專利名稱：不焊接式電接線盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一項對有底座和蓋子的不焊接式電接線盒的改進，底座和蓋子用于封閉住被連接的電線;還涉及蓋子的機械鎖定特性方面的改進，用于在連接電線接頭前，讓蓋子卡住底座部件以便于輸送和裝卸。
本發(fā)明是對美國3，012，219號專利所描述的不焊接式接線盒的改進，如美國191，399號外觀專利所示。該發(fā)明也涉及在美國4，891，018號專利中描述的一種新型接線盒，它用一種比過去使用的聚碳酸酯材料硬度小的材料(如聚烯烴)制成。這種較軟的材料具有許多優(yōu)點，包括比聚碳酸酯更好的柔軟性和彈性。這些優(yōu)良的特性對于改進接線盒基本部件的結構并獲得同樣性能也是很重要的。一種變動是改進蓋子和底座的設計把蓋子固定在底座上，在把接線盒從箱子或分配器里實際取出進行電線連接之前，限制蓋子和底座移位和分開。
美國4，891，018號專利提供了一種新的設計，它可以使在進行了電線絕緣移動連接后組裝起來的蓋子和底座固定。另一個先有專利是美國5，067，910號發(fā)明專利，它涉及一種利用機械鎖定裝置將蓋子固定在位置上的結構，其中有一個楔形構件，可以在把蓋子裝在底座上蓋上之前，阻擋蓋子向上移動。
本發(fā)明對蓋子和底座在使用前把構件卡在一起做了進一步改進，而且使部件易于裝配;同時在用接線盒連接多根電線之前在運輸和裝卸期間，若存在作用力使蓋和底座有分離的趨向時，這種接線盒能產生自鎖作用，即具有自動保持性能。
下列專利也說明了蓋子和底座構件的用途。蓋子有一條與鎖銷相配合的肋條，鎖銷的延伸方向大體與蓋子和底座的相對移動方向垂直，這種移動是在裝配蓋子和底座連通多條電線時產生的。象這樣的美國專利包括3，718，888號專利、3，804，971號專利、4，326，767號專利、4，444，448號專利和4，496，206號專利。這些相互配合的隆起和槽溝不適合圓形套嵌式構件。
美國4，444，449號專利是說明蓋子下部的拱條和底座上部的槽溝的用途的相關專利。該專利公開一個在套嵌式蓋子和底座間的接合處15具有壓配合的電線接線盒。另外，接線盒底座1側壁上的槽溝17和頂蓋11上的附加拱條19使外殼部件能正確定位。頂蓋里還支著一個能切透電線絕緣層的金屬接觸部件。在這個接線盒里，部件-蓋子和底座用聚碳酸酯塑成，它們在底座上部的錐形開口13套嵌在一起。對用具有壓配合性能的拱條和槽溝將部件保持在預裝配位置還沒有其他教導。隨著較軟材料的使用，接線盒需要有足夠的支承力避免蓋子從底座上移位。
本發(fā)明在蓋子固位方面提供了改進。它意味著裝配前限制蓋子從底座上移位。同時在蓋子套嵌式嵌入底座后幫助固定已經定位的部件。
本發(fā)明提供了一種連接多條電線的改進了的電線接線盒，它包括一個底座構件，底座里有若干通過一個孔頸部分進入底座內腔的長的電線安放導槽。底座構件至少有一條橫向延伸穿過內腔里電線安放導槽的槽，它大體與導槽垂直。底座構件還有確定內腔并包圍著電線安放導槽的壁件，內腔的壁從進入內壁的開口處朝其底座表面方向分開。
被加工成適合與底座內腔相配合的蓋子包括一個頂壁和從頂壁分開的垂懸側壁。側壁有兩個支腿，它們在周邊上相間位置處延伸到側壁自由(懸空)邊緣以外，而電線連接件則被安裝在支腿與頂壁內表面之間。支腿從側壁的懸空邊緣分開，當蓋子蓋在底座上時支腿被裝入內腔里。蓋子垂懸側壁的懸空邊緣的尺寸要稍大于底座構件開口的內側尺寸。這樣當蓋子套嵌到底座構件上時，內腔上部的開口能擴大讓蓋口進入，同時幫助構件固定在電線連通的裝配位置上。
