KR20150024347A - 전단가능한 나사, 관련 시스템 및 이러한 전단가능한 나사를 갖는 나사 연결되는 전기 도체들을 위한 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단자 몸체(10) 안으로 전단가능한 나사(20)를 나사체결하기 위한 나사산 섹션(22)을 구비하는, 특히 나사 연결되는 전기 도선들(2,4)을 위한 디바이스(1)를 위한 전단가능한 나사(20)에 관한 것으로서, 상기 나사산 섹션(22)은 적어도 섹션들에서 비대칭 나사부 프로파일을 구비한 나사부를 포함하고, 특히 상기 나사산 섹션(22)은 적어도 섹션들에서 톱니 나사부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 이러한 전단가능한 나사(20)와 추력 요소(30)를 구비하는 시스템(40)과, 나사 연결되는 도체들(2,4)을 위한 그러한 전단가능한 나사(20)를 갖는 디바이스(1)에 관한 것이다.
Description
본 발명은 전단가능한 나사, 이러한 전단가능한 나사와 추력 요소를 구비한 관련 시스템 뿐 아니라, 이러한 전단가능한 나사를 갖는 나사 연결되는 전기 커넥터들을 위한 디바이스에 관한 것이다.
에너지 공급 기술을 위한 전기 케이블 도체들의 나사 연결 기술에 있어서, 도체들을 체결하고 연결한 후에, 절연층이 단자 몸체 위에 도포되고, 예를 들어 절연 슬리브들 및 단자 몸체 위의 임의의 돌출부는 상기 절연층들의 성능 특징에 악영향을 미치기 때문에, 예를 들어, 연결 요소들의 고정 수단, 특히 나사 단자는 단자 몸체의 표면 인근에서 종료되어야 하고, 특히 연결 요소들은 단자 몸체의 표면을 지나서 돌출하지 않는다.
전단가능한 나사들은 DE 10 2004 039 811 A1호와 관련 EP 1 626 187 B1호에 공지되어 있고, 이들은 단순한 취급을 포함하면서 영구적인 접촉 안정성과 연결 요소들의 전류 운반 용량의 진술된 요건들을 충족시킨다.
다중 전단가능한 나사들이 안으로 나사결합될 수 있는 체결 몸체는 EP 2 375 502 A1호에 공지되어 있다.
헤드 부분과 샤프트 부분을 갖는 고정 장치는 DE 20 2006 008 314 U1호에 공지되어 있고, 디스크는 헤드 부분과 샤프트 부분 상에 회전가능하게 유지되고, 헤드 부분과 디스크는 각각 기능성 코팅으로 피복되어서, 디스크는 구성요소에 대한 상대 이동을 실행하지 않는다. 즉, 조임 동작 중에, 헤드 부분은 항상 디스크 상에서 회전하고, 디스크는 구성요소 상에서 회전하지 않는다.
단자를 유지하는 하우징을 구비한, 전기 도체들의 단자 연결을 위한 디바이스는 DE 25 14 206 A1호에 공지되어 있고, 체결 요소에 연결된 나사는 단자에 전기 접속된 카운터 지지부에 대해서 고정될 수 있고, 단자는 하우징에 영구적으로 고정된 U형 연결 요소의 부분이고, 이는 카운터 지지부를 형성하는 그 베이스에 직각인 톱니 나사부 세그먼트들이 제공된 아암들 사이에 톱니 나사부를 구비한 나사를 안내한다.
플라스틱에서 사용하기 위해 대칭 나사부 프로파일을 구비한 자체 나사체결되는 나사는 DE 32 07 975 A1호에 공지되어 있고, 여기서 측면 각도(flank angel)는 측면 팁으로부터 나사부 베이스로 연속적으로 증가한다.
본 발명의 목적은 전단가능한 나사, 이러한 전단가능한 나사와 추력 요소를 구비한 시스템과, 이러한 전단가능한 나사를 사용하여 나사 연결되는 전기 커넥터들을 위한 디바이스를 제공하는 것이며, 이들에 의해서 전단가능한 나사의 보조에 의해서 설정되는 접촉 안정성과 연결부의 전류 운반 용량은 추가로 개선된다. 일 실시예에서, 이러한 수단에 의해서 전단가능한 나사의 작동, 특히 전기 도체들의 체결 및 전단가능한 나사의 정확한 전단 뿐 아니라 나사 연결부의 구축을 더욱 단순화하는 것이 의도된다.
