專利名稱:對(duì)接及連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的對(duì)接及連接裝置,以及涉及一種電氣連接導(dǎo)線和一種用于電氣連接導(dǎo)線的連接插座。
背景技術(shù):
按照現(xiàn)有技術(shù),電氣設(shè)備的纜線鋪設(shè)經(jīng)常是費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且成本高昂。因此例如在自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域,較高防護(hù)級(jí)別(IP65或者更高)的電氣設(shè)備相互連接經(jīng)常采用所謂的M5、M8或者M(jìn)12標(biāo)準(zhǔn)的插塞連接器,它們?cè)诩夹g(shù)上被證明是可行的,但是這種纜線連接經(jīng)常較為昂貴。特別是當(dāng)現(xiàn)有的大批量生產(chǎn)的纜線與應(yīng)用目的不能準(zhǔn)確相符時(shí)尤其如此,這時(shí)需要在設(shè)備安裝的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行特殊調(diào)整,也就是縮短或者加長(zhǎng)導(dǎo)線,同時(shí)必須使其重新與連接插頭或連接插座所配的導(dǎo)體相組合。
發(fā)明內(nèi)容
在這個(gè)背景情況下,本發(fā)明的目的在于,提供一種對(duì)接及連接裝置,其以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)了連接導(dǎo)線與多個(gè)導(dǎo)體的可靠接觸。
本發(fā)明通過權(quán)利要求1的主題達(dá)到了上述目的。此外,本發(fā)明提供了一種具有權(quán)利要求15的特征的連接導(dǎo)線和一種具有權(quán)利要求16的特征的連接插座。
各種優(yōu)選構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中給出。
按照本發(fā)明,用于電氣設(shè)備的對(duì)接及連接裝置具有至少如下的部件一連接導(dǎo)線,其具有一個(gè)中空的異型軟管,異型軟管在其內(nèi)圓周和/或其外圓周上設(shè)有一個(gè)對(duì)位結(jié)構(gòu)(Kodierprofilierung),對(duì)位結(jié)構(gòu)在異型軟管的內(nèi)圓周上呈螺旋形或螺紋狀走向,并且所述異型軟管在其外圓周上還有至少一條或者多條螺紋狀走向的導(dǎo)體;一帶有插孔的插座元件,連接導(dǎo)線的自由端可以插入所述插孔內(nèi),所述插孔又有多個(gè)彈簧觸片和/或刀形觸片,用來與異型軟管外圓周上的所述至少一條或者多條導(dǎo)體相接觸,所述插座元件優(yōu)選具有一個(gè)用于推開異型軟管的導(dǎo)向芯軸,以及在插座元件上特別是在插孔上或?qū)蛐据S上有一個(gè)與導(dǎo)線的對(duì)位結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的對(duì)位結(jié)構(gòu)。
導(dǎo)向芯軸最好在其外圓周上設(shè)置一個(gè)和異型軟管的對(duì)位結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的對(duì)位結(jié)構(gòu),從而連接導(dǎo)線在插入插孔時(shí)就會(huì)實(shí)施一種螺旋運(yùn)動(dòng)而被導(dǎo)入插孔中直到插孔底部,并被接通。
按照本發(fā)明,至今必需的兩件式的包括插頭和插座元件的插塞連接器可以基本上省掉其中的一個(gè)“半體”,因?yàn)樵O(shè)有對(duì)位措施的連接導(dǎo)線或者電纜的自由端可以直接只與一個(gè)插座元件接觸。特別是可以完全摒棄M5、M8和M12插頭以及插座元件。
為此,電氣設(shè)備設(shè)有一種新型的插孔。連接導(dǎo)線可以在各種預(yù)備好的長(zhǎng)度上進(jìn)行加工,或者甚至優(yōu)選地“由線盤”進(jìn)行加工,在這種情況下只要按所需長(zhǎng)度切斷并剝?nèi)ケ砥ぜ纯?。因此特別是自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備的安裝和特別是分配器之間的相互連接以及分配器與諸如執(zhí)行器、傳感器等設(shè)備的連接被明顯加速和簡(jiǎn)化。
異型軟管的對(duì)位結(jié)構(gòu)優(yōu)選從異型軟管的內(nèi)圓周出發(fā)筋條式地徑向向內(nèi)延伸,而導(dǎo)向芯軸上的對(duì)位結(jié)構(gòu)則從其外圓周出發(fā)槽形地向內(nèi)延伸。符合目的的是,異型軟管進(jìn)一步在其外圓周上設(shè)置有多條相互間隔開的筋條式的凸起,它們沿軸向在異型軟管的外表面上螺旋形或螺紋狀延伸,其中在這些形成一外成型結(jié)構(gòu)的凸起之間構(gòu)成槽形的自由空間,在這些自由空間中各置入一條導(dǎo)體。特別是這種設(shè)計(jì)使得完全可以不用在連接導(dǎo)線上安裝插頭元件,而使連接導(dǎo)線與插座元件直接接觸。通過螺旋形的導(dǎo)體和對(duì)位措施的設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)連接設(shè)備的很好的靈活性。螺旋形的結(jié)構(gòu)還使得導(dǎo)體特別良好地與觸片尤其是與彈性的刀形觸片接觸。如果軟管的外成型結(jié)構(gòu)在圓周上不是均勻分布的,當(dāng)它插入插孔與插孔的一個(gè)相應(yīng)的內(nèi)對(duì)位結(jié)構(gòu)接觸時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)一種對(duì)位功能(Kodierfunktion)。
插座元件既可以設(shè)置或構(gòu)造在一電氣設(shè)備如分配器或類似設(shè)備上,也可以設(shè)置在連接導(dǎo)線的另一個(gè)自由端,或者可以設(shè)置在一個(gè)帶有兩個(gè)插座元件的接合器上,舉例來說,用以實(shí)現(xiàn)連接導(dǎo)線的延長(zhǎng)。
不過優(yōu)選的是,例如相鄰的電氣設(shè)備的兩個(gè)插座元件之間的連接直接通過一具有兩個(gè)自由端的連接導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)。
導(dǎo)體優(yōu)選構(gòu)成為帶狀和/或它由多股金屬芯線組成,和/或優(yōu)選它是由可延展和/或可鐓粗的金屬織物組成,這樣可以提高導(dǎo)線的柔性。
觸片最好是刀形觸片,特別是彈性的刀形觸片,而導(dǎo)向芯軸用作支座。這樣可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而特別可靠的接觸?;蛘?,也可以將觸片設(shè)計(jì)為彈簧觸片。
下面結(jié)合附圖的實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。其中圖1本發(fā)明的對(duì)接及連接裝置剖視圖,其包括一根導(dǎo)線和至少一個(gè)用于插入和接通導(dǎo)線的連接插座;和圖2圖1所示對(duì)接及連接裝置的連接導(dǎo)線的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一種對(duì)接及連接裝置1,其具有一個(gè)插座元件2和一根連接導(dǎo)線4。連接導(dǎo)線4在圖中僅僅顯示了一個(gè)自由端3,它有一個(gè)中空的、在這里內(nèi)部是圓柱形的異型軟管5,其內(nèi)圓周上設(shè)置有一個(gè)徑向向內(nèi)的對(duì)位結(jié)構(gòu)6,對(duì)位結(jié)構(gòu)具有一個(gè)筋條式的向內(nèi)縮小的橫截面并且在異型軟管5的內(nèi)圓周上呈螺旋形或螺紋狀走向。
異型軟管5在其外圓周上設(shè)置多個(gè)相互間隔開的筋條式的凸起7,它們?cè)诋愋蛙浌?的外表面上螺旋形或螺紋狀延伸。在各個(gè)構(gòu)成外成型結(jié)構(gòu)的凸起7之間相應(yīng)形成了槽形的自由空間8,在各自由空間8中分別可以置入一個(gè)例如構(gòu)造為帶狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體9。
導(dǎo)體9和凸起7又在它們的外圓周8上首先被填充泡沫10所包圍,使得填充泡沫10、導(dǎo)體9以及異型軟管5組成的結(jié)構(gòu)具有一個(gè)近乎圓柱形的外輪廓,然后在這個(gè)外輪廓上又包上一層外表皮11,其同樣可以具有成型結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體9最好采用帶狀形式,例如可以由一種金屬織物組成,或者由一種金屬帶或者多條平行布置或相互纏繞的單條導(dǎo)體組成。導(dǎo)體材料可以配備一種導(dǎo)電能力好的、容易觸點(diǎn)接通的表面,如錫。
插座元件2實(shí)現(xiàn)連接導(dǎo)線4的機(jī)械導(dǎo)向和導(dǎo)體9的電接觸。這里,它具有一個(gè)直立地裝在一電路板25上的插孔13,連接導(dǎo)線4的自由端可以插入這個(gè)插孔中。
