電連接器系統(tǒng)及制作該系統(tǒng)的方法
【專利摘要】一種用于連接電力導(dǎo)體的相鄰端部的電連接器系統(tǒng)和制作該系統(tǒng)的方法，包括承插式連接器組件和插塞式連接器組件。承插式連接器組件和插塞式連接器組件中的每一個均設(shè)有推入型彈簧機(jī)構(gòu)，以有利于為導(dǎo)電體的裸露端的穩(wěn)固接合而將導(dǎo)電體的裸露端插入相應(yīng)的承插式或插塞式連接器殼體中，而且裝配者無需與任何導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成物理接觸。
【專利說明】電連接器系統(tǒng)及制作該系統(tǒng)的方法
【背景技術(shù)】
[0001]在本領(lǐng)域中，在用于電流的導(dǎo)體(例如，電線或電纜)之間提供連接的裝置是已知的。那些設(shè)計用于從光伏電池傳送電流的電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)施中的電連接器裝置也是已知的。
[0002]公開的美國專利申請US2011/0111612A1披露并說明了一種用于多股絞合導(dǎo)體的電連接器結(jié)構(gòu)，其中柱狀接頭被壓接在一個導(dǎo)體的端部上以形成插塞式連接器，而圓柱狀接頭被壓接在另一個導(dǎo)體的端部上以形成承插式連接器。在插塞式連接器和承插式連接器相互結(jié)合時，插塞式連接器的柱狀接頭由被設(shè)計成包圍且覆蓋插塞式連接器的圓柱形護(hù)罩所環(huán)繞。采用密封墊圈以在柱狀和圓柱狀接頭接觸的地方形成防潮密封。
[0003]國際申請公開文本n0.W02010/089023Al披露并說明了電插頭連接器，其采用可松開的夾頭和脫開接頭片的結(jié)構(gòu)，以便將插塞式連接器和承插式連接器保持在一起。
[0004]美國外觀專利D626，068顯示出并要求保護(hù)一種帶有鎖定和松脫裝置的電連接器的外觀。
[0005]國際申請公開文本n0.W02010/066399A1披露并說明了一種電連接器，其中，導(dǎo)體的端部被抓取在形成部分電接頭的夾緊結(jié)構(gòu)內(nèi)且又被一殼體所包圍，從而形成連接器結(jié)構(gòu)。
[0006]上述這些公開文獻(xiàn)的全文將通過引用全部結(jié)合在本文中。盡管在這些文獻(xiàn)中所述的裝置一般可滿足其設(shè)計用途，但下述公開內(nèi)容將披露一種改進(jìn)的電連接器系統(tǒng)以及用于制作該系統(tǒng)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在下文中描述了一種改進(jìn)的插塞式電連接器和承插式電連接器的成對相配構(gòu)件，它們特別適于用在用于動力電流輸送應(yīng)用的現(xiàn)場設(shè)備(諸如用于從光伏板傳輸電力的導(dǎo)體)中。
[0008]更具體地說，并且是以非限定性例子的方式而言，根據(jù)本發(fā)明的電連接器系統(tǒng)包括插塞式電連接器和承插式電連接器，它們均被設(shè)計成在必要時可在現(xiàn)場以如下所述方式接納導(dǎo)電體的一端，即，安裝者無需為了將插塞式電連接器和承插式電連接器永久地固定在其相應(yīng)的導(dǎo)電體上而處理或形成與任意導(dǎo)電體構(gòu)件的直接接觸。每個插塞式連接器和承插式連接器都包括:連接器殼體；設(shè)置在該殼體內(nèi)的連接頭構(gòu)件，該連接頭構(gòu)件被設(shè)計成與用于該系統(tǒng)的另一連接器部件的連接頭構(gòu)件形成互補(bǔ)的導(dǎo)電接觸；以及被設(shè)計成以可插入的方式接收且不可松脫地夾緊導(dǎo)體的裸露端的推入式彈簧連接器。
[0009]在插塞式連接器殼體和承插式連接器殼體上分別設(shè)有可脫開的帶倒鉤的插腳和互補(bǔ)的與倒鉤接合的狹槽，從而能夠使插塞式連接器和承插式連接器以可脫開的方式彼此連接。在本發(fā)明的一個替代實施例中，可以交換相對位置，由此帶倒鉤的插腳從插塞式連接頭構(gòu)件伸出，而互補(bǔ)的與倒鉤接合的狹槽可設(shè)置在承插式連接器殼體上。
