專利名稱：用于船舶電池的快速扭轉(zhuǎn)連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電池電纜的夾子和連接器，特別是涉及適于與船舶電池一起使用的快速扭轉(zhuǎn)連接器，該船舶電池通常具有螺紋電池接線柱。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域技術(shù)人員應當知道，目前大部分摩托艇通過利用相對標準化的12伏電池的電池電源來起動，該電池具有用于電池相反極性的螺紋金屬接線柱，連接器電纜安裝在該接線柱上。具有螺紋接線柱的船舶型電池用于多種其它用途，這些用途通常是重負載、深循環(huán)用途，例如長途運輸卡車、救火車和公共汽車、施工設(shè)備和休旅車。連接到船舶型電池的電池接線柱的標準連接件包括具有端部接線片的電池電纜，該端部接線片有孔，該孔裝在電池接線柱上。然后，螺母或翼形螺母緊固在該螺紋接線柱上，以便使接線片保持就位。
很多船舶電池將持續(xù)使用多年，特別是當在船舶和車輛中節(jié)約使用時。在電池的使用壽命中，可能發(fā)生腐蝕積累，并使得螺栓或螺母由于腐蝕而附著到電池接線柱上。因此，一些船舶電池部件由黃銅或不銹鋼制成。不過，腐蝕可能削弱電池功率從電池接線柱通過接線片向電池電纜的正常傳輸，從而減小了可用的電功率。為了修復功率傳輸減小的問題，必須取下電池電纜夾和螺母或螺栓，除去腐蝕部分，然后再放回原位，這樣，能夠重新建立接線片和接線柱之間的緊密連接。另外，為了適當維修車輛，必須經(jīng)常斷開電池的連接，并且當電池耗盡時，必須取出舊電池，并用新電池更換?？紤]到這些情況，固定螺母或螺栓必須取下，腐蝕密封物將被破碎，以便將螺母和接線片從接線柱上取下。因為螺母或螺栓腐蝕到螺紋電池接線柱上，因此，將電源斷開和重新連接、清潔電池接線柱或更換電池中的任何過程都會是浪費時間且很困難的。
在有限空間內(nèi)取出螺母或螺栓的困難性使得特別希望使用翼形螺母型緊固件，這樣，不會頻繁地需要在受限空間內(nèi)使用扳手。還希望，為了快速和方便，螺母或螺栓能通過轉(zhuǎn)動很少圈數(shù)而取下。在有限空間中擰螺栓也有類似困難，因此，自定位緊固件為優(yōu)選。在一些情況下，螺栓的螺紋部分可能非常長，并希望緊固件能夠滑過螺紋，然后定位在所需位置。
因此，需要一種緊固件，它能克服現(xiàn)有技術(shù)裝置的這些問題，并提供一種很容易取下和緊固的連接器，以便使電池接線片在船舶電池上保持就位。此外，船舶電池通常利用電池端子蓋來防止端子連接件意外短路。因此，具有一定程度絕緣的連接器可以減小對這種附加絕緣部件的需要。

發(fā)明內(nèi)容
代替以常規(guī)方式安裝在螺紋船舶電池接線柱上的標準螺栓或翼形螺母，本發(fā)明的對開翼形螺母組件能夠套裝在螺紋接線柱上，直到只需要擰最后幾圈螺紋就可以將電池電纜接線片牢固固定在接線柱上。當向下壓力將左右對開螺母部分壓至一起時，該對開翼形螺母組件被壓縮，然后，翼形套筒轉(zhuǎn)動幾圈而使得左右螺母部分完全擰緊該對開翼形螺母組件并抵靠在接線柱上的電池電纜接線片上。同樣，當希望取下電池電纜時，只需要使該翼形螺母套筒旋轉(zhuǎn)幾圈，以便產(chǎn)生充分的空間來供左右螺母部分分開，然后在螺紋電池接線柱上自由移動，從而能快速取下該對開翼形螺母組件以及曾保持就位的電池電纜接線片。該翼形套筒的上部部分可以制造成具有絕緣涂層，或者在合適情況下由絕緣材料例如玻璃填充尼龍來制造，以便防止意外短路。另外，包圍左右螺母部分的套筒可以由絕緣材料形成。為了實現(xiàn)自定位緊固件，優(yōu)選是只有一個對開螺母部分有螺紋。這樣，將消除錯扣。


