CN1909291A - 电池导线夹头的转动接头 - Google Patents

Abstract

一种改进的电池导线夹头的转动接头，该转动接头设计用来对位于该夹头的导线部分与支柱部分之间的该夹头的支臂部分施加压力。在制造该接头时，还有利地使用自润滑和抗腐蚀的材料。

Description

电池导线夹头的转动接头

技术领域

本发明总的涉及电池导线夹头，更具体地说，涉及对现有电池导线夹头的一种改进，该夹头便于将腐蚀接头断开和将电池导线夹头从电池接线柱上卸下。

背景技术

本技术领域的技术人员应当理解，大部分汽车，机动车和装有内侧发动机的船都由电池供电起动，标准化的现代蓄电池是12伏的电池，这种电池具有用于电池的相反极性的金属接线柱，接头导线就固定在该接线柱上。标准的电池导线接头是叉臂型结构。典型的电池导线或者通过卷曲或者通过螺栓和螺母连接在接头的一端，接头的叉臂部分则通过将穿过叉臂两端的螺栓上的螺母拧紧而安装在电池的接线柱上并且夹紧在电池的接线柱上。叉臂通常由钢或铅制成。

许多12伏标准蓄电池的寿命可达好几年，特别是当节约地使用时，例如某些游览船的情况那样。在电池的寿命期间，可能发生腐蚀的聚集，并且可能使电池夹头通过腐蚀物连接在电池接线柱上。腐蚀还会在螺栓与螺纹连接在该螺栓上并使叉臂夹紧在电池接线柱的周围的螺母之间聚集。腐蚀会减弱电池电力从电池接线柱通过电池导线夹头向电池导线的正常传输，从而使得到的电力减少。为了改善电力传输的减少，需要把电池导线夹头卸下，将腐蚀物刷去并且对夹头进行修整，从而重新建立起夹头与接线柱之间的牢固的连接。这个过程通常需要松开把叉臂夹紧在接线柱周围的螺栓上的螺母，以及“断开”在夹头与接线柱之间的腐蚀密封，以便把夹头卸下。此外，如果电池已经耗尽，就必须把旧电池卸下，换上一个新的电池。在这种情况下，就必须再一次将电池导线夹头拧松并且断开该腐蚀密封，以便把夹头从接线柱上卸下。由于安装到使叉臂夹紧到电池接线柱的螺栓上的螺母的腐蚀，因此，无论是清理电池接线柱和电池导线夹头的过程，或是更换电池的过程都将是耗时的和困难的。

因此，需要一种能够克服现有技术装置中存在的各种问题的电池导线夹头。在这方面，此前做出的成果包括在国际申请WO97/03480和共有的美国专利申请U.S.10/237,341中，特别是后一设计中关于叉臂方面的结构，即夹紧螺栓处于接线支柱的与导线相反一端，已经在修配市场中证明是有效的。但是，使用具有在接线柱与导线之间的夹紧螺栓的叉臂的初始设备厂家及其他厂家，特别是那些使用钢叉臂的厂家，最好使用一种改进的结构。

发明内容

取代标准的穿过叉臂末端的螺栓和被拧紧以把夹头固定在电池接线柱的周围的螺母，本发明的电池导线夹头使用一个带有夹紧手柄的螺栓。在螺栓头与装附的手柄之间的连接包括一个凸起部分或凸轮结构，其根据手柄的一个很小的转动，就可以增加或减少螺栓的夹紧力。因此，可以用手指将连接叉臂的两个支臂的螺栓上的螺母拧紧，并且将手柄转动约半圈就可以显著地增加螺栓的夹紧力。当需要卸下该电池导线夹头时，可以将该手柄松开，就可以显著地减少螺栓的夹紧力。然后，就可以方便地将螺栓上的螺母松开，从而解除在电池导线夹头上的附加压力。手柄可以转动到一个上部锁定和松开位置，并且可以向下平放在电池面上。优选地至少该手柄，螺母以及与手柄上的凸起部分面接触的座使用抗腐蚀材料制成，甚至用非金属材料制成。以此方式，优选地本发明的全部操作不需要使用任何附加工具就可以完成。

