專利名稱:一對電纜端頭間的密封連接器的制作方法
本發(fā)明涉及到一種用于對一對電纜的端頭進(jìn)行密封連接的連接器。
我們知道，一根無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜至少具有一個(gè)電氣導(dǎo)體，如一根金屬電線;該導(dǎo)體由堅(jiān)實(shí)的無機(jī)絕緣物包裹，如氧化鎂，并且外面包著像不銹鋼等材料的保護(hù)住金屬鎧甲。雖然這種堅(jiān)實(shí)的氧化鎂材料的絕緣性能很高，但是它具有吸潮性，因此，為了維持它的絕緣性能，必須保持干燥。
本發(fā)明的應(yīng)用之一涉及到了用于對兩根分開的無機(jī)物絕緣的金屬裝電纜容易吸潮的端面實(shí)行密封的部件;為了進(jìn)行電氣連接，這兩根電纜的無機(jī)物絕緣及鎧甲都被截掉一些，而露出一段導(dǎo)體。
一些現(xiàn)有的在無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜上使用的連接器，采用了有機(jī)物或合成橡膠材料，對電纜導(dǎo)體端頭連在一起時(shí)所形成的接頭進(jìn)行必要的密封。使用這種有機(jī)物或合成橡膠材料，尤其當(dāng)該連接器用在像核反應(yīng)堆那樣的條件苛刻的環(huán)境中時(shí)，有一些缺點(diǎn)。例如，溫度升高會使有機(jī)物或合成橡膠材料的有效壽命縮短，降低其密封的性能;另外，連接器暴露在核放射環(huán)境中亦會使有機(jī)物或合成橡膠材料的彈性下降;再有，用于中和放射污染的化學(xué)噴涂物以及溫度因素都會使有機(jī)物或合成橡膠材料變質(zhì)。
本發(fā)明則克服了這些缺點(diǎn)，在所連接的電纜之間的接頭處不采用有機(jī)物或合成橡膠密封材料，而在組合本發(fā)明的連接器部件之間，采用金屬對金屬的密封接口。
因此，本發(fā)明的一個(gè)重要目的是提供一種用于對兩根無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜的端頭進(jìn)行密封連接的連接器，以將電纜導(dǎo)體的連接處置于由只包括金屬對金屬接合面的結(jié)構(gòu)所封閉的密封環(huán)境之中;換言之，電纜的端部由一種全金屬的外殼密封起來，所以也可靠地防止了在外殼里邊必須露出的無機(jī)絕緣物的端面的潮濕。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種連接器;它可以在現(xiàn)場當(dāng)電纜斷裂且要對該電纜的端頭進(jìn)行連接時(shí)，能很方便地對已經(jīng)安裝好的電纜的連接器進(jìn)行更新，或者用本發(fā)明的連接器去取代另一種型式的連接器。
本發(fā)明的另一個(gè)重要目的是提供一種用于對一對電纜進(jìn)行連接的連接器，甚至對不是無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝型式的電纜也適用。它具有金屬對金屬密封接合的結(jié)構(gòu)，并且在需要時(shí)，使用像扳手這樣的簡單工具就可以將它迅速地?cái)嚅_及再次連接。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的，就是提供一種適于在高壓力環(huán)境中使用的連接器。
本發(fā)明的其它目的是提供一種結(jié)構(gòu)比較簡單、易于制造、易于組裝、價(jià)格較低的連接器，并且具有極高而又耐久的密封性能。
本發(fā)明的連接器之意圖是用于對一對電纜的端頭進(jìn)行密封連接，每根電纜至少具有一個(gè)帶絕緣的導(dǎo)體。該連接器包括一個(gè)圓筒形的金屬插頭外殼，該插頭外殼具有里、外端且與上述兩根電纜中的一根相連，在插頭外殼里端，有一個(gè)錐形的外側(cè)表面;還包括一個(gè)圓筒狀的金屬插座外殼，該插座外殼具有里、外端，且與上述兩根電纜中的另一根相連，在該插座外殼上有一個(gè)錐形內(nèi)側(cè)表面，它用于與上述錐形外側(cè)表面嚙合;還包括部件，用于將上述兩個(gè)外殼拉在一起并迫使上述兩個(gè)錐形表面緊密嚙合，以形成密封的金屬對金屬的接合面;還有一個(gè)接觸插桿零件，它絕緣地裝在上述的一個(gè)外殼里邊，且在電氣上連到與該外殼相連的電纜內(nèi)的導(dǎo)體上;還有一個(gè)插口零件，它絕緣地裝在上述的另一個(gè)外殼里邊，且在電氣上連到與該外殼相連的電纜內(nèi)的導(dǎo)體上，該插口零件用于接納上述接觸插桿零件;還包括將上述每個(gè)外殼的外端與它所連接的電纜隔開的部件。
