專利名稱：帶有多種螺距的螺紋孔的通用母線連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于連接到具有帶有疊加的多螺紋的單一螺釘孔的變壓器的連接器。更特別地，本發(fā)明涉及具有單一螺紋孔的變壓器螺釘連接器，它允許連接器擰入不同尺寸的螺釘。
背景技術(shù)：
用作二次配電電力變壓器典型地應(yīng)用于從主干線分配電源。變壓器接受變壓器一次側(cè)上的主干線并從變壓器二次側(cè)分配電源。由變壓器提供電壓降以便為居所和商用提供合適的電源的二次分配。
變壓器通常裝在鋼柜中。帶螺紋的銅螺釘從提供二次分配變壓器的二次側(cè)延伸。連接到螺釘?shù)亩鄠€(gè)電連接器向終端用戶提供電源分配。
為了將導(dǎo)體連接到螺釘，使用變壓器螺釘連接器。這些變壓器螺釘連接器是細(xì)長(zhǎng)的，插到銅螺釘上的導(dǎo)電部件從變壓器的二次側(cè)延伸。螺釘連接器可以靠螺紋地連接到變壓器螺釘。從那里縱向延伸的是可以插入導(dǎo)體端部的多個(gè)導(dǎo)體連接端口。每個(gè)導(dǎo)體端口具有相應(yīng)的固定螺釘來對(duì)變壓器螺釘連接器進(jìn)行機(jī)械和電氣連接。變壓器螺釘連接器的例子示于美國(guó)專利No.5,931,708；5,848,913；5,690,516；DES 377,782；DES 346,150和DES 309,664中。
在典型的安裝中，公共設(shè)施配電變壓器典型地具有5/8-11或1-14的螺釘，超大體積的設(shè)備可能有大于1-12，1-1螺紋的螺釘或者可能根據(jù)顧客需要指定的定制尺寸。有時(shí)被稱作母線的連接器用于連接螺釘并為多個(gè)線連接提供端口。雖然連接器用相同螺距的螺絲車螺紋，但是螺紋孔等于或大于變壓器螺釘?shù)闹睆?。這使得連接器滑出螺釘，即滑動(dòng)裝配連接器，而不是繞螺紋軸方向轉(zhuǎn)。這使得連接器在不必移動(dòng)任何導(dǎo)體的情況下被安裝和移動(dòng)。典型使用一種垂直安裝的固定螺釘以連接器固定到螺釘軸。
在現(xiàn)有技術(shù)連接器中，提供了多種方式以使用單個(gè)連接器來用于不同尺寸的螺釘。一種方法就是提供至少兩個(gè)螺紋孔，每個(gè)對(duì)應(yīng)于連接器所提供的每個(gè)螺釘尺寸。然而，這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是它需要至少兩個(gè)孔，以及因此需要比所需的更多。而且，因?yàn)橥ㄟ^設(shè)計(jì)螺釘孔不得不滿足一定深度以容納螺釘，接受螺釘?shù)倪B接器的部分對(duì)于導(dǎo)體連接是不可用的，因此額外地需要更長(zhǎng)的連接器以容納等數(shù)量的連接器。對(duì)于具有多個(gè)螺紋孔的連接器，這個(gè)問題是嚴(yán)重的。
另一種現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)利用重疊的兩個(gè)孔的淚珠(tear-drop)設(shè)計(jì)，并且由此在較大孔的底端產(chǎn)生具有較小孔弧形部分的較大直徑的螺紋孔，它延伸到超出較大孔的圓周。這種結(jié)構(gòu)通常稱作“淚珠”結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是它需要預(yù)先鉆一個(gè)較小的孔，然后鉆第二個(gè)較大的孔，與較小孔部分地重疊?？蛇x擇地，可以首先鉆較大孔，然后通過銑或拉削底端弧形部分產(chǎn)生“淚珠”。因此兩種方法都需要兩步工藝，這增加制造過程的復(fù)雜性和費(fèi)用。
第三種可選擇的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)利用安裝到連接器主體上的滑動(dòng)器系統(tǒng)，在連接器主體上的多種高度上有開槽的側(cè)邊。通過在槽中移動(dòng)滑動(dòng)器，在滑動(dòng)器和連接器主體之間可以形成多種間隔尺寸。然而，這種結(jié)構(gòu)需要第二個(gè)元件，添加到連接器的滑動(dòng)器，這增加了制造過程的復(fù)雜性和費(fèi)用。