이 목적은 청구항 1에 규정된 전단가능한 나사에 의해서 달성된다. 전단가능한 나사, 추력 요소 및 나사 연결되는 전기 도체들을 위한 관련 디바이스는 종속 청구항에 규정된다. 본 발명의 특정 실시예는 종속 청구항에 규정된다.
일 실시예에서, 상기 전단가능한 나사의 나사산 섹션은 적어도 섹션들에서 비대칭 나사부 프로파일, 특히 톱니 나사부를 구비한 적어도 하나의 섹션을 구비한다. 따라서, 동일 토크에서 그 미터 ISO 나사부들을 갖는 공지된 전단가능한 나사와 비교할 때 전단가능한 나사의 큰 체결력이 달성될 수 있다. 미터 나사부와 비교할 때 작은 각도를 갖는 압축면들로 인하여, 나사부들에서의 마찰은 압력이 부하된 나사부 측면과 실제로 직각으로 적용되기 때문에, 역시 작아진다. 미터 나사부들에서, 측면은 30˚만큼 각도져서, 결과적으로 측방향 힘이 형성되게 하고, 이 측방향 힘은 마찰력을 증가시키고 결과적으로 힘을 손실되게 한다.
일 실시예에서, 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부 사이에서 길이방향으로 위치한 나사부 영역은 축방향 크기의 적어도 일부에 걸쳐 그리고 양호하게는 전체 축방향 길이에 걸쳐 암나사부로서 톱니 나사부를 포함한다. 전단가능한 나사는 적어도 일 단부를 향하여 개방된 보어를 포함하고, 상기 보어는 보어에 삽입가능한 추력 요소를 위한 축방향 지지부를 포함하고, 상기 추력 요소에 의해서 압축력이 지지부 상의 전단가능한 나사를 삽입할 때 전단가능한 나사에 도입될 수 있고, 동시에 인장력이 제 1 단부에 더욱 인접한 전단가능한 나사의 섹션에 도입될 수 있다. 이 방식에서, 인장력이 작용할 수 있어서 전단가능한 나사의 전단을 유발할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비대칭 나사부 프로파일의 한 측면, 나사체결될 때 압력이 작용하는 측면은 상기 전단가능한 나사의 길이방향 축과 60°초과 및 87°미만, 특히 70°초과 및 87° 미만, 양호하게는 80°초과 및 87°미만의 각도로 둘러싼다. 하나의 양호한 실시예에서, 둘러싸인 각도는 85°, +/- 1°이다.
일 실시예에서, 상기 비대칭 나사부 프로파일의 측면 각도는 30°초과 및 60°미만, 특히 40°초과 및 55° 미만, 양호하게는 45°초과 및 55°미만이다. 하나의 특정 실시예에서, 측면 각도는 50°, +/- 1°이다.
실행된 시험들은 특히 유리한 성능 특징들이 상술한 측면 기하학적 형태에 의해서 달성된다는 것을 나타낸다. 특히, 전단가능한 나사의 자체 중심맞춤은 나사체결될 때, 비록 개별 와이어들로 구성되는 도체들을 연결할 때에도 달성된다. 또한 결과적으로 결과적 전단 토크의 높은 재생산성이 달성될 수 있다. 전체적으로, 이는 관련 나사 커넥터의 전단가능한 나사의 영구적인 우수한 체결 특징들을 유도한다.
일 실시예에서, 상기 비대칭 나사부 프로파일의 방사상 외부는 규정된 치원부(rounding)를 구비한다. 특히, 상기 비대칭 나사부 프로파일은 사이에 위치하는 평면형 섹션을 갖는 2개의 측면들 사이의 방사상 외향의 2개의 치원부들을 구비한다. 이는 역시 본 발명에 따른 전단가능한 나사의 성능 특징을 개선시키고, 특히 결과적 전단 토크의 재생산성은 추가로 강화된다. 일 실시예에서, 전단가능한 나사의 길이방향 축과 평행한 평면형 섹션의 축방향 크기는 단지 1mm의 일부에 불과하고, 특히 0.2mm 미만, 양호하게는 0.1mm 미만이다.