本發(fā)明的其它目的及優(yōu)越性，在附圖中所示的幾個(gè)實(shí)施例中均可體現(xiàn)出來，在附圖中圖1 為連接器的插頭組件的頂視平面圖，該組件為本發(fā)明可拆開的連接器的兩部分中之一部分，它宜用于連接兩根外徑相同且每根都包括兩個(gè)導(dǎo)體的無機(jī)物絕緣的鎧裝電纜。
圖2 為該插頭組件及它所連接的電纜的左端視圖。
圖3 為它的右端視圖。
圖4 為沿圖3的4-4線所取的縱向剖面圖，以正面圖示出了電纜(不包括它的里端或者說被剝開端)，還以正面圖示出了環(huán)繞著該電纜的套筒。
圖5 為沿圖4的5-5線所取的橫向剖面圖。
圖6 為圖4的剖面中所示的絕緣插入塞放大的立體圖，此插入塞插入插頭組件的外殼的右端;該圖系從插入塞左側(cè)看的情況，此插入塞在插入過程中通過(外殼的右端)。
圖7 為圖4中所示的絕緣插入塞上裝配的接觸插桿零件的側(cè)視立面圖。
圖8 為連接器插座組件的頂視平面圖，該組件為本發(fā)明連接器的另一部分，此圖示出了此組件與另一根電纜的連接。
圖9 為上述插座組件與它所連接電纜一起的右端視圖。
圖10 為它的左端視圖。
圖11 為沿圖10的11-11線所取的它的縱向剖面圖，且以正面圖示出電纜(不包括它的里端或者說被剝開端)，且還以下面圖示出了環(huán)繞著電纜的套筒。
圖12 為沿圖11的12-12線所取的它的橫向剖面圖。
圖13 為在圖11的剖面圖中所示的絕緣插入塞放大的立體圖。此插入塞插入插座組件外殼的左端;該圖系從此插入塞的右側(cè)看的情況，此插入塞在插入過程中通過(外殼的右端)。
圖14 為在圖11中所示的絕緣插入塞上裝配的插口零件的側(cè)視立面圖。
圖15 為在圖4和11中所示的連在一起的插頭和插座組件在完全嚙合就位時(shí)的放大的局部向剖面圖。
圖16 為與圖15所示的結(jié)構(gòu)大體相似的插頭和插座組件相連接時(shí)的縱向視圖，但該圖為本發(fā)明的第一種改進(jìn)型連接器，用于連接兩根不同外徑的無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜，較粗的電纜在右側(cè);該圖示出了用于將插頭和插座外殼的外端與它們各自連接的電纜隔開的部件的縱向中心剖面圖，還以正面圖示出了裝接兩個(gè)外殼的改進(jìn)了的金屬帽。
圖17 為本發(fā)明的第二種改進(jìn)型的連接器之插頭和插座組件分開后的縱向視圖。此連接器用于連接兩對帶絕緣的導(dǎo)體;該圖示出了插頭和插座外殼之有部分被剖開了的，且用機(jī)械方法縮細(xì)了的金屬延伸部分，圖中用剖面示出了與以上視圖不同的用于將插頭和插座外殼的外端與它們各自連接的一對導(dǎo)體隔開的部件。
圖18 為在圖17所示的插頭組件的右端示圖。
圖19 為在圖17所示的插頭組件的左端示圖。
圖20 為與圖15大體相似放大的縱向剖面圖，但該圖是圖17中所示的插頭和插座組件連在一起時(shí)的情況。
現(xiàn)結(jié)合圖1-15進(jìn)行說明。
在圖15中所示的本發(fā)明的連接器C有兩部分，包括分別在圖1-7中示出的插頭組件M和分別在圖8-14中示出的插座組件F。連接器C的作用是對一對外徑相同的無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜的端部進(jìn)行密封連接，左側(cè)電纜CL與插頭組件M相連，右側(cè)電纜CR與插座組件F相連，所示的CL及CR之每一根電纜至少有一個(gè)帶絕緣的導(dǎo)體，且兩根電纜的導(dǎo)體數(shù)相同。對于電纜CL所示的兩個(gè)導(dǎo)體為21和22。電纜CR之兩個(gè)導(dǎo)體為23和24。眾所周知，對于無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜，左側(cè)電纜CL的導(dǎo)體21和22被灌封在堅(jiān)實(shí)的氧化鎂實(shí)體25內(nèi)，且互相隔開一定距離，再由金屬鎧甲26包裹;與其類似，右側(cè)電纜CR的導(dǎo)體23-24亦被灌封在堅(jiān)實(shí)的氧化鎂實(shí)體28內(nèi)，且互相隔開了一定距離，再由金屬鎧甲29包裹。
參照圖1-7，所示的插頭組件M包括一個(gè)無縫圓筒形金屬的插頭外殼零件30，一對接觸插桿零件31和32，接觸插桿零件依靠絕緣材料制作的插入塞零件33絕緣地裝配在外殼30上。還包括密封部件34，它用于將外殼30的外端或者說左端與電纜CL隔開。導(dǎo)體21和22則分別連到接觸插桿零件31和32上，下面再予以說明。
參照圖8-14所示的插座組件F包括一個(gè)圓筒狀的金屬插座外殼35;一對插口零件36和37，插口零件依靠絕緣材料制作的插入塞零件39絕緣地裝配在外殼35上;還包括密封部件40，它用于將外殼35外端或者說左端與電纜CR隔開。導(dǎo)體23和24分別與插口零件36和37電氣連接下面再予以說明。