底座或蓋子的壁件上加工有大體為徑向延伸的鍵或拱條。拱鍵延伸到與壁件等高，并有一個截頭V形或梯形橫截面。蓋子或底座其他部分的壁設置有相配合的有截頭或平坦底壁的V形鍵槽或槽溝，它們確定了鍵槽與其他部分的拱鍵或拱條產生一個壓配合，從而在將與蓋子組裝起來的部件保持在位置上，同時在裝配前限制蓋子相對于底座的翻轉移動。
拱鍵或拱條最好設置在底座中，而鍵槽或槽溝設在蓋子的側壁和支腿中，支腿延伸到側壁自由邊緣以外并向外延伸。
此外，底座和蓋子是用有彈性的聚烯烴制成的，底座將能稍微擴大以便在鎖定位置上安放蓋子。蓋子的周邊有一條與底座內壁接合的拱條，它可以在由溫度變化、雷電和環(huán)境原因引起的壓力下限制底座的位移。
下面參考附圖對本發(fā)明做進一步說明，附圖中，

圖1是本發(fā)明的接線盒的透視圖，底座和蓋子以分解圖示出。
圖2是底座裝上蓋子的圖1所示接線盒的側視圖。
圖3是沿圖2中的線3-3的垂直剖視圖。
圖4是沿圖2中的線4-4的縱剖圖。
圖5是局部示意圖，說明在底座構件的鍵和蓋子的鍵槽之間形成的楔入表面和鎖鎖表面。
本發(fā)明將參照附圖進行描述，其中各圖上的相同的標號都表示相同的部件。
圖1中接線盒10由一個絕緣底座11和一個絕緣蓋12組成。蓋子口支撐著一個大體呈U形的導電連接件13(見圖3)，它與一對電線有良好的電絕緣移動接觸。
底座11包括多個縱向並排的管形電線安裝孔道20，這些孔道從底座11的孔頸部分21的末端開始。穿過孔頸21延伸到有支撐導槽24的盒體部分22，見圖3和圖4。盒體22內部是和導槽24相連的內腔25。而內腔25的底部有一些橫向通往導槽24的有橫向區(qū)或橫向深槽26，用于安放連接件13上有深槽的平行板片。大體呈截頭錐體的內腔25從在上面延伸的盒體22中的一個開口延伸電線支撐導槽24，同時內腔25由內壁表面確定，這些表面與錐體內腔軸線的交角為6°左右。
支撐面27與構成內腔25的壁件一起支撐蓋子12，在底座11開口處，蓋子12有兩條伸入內腔25的并與壁件相嚙合的垂懸支腿33，用于在一開口位置處將蓋子12定位到底座11上在安裝接線盒時，兩支腿偏從側壁的自由邊緣分開，彼此相對地壓入內腔，然后平行地伸向底座壁件的內表面。當底座11和蓋子12組裝起來連接插在里面的多條電線時，支撐內表面27和蓋子下部的外表面28在內腔的開口處形成了一個張開力，從而擴大開口以便容納稍大些的蓋子。
底座11的壁面上有一對肋條或鍵30，它們，從內壁表面徑向伸長并與沿長度方向的內壁表面等距，如圖所示，它們被安裝在靠近橫向槽26端面的位置。鍵30延伸到與壁表面等高，并且有具有平坦連接外緣的合聚壁表面，這個表面構成了楔入鍵槽中具有截頭V形或梯形橫截面的拱鍵。底座11最好由有彈性的聚合材料塑成，這種材料應有較好的半透明、防溶解、疏水和有彈性的性能。亦即，它有良好的拉伸強度和足夠的伸縮力，能承受至少10%到20%的延伸。具備這些性能的較適合材料是聚烯烴，例如比聚碳酸酯便宜的聚丙烯。