下面將結(jié)合本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖而更詳細地解釋本發(fā)明的這些和其它目的。
圖1是本發(fā)明的對開翼形螺母電池電纜緊固件的分解透視圖。
圖2A是圖1的對開翼形螺母的翼形套筒的透視圖。
圖2B是圖2A的對開翼形螺母的俯視平面圖。
圖2C是圖2A的對開翼形螺母沿圖2B中所示的線C-C的側(cè)剖圖。
圖2D是圖2A的對開翼形螺母沿圖2B的線D-D的側(cè)剖圖。
圖2E是圖2A的對開翼形螺母的仰視平面圖。
圖3A是圖4A中所示的保持套筒的套筒柱體的透視圖。
圖3B是圖3A的套筒柱體的俯視平面圖。
圖3C是圖3A的套筒柱體沿圖3B的線C-C的側(cè)剖圖。
圖4A是單獨表示圖1的保持套筒的透視圖。
圖4B是圖4A的保持套筒的仰視平面圖。
圖4C是圖4A的保持套筒沿圖4B的線C-C的側(cè)剖圖。
圖5A是套筒帽的透視圖，表示裝配在圖4A的保持套筒中的套筒柱體的端部處。
圖5B是圖5A的套筒帽的仰視平面圖。
圖5C是圖5A的套筒帽沿圖5B的線C-C的側(cè)剖圖。
圖6A是圖1中所示的保持環(huán)的透視圖。
圖6B是圖6A的保持環(huán)的側(cè)視平面圖。
圖6C是圖6A的保持環(huán)的俯視平面圖。
圖7A是圖1中所示的翼形螺母緊固件的螺紋螺母部分的透視圖。
圖7B是圖7A的螺母部分的俯視平面圖。
圖7C是圖7A的螺母部分的仰視平面圖。
圖7D是圖7A的螺母部分沿圖7B中的線D-D的側(cè)剖圖。
圖7E是圖7A的螺母部分沿圖7B中的線E-E的側(cè)剖圖。
圖8A是裝配好的本發(fā)明對開翼形螺母的透視圖。
圖8B是圖8A的對開翼形螺母緊固件的仰視平面圖。
圖8C是圖8A的對開翼形螺母緊固件沿圖8B中的線C-C的側(cè)剖圖。
圖8D是圖8C中標記的部分D的放大圖。
圖8E是圖8C中標記的部分E的放大圖。
圖9是現(xiàn)有技術(shù)的緊固件的透視圖，該緊固件用于典型船舶電池的螺紋端子上。
具體實施例方式
通過參考圖1-圖9，將更好地理解對本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明，附圖中，相同參考標號表示相同部件。
在圖9所示的現(xiàn)有技術(shù)中，典型的船舶電池16具有正負電池接線柱17a、17b。為了固定住電池電纜19a、19b而形成與電池接線柱17a、17b的電連接，電池電纜19a、19b終止于接線片部分18a、18b中，該接線片部分帶有開口9，該開口9的尺寸設(shè)置成可裝配在電池接線柱17a、17b周圍。典型的船舶電池接線柱可以為大約3/8英寸直徑，并有M6螺紋。然后，通過將螺母8或翼形螺母7類型的緊固件緊固在接線柱17a、17b的螺紋上而將接線片18a、18b保持就位。這些現(xiàn)有技術(shù)的緊固裝置的缺點是無謂地緩慢、由于腐蝕而受到粘接、很難沒有錯扣地就安裝在接線柱17a、17b的螺紋上、在有限空間中很難用扳手進行操作、一直沒有提供防止意外短路的絕緣保護。為了提供絕緣，現(xiàn)有技術(shù)中通常利用附加絕緣罩來覆蓋接線柱17a、17b和緊固件8、7。
因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種對開翼形螺母組件，圖8示出了其組裝形式，而圖1示出了分解圖。所示對開翼形螺母緊固件的部件包括保持套筒11，該保持套筒11由套筒柱體30和套筒帽40形成；保持環(huán)12；有螺紋的左側(cè)螺母部分13和無螺紋的右側(cè)螺母部分14；以及翼形套筒15。這些部件在隨后的附圖中更詳細地單獨表示。
