专利名称：双重硬度计的扭绞联接器的制作方法
技术领域：
本实用新型一般而言，泛指电气联接器，更精确言之，乃指一种扭绞或线-螺帽式改良型联接器。
扭绞式联接器，亦即一般所谓的弹簧联接器，是业界非常熟悉的一种产品，有关这一类的联接器，最早在由J.Blomstrand于1953年10月20日所取得的美国专利2,656,204中，就有所阐述。Blomst-trand所揭示的该联接器，其构件包括一可供扭曲线端插入的螺旋卷曲弹簧，当线端插入后，弹簧线圈将略为膨胀，且经由弹能作用，将线端夹固，就已知的若干种改良型扭绞联接器而言，其构件通常包括有一硬质的围绕弹簧线圈而设的绝缘壳，正如由W.Schinske于1963年1月22日所取得的美国专利3,075,038中所揭示的，且该壳体上通常均设有一体成型的翼部，或谓之翅部，以使用户在藉联接器将扭力施加于线端上时，能使劲成就更大的转矩。本实用新型的受让人，明尼苏达矿冶及制造公司(3M)，目前正以Scotchlok，Hyflex及Ranger等商标，在产销一系列的扭绞式联接器产品。
就所有已知的传统扭绞式联接器而言，其先天上的一大不利因素在于其所能容纳的电线直径值有所限制，亦即，电线的绝对数量有所限制，依据UL针对扭绞式联接器所规定的486C标准规范，上述限制主要与电线绝缘的厚度有关，虽然该绝缘材料必须剥离一部分以使线端得以扭绞在一起，基于安全的考虑绝缘体依然至少必须略为残存在联接器内，换言之，为防范短路或其他电气危险因素，当联结完成后，不得留有任何裸线部位目视得到或可触及。
Schinske专利的图7图示了上述问题，有阐示效果，就许多应用状况而言，在联接器壳体的主体内，即，在线圈弹簧内，均留有足够的空间，以容纳大量电线，但由于联接器的刚缘部开口处电线绝缘体甚为拥挤，所以上述空间部位并无法充分加以利用，此一结构因而造成额外联接器的使用浪费，有时甚至必须使用“雏菊花环”，此外，电气技术员为了完成电气联结施工，也不得不浪费掉不少宝贵的时间。
在由E.Bollmeier于1959年6月9日所取得的美国专利2,890,266中，就针对上述不利限制因素，提供了一属已知结构的联接器，该联接器在环绕线圈弹簧周围采用了一金属壳，另在壳的周围亦设有一挠性套筒，且在联接器的开口部位设有一缘部，但，Bollmeier同时又不可避免地惹出其他传统联接器中并不存在的其他问题，事实上，真正要想在金属内壳上施加任何转矩并非易事，这是因为当联接器置于电线上扭转时，套筒有绕壳滑移的倾向。此一缺点在许多情况下极为严重，因为它能破坏电气联结的完整性，此外亦妨碍了为将电线自联结器上拆离，所施加的拉出力的行使。
此外，若将其他类型联接器用翼件组合至Bellmeier所揭示的联接器上亦不切实际，因为翼件必须与套筒一体成型，如此将进一步诱导套筒在内壳的周围滑移的不利现象，上述缺点的另一不利效应是，联接器的使用人必须在联接器上施以更大的抓力，如此将造成金属内壳及弹簧线圈的变形，所以，此一类型扭绞联接器的使用仅限于较小尺寸的电线，这是因为小尺寸的电线，其所需用以将线束固定的扭力较小。
本实用新型的目的是提供一种双硬度计的扭绞联接器，它具有如Bellmeier所揭示的联接器上所使用的挠性缘部或开口，但又能提供一额外的抓力及有利于更大转矩的施加，以确保一稳固的电线联结，而又能配合规格更为广泛的电线施工。
本实用新型的以将两条、或两条以上电线加以联接的双重硬度计的扭绞联接器包括一刚性本体，具有一内膛、一封闭端、及一开启端的对电绝缘的本体；设于所述内膛内、螺旋缠绕的线圈弹簧；以及一具有挠性的、对电绝缘的、大致上呈管状造型的缘部构件，设有一固接于所述刚性本体的开启端的第一终端及第二开放终端。
本实用新型特征所在，在权利要求部分内，有详细的说明，兹参照附图，就本实用新型本身，作进一步的叙述，在附图中，