附图简介

图1是本发明的电池导线夹头处于锁定位置的透视图。

图2是当手柄向上转动时图1中的处于锁定位置的电池导线夹头的透视图。

图3是图1中的电池导线夹头处于松开位置的透视图。

图4a是本发明的座的侧剖视图。

图4b是图4a中的座的正剖视图。

图4c是图4a中的座的俯视平面图。

图5a是本发明的手柄的局部剖视图。

图5b是图5a中的手柄的俯视平面图。

图5c是图5a中的手柄的侧视平面图。

图6a是可用于本发明的滚花螺母的剖视图。

图6b是图6a中的滚花螺母的俯视平面图。

图7a是本发明的连接销的侧视平面图。

图7b是图7a中的连接销的端视平面图。

图8a是可用于本发明的枢销的侧视图。

图8b是图8a中的枢销的俯视平面图。

图8c是图8a中的枢销的端视平面图。

图9a是现有技术的电池导线夹头的透视图，该夹头具有一个钢制的连接叉臂并且卷曲在电池导线上。

图9b是现有技术的用螺栓连接在电池导线上的铅制电池夹头。

具体实施方式

通过参照附图中的图1-9将会对本发明的优选实施例取得最好的理解，附图中的相同的标号表示相同的零件。

首先参看图9a，图中示出了现有技术的钢制电池导线夹头110，该夹头具有一个第一端，支柱部分112和支臂118，118′，该第一端具有与电池导线C相连接的卷曲部分111，该支柱部分包围着电池接线柱T，该支臂从叉臂的支柱部分各侧伸出，其上具有用来安装螺栓B的孔，该螺栓由螺母N拧紧，以便将支柱部分112牢固地夹紧在接线柱T上。应当指出，螺母N和螺栓B位于该夹头的与导线C相连接的卷曲部分111的相反端。

同样地，在图9b中示出的现有技术的电池导线夹头210是一种由铅而不是钢制成的较厚的电池导线夹头的典型构造。夹头210也有一个用来安装螺栓201的第一端211，该螺栓穿过第一端211和连接板203并且通过翅状螺母202固定在第一端211上，该连接板连接在电池导线上。因此，支柱部分212基本上上包围了电池的接线柱T，并且在支臂218，218′处终止，每个支臂上有一个用来安装螺栓B的孔，该螺栓由螺母N固定在该支臂上。螺母N被拧紧后将使支臂218，218′更加靠近，从而将支柱部分212牢固地固定在接线柱T上。大多数现有技术的电池导线夹头已经使用了上述这种结构，即它具有与电池导线相连接的夹头的第一端并且其相反端施加压力，从而将叉臂的支柱部分固定在接线柱T的周围。特别是在使用钢来制造电池导线夹头的情况变得更加普遍，从而对于较厚的支柱部分和支臂的需要大大地减少的情况下，设计以下这种结构的电池导线夹头就变得可能了，该夹头具有一个与电池导线相连接的第一端，一个延伸到远端支柱部分的支臂部分并且具有一个返回的第二支臂，该第二支臂在支柱部分与到导线的连接处之间定位，以便通过在夹头支柱部分和导线连接部分中间的支臂之间延伸的螺栓施加夹紧作用。

图1中示出了这种结构的电池导线夹头10，该夹头用一个可快速松开的转动接头来取代通常的螺母和螺栓。更具体地说，电池导线夹头10有一个具有导线连接部分的第一端11。在该情况下，导线连接部分14是一个螺纹支柱，其上具有一个孔的导线端板可以用螺母或翅状螺母安装和固定在该螺纹支柱上。第一端11先延伸到第一支臂部分18然后再延伸到支柱部分12，然后再返回到第二支臂部分18′处。支柱部分12围绕在电池的接线柱周围，并且由一个紧固件施加在支臂18，18′上的夹紧作用而在该接线柱上被固定就位，该紧固件连接支臂中的两个通孔22，22′。通常的接头是一种简单的螺母和螺栓结构，在一般情况下，这种结构需要一个板手来拆卸，而在受到腐蚀的情况下，拆卸就可能发生困难或者几乎不可能。在图1中，通常的螺母和螺栓紧固件已经用一个可快速松开的转动接头来取代，该转动接头具有一个带有凸起部分58的手柄50，该凸起部分在锁定位置中时支靠在座40上，通过连接销28将压力作用在端螺母36以及在座40与端螺母36之间的层叠支臂18，18′上。在该位置上，手柄50的内侧或凹侧包围着支柱部分12的大部分。

