專利名稱：電氣聯(lián)接件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將兩根電導(dǎo)線特別是不帶絕緣的導(dǎo)線互連起來并機械固定在一起的電氣聯(lián)接件。
用以將兩根電氣導(dǎo)線電連接起來并機械固定在一起的聯(lián)接件是工業(yè)中特別是能源利用工業(yè)中眾所周知的元件。這類聯(lián)接件一般有一個C字形的夾持構(gòu)件和一個貼合坐落在C字形構(gòu)件內(nèi)的楔形構(gòu)件。C字形構(gòu)件的內(nèi)部和楔件的兩個相對表面都設(shè)有具一定半徑的適當表面，供承接和夾持導(dǎo)線之用。美國專利4，415，222和4，600，264中公開的就是這類聯(lián)接件的一些實例。這些專利教導(dǎo)了一種具有一個C構(gòu)件還有一個借助于螺絲桿可移入C構(gòu)件中的滑動楔件的聯(lián)接件。兩根導(dǎo)線插入C構(gòu)件與楔件上形成的凹形表面之間，上緊螺絲桿使楔件擠壓入C構(gòu)件時牢牢鎖定就位。美國專利5，006，081和5，145，420中公開了類似聯(lián)接件更新的例子。前一項專利公開了一種供互連兩根較小直徑的導(dǎo)線用的C構(gòu)件聯(lián)接件，該聯(lián)接件有一個將聯(lián)接件的兩個部分鎖定在一起的鎖定件。后一項專利公開的C構(gòu)件聯(lián)接件其楔件的底部與C構(gòu)件底部的內(nèi)表面接合，以最大限度地減小其彎曲的程度，從而基本上增加了作用到各導(dǎo)線上的夾持力。

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)常用的C聯(lián)接件。聯(lián)接件10有一個C構(gòu)件12和一個楔件14，C構(gòu)件12的兩端16往上翹，形成承接一對待互連的圓導(dǎo)線18的通道。這些通道從前端20匯合到后端22。楔件14兩側(cè)各有一個凹形表面24，楔件擠壓入通道中時，該兩凹形表面與導(dǎo)線18接合并將導(dǎo)線擠壓入通道中。楔件上的突起26嵌入C構(gòu)件的孔28中，將組合體固定在一起。上述所有的聯(lián)接件是為實心圓導(dǎo)線或絞合電纜專門設(shè)計的。
然而，目前廣泛采用橫截面呈扁平矩形的導(dǎo)線作為接地線和電力母線。這類母線有時需要分接，而目前現(xiàn)有的用來進行分接的唯一聯(lián)接件是各側(cè)帶有螺絲的U形構(gòu)件。兩根扁導(dǎo)線并排插入U形構(gòu)件的內(nèi)側(cè)，將螺釘擰緊壓到導(dǎo)線的表面達到規(guī)定的轉(zhuǎn)矩值。在這些情況下，在現(xiàn)場控制轉(zhuǎn)矩是有困難的，有時甚至辦不到，往往使導(dǎo)線損壞，電氣聯(lián)接質(zhì)量差或機械聯(lián)接質(zhì)量差。如果不用這些接線元件，則必須把接頭焊接起來。但在現(xiàn)場進行焊接是非常麻煩的事，因為必須把氣罐和其它較重的設(shè)備運到往往是象人與人間空隙之類那樣范圍較狹窄的工作現(xiàn)場。這里就需要有一種能承接扁帶式導(dǎo)線將它們在電氣上互連起來同時有充分的摩擦力將它們固定在一起而不致有損壞它們的風險的C構(gòu)件式聯(lián)接件。最好這種聯(lián)接件只用鉗子就可用手裝配起來。
本說明書公開的是這樣一種聯(lián)接件，用這種聯(lián)件可以將兩根電氣導(dǎo)線在電氣上互連起來并將它們機械固定在一起，其中一根電氣導(dǎo)線較扁平，其橫截面基本上呈細長形。這種聯(lián)接件有一個夾持構(gòu)件，該夾持構(gòu)件有一個底和兩個彼此間隔一段距離從底向上延伸、端部彼此相對的邊緣彼此相向彎曲的件壁。兩個件壁從底的第一端一直匯合到底的第二端，各壁在靠近底的位置有一個凹表面，在凹表面與對邊之間有一個凸表面。兩個凸表面彼此對置著。有一個楔件適宜貼合地坐落在夾持構(gòu)件中，其在對邊的第一和第二表面從楔件的第一端向楔件的第二端匯合。楔件和夾持構(gòu)件系配置得使楔件的第一表面在楔件插入夾持構(gòu)件時迫使一根導(dǎo)線與夾持構(gòu)件其中一個壁的凸表面電接合，第二表面迫使另一根導(dǎo)線與夾持構(gòu)件的另一個壁電接合。
