本发明涉及到一种肋型包容式接线端子，特别是一种带有引线导入部分的肋型接线端子。 美国专利4，545，757和4，545，638号（发明人均为乃地茨（Neidich），并都转让给本发明的受让人），公开并要求保护一种带有肋型接线端子的包容式接线器。这种接线端子用在由纳幕尔杜邦公司（E.I.Du.Pont de Nemours and Company）以RIB-CAGETm注册商标生产并销售的一种接线器上。这种接线端子有一中脊，从其上伸出一对或几对翼板。每一对中的翼板向前或向后（即朝向或背向接线端子的输入端）成一定角度，形成一种大体上象人的肋骨架的结构。这种肋式结构确定了一个大体上封闭的孔口。接线端子本身放置在一外壳形成的空腔里。该外壳可以有一个带倒角的导入部分，用于将引线导入空腔及引入到由肋式结构限定的孔口中。
虽然这种肋式接线端子是可靠的接线装置，但需要用较高的插入力把引线插入该接线端子里。图1以曲线图表示先有技术肋式接线端子所需的引线插入力以及按照本发明的肋式接线端子的引线插入力，它形象地说明引线的插入力的大小是插入带有肋式接线端子的接线器里的距离的函数，该接线端子有两对桥接的向后伸出的翼板。插入距离相对参考线R来量度，R线与接线端子孔口的轴线垂直，并经过接线端子最前边的端点。带有肋式接线端子的接线器的参考线R的具体位置示于图9中。
从图1可见一个与现有技术的接线端子有关地接触滞后距离（图1中区段A，从参考线R到d1点的距离）。接触滞后距离是从参考线R起到引线的一部分（对先有技术的接线端子来说是引线的尖头的一部分）最先碰到接线端子的翼板时，引线向内必须移动的距离。这一点标明了继续向前移动引线就会将翼板分开的位置。因为引线的主要部分的直径（或对角）尺寸比肋式笼架的孔口大，在插入的最初时期，引线的主要部分仍然在接线端子孔口的外边（区段B，在d1到d2点之间）。在这个时期插入力的作用要分开接线端子的翼板，但是由于引线尖端相对翼板的压力角不合理，在笼式结构被充分撑开到能容纳引线前，就需要一较高峰值的插入力。由于这个力传递到接线端子中脊并由它承受，中脊的柱架强度必须足够大以承受这个力而不弯折。另外，如果中脊做的较厚或较宽，其弹性就变差，从而限制了接线端子在外壳中的移动，以调整引线与接线端子之间不同轴度的能力。
插入力一旦达到峰值，引线的整个直径部分就马上进入了接线端子的孔口。以后，插入引线的插入力的大小将会相对恒定，它主要与引线和接线端子的翼板间的摩擦力有关（区段C，在图1的d2到d3点之间）。应该注意，一旦插入力达到最高点，插入力对距离的函数曲线会突然下降，如图1中曲线的十字线部分所示。然而，实际上可能发生中脊弯扭，使接线端子在接线器壳里不对中。由于这种不同轴性，在区段C里，需要的插入力比期望值要高，如图1的实线所示。
在抽出引线的阶段（区段D，在图1曲线上d3到d4点之间），抽出力的大小（作用方向与插入力相反）应该减少。这可以理解：因为摩擦力又成为要抽出引线必须克服的最主要的力，而接线端子施加在引线上的法向力将随着引线从接线端子里抽出而减少。人为造成的突变（区段E，在图1的d4与d5点之间）可以认为由于当引线的尖头到达时，接线端子的突然作用，把引线从其里面挤出去而产生的，类似于在入口处所要求的高峰值插入力。
对于给定的要求有较高峰值插入力的引线，当有较多个引线时（例如那些安装在一个多头接线器里的引线），用手工的方法就很难达到。所以，可能要求使用附加设备，或减少多头接线器的头数。因此，按照上述的观点，提供一种在接线端子本身上有一导入部分的肋式接线端子，以减少插入引线时的所需的插入力，相信是有益处的。
本发明涉及一种肋式接线端子，特别是一种其上带有引线导入部分的肋式接线端子，以及带有这种接线端子的接线器。该接线端子有一中脊，中脊上有一贯通的轴线。至少有一对翼板从中脊伸出。每个翼板相对接线端子的中脊成一定角度，每一翼板上有一端部。这些翼板形成一种肋骨笼架结构，并围成大体上封闭的引线孔口。引线孔口有一贯通的轴线。在形成肋骨笼架结构时，各翼板的端部相互靠近设置。在形成肋骨笼架结构后，这些翼板可以从第一个松弛位置，变至第二个工作的位置。