图1为本实用新型双重硬度计用扭绞联结的侧视图，图2为本实用新型双重硬度计用扭绞联器的俯视图，图3为沿图2的3-3线段所取的截面图，图4与图3类似，但示有若干插入联器内的电线的截面示意图。
参照附图，尤其是参照图1及图2，可一窥本实用新型双重硬度计用扭绞联接器10的结构图，一般而言，联接器10乃由一上壳或本体12及一下缘部14所组成，本体12的结构材料可为任何刚性，对电绝缘材料，尤以耐久聚合材，例如聚丙烯，聚乙烯，或硬乙烯基，或PVC或其制品为宜，但亦可采用一聚碳族/聚丁烯对苯二甲酸盐合金，例如通用电气塑胶公司以商品名称XENOY所出售的制品即属之，本体12的洛氏硬度值至少须在R50以上，以利高转矩的施作。
下缘部14可采任何具有挠性的对电绝缘材料结构，尤以一挠性聚合材，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)，苯乙烯-乙烯，丁烯，丙烯腊-丁二烯-苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈，乙烯-丙烯，二烯，三元共聚物(EPDM)，氯丁橡胶，共聚酯弹性材料，调适后的增塑溶胶或塑性化乙烯基，更为适宜，就下缘部14而言，其理想材料为一种烯属烃热塑性加硫硬化材Santoprene(此乃美国俄亥俄州Akron高级弹性材系统公司的商标名称)，以及-苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯复合材Elexar(此乃美国德州休斯顿壳牌化学公司的商标名称)。但，必须指出，其他种类的弹性材料，包括脲酯或矽在内的天然及人工橡胶材料，均可据以制作生产缘部14，但，缘部14所使用的材料，仍以能与作为本体12的材料密切结合，最为适宜，作为缘部14的材料的柔软度依据缘部14(下文将有所说明)的厚度而定，但硬度计的规格范围仍以在shore A18-Shore D 25之间为宜。
图1及图2中另示有翼部16，亦有谓之翅部，或延伸部，其结构以与上体12及缘部14一体成型者较为理想，详细下述，翼部16以略有斜度的走势自本体12外伸，以利联接器10(参阅图2)的顺时针方向回转，进而迫使电线进一步的扭结，异部16可以藉依美国专利3,308,229(Burniston)所揭示的方式加以回缩，或依于1990年8月2日所提出的美国专利申请07/561,699所揭示的迫使其断裂的方式，加以修正，本体12的外表面及翼部16的工作表面上亦设有数道纵沟18，以利抓固，进而有利于转矩的施与。
参照图3，其中所示的联接器10乃沿图2的3-3线段所取的截面示意图，自其中可更清晰的看到联接器10的两段式结构，即上部12及下缘部14，两者大体上均呈管状造型，但必须指出，在此所谓的“管状”造型并非局限于截面为圆型的构件，凡中空构件，均包括在内，本体12上设有一闭合端和一开放端，开放端乃在一缝合或共面处20(下文将有进一步的说明)与缘部14的一开放端结合或一体成型。
图3中就位于本体12的一内膛孔24内的一线圈弹簧22，作进一步的说明，内膛24的内表面的造型以截头锥型为宜，故线圈弹簧22亦以渐缩直径卷缠，以利其配填入膛孔24内，在膛24的内表面上可以固设以纵向闸或肋件26，以提供弹簧22小幅膨胀或变形所需的程度，而又仍然能使弹簧22的中心设定于膛24内，就理想实施例而言，与本体12一体塑模成形的肋件26共有四个，其中有两个的截面展示于图3内。
线圈弹簧22以采用冷轧钢成型为宜，且其截面为正方形，如此，弹簧的向内延伸端缘或角隅得以触及被插入联接器10内的电线，并加工使其硬化，线圈弹簧22藉一与本体12一体成型的环状突缘28扣定于本体12的内腔孔24内，线圈弹簧22可依需要加以修改，例如，依Buruiston所揭示的方式作成可扩展的旋绕模式，或依Iohan-sonn及其同事在其所取得的美国3,676,574专利中所揭示的方式，提供以一钟表玻璃壳造型的线圈弹簧，均无不可，线圈弹簧22亦可以其他弹能装置取而代之，以抓定被插入的电线，例如以由Scott在其所取得的美国4,150,251专利中所揭示的有螺纹金属扣件取而代之，均无不可。
