專利名稱:帶電狀態(tài)下連接或脫開電氣連接的連接器、器具組件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來在帶電狀態(tài)下連接和/或脫開電氣連接的連接器、器具組件和方法。例如，本發(fā)明特別地涉及可在帶電狀態(tài)下連接和/或脫開的傳感器組件，以及涉及在帶電狀態(tài)下連接和/或脫開傳感器組件的方法。本發(fā)明的連接器、器具組件和方法允許在帶電狀態(tài)下連接和/或脫開，以便減小和較佳地消除點燃周圍環(huán)境中的可燃或可爆氣體的風險。
背景技術(shù)：
在危險的環(huán)境中，器具的設(shè)計和安裝應(yīng)做到防止器具可能產(chǎn)生的任何的點燃源點燃周圍環(huán)境中的可燃氣體和/或其它可燃材料。例如，裝置可放置在一防爆/防火的密閉盒內(nèi)，或裝置的線路做得固有地安全。固有地安全的線路一般設(shè)計成具有有限能量并且不可能產(chǎn)生一點火源。防爆/防火的密閉盒通常設(shè)計具有足夠的強度來抵抗內(nèi)部爆炸，同時，保護外部大氣接觸點火源。
當對安裝在一危險環(huán)境中的器具實施維護時，使用者可能要求脫開一個或多個諸如氣體傳感器的部件。為了在現(xiàn)行實踐下執(zhí)行這樣的維護，使用者可通過移去所有可燃或可爆氣體，或通過對器具去除電力以防止產(chǎn)生爆炸或著火的火化點燃的可能性，由此來降低該區(qū)域大于密級。任何的這些選擇都花費使用者大量的時間和金錢。然而，如果器具包括限制可能的點火能量的固有的安全線路，則降密或停電就不再是必要的。盡管使用固有安全線路對于使用者很方便，但線路顯得更加復雜，成本更高，并具有不能滿足所有要求應(yīng)用的功率限制。
在采礦工業(yè)中，由馬塞諸薩州的Needham市的General Energy DevelopmentCorp.制造的Gedcon Model 2400 Permissible Explosion-proof Connector主旨提供一用來連接多線電纜的兩個部分的防爆連接器，其中，利用連接器完好的防爆特性可使電氣觸頭脫開。該連接器也是美國專利No.4,198,110的主題。該連接器包括一具有一鎖定在其中位置內(nèi)的絕緣插座的插座外殼。一相合作的插頭同樣地鎖定在一插頭外殼內(nèi)的位置。插頭外殼內(nèi)的一細長的尖銷36與插座外殼內(nèi)的插座合作，以使插頭的陽的觸頭銷與插座的陰的觸頭座對齊。一套筒至少部分地在兩個外殼上延伸，并螺紋地與兩個外殼中的一個嚙合，以當套筒擰緊時在插頭和插座之間保持接合。在連接過程中，要求細長的尖銷與合作的插座對齊以使連接器的兩個外殼內(nèi)的觸頭匹配，可以是非常困難的事情，大大地降低了器具組件內(nèi)連接器和任何地方的可用性。因此，美國專利No.4,198,110的連接器要做到合適地連接通常較為困難和復雜，尤其是，器具組件安裝在危險環(huán)境內(nèi)的典型的情況下。這樣的器具組件通常安裝在不容易接近的部位的表面上。
因此，要求研究防爆連接器(例如，用于安裝在危險環(huán)境內(nèi)的器具組件)和連接和/或脫開的方法，其減緩或消除目前連接器中的上述的和其它的諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供一用于可能存在可燃材料(例如，一可燃氣體、一可燃塵?；蛞豢扇祭w維)的環(huán)境內(nèi)的連接器或外殼。連接器包括一包括多個導電觸頭的第一外殼部分；以及一第二外殼部分，其包括可與第一外殼部分的觸頭形成電氣連接的多個導電觸頭，第一外殼部分和第二外殼部分可脫開地連接，第一外殼部分和第二外殼部分在連接時能形成一防爆的外殼，第二外殼部分的觸頭附連到一座件，該座件可轉(zhuǎn)動地附連到第二外殼部分，以在第二外殼部分連接到第一外殼部分的過程中使第二外殼部分的觸頭與第一外殼部分的觸頭對齊，座件包括一鄰接第一外殼部分的凸臺件的凸臺件，以在第二外殼部分連接到第一外殼部分的過程中，當?shù)诙鈿げ糠值闹T觸頭與第一外殼部分的諸觸頭處于預定的對齊狀態(tài)時，防止該座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以這樣的方式發(fā)生當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼。