因此需要提供一種變壓器螺釘連接器，它能夠不復(fù)雜或沒有現(xiàn)有技術(shù)成本高的安裝在多種尺寸的螺釘上，并且具有更緊湊的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明要點(diǎn)本發(fā)明提供了一種連接器，它能夠用單個(gè)螺紋孔連接到變壓器的多種尺寸的螺釘。
因此本發(fā)明提供了一種用于連接到延伸的變壓器螺釘?shù)倪B接器。該連接器包括具有縱向孔的細(xì)長(zhǎng)的中心主體，在一端開端口用于變壓器螺釘?shù)牟迦肱浜稀Ｔ诓辉黾佑糜趦蓚€(gè)獨(dú)立安裝孔所需的尺寸和成本時(shí)縱向孔接收不止一種尺寸的螺釘。根據(jù)本發(fā)明的連接器接收至少兩種不同尺寸螺紋的螺距以及用典型固定螺釘鎖定安裝，保持螺紋在螺釘?shù)囊贿厙Ш?，固定螺釘并保持螺釘和連接器之間的電接觸區(qū)域。
根據(jù)各種適用的螺紋標(biāo)準(zhǔn)/種類一般通過攻螺紋和車加工適當(dāng)尺寸的螺紋(陽(yáng)或陰)來生產(chǎn)用于固定或其它應(yīng)用的螺紋在本領(lǐng)域中是眾可周知的。該螺紋在整個(gè)部分支撐螺紋的螺紋長(zhǎng)度的形狀/外形上一般是均勻的。使得該螺紋和附加部分以同樣尺寸和類型的螺紋共同工作。
本發(fā)明在連接器主體內(nèi)使用單一的孔或腔接收兩個(gè)或更多的不同螺紋尺寸的螺釘。這在本發(fā)明中通過使用所需的螺紋和螺距的疊加(重疊)的原則以提供得到的螺紋部分來實(shí)現(xiàn)，這使得兩種不同尺寸的螺釘穩(wěn)定地互鎖在螺紋孔中。換句話說，本發(fā)明通過移走螺紋部分在預(yù)先存在的螺紋上提供部分或全部螺紋的變形，這和第二螺紋的尺寸和螺距相一致。
為了達(dá)到這個(gè)目的，提供了一種電力變壓器螺釘連接器，包括帶有縱向圓柱孔的主體，該縱向孔具有在所述縱向圓柱孔內(nèi)彼此重疊用于接收變壓器螺釘?shù)闹辽賰蓚€(gè)不同尺寸的螺紋，其中縱向孔是和至少一個(gè)固定螺釘端口連通，其中固定螺釘是和縱向圓柱孔垂直排列并具有用于給所述變壓器螺釘施加夾緊力的靠螺紋在其中被接收的固定螺釘，以及用于接收導(dǎo)體的多個(gè)導(dǎo)體端口，沿著主體垂直于所述縱向圓柱孔排列，每個(gè)導(dǎo)體端口和固定螺釘端口連通，其中該固定螺釘端口垂直于所述導(dǎo)體端口排列并具有用于給所述導(dǎo)體施加夾緊力的靠螺紋在其中被接收的固定螺釘。
本發(fā)明進(jìn)一步提供制造電力變壓器螺釘連接的方法，包括在連接器主體內(nèi)形成圓柱形縱向孔，形成與預(yù)定的螺紋尺寸和螺距相配合的第一螺紋的區(qū)域，形成與第一螺紋區(qū)域重疊與第二預(yù)定螺紋尺寸和螺距相配合的第二螺紋區(qū)域，其中第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域沿單個(gè)切線重疊。
這里借助優(yōu)選實(shí)施例所示的，本發(fā)明的連接器包括視為穿過并重疊較大螺紋的較小直徑的螺紋。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的連接器部分的透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的連接器橫截面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明具有安裝了螺釘?shù)倪B接器的橫截面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明具有安裝了改變的螺釘?shù)倪B接器的橫截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明描述螺紋布置的連接器的螺紋孔的橫截面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的具體描述參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的連接器的透視圖。示出的是連接器主體10，縱向孔12，具有沿內(nèi)徑設(shè)置的螺紋14，和固定螺釘16，從連接器主體10的頂端凸出并能被擰進(jìn)連接器主體10中以和變壓器螺釘(未示出)接觸。還進(jìn)一步示出了連接器主體的側(cè)表面18，當(dāng)安裝到變壓器螺釘時(shí)，它與變壓器面對(duì)。連接器主體10是整體形成的金屬件，優(yōu)選由鋁和其它具有高導(dǎo)電性的材料構(gòu)成。變壓器螺釘連接器主體10包括居中的，通常細(xì)長(zhǎng)的圓柱形孔12。中心孔12是內(nèi)螺紋的以配合延伸的外螺紋的變壓器螺釘(未示出)?？?2的長(zhǎng)度要求只要接近于螺釘?shù)难由觳糠值拈L(zhǎng)度，因此當(dāng)連接器主體放置在螺釘上時(shí)，螺釘和孔通常延伸相同的距離。