在图2中示出的仍是电池导线夹头处于锁定位置的情况，但是，手柄50已经从其先前与支柱部分12的平面相平行的位置(大致位于电池表面上)沿横向向上转动约90°。在该位置上，手柄50上的凸起部分仍将压力作用在座上，并且压缩支臂18，18′，从而将叉臂的支柱部分12固定在接线柱的周围。在图2中的电池导线夹头10的结构稍有改变，其中的导线接头是一个简单的孔14′，可以用螺栓将导线末端固定于其上。应当指出，导线末端可以用许多不同的方法固定在电池导线夹头上。

在图3中，手柄50已经沿轴向转动，使得凸起部分58不再支靠在座40上，从而使由连接销28施加在端螺母36上的压力减小，使支臂18，18′分开以及支柱部分从电池接线柱上松开。这样就可以使电池导线夹头从接线柱上松开。由图1-3中可见，支臂部分18，18′中的每个支臂分别具有互相对准的孔22，22′，从而便于连接销28放入其中。应当指出，由电池产生的电力从电池接线柱传输到电池导线夹头的支柱部分12，并且通过电池接头传输到导线连接端11和导线接头14，14′，由此电力可以持续作用在电池导线(未示出)上。这样，由电池产生的电力通过电池导线夹头10传输到电池导线上，而该导线又与一个电磁线圈，一个起动电动机或者其他电气装置相连接。

由于电池导线夹头在其拧紧位置可以与电池接线柱保持静态接触若干年，腐蚀常常会将夹头与相关的电池接线柱粘合在一起，并且固定支臂18，18′的普通螺母和螺栓也可能生锈或腐蚀，因而很难将电池导线夹头从电池接线柱上卸下。如图所示，通过把在孔22，22′之间延伸的标准的螺母和螺栓连接卸下，并且用连接销28和凸轮手柄50组成的组件来代替，本发明的电池导线夹头的转动接头就安装好了。连接销28有一个其上固定有端螺母36的远端的螺纹端部30。当安装连接销28时，可以将若干垫圈安装在该销的周围，以便正确地将手柄结构定位，在工作时取得足够的杠杆作用，不过垫圈最好与该组件的其他零件制成一个整体。

如图所示，紧固件36可以是滚花紧固件，或者优选地由可手操纵的其他接头组成。在图6a和图6b中示出的端螺母36有一个安装在连接销28的螺纹端部30上的螺纹孔37和便于抓紧的滚花表面38。螺母36的长度应设计成既能为牢固地安装到连接销28提供足够的螺纹，又能提供适当的空隙，以便在操纵凸轮手柄50时，有合适的杠杆作用可以行使。优选地在连接销28的每个端部都加工有螺纹，并且具有一个不会与叉臂的支臂18，18′相粘合的光滑的中部。此外，销28的直径优选地比通常的直径小，以便进一步防止粘合。例如，按照本发明，最好用一个12/24的连接销来取代标准的6毫米X1毫米的螺栓。12号机用螺钉与6毫米直径的螺栓相比，可在孔内提供约0.06英寸的附加间隙。0.05英寸或以上的总间隙为最佳。连接销28和凸轮手柄50组件的其他零件包括座40和销45。销45安装在手柄50的基部并且具有一个螺纹孔46，连接销28的近端32固定在该螺纹孔内。座40有一个孔43，该孔从弯曲上表面42延伸到大体平坦的下表面41。在把连接销28的近端32固定在安装在凸轮手柄50的基部内的销45上以后，就可以将座40的孔43安装在连接销28上，并且使该座的曲面42朝向手柄50。将该座的平面41放置在与电池导线夹头的支臂18互相贴靠着的位置上，然后将连接销穿过电池导线夹头的支臂18，18′上的孔22，22′，再将端螺母36固定在连接销的螺纹端部30上。

手柄50有一个其中具有孔52的基部55和一个相反的远端51，该孔用来安装枢销45。在基部55与远端51的中间是弧形手柄部分，该弧形手柄具有凹侧57和相反的凸侧56。凸侧56可以具有一个便于抓紧手柄50的沟槽59。手柄50的基部55具有一个从孔52伸出的壁，该壁具有在内侧上的凸起部分58和薄壁53。此外，基部55具有由凹槽54分开的翼形部分60，61，当手柄50沿轴向相对于座40围绕枢销45转动时，该凹槽可使连接销28保持在固定的方向上。