引线孔口有一贯通的轴线和预先确定的与其相关的尺寸D。引线孔口的轴线和中脊的轴线基本上互相平行，并且在一个预先确定的参考平面里。引线孔口用于插入主要部分直径或对角尺寸为预定值PD的引线。
根据本发明，每个翼板的端部为一平面。该平面相互配合限定一个导入部分，以便于引线插入接线端子的孔口。导入部分具有一预先确定的入口尺寸T，尺寸T从与参考平面垂直的平面测量。入口尺寸的大小与引线P主要部分的直径或对角尺寸PD有关，还与插入引线时引线相对接线端子的取向有关。
翼板既可以向前也可以向后成一定角度，即翼板可以与接线端子的输入端向前或向后地成一定角度。对于前一种情况，翼板的端部具有突舌，形成导入部分的表面就设在这些突舌上。
接线器包括一个外壳，其内形成一空腔，该空腔里容纳着带有导入部分的接线端子。
从下面结合附图对本发明的详细说明中，将可以更充分地理解本发明，这些附图组成本申请的一部分。其中：
图1以曲线图表示了先有技术的肋式接线端子所需的引线插入力和按照本发明的肋式接线端子的引线插入力;
图2和图3，分别为相应本发明已成形的带有导入部分的肋式接线端子的透视图和前视图;
图4是图3所示的肋式接线端子的平面图，说明参考平面的位置;
图5是按照本发明的肋式接线端子的展开图，该展开图对应于形成图2到图4所示的接线端子的半成品的平面图;
图6和图7分别是图4所示接线器平面图的局部放大，和另一个可供选择的实施例的局部放大图，以说明按照本发明的接线端子入口尺寸的量度;
图8A和图8B，分别为与图3相似的正视图，说明按照本发明变型的接线端子入口尺寸的测量和孔口尺寸的位置;
图9是侧向全剖视图，表示出一种装有按照本发明的肋式接线端子的接线器的一部分。
在以下的详细说明中，附图里所有图形中相同的数字代表相同的元件。
参看图2到图5，它们分别为按照本发明的用数字10表示的肋式接线端子的透视图、前视图、平面图和展开图。对本技术领域熟悉的人很清楚，图5所示的展开图对应于制成图2到图4所示的接线端子的半成品件的平面图。接线端子10可以不要外壳而按任意的安装方式使用，或用于接线器上，例如单头或双头接线器，或者垂直贯通安装式或垂直平面安装式接线器。这种肋式接线端子与美国专利4，545，757和4，545，638号公开和要求保护的那种大体相似，这两件专利发明人均为乃地茨（Neidich），并都转让给了本发明的受让人。刚才提到的这两件专利都要在这里用作参考。
接线端子10有一个中脊12，中脊12有一贯通的轴线12A，接线端子10可以用任意一种常用来制造电器接线端子的金属，例如，磷青铜，铍青铜、铜镍合金制成并镀有适当导体材料，例如金、锌或锌合金。当然，如果愿意也可以用其他合适的材料。在靠近接线端子10的输入端，从中脊12的两侧向外伸出一对翼板16A，16B。在优选实施例中所示的翼板16A，16B由接线端子的输入端向后成一定角度，但它们也可以，如以后讨论的那样，由接线端子10的输入端14向前成一定角度，并且仍在本发明的设想之中。
翼板16A、16B顺着中脊12轴向相对地配置，如下面要讨论的那样，也可以在需要时偏斜轴线配置。翼板16A、16B各有一前缘17L和后缘17T，前缘17L和后缘17T相对中脊12的轴线12A成一预定的角度18L和18T（图4）。角18L最好取大约50°而角18T取大约55°，这样，翼板16从中脊12伸出时形成有斜度的形状。从应力分布考虑，形成有斜度的翼板要优于没有斜度的。翼板16上的前缘17L边线的延伸，如图5中的虚线19所示，用于定界。
还应该明白，如果需要，接线端子10可以在翼板16A和16B后部再配置几对翼板。如展示的另一组翼板22A、22B，它们与第一组翼板16有预定的距离24。如果需要，还可以方便地再加上几对翼板。在中脊12两边相邻的翼板，如26处一样桥接在一起。翼板22A、22B的每一个有一前缘23L和后缘23T。翼板16的后缘17T与翼板22的前缘23L间留有预定的距离24。为了便于加工，最好让翼板22的前缘23L与翼板16的后缘17T平行。这样，角25L等于角18T。还有，由于这些边缘平行，通过一次冲切和相应的变化，可以使翼板变宽或变窄，以分别适应于实际应用中较高或较低的法向力。翼板22的后缘23T最好也是有斜度的，最好相对中脊12倾斜大约60°的角度25T。