[0010]盡管上述內(nèi)容提供了對本發(fā)明裝置和系統(tǒng)的一般性描述，但從以下的詳細(xì)說明和附圖中將可以更好地理解本發(fā)明裝置和系統(tǒng)的目的、優(yōu)點、特征、性能和相互關(guān)系，以下的詳細(xì)說明和附圖給出了說明性的實施例，并且顯示出可以采用本發(fā)明原理的多種方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了更好地理解下面所描述的連接器系統(tǒng)，可以參看以下附圖，其中:
[0012]圖1是用于本發(fā)明的電連接器系統(tǒng)的插塞式連接器和承插式連接器的透視圖；
[0013]圖2是圖1所示實施例的承插式連接器的分解透視圖；
[0014]圖3是用于圖1和2所示實施例的承插式連接器的電接頭和彈簧組件的透視圖；
[0015]圖4是根據(jù)圖1和2所示實施例的完整的承插式連接器的剖開的透視圖；
[0016]圖5是可以用于本發(fā)明的優(yōu)選實施例的圓柱形彈簧的透視圖；
[0017]圖6是圖1所示實施例的插塞式連接器的分解透視圖；
[0018]圖7是用于圖1和6所示實施例的插塞式連接器的電接頭和彈簧組件的透視圖；以及
[0019]圖8是根據(jù)圖1和6所示實施例的完整的插塞式連接器的剖開的透視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將參考附圖描述電連接器系統(tǒng)11。如圖1中詳細(xì)顯示的那樣，電連接器系統(tǒng)11包括承插式連接器13，其適于與插塞式連接器15可脫開地配合。
[0021]在圖2-4中更加詳細(xì)地示出了承插式連接器13。在圖2中，以分解圖的形式示出了承插式連接器13的各個零部件，其中承插式連接器13包括:承插式連接頭和彈簧組件17 ;承插式連接器蓋19 ;連接O形密封圈21，殼體O形密封圈23 ;圓柱彈簧25 (任選);承插式連接器殼體27 ;包括裸露端31和絕緣體33的導(dǎo)體端部29 (其將要被插入承插式連接器13);密封墊片35 ;以及鎖定螺母37 (其具有內(nèi)螺紋-未示出)。裸露端31可以由一組單獨的導(dǎo)線束構(gòu)成；或者，假定導(dǎo)體端部29被設(shè)計成用于傳輸動力而非數(shù)據(jù)，裸露端可以是單股導(dǎo)線(以便降低電阻)。
[0022]在圖3中更加詳細(xì)地示出了承插式連接頭和彈簧組件17。承插式彈簧構(gòu)件39包括柄舌41 (其自身在承插式彈簧構(gòu)件39內(nèi)限定了一個孔口)，該柄舌41用于以一種將在下文中進(jìn)一步詳細(xì)描述的方式夾緊導(dǎo)體端部29的裸露端31。承插式連接器構(gòu)件43包括圓柱形部分45和翼片47，翼片47在本發(fā)明的實施例中緊扣住承插式彈簧構(gòu)件39并由彎曲的插腳49固定在承插式彈簧構(gòu)件39上，插腳49從承插式連接器構(gòu)件43的翼片47延伸出，并可與在翼片53上形成的凹口 51接合。承插式連接頭和彈簧組件17的零部件可以用任何合適的導(dǎo)電材料制造，該材料也具有必要的強(qiáng)度、韌性和延展特性，從而能夠保持在一起，并且(在彈簧構(gòu)件39的情況下)，如本文中所述的，牢固且鎖定地接合導(dǎo)體端部29。
[0023]圖4示出了完整的承插式連接器13，其中承插式連接頭和彈簧組件17位于承插式連接器殼體27內(nèi)。承插式連接器殼體27包括偏心孔55 (導(dǎo)體端部29的裸露端31可通過該孔)，螺紋57，以及帶倒鉤的插腳59。使承插式連接頭和彈簧組件17插入承插式連接器殼體27的近端開口 63，直至承插式彈簧構(gòu)件39抵靠著壁65。將承插式連接器蓋19(帶有殼體O形密封圈23)壓入承插式連接器殼體27的近端開口 63并使之如此取向，即，使得翼片69 (圖4中示出了其中一個翼片)將延伸到彈簧構(gòu)件39的兩側(cè)。溝槽28設(shè)置在承插式連接器蓋19的外表面上，以形成有利于保持連接O形密封圈21穩(wěn)定的支座。在承插式連接器殼體27的內(nèi)表面上可以設(shè)置溝槽(未示出)，用以接收翼片69，從而使得承插式連接器蓋19能夠相對于承插式連接器殼體27以可轉(zhuǎn)動的方式得到固定。在這方面，優(yōu)選地將承插式連接器蓋19和承插式連接器殼體27配置成允許承插式連接器蓋19以卡扣配合的方式與承插式連接器殼體27接合。承插式連接器殼體27和端蓋19可以用任何合適的非導(dǎo)電材料制造。
