扭矩控制斷裂螺釘?shù)闹谱鞣椒?br>【專(zhuān)利說(shuō)明】扭矩控制斷裂螺釘
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于35U.S.C§ 119，要求2013年9月6日申請(qǐng)的號(hào)碼為61/874462的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)其優(yōu)先權(quán)，因而該文獻(xiàn)以參考方式引入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及扭矩控制斷裂螺釘，其在螺母和螺桿之間具有扭矩限制特征，且該螺釘必須由力克服從而將螺母從螺桿上松開(kāi)。螺桿主體也是中空的，這樣使得螺母需要更大的力來(lái)剪切掉螺桿主體的過(guò)多長(zhǎng)度。
【背景技術(shù)】
[0004]在連接器行業(yè)中，常見(jiàn)剪切螺栓和螺釘被用作將電線(xiàn)雙重固定在連接器中，并提供可以在連接器殼體上方某些位置處斷裂的螺釘。這些剪切螺栓和螺釘?shù)漠?dāng)前設(shè)計(jì)中存在兩個(gè)缺點(diǎn)。第一種缺點(diǎn)是，它們制造昂貴，或者需要特殊工具來(lái)使用。第二種缺點(diǎn)是，螺釘或螺栓長(zhǎng)度是固定的，這樣就防止這些類(lèi)型的螺釘或者螺栓被用于需要螺釘在連接器表面處或者低于連接器表面斷裂的中等電壓連接器中。這些類(lèi)型的螺釘或者螺栓所需的兩種最大的功能在于，它們應(yīng)該允許只有所需的力施加到在連接器內(nèi)的導(dǎo)體上，以及過(guò)長(zhǎng)的螺釘長(zhǎng)度會(huì)在連接器表面處或者低于連接器表面斷裂。不幸的是，當(dāng)前的設(shè)計(jì)在不適用在螺釘或者螺栓主體上有多個(gè)斷裂點(diǎn)的情況下，或者在不適用特殊工具來(lái)獲得這些功能的情況下，不能滿(mǎn)足這些需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了用于將電線(xiàn)或者電纜導(dǎo)體固定在連接器之中的扭矩控制斷裂螺釘。薄壁且中空的螺桿和螺母之間存在扭矩限制特征，且螺母被固定在螺桿的一末端，并用于將螺桿緊固到連接器之中。一旦超過(guò)了將螺母安裝到螺釘末端的扭矩限制特征其強(qiáng)度，螺母就會(huì)從螺釘末端上松開(kāi)，這樣螺母就可以從螺釘軸上向下移動(dòng)，直到其接觸到連接器表面。繼而將更高的力施加到螺母上，這使得允許薄壁且中空的螺桿的過(guò)多軸長(zhǎng)度被剪切掉，從而讓螺桿與連接器的表面平齊。還提供了可選的移除特征，這樣如有需要螺釘就可以從連接器退回而允許將電線(xiàn)或者電纜從連接器移除。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是前透視圖，顯示了本發(fā)明的扭矩控制斷裂螺釘。
[0007]圖2為前透視圖，顯示了使用本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)母鱾€(gè)階段。
[0008]圖3為螺桿主體的橫截面圖，其具有本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)陌疾俊?br>[0009]圖4為本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)沫h(huán)氧化合物扭矩限制特征的平面圖。
[0010]圖5為本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)募羟袖N(xiāo)扭矩限制特征的平面圖。
[0011]圖6為本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)募羟袖N(xiāo)扭矩限制特征的側(cè)透視截面圖。
[0012]圖7為本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)穆菁y插入件扭矩限制特征的側(cè)透視截面圖。
[0013]圖8為本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)穆菁y鎖定件扭矩限制特征的截面放大圖。
[0014]圖9為本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)臋M截面放大視圖，其包括了位于中空螺桿主體內(nèi)側(cè)上的螺旋槽。
[0015]圖10為本發(fā)明扭矩控制斷裂螺釘?shù)臋M截面放大視圖，其包括了位于中空螺桿主體內(nèi)側(cè)上的分散槽。
[0016]優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明
[0017]本發(fā)明的上述和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)將在以下詳細(xì)的優(yōu)選實(shí)施方式說(shuō)明和附隨的權(quán)利要求中說(shuō)明，且其結(jié)合了附圖進(jìn)行考慮，附圖中相同的附圖標(biāo)記在不同的附圖中指相似的元件。
