CN1175103A - 单一型电连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接器,它包括带有一个安装在弹性外套中的连接器主体并有相同结构的一对单一型电连接器部件,电连接器主体包括一个公插头和一个母插座,在连接器部件中的一个被反相并被锁定到相对的另一个连接器部件上时,第一连接器的第一插头与第二连接器的第二插座联结,而第一连接器的第一插座与第二连接器的第二插头联结。

Description

单一型电连接器

本发明涉及一种用于形成电连接，例如在火车车厢之间形成电连接以便控制制动系统的电连接器，更具体地说，涉及一对为此用途或其它用途的单一型电连接器部件。

在铁路货车上的制动系统是由来自火车头或其它中心位置的压缩空气推动控制的。制动装置设计成在没有压缩空气作用时自动地施闸，而在压缩空气作用下松闸。一旦车厢与火车头连接，除瞬间状态外，全部车厢上的制动装置或者处于施闸状态或处于松闸状态，瞬间状态是指由于压缩空气需要时间移动到一列车厢上，在制动装置最初施闸于火车头或从在车头上松闸时。

在铁路工业中很早就认识到能够控制单个车厢的制动装置是很有必要的：这样可使得火车头驾驶室中的火车工程师能够远程地控制每个车厢上的制动系统。然而直到现在，对制动系统或联结装置还没有任何改进以使得车厢能被远距离地驱动。采用一个合适的计算机系统，该计算机系统使得信号从一个中心位置，例如火车头，被传送到选定的货车或一个单个车厢上，有几种方式可以解决上述问题，亦即火车头能单独对一个或多个车厢上的制动装置施闸，而不影响其它车厢上的制动操作。例如，当一列长的火车越过一座小山时，能够对在下坡侧上的车厢施闸而不对仍在向坡上运动的车厢施闸是十分必要的。此外，从火车头到与其相连接的车厢的电路应能使电信号发送到各个车厢上，并且能接收到各个车厢的电信号以便每个车厢内的制动系统的任何故障的信息能传递到火车头提供一个警告信号等等。

但是，在这种系统或程序投入运行以前，必须提供一种电连接器，该电连接器易于被依次地安装在每个货车之间的一个相对于火车连接装置的位置上，以便电信号被传送到任何一个货车厢上用于远距离地启动(或结合)安装在车厢上的不同组件。由于车厢的任何一端都可以安装到火车头上，所以无论公/母连接器的两部件，该两部件分别是该连接器的一半，还是单一型连接器，亦即雌雄共体的一半都必须用在各车厢的每一端以便提供必要的电连接。

这种连接器在车厢分离的时候，必须能手动或自动地分离。例如，目前，当一个或多个车厢被转入侧轨或从火车头上分开时，火车工程师手动地松开连接装置，这时车厢处于分离的位置。在车厢与它相毗连的车厢分离时，在选定的车厢上的空气供应系统也手动或自动地分离，这样，在分离的车厢上的制动系统中的压缩空气被释放，因此自动地对分离的货车上的制动装置施闸。在车厢之间的任何电连接必须提供联结和分离控制。

另外，电连接器或电连接必须能承受不利的气候条件如雨水、冰点等等。因此，电连接器在结构上应简单而且坚固，这种结构能易于密封以防止不利环境的危害并且能手动地连接或分离以及在车厢分开的时候能自动地分离。这种连接器优先地采用单一型以便去掉在每个车厢的端部对额外的电连接器的需要。

作为单一型连接器的例子(用于完全不同的目的)，可以参考授予William A. Gettig等的美国专利No.4,963,102。这种连接器一般带有一对电部件，各个电部件又带有一对电元件，在反相连接器部件的一个时，每个电部件适合于接纳掀钮连接的导电接线端，导电接线端就形成一种连接关系，这种连接器采用有导电接线端的插座体，每个导电接线端以带有横向钳、锁凸片和叠置的弹簧臂的刀形开关形式形成。