圖2A表示了翼形套筒15，該翼形套筒15具有抓握部分和本體，該抓握部分例如是翼形部20，該本體例如是柱形壁21，該柱形壁21具有膨脹壁部分23，該膨脹壁部分23具有向下延伸的凸緣24，從而在凸緣24和本體21的遠側(cè)部分27之間限定了內(nèi)部槽道25。鍵26凸出至槽道25內(nèi)。柱形壁21限定了內(nèi)部槽道或內(nèi)腔22，該內(nèi)腔22的尺寸適合于允許船舶電池接線柱無阻礙地通過，或者甚至允許更長的有螺紋螺栓無阻礙地完全穿過該對開螺母組件。該抓握部分優(yōu)選是涂有耐久的絕緣材料，例如玻璃填充尼龍或其它聚合物，從而不需要絕緣罩來覆蓋接線柱，當套筒柱體30也絕緣或由絕緣材料制成時尤其是這樣。
圖3A表示了套筒柱體30，該套筒柱體30具有內(nèi)部槽道31和在頂部處稍微凸出的內(nèi)邊緣34。該內(nèi)部槽道31具有朝著頂部稍微更寬的部分32、沿該槽道繼續(xù)向下的較窄部分33以及向內(nèi)彎曲的唇緣35。
圖4A表示了保持套筒11，該保持套筒11包括套筒柱體30和套筒帽40。套筒帽40的上部部分具有凸緣42，如圖4C所示，該凸緣42并不穿過套筒柱體30的向內(nèi)唇緣35。因此，套筒帽40的一部分側(cè)壁43延伸超出套筒柱體30，且套筒帽40的底部45具有開口41，該開口41具有錐形邊緣46，以便幫助引導電池接線柱進入開口41。
圖5A單獨表示了套筒帽40，特別是具有上部外表面47的外部凸緣42和限定了開口41的錐形內(nèi)表面44。與翼形套筒15類似，套筒帽40優(yōu)選是由不銹鋼或其它強抗腐蝕材料制成。
圖6A表示了保持環(huán)12，該保持環(huán)12包括環(huán)帶60，該環(huán)帶60具有開口61、頂表面62和底表面63。
圖7表示了螺母部分13，在所示實施例中，該螺母部分13具有與螺母部分14基本相同的角度大小，不過也可以使一個螺母部分大于另一個螺母部分，或者有超過兩個的螺母部分，例如各有大約120°彎曲的三個部分，而不是如圖中所示各有大約180°彎曲的兩個部分。螺母部分13具有頂表面50；上部凸緣51；本體52，該本體52具有朝著頂部的向內(nèi)缺口；以及錐形底部外表面56，該錐形底部外表面56通常與套筒帽40的頂表面44上的錐形相匹配。本體52的內(nèi)部部分具有較寬的上部空腔部分54，并向下延伸至螺紋空腔部分55，該螺紋空腔部分55的尺寸設(shè)置成適于裝配在標準螺紋船舶電池接線柱上。如圖1中所示，另一螺母部分14優(yōu)選是與螺母部分13基本相同，除了空腔部分55無螺紋。這樣，當螺母部分13、14嚙合于接線柱17a、17b的螺紋上時，不會有錯扣引起螺母阻塞。實際上，當擰緊螺母10時，螺母部分13的螺紋與接線柱17a、17b的螺紋嚙合，而無螺紋螺母部分14環(huán)繞接線柱平滑引導。
圖8表示裝配好的對開翼形螺母緊固件，其中可以看見，該緊固件通過將套筒帽40布置在套筒柱體30內(nèi)而進行裝配，且需要時可以在凸緣42和唇緣35之間使用一些粘接劑，以便保證使套筒帽40在套筒柱體30的底部保持就位。接下來，通過將螺母部分13、14滑入保持環(huán)12的開口61內(nèi)直到環(huán)帶60的頂表面62處于兩半螺母部分13、14的凸緣51下面，從而形成該翼形對開螺母組件。然后，將保持環(huán)12和兩半螺母部分13、14裝配至柱形壁21的下部部分27與翼形套筒15的凸緣24之間的槽道25(圖2C中所示)中。凸緣壁24圍繞環(huán)帶60的外部進行彎曲，并彎曲到環(huán)帶60的一部分底表面63上，如圖8E所示，從而將環(huán)帶和螺母部分的凸緣51牢固夾持在槽道25內(nèi)。由于在螺母部分13、14頂部處的缺口53，因此沿螺母部分的頂表面50存在開口，且槽道25中的棘爪(例如鍵脊26)與這些開口部分嚙合，使得兩半螺母部分13、14與翼形套筒15聯(lián)合旋轉(zhuǎn)。