专利名称：拧接型导线连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及导线连接器，尤其涉及生产更经济的所谓的旋接或拧接型导线连接器(Screw-on or twist-on wire connectors)。
背景技术：
拧接型导线连接器广泛用于连接电线的电力行业中。绞接连接器适于旋在电线的剥出端上。这些类型的连接器通常具有绝缘材料，比如塑料，制成的壳体或盖。所述壳体的形状易于操作。例如，所述壳体的外表面可具有凸起的肋、突起或翅片，以利于夹持和/或旋转。所述外表面也可包括在用手扭绞连接器时减少滑动的特征。所述外部还可适于供手动工具使用，比如扳手和钳子，或者工具卡盘，从而可使用动力工具进行安装。
所述壳体的内表面一般具有通常圆锥形的孔或腔，在剥出的电线进入点有一较大的开口。所述内腔朝封闭端逐渐变细。座在所述壳体内腔中的是通常称之为弹簧的盘绕金属丝。所述弹簧的外部轮廓通常与所述壳体的圆锥形内表面匹配。因此，所述弹簧具有在电线接受端的较大开口和邻近所述壳体封闭端的较小开口。所述弹簧还形成一内腔，该内腔在其中接纳的电线。现有技术的拧接型导线连接器示例在美国专利US4220811，US4227040和US4691079中示出，在此通过引用包含其公开内容。
所述弹簧有利于电线剥出端的固定或夹持，以便保持电线之间接触。所述弹簧还夹持所述壳体的内表面，以避免使其脱落和离开露出的裸电线。
为使剥出的电线和所述壳体内表面形成牢固的啮合，用于形成所述弹簧的金属丝截面形状是很重要的。目前，最普通的截面形状为方形或矩形。所述弹簧在壳体内定位，而使该截面形状的一个拐角或顶部朝所述壳体的内表面延伸。在连接器的制造过程中，当弹簧插入壳体内时，所述顶部将牢固地夹持所述壳体的内表面，从而将弹簧和壳体锁定在一起。所述弹簧截面形状的相对拐角或顶部面对所述弹簧的空腔，使该顶部定位，以便与插入连接器的电线啮合。这样，弹簧的每一盘绕或簧圈都具有可以咬入电线剥出端的顶部，以实现连接器对电线的充分固定。
这种电线连接器和金属弹簧插入件已多年没有大的变化。已经发生的变化集中在试图改进弹簧的固定能力，比如通过改变弹簧的形状，从锥形螺旋到沙漏形螺旋，或者通过增加弹簧的啮合边缘数目。然而，这些变化通常导致导线连接器的制造成本增加。所以，需要一种生产更经济且不影响其夹持和固定能力的拧接型导线连接器。
拧接型导线连接器最昂贵的部件是金属弹簧插入件。降低导线连接器成本的一种方式是减少用于制造弹簧的材料数量。这种减少可以通过减小弹簧的尺寸或减少螺旋弹簧的盘绕或簧圈数目而实现。所述弹簧也可以做得更单薄。然而，所有这些方案都将降低连接器夹持并固定连接导线的能力，因为可用的啮合面更小。所以，利用本发明，已经确定通过改变用于制成弹簧的金属丝的截面形状，取消导线连接器正常功能不需要的材料，而可以降低拧接型导线连接器的总成本。
发明内容
拧接型导线连接器包括具有本体壁和端壁的绝缘盖。所述本体壁通常是锥形的，且具有形成一大致锥形的内腔的内表面。在所述壳体腔的一端有一开口。弹簧安装在所述壳体腔内，且牢固地附着在本体壁的内表面上。所述弹簧具有多个簧圈，在一个实施例中簧圈具有六边形的截面。所述六边形的截面可以平坦的或下凹的。在弹簧圈的另一截面形状中，簧圈中有一内孔或空穴。
已经确定，通过改变用于制造所述弹簧的金属丝的截面形状，可以经济地明显减少用于制造弹簧的材料量，且夹持和固定能力没有任何降低。固定和夹持没有受到影响，因为新截面形状取消了旧截面形状的那些就剥出的电线和壳体的内表面而言在弹簧的夹持和固定能力上作用不明显的部分。
图1是穿过普通的拧接型导线连接器的纵向剖面图。
图2是穿过本发明第一实施例的弹簧簧圈的放大剖面图。
图3是穿过本发明第二实施例的弹簧簧圈的放大剖面图。
图4是穿过本发明第三实施例的弹簧簧圈的放大剖面图。
