電連接裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電連接裝置(20)。該裝置包括：插頭(22)和插座(24)。所述插頭和所述插座具有接合表面，并且所述插頭和所述插座中的一個(gè)具有形成裝置的楔合表面(25)的另一表面，所述插頭和所述插座相對(duì)彼此可移動(dòng)以形成電接觸。該裝置還包括一楔形部(25)，設(shè)置該楔形部以通過(guò)在移動(dòng)至接合位置時(shí)接觸所述楔合表面而對(duì)所述楔合表面施加力。所述插頭和所述插座設(shè)置成使得所述接合表面在移動(dòng)至所述接合位置時(shí)移動(dòng)成彼此相對(duì)關(guān)系，并且施加在所述楔合表面上的力偏壓所述相對(duì)接合表面中的一個(gè)使其抵靠另一個(gè)接合表面。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電連接裝置
[0001]本申請(qǐng)是 申請(qǐng)人:為:領(lǐng)先電子國(guó)際公司，申請(qǐng)日為:2004年I月20日，申請(qǐng)?zhí)枮? 200480007326.1，名稱(chēng)為:電連接裝置的發(fā)明的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明大體涉及一種用于設(shè)備、卷繞或拖曳電纜的電連接裝置。說(shuō)明書(shū)全文中的 術(shù)語(yǔ)“設(shè)備電纜(machine cable) ”用于表示任何設(shè)備、卷繞或拖曳電纜，其用于向移動(dòng)式電 動(dòng)設(shè)備，例如采礦或者石油工業(yè)中的大型電動(dòng)機(jī)械傳輸動(dòng)力。
【背景技術(shù)】
[0003]設(shè)備、卷繞或拖曳電纜常用于提供移動(dòng)式電動(dòng)設(shè)備所需的電連接。例如，在采礦或 者石油工業(yè)中通常使用大型電動(dòng)機(jī)械，并且各個(gè)設(shè)備、卷繞或拖曳電纜可提供幾百千瓦數(shù) 量級(jí)的動(dòng)力。一般以一千伏或更大的電壓傳輸這樣的動(dòng)力。通常由利用包括插座和插頭的 電連接裝置彼此連接的多個(gè)束形成用于傳輸電力的電纜。
[0004]圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的電連接裝置10的截面示意圖。裝置10包括其中接合有插 座14和插頭16的殼體12。插座14是金屬的并且包括六個(gè)指狀部分18，并且設(shè)置壓緊彈 簧19以將指狀部分18和/或指狀部分的末端壓靠插頭16而建立電連接。然而，由于長(zhǎng)時(shí) 間使用，特別是當(dāng)電連接裝置暴露于熱源或者當(dāng)大的電流流過(guò)該裝置而導(dǎo)致熱展開(kāi)(heat development)時(shí),可能會(huì)使得壓緊彈簧19失去壓緊力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明第一方面提供一種用于連接設(shè)備電纜的電連接裝置，包括:
[0006]插頭和插座，各自具有接合表面，并且所述插頭和所述插座中的一個(gè)具有形成所 述裝置的楔合表面的一另一表面，所述插頭和所述插座相對(duì)彼此從松開(kāi)位置可移動(dòng)到接合 位置，在所述接合位置處所述接合表面接合以形成電接觸，以及
[0007]楔形部，設(shè)置成當(dāng)進(jìn)行至所述接合位置的移動(dòng)時(shí)其對(duì)所述楔合表面施加力，
[0008]其中，所述插頭和所述插座設(shè)置成使得，當(dāng)進(jìn)行至所述接合位置的移動(dòng)時(shí)所述接 合表面移動(dòng)成彼此相對(duì)關(guān)系，并且施加在所述楔合表面上的力偏壓所述相對(duì)接合表面中的 一個(gè)使其抵靠另一個(gè)接合表面。
[0009]由于所述插頭和所述插座中的一個(gè)是抵靠所述插頭和所述插座中的另一個(gè)而楔 合的，該電連接裝置的優(yōu)點(diǎn)在于不需壓緊彈簧即可建立可靠的電連接。進(jìn)而，接合情況優(yōu)于 可通過(guò)常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)的裝置獲得的電連接情況。
