电气接线组件和倾侧垫圈 本发明涉及接线夹紧组件，用以将不同尺寸的导线夹紧在接线板上。更具体地说，本发明涉及电气接线组件，组件具有结构新颖的倾侧垫圈，垫圈相对于接线螺钉在螺钉中心轴线附近倾侧。
以往已提出过很多不同类型的接线夹紧组件。在现有技术中，代表性的夹紧组件具有螺钉和夹线板，夹线板在螺钉杆部上作松动安装以便相对于此杆部倾侧而适用于不同尺寸的导线。很多现有的组件在垫圈下表面上具有肋形构体以便将夹紧力集中在导线上而取得可靠的电气接触。
在某些现有的接线组件中夹线板或倾侧垫圈的倾侧是通过在螺钉头部下面专门设计的夹紧表面取得的。颁发给Gutshall的美国专利3,744,012就是这种结构的一个代表。另一现有的夹紧结构可见之于颁发给Carlson的美国专利4,310,214，这里，夹线板或垫圈在其上表面上具有四个作角度间隔的凸体以与螺钉头部下表面上地一圆形凸体相接触。再一现有的夹紧组件，可见之于颁发给Barth的美国专利3,135,777，这里，夹紧件具有一管形凸体，凸体延伸到边沿而与螺钉头部下表面接触，使垫圈可绕接线螺钉杆部附近某处倾侧。其他更复杂而又费事的接线组件可见之于颁发给Joly的美国专利3,470,526和颁发给Gribble的美国专利3,081,507。
现有的接线夹紧组件一般存在着某种或多种缺点。例如，有的过于复杂，难以使用，制造费用过高。有的可靠性较差，以致在夹紧不同尺寸的导线时不很可靠。在这方面，大多数电气接线夹紧组件须符合“保险商试验室”要求。这些要求中有一项是规定某些接线夹紧组件应能在螺钉的一侧夹紧一14号导线而在其另一侧夹紧一22号导线。为满足这一要求，垫圈必须充分地相对于螺钉倾侧而使大号和小号导线都得到可靠的夹紧。由于现有组件的倾侧垫圈一般绕紧靠螺钉杆部边沿和大号导线中心各点转动，就不能有效地迫使垫圈与小号导线作可靠的夹紧。
本发明组件很好地解决了绝大部分现有组件中存在的根本性问题，这是由于在设计上使倾侧垫圈在螺钉中心轴线附近相对于螺钉头部下表面自由地倾侧。这种新颖的结构使垫圈有效地同时夹紧置于中心轴线两侧的大直径和小直径导线，为加强垫圈的夹紧性能，在其下表面上设置作独特构形和安排的夹紧凸体，用以对大直径和小直径导线作可靠的夹紧。
本发明的一个目的是提供一种接线夹紧组件，其特点是能同时适用于直径明显不同的一个以上的导线而将其可靠地夹紧。
更具体地说，本发明的一个目的是提供一种具有上述特点的组件，此组件具有构形独特的夹线板或倾侧垫圈，此件可在螺钉中心轴线附近相对于螺钉头部下表面自由地倾侧，从而使垫圈下表面的夹紧凸体与置于螺钉中心轴线一侧的大直径导线作可靠的夹紧并与置于中心轴线另一侧的直径小得多的导线作可靠的夹紧。
本发明的另一目的是提供前段所述组件，其中，倾侧垫圈的下表面具有各种构形独特的夹紧凸体，凸体具有多个接触点以便可靠地夹紧置于接线螺钉两侧的直径不同的导线。
本发明的另一目的是提供一种结构简单的接线组件，易于作成本较低的大量生产。
本发明的另一目的是提供一种所述类型的组件，便于使用，可自动正确地定位，即使在振动明显的条件下也能可靠地防止松动。
图1为作部分剖示的侧视图，示出本发明接线组件的一种结构形式。
图2为图1导线夹线板或垫圈外壳的放大底视图，垫圈装在塑料外壳内，外壳用以防止垫圈在旋紧接线螺钉时转动。
图3为图1垫圈的顶视图。
图4为图3中沿4-4线的视图。
图5为图3中沿5-5线的剖面图。
图6为图3中沿6-6线的剖面图。
图7为图1中沿7-7线的局部放大剖面图。
图8为本发明另一种形式的接线组件作部分剖示的侧视图。
