具有伸缩式紧固螺钉的电线连接组件的制作方法

文档序号:11453721阅读:248来源:国知局
具有伸缩式紧固螺钉的电线连接组件的制造方法与工艺

本发明涉及一种电线连接组件,诸如拼接连接器或接线片,特别是用于连接柔性铝电线,组件包括紧固螺钉,该紧固螺钉具有带有外螺纹的内螺栓并具有外螺栓,该外螺栓具有适于接合外螺纹的内螺纹以及具有适于接合连接器本体中的螺纹孔的螺纹部段,所述螺纹孔至少部分地形成大致垂直于紧固螺钉的中心轴线延伸的电线接收腔。



背景技术:

包括上述类型的紧固螺钉的连接组件是现有技术中已知的。连接组件可用于拼接或连接,例如电力分配网络中的分股电线或用于分配电力的长距离传输系统中的分股电线。电线连接组件大体包括连接器本体,该连接器本体提供至少一个接收腔,电线或例如电线的分股端部部段可被插入到该至少一个接收腔中。至少一个紧固螺钉随后可被插入到一孔中,该孔可形成为通孔或可提供从连接器本体的外侧到螺纹孔的接取,并且该至少一个紧固螺钉大致垂直于电线延伸。当螺钉接着被旋转,使得其通过孔进入接收腔中时,电线被压缩在螺钉和接收腔的壁之间,使得电线至少被夹紧在接收腔中并且额外的电接触建立在螺钉和/或接收腔的内壁以及电线之间。

由于减重和/或降低成本的要求,特别是对于电力分配,越来越多的分股铝电线用于替代先前使用的铜电线。然而,当被紧固螺钉夹紧时,分股铝电线相比于铜电线更易于损坏,特别是由于螺钉的旋转移动,其铝电线或股线可能断裂或撕裂。此外,当铝被暴露至空气时,其具有被氧化铝覆盖的趋势。氧化层必须至少被螺钉穿透,以在螺钉和电线之间建立适当的电连接。



技术实现要素:

考虑到当使用电线连接组件、特别是与如上文所述的分股铝电线连接时的挑战,本发明的一个目的是提供一种紧固螺钉,其良好地适合用于要被连接的电线,特别是提供良好的电接触,而同时降低损坏分股电线的风险。

对于在说明书开头提到的电线连接组件,目的通过这样的方式解决,其中内螺栓设置有至少一个预定的内断裂点,并且外螺栓设置有至少一个预定的外断裂点。

该解决方案相对于现有技术具有决定性的优势,其中,紧固螺钉到接收腔中的插入深度可以自由选择,而螺钉可根据特定应用的要求而设计,例如通过为紧固螺钉提供用于与电线建立良好电接触的相对长的尖端。同时,包括螺钉和连接器本体的电线连接组件可以以预组装的状态被传送,其中螺钉至少部分地旋进连接器本体中,使得它们被俘获地保持在一起而同时根据接收腔所需来进行布置。为内螺栓和外螺栓两者提供断裂点允许根据特定应用的要求来选择螺钉的驱动和断裂扭矩。至少该螺纹部分可被标准化和/或被预先建立,使得螺钉可被应用到标准化和/或预先建立的连接器本体中。

根据本发明的解决方法可根据需要组合,并且通过以下进一步的实施例进一步地改进,该实施例在各自的情况下有自己的优势:

根据本发明的电线连接组件的第一进一步的实施例,外螺纹的下端和内螺栓的尖端或下端之间的、大致平行于中心轴线测得的距离可超过内螺纹的上端和外螺栓的边沿或下端之间的、大致平行于中心轴线测得的距离。中心轴线可大致平行于用于将螺钉插入到连接器本体中的插入方向和/或大致垂直于电线的纵向方向行进。