[0010]所述電連接裝置通常用于傳輸幾百千瓦的動(dòng)力。進(jìn)而，所述電連接裝置用于傳輸 具有相應(yīng)的一千伏或者更大的電壓的動(dòng)力。
[0011]所述楔形部通常不與所述插頭或者所述插座一體形成，并且，所述楔形部包括的 材料可不同于所述插頭或所述插座的材料。例如，所述楔形部可為與所述插頭或所述插座 可分離的部件。另外，所述楔形部可附著于所述插頭或者所述插座的一部分。[0012]所述插頭和所述插座中的至少一個(gè)具有邊緣部分，該邊緣部分包括所述楔合表面 并且具有至少一個(gè)間隔，當(dāng)所述楔形部在所述楔合表面上施加力而使得該間隔擴(kuò)展或者縮 小時(shí)，所述邊緣部分的外周分別擴(kuò)展或者縮小。
[0013]所述邊緣部分通常為所述插座的一部分。在這種情況下，所述楔形部設(shè)置成使得， 當(dāng)所述插頭和所述插座相對(duì)彼此移動(dòng)到所述接合位置時(shí)，所述楔形部壓緊所述邊緣部分使 其抵靠所述插頭，由此所述插頭和所述插座接合而建立電連接。
[0014]所述插座通常為縱向形狀，并且所述邊緣部分通常為所述插座的一端部。
[0015]所述楔形部可包括彈性材料。所述彈性材料可為聚合物材料，例如橡膠。所述楔 形部通常包括導(dǎo)電材料，例如導(dǎo)電聚合物材料。
[0016]如上所述，由于該楔形部，可獲得牢固的電連接而無(wú)需壓緊彈簧。如果該楔形部包 括彈性材料，例如聚合物材料，則便于斷開(kāi)通常由金屬材料制成的插頭和插座的連接。
[0017]例如，所述插頭和所述插座具有大體圓形截面。所述插頭和所述插座接合時(shí)可被 套筒所圍繞。這種情況下，所述插頭固定在所述套筒中。
[0018]所述楔形部設(shè)置為環(huán)形部分的形式，并且定位成當(dāng)所述插頭和所述插座相對(duì)彼此 移向所述接合位置時(shí)，所述楔形部楔合所述插座的端部使其抵靠所述插頭。其優(yōu)點(diǎn)在于，所 述插座可配合覆蓋所述插頭而沒(méi)有很大的摩擦阻抗，并且只有當(dāng)所述插頭和所述插座已經(jīng) 相對(duì)彼此移動(dòng)而幾乎到達(dá)所述接合位置處時(shí)，所述楔形部楔合所述插座的端部使其靠向所 述插頭，由此施加更大的摩擦力。
[0019]所述插座可具有內(nèi)徑尺寸大致均勻的內(nèi)表面。然而，所述內(nèi)表面通常具有錐形區(qū) 域。在這種情況下，所述錐形區(qū)域可將小內(nèi)徑區(qū)域與大內(nèi)徑區(qū)域分開(kāi)。所述小內(nèi)徑區(qū)域通 常包括所述接合表面并且設(shè)置成使得，當(dāng)所述楔形部在所述楔合表面上施加力時(shí)，所述小 內(nèi)徑區(qū)域與所述插頭的接合表面摩擦接合，并且所述小內(nèi)徑區(qū)域通常不位于所述內(nèi)表面的 端部。
[0020]所述插頭可具有外徑尺寸大致均勻的外表面?？蛇x的，所述插頭具有包括錐形區(qū) 域的外表面。所述錐形區(qū)域可將小內(nèi)徑區(qū)域和大內(nèi)徑區(qū)域分開(kāi)。在這種情況下，所述大內(nèi)徑 區(qū)域通常包括所述接合表面并且設(shè)置成使得，當(dāng)所述楔形部在所述楔合表面上施加力時(shí)， 所述大內(nèi)徑區(qū)域與所述插座的接合表面摩擦接合，并且，所述大外徑區(qū)域不位于所述外表 面的端部。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中，所述插座具有包括錐形區(qū)域的內(nèi)表面，以及小內(nèi) 徑區(qū)域。在本實(shí)施例中，所述插頭的外表面具有大致均勻的徑向尺寸。在這種情況下，所 述小內(nèi)徑區(qū)域通常定位成使得，當(dāng)所述楔形部楔合所述插座的端部使其靠向所述插頭時(shí)， 所述插頭和所述插座之間的接觸區(qū)域增加至預(yù)定大小。在現(xiàn)有技術(shù)的電連接裝置中(見(jiàn)圖1)，所述插座可在所述插座的指狀部分的末端處接觸所述插頭，并且電接觸面積可較小。在 上述特定實(shí)施例中，所述插座的內(nèi)表面的錐形形狀或者所述插頭的外表面的錐形形狀分別 可克服該缺點(diǎn)，并且可與楔形部的楔合功能一起作用使得在所述插頭和所述插座之間建立 較大的接觸面積。
[0022]所述間隔通常是將所述插座分為三個(gè)或者更多個(gè)指狀部分的多個(gè)縱向間隔中的 一個(gè)，其中，所述指狀部分大致相同。