[0024]為了使承插式連接器13與導(dǎo)體29裝配在一起，參考圖4所示，首先使鎖定螺母37和密封墊片35 (圖2)滑動到導(dǎo)體端部29上。然后，從導(dǎo)體端部29上將絕緣體33剝下一小段距離(從導(dǎo)體端部29的末端開始)，以形成裸露端31 (或者隨后將完成該步驟)。接著，將導(dǎo)體端部29推入完整的承插式連接器殼體27的遠(yuǎn)端開口 61，而且裸露端31經(jīng)過孔55。裸露端31經(jīng)過承插式彈簧構(gòu)件39，并且朝向近端開口 63向上地偏轉(zhuǎn)插腳41。一旦停止作用在導(dǎo)體端部29上的推力，插腳41的末端67 (用合適的剛性材料制造并可以具有在其上形成的微小邊緣)將會“咬”入裸露端31的外表面。這將有助于防止導(dǎo)體端部29與承插式連接器13分離。隨后，密封墊片35可滑上導(dǎo)體端部29并滑入遠(yuǎn)端開口 61。然后，將鎖定螺母37向上推并推到承插式連接器殼體27的端部上，并隨后擰緊到螺紋57上。環(huán)形的密封墊片35和鎖定螺母37有助于防止水和像灰塵這樣的雜質(zhì)侵入承插式連接器殼體27。
[0025]承插式連接器13可以包括圓柱彈簧25 (圖5)，該彈簧可以被插入承插式連接器構(gòu)件43的圓柱形部分45的孔73 (圖6)中。圓柱彈簧25可以設(shè)有能與圓柱形部分45的內(nèi)表面接合的向外伸出的插腳71，從而將圓柱彈簧25保持在圓柱形部分45內(nèi)。圓柱彈簧25還可以設(shè)有向內(nèi)彎曲的花鍵75，該花鍵75圍繞圓柱彈簧25的圓周分布。花鍵75的作用將在下文中詳細(xì)描述。
[0026]圖6-8示出了插塞式連接器15的各個部件和組件。如圖6的分解圖所示，插塞式連接器15包括插塞式連接頭和彈簧組件77 ;帶有殼體O形密封圈81和翼片83的插塞式連接器蓋79 ;具有狹槽87、近端開口 89和螺紋91的插塞式連接器殼體85 ;包括裸露端95和絕緣體97的導(dǎo)體端部93 (其將要被插入插塞式連接器15);密封墊片99 ;以及鎖定螺母101。
[0027]在圖7中更加詳細(xì)地示出了插塞式連接器和彈簧組件77。插入式彈簧構(gòu)件103包括柄舌105 (其自身在插入式彈簧構(gòu)件103內(nèi)限定了一個孔口)，該柄舌105用于以一種將在下文中進(jìn)一步詳細(xì)描述的方式夾緊導(dǎo)體端部93的裸露端95。插塞式連接頭構(gòu)件107包括圓柱形部分109和翼片111，翼片111在本發(fā)明的一個實施例中緊扣住插入式彈簧構(gòu)件103并由從翼片111延伸出的彎曲的插腳113固定在插入式彈簧構(gòu)件103上，插腳113可與在翼片119上形成的凹口 117接合。插塞式連接頭和彈簧組件77的各個零部件可以用任何合適的導(dǎo)電材料制造，該材料也具有必要的強(qiáng)度、韌性和延展特性，從而能夠保持在一起，并且(在插入式彈簧構(gòu)件103的情況下)，如本文中所述的，牢固且鎖定地接合導(dǎo)體端部93。
[0028]圖8示出了完整的插塞式連接器15，其中插塞式連接頭和彈簧組件77插入插塞式連接器殼體85的近端開口 89中，直至插入式彈簧構(gòu)件103抵靠壁124。插塞式連接器蓋79 (支撐殼體O形密封圈81)被壓入近端開口 89并使之如此取向，S卩，使得翼片83 (圖8中示出了其中一個翼片)延伸到插入式彈簧構(gòu)件103的兩側(cè)。在插塞式連接器殼體85的內(nèi)表面上可以設(shè)置溝槽(未示出)，用以接收翼片83，從而使得插塞式連接器蓋79能夠相對于插塞式連接器殼體85以可轉(zhuǎn)動的方式得到固定。在這方面，優(yōu)選地將插塞式連接器蓋79和插塞式連接器殼體85配置成允許插塞式連接器蓋79以卡扣配合的方式與插塞式連接器殼體85接合。插塞式連接器殼體85和端蓋79可以用任何合適的非導(dǎo)電材料制造。