본 발명의 기초 목적은 제 1 단부와 제 2 단부를 사이에서 길이방향으로 위치하는 나사부 영역을 구비하는 전단가능한 나사를 포함하는 시스템에 의해서 달성되고, 여기서 상기 나사산 영역은 상기 전단가능한 나사를 대상물 안으로 나사체결하기 위한, 특히 상기 전단가능한 나사를 나사 연결되는 전기 도체들을 위한 디바이스의 단자 몸체 안으로 나사체결하기 위한 암나사부를 그 축방향 크기의 적어도 일부에 걸쳐 포함하고, 상기 전단가능한 나사는 적어도 지지부를 갖는 상기 제 1 단부를 향하여 개방되는 보어를 포함하고, 상기 시스템은 또한 상기 보어 안으로 삽입가능한 추력 요소를 포함하고, 상기 지지부와 상기 제 1 단부 사이의 영역에 위치한 상기 전단가능한 나사의 고정 수단의 나사부에서 또는 나사체결함으로써 상기 지지부에 있는 상기 전단가능한 나사 안으로 상기 추력 요소에 의해서 압축력이 도입될 수 있고, 동시에 상기 나사부의 영역에서 상기 추력 요소에 의해서 상기 전단가능한 나사 안으로 인장력이 도입될 수 있고, 결과적으로 인장력이 상기 전단가능한 나사에 작용하여서 전단이 발생할 수 있게 한다. 이 경우에, 전단가능한 나사는 상술한 바와 같이 설계되고, 상기 추력 요소는 상기 추력 요소와 상기 전단가능한 나사 사이의 마찰 특징들을 개선하는 코팅부를 구비한다. 일 실시예에서, 상기 코팅부는 양호하게는 아연 판(zinc lamellas) 및/또는 알루미늄 판을 포함하는 구조물을 구비한다.
상기 추력 요소는 다른 윤활유를 사용하는 것에 추가하여 또는 원칙적으로 대안으로서 코팅될 수 있다. 코팅부를 사용함으로써, 비록 연속 제조 중에 복잡한 선택 조치들 없이도, 단지 전단 토크들의 매우 극소 변화만이 발생할 수 있으며, 이는 한편으로는 조립체를 단순화하고 다른 한편으로는 연결 특징들을 개선시킨다.
더우기, 시험들은 본 발명에 따른 코팅부의 결과로서, 예비조립된 추력 요소를 갖는 전단가능한 나사들의 저장의 유형 및 지속기간은 또한 마찰 계수에 영향을 미치지 않고, 따라서 전단 토크에 영향을 미치지 않는다. 이러한 경우에, 아연 판 및/또는 알루미늄 판, 양호하게는 무기 매트릭스를 포함하는 것으로 제조된 코팅부들은 특히 강철로 제조된 추력 요소에 도포될 때, 특히 유리한 것으로 입증되었다.
본 발명의 기초 목적은 또한 단자 몸체 안으로 나사체결될 수 있는, 상술한 적어도 하나의 전단가능한 나사와 단자 몸체를 구비하는, 나사 연결되는 전기 도체들, 특히 나사 연결 단자를 디바이스에 의해서 달성될 수 있다. 상기 디바이스는 저전압, 중전압 및 고전압 그리드에서 특히 도체들 및 케이블 도체들을 연결하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 경우에 체결 영역들은 10 내지 100 mm2 사이, 특히 500mm2 초과일 수 있다. 단자 몸체는 알루미늄으로 제조될 수 있거나 및/또는 전단가능한 나사들은 황동으로 제조될 수 있다. 단자 몸체는 연결될 각각의 도체에 대해서 하나 또는 다수의 전단가능한 나사들을 위한 길이방향 축에 대해서 방사상으로 연장되는 나사산 보어들을 갖는 특히 실질적인 중공 실린더로서 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 단자 몸체는 알루미늄 재료로 제조되고, 상기 알루미늄 재료는 0.1% 초과, 특히 0.2% 초과, 및 양호하게는 0.4% 초과의 구리 함량을 가진다. 일 실시예에서, 0.5 내지 1.1%의 구리 함량을 갖는 알루미늄 재료는 예를 들어, EN AW-6056 명세서에 따라 사용된다.
이러한 구리 함유 알루미늄 합금을 선택하는 것은 결과적으로 강도를 증가시키고, 특히 전단가능한 나사가 안으로 나사체결되는 단자 몸체 내의 암나사부의 강도를 증가시킨다. 또한, 시험들은 완화 거동(relaxation behavior)이 또한 결과적으로 추가로 개선되고, 이는 특히 고온의 영향 하에서도 그리고 작동 유도된 온도 변화들에서도 영구적 안전 체결을 추가로 개선시킨다.
일 실시예에서, 단자 몸체 사이에, 특히 상기 단자 몸체의 암나사부와 상기 전단가능한 나사 사이에는 윤활유가 도입되고, 특히, 상기 윤활유는 광물 오일과 조합된 고형 윤활유를 포함한다. 이는 전단가능한 나사의 결합된 나사부들과 단자 몸체 사이의 마찰 계수를 감소시키고, 이는 체결력을 추가로 증가시킨다.
일 실시예에서, 상기 단자 몸체는 체결될 전기 도체를 도입하기 위한 적어도 하나의 개방부를 포함한다. 상기 개방부에는 중심맞춤용 슬리브가 양호하게는 도체를 도입하기 전에 체결식으로 고정될 수 있고, 체결될 도체의 외경에 적합한 상기 슬리브의 내경은 특히 어느정도 크다. 다른 내경들을 갖는 여러개의 중심맞춤용 슬리브들 중 하나를 사용함으로써, 하나 그리고 동일한 금속 단자 몸체가 단순한 방식으로 다른 외경들을 갖는 도체들에 적합하게 되고 이들에 대해서 사용될 수 있다. 중심맞춤용 슬리브들은 디바이스의 조립 장치에 의해서 제위치에 삽입될 수 있다. 이 목적을 위하여, 다른 내경들을 갖는 다수의 중심맞춤용 슬리브들이 각각의 디바이스를 둘러싸는 것이 유리하다.
일 실시예에서, 다중의 중심맞춤용 슬리브들, 양호하게는 다른 내경들을 구비하는 쌍으로된 중심맞춤용 슬리브들은 유지 스트립 상에 함께 배열되고 양호하게는 상기 유지 스트립과 일체로 형성된다. 한편, 이는 개별 중심맞춤용 슬리브들이 패키징 백을 찢어서 개방할 때 잃어지는 것을 방지하거나 또는 예를 들어 구성 위치에서 사용 중에 이들이 부주의하게 떨어질 때 망가지는 것을 방지한다. 대신에, 조립 장치는 모든 중심맞춤용 슬리브들에 의해서 전체 유지 스트립을 픽업할 수 있다.
또한, 중심맞춤용 슬리브들을 각각의 도체 단면에 할당하는 것은 예를 들어, 단면 영역을 직접 표시함으로써 유지 스트립에 및/또는 중심맞춤용 슬리브들에 자체적으로 라벨이 부착될 수 있다. 이 방식에서, 조립 장치들은 항상 체결될 도체에 대해서 적합한 최소의 중심맞춤용 슬리브들을 사용할 수 있다.
중심맞춤용 슬리브들은 예를 들어 타격 공구를 사용하여 개방부에서 또는 단자 몸체 내에서 체결식으로 고정될 수 있다. 이러한 경우에 유지 스트립은 손잡이로서 작용할 수 있거나 또는 선택된 중심맞춤용 슬리브를 타격하여 단자 몸체의 개방부 안으로 넣을 때 조립체 보조부로서 작용할 수 있다.
일 실시예에서, 단자 몸체의 관련 개방부는 일단 전단가능한 나사가 단자 몸체 안으로 나사체결되면 커버 요소에 의해서 폐쇄될 수 있고, 상기 커버 요소는 단자 몸체의 개방부에 또는 전단가능한 나사의 개방부에 체결식으로 고정될 수 있다. 이는, 역시 본 발명에 따른 디바이스들의 조립을 추가로 단순화시킨다.
상기 커넥터가 연결될 도체들 상에 설치된 후에, 다소의 오목부가 전단가능한 나사가 전단된 후에 디바이스의 표면에 남아 있고, 이 오목부는 디바이스가 임의의 케이블 설치부에 사용될 때 덮혀져야 한다. 과거에는, 이 목적을 위한 커버 캡들은 전단가능한 나사의 개방부에 삽입될 수 있는, 디바이스에 헐겁게 부착되었다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 커버 요소들은 예를 들어 전단가능한 나사에 나사체결하기 위해 제공된 단자 몸체에 있는 개방부에 체결되게 지지됨으로써 단자 몸체에 부착된다.
일 실시예에서, 다중 커버 요소들은 유지 스트립 상에 함께 배열되고 양호하게는 또한 상기 유지 스트립과 일체로 형성된다. 이는 결과적으로 헐겁게 부착된 커버 요소들과 반대로 손실에 대해서 안정성이 보강된다. 또한, 상기 유지 스트립은 커버 요소들을 디바이스에, 특히 단자 몸체에 체결할 때 손잡이 또는 조립체 보조부로서 사용될 수 있다.
본 발명의 추가 장점, 형태 및 상세사항들은 종속 청구항 및 하기 설명에서 기술되고, 다중의 예시적인 실시예들은 도면을 참조하여 상세하게 기술된다. 이 과정에서, 청구범위 및 상세한 설명에 언급된 각각의 형태들은 본 발명의 단독에 또는 임의의 조합에 핵심일 수 있다.