因此，以下公开的本发明的结构被称作为单一型电连接器，其有一对连接器部件，这对连接器部件结构相同，并设计成每个带有适当密封在一个外壳或弹性外套中的连接器主体，其具有为了便于快速拆开锁定装置操作的部分。在连接器主体中安装有一公插头或插销以及一母插座，公插头或插销与电缆的导线中的一根相连，母插座与电缆的另一根导线相连，插头和插座都设置在形成在每个连接器主体中的各自的空腔中，并且做成在这对连接器部件耦合在一起时，插头和插座能和它们各自的配对物耦合。因此，在两个连接器部件耦合时，一个部件的插头和另一个部件的插座耦合，而各可松脱的锁定装置相对设置以便沿两相对侧反相锁到另一连接器部件上。

因此，本发明的一个重要目的是提供一种经改进的单一型电连接器，它具有结构简单而又新颖的一对电连接器部件，当电连接器部件耦合在一起时，电连接器部件在各自连接器部件的外套之间形成了一个封闭的密封环境，因此，各个弹簧锁定部件分别地密封在其中。

本发明的另外一个目的是提供一种单一型电连接器，包括一对单一型电连接器部件，其由第一连接器部件和第二连接器部件组成，第一连接器部件由包括第一插头和第一插座的第一主体构成，第二连接器部件包括对应的第二插头和第二插座的第二主体构成。第一和第二连接器部件在它们各自的主体中有相同的结构，因此，第一插头被设计成与第二插座耦合，第一插座被设计成与第二插头耦合，这样，通过反相安装的锁定装置，耦合的连接器部件可拆卸地锁固在一起。

本发明的特征和优点可以有效地参考代表一个实施例的附图。在研究了本实施例后，熟练人员应理解到，在不脱离已公开的原理的情况下，可对本发明作些修改；我们已考虑到在后附的权利要求范围内的任何结构，安排或操作方式，附图中：

图1所示的是本发明的单一型电连接器，它包含反相地联结在一起的一对单一型电连接器部件，其上连接有一对系绳；

图2是电连接器部件之一的局部侧视图；

图3是图1所示的反向侧面的放大侧视图，其中，连接器部件的一部分被截开以图示其中部件的内部结构；

图4是电连接器部件之一的一部分的放大侧视图，它图示了本发明的锁定装置；

图5是与电连接器部件之一的电缆端连接的放大剖视图，其中显示了电缆固定在连接器部件的主体末端内；以及

图6是将电缆固定在连接器部件中的固定环的立体图。

现在参看附图，尤其是图1和图3，表示了一个单一型电连接器，其标号为10，它由一对单一型电连接器部件构成，所述部件是第一连接器部件12和第二连接器部件14，它们的构成相同，具有对应的组件，后面将对此进行描述。在这两个图中，显示了这两个连接器部件相互连接以便形成单一型电连接器10，该电连接器除了特别设计用于在火车车厢，尤其是货车之间提供一种合适的电连接外，它还适合于形成各种不同的运用和工业用途。由于本发明的单一型结构和组件，两个连接器部件以匹配的关系连接，下面将对第一和第二连接器部件进行单独的描述，以便更好地理解它们的相互关系，如图1和图3所示，当它们联结在一起时，其中一个连接器部件相对于另一个被反相了。

如图3右侧所示，第一连接器部件12包括一个基本上被一弹性密封外套或外壳18(例如，由橡胶或塑料制成)包裹着的连接器主体16。连接器部件沿纵轴X-X方向装配，其有一个联结端，标号为20，如图2和图3所示，该联结端很整齐并且是敞开的以接纳第二连接器部件14。第一连接器主体16包括一形成在联结端20相对端的一扩大通道22。通道22的开口端被一个延伸的管接头件24包裹着，管接头件24形成为外套18的整体的一部分。管接头件24与通道22对齐，结果，通过一个电缆固定装置，标号为26，电缆25的外护套23就被牢固地固定在通道22中并通过管接头件24密封在其中。形成在主体16中的小孔28与通道22相连通，用于接纳第一公电插头30。插头30是由位于一端的插销32和位于另一端的扩大的夹持件33组成，夹持件33包括几个环状楔形件以便与孔28的环形内壁配合。插销32设计成延伸穿过孔28的端壁以便自由地定位于相邻的放大孔38中，如图2和图3所示。夹持件33也用于接纳从电缆25延伸出的导线40。

第二导线42从电缆25延伸出，穿过一个收缩的通道43，与一母插座45相连接，该母插座45通过由多个楔形圆环48形成的固定装置牢固地固定在一个细长孔46内。如图2和图3所示，母插座45从联接端20向外延伸出。