每个翼板16有一个相应的预定长度28，长度28为从中脊到翼板尖端的长度。此外，接线端子10还有预定的接触长度30。接触长度30（如将要更精确说明的那样），是接线端子与引入接线端子10的引线的主要直径部分，或斜对角间部分之间发生电流接触的接线端子10上的那部分。因为图5所示的接线端子10有两对翼板，接触长度30延伸过桥接处26，并包括部分翼板22。另外，接触长度30还包括突舌50A、50B的一部分，突舌位于翼板16的端部，其作用下面要详述。很明显图5也表示了用于加工接线端子10的半成品。这种半成品可以通过联接部分与一带条F连接，带条F有一引导孔，在图上用字母H标出，用于在成形时对正。
翼板16A、16B的每一个上有一端部34A，34B。把翼板16A、16B互相朝对方弯曲，使端部34A、34B互相接近，形成类似人体肋骨笼架的结构。翼板的端部间留有缝隙，如在38处（图2）。由弯曲的翼板形成的结构，围成一个引线孔口40，孔口40有一轴线40A。孔口40有一预先确定的孔口D，此时尺寸D已经完全限定。当形成肋式结构时，翼板16可以从其第一个松弛位置变动到第二工作位置。如前面所述，在优选的实施例中，翼板相对接线端子10上的输入端14向后成一定的角度。由于翼板16有这个向后的角度，使得翼板的长度28恰到好处，因而便于用前边讨论的材料加工接线端子10的翼板16，并且，当翼板16处于工作位置时，用中等大小的插入力，对插入到接线端子10孔口里的引线作用有足够大小的正压力，以及便于把多个接线端子10以50/1000英寸的或更小的中心距装在外壳的接线器中。
在附图所示的实施例中，翼板16的端边部分34上各有一个突舌50A、50B。每个突舌50A、50B各有一个侧面52A、52B。突舌50A、50B最好加倒角，以产生比较平的侧面52A、52B，52A，52B从前棱51L伸到后棱51T。在该优选实施例中，虽然突舌50A、50B倒角后形成了平的侧面52A、52B，应该理解，它们也可以加工成圆弧形、卵形，或其他曲面。
靠近侧面52A、52B的前棱51L的突舌50A，50B上的尖部可以是圆弧形的，如图1到6中54R所示，或者，如果需要，加工成基本上是平坦的前端面54P，如图7中所示。如下面说明的那样，每个平侧面52A，52B限定了预定角度56（图4），角56相对参考平面58度量。中脊12的轴线12A的孔口40的轴线40A都通过平面58。该参考平面58还穿过缝隙38。
按照本发明，突舌50A、50B各自的平侧面52A、52B共同限定了一个在各个附图中用数62表示的导入部分，它与接线端子10的输入端14邻近。如正视图图3所示（图3是与参考平面58垂直的平面），导入部分62有一最小入口尺寸Tmin。最小入口尺寸Tmin即为：在垂直于参考平面58的平面上，分别在平侧面52A、52B上的两点55A、55B间的距离，在此，按引线的轴线PA的方向插入孔口的引线P（其上可以镀有与接线端子上的镀层相同的材料）的主要部分M首先接触侧面52A、52B。为了获得所要求的作用在引线P上的正压力，引线的轴线PA必须与孔口40的轴线40A在参考平面58内偏移一预定的距离63。在入口尺寸最小的情况下，点55A、55B与侧面52A、52B各自的前棱51L相重合。
结合图6可以看出，当平侧面52A、52B接近成圆形的翼板头部54R时，入口最小尺寸Tmin由在各翼板上的点55限定，点55为平侧面52上的前棱51L与翼板突舌圆形的头部相交处。另一方面，如果翼板的头部作成平坦的前端面54P（图7），则入口最小尺寸Tmin由各翼板上的点55间的距离限定，而此时点55是平侧面52上的前棱51L与平面54P的边缘的相交处。如果侧面52不是平面，则入口尺寸Tmin由相应的侧面52上的前棱51L限定。
最小入口尺寸Tmin的大小可以由孔口40的尺寸D和要插入孔口40的引线P的直径（或对角）尺寸PD决定，另外，引线P相对接线端子10的方向（即当把引线安装到接线器上时，它与接线端子的相对位置）对决定最小入口尺寸Tmin也起作用。