도 1은 나사 연결되는 2개의 전기 도체들을 위한 디바이스의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 디바이스를 따른 길이방향 단면의 사시도를 도시한다.
도 3은 디바이스에 따른 길이방향 단면의 측면도를 도시한다.
도 4는 디바이스의 정면도를 도시한다.
도 5는 도 8의 전단가능한 나사의 나사산 섹션의 확대 섹션 V를 도시한다.
도 6은 도 3의 단자 몸체의 나사산 섹션의 확대 섹션 Ⅵ를 도시한다.
도 7은 단자 몸체 안으로 나사체결된 전단가능한 나사를 갖는 도 3의 확대 섹션 Ⅶ를 도시한다.
도 8은 전단가능한 나사의 확대 단면도를 도시한다.
도 9는 전단가능한 나사의 측면도를 도시한다.
도 10은 유지 스트립에 함께 배열된 전체 4개의 커버 요소들의 상면도를 도시한다.
도 11은 유지 스트립에 함께 배열된 전체 4개의 중심맞춤용 슬리브들의 상면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 디바이스를 따른 길이방향 단면의 사시도를 도시한다.
도 3은 디바이스에 따른 길이방향 단면의 측면도를 도시한다.
도 4는 디바이스의 정면도를 도시한다.
도 5는 도 8의 전단가능한 나사의 나사산 섹션의 확대 섹션 V를 도시한다.
도 6은 도 3의 단자 몸체의 나사산 섹션의 확대 섹션 Ⅵ를 도시한다.
도 7은 단자 몸체 안으로 나사체결된 전단가능한 나사를 갖는 도 3의 확대 섹션 Ⅶ를 도시한다.
도 8은 전단가능한 나사의 확대 단면도를 도시한다.
도 9는 전단가능한 나사의 측면도를 도시한다.
도 10은 유지 스트립에 함께 배열된 전체 4개의 커버 요소들의 상면도를 도시한다.
도 11은 유지 스트립에 함께 배열된 전체 4개의 중심맞춤용 슬리브들의 상면도를 도시한다.
도 1은 나사 연결되는 2개의 전기 도체들(2,4)을 위한 그리고 단자 몸체(10) 안으로 가변 깊이로 나사체결되는 전체 4개의 전단가능한 나사들(20)을 위한 디바이스(1)의 사시도를 도시한다. 도 2는 도 1의 디바이스(1)를 따른 길이방향 단면의 사시도를 도시한다. 도 3은 디바이스(1)에 따른 단면의 측면도를 도시한다. 도 4는 디바이스(1)의 정면도를 도시한다.
상기 단자 몸체(10)는 슬리브 형상이고 서로 연결될 도체들(2,4)을 도입하기 위한 각 단부에서 축방향 개방부(14,16)와 중심 분할벽(12)을 포함한다. 상기 단자 몸체(10)는 전단가능한 나사(20)에 나사체결하기 위한 나사산 보어들을 구비하고, 상기 나사산 보어들은 길이방향 축에 대해서 방사상으로 연장되고 실린더 벽을 관통한다. 이 예시적인 실시예에서, 2개의 전단가능한 나사들은 체결될 도체들(2,4)의 각각에 대해서 제공된다. 도 1 내지 도 3의 좌측 절반에서, 2개의 전단가능한 나사(20)는 예를 들어, 디바이스(1)의 전달 상태에서 개시 위치에 있다. 도 1 내지 도 3의 우측 절반에서, 전단가능한 나사(20)는 대체로 단자 몸체(10) 안으로 나사체결되는 위치에 있고, 여기서 전단가능한 나사(20)(단지 도 1에서)가 도시된 도체(4)를 체결하고 이를 단자 몸체(10)에 전기적으로 접속한다.
도 8은 전단가능한 나사(20)의 확대 단면을 도시한다. 도 9는 전단가능한 나사(20)의 측면도를 도시한다. 전단가능한 나사(20)는 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부 사이에서 길이방향으로 위치하는 암나사부를 구비한 나사산 섹션(22)을 포함한다. 암나사부는 비대칭 나사부 프로파일, 특히 톱니 나사부를 가진다. 도 5는 도 8의 전단가능한 나사(20)의 나사산 섹션(22)의 확대 섹션 V를 도시한다. 단자 몸체(10)의 수나사부(18)도 역시 톱니 나사부를 포함한다. 도 6은 도 3의 단자 몸체(10)의 나사부(18)의 확대 섹션 Ⅵ를 도시한다. 도 7은 단자 몸체(10) 안으로 나사체결된 수나사부(18)를 갖는 전단가능한 나사(20)의 확대 섹션 Ⅶ을 도시한다.
전단가능한 나사(20)는 제 1 단부를 향하여 개방되는 보어(24)를 구비하고, 상기 제 1 단부는 단차부(26)를 형성하면서 제 2 단부의 방향으로 테이퍼진다. 단차부(26)는 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 보어(24) 안으로 삽입될 수 있는 추력 요소(30)를 위한 축방향 지지부를 형성한다. 전단가능한 나사(20)와 추력 요소(30)는 본 발명에 따른 시스템(40)을 형성한다. 전단가능한 나사(20)는 제 1 단부에서 또는 인근에 수나사부(28)를 포함하고, 관련 암나사부(32)를 구비하는 추력 요소(30)는 상기 수나사부에 의해서 추력 요소(30)의 축방향 단부가 단차부(26)에 접할 때까지 전단가능한 나사(20) 안으로 나사체결될 수 있다. 추력 요소(30)는 특히 육각형 소켓(34)을 선회시키기 위한 공구 그립면을 포함한다. 수나사부(28)와 전단가능한 나사(20)의 외측 상의 나사산 섹션(22)은 대략 한번 나사 회전함으로써 서로 중첩된다.
추력 요소(30)의 추가 작동 시에, 테이퍼진 소정 파괴점을 통해서 개시 위치에 있는 전단가능한 나사(20)에 일체로 연결된 체결 섹션(38)이 체결될 도체(2,4)에 접할 때까지, 전단가능한 나사(20)는 단자 몸체(10) 안으로 나사체결된다. 추력 요소(30)의 추가 작동 시에, 체결 섹션(38)은 전단가능한 나사(20)로부터 분리되고 전단가능한 나사(20)가 추가로 나사체결될 때 전단가능한 나사에 대해서 상대 이동하도록 설치된다. 도체(2,4)가 완전히 체결될 때, 추력 요소(30)는 수나사부(28)와의 결합 및 지지부 또는 단차부(26)에 대한 접하는 것으로 인하여 전단가능한 나사(20)에 힘을 작용시키고, 그 결과로 전단가능한 나사(20)는 적당한 지점에서 전단된다. 공정에서, 높은 전단력은 나사산 섹션(22)에서의 비대칭 나사부 프로파일으로 인하여 비교적 낮은 토크들로 달성된다.
안으로 나사체결될 때 압력 부하되는, 나사산 섹션(22)의 측면(42)은 전단가능한 나사(20)의 길이방향 축(46)과 함께 대략 85˚의 각도(44)로 둘러싼다. 비대칭 나사산 섹션(22)의 측면 각도(48)는 대략 50˚이다. 2개의 측면들(42,50) 사이의 변이부는 사이에 위치한 평면형 섹션(56)을 갖는 외측 상에 방사상으로 있는 2개의 치원부들(52,54)를 포함하고, 상기 평면형 섹션의 축방향 크기는 최소, 예를 들어 단지 0.03mm이고 결과적으로 나사부(18)의 내전단성을 개선시킨다. 2개의 측면들(42,50) 사이의 변이부의 디자인은 단자 몸체(10)의 나사부(18) 상에 노칭 효과(notching effect)를 방지하고, 따라서 특히 예시적인 실시예에서 단자 몸체(10)가 전단가능한 나사(20)보다 연질의 재료로 제조될 때, 중요한 전단의 결과로서 비의도적인 손상을 방지한다. 단자 몸체(10)의 나사부(18)의 형상과 조합된 2개의 측면들(42,50) 사이의 변이부의 디자인은 윤활유를 위한 공급 공간 또는 변위 공간(84)(도 7)을 제한하고, 상기 윤활유는 단자 몸체(10), 특히 단자 몸체(10)의 나사부(18)와 전단가능한 나사(20) 사이에 도입된다. 예시적인 실시예에서, 전단가능한 나사(20)의 외경은 대략 18mm이다. 단자 몸체(10)의 길이는 대략 108mm이고 개방부(14,16)의 보어는 대략 20mm이다.
단자 몸체(10)의 나사부(18)는 전단가능한 나사의 비대칭 나사산 섹션(22)에 적합되고, 특히 나사부(18)의 측면 각도(58)(도 6)는 대략 50˚이다.
단자 몸체(10)는 0.5 내지 1.1%의 구리 함량을 갖는 알루미늄 재료로 제조된다. 예를 들어, 단자 몸체(10)는 EN AW-6058 명세서에 따른 알루미늄으로 제조될 수 있다. 윤활유는 단자 몸체(10)와 전단가능한 나사(20) 사이에 도입되고, 광물 오일과 조합된 고형 윤활유를 포함한다. 추력 요소(30)는 양호하게는 아연 판과 알루미늄 판으로 조성된 구조물을 갖는 코팅부를 가진다.
체결될 도체(2,4)의 내경과 외경에 대해 적합한 중심맞춤용 슬리브(60)는 체결될 도체(2,4)를 단자 몸체(10) 안으로 도입하기 위해 개방부(14,16)에 삽입되어서 체결식으로 고정될 수 있다. 이 목적을 위하여, 중심맞춤용 슬리브(60)는 노즐형 섹션(62)을 형성하고, 그 외경은 개방부(14)의 보어보다 약간 커서, 양호하게는 플라스틱으로 제조되는 중심맞춤용 슬리브(60)는 단자 몸체(10)의 개방부(14)에 대한 탄성 변형에 의해서 체결식으로 고정될 수 있다.
도 11은 유지 스트립(66)에 함께 배열되고 플라스틱 사출성형 부품으로서 유지 스트립과 함께 형성된 전체 4개의 중심맞춤용 슬리브들(60,64)의 상면도를 도시한다. 이러한 배열에서, 중심맞춤용 슬리브(60,64)는 웨브들(68)을 연결함으로써 유지 스트립(66)에 연결되고, 연결 웨브들(68)을 분리함으로써, 유지 스트립(66)으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 중심맞춤용 슬리브(60,64)의 쌍은 다른 내경(70,72)을 가진다. 적당한 중심맞춤용 슬리브(60,64)를 선택함으로써, 동일한 단자 몸체(10)를 구비한 디바이스(1)는 체결될 도체(2,4)의 다른 도체 단면에 적합해질 수 있다. 이러한 경우에, 노즐형 섹션(62)의 외경(74)은 중심맞춤용 슬리브(60,64)에 적응하고 각각의 단자 몸체(10)와 호환성이 있다.
일단 전단가능한 나사(20)는 나사체결되고 전달되면, 단자 몸체(10) 내의 관련 개방부는 커버 요소(76)로 덮혀질 수 있다(도 3). 이 경우에 커버 요소(76)는 단자 몸체(10)의 개방부에 체결식으로 고정되거나 또는 대안으로 전단가능한 나사(20)의 개방부에 체결식으로 고정된다. 도 3의 예시적인 실시예에서, 단자 몸체(10)는 관련 개방부의 측방향 확장부(78)을 구비하여, 원통형 벽을 형성하고, 양호하게는 플라스틱으로 제조되는 커버 요소(76)는 탄성 변형에 의해서 상기 원통형 벽에 체결식으로 고정된다. 이 방식에서, 전단가능한 나사(20)의 개방부(24)는 또한 덮혀진다.
도 10은 디바이스(1)의 4개의 동일하게 설계된 커버 요소(76)의 상면도를 도시하고, 상기 4개의 커버 요소는 유지 스트립(80)에 함께 배열되고 양호하게는 플라스틱 사출 부품으로서 유지 스트립(80)과 일체로 형성된다.
커버 요소(76)는 용이하게 분리가능한 연결 웨브들(82)에 의해서 유지 스트립(80)에 연결된다. 중심맞춤용 슬리브(60)의 경우에, 또한 커버 요소(76)의 경우에, 유지 스트립(66,80)은 중심맞춤용 슬리브(60) 또는 커버 요소(76)를 부착할 때 핸들 또는 손잡이로서 사용될 수 있다.
Claims (12)
- 단자 몸체(10) 안으로 전단가능한 나사(20)를 나사체결하기 위한 나사산 섹션(22)을 구비하는, 특히 나사 연결되는 전기 도선들(2,4)을 위한 디바이스(1)를 위한 상기 전단가능한 나사(20)에 있어서,
상기 나사산 섹션(22)은 적어도 섹션들에서 비대칭 나사부 프로파일을 구비한 나사부를 포함하고, 특히 상기 나사산 섹션(22)은 적어도 섹션들에서 톱니 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단가능한 나사(20). - 제 1 항에 있어서,
상기 비대칭 나사부 프로파일의 측면(42,50), 나사체결될 때 압력이 가해지는 특히 상기 측면(42)은 상기 전단가능한 나사(22)의 길이방향 축(46)과 함께, 60°초과 및 87°미만, 특히 70°초과 및 87° 미만, 양호하게는 80°초과 및 87°미만의 각도로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 전단가능한 나사(20). - 제 1 항에 있어서,
상기 비대칭 나사부 프로파일의 측면 각도(flank angle;48)는 30°초과 및 60°미만, 특히 40°초과 및 55° 미만, 양호하게는 45°초과 및 55°미만인 것을 특징으로 하는 전단가능한 나사(20). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비대칭 나사부 프로파일은 외측 상의 방사상 규정된 치원부(rounding;52,54)를 구비하고, 특히 상기 비대칭 나사부 프로파일은 사이에 위치하는 평면형 섹션(56)을 갖는 상기 비대칭 나사부 프로파일의 2개의 측면들(42,50) 사이의 외측에 방사상 2개의 치원부들(52,54)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전단가능한 나사(20). - 제 1 단부와 길이방향으로 상기 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부들 사이에 나사부 영역(22)을 구비하는 전단가능한 나사(20)를 포함하는 시스템(40)으로서, 상기 전단가능한 나사는 상기 전단가능한 나사(20)를 대상물 안으로 나사체결하기 위한, 특히 상기 전단가능한 나사(20)를 나사 연결되는 전기 도선들(2,4)을 위한 디바이스(1)의 단자 몸체(10) 안으로 나사체결하기 위한 암나사부를 그 축방향 크기의 적어도 일부에 걸쳐 포함하고, 상기 전단가능한 나사(20)는 적어도 상기 제 1 단부를 향하여 개방되는 보어(24)를 포함하고, 상기 시스템(40)은 또한 상기 보어(24) 안으로 삽입가능한 추력 요소(30)를 포함하고, 상기 추력 요소에 의해서 상기 지지부(26)와 상기 제 1 단부 사이의 영역에 위치한 상기 전단가능한 나사(20)의 고정 수단의 나사부에서 또는 나사체결함으로써 상기 지지부에 있는 상기 전단가능한 나사 안으로 압축력이 도입될 수 있고, 동시에 상기 나사부의 영역에서 상기 추력 요소(30)에 의해서 상기 전단가능한 나사(20) 안으로 인장력이 도입될 수 있고, 결과적으로 인장력이 상기 전단가능한 나사(20)에 작용하여서 전단이 발생할 수 있게 하는, 상기 시스템(40)에 있어서,
상기 전단가능한 나사(20)는 상기 추력 요소(30)와 상기 전단가능한 나사(20) 사이의 마찰 특징들을 개선하는 코팅부를 구비하고, 특히 상기 코팅부는 양호하게는 아연 판(zinc lamellas) 및/또는 알루미늄 판을 포함하는 구조물을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템(40). - 단자 몸체(10) 안으로 나사체결될 수 있는, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 전단가능한 나사(20)와 단자 몸체(10)를 구비하는, 나사 연결되는 전기 도체들(2,4), 특히 나사 연결 체결부들을 위한 디바이스(1).
- 제 6 항에 있어서,
상기 단자 몸체(10)는 알루미늄 재료로 제조되고, 상기 알루미늄 재료는 0.1% 초과, 특히 0.2% 초과, 및 양호하게는 0.4% 초과의 구리 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스(1). - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 단자 몸체(10)와 상기 전단가능한 나사(20) 사이에는 윤활유가 도입되고, 상기 윤활유는 광물 오일과 조합된 고형 윤활유를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스(1). - 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단자 몸체(10)는 체결될 전기 도체들(2,4)을 도입하기 위한 적어도 하나의 개방부(14,16)를 포함하고, 상기 개방부(14,16)에서, 체결될 상기 도체들(2,4)의 내경과 외경에 대해서 적합한 중심맞춤용 슬리브(60,64)가 체결식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1). - 제 9 항에 있어서,
다중의 중심맞춤용 슬리브들(60,64), 양호하게는 다른 내경들(70,72)을 구비하는 중심맞춤용 슬리브들(60,64)은 유지 스트립(66) 상에 함께 배열되고 양호하게는 상기 유지 스트립과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1). - 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전단가능한 나사(20)가 상기 단자 몸체(10) 안으로 나사체결되면, 상기 단자 몸체(10)의 관련 개방부는 커버 요소(76)로 덮혀질 수 있고, 상기 커버 요소(76)는 상기 단자 몸체(10)의 개방부에 또는 상기 전단가능한 나사(20)의 개방부에 체결식으로 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 디바이스(1). - 제 11 항에 있어서,
다중 커버 요소들(76)은 유지 스트립(80) 상에 함께 배열되고 양호하게는 또한 상기 유지 스트립과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
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