在预组装状态,内螺栓的下端以及外螺栓的下端(如果期望的话)可位于腔的外部,例如,当内螺栓的最下螺纹螺旋接合外螺栓的最上螺纹螺旋,使得电线可被容易地引入到腔中,而电线或其股线的至少一些在电线的引入过程中不会在螺钉处扭结或停止。因此,有帮助的是,外螺纹和内螺纹的尖端大致之间的、平行于中心轴线测得的距离可超过内螺纹和外螺栓的边沿之间的、大致平行于中心轴线测得的距离和/或布置在内螺纹下方的外螺栓的引导部段的长度。引导部段可被布置在内螺纹的上端和外螺栓的下端之间,并且可用于引导布置在内螺纹和内螺栓的尖端之间的内螺栓的轴部段。该尖端可形成内螺栓的下端,而边沿可形成外螺栓的下端。因此,在完全接合状态,该内断裂点可在组件的高度方向上位于外断裂点的上方,使得外断裂点没有提供这样的边缘,其突出在内螺栓和/或连接器本体上方,使得在提供例如围绕连接器本体的绝缘层时和操作连接器本体时,这些边缘可能导致损坏或伤害。换句话说,在完全接合状态,内断裂点可在高度方向上位于外断裂点上方、即在插入方向上位于外断裂点的前方。此外,在完全接合状态下,内螺栓的下端可伸出到外螺栓的下端的下方,即,尖端可到达边沿下方,使得内螺栓从外螺栓在插入方向上突出。

用于内螺栓的止动件可形成在外螺栓处。因此,例如,可限定完全接合状态。止动件可形成在内螺纹和/或外螺纹处。例如,内螺栓的止动件可由外螺纹的下端提供。外螺栓处的止动件可设置在内螺纹的下端处。

内螺纹和外螺纹可具有在平行于中心轴线的方向上测得的、大致相同的长度。因此,内螺栓到外螺栓中的完全插入可以通过以下的情况给出信号,即当达到完全接合状态时,外螺纹的上端和内螺纹的下端可在插入方向上大致位于相同的高度处。然而,在完全接合状态中,内断裂点和外断裂点可沿着中心轴线根据期望定位,而在内断裂点和外断裂点下方,外螺纹和内螺纹彼此接合。

内螺纹和外螺纹之间的第一扭矩,即预组装扭矩,可低于螺纹部段和螺纹孔之间的第二扭矩,即插入扭矩。因此,内螺纹和外螺纹可比螺纹部段更细和/或更平缓。这可有助于最小化外螺栓的壁厚。可以首先确保通过将内螺栓完全插入到外螺栓中实现完全接合状态,以及仅在之后,外螺栓被驱动以将螺钉转移到最终状态。并且,用于断裂内断裂点的最大插入扭矩可超过用于断裂外断裂点的断裂扭矩,从而以限定的顺序断裂内螺栓和外螺栓,使得它们首先到达完全插入状态并且然后到达最终状态。

外断裂点可位于将内螺纹分为上内螺纹部和下内螺纹部的内间隙中。下内螺纹部可以是第一内螺纹部,且上内螺纹部可以是第二内螺纹部。因此,可防止边缘形成在外断裂点,因为螺纹不会由于剪切而断裂,而是由于超过外断裂点的极限拉伸强度而断裂。

外断裂点可位于内间隙的下端的附近。因此,内断裂点可被沿着内间隙移动一定的公差,而同时确保外断裂点至少在最终状态中处于内断裂点的下方。

内断裂点可位于将外螺纹分为上外螺纹部和下外螺纹部的外间隙中。下外螺纹部可以是第一外螺纹部,且上外螺纹部可以是第二外螺纹部。因此,也可以防止边缘形成在内断裂点处。

大致平行于中心轴线测得的内间隙的长度可超过大致平行于中心轴线测得的外间隙的长度。因此,可以设置为,当外间隙和内间隙重叠时,上外螺纹部与上内螺纹部在沿着插入方向的任意位置良好地接合。

大致平行于中心轴线测得的下外螺纹部的长度可超过大致平行于中心轴线测得的下内螺纹部的长度。从而,可以确保的是,至少在最终状态中,外断裂点位于内断裂点的下方。此外,外螺纹的一部分仍然可接取,这可允许在到达最终状态后将紧固螺钉从连接器本体移除。