图9为图8所示垫圈的底视图。
图10为图8所示垫圈的顶视图。
图11为图10中沿11-11线视图。
图12为图10中沿12-12线剖面图。
图13为图10中沿13-13线剖面图。
图14为图3中沿14-14线局部放大图。
图15为本发明接线组件又一实施例作部分剖示的侧视图。
图16为图15所示垫圈的底视图。
图17为图15所示垫圈的顶视图。
图18为图17中沿18-18线视图。
图19为图17中沿19-19线剖面图。
图20为本发明垫圈另一种形式的透视图。
图1-7示出本发明电气接线组件的一种形式。如1-4所示，本发明的这一实施例具有一带杆部12a和头部12b的螺纹件如螺钉12。头部12b一般具有平面环形下表面12c和插入工具的槽12d。槽12d可以是标准改锥槽、十字槽或两者的复合槽。表面12c和杆部12a之间形成倒角14。倒角14在很大程度上加大了头部对杆部的强度，特别是在带十字槽螺钉的情况下。在杆部12a上螺纹部分以上形成环形颈圈16，以下就其作用进行说明。
在颈圈16和倒角14之间设置导线夹紧机构，这里示为夹线板或倾侧垫圈18，用以对直径相同或不同的电气导线作可靠的夹紧。在图1中，导线示为大直径实体导线20和小直径实体导线22。
如图3所示，垫圈18具有横向延伸的中心线“T”和纵向延伸的中心线“L”，还具有构体部分18a及其中心孔24。如图5所示，孔24具有倾斜的侧壁24a，侧壁与垫圈上表面25和下表面27相接。如图3所示，孔24具有沿纵向延伸的中心线量得的第一轴D-1和沿横向延伸的中心线量得的第二轴D-2。在垫圈的下表面上，孔24一般是圆形的。为使垫圈绕螺杆12a的上部自由地倾侧，轴D-1长于轴D-2。在图中，壁24a示为向下和向内倾斜。可以理解，壁体也可向上倾斜以使垫圈自由地倾侧。此外，孔也可取椭圆形通孔的形状。
如图1和4所示，倾侧垫圈的上表面25具有螺钉头部接触机构，垫圈构体可绕此接触机构相对于螺钉12的头部倾侧。在图1-7所示本发明实施例中此螺钉头部接触机构为一对横向分开设置的竖立凸体30，凸体设于纵向中心线“L”的两侧。从图6中可以看出，对各凸体30可通过适当的成形工具使其成形，可使此工具与垫圈下表面27在27a处进行加压接触以使金属在成形工具的作用下变形而大体上成如图所示的半球形。
在夹线板或垫圈构体18a的下表面27上设有夹紧机构，用以可靠地夹紧导线20、22。在图1-7所示本发明的构形中，此夹紧机构为四个分开设置的、一般为圆形的夹紧凸体32，各凸体具有竖立的圆形尖紧脊体32a。如图7所示，各夹紧脊体32a的末端形成较尖的刃口，可咬入与其作加压接触的导线而可靠地将其夹紧。如图7所示，脊体32a的刃口部分地咬入导线。一般来说，再旋紧螺钉会使刃口完全进入导线而形成气密性接触。这一特点很重要，因为，近年来，在导线制造业中，在很多情况下，取消了最后退火，使导线在一定程度上较硬，因而产生足够的夹紧压力以确保气密性就显得倍加重要。脊体32a在其尖端可具有较小的半径，并可通过熟悉本专业的人所熟知的各种方法来形成，但最好采用精压工艺使垫圈的上下表面作圈7所示样式的变形(注意在精压工序中在表面25上所形成的圆形凹部33)。尽管可在垫圈下表面上形成各种导线夹紧凸体的布置，但附圈所示是比较可取的结构。在这种布置中，在垫圈的第二表面上设有两对凸体，一对设于构体18a纵向延伸的中心线一侧，而另一对则设于纵向中心线的对侧。如图4所示，构体18a的边角19是下垂的。在某些应用中，必要时构体的整个边沿可以是下垂的。