例如，第一外殼部分的觸頭可與第一電纜(例如，多線連接器)電氣地連接，而第二外殼部分的觸頭可與第二電纜電氣地連接。
此外，本發(fā)明的連接器還包括形成一器具外殼，其中，第一外殼部分和第二外殼部分中的一個外殼部分包括至少一個與該外殼的觸頭電氣地連接的器具部件。第一外殼部分和第二外殼部分中的另一個外殼部分的觸頭中的至少一個，適于在第一外殼部分和第二外殼部分連接時將電力傳輸?shù)皆撈骶卟考?br> 在另一方面，本發(fā)明提供一方法，其在可能存在可燃材料的環(huán)境中的導電觸頭之間形成一連接，該方法包括如下步驟(a)連接一第二外殼部分與第一外殼部分，第二外殼部分包括多個導電觸頭，其可與第一外殼部分的多個導電觸頭形成電氣的連接；(b)一可轉(zhuǎn)動地附連到第二外殼部分的座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，以使第二外殼部分的觸頭與第一外殼部分的觸頭對齊，第二外殼部分的觸頭附連到該座件，該座件包括一鄰接第一外殼部分的凸臺件的凸臺件，以在第二外殼部分的諸觸頭與第一外殼部分的諸觸頭處于預定的對齊狀態(tài)時，防止該座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以這樣的方式發(fā)生當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼，以及(c)在第二外殼部分和第一外殼部分連接的過程中，使第二外殼部分的觸頭和第一外殼部分的觸頭之間以下述方式形成導電連接，即當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼。
在還有的一個方面，本發(fā)明提供一用于其中可能存在可燃材料的環(huán)境中的氣體傳感器組件，其包括一具有多個導電觸頭的第一外殼部分。第一外殼部分的觸頭中的至少一個可電氣地連接到電源。例如，第一外殼部分的諸觸頭可坐落在有一槽的保護性的蓋內(nèi)，以在第一外殼部分和第二外殼部分脫開時，防止與其它導電裝置無意的接觸。
氣體傳感器組件還包括一第二外殼部分，其較佳地具有多個導電觸頭，它們可與第一外殼部分的諸觸頭形成電氣連接。第二外殼部分的至少一個觸頭與氣體傳感器電氣地接觸。第一外殼部分和第二外殼部分可脫開地連接，第一外殼部分和第二外殼部分在連接時能形成一防爆的外殼，第二外殼部分的觸頭附連到一座件，該座件可轉(zhuǎn)動地附連到第二外殼部分，以在第二外殼部分連接到第一外殼部分的過程中使第二外殼部分的觸頭與第一外殼部分的觸頭對齊，座件包括一鄰接第一外殼部分的凸臺件的凸臺件，以在第二外殼部分的諸觸頭與第一外殼部分的諸觸頭處于預定的對齊狀態(tài)時，防止該座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以這樣的方式發(fā)生當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼。
較佳地，在第二外殼部分與第一外殼部分脫開的過程中，使第一外殼部分的觸頭和第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以下述方式斷開，即當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的脫開發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分保持充分的連接以形成一防爆的外殼。
在一實施例中，在脫開過程中，第二外殼部分沿軸向移離第一外殼部分，而在連接過程中，第二外殼部分沿軸向朝向第一外殼部分移動。例如，第二外殼部分可包括與第一外殼部分上的螺紋合作的螺紋，這樣，第二外殼部分相對于第一外殼部分的轉(zhuǎn)動導致第二外殼部分和第一外殼部分之間的相對軸向運動。在一實施例中，第二外殼部分包括一第二外殼的觸頭與其附連的座件。該座件可轉(zhuǎn)動地附連到第二外殼部分。座件包括一鄰接第一外殼部分的凸臺件的凸臺件，以在第二外殼部分連接到第一外殼部分的過程中，當?shù)诙鈿げ糠值闹T觸頭與第一外殼部分的諸觸頭處于預定的對齊狀態(tài)時，防止第二外殼部分的座件相對于第二外殼部分轉(zhuǎn)動。
通過擴展防爆封閉的使用，本發(fā)明的器具組件和方法不需降密一區(qū)域，或在某些外殼部分和相關(guān)的內(nèi)部電氣觸頭連接/脫開的過程中，不需中斷或脫開通向器具的電源。因為器具內(nèi)的一個或多個部件的電氣觸頭連接和/或脫開，同時，防爆封閉的完整性保持完好，所以，由此產(chǎn)生的任何火花不會點燃外部大氣中的任何可燃氣體。例如，一傳感器或其它部件可移去以便徑向更換或修理而無點燃的危險。一旦器具的外殼部分脫開，且傳感器或其它內(nèi)部部件移去，通過一保護的，或非導電的蓋，或通過形成凹陷，則仍保持帶電的電氣觸頭較佳地被保護免遭損害或短路。傳感器或其它器具組件的更換和器具外殼部分的重新連接以相似的方式實施。
較佳地，當傳感器或其它內(nèi)部組件進行更換，以及器具的外殼部分重新連接時，不管連接開始時的外殼部分的相對轉(zhuǎn)動對齊如何，與外殼部分相關(guān)的觸頭自動地對齊，以防止不合適的匹配或連接。一個或多個觸頭的極化或唯一的對齊可用來另外確保達到合適的對齊。在連接過程中外殼部分的觸頭的自對齊便于本發(fā)明的連接器的組裝。的確，這樣的連接器由穿著個人保護性裝備的工人很好地適用于危險的環(huán)境。
一般來說，當本發(fā)明的器具的傳感器或其它器具組件安裝時，首先達到封閉的防爆特性，然后，形成電氣觸頭之間的連接，這樣，任何潛在的點火源被包容在防爆封閉內(nèi)。其結(jié)果，不再需要固有的安全線路和任何相關(guān)的電力限制。此外，也不需要對器具的電力中斷，由此，節(jié)省最終用戶的時間和金錢，同時提供比目前使用的器具更多的選擇。
根據(jù)以下結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明連同其特征和相隨的優(yōu)點將得到最好的認識和理解。



圖1示出本發(fā)明的傳感器外殼組件的一實施例的前視立體圖，其中，第一和第二外殼部分處于脫開的狀態(tài)。
圖2示出圖1的傳感器外殼組件的另一立體圖，其中，第一和第二外殼部分處于脫開的狀態(tài)。
圖3示出圖1的傳感器外殼組件的一立體圖，其中，第一和第二外殼部分處于連接的狀態(tài)。
圖4示出處于拆卸或分解狀態(tài)的圖1的傳感器外殼組件的一立體圖。
圖5A示出圖1的傳感器外殼組件的側(cè)視圖。
圖5B示出圖1的傳感器外殼組件的側(cè)視局剖的截面圖。
圖6A示出包括一迷宮式連接的本發(fā)明的傳感器外殼組件的另一實施例的側(cè)視圖，其中，第一外殼部分和第二外殼部分處于脫開的狀態(tài)。
圖6B示出圖6A的傳感器外殼組件的側(cè)視圖，其中，第一外殼部分和第二外殼部分處于連接的狀態(tài)。
圖7A示出圖6A的傳感器外殼組件的第一外殼部分的前視圖，以及圖6A的傳感器組件的第二外殼部分的后視圖。
圖7B示出處于連接狀態(tài)的圖6A的傳感器外殼組件的第一和第二外殼部分的側(cè)視截面圖。
具體實施方式
本發(fā)明結(jié)合圖1至7B進行描述，其中，氣體傳感器組件用作本發(fā)明的器具組件的代表性的實例，它可在存在可燃材料(例如，一可燃的氣體、塵埃或纖維)的環(huán)境中在帶電的狀況下進行連接和/或脫開，而不造成一點燃的風險。本技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的技術(shù)人員將會認識到，除氣體傳感器組件之外的器具組件可以對圖1至7B的氣體傳感器組件所描述的方式在帶電情況下進行連接和/或脫開。同樣地，本發(fā)明可應(yīng)用于在帶電狀況下連接和/或脫開導線或電纜。如本技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的技術(shù)人員所明白的，圖1-3中所示的外殼可容易地作為兩個導線或電纜的匹配端。
圖1至5B示出本發(fā)明的一氣體傳感器組件10的一實施例，它包括一大致的圓柱形第一外殼件或部分100，以及一大致的圓柱形第二外殼件或部分200。例如，第一外殼部分100和第二外殼部分200可用不銹鋼制成。例如，如圖1和圖2所示，第一外殼部分100可通過一諸如一螺紋部分104之類的連接器固定到一壁部分300。導線106(見圖5A)可通過連接器104內(nèi)的一通道109，將傳感器組件10連接到各種電氣裝置，例如，一電源、測量線路、一顯示器或一通訊系統(tǒng)。一密封劑最好容納在通道109內(nèi)并圍繞導線106，以在傳感器組件10內(nèi)幫助形成一防爆和防火的外殼。