[0023]在另一實(shí)施例中，所述裝置包括至少兩個(gè)楔形部，并且其中，第一和第二部件均具有楔合表面，所述楔形部設(shè)置成在各自的楔合表面上施加力以偏壓各個(gè)相對(duì)接合表面使其 彼此抵靠。
[0024]本發(fā)明的第二方面提供一種連接用于連接設(shè)備電纜的電連接裝置的插頭和插座 的方法，該方法包括如下步驟:
[0025]使所述插頭和所述插座相對(duì)彼此移向所述插頭和所述插座接合的一位置處，所述 插頭和所述插座具有接合表面，并且所述插頭和所述插座中的至少一個(gè)具有另外的楔合表 面，所述插頭和所述插座設(shè)置成使得，在接合時(shí)所述插頭的接合表面與所述插座的接合表 面相對(duì)；并且
[0026]楔合一楔合部分以在所述楔合表面上施加力，
[0027]其中，所述插頭和所述插座設(shè)置成使得，所述力致使所述相對(duì)的接合表面中的一 個(gè)受壓而抵靠另一接合表面以建立電接觸。
[0028]本發(fā)明的第三方面提供一種用于連接設(shè)備電纜的電連接裝置，包括:
[0029]一插頭和一插座，所述插頭和所述插座相對(duì)彼此從松開(kāi)位置可移動(dòng)到接合位置， 所述插頭和所述插座中的至少一個(gè)具有邊緣部分，該邊緣部分在至少一個(gè)方向上可壓緊或 者擴(kuò)展，以及
[0030]楔形部，設(shè)置成使得當(dāng)所述插頭和所述插座相對(duì)彼此移向所述接合位置時(shí)，所述 楔形部擴(kuò)展或者壓緊所述邊緣部分，由此，所述插頭和所述插座接合。
[0031]現(xiàn)在通過(guò)接合附圖僅以實(shí)例方式描述一特定實(shí)施例。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0032]圖1顯示了電連接裝置的截面示意圖(現(xiàn)有技術(shù))；[0033]圖2顯示了根據(jù)一特定實(shí)施例的電連接裝置的截面示意圖；[0034]圖3顯示了該電連接裝置的另一截面示意圖；[0035]圖4顯示了電連接裝置的部分示意圖，其中圖4a為端視圖，圖4b為截面圖；[0036]圖5顯示了構(gòu)成電連接裝置一部分的插座的示意圖，其中圖5a為側(cè)視圖，圖5b為端視圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0037]現(xiàn)在參考圖2 - 5，描述電連接裝置20。圖2顯示了包括連接到插頭24的插座22
的電連接裝置20。在該實(shí)施例中，設(shè)置插頭24和插座22用于連接到一接頭(未示出)并 且設(shè)置接頭以接收設(shè)備電纜。插座22、插頭24和接頭位于殼體28內(nèi)。插座22、插頭24和 接頭由金屬材料制成。裝置20包括楔形部25，該楔形部為環(huán)形并且由彈性材料例如聚合 物材料組成。在本實(shí)施例中，彈性材料是導(dǎo)電聚合物材料。圖4分別以頂視圖4a和截面圖 4b顯示楔形部25。
[0038]插座22具有設(shè)置成接收插頭24的內(nèi)表面30。插座22的內(nèi)表面30具有錐形區(qū) 域，該區(qū)域的形狀形成為使得區(qū)域31具有最小的內(nèi)徑。
[0039]圖5以側(cè)視圖5a和端視圖5b顯示插座22。該插座具有可壓緊并且具有四個(gè)指狀 部分32的端部29。指狀部分32以間隔34分隔，并且每個(gè)指狀部分32具有傾斜區(qū)域36。
[0040]在本實(shí)施例中，楔形部25用作插頭24的襯墊物(insert)?？蛇x的，楔形部25可聯(lián)接于傾斜表面36。例如，楔形部25可膠合或者附著于傾斜表面36。使用中，由于楔形部 25由傾斜表面36、插頭24的凸肩以及殼體28包圍，楔合力施加于傾斜表面36上。由此, 楔形部將插座22的指狀部分32擠壓向插頭24。
[0041]通過(guò)相對(duì)于插頭24和殼體28移動(dòng)插座22，插頭24和插座22彼此可相對(duì)移動(dòng)。 插頭24固定于殼體28中。當(dāng)插座已經(jīng)移動(dòng)到殼體28中并且覆蓋插頭24時(shí)，如圖2和3 所示，傾斜區(qū)域36與環(huán)形楔形部25接觸。楔形部25向內(nèi)楔合指狀部分32的傾斜區(qū)域36， 以便在插座22的內(nèi)表面30和插頭24之間建立可靠的電接觸。圖3中的箭頭示意地示出 了楔合過(guò)程中的機(jī)械力。由于插座22具有錐形內(nèi)表面，并且插座22的指狀部分32具有彈 性，指狀部分32在楔合力的作用下略微向內(nèi)彎曲，由此，增加了插頭24和插座22之間的接 觸區(qū)域。在圖2所示的實(shí)施例的變型中，插座22包括圍繞最小內(nèi)徑區(qū)域31的更細(xì)外徑區(qū) 域，這增加插座22的指狀部分32的彈性。