[0029]為了使插塞式連接器15與導(dǎo)體93裝配在一起，首先將鎖定螺母101和密封墊片99滑動到導(dǎo)體端部93上。然后,剝掉絕緣體97的一部分(或者已經(jīng)剝掉了絕緣體97的一部分)，以形成裸露端95。通過插入式彈簧構(gòu)件103將導(dǎo)體端部93插入遠(yuǎn)端開口 115,直至裸露端95通過孔121，在這里，裸露端95偏轉(zhuǎn)并由插腳105插入，其方式與導(dǎo)體端部29的裸露端31由承插式連接器13中的承插式彈簧構(gòu)件39的插腳41接合的方式相同或基本相同。隨后，使密封墊片99滑上導(dǎo)體端部93并被推入遠(yuǎn)端開口 115中。一旦導(dǎo)體端部93已經(jīng)由插塞式連接頭和彈簧組件77接合，鎖定螺母101 (圖6)于是就能擰到螺紋91上，以完成將插塞式連接器15裝配到導(dǎo)體端部93上的操作。環(huán)形的密封墊片99和鎖定螺母101有助于防止水和像灰塵這樣的雜質(zhì)侵入插塞式連接器殼體85。
[0030]為了將承插式連接器13可拆卸地連接到插塞式連接器15上，把這兩個部件放在一起。帶倒刺的插腳59將被插入狹槽87中，而與此同時，將承插式連接器蓋19插入插塞式連接器殼體85的近端開口 89。插塞式連接頭構(gòu)件107的圓柱形部分109的外徑具有被設(shè)計成可使其通過滑動摩擦裝配到承插式連接器構(gòu)件43的圓柱形部分45中的直徑，其中形成真正的導(dǎo)電接觸。但是，由于良好的電接觸需要有良好的穩(wěn)固連接，可以將圓柱彈簧25插入圓柱形部分45中。向內(nèi)彎曲的花鍵75可以具有實際上小于圓柱形部分109的外徑的最小內(nèi)徑，但是由于花鍵75將具有像彈簧一樣的彈性，所以它們能夠被沿徑向向外推，以容納插塞式連接頭構(gòu)件107的圓柱形部分109，并且還與圓柱形部分109形成穩(wěn)固的導(dǎo)電接觸。一旦承插式連接器13和插塞式連接器15完全接合，在帶倒刺插腳59上的倒刺將與設(shè)置在狹槽87上的互補(bǔ)的倒刺接合結(jié)構(gòu)123可脫開地接合。
[0031]以上描述和附圖僅僅解釋并說明了本發(fā)明，而本發(fā)明并不局限于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀了本公開內(nèi)容之后將能夠在不背離本發(fā)明范圍的前提下對其作出改進(jìn)或變化。
【權(quán)利要求】
1.一種電連接器系統(tǒng),包括: 承插式連接器，其由不導(dǎo)電的承插式連接器殼體構(gòu)成，該承插式連接器殼體承載一導(dǎo)電的承插式推入型連接頭和彈簧組件，所述組件被構(gòu)造成可接收并不會脫開地夾緊第一導(dǎo)電體的裸露端；以及 插塞式連接器，其由不導(dǎo)電的插塞式連接器殼體構(gòu)成，該插塞式連接器殼體承載一導(dǎo)電的插塞式推入型連接器頭彈簧組件，所述組件被構(gòu)造成可接收并夾緊第二導(dǎo)電體的裸露端; 其中，所述承插式連接器殼體和所述插塞式連接器殼體被可操作地成形為能夠以可拆卸的方式連接，而且當(dāng)形成連接時，使導(dǎo)電的所述承插式推入型連接頭和彈簧組件與所述插塞式推入型連接頭和彈簧組件彼此形成導(dǎo)電的接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述承插式推入型連接頭和彈簧組件包括一孔口和受偏壓的插腳構(gòu)件，而且所述承插式推入型連接頭和彈簧組件可操作地設(shè)置在所述承插式連接器殼體內(nèi)，從而使得當(dāng)插入所述第一導(dǎo)電體的所述裸露端時，該裸露端偏轉(zhuǎn)所述受偏壓的插腳構(gòu)件，以使所述裸露端能夠以可插入的方式通過所述孔口被接收，并且所述受偏壓的插腳因此而有阻力地接合所述裸露端，從而防止所述第一導(dǎo)電體的所述裸露端從所述承插式連接器殼體中被拔出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述插塞式推入型連接頭和彈簧組件包括一孔口和受偏壓的插腳構(gòu)件，而且所述插塞式推入型連接頭和彈簧組件可操作地設(shè)置在所述插塞式連接器殼體內(nèi)，從而使得當(dāng)插入所述第二導(dǎo)電體的所述裸露端時，該裸露端偏轉(zhuǎn)所述受偏壓的插腳構