CN113922107A - 具有圆楔榫的分立式连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电连接器，其包括第一连接部分10和第二连接部分20，其分别具有适于在联接状态中机械地连接在一起的前端17、27，其中，第一连接部分和第二连接部分适于从设置在第一连接部分10上的横向开口被带到联接状态中。作为结果，两个连接部分可以容易地联接在一起，而不需要任何得向后移动。另外，第一和第二连接部分10、20可以借助于具有末端36的联接螺栓34固定，所述末端具有适于匹配第二连接部分的联接元件40的圆楔榫轮廓的圆锥形状，以便在联接螺栓34抵靠联接元件40而拧紧时，按压第一和第二连接部分抵靠彼此，由此而改善连接器的两个连接部分10、20之间的电接触和机械接触。

Description

具有圆楔榫的分立式连接器
本发明是中国发明专利申请(申请号：201610920576.9，申请日：2016年10月21日，发明名称：具有圆楔榫的分立式连接器)的分案申请。
技术领域
本发明涉及连接器，更具体地，涉及用于连接电缆线的栓接类型的机械连接器。
背景技术
用于连接电缆线的多种类型的连接器在市场上是可获得的。一种优选的类型是栓接类型的机械连接器，其通常称为栓接连接器，其中，待连接的缆线的端部插入到连接器本体的连接器部分中，并且通过一系列紧定螺栓固定就位，所述紧定螺栓通过设置在连接器的本体中的螺纹孔拧紧以夹住缆线端部。栓接连接器呈现出相对于其他类型的连接器(例如卷接连接器)的多种优势，因为它们更易于安装，并且不需要专门的工具。
然而，由于栓接连接器通常需要将电缆线的端部插入设置在连接器本体上的孔中，常规的栓接连接器的使用在一些应用中会是困难的，在这些应用中，一个或多个待连结的电缆线已经固定至安装位置，和/或因为缆线的厚度而不易于弯曲。例如，一些功率缆线被设计为在同一外部护套中具有三个相和一个中性相，或者具有四个相。另外，这些功率缆线的芯核通常是扇形的。因此，当需要使用栓接连接器连结两个这种缆线时，会出现两种情况。其一，一旦用于第一相的缆线被连接，则两个缆线被关联在一起，并且，不会再可能将它们移开以获得用于连接其它相的额外的空间。因此，当试图连接第二相的缆线时，几乎不可能将两个芯部引入在连接器本体的每侧中。其二，可能发生两个扇形不共线，即不具有相同的取向。在这一情况下，连接器孔的尺寸应该大于扇形的最大尺寸，以便允许扇形能够沿任意方向引入连接器。作为结果，提供具有紧凑设计的、并且允许连接扇形具有不同取向的连接器是困难的。
例如，国际专利申请WO2014/079558A1描述了一种用于供电缆线的至少一个导体的电附接或电连接的装置，该装置允许通过将联接元件中的一个以相对于对准方向的一定角度插入而将两个联接元件对准联接。该装置包括具有不同取向的两根缆线，其中，装置具有第一联接元件，其可连接至导体，并且可借助于夹紧元件连接至装置的第二联接元件。两个联接元件的中心轴向轴线在联接状态中对准，并且，两个联接元件中的一个可以与两个联接元件中的另一个一起处于一位置，该位置可以从相对于其中心纵向轴向的角度范围中自由选择，并且可以在选定位置中连接至两个联接元件的另一个。
另外，为了确保接收螺栓的孔的螺纹在拧紧螺栓时不被损坏，连接器本体通常采用坚硬导电材料制造，例如从2000系列到6000系列的铝合金。这类栓接连接器具有缺陷，它们的导电性低于由连接器连结的电缆线，并且低于夹紧类型的连接器。出于这一原因，它们通常需要较大的尺寸，并且使用导电性紧固螺栓，以辅助弥补连接器本体使用低导电性材料的影响。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷和问题提供了本发明，本发明的一个目的在于提供一种尺寸紧凑的连接器，其即使在待连接的电缆线难于弯曲或移位的情形下也易于安装，同时提供良好的机械联接和电联接特性。