圖1-7所示的插頭外殼30，外部呈圓柱形，且在其里端或者說右端有一個(gè)外側(cè)錐形表面41;在30外端或者說左端，有一對平行的外平面42，42以及一段用來裝接30的端部的外螺紋43。在內(nèi)部，所示的插頭外殼30有一個(gè)圓筒形的空腔44，它包括一個(gè)縮小了的外端或者說左端45，一個(gè)擴(kuò)大了的里端或者說右端部46;而在它們之間形成了一個(gè)環(huán)形的里側(cè)的47;以及還包括一個(gè)中間段48，48有一個(gè)弦(Chordal)壁表面49;外殼30的本體在弦壁表面49的兩個(gè)相對端在內(nèi)側(cè)徑向延伸，形成了一個(gè)里側(cè)或者說左側(cè)的徑向表面51及一個(gè)外側(cè)或者說右側(cè)徑向表面52，而52與空腔臺肩47在同一平面上。
插入塞33是一個(gè)絕緣材料制成的預(yù)成型的實(shí)體，它嵌入外殼30的里端或者說右端。在圖4和6中非常清楚地表示出插入塞33分別具有內(nèi)端面和外端面53和54，在兩個(gè)端面之間的外周表面形狀與插入塞在外殼30中安裝就位時(shí)，空腔44中它所充滿的那一部分的表面形狀是一致的。更確切地說，插入塞33具有一個(gè)擴(kuò)大了的圓柱形的外端或者說右端55，一個(gè)減小了的圓柱形的里端或者說左端56，在55和56之間形成了一個(gè)環(huán)狀的臺肩58。所示的端部55較腔孔46要長些，則還剩下一段圓周表面(在外側(cè))。所示的端部56較徑向表面51和52之間的軸向距離要長些，且具有一個(gè)將圓柱形周面去掉后形成的弦截面，所以就形成了一個(gè)弦平面59、而59的軸向長度與上述51與52之間的軸向距離一致。當(dāng)左端部56向空腔中間段48嵌入時(shí)，其外圓周面相對于縮小了的空腔45是互相嚙合的。弦面49和59也是互相嚙合的。具有面59的橫向凹槽的一個(gè)徑向端壁與插入塞臺肩58在同一平面上，以60示出。另一個(gè)端壁61向外徑向延伸，且與左端面53間在軸線方向有一段短的距離，以形成一個(gè)凸臺或凸緣62。
插入塞33還帶有一個(gè)狹槽63，它與弦表面59平行，開口在左端面53上，并且其深度終止到臺肩60處，因此，就形成了一個(gè)帶撓性的扁塊64。凸臺62在該扁塊的自由端是直立狀的。插入塞左部56的環(huán)狀外邊角以斜角為宜，以65表示之，以便于將插入塞33插入外殼30內(nèi)(除了被狹槽63妨礙的情況)，對此下邊再予以說明。
在狹槽63下邊且徑向偏離插入塞33中心軸線的地方，有一對相互有一個(gè)距離的孔66、67，它們通過插入塞一直延伸，并在相對的兩個(gè)端面53和54上開口。接觸插桿零件31裝配在孔66內(nèi)，而另一接觸插桿零件裝配在孔67內(nèi)。
參照圖4和7，其中示出了接觸插桿零件31的細(xì)節(jié)，對相同零件32的表示也是如此。所示的零件31是一個(gè)細(xì)長的實(shí)心圓柱形金屬件，其長度大約為插入塞33的兩倍，其中間部分較細(xì)，呈一個(gè)環(huán)狀的寬槽69。接觸插桿零件的一個(gè)端部有環(huán)狀的斜角70，以形成一個(gè)尖頭桿71。另一個(gè)端部72也具有環(huán)狀斜角，以73表示，且?guī)в幸粋€(gè)圓形深孔74，其長度約為端部72的一半;此深孔74用于將電纜導(dǎo)體21的外露端部插入，同時(shí)用后面要介紹的縮緊方法將它緊固住。每個(gè)接觸插桿零件31和32與它相應(yīng)的插孔66或67都為公盈配合，所以當(dāng)將插桿向孔內(nèi)嵌入且穿過時(shí)，塑料插入塞33的本體就擠入并充滿槽69，且使二者之間機(jī)械地緊固在一起，以將插桿零件固定住，防止它相對于該插入塞的軸向或縱向位移。在一些應(yīng)用中，可以取消槽69，而依靠在插入塞本體中插桿與它進(jìn)行壓力配合所形成的摩擦力將該插桿固定住，防止位移。