(gòu)件，以使所述裸露端能夠以可插入的方式通過所述孔口被接收，并且所述受偏壓的插腳因此而有阻力地接合所述裸露端，從而防止所述第二導(dǎo)電體的所述裸露端從所述插塞式連接器殼體中被拔出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述承插式推入型連接頭和彈簧組件包括被做成具有第一內(nèi)徑的中空圓柱形構(gòu)件的連接頭構(gòu)件，而所述插塞式推入型連接頭和彈簧組件包括被做成具有第一外徑的圓柱形構(gòu)件的連接頭構(gòu)件，所述第一外徑小于所述承插式連接頭構(gòu)件的所述第一內(nèi)徑，由此通過將所述插塞式推入型連接頭和彈簧組件的所述連接頭定位在所述承插式推入型連接頭和彈簧組件的連接頭中而實現(xiàn)所述承插式推入型連接頭和彈簧組件和所述插塞式推入型連接頭和彈簧組件之間的電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接器系統(tǒng)，還包括: 圓柱彈簧構(gòu)件，該構(gòu)件設(shè)置在所述承插式連接器殼體內(nèi)并且被定位成與所述承插式推入型連接頭和彈簧組件形成導(dǎo)電接觸，所述圓柱彈簧構(gòu)件具有彈性的可變內(nèi)徑，用于接收其外徑不足以確保與所述承插式推入型連接頭和彈簧組件的連接頭的內(nèi)表面之間的導(dǎo)電接觸的插塞式連接頭構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器系統(tǒng)，所述承插式和插塞式連接器殼體均具有互補(bǔ)的、可脫開的鎖定構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述互補(bǔ)的、可脫開的鎖定構(gòu)件包括具有彈性的、帶倒刺插腳的所述承插式和插塞式連接器殼體中的一個和具有用于可脫開地接合所述帶倒刺插腳的接合狹槽的所述承插式和插塞式連接器殼體中的另一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器系統(tǒng)，還包括:從所述承插式連接器殼體伸出的、中空的圓柱形承插式連接器蓋； 從所述插塞式連接器殼體伸出的、中空的圓柱形插塞式連接器蓋，其可以插入方式被接收在所述承插式連接器蓋內(nèi)； 所述承插式連接器蓋和所述插塞式連接器蓋具有可相互配合的結(jié)構(gòu)，以便有利于所述承插式連接器和所述插塞式連接器在安裝過程中彼此對準(zhǔn)，從而在其間建立導(dǎo)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電連接器系統(tǒng)，還包括: 設(shè)置在所述承插式連接器蓋和所述承插式連接器殼體中的枝梢一個與所述插塞式連接器蓋和所述插塞式連接器殼體中的至少一個之間的O形圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器系統(tǒng)，還包括: 具有開口的螺母，所述螺母可被安裝到所述承插式連接器殼體上，其中，經(jīng)由所述開口將所述第一導(dǎo)電體供給所述承插式推入型連接頭和彈簧組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電連接器系統(tǒng)，還包括: 設(shè)置在所述螺母內(nèi)的密封墊片。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器系統(tǒng)，還包括: 具有開口的螺母，所述螺母可被安裝到所述插塞式連接器殼體上，其中，經(jīng)由所述開口將所述第二導(dǎo)電體供給所述插塞式推入型連接頭和彈簧組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電連接器系統(tǒng)，還包括: 設(shè)置在所述螺母內(nèi)的密封墊片。
【文檔編號】H01R4/52GK103843200SQ201280049002
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月4日
【發(fā)明者】S·N·凱瑟瓦尼 申請人:理想工業(yè)公司