蓋子12是連接件13的支托，并且由聚烯烴(如聚丙烯)塑成。蓋子12包括一個端壁或頂壁31和大體呈錐形的外圍側壁32。從側壁32對置的懸空邊緣延伸出一對支腿33。它們從側壁32的懸空邊緣分開，被安置在與底座構件11的壁內表面大體平行的位置。如圖所示，支腿33安裝在靠近U形連接件13有深槽的金屬片的末端的位置。蓋子在開口處蓋在底座構件上時，支腿33就放入了內腔25里面。
如圖所示，接線盒的蓋子12包括一條形成鍵槽40的槽溝。這條鍵槽40與肋條或拱鍵30相配合，而拱鍵30沿著確定內腔25的底座構件11的內表面向上并向外延伸。在側壁32的懸空邊緣的楔形表面上，蓋子12還有一條外突圓環(huán)或拱條41。當蓋子移到電線連接的位置而拱條41位于內腔25里時，拱條41將與底座側壁相嵌。當接合處處在由溫度變化、雷電和其他環(huán)境原因引起的應力下時，拱條41將限制蓋子的移位。
連接件13由可延伸導電金屬制成。較合適的材料是合金。最好選擇的合金在斷裂前能達到10%的延伸率，并有415-550MPa(60000-80000磅/吋2)較好的屈服應力。例如，大約0.4毫米(0.0159英寸)厚的銅合金，其強度就象硬度為3/4或Ho/3的260銅鋅合金(黃銅)一樣。連接件13支在蓋子12里。并被對置末端向外延伸的倒鉤固定住，倒鉤的末端穿過支腿材料，見圖3。連接件13是一個有兩個平行薄片大體呈U形的構件，這兩個薄片被開了深槽形成U形狹槽39以便安放和移動被連接電線的絕緣體。同時對電線導體形成了一個有彈性和彈簧壓縮量的電連接。連接件13的薄片互相平行，相距約1.27毫米(0.050英寸)。每個片上的電線安放狹槽39相距3.2毫米(0.126英寸)。在電線安放狹槽39之間有一個為連接件提供更大靈活性的余隙狹槽。在確定狹槽39的對置表面的平行部分之間，電線安放U形狹槽的原始寬度為0.29毫米(0.0115英寸)。
非常詳細的說明如圖4和圖5所示，在接線盒關閉前和關閉時，拱鍵30和鍵槽40沿著它們的長度相互嚙合，限制蓋子從底座上移位和翻轉。此外，連接件13的板片被安裝成與橫向槽26相平行。如圖所示，拱鍵和相配合的鍵槽把蓋子定位在底座上的適當位置上并固定在這個位置。
每對拱鍵和鍵槽的配合是本發(fā)明的鎖定設計特性關鍵。蓋子的每個支腿33上有一個漸縮的梯形鍵槽40。鍵槽的深度從拱條41的底部到支腿的底部是不變的。底座構件11有梯形拱條或拱鍵30，這些拱鍵30塑在形成內腔25的壁內表面并與鍵槽匹配。拱鍵30徑向突出并且沿它們長度方向相對壁面測量的高度相等。鍵槽從拱條41的底部到支腿的自由端有一個等橫截面。拱鍵30和鍵槽40被加工成所需尺寸，這樣它們的合聚(收斂)邊緣能達到著理論上與面的相互接觸，見圖4和圖5。合聚壁和合聚角度在壁件之間產生了一個力，它由支腿33固有的彈力產生，這種從支腿33的偏轉產生的力足以將拱鍵和鍵槽卡在一起。當施加一個讓蓋子脫離接線盒的力或翻轉蓋子產生一個力時，正對著拱鍵的力會增強，同時拱鍵和鍵槽合聚壁之間的力也會增強。這種增強了的力導致阻擋蓋子脫離或移動的摩擦力增強。
鍵30必須不接觸鍵槽40的底部，而且支腿的外表面也必須不接觸內腔壁件的內表面。如果這些條件滿足，當與沒有加拱條和加楔的結構相比時，讓蓋子與接線盒分開所需的力將增加一個可預計的量。阻力量的大小由楔銷的角度確定。這種滑動V形槽為工程學學生所知，而且在第九版的機械工程師符號標準手冊中第3至29頁有專門說明，這本手冊于1986年出版，由R.R.Donnelley&Sons公司為MeGraw-Hill印刷和裝訂。
在合聚(漸縮)的壁件之間，一個較小的角度會形成一個較大的力。然而，由于制造公差當拱鍵(或鍵槽)的寬度變化時，一個較小的角度也會使拱鍵在鍵槽內的位置產生一個較大的偏差。因為鍵槽底部不能接觸拱鍵和支腿外表面不能接觸確定內腔的內表面十分重要，所以鍵槽的深度必須被控制在已知的范圍內。一個6°的錐度或角α被認為是對這一應用理想的折衷方案。這增加了一個系數為4.8所要求的撥出力，而且拱鍵寬度0.025毫米(0.001英寸)的變化導致了鍵槽內拱鍵深度0.13毫米(0.005英寸)的變化。這是一個具有可達到制造公差的重要制造改進。
因此，本發(fā)明提供了一個改進的能產生良好電連接的接線盒，它有一個底座和一個有電線連接件的蓋子，底座和蓋子上有相互配合鎖定的鍵和鍵槽。蓋子上有鍵槽，盡管可以設想將鍵設置在蓋子和支腿上，鍵槽設置在構成內腔的底座壁件中，但是這樣底座部件的壁厚在與鍵槽處就會很薄，以致在冷天的寒冷氣候中使用接線盒時這個部位容易發(fā)生破裂。
權利要求
1.一種用于連接多條電線的接線盒，包括一個底座(11)，它有多條長的并排設置的電線安放導槽(24)，這些導槽(24)穿過孔頸部分(21)進入一個截頭圓錐內腔(25)，該底座的內腔(25)底部至少有一條橫向延伸穿過電線安放導槽(24)的槽(26)；該底座(11)還有確定內腔(25)并包圍著電線安放導槽(24)的壁件，這些壁件內外表面，內腔的壁從進入內腔的開口處朝其底部，方向分開一個蓋子(12)，它被加工成適合與底座(11)內腔相配合的形狀，并包括一個頂壁(31)和從頂壁分開的垂懸側壁(32)，側壁(32)有兩個在周邊上相向位置處延伸到側壁懸空邊緣以外的支腿(33)，和一個安裝在蓋子(12)的頂壁(31)內表面處的電線連接件(13)，蓋子(12)的支腿(33)從側壁件的自由邊分開。當蓋子被置于底座上時，支腿則裝配到內腔(25)內，其特征在于底座(11)和蓋子(12)中有一個其上至少加工有一徑向延伸的鍵(30)，底座(11)和蓋子(12)中的另一個上則加工有鍵槽(40)，鍵(30)有一個等梯形橫截面，鍵槽(40)則有一個等橫截面形成匹配的截頭V形槽，因此截頭槽的合聚壁與鍵的合聚壁相接觸，同時鍵槽的底部與拱鍵的頂部之間存在著一個間隙。
2.按照權利要求1所述的電線接線盒，其中，底座(11)是用半透明、防溶解、疏水、有彈性的聚合材料做成的。
3.按權利要求2的電線接線盒，其中，聚合材料是聚烯烴。
4.按權利要求3的電線接線盒，其中，聚烯烴是聚丙烯。
5.按照權利要求1或4的電線接線盒，其中，兩個鍵(30)大體相對地設置在底座(11)里，而相配合的鍵槽(40)則開在蓋子(12)的外側壁(32)和外支腿(33)上。按照權利要求1或5電線接線盒，其中，連接件(13)為U形，有一對互相平行的板片，這對板片分別加工有與待連接電線的相接的電線安放槽。
全文摘要
一種電線接線盒有一個底座和一個蓋子，底座(11)和蓋子(12)具有軸向延伸相互配合的漸縮拱鍵(30)和鍵槽(40)通過拱鍵的壁與鍵槽的合聚壁之間的相互嚙合，使蓋子在底座上定位并保持在底座上。
文檔編號H01R4/24GK1071281SQ9211098
公開日1993年4月21日 申請日期1992年9月22日 優(yōu)先權日1991年9月23日
發(fā)明者喬治·諾克斯 申請人:明尼蘇達州采礦制造公司