如图1和2所示，在制造本发明所示形式的电气接线组件中，先将半成品螺钉插入成品垫圈18的孔24内。然后最好在螺钉杆部上用熟悉本专业的人所熟知的滚压工艺形成环形颈圈16和螺纹17。如图所示，环形颈圈16的直径稍大于孔24的直径，使垫圈夹持在颈圈和螺钉头部下表面12c之间，由于孔24大体上成椭圆形，垫圈18就可自由地相对于螺钉倾侧。换言之，当旋紧螺钉强使头部接触机构或圆顶件30与螺钉头部下表面12c接触时，垫圈在圆顶件相对于螺钉头部下表面12c移动下仍能自由地相对于螺钉倾侧(图1)。这与现有结构不同，现有技术中，倾侧垫圈一般绕靠近螺钉杆部的各点转动，本发明的倾侧垫圈就独特地可绕远为靠近螺钉中心的各点转动。
采用上述结构，在将螺钉旋向接线板35(图1)之前，将导线20和22插在接线板和垫圈之间如图1、2、7所示，使导线跨接各夹紧凸体。在相对于接线板旋紧螺钉时，螺钉头部接触机构或凸体30就移动而与螺钉头部下表面12c接触，一对夹紧件就移动而与直径较大的电气导线20接触。继续旋紧螺钉就会使垫圈相对于螺钉头部下表面12c倾侧或转动如图1所示。在垫圈倾侧时，第二对夹紧凸体移动而与直径较小的电气导线22接触。再继续旋紧螺钉就使垫圈咬入直径较大和较小的电气导线而可靠地将其夹紧。如图2所示，在本发明的一种形式中，接线板具有防止垫圈在转动螺钉时转动的机构。这种机构在这里具有塑料外壳36的形式，外壳围住螺钉12和垫圈18所构成的组件。外壳36具有竖立壁体36a，壁体接触垫圈的边沿以防止其在旋紧螺钉时转动。在确实不需外壳36时，对某些应用可采用某种阻止垫圈转动的机构。这种机构可取多种形式，只要其能阻止垫圈绕螺钉杆部转动。
图8-14示出本发明电气接线组件的另一形式。本发明的这一形式在很多方面类似于图1-7所示形式，对相同构件采用相同编号。例如，本发明的这一实施例也具有大体上与前述相同构形的螺纹件或螺钉12。
在螺钉颈圈16和倒角14之间设有与前述垫圈18结构略有不同的夹线板或倾侧垫圈40。
如图10所示，垫圈40具有横向延伸的中心线“T”和纵向延伸的中心线“L”，还具有在中心设孔42的构体部分40a。如前所述，孔42具有与图8所示垫圈上下表面45、47相接的倾斜侧壁42a。如图9所示，孔42具有沿垫圈纵向中心线量得的第一直径或轴D-1和沿垫圈横向中心线量得的第二直径或轴D-2。为使垫圈倾侧，D-1还是大于D-2。
如图8、11、13所示，倾侧垫圈上表面45具有构形与前述略有不同的螺钉头部接触机构。更具体地说，在本发明的这一实施例中，螺钉头部接触机构具有一对横向分开设置而伸出的凸体50，凸体设于螺钉纵向中心线“L”两侧。对截面大体上成S形的凸体50可通过适当的成形工具使其与垫圈下表面47在49处作加压接触而使金属压进成形工具内，从而形成图示构形。各凸体50具有弧形端部50a，端部与横向延伸的中心线“T”对齐。
在夹线板或垫圈40a的下表面47上设有用以夹紧导线20、22的夹紧机构。在图8-14所示本发明的这一形式中，夹紧机构具有若干分开设置的夹紧件52，夹紧件相对于大体上平行于中心线“T”的横线53成一角度设置(图9)。如图11、14所示，各夹紧件52具有竖立夹紧脊体52a，脊体端部形成较尖的刃口，可可靠地夹紧导线并稍微进入与其接触的导线(图14)。对夹紧件52可用任意熟悉本专业的人熟知的方式成形，但最好还是采用适当的精压工艺。尽管对夹紧件可采用各种不同的方法安排在垫圈的下表面上，但图9所示结构经证实在夹紧导线方面是可取的，在此结构中，在垫圈横向延伸的中心线两侧各设四个分开设置、成角度延伸的夹紧件。