最后的裝配步驟包括使套筒柱體30內(nèi)部的邊緣34向內(nèi)卷起，從而使得翼形套筒15的本體部分的膨脹柱形壁21不會從套筒柱體中退出來。為了提供一些絕緣保護，優(yōu)選是至少翼形套筒15的抓握部分是絕緣的，該絕緣是通過由絕緣材料制造或著涂覆有絕緣材料來實現(xiàn)的。例如，翼形套筒15可以基本上由玻璃填充尼龍來制造，然后連接至限定了凸緣24和槽道25的下部金屬配件?；蛘咭部蛇x擇，翼形套筒15可以由金屬制成，且至少抓握部分(例如翼形部20)可涂覆有聚酰亞胺樹脂或其它絕緣材料。在一些實施例中，該抓握部分可以適于用工具轉(zhuǎn)動，例如適于六角螺母結(jié)構(gòu)，以便用扳手來轉(zhuǎn)動。
在工作時，在套筒帽中的開口41和在翼形套筒中的內(nèi)腔22稍大于標準螺紋船舶電池接線柱。實際上，甚至螺母部分13、14的空腔55也間隔開大于該螺紋接線柱的直徑。不過，當向下的壓力施加在翼形套筒15上時，螺母部分13、14的錐形底部部分56被壓靠在套筒帽的錐形表面44上。這使得螺母部分的前部部分向內(nèi)樞軸轉(zhuǎn)動，從而使螺母部分13的螺紋部分55與螺紋船舶電池接線柱上的螺紋嚙合。一旦螺紋部分55嚙合了，就只能通過扭轉(zhuǎn)翼形套筒15的抓握部分來進行進一步擰緊。該擰緊不僅拉動整個對開螺母翼形緊固件，而且使套筒帽40的底部45向下抵靠電纜接線片，以確保電纜接線片和接線端子之間的良好接觸；該擰緊還將螺母部分13、14更牢固地推靠在套筒帽40的內(nèi)部錐形表面44上，使得螺母部分13、14牢固嚙合在接線柱17a、17b的螺紋上。在工作時，在典型的M6螺紋接線柱上，為了將該對開螺母翼形緊固件穩(wěn)固擰緊，通常只需要將翼形套筒轉(zhuǎn)動大約180°至360°。
該緊固件的使用并不限于船舶電池接線柱，它也可以適用于實現(xiàn)電連接或機械連接的幾乎任何螺紋柱上。實際上，一種重要用途是將對開螺母緊固件布置在長螺紋螺栓上，由此該緊固件可以沿螺栓自由移動而不進行旋轉(zhuǎn)，直到將各對開螺母部分向前推動并向內(nèi)樞轉(zhuǎn)。一旦各對開螺母部分進行了嚙合，就將該緊固件快速擰緊。因此提供了一種快速連接緊固件。
相應地，本發(fā)明提供了在有限空間中通過抓握部分而快速連接和脫開的能力，即使存在有限的腐蝕時，該抓握部分也通常使得不需要使用扳手。即使需要使用扳手，可能也只需要使該緊固件轉(zhuǎn)一圈，以便使該緊固件與接線柱脫開。而且，本發(fā)明提供了一種自定位螺母，并可以不需要使用覆蓋接線端子的獨立絕緣罩。
盡管已經(jīng)詳細介紹了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應當知道，在不偏離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對所公開的實施例進行各種變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種對開螺母電池電纜連接器，包括遠側(cè)抓握部分，該遠側(cè)抓握部分向前延伸至一本體，該本體具有縱向內(nèi)腔，并與多個向前延伸的螺母部分嚙合；至少一個所述螺母部分具有前部螺紋內(nèi)表面；所述螺母部分相互間隔開，并具有位于前側(cè)外部的截頭錐形外表面；所述螺母部分還被約束在一套筒內(nèi)，以便沿所述本體內(nèi)腔的軸向方向往復運動；該套筒的前部具有套筒保持器，該套筒保持器具有開口和朝著該開口向前傾斜的內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述遠側(cè)抓握部分包括一對