專利名稱：安裝于元件內的用于電連接插塞的連接和電接觸的插入體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種安裝在元件內的插入件，用于一個電連接插塞的連 接和電接觸，尤其用于鐵路軌道的軌腰中。本發(fā)明也涉及一種安裝所述插入件的方法。
背景技術：
在現有技術中，已知通過施力用裝有外螺紋螺桿的圓錐頭將枕木插 塞插入軌腰的穿孔中，所述插塞例如通過螺母等固定在所述螺桿上。文獻DE-19847361 Al也提到 一種插入件形式的設備，該插入件安裝 在元件的校準孔內，用于電連接插塞的連接和電接觸。該插入件由導電 環(huán)和螺釘兩者組成，其中所述導電環(huán)帶有一個軸筒，該軸筒與一個軸環(huán) 一體形成，所述螺釘由螺桿及螺釘頭組成，所述螺桿用于插入到所述導 電環(huán)中，所述螺釘頭有助于螺釘的旋進，也使得螺釘能夠扣緊在螺釘和 導電環(huán)軸環(huán)之間的插塞，其中導電環(huán)的軸筒已經被插入5 J該元件的所述 孔中。但是，在這種設備中，軸筒具有用于形成多個接觸凸緣的若干個縱 向的插槽，與此同時螺釘被旋進軸環(huán)的螺紋中，這對于旋進螺釘的目的來說過于繁復，并且螺釘的延長部分有可能使得所述凸緣彈性分離。這一有彈性形變的設備尤其有下述的缺點由于插槽的緣故，在校準孔中的軸筒的導電性下降了 ，即使如該文獻中所描述的將一個接觸部件加入到校準孔中，這一缺點仍然存在。由于同樣的原因，這樣的設備不能提供良好的緊密性，有可能導致腐蝕的危險。與前述申請中的情況類似，這類危險是遭受惡劣氣候影響的設備出現的主要問題。此外，文獻EP-0 507 259 Al描述了一種插入件，并建議利用環(huán)的塑性變形。該方案借助于枕木插塞的圓錐頭和帶有同樣圓錐形孔的環(huán)達到由于材料發(fā)生形變，該環(huán)可以不必如先前的方案那樣破裂斷開，因 而有著電接觸良好，緊密性良好等優(yōu)點。即使該插入件的工作性能令人滿意，它的安裝時間仍然相對較長， 同時也需要相對先進的安裝設備。發(fā)明內容因此，本發(fā)明的發(fā)明人構想了 一種新的插入件，其如文獻DE-19847361 Al中一樣易于安裝，并如文獻EP-0 507 259 Al中 一樣有 良好導電性能和良好緊密性。如上述文獻DE-19847361 Al所述，本發(fā)明 的插入件一方面包括一個導電環(huán)，該導電環(huán)帶有一個軸筒，該軸筒與一 個軸環(huán)一體成形，另一方面包括一個螺釘，該螺釘裝有一個螺桿及螺釘 頭，但是與文獻DE-19847361 Al中的顯著區(qū)別在于軸筒和環(huán)的軸環(huán)沒 有任何插槽，而是有光滑的內表面；顯著區(qū)別還在于螺釘是車牙螺釘， 其大小既能夠在環(huán)的軸筒的內表面刻螺紋，也可以通過擴張使組成所述 軸筒的材料發(fā)生形變，使得軸筒的外表面能夠有力地緊貼于元件上的孔 的內壁。發(fā)明人發(fā)現車牙螺釘的用途并不僅僅在于如文獻DE-4404057 Al中 所述的典型地在孔里刻螺紋，還可以同時使環(huán)發(fā)生塑性形變，而這一功 能是無法通過結合有預制螺紋的傳統(tǒng)螺釘實現的。例如，在文獻DE-4404057 Al中，所使用的螺釘通過其圓錐形狀使 破裂部分彈性變形，而車牙螺釘在該設備中并不產生任何額外的形變， 并且僅僅被用來典型地避免螺紋的預制成型。例如，在插塞和螺釘頭之間需要插入至少一個墊圈。為了保證良好的電接觸性能和良好的連接，環(huán)的軸筒的內徑值應該 小于車牙螺釘生產者推薦的能夠實現其標準功能的推薦值，特別地，環(huán)的軸筒的內徑應該比所述推薦值小約10%至15%。比如，已知對于一個直徑為lOmm土O.l的車牙螺釘，為了在一個硬 度為40daN/mn^至50daN/mn^的物體上實現其標準功能，穿孔的直徑 應為9.3 mm ± 0.1。優(yōu)選地，環(huán)的軸筒的內徑比車牙螺釘的直徑小約16%至22%,并且 作為例子，車牙螺釘的直徑為約lOmm士O.l，環(huán)的軸筒的內徑為約8.10 mm ± 0.1，同時組成環(huán)的軸筒的材泮牛的硬度為在20 da N/mm2到30 da N/mm2的范圍內。顯然軸筒的內徑及其硬度可以根據情況進行選擇，以 使車牙螺釘施加的力使得所述軸筒的外徑發(fā)生期望的擴張。根據本發(fā)明的一個實施例，將軸環(huán)一側的環(huán)的進口進行斜切，形成 一個向外的喇叭口，用以為車牙螺釘提供更好的導向，并且優(yōu)選地，環(huán) 的軸環(huán)含有與一個工具相接合的結構，使其通過所述工具能夠更容易地 保持其旋轉。優(yōu)選地，車牙螺釘是多葉型的，特別地可以是三葉型的。 根據本發(fā)明的一個實施例，環(huán)的軸筒的內表面是圓柱形，或至少一部分是輕微的圓錐形。特別地，為了固定在元件的一個通孔內，環(huán)的軸筒兩端都開口。 除此之外，環(huán)的軸筒的外橫截面是圓形或多邊形，使其能夠適配于該元件的有對應形狀的孔。根據本發(fā)明一個實施例，車牙螺釘在其螺釘頭附近有凹槽，以容納將要連接的插塞，該插塞通過為此目的設置在其上的內螺紋旋轉插入到車牙螺釘的螺桿上，或者該內螺紋由車牙螺釘自身生成。本發(fā)明還涉及到所述插入件的 一種優(yōu)選的而不是強制性的用途，該插入件優(yōu)選地用于鐵路軌道和連接塞的導體之間的電接觸，其中組成元件的鐵路軌道的軌腰中安裝有插入件。本發(fā)明還涉及一種安裝這樣的插入件的方法，包括如下步驟-通過將插入件的軸筒插入待安裝元件上預制的校準孔，定位插入件的環(huán)，-將插塞安裝于車牙螺釘上，特別地，通過旋進螺釘進行安裝，-通過旋進車牙螺釘在環(huán)的軸筒的內表面上刻螺紋，同時將環(huán)夾持在該元件的這個孔中，-通過在環(huán)的軸筒中刻螺紋時發(fā)生的擴張，使環(huán)的軸筒發(fā)生形變， -通過夾緊車牙螺釘提供插塞的電接觸，其中車牙螺釘的螺釘頭直接或間接地夾緊了螺釘頭本身和環(huán)的軸環(huán)之間的插塞。
通過閱讀以下和附圖相對應的描述，可以更好的理解本發(fā)明，其中-圖1是根據本發(fā)明的一個插入件的正視圖，該插入件安裝在鐵路 軌道的軌腰上，-圖2是根據圖1的II-II的剖面圖(為了清晰，沒有示出螺釘的橫 截面)，-圖3至圖6是將該插入件安裝到元件上的各個順序步驟的剖面圖， 該元件可以是如圖1和圖2中所示的鐵路軌道的軌腰(為了清晰，沒有 示出螺釘的橫截面)。
具體實施方式
在如圖1和2的例子中，根據本發(fā)明的插入件是安置在鐵路軌道1 的軌腰上。但是，如前所述，很明顯地，根據本發(fā)明的插入件可以在其他任何 元件上或導電支撐件(包括碳復合材料)上使用，該元件裝配有一個如 本例所示的經校準的通孔2或 一 個盲孔。因此，在圖3至6中，標記1用于指示元件，該元件可以是圖1和2 中的軌道1或其他元件的一部分。附圖示出了一個插入件，其一方面由 導電環(huán)3組成，該導電環(huán)可以由銅或鋁制成，其例如包括一個軸筒3a和 與軸筒3a—體成形的軸環(huán)3b，其中環(huán)優(yōu)選地是單一的一個整體；插入件 另 一方面由一個螺釘4組成，該螺釘裝有一個螺桿4a和一個螺釘頭4b。 下面將對各個部分進行描述。軸筒3a的內表面是光滑的圓柱形，其外橫截面在本例中是圓形(在 其他情況下也可以是多邊形)。插入件(3, 4)用于將一個電連接插塞5在保證良好電接觸的情況 下與一個導體或類似的物體相連，以達到例如接地的目的，電連接插塞 自身以已知的且未示出的方式連接。在示出的例子中，軸筒3a比軌道1的孔2長，使其在插入到所述孔 之后，所述軸筒在該元件上的它的插入側的另一側有稍許突出。不言而喻，軸筒的外徑和孔的內徑可彼此調整。在本例中，同樣值得注意的是，軸筒3a兩端都開口，并在其對著軸 環(huán)3b的 一端，有一個向外的喇叭口形斜面3c。螺釘4是車牙螺釘類型，或者取決于特定的名稱，其可以是自攻螺 釘，更加具體地可以是三葉型。螺釘4的螺桿4a的直徑根據軸筒3a的內徑和環(huán)3的制造材料而定， 以使得車牙螺釘4在其旋入到所述環(huán)中時，在環(huán)內刻上螺紋，同時讓環(huán) 發(fā)生形變(即讓環(huán)的制造材料發(fā)生形變)，繼而擴大環(huán)的外徑。除此之外，如圖l所示和在本實施例中，在螺釘4旋進之前，所述 螺釘的螺紋用于安裝插塞5，該插塞可以帶有與該螺紋共輒的內螺紋以 實現該目的，或者優(yōu)選地以適合材料制成，并且其內徑適合于被所述螺 釘4刻螺紋，同時在螺釘4的螺釘頭4b下方帶有凹槽4c，以在螺釘旋入 后容納所述插塞5，使其幾乎無法松動。在一個可選的預備步驟中，可以將至少一個耐磨墊圈6放置在螺釘 的螺釘頭4b和插塞5之間。例如，螺釘直徑為約lOmm士O.l，軸筒內徑為約8.10mm±0.1,或 者更一般地，軸筒的內徑比車牙螺釘的直徑小約16%至22%,即比傳統(tǒng) 用途的車牙螺釘制造商建議的直徑小約10%至15%。再次舉例來說，環(huán)的制造材料的硬度為約20 da N/mm2至30 da N/mm2。發(fā)明人確實發(fā)現通過確定正確的直徑和正確的材料，可以在刻螺紋 的同時使環(huán)發(fā)生形變。以下從圖l開始描述，圖1示出了將螺釘4開始旋入環(huán)3，環(huán)帶有的 斜面3c為螺釘4引導方向，因而使其剛開始的旋入變得容易了 ，然后如 圖4和5所示，旋入繼續(xù)進行，同時環(huán)也漸漸變形并擴大，使其有力地 緊貼于軌道1的孔2的內壁上。除此以外，在車牙螺釘引起的變形過程中，軸筒3a的厚度減小了， 并且在旋入后(圖6)，螺桿4a到達了軌道1的另一側，軌道如圖6所 示的軸向且徑向地向外擠壓環(huán)的制成材料。由此，電連接達到了理想的 電導率，同時也增強了環(huán)3在孔2中的夾持。為了在螺釘4旋入過程中便于維持環(huán)3的旋轉，軸環(huán)3b在其外圍有 紋路，或者包括至少兩個剪去的部分，或者是多邊形外形，使其能夠在 旋轉時被一個例如平面栓(key)的工具夾持住，本領域一般技術人員理 解，在螺釘旋入過程中，旋入扭矩增加，環(huán)很快就能被鎖住而不需要被 再夾持住。為了保證插塞5在軸環(huán)3b上的緊密接觸，將施加一個預定的夾緊扭 矩(例如40N/m)，該扭矩可以輕易地通過測力栓獲得。通過描述根據本發(fā)明的插入件，我們已經同時描述了如前文和權利 要求書中所述的安裝方法。本領域的 一般技術人員可以想到，諸如此類的插入件可以簡單地安 裝在一個孔中，該孔可以是盲孔，其不必到達元件的兩側也可以保證優(yōu) 良的電接觸，同時也能夠將該螺釘從該環(huán)中卸出。不僅如此，通過本發(fā) 明還可以達到良好的抗震和抗松性能。根據以上描述的示例，可以在各個領域，特別是在接地、電氣和電 子器件的保護等領域，根據本發(fā)明做出各式各樣不同的應用。
權利要求
1.一種插入件，其安裝于元件(1)上的校準孔(2)中用于電連接插塞(5)的連接和電接觸，所述插入件由一個導電環(huán)(3)和一個螺釘(4)組成，所述導電環(huán)(3)包括與軸環(huán)(3b)一體成形的軸筒(3a)，所述螺釘(4)由用于插入到環(huán)(3)中的螺桿(4a)和螺釘頭(4b)組成，所述螺釘頭(4b)有助于螺釘(4)的旋進，也使得螺釘能夠夾住在螺釘頭(4b)和導電環(huán)的軸環(huán)(3b)之間的插塞(5)，其中導電環(huán)的軸筒(3a)已經被插入到該元件(1)的所述孔(2)中，其特征在于，環(huán)(3)的軸筒(3a)和軸環(huán)(3b)沒有任何插槽，它們的內表面光滑，螺釘是車牙螺釘(4)，其大小既能夠在環(huán)(3)的軸筒(3a)的內表面刻螺紋，也可以通過擴張使組成所述軸筒的材料發(fā)生形變，使得軸筒的外表面能夠有力地緊貼于元件(1)的孔(2)的內壁。
2. 根據權利要求1所述的插入件，其特征在于，在插塞(5)和螺 釘的螺釘頭(4b)之間，插入了至少一個墊圈(6)。
3. 根據權利要求1或2所述的插入件，其特征在于，環(huán)的軸筒(3a) 的內徑小于車牙螺釘(4)的制造商基于其傳統(tǒng)用途所建議的值。
4. 根據權利要求3所述的插入件，其特征在于，環(huán)的軸筒(3a)的 內徑比所述的建議的值小約10%至15%。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的插入件，其特征在于，環(huán)的 軸筒(3a)的內徑比車牙螺釘(4)的直徑小約16%至22%。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的插入件，其特征在于，車牙 螺釘(4)的直徑為約lOmm土O.l,環(huán)的軸筒(3a )的內徑為約8.10mm±0.1。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的插入件，其特征在于，組成 環(huán)的軸筒(3a )的材料的硬度在20 da N/mm2至30da N/mm2的范圍內。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的插入件，其特征在于，環(huán)(3) 在其軸環(huán)(3b) —側的進口被斜切形成一個向外的喇叭口 ，以便為車牙 螺釘(4)提供更好的導向。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的插入件，其特征在于，環(huán) 的軸環(huán)(3b)具有與一工具相接合的結構，使得通過所述工具能夠更容易地保持其旋轉。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的插入件，其特征在于，車牙螺釘(4)是多葉型的，特別地是三葉型的。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的插入件，其特征在于，環(huán) 的軸筒(3a)的內表面是圓柱形，或至少部分是輕微的圓錐形。
12. 根據權利要求1至11中任一項所述的插入件，其特征在于，環(huán) 的軸筒(3a)兩端開口。
13. 根據權利要求1至12中任一項所述的插入件，其特征在于，環(huán) 的軸筒(3a)的外橫截面是圓形或多邊形，使其能夠適配于該元件的有 對應形狀的孔(2)。
14. 根據權利要求1至13中任一項所述的插入件，其特征在于，車 牙螺釘(4)在其螺釘頭(4b)附近有凹槽(4c),以容納將要連接的插 塞(5),該插塞通過為此目的設置在其上的內螺紋旋入到車牙螺釘的螺 桿(4a)上，或者該內螺紋由車牙螺釘(4)自身生成。
15. 根據權利要求1至14中任一項所述的插入件，其特征在于，該 插入件用于鐵路軌道(1)和連接插塞(5)的導體之間的電接觸，其中 組成元件的鐵軌的軌腰中安裝有該插入件。
16. —種安裝如權利要求1至15中任一項所述的插入件的方法，該 插入件安裝于元件(1 )上的校準孔(2)中，用于電連接插塞(5)的連 接和電接觸，其特征在于包括如下步驟-通過將該插入件的軸筒(3a)插入待安裝元件(1)上預制的校準 孔(2)，定位插入件的環(huán)(3),-將插塞(5)安裝于車牙螺釘(4)上，特別地，通過旋進螺釘進 行安裝，-通過旋進車牙螺釘(4),在環(huán)(3)的軸筒(3a)的內表面上刻 螺紋，同時將環(huán)(3)夾持在該元件的這個孔(2)中，-通過在環(huán)的軸筒(3a)中刻螺紋時發(fā)生的擴張，使環(huán)的軸筒(3a) 發(fā)生形變，-通過夾緊車牙螺釘(4)提供插塞(5)的電接觸，其中車牙螺釘 (4)的螺釘頭(4b)直接或間接地夾緊了螺釘頭和環(huán)的軸環(huán)(3b)之間的插塞(5 )
全文摘要
本發(fā)明涉及一種插入件，其安裝于元件(1)上的校準孔(2)中用于電連接插塞的固定和電接觸，所述插入件由一個導電環(huán)(3)和一個螺釘(4)組成，所述導電環(huán)(3)包括與軸環(huán)(3b)一體成形的軸筒(3a)，所述螺釘(4)由用于插入到環(huán)(3)中的螺桿(4a)和螺釘頭(4b)組成，所述螺釘頭(4b)有助于螺釘(4)的旋進，也使得螺釘能夠夾住在螺釘頭(4b)和導電環(huán)的軸環(huán)(3b)之間的插塞(5)，其中導電環(huán)的軸筒(3a)已經被插入到該元件(1)的所述孔(2)中。所述插入件的特征在于，環(huán)(3)的軸筒(3a)和軸環(huán)(3b)沒有任何插槽，它們的內表面光滑，螺釘是車牙螺釘(4)，其大小既能夠在環(huán)(3)的軸筒(3a)的內表面刻螺紋，也可以通過擴張使組成所述軸筒的材料發(fā)生形變，使得軸筒的外表面能夠有力地緊貼于元件(1)的孔(2)的內壁。
文檔編號H01R4/56GK101258644SQ200680032554
公開日2008年9月3日 申請日期2006年9月4日 優(yōu)先權日2005年9月6日
發(fā)明者伯努瓦·加瑟蘭, 熱羅姆·馬謝 申請人:M.迪比斯公司