任何適當(dāng)?shù)牟考捎糜趯⒉孱^外殼30的外端或者說左端對左側(cè)電纜CL絕緣隔開，所示部件34即包括一個(gè)密封體75，套筒76以及密封帽77。本體75具有呈六面體形的外表面79，并且在它的右端帶有一個(gè)減小了的圓頸80，它可以很容易地裝入外殼30的左端。本體75和外殼30通過在81處所示的環(huán)狀焊接緊固在一起。一個(gè)通道整個(gè)地從本體75的一端通到另一端，它包括園筒形的右端段82，具有向左側(cè)漸擴(kuò)的錐形表面83的中段以及帶有內(nèi)螺紋84的擴(kuò)大了的園筒形左段。套筒76是一個(gè)中心穿膛的金屬套環(huán)，它環(huán)繞著電纜C2的金屬鎧甲26，并且被壓緊，與26密封接觸，這可以借助于右邊的錐形外表面85與更陡斜的錐形表面83的嚙合來實(shí)現(xiàn)。套筒76的左端在86處帶反向的錐度，它與密封帽77的相應(yīng)錐度的右端88接觸。該帽77有一個(gè)中心穿膛89，其右段帶有外螺紋90，該螺紋可以擰到螺紋84上，在77左端，還有一個(gè)擴(kuò)大了的頭部91，它具有六面體狀的外表面92。該帽的空腔89的壁面和本體空腔82的壁面與金屬甲26間都有一個(gè)很小的間隙。在表面79和92上使用板手(未示出)，可以將密封帽77擰動，使77相對密封體75向里移動，并且將套筒76擠壓到錐形臺肩83上，因此，就可將套筒經(jīng)向壓緊，直到它與電纜鎧甲26密封接觸。
插頭組件M按下述方法組裝。開始時(shí)，在密封體75上的密封帽77是松開的，所以可以通過該密封帽、套筒和密封體將電纜CL插入到任何需要的限度。把接觸插桿零件31和32壓入尚未裝進(jìn)外殼30的插入塞33內(nèi)，實(shí)行壓力配合，所以這兩插桿的對端從插入塞伸出來，兩個(gè)插桿伸出長度大約相等。將電纜鎧甲26和無機(jī)物絕緣25截短，使電纜導(dǎo)體21和22露出的長度相等。然后，將這二個(gè)導(dǎo)體的自由端插入插桿31和32的深孔74，再使用一種合適的工具(未示出)分別將這兩個(gè)零件中包著導(dǎo)體的部分壓緊，在兩個(gè)相對的側(cè)面施加壓力，將每個(gè)插桿緊固到它相應(yīng)的導(dǎo)體上。施加壓力則會在每個(gè)插桿31和32的外表面造成一個(gè)壓接平面，在圖15中的93處即表示一個(gè)這樣的平面。
此后，將插入塞33從右端那里插入外殼空腔44內(nèi)。當(dāng)插入塞端頭的斜角65開始通過在同一平面上的臺肩47和經(jīng)向表面52時(shí)，扁塊64依靠其撓性使它經(jīng)向向內(nèi)彎曲，使狹槽63的外側(cè)部分合攏。這就使凸面62在本體中的弦面49下而且沿著該弦面軸向滑過，直到在該凸臺上的端壁61與徑向表面51恰好嚙合為止，于是，扁塊64就徑向地向外卡緊，在該表面51上將凸臺鈞住。在這個(gè)位置，插入塞臺肩58、60以及外殼臺肩47、52，當(dāng)然還有弦面49和59都相互面對面且彼此嚙合。在將插入塞33插入的過程中，應(yīng)不同角度地轉(zhuǎn)動它，以使所述的弦面49、59恰好嚙合為止。還有，插桿31和32相對于電纜CL的位置偏移會使電纜導(dǎo)體露出的部分彎曲，如圖4中所示的導(dǎo)體21。
在這部分組件組裝過程中，電纜CL可通過松開的套筒76和帽77向外退或者說向左移動，隨后，可將帽77擰緊，使套筒76就位。
現(xiàn)在來看示出了插座組件的圖8-14，園筒形插座外殼35的壁是無縫的，它具有一個(gè)帶臺階的園筒形的外側(cè)，該外側(cè)包括一個(gè)里側(cè)或者說左側(cè)的直徑較大的部分95以及外側(cè)或者說右側(cè)的直徑較小的部分96，在它們之間形成一個(gè)環(huán)狀的外側(cè)臺肩97。外殼35還具有一個(gè)通膛98，該98包括一個(gè)里側(cè)或者說左側(cè)園筒形的直徑較大的部分99和外側(cè)或者說右側(cè)園筒形的直徑較小的部分100，在它們之間形成了一個(gè)環(huán)狀的內(nèi)側(cè)臺肩101，并且還有一個(gè)帶有弦表面103的中間段102。外殼35的本體在弦面103的兩相對端在內(nèi)側(cè)徑向地延伸，形成了一個(gè)內(nèi)側(cè)或者說右側(cè)徑向表面104，以及一個(gè)外側(cè)或者說左側(cè)徑向表面105，105與通膛臺肩101在同一平面上。
插座外殼35的左端具有一內(nèi)側(cè)錐形面106，適于與插頭外殼30上的外側(cè)錐形面41相嚙合，為了將此兩錐形面壓緊，達(dá)到牢固地密封接觸插座外殼35帶有一個(gè)園筒形連接帽108，圖中示出一在它的園柱形外表面上，在連接帽108的里端或者說右端相對的兩側(cè)帶有平面109、109;108還具有一個(gè)帶臺階的空腔，空腔帶有一個(gè)向左的面向里側(cè)的環(huán)狀臺肩110，它適用于與外側(cè)臺肩97嚙合，并在空腔的開口狀或者說左端還帶有內(nèi)螺紋111，這些螺紋適用于擰到插頭外殼30上的螺紋43上。連接帽108環(huán)繞著外殼35錐形端部106那部分內(nèi)壁，由于帶有環(huán)狀凹槽112而減薄，這樣就允許該外殼的左端部向外擴(kuò)口，其作用下邊再作較詳細(xì)說明。
