CN104718665B - 可断开的电接触连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明介绍一种在第一插头部(100)和与之互补的第二插头部(200)之间的可断开的电接触连接机构。第一插头部(100)具有导电的螺栓(110)，在螺栓上借助于螺母(220)可机械地和电地连接电缆端部(210)，其中，电缆端部(210)和螺母(220)是第二插接器(200)的部件。电缆端部(210)和螺母(220)布置在第二插头部(200)的绝缘的插头壳体(230)内，并且为了建立或为了断开电的和机械的连接沿着所述螺栓(110)的纵轴线的方向可移动地保持在所述插头壳体(230)内。螺母(220)可从插头壳体的外部转动。插头壳体(230)被第一插头部(100)的绝缘的壳体壁(120)包围。

Description

可断开的电接触连接机构

技术领域

本发明涉及一种在第一插头部和与之互补的第二插头部之间的可断开的电接触连接机构。

背景技术

本专利申请要求申请号为10 2012 207 706.5的德国专利申请的优先权，其公开内容援引加入至此。

接触连接机构用于通过大电流和高电压来传输较大的电功率，在这种接触连接机构中，电缆绞合线的电缆端部被固定在螺母上。例如为了对有缺陷的、通过接触连接机构而接触的装置和设备进行维修工作或更换，要求电接触连接机构具有可断开性。还有必要使得线缆接触元件之间的接触电阻保持尽可能小。

通常在电缆绞合线的电缆端部上设置有电缆接头，并通过塑性变形与电缆绞合线相连接。用于产生这种连接的常用方法即所谓的“压接”。电缆接头借助螺栓通过旋拧夹紧连接可断开地连接。由此在接触系统中产生较小的电转移电阻。为了防止渗入湿气以及为了对高电压进行电绝缘，在接触连接机构上方安置一个单独的遮盖件。在不带电压的接触系统上使用绝缘工具建立接触连接。

发明内容

本发明的目的在于，在结构和/或功能上进一步改进上述类型的可断开的电接触连接机构。

该目的通过具有权利要求1所述特征的电接触连接机构来实现。电接触连接机构的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。

在根据本发明的可断开的电接触连接机构中，在第一插头部和与之互补的第二插头部之间，第一插头部具有导电的螺栓，电缆借助于螺母可机械地且电地连接在所述螺栓上。电缆端部和螺母是第二插接器的部件。电缆端部和螺母布置在第二插头部的绝缘的插头壳体内，并且为了建立或断开电的和机械的连接而沿着螺栓的纵轴线的方向可移动地保持在插头壳体内。螺母可从插头壳体的外部转动。插头壳体被第一插头部的绝缘的壳体壁包围。

本发明提出了一种可断开的电接触连接机构，其不仅由于导电元件设置在相应的壳体中而被密封以防受外界影响。而且在建立螺旋连接的情况下还产生了电绝缘。这带来了下述优点：为了建立电连接或为了断开电连接，无需不带 电压地接通接触连接机构。在该种情况下无需单独的工作步骤即可将接触连接机构密封。仅需要将第一插头部和第二插头部的壳体彼此接合。相比于直接的螺旋连接，由此在触电方面提高了工作安全性。

在一个有益的设计方案中，插头壳体的外壁通过密封件贴靠在第一插头壳体的壳体壁上，其中，由外壁包围的容腔被沿着纵轴线的方向延伸的分隔壁分为第一部分和至少一个第二部分。电缆端部和螺母可移动地布置在插头壳体的被构造为导向套筒的第一部分内。电缆绞合线经由第二部分在插头壳体上引出。将插头壳体划分为第一部分和第二部分，这可以实现提供相对于外界影响密封的接触连接机构，同时在接触连接机构带电压的情况下可建立或断开电的和机械的连接。特别地，通过这种划分能采用简单的方式实现既使得从插头壳体引出的电缆绞合线又使得插头壳体的用于螺旋连接的容腔对外密封。