[0018]圖1示出了本發(fā)明的扭矩控制斷裂螺釘101。該扭矩控制斷裂螺釘101包括帶螺紋、薄壁的、中空的螺桿主體110和螺母109的組合，該螺母連接到螺桿主體110的一末端。螺母109通過(guò)扭矩限制特征(將在稍后說(shuō)明)保持在螺桿主體110的適當(dāng)位置上，直到超過(guò)扭矩限制特征強(qiáng)度的某個(gè)力施加到螺母109上。
[0019]圖2示出了使用扭矩控制斷裂螺釘101在連接器107之中固定導(dǎo)體118(比如電線(xiàn)或者電纜)的一系列步驟。圖2示出了完整的扭矩控制斷裂螺釘101，其在圖中最左側(cè)上已經(jīng)被向下擰到連接器107之中某個(gè)位置。在這個(gè)位置，扭矩控制斷裂螺釘101與導(dǎo)體118接觸，這樣導(dǎo)體11就8抵住連接器117而固定。還是在圖2中，如圖中部所示，一個(gè)力已經(jīng)施加到螺母109上，其超出了將螺母109保持在螺桿主體110末端處的扭矩限制特征的強(qiáng)度，并使得扭矩控制斷裂螺釘101可以被向下擰到適當(dāng)位置，如圖左側(cè)所示，這樣使螺母109從螺桿主體110的末端松開(kāi)，使其向著螺桿主體110長(zhǎng)度向下移動(dòng)，直到接觸到連接器107的表面118。必須施加到螺母上以超出螺釘限制特征強(qiáng)度的目標(biāo)力應(yīng)該至少是接近250in_lbso
[0020]螺母109和螺桿主體110之間有四種扭矩限制特征的選擇。第一種優(yōu)選的選擇，在如圖4所示，為化學(xué)的螺紋鎖定化合物119，比如環(huán)氧樹(shù)脂，其將螺母109粘到薄壁、中空的螺桿主體110。施加到螺母109上的大于螺母109和螺桿主體110之間的化合物119的粘結(jié)強(qiáng)度的任意力都會(huì)使得螺母109從螺桿主體110上松開(kāi)，并使得螺母109沿著螺桿主體110的螺紋111移動(dòng)，直到螺母109接觸到連接器107的表面117，如圖2中部所示。第二種選擇，如圖5和6所示，為剪切銷(xiāo)121，其位于螺母109和螺桿主體110之間。剪切銷(xiāo)121可由塑料或者金屬材料制成。與上述化合物119相似，施加到螺母上的大于螺母109和螺桿主體110之間的剪切銷(xiāo)121的剪切強(qiáng)度的任意力，都會(huì)使得剪切銷(xiāo)121在將螺母109連接到螺桿主體110的位置剪斷，因而使得螺母109從其在螺桿主體110的末端處的位置上松開(kāi)，并使得螺母109沿著螺桿主體110的螺紋111移動(dòng)，直到螺母109接觸到連接器107的表面117，如圖2中部所示。扭矩限制特征的第三種選擇，如圖7所示，為螺紋插入件123，其位于緊挨在螺母109下方的螺紋111中的槽之中，并垂直于螺紋111。螺紋插入件123可由塑料材料制成，當(dāng)足夠的力施加到螺母109上并超過(guò)螺紋插入件123的強(qiáng)度的時(shí)候，螺母109就可以穿過(guò)。就像化合物119或者剪切銷(xiāo)121 —樣，一旦超過(guò)螺紋插入件123的強(qiáng)度，就會(huì)使得螺母109從其在螺桿主體110末端處的位置上松開(kāi)，并使得螺母109沿著螺桿主體110的螺紋111移動(dòng)，直到螺母109接觸到連接器107的表面117。最后，扭矩限制特征的第四種選擇為螺紋鎖定件124，如圖8所示。與螺紋插入件123相似，螺紋鎖定件124可由塑料制成。螺紋鎖定件124位于螺紋111的凹槽112中，這些螺紋緊鄰位于螺桿主體110末端之處的螺母109。與已經(jīng)討論過(guò)的扭矩限制特征其他的選擇相似，一旦超過(guò)螺紋鎖定件124的強(qiáng)度，就會(huì)使得螺母109從其在螺桿主體110末端處的位置上松開(kāi)，并使得螺母109沿著螺桿主體110的螺紋111移動(dòng)，直到螺母109接觸到連接器107的表面117。
[0021]如圖2所示，在圖的最右側(cè)，當(dāng)螺母109從螺桿主體110的末端處的位置上松開(kāi)之后，又有一個(gè)更大的力施加到螺母109上。在螺母109已經(jīng)沿著螺桿主體110長(zhǎng)度下移并完全接觸到連接器107的表面117之后，施加到螺母109的力比中空螺桿主體110的剪切強(qiáng)度要大，使得螺桿主體110的從連接器107的表面117突伸的多余長(zhǎng)度105斷開(kāi)，從而使螺釘110的余下部分與連接器107平齊。這使得將導(dǎo)體118固定在連接器107之中的螺釘110獲得整齊的安裝，因而使該扭矩控制斷裂螺釘101能被用于安裝中等電壓連接器，這需要螺釘在連接器表面處或者表面下方斷開(kāi)。螺桿主體I1還可進(jìn)一步包括螺旋槽，如圖9所示，或者分散槽，如圖10所示，它們位于中空螺桿主體內(nèi)側(cè)，與不具有螺旋槽或者分散槽的薄壁、中空螺桿主體相比，當(dāng)把多余的螺紋主體通過(guò)螺紋剪切掉的時(shí)候，可在余下的螺桿主體頂部形成更為整齊的斷裂。施加到螺母上的超出薄壁、中空螺桿主體的剪切強(qiáng)度的目標(biāo)力應(yīng)該接近最小350in-lbs。
[0022]圖3示出了帶螺紋、薄壁的、中空的螺桿主體110的可移除特征。圖3示出了螺桿主體110的內(nèi)底部表面125，其包含成形為與內(nèi)六角扳手或艾倫螺釘扳手相配的凹部127。在螺桿主體110內(nèi)部的底表面125上這個(gè)凹部127使得螺桿