这一目的通过本文所述的主题而得以解决。本文还提供了本发明的有利实施例。
根据本发明，提供了一种电连接器，其包括第一连接部分和第二连接部分，其分别具有适于在联接状态中机械地连接在一起的前端，其中，第一连接部分和第二连接部分适于从第一连接部分的横向侧被带到联接状态中。
作为结果，由于连接部分中的一个可以穿过另一连接部分的侧面而被引入，所以两个连接部分可以容易地连接在一起，而不需要任何后退移动。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，第二连接部分具有联接元件，该联接元件适于邻接在设置在第一连接部分中的联接腔室中，以用于将第一连接部分和第二连接部分机械地联接在一起，其中，联接腔室具有横向开口，该横向开口适于从侧对侧方向将联接元件接收在联接状态中。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，联接腔室包括前面开口，该前面开口适于沿着面对面方向接收联接元件。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，联接元件是伸出部，其设置在第二连接部分的前端上，并且沿着第二连接部分的中心轴线延伸，所述伸出部具有关于所述中心线对称的圆柱形的形状轮廓。
因此，由于两个连接部分之间的连接具有360°的自由旋转，所以连接部分中的每一个可以取向为与扇形共线。
根据前述的本发明的有利实施例，还提供了一种电连接器，其中，伸出部具有圆楔榫(circular dovetail)轮廓。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，联接腔室具有适于匹配联接元件的形状轮廓的至少一部分的内部轮廓。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，联接腔室的内部轮廓包括一个或多个凹部，该凹部适于锁定联接元件形状轮廓的特征部。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，还包括联接螺栓，联接螺栓适于拧紧在设置在第一连接部分的联接腔室上方的螺纹贯穿孔中，并且适于将联接元件夹紧在联接腔室内，从而使第一连接部分和第二连接部分固定于联接状态中。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，联接螺栓具有末端，该末端的形状基本上匹配接触区域处的联接元件的外部形状，以便使施加在联接元件上的接触压力最大化。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，联接螺栓的末端具有圆锥形状，该圆锥形状适于在与联接元件接触的区域处基本上匹配联接元件的楔榫形状轮廓，以便在联接螺栓抵靠联接元件而拧紧时将联接元件压入联接腔室中。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，还包括电接触元件，该电接触元件设置在第二连接部分的前端，并且适于与第一连接部分的前端的边界建立电联接。
因此，由于并非通过联接元件本身而是通过电接触元件的较大的平表面来实现电接触，所以连接器提供了良好的电接触行为。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，电接触元件设置为导电材料的盘，该盘设置在第二连接部分的面向第一连接部分的边界的一侧上，并且其中，在第一连接部分和第二连接部分联接在一起时，所述电接触元件被按压抵靠第一连接部分的前端的边界。
根据本发明的一个有利实施例还提供了一种电连接器，其中，第一连接部分和/或第二连接部分还包括一个或多个螺纹贯穿孔，该螺纹贯穿孔适于接收各自的夹紧螺栓，以用于将各自的缆线夹紧至第一连接部分或第二连接部分，其中，螺纹贯穿孔位于第一连接部分和/或第二连接部分的上侧上，并具有相对于彼此的非零的偏移角度，以便有助于拧紧各自的螺栓。