内螺栓和外螺栓一起可形成紧固螺钉的接触部段的至少一部分。因此,内螺栓和外螺栓两者都可用于与电线建立电接触和/或用于夹紧电线。

紧固螺钉的渐缩的穿透部可至少部分地由内螺栓和/或外螺栓形成。例如,内螺栓可提供第一锥形部段,且外螺栓可提供穿透部的第二锥形部段。从而,螺钉可穿透电线,优选地不损坏电线而仍然切过任何的氧化层。

紧固螺钉可进一步包括驱动部段。通孔或孔可以具有内螺纹并且朝向电线接收腔敞开。对于紧固螺钉,该目的可替代地和/或额外地通过以下方案实现,其中接触部段具有渐缩的穿透部,其中渐缩的穿透部的长度至少是紧固螺钉在螺纹部段的直径的至少3/4。

根据本发明的紧固螺钉从而提供了这样的接触部段,其能够在螺钉插入到连接器本体期间穿透到分股电线中。代替将股线沿着插入方向按压,紧固螺钉穿透分股电线,使得股线被大致垂直于插入方向的渐缩的穿透部移位。因此,损坏股线的风险被降低。此外,由于渐缩的穿透部的长度至少是紧固螺钉在螺纹部段中的直径的至少3/4,紧固螺钉在紧固螺钉和电线之间提供了具有较大接触区域的接触部段。电线的移位带来了多个单个股线的大部分的移动,以及从而在相邻的股线之间的摩擦。在股线上的氧化铝层可被移除或至少由于该移动而被弱化。根据本发明的紧固螺钉的另一优势在于,分股电线可以通过紧固螺钉而被牢固地固定,因为渐缩的穿透部穿透进分股电线,从而在紧固螺钉和分股电线之间建立有效配合。根据iec60228类别5(iec60228class5),本发明对于柔性导体来说是特别有优势的。

对于电线连接组件,本发明的目的从而可替代地和/或额外地通过以下方案解决,其中组件的至少一个紧固螺钉根据本发明前文所述的形成。

在下文中,描述了本发明的替代的和/或额外的进一步改进。这些改进可彼此独立的组合,取决于在特定的应用中是否需要特定改进的特定优势。

根据第一替代和/或额外的有利改进,渐缩的穿透部的长度可以至少与螺钉在螺纹部段中的直径一样大。该改进可形成在紧固螺钉和股线之间具有较大的接触区域的非常锋利尖锐的渐缩穿透部。此外,该比例可以通过渐缩的穿透部而改善股线的移位。

渐缩的穿透部可以形成为使得,渐缩的穿透部的表面线和垂直于中心轴线的线之间的角度大于与渐缩的穿透部接触的股线的摩擦角。该改进可以通过紧固螺钉带来股线的容易的移位。

为了提供可容易地形成在紧固螺钉上的接触部段,渐缩的穿透部可具有第一锥形部段,并且在第一锥形部段的表面线和中心轴线之间的角度小于30°。

为了提供形成较长渐缩穿透部的锥形部段,该角度可小于25°,最优选地为22°。

在替代的实施例中,渐缩的穿透部在平行于中心轴线的截面上可具有曲线形状。

其中渐缩的穿透部具有第一锥形部段的、紧固螺钉的实施例可被进一步地改进,其中渐缩的穿透部具有第二锥形部段,该第二锥形部段布置在第一锥形部段和螺纹部段之间。第二锥形部段具有在第二锥形部段的表面线和中心轴线之间的角度,该角度大于第一锥形部段的表面线和中心轴线之间的角度。相比于第一锥形部段延伸到螺纹部段的紧邻处,上述设计允许螺纹部段定位为更靠近接触部段的端部。当期望在分股电线插入到连接器本体之前将紧固螺钉预安装到连接器本体中时,螺纹部段靠近渐缩的穿透部的尖端的设计可以是有利的。在分股电线的插入过程中,期望的是能够插入分股电线,而不被电线接收腔中的元件阻碍。上文所述的第二锥形部段允许螺钉被预插入连接器本体的孔中,而螺钉的接触部段不会在电线接收腔中进入过远。