[0042]雖然已經(jīng)參考特定示例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解本發(fā)明可以多種其 它形式實(shí)施。例如，在圖3所示的實(shí)施例的變型中，插頭24具有向外彎曲的表面，并且插座 22可具有用于接收插頭的直孔。在這種情況下，楔形部25使得插座22的指狀部分32圍繞 插頭22的彎曲頂點(diǎn)彎曲。另外，可理解，另一方式是，插座22可固定到殼體28中而設(shè)置插 頭24相對(duì)于殼體28和插座22可移動(dòng)。在這種情況下，楔形部25可例如設(shè)置為殼體28的 襯墊物的形式，用于接收插座22的傾斜表面36。進(jìn)而，在可選實(shí)施例中，插座的內(nèi)表面可為 直的，而插頭也可具有直的外表面。進(jìn)而，插頭可包括可擴(kuò)展的端部并且設(shè)置為當(dāng)插座移動(dòng) 覆蓋插頭時(shí)擴(kuò)展。在這種情況下，插頭的端部可包括指狀部分并且楔形部可中心位于插座 的內(nèi)表面的底部并且設(shè)置為楔合插頭的指狀部分而向外抵靠插座的內(nèi)表面。該裝置可另外 包括兩個(gè)或多個(gè)楔形部，并且插座和插座可均具有楔合表面。楔形部可設(shè)置成在各自的楔 合表面上施加力而偏壓插頭和插座的各個(gè)相對(duì)接合表面使其彼此抵靠。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連接設(shè)備電纜的電連接裝置，該電連接裝置包括:插頭和插座，各自具有接合表面，并且所述插頭和所述插座中的一個(gè)具有形成所述裝置的楔合表面的另一表面，所述插頭和所述插座相對(duì)彼此從松開(kāi)位置可移動(dòng)到接合位置， 在所述接合位置處所述接合表面接合以形成電接觸，至少一個(gè)接合表面包括凸?fàn)顝澢谋砻妫约靶ㄐ尾?，設(shè)置成當(dāng)進(jìn)行至所述接合位置的移動(dòng)時(shí)，所述楔形部對(duì)所述楔合表面施加力， 楔形部包括彈性材料，其中，所述插頭和所述插座設(shè)置成使得，當(dāng)進(jìn)行至所述接合位置的移動(dòng)時(shí)，所述接合表面移動(dòng)成彼此相對(duì)關(guān)系，并且施加在所述楔合表面上的力偏壓所述相對(duì)接合表面中的一個(gè)使其抵靠另一個(gè)接合表面，從而接合表面彼此摩擦接合。
2.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，該電連接裝置被設(shè)置成用于傳輸幾百千瓦的動(dòng)力。
3.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，該電連接裝置被設(shè)置成用于傳輸具有相應(yīng)的一千伏或者更大的電壓的動(dòng)力。
4.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述楔形部可與所述插頭和所述插座中的至少一個(gè)分離。
5.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述楔形部附著于所述插頭或者所述插座的一部分。
6.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述插頭和所述插座中的至少一個(gè)具有邊緣部分，該邊緣部分包括所述楔合表面并且具有至少一個(gè)間隔，當(dāng)所述楔形部在所述楔合表面上施加力而使得該間隔擴(kuò)展或者縮小時(shí)，所述邊緣部分的外周分別擴(kuò)展或者縮小。
7.如權(quán)利要求6所述的電連接裝置，其中，所述插座包括所述邊緣部分。
8.如權(quán)利要求7所述的電連接裝置，其中，所述楔形部設(shè)置成使得，當(dāng)所述插頭和所述插座相對(duì)彼此移動(dòng)到所述接合位置時(shí)，所述楔形部壓緊所述邊緣部分使其抵靠所述插頭， 由此所述插頭和所述插座接合而建立電連接。