凡内行人必然了解除本体12与缘部14的结合必须强到能耐抗当本体12缠绕于被插入的电线的周围时经由介面20移转至缘部14上的应力及剪力效应，缘部14的能否适当的与本体12结合，其决定因素不止一个，包括组合制配的方法，材料的选择，及介面的机械配定性，一种比较理想的缘部14与本体12的结合方式是多元构件射出成型法，亦有称之为双重射出成型法或两色成型法(和“共同射出法”不一样)，当然，还有其他方式可供采用，包括插入成型，超音波焊接，溶剂焊接，或单纯的在介面20处施敷粘剂，均无不可，若考虑的主要因素是最低限度的零组件，则采用多重元件射出成型法比较有利。
采用多重元件射出成型法的另一个有利因素是，采用此一施工法可同时利用若干不同种类的材料，而且这些材料又适于本实用新型双重硬度计联接器的应用，更精确而言，本体12所适用的材料，聚丙烯，可经由多重元件射出成型技术塑定成型，所以，在采用缘部14的适当材料时，其主要考虑因素，是其附着于聚丙烯材料上的能力，及其可以射出成型的适性，经实验证明，丁烯及丁二烯复合物与聚丙烯的结合能力甚佳，且可配合多重元件射出成型作业(有关缘部14的适用材料请参阅前文所作的说明)，本体12或缘部14是否在初次成模过程中定型并不重要，但是，成模的联接器10的第一构件，最好在第二构件据以成模时，仍然保有适温，如此将可确保在介面20处成就一较佳的结合效果，就多重元件射出成模技术而言，由于两个元件的成模定型在时效上而言均相当迅速，故当第二个材料射入模内时第一个材料仍然具有温度。
本体12及缘部14的结合力，在将构成介面20的表面区域增加之后，可以达到最大限度，所以，在多重元件射出过程中，模型的制作原则是，使本体12及缘部14的接端能形成一推拔缘，以在介面20处形成一种叠表面，重叠部位的宽度若依下文所将说明的联接器10的标准尺寸而定，应为5.3mm左右，此等重叠表面可进一步作整缘，浮雕，或以其他方式加以处理，以加大本体12与缘部14之间的有效接触面积，进而达到更强的结合效果。
图3对翼部16的两转式性质有进一步的阐示，上翼16a乃与本体12一体成型，而下翼16b则与缘部14一体成型，最好，上翼16a上亦设有一朝下延伸的分接头17，下翼部16b完全围绕分接头17而成型，以将上下两翼部之间锁固。
联接器10的实际尺寸，依其使用目的，可以有相当大的差异，双重硬度计联接器可长达5cm，亦可短到1cm而已，此外，由于具有如前文所述的优点，联接器10的应用范围极为广泛，事实上，一已知尺寸的联接器10甚至可取代二个或更多传统的不同尺寸的联接器使用。
值得一提的是，传统的扭绞式联接器，若为标准尺寸造型，通常均加识别色码，兹以一黄色联接器为例，其纵长约为2.75cm，其开口端的直径值最大不超过1cm，此一联接器所能固定的最小组电线为18规值，而其最多则能容纳三组12规值电线(就BM的黄色ScotchlokTM联接器而言，就是如此)，至于红色联接器，其纵长约为3cm，其开口端的最大直径值约为1.3cm，其所能固定的最小电线组是16规值，最多则能容纳五组12规值的电线(就3M的红色RangerTM联接器而言，就是如此)，然而上述两种传统联接器，均可有效的以依本实用新型所制作的单一，纵长尺寸约为3.6cm，在缘部14的开口端的最大直径值约为1.5cm，在环缘部28的中间直径约为1cm的联接器，取而代之，经实验证明，具有上述规格尺寸的双重硬度计联接器仍能容纳多达5个的12规值电线，此外尚能留固一组小到规值仅为22的电线，换言之，具有上述尺寸规格的双重硬度计联接器实际上所能成就的应用范围甚至比传统黄色及红色联接器所能提供者，更为广泛，此一联接器，若欲加识别色彩，可在其中的一构件，例如本体12上加敷红色码，而在另一构件，例如缘部14上加涂黄色码即可缘部14的厚度，亦可依其所拟具备的挠性，弹性，及整体强度特性，而设计，如前所述，可采用一非常软的材料(shore值A18)，在此情况下缘部14的厚度应约为30/1000m(0.76mm)左右，另外，亦可采用一shore值高达D75的更耐用的材料，在此情况下缘部14可薄至约0.25mm的程度，就理想实施例而言，缘部14所采用的制造材料其硬度必须为shore A 90左右，经成模处理后其最低的厚度约为0.51mm。