因此，可以看出，为了装配该可转动的连接销和凸轮手柄组件，应将枢销45装入穿过手柄50的基部55的孔52。将连接销28的第一螺纹端部32穿过凹槽54并且拧入枢销45的孔46中。然后，将座40的孔43装在连接销28上，并且将连接销28穿过电池导线夹头的支臂18，18′上的孔22，22′，以及将端螺母36固定在连接销28的第二螺纹端部30上。

当用手拧紧端螺母36时，优选地凸轮手柄50处于其松开位置，并使较薄的壁53位于枢销45与座40的中间。为了将电池导线夹头10的支柱部分12牢固地锁定在接线柱的周围，将凸轮手柄50沿轴向在枢销45上转动，使得凸起部分58位于座40与枢销45之间，由此在支臂18，18′上作用了附加压力，从而将支柱部分12围绕在接线柱周围固定。这种将凸起部分58放置在枢销45与座40中间的轴向转动优选地发生在与接线柱从其延伸出的电池表面相垂直的方向上。这样，手柄50就处于其锁定位置，并可以转动约90°，使得手柄50的凹侧57至少部分地包围住电池导线夹头10的支柱部分12，从而提供了一个紧凑的连接销组件。

由于该改进的接头的主要目的是解决由于腐蚀而将零件粘合在一起而产生的困难以及其他的紧固问题，因而这些零件的结构都应该是抗腐蚀的，并且不需要任何工具就可以将电池导线紧固在电池接线柱上并从其上松开。更准确地说，至少紧固件36和座40优选是由玻璃填充尼龙经注射成型制成的。这种材料像尼龙一样抗腐蚀的，但是它即使在承受高温时也具有优良的拉伸强度和刚度，并且它还具有与金属相类似的较低的热膨胀。手柄50也可以由玻璃填充尼龙制成。使用玻璃填充尼龙来成型这些零件不但防止了在座40，紧固件36和支臂18，18′以及连接销28的螺纹端部32之间的腐蚀，而且还提供了自润滑性能，从而有助于防止零件的粘合。此外，连接销28优选至少在其穿过支臂18，18′上的孔22，22′的中央部分20具有比孔22，22′明显小得多的直径。此接头是设计用来取代设置在电池导线与电池接线柱中间的连接螺栓的。

虽然本发明已经通过其优选实施例进行了描述，但是还可以向本技术领域的技术人员提出对本文所涉及的产品和方法的许多改变方案。应当指出，上述实施例中所描述和图示的结构细节和配置中只是为了解释本发明的特征，而不能把它认作是对本发明的任何限制，只要不脱离本发明的精神，所有这些改变方案都应包括在由附属权利要求书所规定的范围内。

Claims (20)

1.一种用于电池导线夹头的改进的接头，该夹头具有一个与电池导线相连接的第一端以及一个其中有一个第一孔的第一支臂，该第一支臂延伸到一个弧形的支柱部分，并由此延伸到一个其中有第二孔的第二支臂，该第二支臂以与该第一支臂大体上相平行的方向延伸，该接头包括：

(a)一个手柄，该手柄具有一个带有两个平行的翼形部分的第一端以及一个相反的第二端，该翼形部分由一个凹槽所分开并且其中有孔；

(b)一个枢销，该枢销安装在该平行的翼形部分的孔中，并且横跨所述翼形部分之间的凹槽；

(c)一个连接销，该销具有一个近端，该近端连接在翼形部分之间的凹槽中的枢销的一个孔中，所述连接销穿过所述凹槽沿着离开手柄的方向延伸到螺纹远端；

(d)一个座，该座具有一个其中安装连接销的孔以及一个邻***行的翼形部分的凸轮表面；

(e)一个紧固件，该紧固件具有一个安装在连接销的螺纹远端上的螺纹孔；

其中，该连接销穿过在电池导线夹头的第一端与弧形支柱部分之间的第一孔和第二孔。

2.根据权利要求1所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该手柄具有一个凹侧和一个凸侧，当位于支柱部分的平面中时，凹侧包围着该夹头的大部分的弧形支柱部分。