特别地，电缆绞合线穿过绞合线密封机构从插头壳体的第二部分引出，所述绞合线密封机构将第二部分相对于外界密封。绞合线密封机构例如可以通过使用密封材料对电缆绞合线注塑包覆来实现。为此例如可以将模塑材料例如PU(聚氨酯)、硅树脂、丙烯酸脂等装入到插头壳体的第二部分内。

优选地，分隔壁具有凹缺，与电缆绞合线相连接的电缆端部穿过该凹缺。优选地，在绞合线密封机构被装入到插头壳体的第二部分内之前，电缆绞合线的电缆端部穿过凹缺进入到插头壳体的第一部分内。

在另一有益的设计方案中，分隔壁和外壁的邻接第一部分的区段共同地具有在垂直于纵轴线的平面内近乎为圆形的横截面形状。由此，分隔壁和外壁的该区段可以形成用于待转动到螺栓上的螺母的导向机构。这防止了在安装时出现问题，或者便于建立或断开电的和机械的连接。

此外有益地是，在建立起连接后，第一部分被绝缘的顶盖封闭，该顶盖通过密封机构顶压到第一部分的壁上。通过绝缘的顶盖将插头壳体的第一部分相对于外界影响密封。

根据另一有益的设计方案，在插头壳体内设置有螺旋体，该螺旋体沿着纵轴线的方向可移动地安置在插头壳体内，并且通过施加力可与螺母形状配合地接合，以使得电缆端部与螺栓建立起连接或者使得电缆端部与螺栓断开连接。优选由绝缘材料构成的螺旋体可以实现作为内置在第二插头部内的工具在电接触双方之间建立或断开电的和机械的连接。在该种情况下，由于可移动的安置， 螺旋体在静止位置与螺母松开。如果螺旋体要与螺母接合，那么螺旋体就沿着纵轴线朝向螺母移动，直到它们接合，从而通过转动螺母可以使得螺栓转动。

在这种情况下，螺旋体在形成导向套筒的第一部分内被引导，从而可以使得螺旋体和螺母不发生歪斜。特别地，在建立起连接后，螺旋体持久地保持在插头壳体内。

在另一设计方案中，朝向螺栓施加力，克服由布置在螺旋体和第一部分的终止面之间的弹簧例如螺旋弹簧产生的弹力。在这种情况下，螺旋体在静止位置通过弹簧的弹力经由密封机构顶压到终止面上。由此，通过螺旋体，与终止面相结合地同时还对插头壳体的第一部分进行密封。

在另一设计方案中，为了建立或断开连接，螺旋体通过弹簧元件与螺母相接合，由此不会超过由弹簧的形状确定的最大转矩。弹簧元件沿径向布置在螺旋体和螺母之间。可以一体地或多部分地构造的弹簧元件优选地插入到螺母的内凹中，这些凹槽在螺旋体转动时将转矩传递到螺母上。在超过转矩-极限值时，弹簧元件发生变形，由此弹簧元件滑过内凹。由此，无需单独的安装工具即可限制螺母的拧紧力矩。由于可听到嵌接，对所需的最小拧紧力矩进行声音反馈。

为了在螺栓和第二插头部的电缆端部之间获得尽可能低欧姆的转移电阻，有利的是，电缆端部具有电缆接头。为此可以使得电缆绞合线的端部与滑动地支承在插头壳体的第一部分内的电缆接头例如通过塑性变形彼此连接在一起。

附图说明

以下借助于附图中的实施例对本发明的其它优点、特征和设计方案进行阐述。在此，在不同的实施例中相同的元件附有相同的附图标记。在实施例中所述的元件仅被示意性地示出。特别地，实际实现的接触连接机构的尺寸以及彼此间的大小关系还可以采用其它的方式进行设计。在附图中：