在替代的实施例中,其中渐缩的穿透部具有曲线形状,可以实现与上文所述相同的结果,当在螺纹部段附近的曲线远离紧固螺钉的中心线弯曲时,使得形成这样一部段,其中表面线和中心轴线之间的角度大于在剩余的渐缩穿透部中的表面线和中心轴线之间的角度。

根据紧固螺钉的另一有利改进,紧固螺钉可形成为剪切螺钉,其具有在驱动部段和螺纹部段之间的剪切元件。当所需的最小力矩被施加在紧固螺钉的驱动部段上时,剪切元件允许驱动部段脱离。剪切元件的尺寸可以被选择为调整将驱动部段从螺钉移除的力矩。当期望在分股电线被固定后保护插入的紧固螺钉不被移除,通过该剪切特征移除驱动部段可以是有利的。进一步的,当意于在分股导线已经固定在连接器本体后围绕该连接器本体施加绝缘装置时,移除螺钉的、在螺钉插入之后可能延伸出连接器本体的部分可以是有帮助的。

剪切元件可以具有第三锥形部段,该第三锥形部分具有面朝螺纹部段的下直径端部,以及具有在所述锥形部段和螺纹部段之间的圆柱部段。在该情况下,圆柱部段将为预定的断裂点。断裂点的限定对于限定紧固螺钉将残留在连接器本体中的部分的尺寸是有帮助的。

根据本发明的电线连接组件还可被进一步地改进,其中渐缩的穿透部的长度至少与电线接收腔的内直径的2/3一样大。这允许渐缩的穿透部深入地穿透到插入的分股电线中并且将电线接收腔内的多个单个股线的大部分移位。

渐缩的穿透部的长度优选是电线接收腔的内直径的至少3/4。这可允许紧固螺钉通过其渐缩的穿透部穿透通过分股电线的全部或通过分股电线的至少大部分,并且移位多个单个股线的全部或大部分,使得它们被布置在电线接收腔的内壁和接触部段之间。优选地,股线被布置在由渐缩的穿透部和电线接收腔包围的区域中。在优选的实施例中,螺纹部段没有进入电线接收腔,以避免螺纹对股线的损坏。

在至少一个紧固螺钉的插入位置处,紧固螺钉可延伸进入电线接收腔中电线接收腔的直径的至少3/4。更优选地,紧固螺钉延伸进入电线接收腔中、延伸电线接收腔的直径的100%。这意味着,在平行于螺钉的中心轴线的截面上,渐缩的穿透部的指向插入方向的端部与电线接收腔的内壁对齐。紧固螺钉到电线接收腔中的深入穿透允许接触部段在插入期间使股线的大部分移位,以及从而尽可能多地将氧化铝层从股线移除。此外,紧固螺钉到分股电线的深入穿透带来分股电线在电线接收腔中的良好固定。

为了将紧固螺钉甚至更深地插入到电线接收腔中,如上文所述,用于接收渐缩的穿透部的延伸开口至少部分地可布置在电线接收腔的与所述紧固螺钉的孔相反的内壁中。当插入的分股电线的横截面小于可与电线连接组件连接而无需延伸开口的分股电线的横截面时,紧固螺钉的这样的深入穿透是有帮助的。即使在具有较小横截面的分股电线的情况下,紧固螺钉仍然可以移位该股线且将它们压靠电线接收腔的内壁,因为紧固螺钉可以比相反于孔的内壁更远地穿透到电线接收腔中。由于具有该有利的特征,相同的电线连接组件可用于多种电线尺寸。此外,当具有较小的横截面的分股电线将被连接时,不需要可被置入电线接收腔中的插入件。

为了避免空气和杂物穿过延伸开口进入电线接收腔,延伸开口可以形成为盲孔。由于延伸开口布置在电线接收腔的内壁中,盲孔从电线接收腔的内壁沿着紧固螺钉孔的中心轴线延伸到连接器本体中。