3.根据权利要求1所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，手柄、紧固件和座之中的至少一件是由抗腐蚀材料制成的。

4.根据权利要求3所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该抗腐蚀材料是玻璃填充尼龙。

5.根据权利要求1所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该连接销具有一个位于近端与远端之间的中间部分，并且所述中间部分是光滑的。

6.根据权利要求1所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该手柄可以沿轴向转动，以便将位于枢销与座之间的凸起部分定位。

7.根据权利要求1所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该连接销的直径至少比在第一和第二支臂中的第一和第二孔的直径小0.05英寸。

8.根据权利要求2所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该手柄可沿横向转动到一个与支柱部分的平面相垂直的位置。

9.一种改进的电池导线夹头，包括：

(a)一个第一端，该第一端具有一个带有用来固定电池导线的导线接头的导线部分；

(b)一个第一支臂部分，该支臂部分从第一端伸出并且其中具有一个第一孔；

(c)一个支柱部分，该支柱部分与所述第一支臂部分相连接并且限定了一个用来安装电池接线柱的空腔；

(d)一个第二支臂部分，该第二支臂部分从支柱部分伸出，其中具有一个这样设置的第二孔，使得第一孔与第二孔沿轴向对齐；

(e)一个具有一个近端和一个远端的连接销，该连接销穿过支臂部分内的沿轴向对齐的孔；

(f)一个手柄，该手柄具有一个第一端和一个相反的第二端，该第一端具有一对其中带有用来安装枢销的孔的平行的翼形部分，所述翼形部分由一个凹槽所分开；

(g)该枢销有一个孔并且与连接销的近端相连接；

(h)一个座，该座具有一个凸轮表面和一个孔，该孔用来安装连接销并且该座被设置在该对支臂部分与该枢销之间；以及

(i)一个紧固件，该紧固件与连接销的远端相连接。

10.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该手柄具有一个凹侧和一个凸侧，该凹侧包围了大部分的支柱部分。

11.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，手柄、紧固件和座之中的至少一件是由抗腐蚀材料制成的。

12.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该手柄具有一个凹侧和一个凸侧，当位于支柱部分的平面中时，凹侧包围着该夹头的大部分的弧形支柱部分。

13.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，手柄、紧固件和座之中的至少一件是由抗腐蚀材料制成的。

14.根据权利要求13所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该抗腐蚀材料是玻璃填充尼龙。

15.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该连接销具有一个位于近端与远端之间的中间部分，并且所述中间部分是光滑的。

16.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该手柄可以沿轴向转动，以便将位于枢销与座之间的凸起部分定位。

17.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该连接销的直径至少比在第一和第二支臂中的第一和第二孔的直径小0.05英寸。

18.根据权利要求9所述的用于电池导线夹头的改进的接头，其中，该手柄可沿横向转动到一个与支柱部分的平面相垂直的位置。

19.一种使用一个可转动的连接销与凸轮手柄组件来连接电池导线夹头的方法，该电池导线夹头具有：一个第一端，该第一端具有一个带有用来固定电池导线的导线接头的导线部分；一个第一支臂部分，该支臂部分从第一端伸出并且其中具有一个第一孔；一个支柱部分，该支柱部分与所述第一支臂部分相连接并且限定了一个用来安装电池接线柱的空腔；一个第二支臂部分，该第二支臂部分从支柱部分伸出，其中具有一个这样设置的第二孔，使得第一孔与第二孔沿轴向对齐；该方法包括以下步骤：

(a)将枢轴销穿过手柄基部端内的一个孔放置；

(b)将连接销的第一近端这样连接在枢销上，使得所述连接销从手柄的基部伸出；

(c)将座在其凹形表面面向手柄基部端的状态下放置在连接销上，并将连接销穿过第一和第二支臂的第一和第二孔；

(d)将端螺母拧紧在连接销的远端上；以及

(e)沿轴向这样转动手柄，使得基部的凸起部分位于枢销与座的凹形表面之间，从而压缩第一和第二支臂。

20.根据权利要求19所述的方法还包括下列步骤：沿横向这样转动手柄，使得手柄的凹形表面基本上包围了支柱部分。

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