由一塊彈簧鋼板制成，并具有一板彈簧夾緊腿和一板彈簧固定腿。該板彈簧用其拱形頭部和固定腿位置固定地保持在絕緣材料外殼內(nèi)。? 在連接器的絕緣材料外殼內(nèi)，以通常的方式設(shè)置一測試開口。該絕緣材料外殼也可裝備有一由絕緣材料制成的推桿，其可手工地操作，可釋放對導(dǎo)線的夾緊， 使導(dǎo)線從連接器中抽出。

2.板簧夾緊式端接盒的簡單技術(shù)分解

采用板簧夾緊導(dǎo)線的端接盒，導(dǎo)線僅由板簧的彈性力抵接連接于端接盒，保證板簧夾緊腿的彈性夾持力才能夠保證導(dǎo)線電連接的可靠性，并且隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，端接盒逐漸也向小型化密集化發(fā)展，因此，如何在有限的空間內(nèi)保證板簧的彈性力和夾持力成為相關(guān)專利主要解決的技術(shù)問題;可以通過板簧的合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)造獲得期望的彈性夾持力，抑或借助于其他部件增加板簧的夾持力。端接盒的彈簧接線端子可適用于單股、多股等電線或線纜，由于彈簧具有彈性夾持力，因此導(dǎo)線（尤其是多股導(dǎo)線）的插入和脫線都不方便，因此需要在端接盒的外殼上設(shè)置拆卸工具或者便于拆卸工具插入的開口，從而操作并打開板簧的夾緊腿，以便能夠?qū)崿F(xiàn)端接盒的快速接線以及快速脫線。由于絕緣外殼的空間有限，因此設(shè)置合適結(jié)構(gòu)或者拆卸原理的拆卸工具也尤為重要。

3.板簧夾緊式端接盒專利申請情況分析

3.1國外專利申請趨勢

緩慢發(fā)展期（1927-1990）：從1927年到1990年之間，申請量相對較少，每年的申請量基本維持在10件左右。這個(gè)期間由于端接盒技術(shù)也處于探索階段，端接盒方面的專利申請主要關(guān)注于基本結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，板簧結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，施壓結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，拆卸工具的改進(jìn)。

快速發(fā)展期（1990-2009）：1990-2009年，國外專利申請量平均每年20件左右， 2005年達(dá)到了37件。從整體上看，這一期間的申請量相對較多。這是由于板簧夾緊式端接盒的不斷發(fā)展，人們對板簧夾緊式端接盒的性能要求顯著提高，不斷地去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，例如，如何在較小空間內(nèi)保證板簧的彈性夾緊力，插入和取出導(dǎo)線方便，如何采用外部工具增加板簧的彈性夾緊力等等。隨著各方面問題的不斷被解決，板簧夾緊式端接盒的技術(shù)研究也基本成熟。

衰退期（2010-2014）：2010-2014年，國外專利申請量明顯減少，每年的申請量都在10件以下。而這個(gè)時(shí)期正好是全球發(fā)生了金融危機(jī)，這也嚴(yán)重影響了板簧夾緊式端接盒的技術(shù)領(lǐng)域的專利申請量。

回潮期（2015-至今）：2015年至今，國外專利申請量又開始不斷增加，2019年的申請量達(dá)到了36件，與快速發(fā)展期的某年最高申請量持平，技術(shù)上也發(fā)生了重大的突破，在板簧結(jié)構(gòu)上、拆卸工具上，板簧的夾緊力上進(jìn)行了不斷的改進(jìn)。

3.2中國專利申請趨勢

2008年之前是技術(shù)發(fā)展的萌芽期，這個(gè)期間內(nèi)，板簧夾緊式端接盒的專利申請數(shù)量很少，甚至出現(xiàn)了個(gè)別年份的專利申請量為1的情況。2008-2014年是技術(shù)成長期，在此期間，國家對專利申請及保護(hù)越來越重視，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，更多的企業(yè)和個(gè)人開始對板簧夾緊式端接盒進(jìn)行初步研究，專利申請數(shù)量相對增長，但是每年的申請量基本保持在7個(gè)左右，申請量還不是很多。2015-2020年是高速發(fā)展期，2015年申請量達(dá)到了30件，在2017年申請量雖然有了略微的減少，但是到2019年申請量達(dá)到了77件。可見，越來越多的企業(yè)和個(gè)人關(guān)注板簧夾緊式端接盒的技術(shù)研究和專利保護(hù)，外國來華申請對專利申請量作出了重要的貢獻(xiàn)，國內(nèi)企業(yè)的申請量迅速上升。至于2020年專利申請數(shù)量的下降，主要原因可能在于近兩年專利申請還有大量未公開，因此上述2020年的專利申請數(shù)據(jù)不能代表實(shí)際申請數(shù)量。

4.總結(jié)

從該領(lǐng)域整體的發(fā)展趨勢不難看出，由于電子技術(shù)及電子產(chǎn)品在國外發(fā)展的比較早，尤其是德國在這一領(lǐng)域研究一直處于領(lǐng)先地位，引領(lǐng)著用于板簧夾緊式端接盒的研究及發(fā)展方向，同時(shí)注重對結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的改進(jìn)，且具有延續(xù)性，很多技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，這一點(diǎn)值得國內(nèi)申請人學(xué)習(xí)。而國內(nèi)在這一領(lǐng)域的發(fā)展起步較晚，國內(nèi)現(xiàn)階段的零件加工以及各種制造業(yè)都是與國外大公司的合作，但近年來我國推行自主創(chuàng)新政策，重視電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)新意識不斷增強(qiáng)，對于這一領(lǐng)域的專利申請呈快速上升的趨勢，相信在不久的將來，我國在這一領(lǐng)域的專利質(zhì)量能夠做到與國外公司相抗衡。

參考文獻(xiàn)

[1]電工接線方法和標(biāo)準(zhǔn)[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2016.

[2]解志軍. 信號產(chǎn)品接線端子選型[J]. 鐵路通信信號工程技術(shù)，2006.