9.如權(quán)利要求7所述的電連接裝置，其中，所述插座為縱向形狀，并且所述邊緣部分為一端部。
10.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述彈性材料為聚合物材料。
11.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述楔形部包括導(dǎo)電材料。
12.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述彈性材料為橡膠。
13.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述插頭和所述插座具有大體圓形截面。
14.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述楔形部設(shè)置為環(huán)形部分的形式，并且定位成當(dāng)所述插頭和所述插座相對(duì)彼此移向所述接合位置時(shí)，所述楔形部楔合所述插座的端部使其抵靠所述插頭。
15.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述插頭和所述插座接合時(shí)被一套筒所圍繞。
16.如權(quán)利要求15所述的電連接裝置，其中，所述插頭裝載在套筒中并固定在其中。
17.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述插座具有內(nèi)徑尺寸大致均勻的內(nèi)表面。
18.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述插頭具有外徑尺寸大致均勻的外表面。
19.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述插頭具有凸?fàn)顝澢耐獗砻妗?br> 20.如權(quán)利要求6所述的電連接裝置，其中，所述間隔是將所述插座分為三個(gè)或者更多個(gè)指狀部分的多個(gè)縱向間隔中的一個(gè)。
21.如權(quán)利要求20所述的電連接裝置，其中，所述指狀部分大致相同。
22.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述電連接裝置包括至少兩個(gè)楔形部，并且其中，插頭和插座均具有楔合表面，所述楔形部設(shè)置成在各自的楔合表面上施加力以偏壓各個(gè)相對(duì)接合表面使其彼此抵靠。
23.一種連接用于連接設(shè)備電纜的電連接裝置的插頭和插座的方法，該方法包括如下步驟:使所述插頭和所述插座相對(duì)彼此移向所述插頭和所述插座接合的一位置處，所述插頭和所述插座具有接合表面，至少一個(gè)所述接合表面包括凸?fàn)顝澢谋砻妫⑶宜霾孱^和所述插座中的至少一個(gè)具有另外的楔合表面，所述插頭和所述插座設(shè)置成使得，在接合時(shí)所述插頭的接合表面與所述插座的接合表面相對(duì)；并且楔合一楔合部分以在所述楔合表面上施加力，所述楔合部分包括彈性材料，其中，所述插頭和所述插座設(shè)置成使得，所述力致使所述相對(duì)的接合表面中的一個(gè)受壓而抵靠另一接合表面以建立電接觸。
24.一種用于連接設(shè)備電纜的電連接裝置，該裝置包括:插頭和插座，所述插頭和所述插座相對(duì)彼此從松開(kāi)位置可移動(dòng)到接合位置并具有接合表面，所述插頭和所述插座中的至少一個(gè)具有邊緣部分，該邊緣部分在至少一個(gè)方向上可壓緊 或者擴(kuò)展，至少一個(gè)接合表面包括凸?fàn)顝澢谋砻妫约鞍◤椥圆牧系男ㄐ尾?，所述楔形部設(shè)置成使得，當(dāng)所述插頭和所述插座相對(duì)彼此移向所述接合位置時(shí)，所述楔形部擴(kuò)展或者壓緊所述邊緣部分，由此，所述插頭和所述插座的接合表面接合。
25.如權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，所述插座具有凸?fàn)顝澢膬?nèi)表面。
【文檔編號(hào)】H01R13/20GK103500899SQ201310312421
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2003年1月20日
【發(fā)明者】馬克.韋爾斯 申請(qǐng)人:康奈克有限公司