下面提出一个特殊的例子，帮助理解入口最小尺寸Tmin。在下面的讨论中，假定引线P的主要部分M基本上是圆形的，直径为PD。孔口40的尺寸D定义为：当翼板16处于松弛的状态时，中脊12的内表面与点55之间的最小距离，而其中的点55是翼板与插入孔口40的引线P的主要部分M的全直径的交点，同时，引线P的轴线PA偏移孔口40的轴线40A一距离63，这样引线P的主要部分M可与中脊12的内表面相切。偏移距离63等于孔口的直径D和引线的直径PD的差值的一半。
应用几何学，可以看出在该例子中，在与平面58相垂直的平面（即图3的平面）内量度的入口最小尺寸Tmin等于：
Tmin＝2〔D（PD-D）〕1/2（1）
在入口T处于最小值时，侧面52上的前棱51L将与引线P的M部分的全直径和侧面52接触的交点55相重合。
应该明白，当处于松弛状态时，翼板的端头的下表面（在接线端子成形后），可以不必与中脊12的内表面平行。如在图8A和8B所示，所讨论的特例在处于松弛状态时翼板的下表面与中脊12不平行。孔口40的尺寸D的度量，遵循上述的规则。方程（1）中给出的最小入口尺寸Tmin的通式同样地适用。
当然，对于不同形状的引线及该引线相对接线端子结构不同的预定方向，入口最小尺寸Tmin的公式将产生引线P的主要部分M的尺寸PD与接线端子10的孔口40之间关系的不同公式。
还应该注意到，根据本发明，入口尺寸T可以比上述的最小距离Tmin大。在刚讨论的特例中，入口尺寸满足下面的不等式：
T＞＝2〔D（PD-D）〕1/2（1A）
让入口尺寸比前述的最小尺寸大，可以使引线P的轴线PA位于在入口尺寸T量度的平面内（即图3的平面）可能位置上一预定区65内的任意处，并且仍然能得到减小插入力的优点。
参考平面58和侧面52之间的夹角56的数值取决于设计时的一些实际考虑。侧面52必须有一足够大的最小角度，使引线的全直径区段与侧面52配合前引线的尖部不与侧面52接触。这种限制将保证引线的全直径（或对角尺寸）作用在表面52上，而插入力沿径向作用在引线上。如果角度选定太小，在引线进入时所需的插入力会接近不希望的峰值。如果选定的角度太大，接线端子的电流接触长度会受到不利的影响。考虑到这些因素，角度最好选择在25°到30°的范围内。
正如先前的优选实施例（由附图示出）所说的那样，翼板16在中脊12上向后成一角度。因此，为限定该翼板上的侧面52，最好使每个翼板16包含有突舌50A，50B，它们分别位于端部34上。设置突舌50的作用是增加了翼板伸臂的长度，其好处是，当引线进入接线端子与突舌接触时，有效地减小了翼板的弹性系数。
当翼板16在端子10上向前成一定角度时，没有必要设置突舌50。如果设想，例如，接线端子的输入端的位置倒过来，附图中所示的翼板22在这种情况下，应叫做输入端翼板。表面52此时限定在翼板的端部，大致在虚线52A′，52B′指示的位置。因此，实际上对于优选的翼板向后伸展的形状来说，突舌50在翼板的端边部分34处添加了必要的材料，以便在翼板上设置根据本发明的引线导入部分的限定表面。不过，设置向前伸展的翼板，有利于在接线端子10的相反一端限定出导入部分，因而使接线端子适于接受从接线端子轴线的两头或任一边来的引线。
前边也简短地说明了翼板可以沿着中脊轴线互相错开。在这种情况下，对于角度向后的翼板，如果希望在中脊两边的翼板的导入尖部沿着接线端子的孔口40的轴线40A互相找齐对准，那么，在这一对翼板中错后翼板上的突舌要比这一对中错前的翼板上的突舌做得长些。另一方面，如果向前的翼板轴向错开，并且假定希望在中脊两边的翼板的导入尖部沿着轴线40A互相对齐，错后的翼板就要设置一个突舌。现在还有另外一种情形在本发明考虑之中，即不论翼板是向前还是向后的，也不论翼板轴线是否错开，可以要求翼板的尖端部分不互相对齐。可以认为本段文所列举的各种情形，或其他任何会使接线端子产生某种不对称的轮廓图形，都不是优选的，因为这类轮廓图形会对接线端子产生不对称力。但是，这类图形，只要包含有一个引线导入部分，就要被认为是包括在本发明的设想之中。