插入塞39的結(jié)構(gòu)與插入塞33大體相似。因此插入塞39也帶有一個(gè)擴(kuò)大了的園柱形外端或者說左端113，一個(gè)減小了的園柱形的里端或者說右端114及一個(gè)橫向弦凹槽，它形成了一個(gè)弦底面115和徑向端壁116和117，117與呈臺階狀的兩個(gè)園柱部分之間的臺肩118在同一平面上;還具有傾斜的邊角120、一個(gè)狹槽121，狹槽121形成了一個(gè)帶撓性的扁塊122，而122在其自由端帶有一個(gè)凸臺或者視凸緣123，以及還具有一對隔開一定距離的孔貫穿124和125，孔124和125則分別容納插口零件36和37。
參照圖11和14，其中示出了插口另件36的細(xì)節(jié);相同零件37的表示也是如此。所示的零件36包括一個(gè)細(xì)長的實(shí)心園柱形金屬棒部分127，以及一個(gè)加粗了的園柱形插口部分128，128呈管狀且沿直徑方向開口，以形成弧形叉129，129。在插口部分128與棒部分127之間的帶有一個(gè)較淺的環(huán)狀外側(cè)寬槽130。槽部分127的自由端帶有一個(gè)中心軸向深孔131，以容納電纜導(dǎo)體23，它還帶有斜角132。插入塞孔124，125被擴(kuò)孔以容納其相應(yīng)的插口零件的加粗了的插口部分128，并且留有一個(gè)細(xì)小縫隙，所以弧形叉129可以張開。
如以上對接觸插桿零件的說明，在一些應(yīng)用中，可能取消了在插口零件中的凹槽130，而依靠在插口零件上插入基本體與它的摩擦進(jìn)行固定，防止相對位移。
密封部件40與部件34相同，因此就不重復(fù)了同樣的詳細(xì)的敘述。
插座組件下的組裝方法與對插頭組件M所敘述的方法大體相同。開始時(shí)，將密封帽擰在部件40密封本體的螺紋上，以使電纜CR可以穿過套筒;該電纜的端部被截去一些(鎧甲及絕緣)，以使導(dǎo)體23及24的端部裸露出來。插口零件36和37系操用壓力配合，從左到右插入插入塞39的孔124和125內(nèi)，在圖11中可見。如前面所述，在插入塞的孔內(nèi)的棒部分127的壓力配合，使插入塞39之絕緣材料發(fā)生塑性變型且進(jìn)入到凹槽130內(nèi)，亦實(shí)現(xiàn)了機(jī)械上的固定。電纜導(dǎo)體的裸露端被插入它的相應(yīng)的深孔131內(nèi)，并且通過壓緊進(jìn)行固定，以在棒部分127上形成平面，如圖15中133處所示。接著，將插入塞39插入插座外殼35的擴(kuò)大了的左部腔段99內(nèi)，且如上對插入塞33的敘述一樣，將該插入塞卡到末端帶凸臺的部分上，再將部件40的密封帽擰緊，以擠壓套筒，使它與電纜CR密封接觸。
然后，通過將接觸插桿零件31和32分別插入插口零件36和37內(nèi)并且將連接帽108擰到螺紋43上就把插頭和插座組件M和F連接起來，如圖15中所示。這樣就將兩個(gè)組件拉在一起，并將錐形表面41和106壓緊，使它們互相緊密地接觸。每個(gè)錐形表面都具有32RMS或更高的光結(jié)度。另外，插頭表面41的斜坡的傾斜角(如40度)較插座表面106斜坡的傾斜角要大，后者可以是37度，兩個(gè)斜坡角度之間的差值以3度為宜，這樣可確保金屬對金屬的有效密封嚙合。將卡在插頭外殼30上平面42、42上的板手(未示出)固定位，并擰動卡在連接帽上平面109，109上的板手(未示出)即可以將連接帽擰緊。當(dāng)將該連接帽擰緊時(shí)，插頭的錐形表面41就趨向于將插座的錐形表面106徑向地向外擴(kuò)開。連接帽108減薄的部分112即可容納下這個(gè)向外擴(kuò)開的部分，并且由于3制成插座外殼35的金屬(典型材料為不銹鋼)的彈性變形，這個(gè)擴(kuò)開的趨勢就得保證了錐形表面41和106能維持緊密的嚙合。所以，插座外殼圍繞著它的內(nèi)側(cè)錐形表面那部分園筒形壁在外側(cè)不受約束，具它有一定厚度，在插頭外殼上的外部錐形表面向該內(nèi)側(cè)錐形表面擠壓時(shí)，允許該壁外擴(kuò)。
要注意到，接觸插桿零件31和32的尖頭桿71的外徑較插口零件36和37的弧形叉129，129共同的內(nèi)徑稍大，所以當(dāng)尖頭桿插進(jìn)兩個(gè)弧形叉之間的空間時(shí)，兩個(gè)弧形叉就稍微分開。因?yàn)榛⌒尾?29具有固有的彈性，所以它們可以維持與尖頭桿緊密的且在電氣上良好的接觸。