如图8所示，垫圈40夹持在环形颈圈16和螺钉头部12b的下表面12c之间，借助于孔42的构形，可相对于螺钉自由地倾侧如图所示。与前相同，在旋紧螺钉时，螺钉头部接触机构或凸体50的上端就移动而与螺钉头部下表面12c接触，垫圈相对于螺钉头部下表面12c自由地倾侧。在将导线20、22插入接线板和垫圈之间如图8、14所示并跨接各夹紧件52时，相对于接线板旋紧接线螺钉就会使垫圈倾侧并移动夹紧件52而同时夹紧较粗和较细的导线。与此同时，半波形凸体50上沿就会稍微咬入螺钉头部下表面而阻止螺钉松动。
图15-19示出本发明电气接线组件的另一种形式。本发明的这一形式与图1-7所示在很多方面是类似的，对相同构件采用相同编号。本发明的这一实施例也具有螺纹件或螺钉12，螺钉具有与前述大体上相同的构形，但无倒角14。在颈圈16和螺钉头部下表面之间设导线夹紧机构，这里示为夹线板或倾侧垫圈60，与前述垫圈18、40在结构上稍有不同。
如图17所示，垫圈60具有横向延伸的中心线“T”和纵向延伸的中心线“L”，还具有构体60a，构件具有在其中心设置的大体上是圆形的孔62。如前所示，孔62具有倾斜的侧壁62a，侧壁与图15所示垫圈的上下表面65、67相接。
如图15、18、19所示，倾侧垫圈上表面65具有构形与前述稍有不同的螺钉头部接触机构。更具体地说，在本发明这一实施例中，螺钉头部接触机构具有与孔62同心的竖立颈圈形凸体70。凸体70一般为环形，其上端形成圆形边缘70a(图19)以便在垫圈倾侧时与螺钉头部下表面12c接触如图15所示。
在夹线板或垫圈构体60a的下表面67上设有夹紧机构，用以可靠地夹紧导线20、22。在本发明的这一形式中，夹紧机构与图1-7所示类似，具有四个分开设置、大体上成圆形的夹紧凸体72，各凸体具有大体上为圆形的竖立夹紧脊体72a。如图7、16、19所示，各夹紧脊体72a的端部形成较尖的刃口，刃口可咬入与其作加压接触的导线。可用熟悉本专业的人熟知的各种不同的方法形成脊体72a，但如前所述最好用精压工艺形成。尽管可在垫圈60下表面上作各种不同的安排，但图示结构是可取的。在此安排中，在垫圈第二表面上设有两对凸体，一对设于构体60a的纵向延伸的中心线一侧，另一侧设于纵向中心线的对侧。如图15所示，构体60a的角部还是下垂的。
如图15所示，垫圈60夹持在环形颈圈16和螺钉头部12b下表面12c之间，由于孔62具有倾斜的侧壁，颈圈70可相对于螺钉杆部自由地倾侧。如前所述，在旋紧螺钉时，螺钉头部接触机构或凸体70上缘移动而与螺钉头部下表面12c接触，垫圈就可自由地倾侧如图15所示。
在将导线20、22插入接线板和垫圈之间如圈15所示而使导线跨接夹紧机构或凸体72时，相对于接线板旋紧接线螺钉就可使垫圈倾侧而使凸体72移动以同时与粗细导线作可靠的夹紧。
图20示出本发明倾侧垫圈的又一种形式80。此垫圈具有带大体上成椭圆形中心孔82的构体80a。在此垫圈上的支承机构有一对分开设置、向上成角度延伸而伸出的凸体84。凸体84相对于垫圈上表面85向上成角度延伸，其端部形成较尖的刃口88，可在垫圈相对于螺钉头部倾侧时咬入螺钉头部下表面如前所述。刃口88在结构和安排上使垫圈可相对于螺钉头部自由地倾侧如前所述而在完全旋紧螺钉时可阻止螺钉松动。
可以理解，螺钉头部接触机构还可具有各种其他形式。例如，此机构可具有波形体、半波形体或带明显倾斜壁体的竖立颈圈形体，壁体端部形成环形脊体。
本发明按专利法要求作了具体说明，熟悉本专业的人不难对某些部分或其有关组件作出更改和变型以满足某些具体要求和条件而并不脱离本发明的范围和精神实质如所附权利要求书所述。