电缆固定装置26由开口环50形成，该开口环50最好由多个带凸缘的环形件52形成。开口环50包括带有几个成角度地延伸的三角形的刺针部分54和55的管状部分53，在图6中对此有很清楚的图示。刺针部分54径向向往延伸并设计成与通道22的环形壁56锁定地配合。刺针部分55径向向内延伸并设计成与电缆25的外护套23相啮合，如图5更清楚地所示。如图3、5和6所示，环形凸缘件52被安放在通道22的开口端58和外套管接头件24的内肩59之间。管接头件24正合适地安装在电缆25的外护套或外表面上，这样就形成一个密封装置以阻止外来的物质如水进入通道22，因而保护了导线免受腐蚀。

在图3中，表示了一个形成在连接器主体16的上部的细长通道60，其用于接纳一限制锁定装置62的一个弹簧或偏压装置，锁定装置62包括由通过一个中心安装的基座部件70整体地连结起来的向外延伸的一对臂66和68形成的一整体弹簧夹或弹簧锁闩64。参看图4，上弹簧臂66带有一个从臂66向外延伸的保持件72。保持件相对于纵轴X-X成一角度地向前弯曲以便紧紧地固定在向外突起的夹持件74内，夹持件74形成在外套18的弹性壁79上。夹持件74适合被安装在形成在第二主体16a的延伸壁部分78上的凹槽76中。

锁定装置62还包括凹槽76和突起的夹持件74。然而，应该注意到，即使外套18被设计成未达到凹槽76，弹簧夹64也可以被安放在凹槽76中。突起的夹持件74和壁部分78的前边缘80做成斜边缘，以便当两个连接器部件12和14反相地连接起来时，它们互相配合以便压下锁定弹簧。

应注意的是，第一主体16也带有一个位于壁部分84上的凹槽82，它们分别与第二主体16a上的凹槽76和壁部分78相同，其中通过夹持件86是其一部分的第二锁定装置，夹持件86也可拆卸地安装在凹槽82中。再一次强调，第一和第二连接器部件12和14有相同的结构并且有相同地布置的相同组件，因此在它们反相地联结起来时，它们就形成了本发明的单一型电连接器10。

当两个连接器部件12和14联结在一起以便相互连接时，如图3所示，安装在连接器部件12中的公电插头30的插销32插入牢固地安装在连接器部件14的连接器主体16a中的母插座90中。同时，在第二连接器主体16a中的第二公插头92也插入到安装在连接器部件12中的母插座45中。各个母插座45和90都形成有一个绝缘外套94，在绝缘外套94中安有一个导电插口96，用于与各自相配的公插头30可拆卸地连接。外套94带有一个或多个用于安放在孔38中的密封环98，孔38环绕和包围着各自的插销32。应该注意的是，公插头32和92是相同的，以及母插座45和90是相同的。

为了手动地把连接器部件12和14相互地分开，必须压下各个锁定装置62的各个弹簧臂66，如图4所示。当凸起的按钮100按箭头102所示的方向向下压时，弹簧臂66向下弯曲，因此，夹持件74从与凹槽76的配合中释放出来，这时才能将两个连接器部件12和14分开。

如图1所示，通过使用一对系绳或短索104和106，提供了分离装置。系绳的全长比它们对应的电缆25短。因此，当货车分开的时候，作用在系绳104和106(比对应的电缆25要短)上的拉力用力拉开两个连接器部件并且克服锁定装置62，由于保持件72的斜面布置，而使得夹持件74被松开。亦即，形成在保持件72周围的夹持件74的可弯曲材料弯曲，从而类似于弹簧臂66被手动操作，使得两个连接器部件分开。这样在连接器部件锁定期间的任何时候，不需要在电缆25上施加过量的力或张力，就可以快速和方便地将两个连接在一起的连接器部件分开。借助于改变保持件72的角度，可以调整通过绳索分开两个连接器所需要的力，例如100到200磅。保持件的方位越接近于相对于纵轴X-X成90°，通过绳索分开连接器部件所需要的力越大。

上述应仅仅被认为是对本发明的原理的说明。而且，由于对本领域的熟练人员来说，可对本发明作大量的修改或改变，因此本发明不局限于上述显示和描述的具体的结构和操作，相应地，所有合适的修改和等同物都落入附后的权力要求范围内。

Claims (28)

1.一种单一型电连接器，它包括：

第一连接器部件和第二连接器部件；其中，所述第一连接器部件形成有第一连接器主体，该连接器主体具有一个联结端和一个相对设置的电缆接受端；

一个用来包裹着所述连接器主体的外套，但所述联结端暴露着；

位于所述第一连接器主体内并且由所述外套包裹着的第一锁定装置，从而所述第一锁定装置密封在所述外套和所述第一连接器主体之间；

一个安装在所述第一连接器主体中的第一公插头；

一个安装在所述第一连接器主体中的第一母插座；

所述第二连接器部件形成有第二连接器主体，该连接器主体具有一个联结端和一个相对设置的电缆接受端；

一个用来包裹着所述第二连接器主体的第二外套，但所述联结端暴露着以便与上述第一连接器主体的联结端联结；

一个位于所述第二连接器主体中并且由所述第二外套包裹着的第二锁定装置，从而所述第二锁定装置密封在所述外套和所述第二连接器主体之间；

安装在所述第二连接器主体中的第二插头；以及

安装在上述第二连接器主体中的第二插座，从而，当所述连接器部件中的一个相对于另一个反向并联结在一起时，所述第一插头与所述第二插座联结，以及所述第二插头与所述第一插座联结。

2.如权利要求1所述的单一型电连接器，其特征在于，所述连接器主体中的一个被反相并联结到另一个连接器主体上时，所述第一锁定装置设计成与形成在所述第二连接器主体上的凹槽相配合，所述第二锁定装置设计成与形成在所述第一连接器主体上的凹槽相配合。

3.如权利要求2所述的单一型电连接器，其特征在于，所述第一和第二连接器主体的各电缆接收端是由一个通道构成的，通过电缆固定装置把电缆牢牢地固定在其中。

4.如权利要求3所述的单一型电连接器，其特征在于，安装在所述第一连接器主体中的所述电缆包括一对导线，其中所述导线中的一根固定到所述第一公插头上，而另一根导线固定到所述第一母插座上，固定到所述第二连接器主体中的所述电缆包括一对导线，其中所述导线中的一根固定到所述第二插头上，而另一根固定到所述第二插座上。

5.如权利要求4所述的单一型电连接器，其特征在于，所述第一和第二连接器主体的所述外套形成有一个与所述相应的通道在一条线上的向后延伸的管接头，从而所述通道和所述电缆导线被密封在各自的第一和第二连接器部件中。

6.如权利要求2所述的单一型电连接器，其特征在于，所述第一和第二锁定装置均是由一带有一对延伸偏压臂构件的偏压装置构成的，所述偏压臂构件中的一个形成有斜角设置的保持件，该保持件牢牢地附着到形成在各个所述外套上的夹持件上，以便与所述连接器主体的所述相应凹槽锁定配合。

7.如权利要求3所述的单一型电连接器，其特征在于，所述第一和第二插座形成有一个外部绝缘套，在其中设置有一个所述导线中的一根连接到其上的导电插口。

8.如权利要求3所述的单一型电连接器，其特征在于，所述各连接器部件包括一个系绳。

9.如权利要求3所述的单一型电连接器，其特征在于，所述每个外套是由可弯曲的绝缘材料制成的。

10.如权利要求3所述的单一型电连接器，其特征在于，所述可弯曲的绝缘材料是由橡胶或塑料组成。

11.如权利要求6所述的单一型电连接器，其特征在于，所述外套由可弯曲的绝缘材料制成。

12.如权利要求6所述的单一型电连接器，其特征在于，所述第一和第二连接器主体是由塑性材料制成的。

13.如权利要求7所述的单一型电连接器，其特征在于，所述各个公插头是由插销和导线连接夹持件构成，其中所述各个插销位于所述第一和第二连接器主体中以便与所述母插座的相应的导电插口联结。

14.一种由一对连接器部件构成的单一型电连接器，其中，所述各个连接器部件包括：

由联结端和一个由相对设置的电缆接收端构成的一个连接器主体，其中电缆接收端是由一个电缆紧紧地固定在其中的扩大通道构成的；

一个用于包裹着所述连接器主体的弹性外套，但所述联结端暴露着；

一个安装在所述连接器主体中并由所述外套包裹着的锁定装置，其中所述锁定装置密封在所述外套和所述连接器主体之间；以及

安装在所述连接器主体中相互并置的一个插头和一个插座。

15.如权利要求14所述的单一型电连接器，其特征在于，它还包括一个形成在上述连接器主体中的凹槽，其中，当所述的一个连接器部件反相地与另一个连接器部件联结时，所述一个连接器主体的所述锁定装置设计成与形成在另一个连接器主体中的凹槽相配合。

16.如权利要求15所述的单一型电连接器，其特征在于，安装在所述连接器主体中的电缆包括一对导线，其中所述导线中的一根固定到所述公插头上，而另一根导线固定到所述母插座上。

17.如权利要求16所述的单一型电连接器，其特征在于，所述锁定装置由一对延伸的偏压臂构件构成，其中所述偏压臂构件形成有斜角设置的保持件，保持件牢牢地固定在形成在所述各个外套上的夹持件上，以便与所述反相的电连接器的主体上的所述凹槽锁定配合。

18.如权利要求17所述的单一型电连接器，其特征在于，所述母插座形成有一个外部绝缘套，在其中设有一个所述电缆导线与其相连接的导电插口。

19.如权利要求18所述的单一型电连接器，其特征在于，所述连接器部件包括一个系绳。

20.一种由一对连接器部件构成的单一型电连接器，其中各个所述电连接器部件包括：

由一个联结端和一个由电缆紧紧固定在其中的扩大通道构成的相对地设置的电缆接收端构成的连接器主体，该连接器主体带有一个大体朝向联结端方向定位的凹槽；

一个定位于所述连接器主体的相对的所述凹槽中的锁定弹簧，锁定弹簧有一个用于安放在所述匹配的连接器主体的凹槽中的向外突起的夹持件，当连接器部件处于匹配状态时，锁定弹簧把夹持件偏压到匹配的连接器主体的凹槽中；以及

安装在所述连接器主体中相互并置的一个插头和一个插座。

21.如权利要求20所述的单一型电连接器，其特征在于，它还包括一个用来包裹着所述连接器主体和锁定弹簧而把联结端暴露在外的弹性密封外套。

22.如权利要求21所述的单一型电连接器，其特征在于，所述锁定弹簧包括一个保持件，其伸入外套的夹持件中。

23.如权利要求22所述的单一型电连接器，其特征在于，所述连接器主体有一纵向轴线，其中，保持件相对于纵向轴线成斜角设置。

24.如权利要求23所述的单一型电连接器，其特征在于，它还包括一个安装在连接器主体上的系绳，其中，锁定弹簧被设计成，当预定的力作用在系绳上时，使得外套的夹持件能从匹配的连接器主体的凹槽中脱开。

25.如权利要求24所述的单一型电连接器，其特征在于，它还包括一个电缆固定装置。

26.如权利要求25所述的单一型电连接器，其特征在于，所述电缆固定装置设计成有一开口环，该开口环形成有至少一个环形凸缘和从凸缘向内延伸的管状部分，该管状部分有许多向外延伸出的第一刺针部分，用来与所述通道的环形壁锁定地配合，以及许多向内延伸出的第二刺针部分，用来与所述电缆的外护套锁定地配合。

27.一种用于把电缆固定在管形通道内壁的电缆固定装置，它是一开口环，其有至少一个环形凸缘部分和一个管状部分，该管状部分有许多向外伸出的第一刺针部分，用来与所述通道的内壁锁定地配合，以及许多向内延伸出的第二刺针部分，用来与所述电缆外护套锁定地配合。

28.一种用于把电缆固定在电连接器一端的接纳电缆的管状通道中的电缆固定装置，该电缆固定装置包含：

一开口环，其有位于其一端的许多环形凸缘部分和从环形凸缘部分延伸出的管状部分，该管状部分有许多向外伸出的三角形第一刺针部分，以便与管状通道的接收端锁定地配合，以及许多向内伸出的三角形第二刺针部分，以便与电缆锁定地配合。

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