在参照图4后可对双重硬度计联接器10的优点有进一步的了解，图4大致上与图3相同，但另外示有若干电线30的插入状况，电线30的终端均已剥离，以曝置扭结在一起，以及插入线圈弹簧22内的导线32，由于联接器10对电线30扭结，故线圈弹簧22得以略为膨胀，并针对电线30维持一弹能压力，由于围绕导线32的缘绝体非常拥挤，所以要将如此多的(就图4所示而言，为5个)电线插入一传统造型的联接器内，即使并非绝对不可能，也将是非常困难的，但本发明双重硬度计联接器10，则可容纳大量的电线或尺寸较大的电线，这是因为缘部14可挠曲以承应周围的电线30，且缘部14可凭其弹性进一步膨展，至于缘部14围绕电线30的摩擦定着，由于其应变解除效应，将使自联接器10中将电线30的拉出更不容易。
联接器10就在大多数高密度接线系统周边的有限空间观点而言，还有另一大优点，若其中仅接有两条或三条电线，则联接器10仍然可以设定于拥挤的接面函内，而且缘部14也不致于挤右额外的容积或以其他方式与周围的组件互相干扰，因为它在变形后可非常理想地与接面函内的其他联接器达成配固效果。
以上仅就若干实施例，对本实用新型加以说明，但对内行人而言，在阅读此说明之后，在不脱离本实用新型精神原则下，加以修改变化，实乃易如反掌，故凡该等修改变化，自应属权利要求所保护的范围之内。
权利要求1.一种以将两条、或两条以上电线加以联接的双重硬度计的扭绞联接器，其特征在于，其结构包括一刚性本体，具有一内膛、一封闭端、及一开启端的对电绝缘的本体；设于所述内膛内、螺旋缠绕的线圈弹簧；以及一具有挠性的、对电绝缘的、大致上呈管状造型的缘部构件，设有一固接于所述刚性本体的开启端的第一终端及第二开放终端。
2.如权利要求1所述的扭绞联接器，其特征在于，所述缘部构件为弹性材料。
3.如权利要求1所述的扭绞联接器，其特征在于，所述刚性本体联材于洛氏硬度值至少在R50以上的材料。
4.如权利要求1所述的扭绞联接器，其特征在于，所述刚性本体内还设有一体成型的翼部。
5.如权利要求1所述的扭绞联接器，其特征在于，所述本体的开启端终结于一推拔缘内，且其中所述缘部构件的第一终端亦终结于一推拔缘内，该等缘部互相重叠形成一结合链，本体与缘部结为一体。
6.如权利要求1所述的扭绞联接器，其特征在于，所述本体的外表面上还设有翼状延伸物，且其中还设有数个纵沟。
7.如权利要求1所述的扭绞联接器，其特征在于，所述本体还设有数个延伸入所述内膛内，且与所述线圈弹簧接触的纵肋部，及一延伸入所述内膛内，毗接所述本体的开启端的环缘部，所述环缘部将所述线圈弹扣定于该内膛内。
专利摘要本实用新型涉及一种双重硬度计的扭绞联接器，由一刚性，经电气绝缘处理的上部，一具有挠性，亦经绝缘处理的下缘部，及一位于本体内，用以夹定可插入其内的弹簧线圈所组成，挠性下部的设计有利于大量线电，或大尺寸电线插入联结器内。此外，该下缘部亦可弯曲变形，以利其塞入一拥挤的接面函内，或其它高密度配线媒介内。下缘部直接接至聚合本体的开放端缘上，使得较大的转矩可施加于刚性结构上。
文档编号G01N3/40GK2253830SQ9522590
公开日1997年5月7日 申请日期1995年11月16日 优先权日1995年11月16日
发明者马可·艾·伯顿, 理查·比·克立顿, 格瑞格·狄·保罗 申请人:3M中国有限公司