翼形部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述遠側(cè)抓握部分是絕緣的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述本體的近端與兩個向前延伸的螺母部分嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述近端限定了一槽道，該槽道接納所述兩個向前延伸螺母部分的遠側(cè)頂表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述槽道具有鍵，所述鍵位于所述兩個向前延伸螺母部分各自的遠側(cè)頂表面之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述套筒保持器的外表面朝著所述開口向后傾斜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述套筒的后部具有朝內(nèi)面向的凸緣，以便將所述本體約束在套筒內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對開螺母電池電纜連接器，其特征在于，所述套筒至少外表面是不導電的。
10.一種利用對開螺母電池電纜連接器來將電池電纜固定至螺紋電池接線柱上的方法，所述對開螺母電池電纜連接器具有遠側(cè)抓握部分，該遠側(cè)抓握部分從具有縱向內(nèi)腔的本體向后延伸，所述本體與多個向前延伸的螺母部分連接，這些螺母部分具有相互間隔開的前部內(nèi)表面以及前部錐形外表面，所述螺母部分被約束在一套筒內(nèi)，且所述套筒的前部具有套筒保持器，該套筒保持器具有開口和內(nèi)部傾斜表面，該方法包括以下步驟將電池電纜接線片的開口布置在螺紋電池接線柱上；將電池接線柱插入所述套筒保持器的開口內(nèi)；將所述抓握部分和套筒保持器進一步移動至電池接線柱上，直到所述螺母部分的錐形外表面在所述套筒內(nèi)向前移動成與套筒保持器的內(nèi)部傾斜表面形成接觸；繼續(xù)向前推壓所述抓握部分，直到所述螺母部分的內(nèi)表面與螺紋電池接線柱接觸；沿擰緊方向扭轉(zhuǎn)所述對開螺母電池電纜連接器，以便將所述連接器和接線片牢固安裝在電池接線柱上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述對開螺母電池電纜連接器沿擰緊方向的轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)小于540°，就能實現(xiàn)牢固擰緊。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述對開螺母電池電纜連接器沿擰緊方向的轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)小于360°，就能實現(xiàn)牢固擰緊。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述對開螺母電池電纜連接器沿擰緊方向的轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)小于270°，就能實現(xiàn)牢固擰緊。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述各螺母部分中有一個螺母部分的內(nèi)表面具有螺紋。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述向前延伸螺母部分的遠側(cè)部分與所述本體牢固接合，且所述螺母部分的近端可向內(nèi)樞軸轉(zhuǎn)動。