在此,連接導(dǎo)線的自由端3例如借助于工具刀剝?nèi)ヒ恍《伪砥?,并且該區(qū)域的外表皮11以及可能還有部分的填充泡沫10被去除,使得導(dǎo)體9外露。
在插孔13的底部有一個(gè)居中設(shè)置的導(dǎo)向芯軸14,它具有一種基本上為圓柱形的、在這里逆著連接導(dǎo)線4的插入方向略呈錐形的幾何形狀,并且它還設(shè)有一槽15,該槽15具有一個(gè)與對(duì)位結(jié)構(gòu)6相對(duì)應(yīng)的螺旋形幾何形狀,從而連接導(dǎo)線4在插入插孔13時(shí)實(shí)施一種螺旋運(yùn)動(dòng)而被導(dǎo)向插孔的底部。
彈性的刀形觸片16很容易切入導(dǎo)體9中,從而與其導(dǎo)電地接觸,所述彈性刀形觸片在此構(gòu)造在穿過電路板25的焊接插銷17的自由端上并且在彈性預(yù)力作用下分布在插孔13的內(nèi)圓周上并貼緊在該插孔13的內(nèi)圓周上。這里有時(shí)也會(huì)穿過少許留存的填充泡沫。導(dǎo)向芯軸14用作彈性貼靠在導(dǎo)體9上的刀形觸片16的內(nèi)支座或者底座。插孔13的內(nèi)圓周成為另一個(gè)支座。
插孔13的內(nèi)徑在其軸向上鄰接導(dǎo)向芯軸14自由端的區(qū)域中擴(kuò)大兩倍,其中插孔13在其軸向上鄰接第一階梯18的區(qū)域中的內(nèi)徑相應(yīng)于未去掉絕緣層的連接導(dǎo)線4的內(nèi)徑,而插孔13在其軸向上鄰接第二階梯19的區(qū)域中的內(nèi)徑允許在連接導(dǎo)線4和插孔13之間裝入一個(gè)滾花螺母20。插孔在這個(gè)區(qū)域?yàn)闈L花螺母20設(shè)有與其外螺紋22完全對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋21。滾花螺母20在這里通過一墊圈23擠壓位于第二階梯19上的密封及擠壓環(huán)24,在緊固時(shí),該密封及擠壓環(huán)在第二階梯19與滾花螺母20之間被壓平,這樣就使得它壓迫連接導(dǎo)線4的外表皮,如此以簡(jiǎn)單的方式將該連接導(dǎo)線軸向在其外圓周上固定,即得到密封和卸去張力。這樣,無需大的花費(fèi)就簡(jiǎn)單地保證了,連接導(dǎo)線4在其自由端去除表皮之后只要實(shí)施一螺旋運(yùn)動(dòng)以及特別是接下來擰緊(緊固)滾花螺母就可以確保與多個(gè)電導(dǎo)體相連。密封和卸去張力功能有時(shí)也可以通過其他方式實(shí)現(xiàn)。
也可以通過其它的在此未示出的方式將導(dǎo)體固定在插孔中,比如卡口連接、插鎖連接或者各種類型的螺旋連接,其中就不同類型的螺旋連接而言例如借助于帶孔的鎖緊螺母,中心芯軸可以軸向一直延伸至螺旋連接區(qū)域。
在插孔和連接導(dǎo)線4上所有按螺紋方式構(gòu)造的元件最好具有相同的螺距。
可以料想,連接導(dǎo)線4的觸點(diǎn)接通非常簡(jiǎn)單。將連接導(dǎo)線4從線盤上拉下并剪斷后剝?nèi)ケ砥?。在其末端剝?nèi)ケ砥?例如借助于Jokari刀具)之后,將其插入插座元件2中并轉(zhuǎn)動(dòng),直至對(duì)位結(jié)構(gòu)6嵌入對(duì)應(yīng)的槽15中。這樣,連接導(dǎo)線4就實(shí)施一種螺旋運(yùn)動(dòng)而沿軸向繼續(xù)插入插座元件2中,直至碰到插座元件2的底部,此時(shí)刀形觸片16切入導(dǎo)體9中并且在外面與其接觸。為了卸去張力和保證密封,這里還要擰緊滾花螺母20,用以擠壓擠壓環(huán)22。
同樣還可以考慮利用外成型結(jié)構(gòu)或凸起與插座元件中的相應(yīng)槽結(jié)構(gòu)(這里無法看到)的配合來實(shí)現(xiàn)一附加的導(dǎo)向。
附圖標(biāo)記清單對(duì)接裝置 1容納元件 2自由端 3連接導(dǎo)線 4異型軟管 5對(duì)位結(jié)構(gòu) 6凸起 7自由空間 8導(dǎo)體 9填充泡沫 10外表皮 11外成型結(jié)構(gòu) 12插孔 13導(dǎo)向芯軸 14槽 15刀形觸片 16焊接插銷 17第一階梯 18第二階梯 19滾花螺母 20內(nèi)螺紋 21外螺紋 22墊圈 23擠壓環(huán) 24電路板 2權(quán)利要求
1.對(duì)接及連接裝置(1),特別是用于電氣設(shè)備,所述對(duì)接及連接裝置包括如下部件a)一連接導(dǎo)線(4),其具有-一個(gè)中空的異型軟管(5),該異型軟管在其內(nèi)圓周和/或外圓周上設(shè)有一個(gè)對(duì)位結(jié)構(gòu)(6),對(duì)位結(jié)構(gòu)(6)在異型軟管(5)的內(nèi)圓周上呈螺旋形或螺紋狀走向,并且所述異型軟管(5)在其外圓周上有至少一條或者多條螺紋狀走向的導(dǎo)體(9);b)一插座元件(2),其具有-一個(gè)插孔(13),連接導(dǎo)線(4)的自由端可以插入所述插孔(13)內(nèi),所述插孔(13)具有一個(gè)或多個(gè)彈簧觸片和/或刀形觸片(16),用來與異型軟管(5)外圓周上的所述至少一條或者多條導(dǎo)體(9)相接觸,-一個(gè)導(dǎo)向芯軸(14),用以推開異型軟管(5),以及-在插座元件上、特別是在插孔上或者導(dǎo)向芯軸上的一個(gè)與導(dǎo)線的對(duì)位結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的對(duì)位結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)向芯軸在其外圓周上設(shè)有與異型軟管(5)的對(duì)位結(jié)構(gòu)(6)相對(duì)應(yīng)的對(duì)位結(jié)構(gòu)(12),使得連接導(dǎo)線(4)在插入插孔時(shí)實(shí)施一種螺旋運(yùn)動(dòng)而被導(dǎo)入插孔(3)中直到插孔底部,并被接通。
3.按照權(quán)利要求2或3的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,對(duì)位結(jié)構(gòu)(6)筋條式地從異型軟管(5)的內(nèi)圓周出發(fā)徑向向內(nèi)延伸。
4.按照權(quán)利要求2、3或4的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,徑向向內(nèi)的對(duì)位結(jié)構(gòu)(6)有一徑向向內(nèi)縮小的的橫截面并且在異型軟管(5)的內(nèi)圓周上呈螺旋形或螺紋狀走向。
5.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,異型軟管(5)在其外圓周上設(shè)置有多個(gè)相互間隔開的筋條式的凸起(7),它們?cè)谳S向上在異型軟管(5)的外表面上呈螺旋形或螺紋狀延伸,其中在這些形成一外成型結(jié)構(gòu)的凸起(7)之間構(gòu)成槽形的自由空間(8),在這些自由空間中分別置入一導(dǎo)體(9)。
6.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,凸起和/或自由空間(8)寬度不均勻地和/或在異型軟管上不均勻地分布。
7.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)體(9)為帶狀結(jié)構(gòu)。
8.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)體(9)由多股金屬芯線組成。
9.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)體(9)由一種最好可延伸展的和/或可鐓粗的金屬織物組成。
10.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)體(9)和凸起(7)在其外圓周(8)上由一填充泡沫(10)包圍,而填充泡沫(10)被一層外表皮(11)包圍。
11.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)向芯軸(14)居中地設(shè)置在插孔(13)的底部上,并具有一種基本上為圓柱形的或者逆著連接導(dǎo)線的插入方向略微呈錐形縮小的幾何形狀。
12.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)向芯軸(14)設(shè)有一在外圓周上呈螺旋形延伸的槽(15),該槽具有與對(duì)位結(jié)構(gòu)(6)相對(duì)應(yīng)的螺旋形幾何形狀。
13.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,觸片(16)構(gòu)成為彈性的刀形觸片(16)。
14.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,觸片(16)構(gòu)成為彈簧觸片。
15.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,觸片(16)是彈性的,其中導(dǎo)向芯軸(14)用作支座。
16.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,導(dǎo)線通過卡口連接、插鎖連接或者螺旋連接被固定在插孔上。
17.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,螺旋連接包括一個(gè)鎖緊螺母,此時(shí)導(dǎo)向芯軸(14)優(yōu)選一直延伸至螺旋連接區(qū)域。
18.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,插孔(13)的內(nèi)徑以階梯形式擴(kuò)大兩倍,其中,插孔(13)在其沿軸向鄰接第一階梯(18)的區(qū)域內(nèi)的內(nèi)徑對(duì)應(yīng)于未去掉絕緣層的連接導(dǎo)線(4)的內(nèi)徑。
19.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,插孔在其沿軸向鄰接其中一個(gè)階梯的區(qū)域內(nèi)具有一內(nèi)徑,它允許在連接導(dǎo)線(4)和插孔(13)之間置入一個(gè)滾花螺母(20)。
20.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,滾花螺母(20)直接或者通過一個(gè)墊圈(23)貼靠在一個(gè)位于第二階梯(19)上的擠壓環(huán)(24)上,在滾花螺母緊固時(shí),擠壓環(huán)在第二階梯(19)和滾花螺母(20)之間被壓平,從而擠壓環(huán)使連接導(dǎo)線(4)在其外圓周上得以固定,即得到密封和卸去張力。
21.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的對(duì)接及連接裝置,其特征在于,刀形觸片(16)構(gòu)成為插銷(17)的向內(nèi)彎曲的、削尖的端部。
22.用于對(duì)接及連接裝置的連接導(dǎo)線,特別是用于按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)的對(duì)接及連接裝置的連接導(dǎo)線(4),其特征在于,有一中空的異型軟管(5),該異型軟管在其內(nèi)圓周上設(shè)置有一個(gè)對(duì)位結(jié)構(gòu)(6),對(duì)位結(jié)構(gòu)在異型軟管(5)的內(nèi)圓周上呈螺旋形或螺紋狀走向,并且該異型軟管(5)在其外圓周上具有至少一條或者多條螺旋狀走向的導(dǎo)體(9)。
23.用于對(duì)接及連接裝置的插座元件,特別是用于按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)的對(duì)接及連接裝置的插座元件(2),其特征在于,插座元件(2)具有一插孔(13),連接導(dǎo)線(4)的自由端可以插入所述插孔(13)中,所述插孔(13)具有一個(gè)或多個(gè)彈簧觸片和/或刀形觸片(16),用來與異型軟管(5)外圓周上的所述至少一條或者多條導(dǎo)體(9)相接觸;所述插座元件(2)還具有一個(gè)用以推開異型軟管(5)的導(dǎo)向芯軸(14),所述導(dǎo)向芯軸在其外圓周上設(shè)有一與異型軟管(5)的對(duì)位結(jié)構(gòu)(6)相對(duì)應(yīng)的對(duì)位結(jié)構(gòu)(12),使得連接導(dǎo)線(4)在插入插孔時(shí)實(shí)施一種螺旋運(yùn)動(dòng)而被導(dǎo)入插孔(3)中直到插孔底部,并被接通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)接及連接裝置(1),特別是用于電氣設(shè)備,包括如下部件一連接導(dǎo)線(4),其具有一個(gè)中空的異型軟管(5),該異型軟管在其內(nèi)圓周和/或外圓周上設(shè)有一個(gè)對(duì)位結(jié)構(gòu)(6),對(duì)位結(jié)構(gòu)(6)在異型軟管(5)的內(nèi)圓周上呈螺旋形或螺紋狀走向,并且所述異型軟管(5)在其外圓周上有至少一條或者多條螺紋狀走向的導(dǎo)體(9);一插座元件(2),其具有一個(gè)插孔(13),連接導(dǎo)線(4)的自由端可以插入所述插孔(13)內(nèi),所述插孔(13)具有一個(gè)或多個(gè)彈簧觸片和/或刀形觸片(16),用來與異型軟管(5)外圓周上的所述至少一條或者多條導(dǎo)體(9)相接觸,插座元件(2)還具有一個(gè)導(dǎo)向芯軸(14),用以推開異型軟管(5),以及具有在插座元件上、特別是在插孔上或者導(dǎo)向芯軸上的一個(gè)與導(dǎo)線的對(duì)位結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的對(duì)位結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01R13/646GK1734844SQ20051009102
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月4日
發(fā)明者約阿希姆·伯里 申請(qǐng)人:威德米勒界面有限公司及兩合公司