專(zhuān)利名稱(chēng)：插頭/連接器模注裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于連接電纜的電連接器，該電纜傳導(dǎo)強(qiáng)電流，典型地為30到1000安培，和高電壓，如30到11000伏。
已知的上述容量的連接器經(jīng)常被用于危險(xiǎn)的場(chǎng)合，例如地下煤礦、煉油廠、核反應(yīng)堆和其它相關(guān)的工業(yè)，在這些場(chǎng)合，爆炸或可燃?xì)怏w可能出現(xiàn)。這些設(shè)備，除了要防止危險(xiǎn)的火花外，還要使其中的電元件與潮氣、高濕度或腐蝕性大氣隔離。
已知的連接器，無(wú)論是用在單相還是多相電路中，以及可能結(jié)合有接地，不帶電或信號(hào)型電路都要遭受這種危險(xiǎn)。
例如，用于已知的連接件的外殼都是用金屬如黃銅、銅或鑄鐵鑄造而成，其生產(chǎn)成本是貴的。此外，氣孔保留在外殼中，這提供了內(nèi)部氣體爆炸的危險(xiǎn)。而且，濕氣也可能通過(guò)設(shè)在外部殼體中的密封、墊圈、接合處侵入這種插頭的內(nèi)部空腔。
另外，還存在著使使用連接器的人造成電擊的危險(xiǎn)。
這種已知連接器的進(jìn)一步的問(wèn)題是重量很重，這就表現(xiàn)出麻煩和不實(shí)用。
由于連接銷(xiāo)柱或插座的磨損或破壞，已知連接器的工作壽命也是短的。
本發(fā)明的目的在于克服或?qū)嵸|(zhì)地改善至少一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)，和/或一般地提出一種改進(jìn)的插頭/連接器，并提供一種模注裝置，通過(guò)該模注裝置，這種改進(jìn)的連接器可以加工而成。
本發(fā)明提出了一種電連接器，該電連接器包含至少一個(gè)絕緣的導(dǎo)線，該導(dǎo)線具有可拆卸地固定于其上的銷(xiāo)柱；一個(gè)包圍著導(dǎo)線的模注的非導(dǎo)電外殼，使露出的銷(xiāo)柱與配對(duì)的裝置連接。
更佳的是，連接器能夠在單個(gè)非導(dǎo)電的模殼中容納三個(gè)或更多絕緣的電導(dǎo)線，使每個(gè)電纜接頭套筒的露出的一端與配對(duì)的裝置連接。
本發(fā)明還提出了一種加工這種電連接器的方法，該方法包含提供一模腔；將導(dǎo)電的電纜接頭套筒連接到各自的絕緣的導(dǎo)線的自由端；提供一夾具，其用來(lái)在模腔中連接和定位各自的電纜接頭套筒；將夾具置放于模腔中；注射或澆注熔化的非導(dǎo)電材料，圍繞著導(dǎo)線和電纜接頭套筒；使非導(dǎo)電材料硬化；將模注的插頭從模腔中移出；以及將夾具從接頭上拆除。
上述公開(kāi)的電連接器的優(yōu)點(diǎn)可在許多方面體現(xiàn)出來(lái)。例如，該連接器中沒(méi)有內(nèi)部空腔，這就不存在易爆的氣體在連接器內(nèi)形成的可能。而且，連接器中沒(méi)有空間可使潮氣或水侵入。和已知的金屬插頭相比，模注的塑料連接器還表現(xiàn)出實(shí)質(zhì)的重量上的優(yōu)點(diǎn)。該電連接器的加工將比鑄造金屬的連接器的加工便宜，并且，由于只有電纜接頭需要定期地更換，本發(fā)明的連接器的維護(hù)也是便宜的。
本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是連接器和電纜的連接更好。
連接器可以模注成多種顏色以便編碼和控制其用途。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有要求螺栓或其它連接，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)腐蝕或損壞。
該連接器可以由很多材料模注而成，例如橡膠、氯丁橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂聚合物和其它塑料。
作為本發(fā)明的結(jié)果，可以想象，使用該連接器的人遭受電擊的危險(xiǎn)將會(huì)變小。
這里所用的“電纜接頭套筒(Thimble)”一詞是指被固定于電纜的導(dǎo)線上的任何形式的電連接元件，其位于導(dǎo)線的外殼之內(nèi)并具有例如螺紋端或用于接納電連接銷(xiāo)的平端頭的其它裝置?！半娎|接頭套筒”也可以作為連接銷(xiāo)。
這里所用的“銷(xiāo)柱(Pin)”一詞是指任何形式的可拆的電連接元件，其被用于連接到電纜接頭套筒或直接連接到電纜的導(dǎo)線上。銷(xiāo)柱可以包含實(shí)心的突出部、空心管，該空心管具有凹陷部，該凹陷部用于接納配對(duì)裝置的突出部或接頭或類(lèi)似件。
現(xiàn)在結(jié)合附圖以實(shí)施例的方式描述本發(fā)明的最佳形式。


圖1是三線工業(yè)電纜的端部的示意立體圖。
圖2是連接到一根心線上的電纜接頭套筒的示意立體圖。
圖3是具有連接到每根心線上的電纜接頭套筒的電纜的端部的示意立體圖。
圖4是模腔的一半的示意立體圖，另一半為鏡象，盡管其可能包含注射部。
圖5是夾具部份的示意立體圖，其用于圖3中的電纜接頭套筒在準(zhǔn)備的電纜的端部的連接。
圖6是完成的插頭的示意立體圖。
圖7是另一完成的插頭的示意立體剖視圖。
首先參照?qǐng)D1，其示意性地描繪了三線工業(yè)電纜10。電纜10包含外護(hù)套23，外護(hù)套23包住三根獨(dú)立的心線13，每根心線通過(guò)包覆層11絕緣。在外護(hù)套23之內(nèi)支承三根獨(dú)立的心線的是一些絕緣的支承材料。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖2，其中一根獨(dú)立的導(dǎo)電心線13如圖中所示被連接到導(dǎo)電的電纜接頭套筒12上。心線13可以被軟焊或其它的壓扁連接或電連接而與電纜接頭套筒12連接。電纜接頭套筒12在其遠(yuǎn)端包含帶內(nèi)螺紋的孔22。
圖3示出了具有連接到各自的心線上的電纜接頭套筒12的工業(yè)電纜10。
上述配備的電纜的組裝可以在電纜加工車(chē)間里進(jìn)行，通過(guò)準(zhǔn)備好的電纜端頭與根據(jù)所需的電流和電壓用途而定的金屬的電纜接頭套筒連接而完成。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，夾具18被示出。夾具18由耐熱性材料如典型的黃銅或類(lèi)似材料制成，其具有三個(gè)平行的孔19，每個(gè)孔都用于接納三個(gè)軸向的螺栓20之一。即螺栓20通過(guò)孔19延伸，螺栓20的螺紋端從夾具18的另一側(cè)穿出。該螺紋端被用來(lái)與電纜接頭套筒12中的每個(gè)內(nèi)螺紋孔22嚙接。一旦螺接，電纜端頭便準(zhǔn)備好，以便絕緣外殼在其周?chē)Ｗⅰ?br> 參見(jiàn)圖4，模腔的一半被示出了。這是下一半，上一半是鏡象形式，用來(lái)放置在下一半的頂部。但是，在另一半模上當(dāng)然具有一些注射裝置和徑向部或其它部件。模腔14包含第一小孔16，其直徑與電纜10的直徑類(lèi)似。模腔的另一端包含環(huán)形的凹陷部17，其用于緊密地容置夾具18。
即，用夾具18通過(guò)電纜接頭套筒12將獨(dú)立的心線11的端頭固定，夾具18和包含外套的電纜組件10置于模腔內(nèi)。模腔的上一半(未示出)放置在上邊，以便包覆不同的組件。
然后對(duì)內(nèi)腔用絕緣塑料材料進(jìn)行注射模注或重力給料使電纜端頭和電纜接頭套筒12的大部分被完全包住。關(guān)于這一點(diǎn)，在模注過(guò)程中可得到理解，電纜接頭套筒12的端頭相對(duì)夾具18的表面的端頭保持平齊，這樣，當(dāng)從腔15中拆去模注插頭時(shí)，電纜接頭套筒12的自由端仍保持外露，以使電連接件(末示出)連接于其上。
對(duì)于車(chē)間或工廠的生產(chǎn)，在電連接器的電連接方法中，以下作為更具體的步驟能夠采用。
首先，根據(jù)導(dǎo)線的類(lèi)型和數(shù)量等因素，電纜10的端頭被準(zhǔn)備出來(lái)。這種準(zhǔn)備包含去除一些外護(hù)套，從每根心線或?qū)Ь€上去除一些非導(dǎo)電的或絕緣的護(hù)層。
然后，適合的電纜接頭套筒被裝配到電纜的每根導(dǎo)線上。
電纜接頭套筒或其它的金屬構(gòu)件通過(guò)適當(dāng)?shù)墓ぞ叻胖貌⒐潭ㄓ趭A具裝置18上，組裝如此設(shè)計(jì)的元件以便精確地握持并對(duì)準(zhǔn)電纜心線和導(dǎo)體，使其對(duì)于這種類(lèi)型的將要模注的插頭/連接器位于正確的對(duì)準(zhǔn)和位置。
然后，將電纜端頭和夾具組件置于中空的模具14或模具箱中。
接著，中空的工具或模具箱14被注射并用適合的模注材料填充。有利的是，這種材料應(yīng)該與電纜本身的加工中所用的材料相一致，并且，對(duì)于電纜和插頭組合完成后將被應(yīng)用的工作類(lèi)型和場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，也應(yīng)該是合適的。
接著，模注的插頭/連接器被固化或硬化或根據(jù)材料的要求而放置。
此后，可將電纜和剛剛模注的插頭從模具箱14中移出，再將夾具組件18拆除。然后可將完成的產(chǎn)品進(jìn)行檢查和測(cè)試。
連接器也可以在工地或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工。
例如，上述公開(kāi)的用于工廠或車(chē)間生產(chǎn)的方法步驟通常也可以應(yīng)用在工地或現(xiàn)場(chǎng)的加工。模注工具或模具箱14可以再輕些或更便攜，例如由玻璃纖維而構(gòu)成。此外，注射到模注箱14中的塑料材料可以具有自硬化性能，并且可以被澆注或泵注到腔15中。
圖6示出了完成的插頭21。模注插頭21所用的塑料材料是典型的橡膠或氯丁橡膠或替換型的非導(dǎo)電材料。
可以理解的是，盡管夾具18和螺栓20的目的是為了在模腔中精確地定位電纜接頭套筒，但是，使電纜接頭套筒定位的其它裝置也可被采用。例如，在模腔中支承電纜接頭套筒的塑料框也可被采用，該塑料框?qū)⒄w埋設(shè)地保留在插頭21之內(nèi)。
用于模注的熔化的或液態(tài)的材料既可以被泵注到也可以簡(jiǎn)單地澆注到腔15中。例如，氯丁橡膠在泵注到或澆注到腔之前，可以被加熱到熔化狀態(tài)，而環(huán)氧樹(shù)脂或類(lèi)似材料可先變成液態(tài)形式而被泵注或澆注到腔15中。
為了簡(jiǎn)化完成的插頭21的維修，螺接于電纜接頭套筒的磨損的或損壞的電連接銷(xiāo)可以單獨(dú)地拆掉或替換，這樣可延長(zhǎng)插頭的工作壽命。例如，如圖7所示，可替換的電連接銷(xiāo)24可拆卸地連接到電纜接頭套筒12上。連接銷(xiāo)24可以是中空的管件，其通過(guò)螺釘23連接到電纜接頭12上。連接銷(xiāo)24可以如圖所示凹設(shè)于模注的插頭21中?？蛇x擇的是，銷(xiāo)或電纜接頭套筒可以與插頭21的前表面平齊，或者由插頭21的前表面伸出。在該實(shí)施例中，連接銷(xiāo)24的遠(yuǎn)側(cè)端頭沒(méi)有延伸到插頭本體的端部。銷(xiāo)24被凹設(shè)于插頭本體中以防止其與其它導(dǎo)電體的意外的接觸而造成短路。
可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而說(shuō)，各種改型和替換顯然不會(huì)認(rèn)為超出了本發(fā)明的范圍。例如，具有凹設(shè)電連接件的配對(duì)的裝置可以類(lèi)似地構(gòu)成。此外，當(dāng)配合連接需要螺栓內(nèi)接接時(shí)，具有軸向延伸螺栓孔的金屬端面或板可以與插頭一起整體地模注。
另外，典型地用于地下礦井的電纜，所采用的塑料材料可以是氯丁橡膠，而對(duì)于不同的用途，任何其它合適的模注材料可以被采用。
當(dāng)不是圖中所示的這種類(lèi)型的電纜接頭套筒12的其它電纜接頭套筒要被結(jié)合到模注插頭中時(shí)，就象夾具18的其它一些固定裝置也可被采用。例如，當(dāng)凹形的電纜接頭要被模注到插頭中時(shí)，其可能不必具有內(nèi)螺紋，而能夠通過(guò)螺栓20相配合。為達(dá)到這一點(diǎn)，具有光滑突出部的特殊的螺栓能夠與凹形電纜接頭壓配合，并可穿過(guò)夾具18中的孔19。
權(quán)利要求
1.一種電連接器，其特征在于，該電連接器包含至少一個(gè)被絕緣的導(dǎo)線，該導(dǎo)線具有可拆卸地安裝到其一端的銷(xiāo)柱；以及模注成的圍繞導(dǎo)線的非導(dǎo)電外殼，使露出的銷(xiāo)柱連接到配對(duì)裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，進(jìn)一步包含位于單一非導(dǎo)電模注殼內(nèi)的多個(gè)絕緣的電導(dǎo)線，每根導(dǎo)線均具有可拆卸地固定到其上的銷(xiāo)柱，使每個(gè)露出的銷(xiāo)柱的一端連接到配對(duì)的裝置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，包含三個(gè)或更多個(gè)被絕緣的電導(dǎo)線和銷(xiāo)柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，進(jìn)一步包含固定到電導(dǎo)線上的電纜接頭套筒，所述銷(xiāo)柱可拆卸地固定到電纜接頭套筒上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電連接器，其包含位于單一非導(dǎo)電的模注殼內(nèi)的多個(gè)被絕緣的電導(dǎo)線，每個(gè)電導(dǎo)線具有固定于其上的電纜接頭套筒，每個(gè)電纜接頭套筒具有可拆卸地固定到其上的銷(xiāo)柱。
6.一種加工電連接器的方法，其特征在于，該方法包含提供模腔；將導(dǎo)電的電纜接頭套筒連接到各自被絕緣的導(dǎo)線的自由端；提供夾具，其用于在模腔中安裝定位各自的電纜接頭套筒；將各電纜接頭套筒分別安裝到夾具上；將夾具置于模腔中；注射或澆注液態(tài)的非導(dǎo)電材料，使其圍繞導(dǎo)線和電纜接頭套筒；使非導(dǎo)電材料固化；從模腔中取出模注的插頭；以及將夾具從模注的插頭中拆除。
7.一種電連接器，其實(shí)質(zhì)上結(jié)合附圖如前所述。
8.一種加工電連接器的方法，該方法實(shí)質(zhì)上結(jié)合附圖如前所述。
9.一種電連接器，其可通過(guò)權(quán)利要求4或6所述的方法生產(chǎn)。
全文摘要
一種電連接器，其包含至少一個(gè)絕緣的導(dǎo)線，該導(dǎo)線具有可拆卸地固定于其上的電纜接頭套筒。模注的非導(dǎo)電外殼圍繞著導(dǎo)線，并引導(dǎo)電纜接頭套筒連接到配對(duì)的裝置上。在該連接器的加工中，電纜接頭套筒通過(guò)穿過(guò)夾具與螺釘連接而對(duì)準(zhǔn)。夾具和對(duì)準(zhǔn)的與電導(dǎo)線相連的電纜接頭套筒固定，然后置于模腔中，非導(dǎo)電的材料注射或澆注到模腔中圍繞著電纜接頭套筒和導(dǎo)線，然后硬化。
文檔編號(hào)H01R13/02GK1124416SQ95107680
公開(kāi)日1996年6月12日 申請(qǐng)日期1995年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月19日
發(fā)明者勞倫斯·戴維·梅西 申請(qǐng)人:Ld和Ad梅西有限公司