第一外殼部分100和第二外殼部分200可通過一形成在外殼部分100的內(nèi)壁周圍的螺紋部分108和形成外殼部分200的外壁周圍的螺紋部分208進行連接。螺紋的位置可以倒過來，即，螺紋可變化地形成在外殼部分100的外面和外殼部分200的內(nèi)部。在這一點上，外殼部分100和200通常對齊在軸向上，然后，放在一起以在螺紋部分108和螺紋部分208之間形成接觸。外殼部分200然后可相對于外殼部分100沿順時針方向轉(zhuǎn)動，以沿軸向方向?qū)⑼鈿げ糠?00和200曳拉在一起。當然，螺紋的方向也可反過來。
例如，如在圖1至5B中討論的傳統(tǒng)的連接那樣，術(shù)語“軸向”或“軸向地”一般是指一軸線A或類似的軸線(例如，見圖1至3)，傳感器組件10圍繞軸線形成(但不必對稱地圍繞)，并與這樣軸線共線或平行的方向。術(shù)語“后”或“向后地”一般是指朝向傳感器組件10的螺紋連接器104的軸向的或縱向的方向。術(shù)語“前”或“向前地”一般是指背離連接器104并朝向外殼部分200的金屬燒結(jié)260的軸向或縱向方向。術(shù)語“徑向”或“徑向地”是指正交于軸線A的方向。
本發(fā)明的傳感器10和其它器具組件還包括至少一組互相合作或匹配的電氣觸頭，即，當外殼部分100和200連接時，互相合作或匹配而在其間形成一電氣連接的各外殼部分100和200上的至少一個觸頭。一般來說，諸如傳感器組件10的傳感器組件包括多個觸頭或觸頭件。通常，在傳感器組件中較佳地存在至少三組觸頭件(即，在各外殼部分上的三觸頭件)，以提供一電力連接、一接地連接和一數(shù)據(jù)連接。
例如，傳感器10較佳地包括附連到傳感器10的一線路板114的觸頭110a-e(在圖1至5B的實施例中為五個)。觸頭110a-e中的兩個是電源觸頭，它們可以是不同的電壓一個觸頭是接地觸頭；一個觸頭是數(shù)據(jù)傳輸觸頭；以及一個觸頭是數(shù)據(jù)接受觸頭。
線路板114和觸頭110a-e較佳地通過如上所述的導線106與各種電氣部件電氣地連通，例如，電源、測量線路、一顯示器(未示出)。線路板114和觸頭110a-e較佳地坐落在一座件或保護件120內(nèi)(例如，由絕緣的聚合物材料形成)，其中，線路板114的前表面鄰接圍繞座件120的內(nèi)部形成的突緣122。座件120較佳地包括在前表面125內(nèi)的多個槽124a-e，當線路板114坐落在座件120內(nèi)時，多個槽與觸頭110a-e對齊。例如，座件120可包括導向器126，它們與形成在線路板114內(nèi)的槽116合作，以便合適地對齊座件120內(nèi)的線路板114，這樣，諸槽124a-e大致與觸頭110a-e對齊。座件120較佳地包括一個或多個諸如彎曲接片128的連接器，它們與外殼部分100形成一穩(wěn)固的連接。例如，接片128形成一與形成在外殼部分100的內(nèi)壁周圍的槽或突緣132(見圖5B)的搭鎖配合。
一諸如絕緣的聚亞安酯樹脂的密封材料(未示出)可用來減少空隙體積，以及絕緣、保護(例如，提供耐化學性)和固定座件120內(nèi)的線路板114。例如，在座件120固定到外殼部分100之后，密封材料可通過通道109倒入外殼部分100內(nèi)。例如，通過一O形環(huán)130，一密封可形成在座件120和外殼部分100之間，以防止密封樹脂通過座件120的周圍。例如，一旦聚亞安脂樹脂倒入座件120的后面中，則它可在熱量下通過干燥而硬化。
外殼部分200包括觸頭或觸頭件210a-d，它們附連到密封線路板214的后側(cè)。在圖1至5B的實施例中，各觸頭110a-e是陰的電氣觸頭，其包括兩個緊密地鄰近的沿軸向向前突出的金屬件，各觸頭210a-210d是陽的電氣觸頭，其包括單一的沿軸向向后突出的金屬件，當其間形成電氣接觸時，該金屬件在對應(yīng)的觸頭110a-110d之一的兩個金屬件之間滑動。當然，觸頭110a-e和觸頭210a-d的陽和陰特性可以倒過來，以及互相混雜。諸如一氧化碳氣體傳感器的電化學傳感器216，其零件號為636240，可從賓夕法尼亞州的匹茨堡市的MineSafety Appliances Company購得，該傳感器較佳地通過叉形觸頭218可拆卸地附連到印刷線路板214的前側(cè)。
印刷線路板214較佳地坐落在一座件220內(nèi)(例如，由一絕緣的聚合物材料形成)。印刷線路板214可通過如上所述的導向件和槽(未示出)的合作，合適地對齊在座件220。較佳地，印刷線路板214的面向后的表面鄰接一形成在座件220的內(nèi)壁周圍的突緣或凸緣222(見圖5B)。也可使用一如上所述的密封材料來連接印刷線路板214和座件220。
座件220較佳地包括沿徑向向外延伸的接片224，它們坐落在形成在第二外殼部分200的內(nèi)壁內(nèi)的一槽230內(nèi)(見圖5B)，這樣，座件220固定在第二外殼部分200內(nèi)，以防止相對于第二外殼部分200的軸向運動，但使座件220可圍繞軸線A相對于第二外殼部分200轉(zhuǎn)動。一波形彈簧240和一聚合物盤242較佳地間隔傳感器216和墊片250，直到第一外殼部分100和第二外殼部分200大致完全地連接。這樣，在如下所述的連接中，當外殼部分200圍繞軸線A相對于座件220轉(zhuǎn)動時，可防止在墊片250上的粘結(jié)。
較佳地，氣體通過一諸如定位在第二外殼部分200的前端上的金屬燒結(jié)260的火焰捕獲器進入傳感器組件10。墊片250形成一圍繞傳感器216的密封，還有助于防止周圍環(huán)境中潛在的危害氣體進入與傳感器216之外的傳感器組件10的內(nèi)部部件的接觸。傳感器組件10還可包括一諸如O形環(huán)280的密封件，它坐落在形成在第二外殼部分200內(nèi)的槽270的通道內(nèi)，以幫助形成一環(huán)境的密封。
在連接過程中，外殼部分200首先大致地與外殼部分100同軸地對齊，然后，與外殼部分100連接。外殼部分200然后圍繞軸線A相對于可固定在壁300的外殼部分100轉(zhuǎn)動。座件220連同外殼部分200轉(zhuǎn)動，直到一沿徑向向內(nèi)延伸的凸臺件228(見圖4)與一沿徑向向外延伸的座件120的凸臺件132(見圖1)接觸。當觸頭210a-d大致與觸頭110a-d對齊時，凸臺件228與凸臺件132發(fā)生接觸。不管在連接開始時外殼部分100和200圍繞軸線A的相對轉(zhuǎn)動對齊如何，觸頭210a-d與觸頭110a-d如上所述地發(fā)生對齊。
由于第二外殼部分200相對于第一外殼部分100進一步轉(zhuǎn)動而使第二外殼部分200與第一外殼部分100完全連接。凸臺件228與凸臺件132的接觸保持座件220相對于轉(zhuǎn)動外殼部分200靜止不動，并保持觸頭210a-d大致與觸頭110a-d對齊。通過提供一個或多個這樣的觸頭的唯一的定向，來極化一個或多個對應(yīng)觸頭110a-d和210a-d，可以提供另外的保證，保證電氣連接將僅形成合適的對齊。例如，在圖1至5B的實施例中，觸頭110a-c和210a-c定向成與圍繞軸線A的某半徑圓的切線，而觸頭110d和觸頭210d定向成與從軸線A延伸的徑向線共線。
外殼部分200的進一步轉(zhuǎn)動曳拉觸頭210a-d通過槽124a-d并與觸頭110a-d連接。當觸頭210a-d和觸頭110a-d之間形成接觸時，足夠的連接形成在第二外殼部分200和第一外殼部分100之間，以使第二外殼部分200和第一外殼部分100之間形成一防爆和/或防火的封閉。在這一點上，當觸頭210a-d在帶電情況下與觸頭110a-d接觸時，可能發(fā)生的諸如火化的點火源被阻止點燃周圍環(huán)境中的氣體。一般來說，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當螺紋部分208的至少大約六至八個螺紋或螺紋行程與部分108上的螺紋的近似六至八個行程接觸時，防爆封閉形成在第二外殼部分200和第一外殼部分100之間。
在脫開的過程中，一防爆封閉保持形成在第二外殼部分200和第一外殼部分100之間，直到觸頭210a-d和觸頭110a-d不再接觸。在這一點上，為了脫開第二外殼部分200與第一外殼部分100，第二外殼部分200相對于第一外殼部分100沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，由此，致使第二外殼部分200相對于第一外殼部分100沿軸向向前移動。在第二外殼部分200足夠轉(zhuǎn)動之后，觸頭210a-d將被足夠地拉向前以與觸頭110a-d脫開。在脫開之時，第二外殼部分200的螺紋208的足夠數(shù)量的行程與第一外殼部分100的螺紋108連接地接觸，以使第一外殼部分100和第二外殼部分200仍在其間形成一防爆的封閉。因此，在脫開過程中任何可能發(fā)生的火化被阻止點燃周圍環(huán)境中的任何可燃氣體。
較佳地，一保護蓋形成在各觸頭110a-e周圍，在與觸頭210a-d脫開之后觸頭110a-e仍可處于帶電之下，以便減小火化的可能。在圖1至5B的實施例中，座件120的電氣絕緣的前表面125允許僅通過其槽124a-e而進入到觸頭110a-e，以便減小無意接觸、損壞和/或短路觸頭110a-e的風險。
螺紋連接提供形成一防爆封閉的方便的方式，但不是形成一防爆封閉的僅有的模式。例如，圖6A至7B示出一迷宮式的連接，其用于包括一第一外殼部分500和一第二外殼部分600的傳感器座件400。第二外殼部分600包括一沿徑向向內(nèi)突出的鍵610，它與形成在第一外殼部分500的外壁內(nèi)的一彎曲如狗腿的鍵槽510合作。在這一點上，當?shù)诙鈿げ糠?00沿軸向朝向第一外殼部分500移動時，鍵610首先沿軸向在鍵槽510內(nèi)移動。第二外殼部分600然后圍繞軸線A’相對于第一外殼部分500沿順時針方向轉(zhuǎn)動，以使鍵610如圖6B所示地坐落在鍵槽510內(nèi)。
第一外殼部分500包括一個或多個間隔的大致呈圓柱形的沿軸向的突出件520a和520b。同樣地，第二外殼部分600包括一個或多個間隔的大致呈圓柱形的沿軸向的突出件620a和620b。第一外殼部分500的外壁和突出件520a和520b與第二外殼部分600的外壁和突出件620a和620b合作，以形成一曲折的路徑或迷宮，一點火源不能通過該路徑跑逸出來點燃周圍環(huán)境中的任何可燃的氣體。
如上所述，各個第一外殼部分500和第二外殼部分600可設(shè)置有電氣觸頭，它們僅在第一外殼部分500和第二外殼部分600形成足夠的連接而在其間形成一防爆連接時，電氣觸頭才形成連接。在這一點上，第一外殼部分500和第二外殼部分600之間的連接必須是一點火源(例如，由電氣觸頭之間的連接產(chǎn)生的火化造成的內(nèi)部火焰或爆炸)不能跑逸到周圍環(huán)境中。
一防爆封閉也可形成在僅是第一外殼部分500的外壁和第二外殼部分600的外壁之間，使第二外殼部分600的壁的內(nèi)直徑僅非常略微地大于第一外殼部分500的壁的外直徑，這樣，當?shù)诙鈿げ糠?00的壁的足夠的軸向長度包圍第一外殼部分500的壁時，一來自封閉內(nèi)的點火源不能點燃周圍環(huán)境中的任何可燃氣體。然而，具有這種靠近或緊密公差的外殼部分的生產(chǎn)可能是很困難和昂貴的。
一器具的第一外殼部分和第二外殼部分的觸頭件之間脫開和/或連接，可通過沿對觸頭110a-d和210a-d所描述的軸向方向?qū)⒂|頭曳拉在一起而形成。然而，這樣匹配的觸頭不需通過軸向運動而達到接觸。例如，如本技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的技術(shù)人員所明白的，觸頭可通過轉(zhuǎn)動一組觸頭與另一組觸頭連接來達到連接。如上所述，與第一外殼部分500和第二外殼部分600相關(guān)的合作較佳地可自動地彼此對齊，以便在第一外殼部分500和第二外殼部分600連接的過程中實現(xiàn)連接。
盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合器具和器具座件(例如，傳感器座件)大致地進行了描述，但本發(fā)明也可應(yīng)用于在帶電下連接和/或脫開任何電氣的連接(例如，包括導線或電纜)。
盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合上述實例進行了詳細的描述，但應(yīng)該理解到，這樣的細節(jié)僅是為此目的，在不脫離由以下的權(quán)利要求
書所限制的本發(fā)明的精神的前提下，本技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的技術(shù)人員可作出各種的變化。
權(quán)利要求
1.一用于可能存在可燃材料的環(huán)境內(nèi)的連接器，連接器包括一包括多個導電觸頭的第一外殼部分；以及一第二外殼部分，其包括可與第一外殼部分的觸頭形成電氣連接的多個導電觸頭，第一外殼部分和第二外殼部分可脫開地連接，第一外殼部分和第二外殼部分在連接時能形成一防爆的外殼，第二外殼部分的觸頭附連到一座件，該座件可轉(zhuǎn)動地附連到第二外殼部分，以在第二外殼部分連接到第一外殼部分的過程中使第二外殼部分的觸頭與第一外殼部分的觸頭對齊，座件包括一鄰接第一外殼部分的凸臺件的凸臺件，以在第二外殼部分連接到第一外殼部分的過程中，當?shù)诙鈿げ糠值闹T觸頭與第一外殼部分的諸觸頭處于預定的對齊狀態(tài)時，防止該座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以這樣的方式發(fā)生當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼。
2.如權(quán)利要求
1所述的連接器，其特征在于，第一外殼部分的觸頭與第一電纜電氣地連接，而第二外殼部分的觸頭與第二電纜電氣地連接。
3.如權(quán)利要求
1所述的連接器，其特征在于，第一外殼部分和第二外殼部分之一包括至少一個與該外殼的觸頭電氣地連接的器具部件，第一外殼部分和第二外殼部分中的另一個外殼部分的觸頭中的至少一個，適于在第一外殼部分和第二外殼部分連接時將電力傳輸?shù)皆撈骶卟考?br>4.如權(quán)利要求
1所述的連接器，其特征在于，該多個導電觸頭用于一電力連接、一接地連接和一數(shù)據(jù)連接。
5.如權(quán)利要求
4所述的連接器，其特征在于，第一外殼部分的導電觸頭是插座，第二外殼部分的導電觸頭是銷。
6.如權(quán)利要求
1所述的連接器，其特征在于，在第二外殼部分與第一外殼部分脫開的過程中，第一外殼部分的觸頭和第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以下述方式斷開，即當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的脫開發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分保持充分的連接以形成一防爆的外殼。
7.如權(quán)利要求
6所述的連接器，其特征在于，在脫開過程中，第二外殼部分沿軸向移離第一外殼部分，而在連接過程中，第二外殼部分沿軸向朝向第一外殼部分移動。
8.如權(quán)利要求
7所述的連接器，其特征在于，第二外殼部分包括與第一外殼部分上的螺紋合作的螺紋，這樣，第二外殼部分相對于第一外殼部分的轉(zhuǎn)動導致第二外殼部分和第一外殼部分之間的相對軸向運動。
9.如權(quán)利要求
8所述的連接器，其特征在于，第一外殼部分的觸頭坐落在一開槽的保護蓋內(nèi)。
10.如權(quán)利要求
8所述的連接器，其特征在于，第一外殼部分的觸頭位于一非導電蓋的凹陷中。
11.一在可能存在可燃材料的環(huán)境中的導電觸頭之間形成一連接的方法，該方法包括如下步驟(a)連接第二外殼部分與第一外殼部分，第二外殼部分包括多個導電觸頭，其可與第一外殼部分的多個導電觸頭形成電氣的連接；(b)一可轉(zhuǎn)動地附連到第二外殼部分的座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，以使第二外殼部分的觸頭與第一外殼部分的觸頭對齊，第二外殼部分的觸頭附連到該座件，該座件包括一鄰接第一外殼部分的凸臺件的凸臺件，以在第二外殼部分的諸觸頭與第一外殼部分的諸觸頭處于預定的對齊狀態(tài)時，防止該座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以這樣的方式發(fā)生當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼，以及(c)在第二外殼部分和第一外殼部分連接的過程中，使第二外殼部分的觸頭和第一外殼部分的觸頭之間以下述方式形成導電連接，即當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接而形成一防爆的外殼。
12.如權(quán)利要求
11所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟斷開第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接，使得在上述觸頭之間發(fā)生斷開時，第一外殼部分和第二外殼部分保持充分的連接而形成一防爆的外殼。
13.一用于可能存在可燃氣體的環(huán)境中的氣體傳感器組件，其包括一包括多個導電觸頭的第一外殼部分；第一外殼部分的觸頭中的至少一個可電氣地連接到電源；以及一第二外殼部分，其包括多個導電觸頭，它們可與第一外殼部分的諸觸頭形成電氣連接，第二外殼部分的至少一個觸頭與氣體傳感器電氣地接觸，第一外殼部分和第二外殼部分可脫開地連接，第一外殼部分和第二外殼部分在連接時能形成一防爆的外殼，第二外殼部分的觸頭附連到一座件，該座件可轉(zhuǎn)動地附連到第二外殼部分，以在第二外殼部分連接到第一外殼部分的過程中使第二外殼部分的觸頭與第一外殼部分的觸頭對齊，座件包括一鄰接第一外殼部分的凸臺件的凸臺件，以在第二外殼部分的諸觸頭與第一外殼部分的諸觸頭處于預定的對齊狀態(tài)時，防止該座件相對于第一外殼部分轉(zhuǎn)動，在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以這樣的方式發(fā)生當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼。
14.如權(quán)利要求
13所述的氣體傳感器組件，其特征在于，該多個導電觸頭用于一電力連接、一接地連接和一數(shù)據(jù)連接。
15.如權(quán)利要求
13所述的氣體傳感器組件，其特征在于，第一外殼部分的導電觸頭是插座，第二外殼部分的導電觸頭是銷。
16.如權(quán)利要求
13所述的氣體傳感器組件，其特征在于，在第二外殼部分與第一外殼部分脫開的過程中，第一外殼部分的觸頭和第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以下述方式斷開，即當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的脫開發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分保持充分的連接以形成一防爆的外殼。
17.如權(quán)利要求
16所述的氣體傳感器組件，其特征在于，在脫開過程中，第二外殼部分沿軸向移離第一外殼部分，而在連接過程中，第二外殼部分沿軸向朝向第一外殼部分移動。
18.如權(quán)利要求
17所述的氣體傳感器組件，其特征在于，第二外殼部分包括與第一外殼部分上的螺紋合作的螺紋，這樣，第二外殼部分相對于第一外殼部分的轉(zhuǎn)動導致第二外殼部分和第一外殼部分之間的相對軸向運動。
19.如權(quán)利要求
18所述的氣體傳感器組件，其特征在于，第一外殼部分的觸頭坐落在一開槽的保護蓋內(nèi)。
20.如權(quán)利要求
18所述的氣體傳感器組件，其特征在于，第一外殼部分的觸頭位于一非導電蓋的凹陷中。
專利摘要
一連接器包括一具有多個導電觸頭的第一外殼部分。連接器還包括一第二外殼部分，其包括可與第一外殼部分的觸頭形成電氣連接的多個導電觸頭。第一外殼部分和第二外殼部分可脫開地連接，并在連接時第一外殼部分和第二外殼部分能形成一防爆或防火的外殼。第二外殼部分和第一外殼部分中的至少一個部分的觸頭相對于其對應(yīng)的外殼部分可移動，以便在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，使第二外殼部分的觸頭與第一外殼部分的觸頭對齊，在第二外殼部分與第一外殼部分連接的過程中，第一外殼部分的觸頭與第二外殼部分的觸頭之間的導電連接以這樣的方式發(fā)生當?shù)谝煌鈿げ糠值挠|頭與第二外殼部分的觸頭之間的連接發(fā)生時，第一外殼部分和第二外殼部分處于充分的連接以形成一防爆的外殼。
文檔編號H01R13/533GKCN1330056SQ03815859
公開日2007年8月1日 申請日期2003年5月23日
發(fā)明者C·D·斯塔他, B·P·埃佩爾, L·J·布拉特尼卡, S·A·圖那, D·D·馬斯特, J·L·維伯 申請人:礦井安全裝置公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan