CN1762075A - 电连接装置 - Google Patents

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CN1762075A CNA2004800073261A CN200480007326A CN1762075A CN 1762075 A CN1762075 A CN 1762075A CN A2004800073261 A CNA2004800073261 A CN A2004800073261A CN 200480007326 A CN200480007326 A CN 200480007326A CN 1762075 A CN1762075 A CN 1762075A
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Abstract

本发明提供一种电连接装置(20)，该装置包括：插头(22)和插座(24)。所述插头和所述插座具有接合表面，并且所述插头和所述插座中的一个具有形成装置的楔合表面(25)的另一表面，所述插头和所述插座相对彼此可移动以形成电接触。该装置还包括一楔形部(25)，设置该楔形部以通过在移动至接合位置时接触所述楔合表面而对所述楔合表面施加力。所述插头和所述插座设置成使得所述接合表面在移动至所述接合位置时移动成彼此相对关系，并且施加在所述楔合表面上的力偏压所述相对接合表面中的一个使其抵靠另一个接合表面。

Description

电连接装置
技术领域
本发明大体涉及一种用于设备、卷绕或拖曳电缆的电连接装置。说明书全文中的术语“设备电缆(machine cable)”用于表示任何设备、卷绕或拖曳电缆。
背景技术
设备、卷绕或拖曳电缆常用于提供移动式电动设备所需的电连接。例如，在采矿或者石油工业中通常使用大型电动机械，并且各个设备、卷绕或拖曳电缆可提供几百千瓦数量级的动力。一般以一千伏或更大的电压传输这样的动力。通常由利用包括插座和插头的电连接装置彼此连接的多个束形成用于传输电力的电缆。
图1显示了现有技术的电连接装置10的截面示意图。装置10包括其中接合有插座14和插头16的壳体12。插座14是金属的并且包括六个指状部分18，并且设置压紧弹簧19以将指状部分18和/或指状部分的顶端压靠插头16而建立电连接。然而，由于长时间使用，特别是当电连接装置暴露于热源或者当大的电流流过该装置而导致热展开(heat development)时，可能会使得压紧弹簧19失去压紧力。
发明内容
本发明第一方面提供一种电连接装置，包括：
一插头和一插座，各自具有接合表面，并且所述插头和所述插座中的一个具有形成所述装置的一楔合表面的一另一表面，所述插头和所述插座相对彼此从一松开位置可移动到一接合位置，在所述接合位置处所述接合表面接合以形成电接触，以及
一楔形部，设置成当进行至所述接合位置的移动时其对所述楔合表面施加力，
其中，所述插头和所述插座设置成使得，当进行至所述接合位置的移动时所述接合表面移动成彼此相对关系，并且施加在所述楔合表面上的力偏压所述相对接合表面中的一个使其抵靠另一个接合表面。
由于所述插头和所述插座中的一个是抵靠所述插头和所述插座中的另一个而楔合的，该电连接装置的优点在于不需压紧弹簧即可建立可靠的电连接。进而，接合情况优于可通过常规现有技术的装置获得的电连接情况。
所述楔形部通常不与所述插头或者所述插座一体形成，并且，所述楔形部包括的材料可不同于所述插头或所述插座的材料。例如，所述楔形部可为与所述插头或所述插座可分离的部件。另外，所述楔形部可附着于所述插头或者所述插座的一部分。
所述插头和所述插座中的至少一个具有一边缘部分，该边缘部分包括所述楔合表面并且具有至少一个间隔，当所述楔形部在所述楔合表面上施加力而使得该间隔扩展或者缩小时，所述边缘部分的外周分别扩展或者缩小。
所述边缘部分通常为所述插座的一部分。在这种情况下，所述楔形部设置成使得，当所述插头和所述插座相对彼此移动到所述接合位置时，所述楔形部压紧所述边缘部分使其抵靠所述插头，由此所述插头和所述插座接合而建立电连接。
所述插座通常为纵向形状，并且所述边缘部分通常为所述插座的一端部。
所述楔形部可包括弹性材料。所述弹性材料可为聚合物材料，例如橡胶。所述楔形部通常包括导电材料，例如导电聚合物材料。
例如，所述插头和所述插座具有大体圆形截面。所述插头和所述插座接合时可被一套筒所围绕。这种情况下，所述插头固定在所述套筒中。
所述楔形部设置为环形部分的形式，并且定位成当所述插头和所述插座相对彼此移向所述接合位置时，所述楔形部楔合所述插座的端部使其抵靠所述插头。其优点在于，所述插座可配合覆盖所述插头而没有很大的摩擦阻抗，并且只有当所述插头和所述插座已经相对彼此移动而几乎到达所述接合位置处时，所述楔形部楔合所述插座的端部使其靠向所述插头，由此施加更大的摩擦力。
所述插座可具有内径尺寸大致均匀的内表面。然而，所述内表面通常具有锥形区域。在这种情况下，所述锥形区域可将小内径区域与大内径区域分开。所述小内径区域通常包括所述接合表面并且设置成使得，当所述楔形部在所述楔合表面上施加力时，所述小内径区域与所述插头的接合表面摩擦接合，并且所述小内径区域通常不位于所述内表面的端部。
所述插头可具有外径尺寸大致均匀的外表面。可选的，所述插头具有包括锥形区域的外表面。所述锥形区域可将小内径区域和大内径区域分开。在这种情况下，所述大内径区域通常包括所述接合表面并且设置成使得，当所述楔形部在所述楔合表面上施加力时，所述大内径区域与所述插座的接合表面摩擦接合，并且，所述大外径区域不位于所述外表面的端部。
在本发明的一个特定实施例中，所述插座具有包括锥形区域的内表面，以及小内径区域。在本实施例中，所述插头的外表面具有大致均匀的径向尺寸。在这种情况下，所述小内径区域通常定位成使得，当所述楔形部楔合所述插座的端部使其靠向所述插头时，所述插头和所述插座之间的接触区域增加至预定大小。在现有技术的电连接装置中(见图1)，所述插座可在所述插座的指状部分的顶端处接触所述插头，并且电接触面积可较小。在上述特定实施例中，所述插座的内表面的锥形形状或者所述插头的外表面的锥形形状分别可克服该缺点，并且可与楔形部的楔合功能一起作用使得在所述插头和所述插座之间建立较大的接触面积。
所述间隔通常是将所述插座分为三个或者更多个指状部分的多个纵向间隔中的一个，其中，所述指状部分大致相同。
在另一实施例中，所述装置包括至少两个楔形部，并且其中，第一和第二部件均具有楔合表面，所述楔形部设置成在各自的楔合表面上施加力以偏压各个相对接合表面使其彼此抵靠。
本发明的第二方面提供一种连接电连接装置的插头和插座的方法，该方法包括如下步骤：
使所述插头和所述插座相对彼此移向所述插头和所述插座接合的一位置处，所述插头和所述插座具有接合表面，并且所述插头和所述插座中的至少一个具有另外的楔合表面，所述插头和所述插座设置成使得，在接合时所述插头的接合表面与所述插座的接合表面相对；并且
楔合一楔合部分以在所述楔合表面上施加力，
其中，所述插头和所述插座设置成使得，所述力致使所述相对的接合表面中的一个受压而抵靠另一接合表面以建立电接触。
本发明的第三方面提供一种电连接装置，包括：
一插头和一插座，所述插头和所述插座相对彼此从一松开位置可移动到一接合位置，所述插头和所述插座中的至少一个具有一边缘部分，该边缘部分在至少一个方向上可压紧或者扩展，以及
一楔形部，设置成使得当所述插头和所述插座相对彼此移向所述接合位置时，所述楔形部扩展或者压紧所述边缘部分，由此，所述插头和所述插座接合。
现在通过接合附图仅以实例方式描述一特定实施例。
附图说明
图1显示了电连接装置的截面示意图(现有技术)；
图2显示了根据一特定实施例的电连接装置的截面示意图；
图3显示了该电连接装置的另一截面示意图；
图4显示了电连接装置的部分示意图，其中(a)为端视图，(b)为截面图；
图5显示了构成电连接装置一部分的插座的示意图，其中(a)为侧视图，(b)为端视图。
具体实施方式
现在参考图2-5，描述电连接装置20。图2显示了包括连接到插头24的插座22的电连接装置20。在该实施例中，设置插头24和插座22用于连接到一接头(未示出)并且设置接头以接收设备电缆。插座22、插头24和接头由金属材料制成。装置20包括楔形部25，该楔形部为环形并且由弹性材料例如聚合物材料组成。在本实施例中，弹性材料是导电聚合物材料。图4分别以顶视图(a)和截面图(b)显示楔形部25。
插座22具有设置成接收插头24的内表面30。插座22的内表面30具有锥形区域，该区域的形状形成为使得区域31具有最小的内径。
图5以侧视图(a)和端视图(b)显示插座22。该插座具有可压紧并且具有四个指状部分32的端部29。指状部分32以间隔34分隔，并且每个指状部分32具有倾斜区域36。
在本实施例中，楔形部25用作插头24的衬垫物(insert)。可选的，楔形部25可胶合或者附着于倾斜表面36。使用中，由于楔形部25由倾斜表面36、插头24的凸肩以及壳体28包围，楔合力施加于倾斜表面36上。由此，楔形部将插座22的指状部分32挤压向插头24。
通过相对于插头24和壳体28移动插座22，插头24和插座22彼此可相对移动。插头24固定于壳体28中。当插座已经移动到壳体28中并且覆盖插头24时，如图2和3所示，倾斜区域36与环形楔形部25接触。楔形部25向内楔合指状部分32的倾斜区域36，以便在插座22的内表面30和插头24之间建立可靠的电接触。图3中的箭头示意地示出了楔合过程中的机械力。由于插座22具有锥形内表面，并且插座22的指状部分32具有弹性，指状部分32在楔合力的作用下略微向内弯曲，由此，增加了插头24和插座22之间的接触区域。在图2所示的实施例的变型中，插座22包括围绕最小内径区域31的最细外径区域，这增加插座22的指状部分32的弹性。
虽然已经参考特定示例描述了本发明，本领域技术人员可理解本发明可以多种其它形式实施。例如，在图3所示的实施例的变型中，插头24具有向外弯曲的表面，并且插座22可具有用于接收插头的直孔。在这种情况下，楔形部25使得插座22的指状部分32围绕插头22的弯曲顶点弯曲。另外，可理解，另一方式是，插座22可固定到壳体28中而设置插头24相对于壳体28和插座22可移动。在这种情况下，楔形部25可例如设置为壳体28的衬垫物的形式，用于接收插座22的倾斜表面36。进而，在可选实施例中，插座的内表面可为直的，而插头也可具有直的外表面。进而，插头可包括可扩展的端部并且设置为当插座移动覆盖插头时扩展。在这种情况下，插头的端部可包括指状部分并且楔形部可中心位于插座的内表面的底部并且设置为楔合插头的指状部分而向外抵靠插座的内表面。该装置可另外包括两个或多个楔形部，并且插座和插座可均具有楔合表面。楔形部可设置成在各自的楔合表面上施加力而偏压插头和插座的各个相对接合表面使其彼此抵靠。

Claims (32)

1.一种电连接装置，包括：
一插头和一插座，各自具有接合表面，并且所述插头和所述插座中的一个具有形成所述装置的一楔合表面的一另一表面，所述插头和所述插座相对彼此从一松开位置可移动到一接合位置，在所述接合位置处所述接合表面接合以形成电接触，以及
一楔形部，设置成当进行至所述接合位置的移动时，所述楔形部对所述楔合表面施加力，
其中，所述插头和所述插座设置成使得，当进行至所述接合位置的移动时，所述接合表面移动成彼此相对关系，并且施加在所述楔合表面上的力偏压所述相对接合表面中的一个使其抵靠另一个接合表面。
2.如权利要求1所述的电连接装置，其中，所述楔形部不与所述插头或者所述插座一体形成。
3.如权利要求2所述的电连接装置，其中，所述楔形部包括的材料不同于所述插头或所述插座的材料。
4.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述楔形部是与所述插头或所述插座可分离的部件。
5.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述楔形部附着于所述插头或者所述插座的一部分。
6.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述插头和所述插座中的至少一个具有一边缘部分，该边缘部分包括所述楔合表面并且具有至少一个间隔，当所述楔形部在所述楔合表面上施加力而使得该间隔扩展或者缩小时，所述边缘部分的外周分别扩展或者缩小。
7.如权利要求6所述的电连接装置，其中，所述插座包括所述边缘部分。
8.如权利要求7所述的电连接装置，其中，所述楔形部设置成使得，当所述插头和所述插座相对彼此移动到所述接合位置时，所述楔形部压紧所述边缘部分使其抵靠所述插头，由此所述插头和所述插座接合而建立电连接。
9.如权利要求7或从属于权利要求7的权利要求8所述的电连接装置，其中，所述插座为纵向形状，并且所述边缘部分为一端部。
10.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述楔形部包括弹性材料。
11.如权利要求10所述的电连接装置，其中，所述弹性材料为聚合物材料。
12.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述楔形部包括导电材料。
13.如前述权利要求10-12中任一项所述的电连接装置，其中，所述弹性材料为橡胶。
14.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述插头和所述插座具有大体圆形截面。
15.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述楔形部设置为环形部分的形式，并且定位成当所述插头和所述插座相对彼此移向所述接合位置时，所述楔形部楔合所述插座的端部使其抵靠所述插头。
16.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述插头和所述插座接合时被一套筒所围绕。
17.如权利要求16所述的电连接装置，其中，所述插头固定在所述套筒中。
18.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，所述插座具有内径尺寸大致均匀的内表面。
19.如前述权利要求1-17中任一项所述的电连接装置，其中，所述插座具有包括锥形区域的内表面。
20.如权利要求19所述的电连接装置，其中，所述锥形区域将小内径区域与大内径区域分开。
21.如权利要求19所述的电连接装置，其中，所述小内径区域不位于所述内表面的端部。
22.如权利要求21所述的电连接装置，其中，所述小内径区域包括所述接合表面并且设置成使得，当所述楔形部在所述楔合表面上施加力时，所述小内径区域与所述插头的接合表面摩擦接合。
23.如前述权利要求1-17中任一项所述的电连接装置，其中，所述插头具有外径尺寸大致均匀的外表面。
24.如前述权利要求1-17中任一项所述的电连接装置，其中，所述插头具有包括锥形区域的外表面。
25.如权利要求24所述的电连接装置，其中，所述锥形区域将小外径区域与大外径区域分开。
26.如权利要求25所述的电连接装置，其中，所述大外径区域包括所述接合表面并且设置成使得，当所述楔形部在所述楔合表面上施加力时，所述大外径区域与所述插座的接合表面摩擦接合。
27.如权利要求25或26所述的电连接装置，其中，所述大外径区域不位于所述外表面的端部。
28.如权利要求6或从属于权利要求6的权利要求6-27中任一项所述的电连接装置，其中，所述间隔是将所述插座分为三个或者更多个指状部分的多个纵向间隔中的一个。
29.如权利要求28所述的电连接装置，其中，所述指状部分大致相同。
30.如前述权利要求中任一项所述的电连接装置，其中，包括至少两个楔形部，并且其中，第一和第二部件均具有楔合表面，所述楔形部设置成在各自的楔合表面上施加力以偏压各个相对接合表面使其彼此抵靠。
31.一种连接电连接装置的插头和插座的方法，该方法包括如下步骤：
使所述插头和所述插座相对彼此移向所述插头和所述插座接合的一位置处，所述插头和所述插座具有接合表面，并且所述插头和所述插座中的至少一个具有另外的楔合表面，所述插头和所述插座设置成使得，在接合时所述插头的接合表面与所述插座的接合表面相对；
楔合一楔合部分以在所述楔合表面上施加力，
其中，所述插头和所述插座设置成使得，所述力致使所述相对的接合表面中的一个受压而抵靠另一接合表面以建立电接触。
32.一种电连接装置，包括：
一插头和一插座，所述插头和所述插座相对彼此从一松开位置可移动到一接合位置，所述插头和所述插座中的至少一个具有一边缘部分，该边缘部分在至少一个方向上可压紧或者扩展，以及
一楔形部，设置成使得，当所述插头和所述插座相对彼此移向所述接合位置时，所述楔形部扩展或者压紧所述边缘部分，由此，所述插头和所述插座接合。
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