导入部分的优越性结合附图1可得到最好的说明。应该理解，所讨论的对比中使用了按照本发明的优选实施例中的接线端子，它将获得与先有技术中的接线端子在峰值出现时（即在区段C的端部）作用在引线上的插入力F大体相等的插入力。要注意插入力F与翼板表面及其相配的引线表面镀层材料之间的摩擦系数与正压力的乘积有关。
可以从图1中看出，接触滞后距离（区段A′，在参考R和点d′1之间），比在先有技术中的情形短些，这是因为有向前伸出的突舌。要注意，在按照本发明的接线端子的例子中，接触滞后距离是从参考线R开始的距离，引线P的主要部分M在参考线R处首先接触到接线端子的材料。在引线插入接线端子10的过程中，在起始阶段（区段B′，在点d′1和点d′2之间）所需的插入力比先有技术里的肋式接线端子所需要的小。这种减少是由于提供了更加有利的压力角，引线作用于突舌的材料上，并逐渐把翼板16推开。先有技术中接线端子所具有的引线突然进入接线端子中的现象被消除，而且，插入引线所需的力平缓上升，直到引线进入笼架结构，进入区段C′，在此区段中，引线进入时只有摩擦力出现。
根据本发明的接线端子的接触距离30，比先有技术的接线端子的接触距离长。示于图1中的两个接触距离，都是引线的主要部分与接线端子接触的距离。如图1中所看出的那样，按照本发明的接线端子的接触距离30比先有技术的接线端子相应的接触距离长。
在先有技术的肋式接线端子中出现的人为造成的突变（区段E）不出现在本发明的接线端子中。图1中在G处突变可以认为是由于与中脊不对中引起的，它使插入力比预期的高，这与以前讨论先有技术的接线端子的情形（区段C中的偏移量J，在实线和十字线区之间）相类似。可以认为突变G的数值比偏移量J的数量要小，因为，由于其最大插入力的数值较低，按照本发明的接线端子的偏离程度较小。
示于图1中的先有技术的接线端子和按照本发明的接线端子两者的插入力曲线是用标准钢质标准引线做出的，该引线有一圆形主要部分和一较窄、较小的球形尖端。引线安装在支承上以便自动对中。引线用一种润滑剂润滑，例如在氯乙烷中10%浓度的176Nye油，这种油由麻萨诸塞州新贝德福德的威廉姆福乃（William F.Nye）公司生产并销售。先有技术中的接线端子，有一0.0159英寸的孔口（D），由0.0033英寸的坯料加工而成，安装在一外壳中，例如由纳幕尔杜邦公司（E.I.Du Pont deNemours and Compary）出售的那种，以RIB-CAGETM为商标注册，另件号68822的外壳，而依照本发明的接线端子则镀了金，安装在相应的外壳中，该外壳稍微大了些，以适应其比较宽的接线端子。依照本发明的接线端子有一个0.0157英寸的孔口（D），用0.0033英寸的坯料加工而成。力的测量采用印斯承公司（Instron Inc.）制造并销售的，型号序列为1122的测量装置进行。
如图9所看到的，依照本发明的接线端子10可以用于接线器中，接线器由外壳80和在外壳里的容纳接线端子的空腔82形成。接线端子外壳80可以用适当的绝缘材料制作，例如由菲力浦斯石油公司（Philips Petroleum）制造并销售的聚苯硫醚塑料（以RYTON为商标注册），或者由纳幕尔杜邦公司（E.I.Du Pont de Nemours and Company）生产并销售的，以RYNITE为商标注册的聚酯工程热塑树脂。外壳80有引导面84，用于把引线沿引线入口轴线86引入空腔82。外壳80里的空腔82有根切，如在88处所示，用以把接线端子10的孔口40的轴线40A从引线P的预定的理想入口轴线PA处进一步偏移。接线端子10用小柱围住，或用其他适当的方式固定在外壳80内，如图中92所示。在优选的实例中，引线应该伸进接线端子里，这样引线P的尖部能伸出接线端子的头外，引线的主要部分M能被容纳在接线端子内。外壳的形状应该能便于接线者用来作为单入口或双入口的接线器使用，或者作为垂直贯通安装式或垂直表面安装式接线器使用。
本领域的技术熟练者，从上述的本发明中获得益处，可以实现多种改进。应该理解，这些改进要被理解为在本发明所考虑的范围内，为所附的权利要求所限定。