电线接收腔的内直径可以大于孔的内直径。这有利于为将通过紧固螺钉而移位的股线提供空间。

为了改进紧固螺钉的接触部段和股线之间的电接触,可在紧固螺钉的接触部段的表面上提供还原剂。还原剂从而在紧固螺钉的插入过程中自动地施加在股线时。在股线移位时,还原剂还可进入多个单个股线之间,从而还原在电线接收腔中的股线上的氧化层。

附图说明

本发明将参考下文中的示例更详细地、并且使用有利的实施例并参考附图来描述。描述的实施例仅仅是可能的配置,然而其中如上描述的单独的特征可独立于彼此实施,或者可省略。在附图中示出的相同的元件提供有相同的附图标记和/或至少具有相同小数和/或单元位置的附图标记。涉及附图中示出的相同元件的描述的冗余部分被省略。

在图中:

图1示意性地示出了处于预组装状态下的根据本发明的一个实施例的电线连接组件的示意性部分截面的透视图;

图2示出处于完全接合状态下的示于图1的电线组件的示意性部分截面的透视图;

图3示出处于完全插入状态下的示于图1和2的电线组件的示意性部分截面的视图;

图4示出处于第一断裂状态下的示于图1到3的电线连接组件的示意性部分截面的视图;

图5示出处于最终状态下的示于图1到4的电线连接组件的示意性部分截面的视图;以及

图6示出了示于图1到5的电线连接组件当从预组装状态转换到最终状态的张紧顺序的示意性视图。

具体实施方式

根据本发明的实施例的具有紧固螺钉101的电线连接组件47、100的示例性实施例首先参考图1在下文中描述,图1示出了处于预组装状态的电线连接组件100和紧固螺钉101的示意性部分截面的透视图。电线连接组件100可沿着纵向方向x、横向方向y和高度方向z延伸,该三个方向垂直于彼此并且从而形成笛卡尔坐标系。此后,通常提及的之前或之后可涉及纵向方向x,每次提及左和右可涉及横向方向,并且每次分别提及上和下或后和前可涉及高度方向z。

紧固螺钉101可包括内螺栓102a,该内螺栓可插入到紧固螺钉101的诸如套管或轴衬形式的外螺栓102b。为了驱动紧固螺钉101,在其上端或后端103处,设置有驱动部段105,例如,形成在内螺栓102a处,其可包括至少一个驱动元件107,允许围绕紧固螺钉101的中心轴线c施加扭矩m至紧固螺钉101。驱动元件107可形成为且布置为使得,其允许与驱动工具(未示出)的配合驱动元件的主动配合。内螺栓102a设置有外螺纹108a,该外螺纹允许将内螺栓102a旋进外螺栓102b的内螺纹108b中。螺纹部段109设置在外本体102b的外周边处,用于将整个紧固螺钉101在插入方向上插入。紧固螺钉101的本体部段111至少部分地在外螺栓102b处、在螺纹部段109上方形成为没有螺纹的外周边。

在图1中示出的紧固螺钉101的处于预组装状态i的总长度13,特别是总长度13i,是在处于预组装状态i下的紧固螺钉101的下端103和前端或下端115之间测得的最大总长度13max。为了获得最大的总长度13max,外螺纹108a的最下螺纹螺旋刚接合内螺纹108b的最上螺纹螺旋。从而,内螺栓102a的尖端116a位于形成在外螺栓102b处的边沿116b上方,即之后。换句话说,外螺纹108a的下端和内螺栓102a的下端之间的、大致平行于中心轴线c测得的距离超过内螺纹108b的上端和外螺栓102b的下端之间的、大致平行于中心轴线c测得的距离。