變壓器螺釘連接器主體10將典型地包括用于接收連接器的導(dǎo)體適配端口(未示出)。每個(gè)導(dǎo)體端口將也包括用來固定連接器的固定裝置例如固定螺釘。每個(gè)固定螺釘孔是和各自的導(dǎo)體接收端口連通的，因此固定螺釘(未示出)可以插入其中以機(jī)械和電氣地將連接器的端部固定在螺釘連接器主體10內(nèi)。在典型安裝中，每個(gè)端口從連接器主體10一個(gè)側(cè)面延伸。導(dǎo)體端口通常設(shè)置在同樣朝向的表面，因此插入到端口內(nèi)的導(dǎo)體可以從同一方向插入。
現(xiàn)在參考圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的連接器的沿圖1的截面A-A的側(cè)面剖視圖。變壓器螺釘連接器主體10被描繪成帶有縱向孔12具有基本上為矩形的外形。縱向孔是由小直徑螺紋區(qū)20和大直徑螺紋區(qū)22構(gòu)成。小直徑螺紋區(qū)20和大直徑螺紋區(qū)22的中心軸在縱向孔內(nèi)偏移直線距離，它是隨每個(gè)區(qū)域的直徑而變化。此外，連接器包括用于將連接器固定到螺紋的螺釘?shù)墓潭葆?6。在螺紋孔24中固定螺釘進(jìn)入到連接器主體中并且通過旋轉(zhuǎn)固定螺釘上升或降低。以這種方式，可以調(diào)整固定螺釘以在縱向孔12中和螺釘接觸。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通過鉆孔到連接器主體10中以形成空穴而形成縱向孔來制造出連接器。其后，進(jìn)行第一個(gè)攻螺紋工藝以形成小直徑螺紋的區(qū)域，這在優(yōu)選實(shí)施例中可以是5/8-11螺紋。一旦形成了小直徑螺紋區(qū)域20，進(jìn)行第二個(gè)攻螺紋工藝以形成大直徑螺紋的區(qū)域22，這在優(yōu)選實(shí)施例中可以是11/16-14螺紋。通過偏移螺紋的最大直徑到被車出產(chǎn)生與固定螺釘直接相對(duì)的切點(diǎn)或切線26，在連接器主體內(nèi)設(shè)置螺紋區(qū)域，沿兩個(gè)螺紋螺距，在三個(gè)尺寸參考系中提供單個(gè)的切線。
通過在縱向孔12的側(cè)面銑/車螺紋/攻螺紋工藝進(jìn)行重疊螺紋部分的去除，在該縱向孔中根據(jù)所需第二螺釘?shù)幕ユi典型地與固定螺釘相對(duì)?？蛇x擇地，在圍繞縱向孔12的整個(gè)內(nèi)徑的其它位置，可以形成重疊螺紋部分。
在優(yōu)選實(shí)施例中，通過用75％級(jí)3螺紋攻螺紋使得螺釘和螺紋孔之間的接觸面最大化。另外，可以利用特殊的切削螺絲錐以產(chǎn)生提供合適螺紋形狀的多種螺紋型式用于接觸面的最大化。
盡管在具體的大和小螺紋螺距方面描述了根據(jù)本發(fā)明的連接器的優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是任何標(biāo)準(zhǔn)的或非標(biāo)準(zhǔn)螺紋螺距可以以所描述的方式重疊。同樣本發(fā)明不必限定為重疊兩個(gè)特例的螺紋螺距，然而可以包括形成在縱向孔12內(nèi)的多于兩個(gè)特例的螺紋螺距。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的沿圖1的截面A-A連接器的橫截面圖。在這個(gè)圖中示出了安裝在縱向孔12中的變壓器螺釘30，它有比縱向孔12稍小的直徑，因此在螺釘和連接器螺紋沒有嚙合的情況下連接器可以滑過螺釘30。一旦螺釘完全插入到連接器，旋轉(zhuǎn)固定螺釘16以擠靠螺釘30，因此導(dǎo)致了螺釘30上的螺紋和縱向孔12內(nèi)的附加的螺距螺紋嚙合并由此將連接器固定到螺釘。應(yīng)當(dāng)注意的是當(dāng)描述標(biāo)準(zhǔn)平頭固定螺釘時(shí)，為了使螺紋的變形最小化，可以使用夾緊螺釘?shù)陌靶吐葆敗０靶吐葆斒褂脴?gòu)造有相同類型的螺紋圖案滑動(dòng)件以便可以正常安裝在螺釘螺紋上，由此避免了任何螺紋損壞并且提供更可靠的機(jī)械和電氣連接。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明沿圖1的截面A-A的連接器的橫截面圖。在這個(gè)圖中示出了安裝在縱向孔12中的變壓器螺釘40，它有比縱向孔12小的直徑，因此在螺釘和連接器螺紋沒有嚙合的情況下連接器可以滑到螺釘40上。一旦螺釘完全插入到連接器中，旋轉(zhuǎn)固定螺釘16以擠靠螺釘40，由此使得螺釘40上的螺紋和縱向孔12中的補(bǔ)充的螺距的螺紋嚙合并且因此使連接器與螺釘固定。螺釘40和縱向孔12的小直徑螺紋區(qū)域嚙合，該區(qū)域是和與圖3的螺釘30嚙合的大直徑螺紋重疊的。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，示出了沿圖1描繪的截面B-B的縱向橫截面。如圖5所示，將螺紋車到連接器主體10上以產(chǎn)生與固定螺釘16直接相對(duì)的一系列切點(diǎn)26，以沿兩個(gè)螺紋的螺距提供一排切點(diǎn)。參見圖5，示出了桿(swipe)或者看起來要穿過較大的螺紋的較小直徑的螺紋的重疊螺紋的區(qū)域。在所述的實(shí)施例中，-11螺紋加工在(swipes)-14螺紋的上面。用這種方式，提供間隙和嚙合空間，而且不但較大的1-14螺釘使得5/8-11螺釘在不需要單獨(dú)的車出的孔的情況下在縱向孔的底部嚙合。螺距的不同將不能使得-11螺紋和-14螺紋嚙合因此-11“尋找”必要的間隙以適當(dāng)?shù)貒Ш稀U(swipe)或者重疊的螺紋使得-11螺紋僅嚙合特定的區(qū)域，當(dāng)擰緊時(shí)固定螺釘也提供穩(wěn)定性。
為了易于固定變壓器螺釘在優(yōu)選實(shí)施例中被車進(jìn)到縱向孔12的螺紋螺距至少應(yīng)當(dāng)不同于兩個(gè)因素中的一個(gè)，例如-11和-13。然而，對(duì)于螺距差小于2，一旦獲得固定，電力和機(jī)械的連接已經(jīng)不受影響了。此外，可以擴(kuò)大這種概念以提供多于兩種不同的螺距來彼此交叉使得多于兩種不同螺距的安裝螺釘使用相同的連接器縱向孔。左手螺紋又可以跨越相同或不同螺距的右手螺紋。
將可以理解的是這里通過參考某個(gè)優(yōu)選或者典型實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。在不脫離本發(fā)明的目的、精神和范圍的情況下可以對(duì)這里描述的優(yōu)選或者典型實(shí)施例變形、改變、增加或者偏離。
權(quán)利要求
1.一種電力變壓器螺釘連接器，包括帶有縱向圓柱孔的主體，該縱向孔具有在所述縱向孔內(nèi)彼此重疊用于接收變壓器螺釘?shù)闹辽賰蓚€(gè)不同尺寸的螺紋，其中所述縱向孔是和至少一個(gè)固定螺釘端口連通的，其中所述固定螺釘端口是和所述縱向圓柱孔垂直排列并具有用于給所述變壓器螺釘施加夾緊力的靠螺紋在其中被接收的固定螺釘，以及用于接收導(dǎo)體的多個(gè)導(dǎo)體端口，沿著所述主體垂直于所述縱向圓柱孔排列，每個(gè)導(dǎo)體端口用于和固定螺釘端口連通，其中所述固定螺釘端口垂直于所述導(dǎo)體端口排列并具有用于給所述導(dǎo)體施加夾緊力的靠螺紋在其中被接收的固定螺釘。
2.如權(quán)利要求1所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，至少兩個(gè)不同尺寸的螺紋圍繞所述縱向圓柱孔的圓周的一部分重疊。
3.如權(quán)利要求2所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述圓周的一部分大約為180度。
4.如權(quán)利要求2所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述圓周的一部分小于180度。
5.如權(quán)利要求2所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述縱向圓柱孔的圓周的一部分大約是60度。
6.如權(quán)利要求2所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述縱向圓柱孔的圓周的一部分大約是120度。
7.如權(quán)利要求2所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述縱向圓柱孔的圓周的一部分大約是90度。
8.如權(quán)利要求1所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，至少被車出所述兩種不同尺寸的螺紋以配合接收所述變壓器螺釘?shù)男M(jìn)。
9.如權(quán)利要求1所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述縱向圓柱孔與所述多個(gè)固定螺釘端口連通。
10.如權(quán)利要求1所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，沒有螺紋圍繞所述縱向圓柱孔的圓周的一部分。
11.如權(quán)利要求10所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，沒有螺紋，其中所述圓周的一部分大約是180度。
12.如權(quán)利要求10所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述圓周的一部分小于180度。
13.如權(quán)利要求10所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述縱向圓柱孔的圓周的一部分大約是60度。
14.如權(quán)利要求10所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述縱向圓柱孔的圓周的一部分大約是120度。
15.如權(quán)利要求10所述的電力變壓器螺釘連接器，其特征在于，所述縱向圓柱孔的圓周的一部分大約是90度。
16.一種制造電力變壓器螺釘連接器的方法，包括在連接器主體內(nèi)形成圓柱縱向孔，形成對(duì)應(yīng)于預(yù)定螺紋尺寸和螺距的第一螺紋區(qū)域，形成對(duì)應(yīng)于第二預(yù)定螺紋尺寸和螺距的與第一螺紋的區(qū)域重疊的第二螺紋區(qū)域，其中所述第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域沿著相切的單線重疊。
17.如權(quán)利要求16所述的電力變壓器螺釘連接器的制造方法，其特征在于，在連接器主體內(nèi)形成圓柱的縱向孔進(jìn)一步包括，鉆出和所述縱向孔連通的固定螺釘接收端口的孔，其中所述固定螺釘接收端口和所述縱向孔垂直排列。
18.如權(quán)利要求17所述的電力變壓器螺釘連接器的制造方法，其特征在于，所述切線直接和所述固定螺釘接收端口相對(duì)。
19.如權(quán)利要求16所述的電力變壓器螺釘連接器的制造方法，其特征在于，形成所述第一螺紋的區(qū)域和所述第二螺紋的區(qū)域由銑削工藝完成。
20.如權(quán)利要求16所述的電力變壓器螺釘連接器的制造方法，其特征在于，形成所述第一螺紋的區(qū)域和所述第二螺紋的區(qū)域由車螺紋工藝完成。
21.如權(quán)利要求16所述的電力變壓器螺釘連接器的制造方法，其特征在于，形成所述第一螺紋的區(qū)域和所述第二螺紋的區(qū)域由攻螺紋工藝完成。
全文摘要
一種連接器被連接到延伸的變壓器螺釘。連接器包括具有用于和變壓器可插入配合接的在一端開端口的縱向孔的細(xì)長(zhǎng)的中心主體。在不增加兩個(gè)獨(dú)立安裝孔所需的尺寸和費(fèi)用的情況下縱向孔接收多于一種尺寸的螺釘。根據(jù)本發(fā)明的連接器接收至少兩種不同尺寸螺紋的螺距并帶有典型的固定螺釘鎖閉裝置，保持螺紋嚙合在螺釘?shù)囊粋?cè)上，固定螺釘以及保持螺釘和連接器之間的電接觸面積。
文檔編號(hào)H01R4/36GK1577986SQ20041005508
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者M·J·非雷迪, G·特里安托迫羅斯 申請(qǐng)人:托馬斯及貝茨國(guó)際股份有限公司