在进一步的有利实施例中，连接器是分立式连接器。因此，由于连接器的本体由两个半体制成，所述连接器具有紧凑的设计并易于安装。
在进一步的有利实施例中，第二连接部分具有带圆形轮廓的联接元件，所述圆形轮廓允许第一连接部分和第二连接部分之间的自由转动，以使得第一连接部分和第二连接部分能够以任意的旋转位置被夹紧。
为了解释本发明的原理的目的，所附附图被并入说明书中，并形成说明书的部分。附图不应被理解为限制本发明，而仅是对于如何制造和使用本发明的所示和所述的示例。
附图说明
通过以下对于本发明的更为具体的说明，并结合附图，本发明的进一步特征和优势将显而易见，在附图中：
图1示出根据本发明的处于分离状态的连接器的透视图；
图2示出图1所示的连接器的、在连接器的第一连接部分和第二连接部分被带到联接状态中之后的沿着纵向方向AA’的剖视图；
图3示出图1所示的连接器的第二连接部分的正视图，其从第二连接部分的正侧(联接侧)观察；
图4示出图1所示的第二连接部分的侧视图，其从横向侧观察；
图5是图4所示的第二连接部分的顶视图，其从设置有用于接收夹紧螺栓的两个螺纹贯穿孔的上侧观察；
图6示出图1所示的连接器的第一连接部分的正视图，其从第一连接部分的正侧(联接侧)观察，该侧上设置有用于联接第二连接器部分的联接腔室；
图7示出图1所示的第一连接器部分的侧视图，其从横向侧观察，在该横向侧定位有联接腔室的横向开口；
图8示出图7所示的第一连接部分的顶视图，其从设置有用于接收夹紧螺栓的两个螺纹贯穿孔的上侧观察；
图9进一步示出图5-8中所示的第一连接器部分和第二连接器部分的顶视图，其中具有拧紧在螺纹贯穿孔中的螺栓。
具体实施方式
现将参考附图更为详细地描述根据本发明构建的连接器的有利实施例。
图1示出处于分离状态的连接器1的透视图。连接器1包括第一连接部分10和第二连接部分20，它们被构造为机械地联接在一起。在所示的示例中，连接器1是分立式(split)连接器，其本体通过将对应于第一连接部分10和第二连接部分20的两个半体连接而形成。这具有优势，即连接器1具有紧凑的设计、并易于安装。然而，本发明的原理还可以适用于其他类型的具有通过多于两个连接部分形成的本体的机械连接器。
第一和第二连接部分10、20优选地设置有这样的外形，该外形是具有各自的中心轴线CC’的近似圆柱形。如图2所示，当第一和第二连接部分10、20连结在一起处于联接状态时，轴线CC’对准，形成具有沿着纵向轴线AA’的近似圆柱体形状的连接器本体。
如图1和2所示，第一连接部分10的后端11设置有用于接收第一电缆线(未示出)的末端的盲孔12。电缆线可以借助于一个或多个夹紧螺栓30、32固定在盲孔12中，所述夹紧螺栓在设置于第一连接部分10的上侧上的螺纹贯穿孔14、15中被拧紧。螺栓30、32通过按压缆线抵靠盲孔12的内侧而将电缆线夹紧至第一连接部分10。为了改善电缆线至第一连接部分10的固定，盲孔12的内侧可以设置有结构化的表面16，当螺栓30、32被拧紧时，电缆线被按压抵靠该结构化表面16。如图2所示，结构化表面16沿着盲孔12的长度、在与定位有螺纹贯穿孔14、15的一侧相对的一侧上在一条带区域上延伸。结构化表面16增强电缆线和盲孔12的内侧之间的摩擦，从而电缆线可以通过在螺栓30、32上施加的较小的拧紧扭矩而有效地固定。这有助于通过使用较小的拧紧扭矩而减小或避免贯穿孔14、15的螺纹的损坏。
第二连接部分20也可以在其后端21处设置有盲孔22，以用于接收第二电缆线(未示出)的末端。与第一连接部分10类似，第二连接部分20还可以设置有位于用于接收各自的夹紧螺栓36、38的、定位在上侧中的螺纹贯穿孔24、25。夹紧螺栓36、38被拧紧在贯穿孔24、25中，并抵靠盲孔22内的缆线以将其固定就位。如图2所示，与第一连接部分10的情况类似，盲孔22还可以设置有用于改善第二电缆线的固定的结构化表面26。结构化表面26优选地沿着盲孔22的纵向长度被设置，并且设置在盲孔的与螺纹贯穿孔24、25相对的区域上。在替代构造中，结构化表面16和26可以根据应用而在不同的区域上延伸，或在盲孔12、22的内侧的整个表面上延伸。结构化表面16、26还可以被分成多于一个的结构化区域。
为了将第一连接部分10和第二连接部分20机械地连接在一起，第二连接部分20设置有联接元件40，其插入到设置在第一连接部分10上的联接腔室50中。
联接元件40和腔室50分别设置在第一连接部分10和第二连接部分20的与各自的后端11、21相反的各个前端17、27处。如图1所示，联接元件40可以设置有圆形轮廓，其允许第一连接部分10和第二连接部分20之间的自由转动，以使得第一连接部分10和第二连接部分20可以以任意的旋转位置被夹紧。
参考图3和4，联接元件40优选地被设置为伸出部40，其形成在第二连接部分20的前端27，并且其沿着中心轴线CC’向外伸出。伸出部40优选地设置在前端侧27的中心处，其与中心轴线CC’对齐。伸出部40优选地具有围绕中心轴线CC’的中心对称的形状，以使得其可以以任意取向插入联接腔室50的内部，并且可以围绕纵向轴线AA’自由旋转360°。另外，联接腔室50还设置有允许联接元件40自由旋转的内部轮廓。因此，由于两个连接部分10、20之间的连接具有360°的自由旋转，所以连接部分10、20中的每一个可以被取向为与扇形(sector)共线。
如图6-8所示，联接腔室50设置在第一连接部分10的前侧17处，其具有前开口52，该前开口适于当第二联接部分20沿着前端对前端的方向(即沿着轴向方向CC’)邻接第一连接部分10时接收联接元件40。然而，对于连接至第一和第二连接部分10、20的电缆线被固定和/或不易弯曲的情况下，腔室50设置有另外的横向开口54，该横向开口位于第一连接部分10的横向侧，并且允许通过使第一和第二连接部分10、20横向地(即沿着侧对侧的方向，该方向近似地与所述前端对前端的方向CC’正交)靠近而将联接元件40插入联接腔室50中。横向开口54优选地从前部开口52延伸至腔室50的底部，以有助于从第一连接部分10的横向侧插入联接元件40。通过这一构造，可以通过使第一和第二连接部分10、20横向地靠近，并且将联接元件40经由横向开口54插入腔室50中而将第一和第二连接部分10、20带到最终的联接状态。因此，不需要为了将第一和第二连接部分10、20联接在一起而使第一和/或第二连接部分向后、与沿着和前端对前端的方向的联接相反地移动。如图7所示，腔室50设置有单个横向开口，以使得联接元件40可以仅从连接器本体的一个横向侧插入。然而，可以构想出替代构造，其中，腔室50设置有多于一个的横向开口，以允许联接元件40从连接器1的多个横向侧横向地插入。
第一和第二连接部分10、20借助于联接螺栓34而固定在一起，呈图2所示的联接状态，所述螺栓穿过位于联接腔室50上方的螺纹贯穿孔13、通过拧紧扭矩T而拧紧，以便抵靠腔室50的相对侧夹紧联接元件40。如图8所示，为了有助于在联接元件40被插入联接腔室50之后拧紧联接螺栓34，贯穿孔13可以设置在第一连接部分10的上侧上，并相对于最近的贯穿孔15具有一角度偏移。优选地，可以使用30°的角度偏移。另外，设置在第一和第二连接部分10、20的上侧上的其他螺纹贯穿孔还可以设置有相对于彼此的非零的角度偏移，以取代在同一方向上对齐，以便有助于拧紧相应的螺栓。因此，由于螺纹贯穿孔之间的角度偏移的使用允许将螺栓定位得彼此更靠近，所以连接器1的尺寸可以进一步被缩减，即使不得不使用较大的螺栓。图9示出了布置在位于第一和第二连接部分10、20的上侧上的相应贯穿孔上的螺栓之间的角度偏移。
为了建立第一连接部分10和第二连接部分20在联接状态中的良好的电连接，可以在第二连接部分20的前端27上设置电接触元件28。电接触元件28可以设置成位于第二连接部分10的前侧27上的平表面(例如盘)，以便在两个连接部分10、20连结在一起时碰触第一连接部分10的前侧17的边界18。电接触元件28可以通过第二连接部分20的前侧27的接触表面设置，或者可以设置为具有良好的电学特性的额外的材料。可以通过在第一连接部分10的边界18上设置相应的电接触元件(未示出)而进一步被改善电联接。通过如上所述地经由一个或多个电接触元件在第一和第二连接部分10、20之间建立电联接，不再通过机械联接元件来实现电接触，而是通过电接触元件自身的较大的平表面来实现电接触。因此，连接器1呈现出良好的电接触行为。
连接器1的机械连接和/或电连接的稳定性可以通过为联接腔室50和联接螺栓34设置特定轮廓而进一步改善，所述轮廓至少部分地匹配联接元件40的外部轮廓。
如图4和5所示，伸出部40的形状可以设置为圆形的楔榫轮廓，该轮廓通常被描述为通过将圆柱形内部区域42在其相对侧处布设两个锥形44、46而形成。圆楔榫轮廓导致围绕伸出部40的周界延伸的具有倾斜边缘的环形槽29。环形槽29允许与联接螺栓34接触，而与联接元件40在腔室50内部的取向无关。
如图2所示，为了增大环形槽27和联接螺栓34之间的接触表面，并且限制第二连接部分20在一旦联接后在纵向上的相对位移，连接螺栓34可以设置有末端36，该末端具有带平坦基部和倾斜边缘的圆锥形状，所述倾斜边缘紧密地配合在末端36和联接元件40之间的接触区域处的环形槽29的倾斜边缘轮廓。另外，当联接螺栓34被抵靠位于腔室50内的联接元件40而拧紧时，通过末端36的圆锥形状的倾斜边缘抵靠槽29的倾斜边缘而施加的力促使联接元件40朝向腔室50的底部移动，从而将第一和第二连接部分10、20带到一起，并且有效地将伸出部40固定在腔室50内部。同时，由于电接触元件27在联接螺栓34被拧紧时还被促使抵靠第一连接部分10的前部边缘处的边界18，所以可以确保第一和第二连接部分10、20之间的良好和稳定的电联接。
限定联接元件40楔榫轮廓的圆锥形状的斜率以及末端36的圆锥形状的斜率被优选地选择以便彼此配合。例如，可以使用楔榫的相对于正交于中心轴线CC’的方向的30°的倾斜角。然而，可以有利地使用这样的楔榫轮廓，其中，圆锥形44、46中的一个或多个的倾覆角度(即圆锥形状44、46的倾斜表面相对于水平方向CC’之间的角度)在20°到85°的范围内。
联接元件40和腔室50之间的机械对准可以通过在腔室50的底侧中设置用于接收楔榫轮廓的边缘的一个或多个凹部56而被进一步改善。如图2所示，在联接元件40被插入腔室50之后，联接螺栓34的拧紧迫使楔榫轮廓的边缘进入所述凹部56中，借此将联接元件40锁定到联接位置中。优选地，凹部56不沿着腔室50的整个内周界设置，以便允许联接元件40从前端17插入腔室50中，以及有助于从第一连接部分10的横向侧插入。联接元件40随后在联接螺栓34所施加的接触压力下抵靠凹部56而被按压。因此，可以提供具有改善的机械和电学稳定性的连接器1。
尽管连接器的上述实施例针对连接电功率供应缆线的连接器的应用被描述，但是，本发明的原理还可以有利地适用于任意机械连接器和/或其他应用。例如，上述构思——联接螺栓具有带圆锥形轮廓的末端，该圆锥形轮廓基本上匹配第二连接部分的联接元件的形状轮廓——可以有利地适用于这样的连接器：该连接器中，接收联接元件的联接腔室不设置有用于从侧对侧方向接收联接元件的横向开口，以用于例如被设计用于沿着前端对前端方向或沿着给定角度联接两个半体的连接器。
附图标记列表
Figure BDA0003256128030000091
Figure BDA0003256128030000101

Claims (8)

1.一种电连接器(1)，其包括：
第一连接部分(10)和第二连接部分(20)，其具有相应的前端(17、27)，所述前端适于在联接状态中机械地联接在一起，