用于接触电线(未示出)的接触部段117设置在下端115的区域中。例如,接触部段117可形成为或包括渐缩的穿透部119,其适于刺透电线,而不会损坏其股线,而仍然破开其上任何氧化层。穿透部119的穿透特性可被优化为将穿透部119的长度121适于紧固螺钉101的直径123,特别是穿透部119(见图4)的直径。穿透部119可构成或至少可包括形成在内螺栓102处的第一锥形部段125和形成在外螺栓102b处的第二锥形部段127,该第二锥形部段可特别是截头锥形部段。第一锥形部段125的表面线129可第二锥形部段的表面线131可被调适为提供分别用于穿透电线(见图4)所需的角度α和β。相应的,紧固螺钉101的尖端或尖锐端部133可设置在穿透部119处。

剪切元件135可形成在紧固螺钉101处,其包括形成在内螺栓102a处的第一或内断裂点136a和形成在外螺栓102b处的第二或外断裂点136b。剪切元件135可在至少一个第三锥形部段137(见图5)的帮助下形成。进一步地,剪切元件135可包括圆柱部段139,第三锥形部段137可屈服进该圆柱部段中,并且从而限定下直径端141,特别是在内螺栓102a处,以限定内断裂点136a。在下直径端141处,剪切元件135的直径143可以是剪切元件的最小直径,以允许沿着中心轴线c,特别是沿着第三锥形部段137(见图5)的表面线145限定断裂点136a。

在图1中,此外,电线连接组件100的连接器本体149示出为提供用于接收分股电线(未示出)的电线接收腔153。电线接收腔53大致沿着连接器本体149的纵向轴线l延伸,该纵向轴线l大致平行于纵向方向x行进。孔或通孔155可大致垂直于纵向轴线l、从连接器本体149的外侧延伸到电线接收腔153中,例如大致平行于高度方向z。孔直径157(见图3)可根据电线接收腔153的内直径或高度159而被选择。在电线接收腔153的内壁136的下方或上方伸出的紧固螺钉101的长度可被认为是穿透深度165,特别是处于预组装状态i的穿透深度165i,紧固螺钉101,特别是其穿透部119,以该穿透深度突出到电线位于其中的电线接收腔153中。为了最大化该穿透,在与螺纹孔155相反的一侧处,内壁163设置有延伸开口169。延伸开口169能够例如,将接触部段117的后端171完全地定位在接收腔153中,使得穿透部119的整个表面173可被定位在电线接收腔153(见图5)中。

图2示出了处于完全接合状态ii的电线连接组件47、100的示意性部分截面透视图,其中内螺栓102a完全插入到外螺栓102b中。在完全接合状态ii下,形成在内螺栓102a处的止动件174a可抵靠形成在外螺栓102b处的止动件174b,以限制内螺栓102a相对于外螺栓102b在插入方向i上的移动。特别地,止动件174a可形成在外螺纹108a的下端处。相应地,止动件174b可形成在内螺纹108b(见图1和3)的下端处。驱动部段105仍然是可接取的,因为其从外螺栓102b的上方伸出,使得扭矩可被施加至驱动部段105,处于完全接合状态ii下的内螺栓102a和外螺栓102b可同时旋转,以将整个紧固螺钉101沿着插入方向i插入到接收腔153中。

此外,可从图2清楚地看出的是,在完全接合状态下,紧固螺钉101具有一总长度113ii,该总长度是在大致平行于中心轴线c的方向上测得的最小的总长度113min。紧固螺钉101的下端105现在由可提供穿透部119的尖锐端133的、内螺栓102a的尖端116a限定。第一锥形部段125可现在被屈服进第二锥形部段127内,使得两者组合以形成穿透部119。

图3示出了处于完全插入状态iii的电线连接组件47、100的示意性部分截面透视图。在完全插入状态iii,紧固螺钉101可到达期望的穿透深度165iii。处于完全插入状态iii的穿透深度165iii可被选择为使得,接触部段117的后端171,和/或如果需要的话穿透部119的表面173完全插入到接收腔153中。螺纹部段109应当被设计为使得,其仍然处于与螺纹孔155(即设置在其内周边处的内螺纹)的完全接合。