图1为在第一插头部和与之互补的第二插头部之间的根据本发明的接触连接机构的示意性横剖视图；

图2示出了根据本发明的电接触连接机构的第二插头部的替代的第一种设计变型；

图3示出了根据本发明的电接触连接机构的第二插头部的替代的第二种设计变型；

图4示出了根据本发明的电接触连接机构的第二插头部的替代的第三种设 计变型；

图5为对从第二插头部引出的电缆绞合线的密封机构的放大图；

图6为集成到螺旋体内的扭矩限制机构的横剖视图；

图7为沿着设置有转矩限制机构的与螺母接合的螺旋体剖切的另一横剖视图。

具体实施方式

图1在示意性的横剖视图中示出了在第一插头部100和与之互补的第二插头部200之间的可断开的电接触连接机构。

第一插头部100例如集成在电设备130上或内。第一插头部包括从电设备130的壳体伸出的螺栓110。螺栓110包括螺杆111。在螺杆111的底部构造有抵靠面112，其直径大于螺杆111的直径。抵靠面112和螺杆111可以一体地构造。也可以将它们以机械和电的方式彼此连接在一起。螺栓110被绝缘的壳体壁120包围。在垂直于螺栓的纵向轴线延伸的平面内，可以将壳体壁120设计为圆形、椭圆形、多边形等。壳体壁120和电设备的壳体可以有选择地一体地制造，或者由相同的材料例如塑料制成多个部分。如图1所示，壳体壁120的外边缘优选地凸出于螺栓110的端部。壳体壁120的外边缘至少以螺栓110的端部终止。

第二插头部200包括由绝缘材料构成的插头壳体230，所有对于螺栓110的电接触而言所必需的元件都内置在该插头壳体内。一方面，插头壳体230承担在装配工作中提供绝缘保护的任务。另一方面，插头壳体还与第一插头部100的壳体壁120配合地负责接触连接机构的密封。

插头壳体230包括外壁231，该外壁具有与第一插头部100的壳体壁120互补的形状。就在第一和第二插头部100、200之间建立的插塞连接而言，通过密封件121对在壳体壁120和外壁231之间形成的间隙进行封闭。密封件121可以有选择地设置在外壁231的外侧，或者设置在第一插头部100的壳体壁120的内侧。密封件例如是O形圈，它例如插入到相应的壁的槽内并且固定在那里。密封件121也可以是喷射到相应的壁上的密封件。

由第二插头部的外壁231包围成的容腔被沿着纵轴线(即在纸张平面内从左向右延伸的轴线)的方向延伸的分隔壁232分成第一和第二部分233、234。优选地，分隔壁232和外壁231的邻接第一部分233的区段共同地具有在垂直于纵轴线的平面内近乎为圆形的横截面形状。邻接第一部分233的壁(分隔壁 232和外壁的部分)形成用于沿轴向布置在螺栓110上方的电缆接头210以及用于螺母220的导向套筒。电缆接头是从第二插接器200引出的电缆的确切地说是电缆绞合线211的电缆端部。接触接头210通过连接元件来连接，通过该连接元件可以使得电缆绞合线211与所述接触接头压接(vercrimpen)。压接元件212在此穿过凹缺237，从而使得电缆绞合线的端部位于插头壳体230的第二部分234内。

电缆绞合线211穿过绞合线密封机构235从插头壳体的第二部分234向外引出。绞合线密封机构235将第二部分234密封以防受到外界影响。在图5中被放大地示出的绞合线密封机构例如可以通过使用模塑材料(Formmassenmaterial)例如PU、硅树脂、丙烯酸(Acryl)等对电缆绞合线211注塑包覆而形成。例如当电缆接头210穿过分隔壁232的凹缺237已经沿轴向滑动地支承在第一部分的内部时，就已经可以形成绞合线密封机构235的模塑材料。因此，优选在第一和第二插头部100、200之间建立起机械连接之前产生绞合线密封机构235。

布置在第一部分233内的电缆接头210可以任选地设置有展宽部。于是，优选地使用设置有底切部的圆盘来形成与电缆接头210相邻地布置的螺母220。圆盘的底切部适当接合到电缆接头展宽部内，从而可以实现在电缆接头和螺母220之间转动。该构造设计的细节没有在图1中详细地示出。

在插头壳体230的被构造为密封套的第一部分233内，在螺母220的背离电缆接头210的那一侧布置有圆柱形的螺旋体250。图1所示的螺旋体250处于静止位置，其在第一部分233的内部具有罐形的造型。轴杆251沿着外部环境的方向穿过横向于纵轴线延伸的终止面236的内凹。该轴杆通到同时被用作用于弹簧元件254的抵靠面的把持件252内，所述弹簧元件布置在把持件和终止面236之间。弹簧元件254例如可以被构造为螺旋弹簧。

由弹簧元件254产生的弹力在未进一步施加力的情况下把螺旋体250顶压到图1所示的静止位置。在螺旋体250的底面254和终止面236之间布置有密封机构239。底面254通过弹力顶压到密封机构239上，从而将插头壳体230的第一部分233密封使其免受外界影响。

在螺旋体250的壁256的外端构造有接合区段253，该接合区段的尺寸和形状与螺母220的接合区段212相适配。通过彼此适配的形状可以使得螺旋体 与螺母220形成力配合，以便传递螺母所必需的拧紧力矩。

如果螺旋体250由绝缘材料制成，那么即使接触连接机构带有电压也可以实现拧紧，即在接触接头(Kontaktschuh)210和螺栓110之间建立起连接。

为了在螺旋体250的接合区段235和螺母220之间产生力配合，需要克服由弹簧254产生的弹力。

在建立或断开螺栓110和电缆接头210的电连接时，可以有选择地用手通过把持件252来操纵螺旋体250。也可以通过对把持件252的成型使用另一种外部的工具(螺丝刀、内六角扳手)进行接合。

图2示出了第二插头部200的替代的第二种设计方案。与图1中的前述第一实施例相反，没有螺旋体安置在第一部分233的内部。更确切地说，为了建立电连接，将工具插入到第一部分233内，以便通过该工具与螺母220的接合区段221建立力配合。在建立或断开连接后，通过顶盖238封闭(密封)第一部分233。顶盖238在外周侧具有由弹性材料制成的密封机构239，从而从外部将第一部分233密封以防受到外界的影响。

在图3所示的另一变型方案中，同样通过顶盖238封闭第一部分233的内部。附加地，螺旋体250布置在第一部分233内，并且优选牢固地与螺栓220力配合连接。为了建立或断开电连接，首先必须去除顶盖238。接下来可以使用工具旋转螺旋体250的把持件252。

在图4中示出了类似的设计方案，其中在此沿轴向放大了螺旋体220的接合区段221。在去除封闭第一部分233的顶盖238后，可以通过内嵌式的工具例如内六角扳手转动螺母220。

按照在图6和7的不同横剖视图中示出的另一设计方案，螺旋体250可以设置有一个或多个环绕的弹簧元件或各个弹簧元件，所述弹簧元件插入到螺母220的内凹即所谓的卡锁槽222内。在转动螺旋体250时，通过弹簧元件260将转矩传递到螺母220上。在超过转矩-极限值时，这就会导致弹簧元件260发生变形。因此弹簧元件260就滑动穿过具有圆弧形形状的卡锁槽222。由此在没有单独的安装工具的情况下使得该螺母的拧紧力矩受到限制。同时因为弹簧元件卡入到卡锁槽内，在超过转矩-极限值时就会产生声音的反馈。

在提出的螺旋连接中，电缆接头、螺母和密封系统形成在第二插头部内实现的单元。通过将第一和第二插头部彼此机械地连接在一起，可以在没有独立 的操作步骤的情况下对接触系统进行密封。可选地，需要设置用于对第二插头部的插头壳体的第一部分进行密封的顶盖。