16.一種對開螺母電池電纜連接器，包括本體套筒，該本體套筒具有遠側(cè)抓握部分和縱向內(nèi)腔，并向前延伸至一近端，該近端內(nèi)具有槽道，該槽道環(huán)繞著內(nèi)腔在近端處的開口；第一螺母部分，該第一螺母部分具有插在槽道中的遠端，所述第一螺母部分具有無螺紋的前部內(nèi)表面；鍵，該鍵位于所述第一螺母部分遠端的各側(cè)；第二螺母部分，該第二螺母部分具有裝在所述槽道內(nèi)的遠端，所述第二螺母部分具有帶螺紋的前部內(nèi)表面；所述第一和第二螺母部分具有位于前部的截頭錐形外表面；所述螺母部分插入一套筒內(nèi)，該套筒的前端具有開口以及朝著該開口向前傾斜的內(nèi)表面；其中，所述螺母部分和至少一部分本體套筒被約束在該套筒內(nèi)，以便沿所述本體套筒的內(nèi)腔的軸向方向往復運動。
17.一種用于安裝在螺紋桿上的對開螺母連接器，包括遠側(cè)抓握部分，該遠側(cè)抓握部分向前延伸至一本體，該本體與多個向前延伸的螺母部分嚙合，其中，一縱向內(nèi)腔穿過該本體和抓握部分；至少一個所述螺母部分具有前部螺紋內(nèi)表面；所述螺母部分相互間隔開，并具有位于前側(cè)外部的截頭錐形外表面；所述螺母部分還被約束在一套筒內(nèi)，以便沿該縱向內(nèi)腔的軸向方向往復運動；該套筒的前部具有一前壁，該前壁具有開口和朝著該開口向前傾斜的內(nèi)表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的對開螺母連接器，其特征在于，所述遠側(cè)抓握部分包括一種六角螺母形狀。
19.一種將對開螺母連接器嚙合在螺紋柱上的方法，其中，所述對開螺母連接器具有遠側(cè)抓握部分，該遠側(cè)抓握部分從一本體向后延伸，所述本體與多個向前延伸的螺母部分連接，并且一縱向內(nèi)腔穿過該遠側(cè)抓握部分和該本體，所述向前延伸螺母部分具有相互間隔開的前部內(nèi)表面和前部錐形外表面，所述螺母部分被約束在一套筒內(nèi)，且該套筒的前部具有一前壁，該前壁具有開口和內(nèi)部傾斜表面，該方法包括以下步驟將該抓握部分定位成使得該向前延伸螺母部分并不壓靠該前壁；將該前壁的開口布置在一螺紋柱上；將該對開螺母連接器移動至螺紋柱上，至少直到該螺紋柱已經(jīng)進入該縱向內(nèi)腔；將該抓握部分沿該套筒前壁的方向向前移動，直到該螺母部分的錐形外表面向前移動至套筒內(nèi)并與該前壁的內(nèi)部傾斜表面形成接觸；繼續(xù)向前推壓所述抓握部分，直到所述螺母部分的內(nèi)表面與螺紋柱接觸；沿擰緊方向扭轉(zhuǎn)所述對開螺母連接器，以便將所述連接器牢固安裝在螺紋柱上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述對開螺母連接器沿擰緊方向的轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)小于540°，就能實現(xiàn)牢固擰緊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對開螺母連接器，其中，間隔開的螺母部分使得連接器能夠在螺紋電池接線柱上滑動，直到與電池電纜接線片相接觸，且將螺紋螺母部分推動成與螺紋電池接線柱嚙合，從而能夠通過沿擰緊方向進行少量旋轉(zhuǎn)而有效擰緊螺母。
文檔編號H01R4/28GK101030673SQ20061014360
公開日2007年9月5日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者C·M·奧朗日, S·A·埃勒 申請人:巴特洛克有限責任公司