其中第一连接部分(10)具有联接腔室(50)，所述联接腔室(50)适于接收第二连接部分(20)的联接元件(40)；
联接螺栓(34)，所述联接螺栓(34)适于拧紧在设置于第一连接部分(10)的联接腔室(50)上方的螺纹贯穿孔(13)中，并且适于将联接元件(40)夹紧在联接腔室(50)内，从而使第一连接部分(10)和第二连接部分(20)以联接状态固定在一起；
其中，联接腔室(50)在第一连接部分(10)的前端(17)处设置有前面开口(52)，用于接收联接元件(40)；
其中联接元件(40)是设置在第二连接部分(20)的前端(27)上的伸出部，其所述伸出部沿着第二连接部分(20)的中心轴线(CC’)延伸，所述伸出部具有关于所述中心轴线(CC’)圆柱对称的形状轮廓；
其特征在于，
联接腔室(50)包括位于所述第一连接部分(10)的横向侧处的横向开口(54)，所述横向侧正交于所述第一连接部分(10)的前端，该横向开口适于在第二连接部分(20)从第一连接部分(10)的横向侧邻接第一连接部分(10)时接收联接元件(40)；
其中伸出部(40)具有圆楔榫轮廓，所述圆楔榫轮廓限定具有倾斜边缘的环形槽(29)，所述环形槽围绕伸出部(40)的外周延伸；
联接螺栓(34)的末端(36)在与联接元件(40)接触的区域处具有基本上匹配联接元件(40)的楔榫轮廓的圆锥形状，以便当联接螺栓(34)抵靠联接元件(40)拧紧时将联接元件(40)推入联接腔室(50)中，并使施加在联接元件(40)上的接触压力最大化。
2.根据权利要求1所述的电连接器(1)，其中，联接腔室(50)具有适于匹配联接元件(40)的形状轮廓的至少一部分的内部轮廓。
3.根据权利要求2所述的电连接器(1)，其中，联接腔室(50)的内部轮廓包括一个或多个凹部(56)，所述凹部(56)适于锁定联接元件(40)的形状轮廓的特征部。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器(1)，还包括电接触元件(28)，该电接触元件设置在第二连接部分(20)的前端(27)，并且适于与第一连接部分(10)的前端(17)的边界(18)建立电联接。
5.根据权利要求4所述的电连接器(1)，其中，
电接触元件(28)设置为导电材料的盘，该盘设置在第二连接部分(20)的面向第一连接部分(10)的边界(18)的一侧上，并且
其中，在第一连接部分(10)和第二连接部分(20)联接在一起时，所述电接触元件(28)被按压抵靠第一连接部分(10)的前端(17)的边界(18)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器(1)，其中，
第一连接部分(10)和/或第二连接部分(20)还包括一个或多个螺纹贯穿孔(14,15,24,25)，所述螺纹贯穿孔(14,15,24,25)适于接收各自的夹紧螺栓(30,32,36,38)，以用于将各自的缆线夹紧至第一连接部分(10)或第二连接部分(20)，其中，螺纹贯穿孔(14,15,24,25)位于第一连接部分(10)和/或第二连接部分(20)的上侧上，并具有相对于彼此的非零的偏移角度，以便有助于拧紧各自的螺栓。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器(1)，其中，所述电连接器是分立式连接器。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器(1)，其中，
联接元件(40)的圆柱对称性允许第二连接部分(20)的联接元件(40)以任何取向插入在第一连接部分(10)的联接腔室(50)中，且在第一连接部分(10)和第二连接部分(20)联接在一起时绕电连接器的中心轴线(CC’)自由转动。
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