本发明的详细描述图1中示出了普通的绞接或旋接连接器10。它包括具有本体壁14和端壁16的绝缘壳体12。所述壳体由塑料比如聚碳酸酯制成。所述本体具有内表面18和外表面20。所述外表面通常是锥形的，且从大端的开口22延伸到小端的整体式端壁16。所述大端也可以具有相对的翅片24，以便当将连接器旋在电线的剥出端时产生杠杆作用。所述内表面18形成一大致锥形的内腔26，该内腔从开口22延伸，且朝向端壁16的内表面逐渐变细。所述内表面18可以在大端具有螺纹，从而有助于夹持电线的绝缘部分。
弹簧28示为处于内腔26内。弹簧28由多个金属丝制成的簧圈或盘绕形成，且从开口22附近的大直径端30逐渐变细，直到端壁16附近的小直径端32。弹簧的锥度通常与内表面18的锥形形状匹配。虽然图1的弹簧是盘绕没有互相重叠或邻接的开螺旋形式，但它也可以是盘绕重叠或互相邻接的闭螺旋形式。
图1中的弹簧簧圈具有常规的方形截面形状。所述簧圈这样布置，即所述截面形状的一个拐角34伸入到由弹簧本身形成的内部空间或内腔中。该内腔接纳待连接导线的剥出端。相对的拐角36穿入壳体的内表面18内，将弹簧保持在所述壳体内。虽然方形截面的拐角34，36示为以锐利的直角相交，但并不总是这样，因为难以形成具有真正的锐利边缘或拐角的这种尺寸的金属丝。通常，所述拐角具有圆形或圆角表面。
图2示出了本发明的弹簧圈截面形状的第一实施例。这种形状在此称为六边形。可以看出，并不是六边形形状的所有侧边都必须是直的或平坦的。所述弹簧圈38具有在壳体啮合的顶部44处互相连接的第一和第二表面40，42。在电线啮合的顶部50处有类似的互相连接的第三和第四表面46，48。第五表面52连接第一和第三表面，而面对的第六表面54连接第二和第四表面。在该实施例中第五和第六表面相对于其邻接面是弯曲的或下凹的。
为说明而非限制的目的，图2的截面形状的适当尺寸如下。所述形状形成大致方形的覆盖面(footprint)。因此，在平行的第一和第四表面40和48之间的距离可以约0.0262英寸。第二和第三表面42和46之间的距离是相同的0.0262英寸。顶部44和50具有约0.0040英寸的半径。第五和第六表面具有0.0070英寸的半径，且在任一侧以约0.0020英寸的半径连接所述顶部。而且，应当理解，这些尺寸在很大程度上取决于导线连接器的总体尺寸。但这些尺寸作为示例进行下面的比较。具有所述尺寸的现有技术的方形覆盖面(footprint)截面面积约0.000673平方英寸。图2的六边形截面的截面面积为0.000535平方英寸，比现有技术的方形截面面积减少了20％。这样，已经减少了制造所述弹簧插入件所需的金属或其他原材料的量，且没有降低导线连接器的固定和夹持能力。啮合表面的数目与如前所述的相同。类似地，啮合表面的尺寸也没有为了实现材料的总体减少而减小。如果人们通过延伸第一和第三表面40，46直到它们相交，且第二和第四表面42，48同样，而观察现有技术的簧圈的方形覆盖面(footprint)，那么可以看到弹簧簧圈的现有技术的方形截面形状是如何改变的。多余的材料已经去除，以减少用于制造弹簧的材料量，从而降低导线连接器的总成本。多余的材料在电线或导线连接器的壳体内表面的夹持和固定上不起作用。
图3中示出了另一种六边形实施例。该簧圈56的六边形截面类似图2中示出的在先实施例，除了第五和第六表面的侧边52A和54A是直的，而不是下凹的之外。使用上述的尺寸，该实施例的截面积为0.000557平方英寸，比现有技术的方形截面积减少了17％。
图4中示出了另一实施例。该实施例的簧圈58具有与方形的现有技术簧圈相同的截面形状，除了在簧圈内形成中心孔60之外。如同其他的实施例一样，取消了由所述孔代表的多余材料，且没有降低导线连接器的固定和夹持能力。该实施例的截面积为0.000578平方英寸，比现有技术的方形截面积减少了14％。