图4示出处于第一断裂状态iv下的的连接组件47、100的示意性部分截面透视图。当在到达完全插入状态iii之后、施加在驱动部段105的拉拽扭矩超过剪切元件135的剪切扭矩时,特别是内断裂点136a处,可达到第一断裂状态iv。内螺栓102a可从而被划分为上部176a和下部178a。外螺纹108a可划分为上外螺纹部180a和下外螺纹部182a。在预定的内断裂点136a处剪切内螺纹102a之前(其中间隙184a形成在外螺纹108a(见图1)处),上外螺纹部180a已经从下外螺纹部182a分开。

间隙184b(也见图1)也可被提供在内螺纹108b中,使得内螺纹108b被划分为上内螺纹部180b和下内螺纹部182b。剪切元件135,特别是预定的外断裂点136b可被定位在外螺栓102b的间隙184b中。因此,外螺栓102b可在剪切元件处被划分,特别是在预定的外断裂点136b处被划分为上部176b和下部178b,该上部和下部分别与上内螺纹部180b和下内螺纹部182b相关联。此外,内螺栓102a的轴部段183a设置外螺纹108a下方,且已经定位在完全接合状态i中,处于与引导部段183b的相同高度,该引导部段由外螺栓102b的内周边形成,使得内螺栓102a被引导且从而被稳定在外螺栓102b中。

图5示出了处于可以是最终状态v的第二断裂状态下的连接组件47、100的示意性部分截面透视图。为了将紧固螺钉101从第一断裂状态iv转换到最终状态v,内螺栓102a的上部176a已经相对于下部178a旋转一定距离,使得下直径端141和圆柱部段139(特别是其顶部)之间的压力产生并且经由接合上内螺纹部180b的上外螺纹部180a而被传递,使得该压力被转换为作用在外螺栓102b的下部178b和外螺栓的上部176b之间的张应力。当该张应力超过剪切元件135(特别是预定的外断裂点136b)的最终张力强度或纵向强度时,外螺栓102b从上部176b和下部178b分隔开。因此,处于最终状态v下的整个紧固螺钉101被划分为上部186和下部188。上部186可包括驱动部段105和驱动部段111。下部188可包括螺纹部段109和接触部段117。

从图5可以看出的是,大致在平行于中心轴线c的方向上测得的内间隙184b的长度l184b超过大致在平行于中心轴线c的方向上测得的外间隙184a的长度l。长度l184a可等于第三锥形部段137的高度。在完全接合状态ii以及稍后在最终状态v下,外断裂点136b可从而被定位在内断裂点136a下方,使得内螺栓102a的顶端190a布置在外螺栓102b的顶端190b上方,从而可以防止外螺栓190b的任意尖锐的边缘突出超过内螺栓的顶端190a、并进而可能对施加在连接组件47、100的任意绝缘部的损坏或在操作连接组件47、100时可能造成受损。

从图5可以进一步看出的是,在大致平行于中心轴线c的方向上测得的下外螺纹部的长度l182a可超过在大致平行于中心轴线的方向上测得的下内螺纹部182b的长度l182b。剪切元件135,特别是预定的外断裂点136b,可被设计为使得,其包括多个剪切区域192,该多个剪切区域形成为在其间具有切口的用于将外螺栓102b的上部176b连接到外螺栓102b的下部178b的桥、材料。剪切区域192可被围绕中心轴线c均匀地分布。例如,可设置三个剪切区域,其沿着约50°到70°之间的角度(例如60°)绕中心轴线c延伸。

图6示出了根据本发明的实施例的用于将扭矩m施加在紧固螺钉101的驱动部段105而使得该扭矩从预组装状态i转换为最终状态v(分别在上文中关于图1到图5所描述的)的张紧顺序。用于将内螺栓102a插入到外螺栓102b中以将内螺栓102a和外螺栓102b转换分隔为预组装状态i,预组装扭矩mi被施加。为了将内螺栓102a和外螺栓102b从预组装状态i转换到完全接合状态ii,超过预组装扭矩mi的接合扭矩mii将被施加。为了将紧固螺钉101从完全接合状态转换到完全插入状态iii,比接合扭矩mii大得多的扭矩miii将被施加直到第一预定断裂点136a被剪切以及从而紧固螺钉101被转换到第一断裂状态iv,其中在该第一断裂状态时、比插入扭矩miii小得多以及可甚至比接合扭矩mii低的第一断裂扭矩miv保持。为了然后将紧固螺钉101从第一断裂状态iv转换到最终状态v,超过第一断裂扭矩miv且可低于第一接合扭矩mii的第二断裂扭矩mv被施加。

在本发明的范围内,从连接组件47、100和紧固螺钉1、101的上述实施例的变型也是可能的,而不偏离该创造性想法。电线连接组件47、100可包括相应应用所需的多个紧固螺钉1、100。电线连接组件47、100和/或紧固螺钉1、101可用于夹紧和/或连接任意类型的电线,例如铜电线、铝电线、由任意类型的金属或金属合金制成的电线,等,且对于使用铝电线是特别有利的。

紧固螺钉1、101可设置有内螺栓102a和外螺栓102b,其具有上端/下端103,驱动部段105,驱动元件107,外螺纹108a,内螺纹108b,螺纹部段109,本体部段111,总长度113,下端/前端115,尖端116a,边沿116b,接触部段117,穿透部119,穿透部119的长度121,直径123,第一锥形部段125,第二锥形部段127,表面线129,表面线131,尖端/尖锐端133,剪切元件135,预定的第一/内断裂点136a,预定的第二/外断裂点136b,下直径端141,直径143,表面线145,接触部段117的后端171,穿透部119的表面173,止动件174a、174b,上部176a、176b,下部178a、178b,上外螺纹部180a,上内螺纹部180b,下外螺纹部182a,下内螺纹部182b,轴部段183a,引导部段183b,间隙184a、184b和/或剪切区域192,上述部件可以是用于实现在状态i到v之间的扭矩mi到mv以及期望的穿透深度165所需的任意数量和形式。

相应地,连接器本体149可提供有电线接收腔153,孔/通孔155,孔直径157,内直径/高度159,内壁163和延伸开口169,上述元件可以是用于实现期望的穿透深度165以及在电线连接组件47、100以及电线之间的夹紧和/或接触效果的任意数量和形式。

附图标记

47、100电线连接组件

101紧固螺钉

102a内螺栓

102b外螺栓

103上端/后端

105驱动部段

107驱动元件

108a外螺纹

108b内螺纹

109螺纹部段

111本体部段

113总长度

115下端/前端

116a尖端

116b边沿

117接触部段

119穿透部

121渐缩的穿透部的长度

123紧固螺钉的直径

125第一锥形部段

127第二锥形部段

129表面线

131表面线

133尖端/尖锐端

135剪切元件

136a第一内断裂点

136b第二外断裂点

137第三锥形部段

139圆柱区段

141下直径端

143直径

145表面线

149连接器本体

153电线接收通道

155孔/通孔

157孔直径

159内直径/高度

163内壁

165穿透路径

169外开口

171接触部段的后端

173穿透部的表面

174a内螺栓的止动件

174b外螺栓的止动件

176a上部内螺栓

176a上部外螺栓

178a下部内螺栓

178a下部外螺栓

180a上外螺纹部

180a上内螺纹部

182a下外螺纹部

180a下内螺纹部

183a轴部段

183b引导部段

184a外螺纹中的间隙

184b内螺纹中的间隙

186上部

188下部

190a内螺栓的顶端

190b外螺栓的顶端

192剪切区域

d108a,116a内螺栓的尖端和外螺栓之间的距离

d108a,116b外螺栓的边沿和内螺栓的上端之间的距离

mi预组装扭矩

mi接合扭矩

mi插入扭矩

miv第一断裂扭矩

mv第二断裂扭矩

l184a外间隙的长度

l184b内间隙的长度

max最大

min最小

i预组装状态

ii完全接合状态

iii完全插入状态

iv第一断裂状态

v最终状态/第二断裂状态

c中心轴线

i插入方向

α角度

β角度

γ角度

l纵向轴线

m扭矩

x纵向方向

y横向方向

z高度方向

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