還要注意到，由于接觸插桿零件31和32偏離了插頭外殼30的縱向中心軸線，并且插口零件36和37相對于插座外殼35的縱向中心軸線也有同樣程度的偏離，所以所組裝的是一個(gè)帶極性的連接器。為了使接觸插桿零件31和32正確地與相應(yīng)的插口零件36和37相接，這一點(diǎn)很重要。例如，如果左部電纜CL是一個(gè)熱電偶，其導(dǎo)體21和22可能分別由鉻鎳合金和鎳鋁合金制成，并且要與接觸插桿零件31和32及插口零件36和37配對連接，被連接的右側(cè)電纜CR的導(dǎo)體23和24亦要由鉻鎳合金和鎳鋁合金制成。眾所周知，兩種非同類的金屬相接(未示出)，受溫度影響會產(chǎn)生與所感受的溫度有關(guān)的電勢。為此可以采用鉻鎳合金與康銅或鐵與康銅或銅與康銅的結(jié)合，以代替上述的兩種非同類的金屬的結(jié)合。簡言之，兩組被連接的導(dǎo)體以及插桿和插口零件，其中一組要用相同的金屬制成成，而且另一組也是用相同金屬制成，但是用另一種金屬。
眾所周知，于電阻溫度計(jì)(RTD)，具有一個(gè)白金線圈(未示出)，線圈電阻與溫度成比例變化，此時(shí)電纜CL和CR的導(dǎo)體，接觸插桿零件31和32以及插口零件36和37都可用銅或銅合金制成并且兩者均予電鍍。
如果要斷開插頭和插座組件M和F，相應(yīng)地要將連接帽108從螺紋43擰下來，通過將接觸插桿零件31和31的尖頭桿從相應(yīng)的插口零件36和37的插口中撥出來，使該兩個(gè)組件分開;因此，這是一種能迅速拆開的連接器。
再者，要注意到絕緣插入塞33和39之每一個(gè)都將相應(yīng)的零件31、32或36、37緊固住，防止它們相對于那里的縱向位移以及使它們脫離與相應(yīng)外殼30或35的嚙合。同樣，絕緣插入塞33和39之每一個(gè)，由于都被卡緊的緣故也防止外殼30或35的縱向或斜向位移，所以它們將它相應(yīng)的零件31、32或36、37卡緊后也就防止了這些零件相對應(yīng)的外殼30或35的縱向或斜向位移。插入塞33和39可以由任何適宜的絕緣材料制成，但以采用聚砜材料制作為宜。
現(xiàn)結(jié)合圖16說明如下。
圖16中示出的改進(jìn)型式用來對本發(fā)明的連接器C1進(jìn)行說明。該連接器對一個(gè)左側(cè)插頭組件M1的直徑較小的無機(jī)物絕緣的金屬裝電纜CL1與一個(gè)右側(cè)插座組件F1的直徑較大的無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜CR進(jìn)行連接，與圖1-8中所示的電纜CL和CR相比，后者CL和CR的外徑相同，為適應(yīng)電纜CL1和CR1具有的半徑尺寸，C1主要是在密封部件341和401的零件尺寸上有所變更。所示出的另一個(gè)差別是，改型后的連接帽1081的外形是六角形的。其它方面，組件M1和F1與圖1和8中所示的組件M和F相似。
現(xiàn)結(jié)合圖17-20說明如下。
在圖17-20中示出的改進(jìn)型式用來對本發(fā)明的連接器C2進(jìn)行說明。該連接器C2具有改型的插頭和插座組件M2和F2，它們分別用于對電纜CL2和CR2被塑料包裹著的導(dǎo)體進(jìn)行連接，同時(shí)需要改型的密封部件342和402。
組件M2和F2與前面敘述的相應(yīng)的組件M和F僅在密封部件342和402的細(xì)節(jié)部分有所不同，342和402分別適用于對電纜CL2和CR2進(jìn)行密封。
與別的電纜一樣，所示的左邊的電纜CL2具有兩個(gè)導(dǎo)體212和222，它們分開封閉在一個(gè)絕緣包裹層中，導(dǎo)體212和222它們分開封閉在一個(gè)絕緣包裹層中，導(dǎo)體212和222穿過幾個(gè)密封膠材料模壓體之中每一個(gè)模壓體內(nèi)的兩個(gè)孔，且這兩個(gè)孔是離開一個(gè)距離的;141，142和143即表示三個(gè)這樣的模壓體，它們一起被擠壓在一個(gè)金屬管144中。金屬管144的里端或者說右端，宜用不銹鋼制成，圖中在145處示出了它與插頭外殼零件302的焊接。密封膠的模壓體141-143在金屬管144中包圍著導(dǎo)體212和222，同時(shí)被壓緊，這種結(jié)構(gòu)保證了密封效果。
與此類似，圖示的右側(cè)電纜CR2具有兩個(gè)導(dǎo)體232和242亦分別封閉在一個(gè)絕緣的包裹層中，并穿過三個(gè)互相鄰接的密封膠模壓體146，147和148內(nèi)互相分開一個(gè)距離的兩個(gè)孔，模壓體被擠壓在金屬管149中，圖示的金屬管149的里端或者說左端在150處與插座外殼零件352相焊接。
盡管沒具體的圖示，也很顯然可以用發(fā)明的連接器對無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜與塑料絕緣的電纜進(jìn)行連接。在所有的電纜連接中，采用本發(fā)明的連接器均可快速拆卸，且金屬對金屬的密封效能很高。