体现了优选截面形状的弹簧插入件可以通过本领域普通技术人员公知的任何方法制成。挤制工艺提供了一种优选的制造方法。金属在压力下通过具有优选截面形状的模具开口挤制成。
所述弹簧可以通过本领域普通技术人员公知的各种方法放入壳体内。一种方法包括将弹簧插入件旋入壳体内，而使所述弹簧的顶部咬入壳体的内表面。称为热沉(heat sinking)的另一种方法包括将弹簧加热到足以软化或稍稍熔化一部分壳体内表面的温度，使弹簧部分地沉入所述壳体内。
虽然已经示出和描述了本发明的各种形式，但对于本领域普通技术人员来说很明显的其他实施例也在本发明的范围内。因此，本发明的范围旨在由所附的权利要求来确定。例如，虽然所述壳体的本体壁称为锥形的，但其他形状也是可以的，包括圆柱形。本体壁的各种外部特征也是可以想到的。
权利要求
1.一种拧接型导线连接器，用来连接多根电线的端部，该连接器包含具有本体壁和端壁的绝缘壳体，所述壁具有内表面，且形成一内腔，其中在一端有一用于接纳电线的开口；安装在所述壳体内腔内、且啮合所述本体壁内表面的弹簧，所述弹簧包括多个具有六边形截面的簧圈。
2.如权利要求1所述的拧接型导线连接器，其特征在于所述六边形的截面由在与壳体啮合的顶部处连接的第一和第二表面，在与电线啮合的顶部处连接的第三和第四表面，连接所述第一和第三表面的第五表面，和连接所述第二和第四表面的第六表面限定。
3.如权利要求2所述的拧接型导线连接器，其特征在于至少所述第五和第六表面之一是大致平坦的。
4.如权利要求2所述的拧接型导线连接器，其特征在于至少所述第五和第六表面之一是大致下凹的。
5.如权利要求1所述的拧接型导线连接器，其特征在于所述簧圈形成开螺旋。
6.一种拧接型导线连接器，用来连接多根电线的端部，该连接器包含具有本体壁和端壁的绝缘壳体，所述壁具有内表面，且形成一内腔，其中在一端有一用于接纳电线的开口；安装在所述壳体内腔内，且啮合所述本体壁内表面的弹簧，所述弹簧包括多个具有其中形成中心孔的截面的簧圈。
7.如权利要求6所述的拧接型导线连接器，其特征在于所述簧圈的截面形成矩形的外部部分。
8.如权利要求6所述的连接器，其特征在于多匝簧圈形成开螺旋。
9.在一种拧接类型导线连接器中，该导线连接器用于连接多个电线端部，其具有绝缘壳体和一弹簧，该绝缘壳体具有本体壁和端壁，所述壁具有内表面且形成一内腔，该内腔在一端具有用于接纳电线的开口，该弹簧安装在所述壳体内腔内且啮合所述本体壁的内表面，改进之处在于弹簧包括六边形截面的多个簧圈。
10.如权利要求9所述的弹簧，其特征在于所述六边形的截面由在与壳体啮合的顶部处连接的第一和第二表面，在与电线啮合的顶部处连接的第三和第四表面，连接所述第一和第三表面的第五表面，和连接所述第二和第四表面的第六表面限定。
11.如权利要求10所述的弹簧，其特征在于至少所述第五和第六表面之一是大致平坦的。
12.如权利要求10所述的弹簧，其特征在于至少所述第五和第六表面之一是大致下凹的。
13.如权利要求1所述的弹簧，其特征在于所述簧圈形成开螺旋。
14.在一种拧接类型导线连接器中，该导线连接器用于连接多个电线端部，其具有绝缘壳体和一弹簧，该绝缘壳体具有本体壁和端壁，所述壁具有内表面且形成一内腔，该内腔在一端具有用于接纳电线的开口，该弹簧安装在所述壳体内腔内且啮合所述本体壁的内表面，改进之处在于弹簧包括多个具有其中形成中心孔的截面的簧圈。
全文摘要
本发明公开了新颖的拧接型导线连接器。这些连接器包括具有减少了制造弹簧插入件所需材料量的截面形状的弹簧插入件，且不降低导线连接器的固定和夹持能力。所述截面形状取消了在弹簧插入件上待连接和固定在一起的电线的固定和夹持上不起作用的多余材料。
文档编号H01R4/22GK1577977SQ200410054919
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者苏希尔·N·凯瑟瓦尼, 本杰明·D·斯韦德贝里 申请人:理想工业公司