通过对螺旋体的绝缘设计，也可以在带有电压的状态下进行组装或拆卸。其结果是，相比于由现有技术已知的直接的螺旋连接，在触电方面提高了工作安全性。

本发明不因借助于实施例进行的说明而受限于这些实施例。确切地说，本发明包括任何新的特征以及这些特征的任意组合，这尤其包括在实施例和权利要求书中所述特征的任意组合。

Claims (13)

1.一种在第一插头部（100）和与之互补的第二插头部（200）之间的可断开的电接触连接机构，其中，所述第一插头部（100）具有导电的螺栓（110），在所述螺栓上借助于螺母（220）可机械地和电地连接电缆端部（210），其中，所述电缆端部（210）和所述螺母（220）是第二插头部（200）的部件，其中，

－ 所述电缆端部（210）和所述螺母（220）布置在所述第二插头部（200）的绝缘的插头壳体（230）内，并且为了建立或为了断开电的和机械的连接沿着所述螺栓（110）的纵轴线的方向可移动地保持在所述插头壳体（230）内；

－ 所述螺母（220）可从所述插头壳体（230）的外部转动；并且

－ 所述插头壳体（230）被所述第一插头部（100）的绝缘的壳体壁（120）包围。

2.根据权利要求1所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，所述插头壳体（230）的外壁（231）通过密封件（121）贴靠在所述第一插头部（100）的壳体壁（120）上，其中，由所述外壁（231）包围的容腔被沿着纵轴线的方向延伸的分隔壁（232）分为第一部分（233）和至少一个第二部分（234），其中，所述电缆端部（210）和所述螺母（220）可移动地布置在所述插头壳体（230）的被构造为导向套筒的第一部分（233）内，并且电缆绞合线（211）经由所述第二部分（234）从所述插头壳体（230）内引出。

3.根据权利要求2所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，所述电缆绞合线（211）穿过绞合线密封机构（235）从所述插头壳体（230）的第二部分（234）引出，所述绞合线密封机构将所述第二部分（234）相对于外界密封。

4.根据权利要求2或3所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，所述分隔壁（232）具有凹缺，与所述电缆绞合线（211）相连接的电缆端部（210）穿过该凹缺。

5.根据权利要求2所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，所述分隔壁（232）和所述外壁的邻接所述第一部分（233）的区段共同地具有在垂直于纵轴线的平面内近乎为圆形的横截面形状。

6.根据权利要求2所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，在建立起连接后，所述第一部分（233）被绝缘的顶盖（238）封闭，该顶盖通过密封机构（239）顶压到所述第一部分（233）的壁上。

7.根据权利要求1所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，在所述插头壳体（230）内设置有螺旋体（250），该螺旋体沿着纵轴线的方向可移动地安置在所述插头壳体（230）内，并且通过施加力可与所述螺母（220）形状配合地接合，以使得所述电缆端部（210）与螺栓（110）建立起连接或者使得所述电缆端部（210）与所述螺栓（110）的连接断开。

8.根据权利要求7所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，所述螺旋体（250）布置在所述插头壳体（230）的第一部分（233）内。

9.根据权利要求7所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，在建立起连接后，所述螺旋体（250）持久地保持在所述插头壳体（230）内。

10.根据权利要求8所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于朝向所述螺栓施加力，克服由布置在所述螺旋体（250）和第一部分（233）的终止面（236）之间的弹簧（254）产生的弹力。

11.根据权利要求10所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，所述螺旋体（250）在静止位置经由密封机构（239）顶压到所述终止面（236）上。

12.根据权利要求10所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，为了建立或断开连接，所述螺旋体（250）通过弹簧元件（260）与所述螺母（220）接合，由此不会超过由弹簧的形状确定的最大转矩。

13.根据权利要求1所述的可断开的电接触连接机构，其特征在于，所述电缆端部（210）具有电缆接头。