現(xiàn)在參看附圖通過舉例說明本發(fā)明的內(nèi)容，附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)C聯(lián)接件的等角投影部件分解圖;
圖2是本發(fā)明采用的聯(lián)接件的等角投影部件分解圖;
圖3是圖2中所示的夾持構(gòu)件的平面頂視圖;
圖4是圖3中所示的夾持構(gòu)件的端視圖;
圖5是圖2中所示的楔件的平面頂視圖;
圖6是圖5中所示的楔件的端視圖;
圖7是沿圖2的7-7線截取的剖視圖，示出了將兩根扁平導(dǎo)線互連起來的情況;
圖8和9與圖7類似，但示出了將一根扁平導(dǎo)線與一圓導(dǎo)線互連起來的情況;
圖10與圖7類似，但示出了本發(fā)明的另一個實施例。
圖2中示出采用本發(fā)明的聯(lián)接件40。聯(lián)接件40有一個夾持構(gòu)件42和一個楔件44。從圖中可以看到，一對每個基本上呈細長形的較扁帶狀導(dǎo)線46在夾持構(gòu)件42內(nèi)就位，楔件44處在可以插入夾持構(gòu)件中的情況。夾持構(gòu)件42，這從圖3和圖4中可以看得最清楚，有一個底48和兩個壁或臂50從底48向上延伸，其終端邊緣54和56彼此對置著，如圖示那樣彼此相向彎曲。兩壁50和52各個偏離垂直方向向內(nèi)傾斜，如圖4中的58所示，其目的稍后即可弄清楚。在本實施例中，角58約為11度，但應(yīng)該理解的是，這個角的真正度數(shù)不是嚴格要求的，稍微有一點差別也無所謂。壁50和52以及底48是構(gòu)成一個整體的，在其各交界處形成凹表面60和62。此外，該兩壁略向內(nèi)彎曲，分別在曲邊54、56與凹表面60、62之間形成彼此相對著的凸表面64和66。壁50和52除彼此向內(nèi)傾斜一個角度58外還從第一端70匯合到第二端72。夾持構(gòu)件是按ASTM(美國材料試驗標準)B456號技術(shù)規(guī)范由3/4的硬銅合金CDA195制成的。這種材料的銅含量為95%，彈性性能優(yōu)異。但也可以用其它電氣和彈性性能良好的合適材料代替。
楔件44，這從圖5和圖6可以看得最清楚，具有第一端74和第二端76，還有頂表面78、底表面80以及基本上扁平的側(cè)表面82和84。兩個側(cè)表面82和84從楔件的第一端74到第二端76匯合的幅度基本上與壁50和52從夾持構(gòu)件的端部70到端部72匯合的幅度相同。兩個側(cè)表面還在頂表面78彼此相向傾斜。兩個側(cè)表面82和84各個偏離垂直方向向內(nèi)傾斜大約11.0度，如86處所示，這與壁50和52傾斜程度類似。楔件44與夾持構(gòu)件42基本上一樣長。側(cè)表面82和84匯合和傾斜的程度與壁50和52匯合和傾斜的程度一致，所以楔件44可貼合地坐落在夾持構(gòu)件中?，F(xiàn)在參看圖2至圖6。從楔件44的底表面延伸出的突起90系配置得使其在當楔件和夾持構(gòu)件壓合在一起時，突入夾持構(gòu)件42的底48的孔92中，從而鎖定就位。底48邊緣上的斜面94和突起90上的另一斜面96在裝配時起輔助作用。突出部分98從夾持構(gòu)件底48延伸并向上彎曲，起楔件44止動塊的作用，以防止楔件44插入夾持構(gòu)件中時插過頭。楔件44的第二表面84也有一個凹下去的部分100，其長度與第二表面一樣長。凹部100配置得使楔件在夾持構(gòu)件中就位時與夾持構(gòu)件42的凹表面62相對。楔件由含銅量等于或高于80%的模鑄銅合金CDA875或其它合適的材料制成。
圖7、8和9是聯(lián)接件40全部裝配好里面有三種不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線就位時的橫向剖視圖。楔件44的兩個側(cè)表面82和84與夾持構(gòu)件42的凸表面和凹表面60至66形成承接待互連的導(dǎo)線的通道。圖7示出了第一種結(jié)構(gòu)形式，其中聯(lián)接件40與兩個與圖2中所示的類似和扁帶導(dǎo)線46相連接，扁導(dǎo)線46的橫截面基本上呈細長形。楔件44壓入夾持構(gòu)件42中將導(dǎo)線46夾在楔件44與夾持構(gòu)件42之間時，臂50和52被迫彼此向外分開。凸表面64和66系安置得使其接合帶形導(dǎo)線46的側(cè)面，并迫使導(dǎo)線46壓在楔件44的側(cè)表面82和84，與該表面接合。楔件44完全插入時，突起90就突入圖7中虛線所示有孔92中。楔件是用手鉗壓入夾持構(gòu)件中的。儲存在被迫分開的臂50和52中的能量是足以使兩導(dǎo)線在電氣上和機械上互連起來的。但使楔件44在夾持構(gòu)件42中保持就位主要還是依靠嵌入孔92中的突起90。至于機械互連方面，舉例說，兩根如此互連的厚0.05英寸、寬0.5英寸的帶形導(dǎo)線能承受的最小拉力約為100磅。本實例中的臂50和52其彈性是足以夾緊從約0.032英寸至約0.093英寸厚的扁導(dǎo)線。只要導(dǎo)線的厚度在此范圍，則導(dǎo)線通過作用到凸表面64和66將力加在楔件的側(cè)表面時就會自動對準。各壁的彎曲端54和56與底48間隔一段距離，從而使扁帶導(dǎo)線的各邊緣被限制在兩者之間的范圍而仍然與彎曲端54和56保持足夠的間隙，從而使導(dǎo)線40裝設(shè)到其中時不致絞在一起或損壞。由于楔件的兩側(cè)表面82和84和夾持構(gòu)件的兩臂50和52分別偏離垂直方向一定的角度58和86，如圖4和圖6中所示，因而凸表面64和66因儲存在兩臂中的能量而迫使楔件的底表面與底48接合。這確保突起90保持在孔92中。這還有助于防止底48彎曲，從而大體增加楔件使各臂向外偏轉(zhuǎn)所需的力，從而反過來增加了儲存在偏轉(zhuǎn)臂中的能量。
圖8中示出了第二種結(jié)構(gòu)形式，其中聯(lián)接件40將扁帶導(dǎo)線46與圓導(dǎo)線102相互連接，圓導(dǎo)線可以是實心導(dǎo)線或絞合導(dǎo)線。在本實例中，圓導(dǎo)線可以是6號線規(guī)或8號線規(guī)的導(dǎo)線。隨著楔件插入夾持構(gòu)件中，臂50如圖7實例中那樣偏轉(zhuǎn)，但臂52的偏轉(zhuǎn)量非常小，因為圓導(dǎo)線102夾持在兩個凸表面62和100之間。在此情況下，大部分用來在電氣上和機械上互連兩導(dǎo)線的能量是存放在臂50中的。
圖9中示出了第三種結(jié)構(gòu)形式，其中聯(lián)接件40將扁帶導(dǎo)線46與較小的圓導(dǎo)線104互連起來。圓導(dǎo)線104可以是實心導(dǎo)線或絞合導(dǎo)線。在本實例中，圓導(dǎo)線可以是10號線規(guī)或12號線規(guī)的導(dǎo)線。應(yīng)該指出，在此情況下，圓導(dǎo)線安置在聯(lián)接件40毗鄰凹表面60的另一側(cè)。隨著楔件44插入夾持構(gòu)件42中，臂52和圖7實例中一樣偏轉(zhuǎn)，但臂50的偏轉(zhuǎn)量非常小，因為圓導(dǎo)線104夾在凸表面60與楔件44的側(cè)表面82之間。在此情況下，大部分用來在電氣上和機械上互連兩導(dǎo)線的能量被儲存在臂52中。這種將相對于凹表面62的凹表面100配置在聯(lián)接件40的一側(cè)，將相對于扁平邊82的凹表面60配置在聯(lián)接件的另一側(cè)的作法，以及能將扁帶導(dǎo)體任意擺在任一側(cè)的設(shè)計，使聯(lián)接件能容納尺寸范圍相當大的導(dǎo)線。
圖10示出了本發(fā)明的另一個實施例，這是與示出第一種結(jié)構(gòu)形式的圖7類似的橫向剖視圖，其中互連起來的是兩根扁帶導(dǎo)線46。圖10示出了聯(lián)接件120，聯(lián)接件120的夾持構(gòu)件122及楔件124分別與夾持構(gòu)件42及楔件44類似，只是楔件124的兩側(cè)表面126是凸的不是扁平的，夾持構(gòu)件122的兩壁128是扁平的而不是凸出的。楔件124除了其對應(yīng)于楔件44的凹表面100的一個側(cè)表面130是凹的之外，另一側(cè)表面上也形成有較小有凹表面132。凹表面130承接線規(guī)范圍在6至8的較大圓導(dǎo)線，凹表面132則承接線規(guī)范圍在10至12的較小導(dǎo)線。楔件124的凸表面126有一個圖中138處所示的線136，向內(nèi)傾斜大約11.0度的角度，這基本上與楔件44側(cè)表面的傾斜程度相同。壁128的扁平表面如140處所示的那樣也向內(nèi)傾斜大約11度，這基本與夾持構(gòu)件42各臂的傾斜程度相同。
當楔件124插入夾持構(gòu)件122中時，臂128隨著楔件壓入夾持構(gòu)件中而被迫向外彼此分開，將導(dǎo)線46夾在楔件與夾持構(gòu)件各壁之間。凸表面126安置得與聯(lián)接件40的凸表面類似，即它們與帶形導(dǎo)線的各邊接合，將它們壓在夾持構(gòu)件壁128的扁平表面，與該表面接合。當楔件完全插入時，突起90突入孔92中。楔件是用手鉗壓入夾持構(gòu)件中的。儲存在彼此被迫分開的壁126中的能量是足以使兩導(dǎo)線在電氣上和機械上互連起來的。聯(lián)接件120在結(jié)構(gòu)、操作和其它一切方面都與聯(lián)接件40類似。和聯(lián)接件40一樣，聯(lián)接件120的壁128其彈性也足以夾持厚度在大約0.032英寸至大約0.093英寸范圍內(nèi)的扁導(dǎo)線。導(dǎo)線的厚度只要在這個范圍內(nèi)，則通過作過用到凸表面126將力加在壁128的扁平表面上時就會自動對準。
盡管第一結(jié)構(gòu)形式是相對于第二實施例說明的，但應(yīng)該理解的是，第二實施例的結(jié)構(gòu)是不難適應(yīng)圖8和圖9所示的第二和第三的結(jié)構(gòu)形式的。這種適應(yīng)性使我們可以將扁平導(dǎo)線與6號線規(guī)至12號線規(guī)范圍的任何圓導(dǎo)線互連起來。
本發(fā)明的重要優(yōu)點是所發(fā)明的聯(lián)接件能將兩根扁帶導(dǎo)線或一根扁導(dǎo)線和一個圓導(dǎo)線互連起來。聯(lián)接件在現(xiàn)場只用鉗子就可輕易地裝配起來。此外，用這種聯(lián)接件不僅能達到良好結(jié)實的機械互連，在電氣上也能達到優(yōu)異的接觸而不致?lián)p壞導(dǎo)線。因此這種聯(lián)接件既適用于小電流也適用于大電流。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)接件(10，120)，用以將兩根電氣導(dǎo)線(46，102，104)在電氣上互連起來，在機械上固定在一起，其中一根導(dǎo)線(46)較扁，其橫截面基本上呈細長形，該聯(lián)接件包括一個夾持構(gòu)件(42，122)，它具有一個底(48)和兩個彼此間隔一段距離從所述底(48)向上延伸、端部彼此相對的邊緣(54，56)彼此相向彎曲的件壁(50，52，128)，所述的各件壁從所述底(48)的第一端(70)一直匯合到底(48)的第二端(72)；和一個楔件(44，124)，適宜貼合地坐落在所述夾持構(gòu)件(42，122)中，其在兩邊的第一和第二表面(82，84，126)從所述楔件的第一端(74)向楔件的第二端(76)匯合，其特征在于各所述壁有一個接觸表面，接觸表面的第一部分(60，62)是凹的且毗鄰所述底(48)，接觸表面的第二部分處在所述第一部分與其各自的所述相對邊緣(54，58)之間，所述兩壁的所述第二部分彼此相對著，且所述聯(lián)接件配置得使所述楔件(44，124)的所述側(cè)表面(82，84，126)在所述楔件(44，124)插入所述夾持構(gòu)件(42，122)中時推動所述一個扁導(dǎo)線(46)與其中一個所述壁(50，52，128)的所述接觸表面的所述第二部分電接合，且其中一個所述側(cè)表面(82，84，126)或所述的接觸表面的所述第二部分是凸出的，所述第二側(cè)表面(82，84，126)推動另一根所述導(dǎo)線(46，102，104)使其與所述夾持構(gòu)件(42，122)另一側(cè)壁(50，52，128)的所述接觸表面電接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(10，120)，其特征在于，所述夾持構(gòu)件(42，122)和所述楔件(44，124)彼此充分相接觸從而使所述導(dǎo)線(46，102，104)驅(qū)入而與所述壁(50，52，128)的所述接觸表面的電接合過程使所述導(dǎo)線在機械上固定在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(10，120)，其特征在于，所述楔件(44，124)的所述的第二側(cè)表面(84，126)有一個下凹部分(100，130，132)，與所述夾持構(gòu)件(42，122)的其中一個所述壁(50，52，128)的所述接觸表面的所述第一凹下部分相對，供承接圓導(dǎo)線(102)之用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(10)，其特征在于，所述接觸表面的所述第二部分的其中有一個凸出表面(64，66)，且所述楔件(44)的所述第一和第二側(cè)表面(82，84)之一有一個與其各自毗鄰所述壁(50，52)所述凸表面(64，66)相對的基本上扁平部分，從而形成一個通道，供承接所述其中一根所述電氣導(dǎo)線(46，102，104)之用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(120)，其特征在于，所述接觸表面的所述第二部分的其中一個有一個基本上扁平的部分，且所述楔件(124)的所述第一或第二側(cè)表面(126)之一有一個與其各自毗鄰的所述壁(128)的所述基本上扁平部分相對的凸出部分，從而形成一個通道，供承接其中一根所述電氣導(dǎo)線(46，102，104)之用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(10，120)，其特征在于，所述第一和第二側(cè)表面(82，84，126)從底部(80)匯合到所述楔件(44，124)的頂部(78)，且所述夾持構(gòu)件(42，122)的所述壁(50，52，128)從所述底(48)匯合到所述彼此相對的邊緣(54，56)，與所述第一和第二側(cè)表面(82，84，126)貼合，從而使所述楔件(44，124)沿所述夾持構(gòu)件(42，國122)的所述底(48)推進。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(10，120)，其特征在于，一個壁(50，52，128)的所述接觸表面的所述第一凹下部分(60，62)與所述楔件(44，124)所述側(cè)表面(82，84，126)的其中一個相互配合將圓導(dǎo)線(102，104)夾在其間固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(10，120)，其特征在于，所述兩壁(50，52，128)是所述楔件(44，124)和所述導(dǎo)線(46，102，104)插入所述夾持構(gòu)件中時向外彈性偏轉(zhuǎn)的兩個桁條，因而所述桁條中儲能，且其中一個所述壁(50，52，128)的所述接觸表面系配置得使該所儲存的能量迫使所述一個扁導(dǎo)線(46)與所述楔件(44，124)的所述第一和第二側(cè)表面(82，84，126)之一在電氣和機械上牢靠接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聯(lián)接件(10，120)，其特征在于，所述另外的導(dǎo)線(46)較扁，其橫截面基本上呈細長形，且另外的所述壁(50，52，128)的所述凸表面系配置得使所述儲存的能量迫使所述另外的導(dǎo)線(46)與所述楔件(44)的另外的所述第一或第二側(cè)表面(82，84，126)在電氣和機械上牢靠接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接件(10，120)，其特征在于，所述夾持構(gòu)件(42，122)的所述底(48)上開有通孔(92)，且所述楔件(44，124)有一個突起90穿過所述孔(92)而延伸，用以將所述夾持構(gòu)件(42，122)、所述楔件(44，124)和所述兩根導(dǎo)線鎖定在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將兩根電氣導(dǎo)線特別是不絕緣的扁帶導(dǎo)線互連起來在機械上固定在一起的聯(lián)接件。該件有一個C字形的夾持構(gòu)件和一個貼合地坐落在夾持構(gòu)件中的楔件，從而在楔件與夾持構(gòu)件的壁之間的楔件的各邊形成承接導(dǎo)線的通道。隨著楔件壓入夾持構(gòu)件中，兩壁彈性向外偏轉(zhuǎn)，往導(dǎo)線上作用相當大的力，從而使兩根導(dǎo)線形成良好的電接觸和結(jié)實的機械互連。各種不同大小的導(dǎo)線，其中起碼有一個是扁導(dǎo)線時，都能自行對準。
文檔編號H01R4/50GK1099526SQ9410930
公開日1995年3月1日 申請日期1994年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月29日
發(fā)明者G·曼尼切拉 申請人:惠特克公司