正如這里的應(yīng)用，對一對電纜進(jìn)行連接只體現(xiàn)了本發(fā)明的連接器的最低限度用途，即將該連接器的一側(cè)的至少一根電纜與連接器的另一側(cè)的至少一根電纜進(jìn)行連接。換言之，不論在連接器的各側(cè)的電纜數(shù)相同或其一側(cè)上比另一側(cè)電纜數(shù)多，在連接器的每側(cè)總可能有一根以上的電纜。在連接器的一側(cè)的電纜多余一根的情況下，電纜的導(dǎo)體可以采用并聯(lián)或一些其它電路接線方法連接到連接器相應(yīng)側(cè)的接觸插桿零件或插口零件上。
對圖中所示的本發(fā)明的連接器的各實(shí)施例，那些熟練技術(shù)的人員還可能進(jìn)行不脫離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)的改動或改進(jìn)，本發(fā)明涉及的范圍，在附加的權(quán)利要求
書中予以說明。
權(quán)利要求
1.一種用于對一對電纜的端頭進(jìn)行密封連接的連接器，其中每一根電纜都至少具有一個(gè)帶絕緣的異體，其特征為包括；(a)一個(gè)園筒形的金屬插頭外殼，它具有里端和外端，并且環(huán)包著上述之一根電纜的一個(gè)端部；(b)在上述插頭外殼內(nèi)端上的一個(gè)外側(cè)錐形表面；(c)一個(gè)園筒形的金屬插座外殼，它具有里端和外端，并且環(huán)包著上述之另一根電纜的一個(gè)端部；(d)在上述插座外殼內(nèi)端上的一個(gè)內(nèi)側(cè)錐形表面，它適用于與上述外側(cè)錐形表面嚙合；上述外側(cè)錐形表面的斜坡角度較上述內(nèi)側(cè)錐形表面的斜坡角度大；這兩個(gè)錐形表面的拋光精度標(biāo)定為32RMS或更高；(e)若干部件，用于將上述兩個(gè)外殼拉在一起，并迫使上述兩個(gè)錐形表面緊密接觸，以在它們之間形成一個(gè)密封的金屬對金屬的接合面；(f)一個(gè)接觸插桿零件，它絕緣地裝在上述外殼中的一個(gè)里邊，且在電氣上連到與該外殼相連的電纜內(nèi)的導(dǎo)體上；(g)一個(gè)插口零件，它絕緣地裝在上述外殼的另一個(gè)里邊，且在電氣上連到與該外殼相連的電纜內(nèi)的導(dǎo)體上，該插口另件適用于接納上述接觸插桿零件；(h)將上述每個(gè)外殼的外端與它所連接的電纜隔開的部件；因此，在上述相連接的兩個(gè)外殼中形成了一個(gè)密封腔，在該腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的連接器，其中上述每一個(gè)外殼的園筒形壁都是無縫的，并且上述用于將該二外殼拉在一起的部件是在該二外殼的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的連接器，其中上述外側(cè)錐形表面的斜坡角度較上述內(nèi)側(cè)錐形表面的斜坡角度大;
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的連接器，其中兩斜坡角度之間的差值為3度;
5.根據(jù)權(quán)利要求
2的連接器;其中上述兩個(gè)錐形表面的拋光精度為32RMS或更高;
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的連接器;其中上述插座外殼圍繞著上述內(nèi)側(cè)錐形表面那部分的園筒形壁在外側(cè)不受約束，且它有一定厚度，在上述外側(cè)錐形表面向上述內(nèi)側(cè)錐形表面擠壓時(shí)，允許該壁外擴(kuò);
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的連接器;其中上述電纜中至少有一根是無機(jī)物絕緣的鎧裝電纜，并且，由此其外部密封部件又包括一個(gè)緊固在相應(yīng)外殼上的密封體，該密封體環(huán)繞著該電纜鎧甲有一個(gè)內(nèi)側(cè)凸錐形表面;密封部件還包括一個(gè)環(huán)包著上述鎧甲的金屬套圈，該套圈具有一個(gè)與上述內(nèi)側(cè)凸錐形表面嚙合的外側(cè)凸錐形表面;環(huán)圍著上述鎧甲還有一個(gè)密封帽，該密封帽和上述密封體為螺紋連接，用于將上述套筒壓在上述內(nèi)側(cè)凸錐形表面上，實(shí)現(xiàn)套筒與上述鎧甲的壓縮性密封嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的連接器，其中上述電纜中至少有一根是包括至少一個(gè)由塑料包著的異體，并且用在這一根電纜的外側(cè)密封部件包括由可移動的密封膠觸壓塊擠壓組合的組合體。觸壓塊包圍著電纜導(dǎo)體被壓緊，且被封裝在一個(gè)金屬管內(nèi)，而金屬管的一端被密封連接到它所連接的外殼上。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1的連接器，其中還包括一個(gè)支撐著每一個(gè)上述零件的絕緣材料體，它使各零件與上述之相應(yīng)的一個(gè)外殼隔開，并且將各零件緊固在相對于該外殼在縱向、斜向都固定的位置上。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9的連接器，其中至少一個(gè)絕緣材料體有一個(gè)貫穿孔，上述中的一個(gè)相應(yīng)零件裝在此孔中，且此零件的中間段有一個(gè)外側(cè)凹槽，用以容納該絕緣材料體的一部分，以使該零件和絕緣材料體之間在機(jī)械上緊固。
11.根據(jù)權(quán)利要求
9的連接器，其中相應(yīng)的外殼和絕緣材料體在脫離圓周表面處有面對面的嚙合面，這就防止了斜向的相對移動;且還有軸向面對的嚙合面，這就防止了在兩個(gè)縱向方向的相對移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求
9的連接器，其中上述的每一根電纜部有許多導(dǎo)體;上述的每一個(gè)絕緣材料體都裝有相同數(shù)量的接觸插桿零件或插口零件，這些零件都可以同樣的偏心裝配方式固定在各自的絕緣材料體上，因此就保證了上述接觸插桿零件與上述插口零件帶極性的連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1的連接器，其中上述的每一個(gè)外殼都有一個(gè)空腔，該空腔包括一個(gè)有弦壁表面的中間段，該中間段將一個(gè)在一側(cè)擴(kuò)大了的部分與一個(gè)在另一側(cè)擴(kuò)大了更多的部分分開，上述擴(kuò)大了的部分朝上述外殼的一端開口;該連接器還包括一個(gè)可插入的予成型的絕緣材料體，它插入上述每一個(gè)外殼空腔的一部;上述的每一個(gè)絕緣材料體都有里、外端面，在里、外端面間有一個(gè)外周表面，該外周表周表面在整個(gè)軸向長度上與上述中間段的內(nèi)側(cè)表面形狀一致，因時(shí)該外周表面至少在部分長度上與上述擴(kuò)大了的和擴(kuò)大了更多的兩個(gè)部分中的每一部分的相應(yīng)的弦壁面形狀一致;該絕緣材料體還有一個(gè)弦狹槽，該狹槽與上述弦面平行且朝向上述的里端開口，以形成一個(gè)帶繞性的扁塊，在該扁塊的自由端有一個(gè)凸臺，該扁塊的彎曲可以使上述狹槽合攏，以使上述凸臺在插入絕緣材料體的過程中可以通過上述的中間段而進(jìn)入到與之裝配的外殼內(nèi);當(dāng)上述凸臺已經(jīng)通過上述中間段后，上述狹槽的口即張開，且被卡在上述擴(kuò)大了的部分內(nèi)，因此，這樣就將上述絕緣材料體固定。防止了它的縱向移回，另外，依靠面對面的弦面亦防止了它相對于包著它的外殼的斜向的移動;上述的接觸插桿零件裝在上述的一個(gè)絕緣材料體上，而上述的插口零件裝在上述的另一個(gè)絕緣材料體上。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13的連接器，其中至少上述的一根電纜是一種無機(jī)物絕緣的金屬鎧裝電纜，且外部密封部件包括一個(gè)密封體，該密封體被固定在相應(yīng)的外殼上;還有一個(gè)環(huán)繞著該電纜鎧甲的內(nèi)側(cè)凸錐形表面;環(huán)繞著上述鎧甲有一個(gè)套筒，它具有一個(gè)外側(cè)凸錐形表面，此外側(cè)凸錐形表面與上述內(nèi)側(cè)凸錐形表面嚙合;環(huán)繞著上述鎧甲還有一個(gè)密封帽，該密封帽與上述密封體為螺旋紋連接，以將上述套筒擠壓到上述內(nèi)側(cè)凸面上，實(shí)現(xiàn)套筒與上述鎧甲的壓縮性密封嚙合。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13的連接器，其中上述的電纜中至少有一根是包括至少一個(gè)帶絕緣的導(dǎo)體，且其外部密封部件包括若干有機(jī)物密封膠塊，它們呈擠壓組合;這些密封膠塊包圍著上述導(dǎo)體，并且被封裝在一個(gè)金屬管中，該金屬管的一端被固定到相應(yīng)的外殼上。
專利摘要
一種用于對一對電纜的端頭進(jìn)行密封連接的連接器，它提供了一種能多次使用的可以迅速拆卸的金屬對金屬的密封連接。
文檔編號H01R9/03GK86102028SQ86102028
公開日1987年10月14日 申請日期1986年3月27日
發(fā)明者斯蒂夫·莫爾森·達(dá)利, 理查德·安德里森·里昂, 戴維德·保羅·舒特魯姆 申請人:康納克斯布法羅公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan