专利名称：可打开的防爆的端子装置外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种端子装置，所述端子装置用于连接增强的安全额定电路和固有的安全额定电路。更具体地说，本发明涉及外壳中的端子装置，该端子装置用于连接增强的安全额定电路和固有的安全额定电路。再具体地说，本发明涉及一种端子装置，所述端子装置通过物理地将增强的安全额定电路封闭在外壳中的一个封闭体中使外壳被打开以防止与固有的安全电路产生电弧。
技术问题电子电路用在危险环境是常见的。危险环境是指其中包含可被来自于电子电路的热或火花点燃的挥发性物质的环境。挥发性物质的一些例子是诸如氢气的气体。由于电子电路用于这些环境中，一些管理机构诸如美国的保险商实验所(UL)、欧洲的欧洲电工技术标准化委员会(CENELEC)、加拿大的加拿大工业标准协会(CSA)以及日本的TIIS都评定了用在这些危险环境中的电子电路。电子电路的评定要求封闭所述电路所需的外壳的量应该能够防止电子电路点燃挥发性物质。
用于电子装置的这样一种评定是固有的安全性。固有的安全电路是指在确定能级下工作的电路。确定能级是很低的以致于确保电路不能产生火花或足够的热来点燃挥发性物质。
第二种这样的评定是增强的安全性。增强的安全电路在高于固有的安全电路的能级下工作。然而，增强的安全电路依然有许多安全特性以避免在电路中产生电弧。
一个问题是，当在同样的环境中使用具有不同额定值的电路时，这些电路必须保持分隔以维持其额定值。例如，如果将增强的安全电路用在与固有的安全电路同样的危险环境中时，为了使其具有固有的安全额定值，必须将增强的安全电路与固有的安全电路物理地分隔开。安全额定值的维持可能是重要的以将固有的安全电路控制在缺少保护的外壳中。
其中可在一个危险环境中使用两种不同的额定电路的一种系统是科里奥利流量计。科里奥利质量流量计以1985年1月1日授权给J.E.Smith等人的美国专利US 4,491,025和1982年2月11日授权给J.E.Smith的Re.31,450中所描述的方式测定流过管线的物质的质量流量和其他信息。科里奥利质量流量计具有一个或多个弯曲或直线形状的流管。科里奥利质量流量计中的每个流管构造都具有一组自然振动模式，其可为单弯曲的、扭转的、辐射状的或耦合形式的。各个流管被驱动从而在自然振动模式中的一种的共振位置振动。振动的、物质填充系统的自然振动模式部分是由流管与流管中的物质的组合质量限定的。物质从流量计的入口侧上的连通管线流入流量计中。接着物质直接穿过流管并流出流量计到达连接于出口侧的管线中。
驱动器为流管供应振动力。该力使得流管振动。当没有物质流经流量计中时，沿流管的所有点以恒等的相位振动。当一种物质开始流过流管时，科里奥利加速度使得沿流管的每个点具有不同于沿流管的其他点的相位。流管入口侧上的相位滞后于驱动器，而其出口侧上的相位先于驱动器。将传感器放置于流管上的两个不同点上以便于产生表示流管在这两个点的运动的正弦信号。计算单位时间内从传感器中接收到的两个信号的相位差。两个传感器信号之间的相位差与流过一个或者多个流管的物质的质量流量成正比例。
传感器将正弦信号传送给信号调节器。该信号调节器产生表示流过流量计的物质性质的参数信号。该信号调节器还产生用于驱动器以使流管振动的驱动信号。接着将所述参数信号传送到主机系统，所述主机系统为使用者提供所期望的特性。
在这种系统中，供应到主系统的功率如此之大以致于使接收该功率的电路只能是增强的安全额定电路。但处理器和信号调节器可在足够低的功率水平工作，从而可被认为是固有的安全额定电路。因此，用于将电源和辅助处理器连接到主机系统的端子装置要求电源与其他电路的物理分开。
技术解决方案本发明的端子装置外壳解决了上述和其他问题并对该技术进行了改进。本发明的一个优点是，将增强的安全额定电路和固有的安全额定电路分隔开。本发明的第二个优点是，由于在打开外壳时增强的安全额定电路被覆盖以保持物理分隔，所以可打开外壳。本发明的第三个优点是，用于增强的安全额定端子的覆盖端子的盖罩可被打开以便于检查端子。
依照本发明，以下面所述的方式制造一种用于连接增强的安全额定电路和固有的安全额定电路的防爆端子装置外壳。外壳围成了一个区域。在外壳中，有穿过位于外壳第一端部处的第一表面的开口。用于连接固有的安全额定电路的第一组导体与外壳中的端子连接并穿过所述开口。
用于连接增强的安全额定电路的第二组导体与外壳中的端子连接并延伸穿过第一表面中的所述开口。从外壳的两个侧面之间的第一表面向上延伸的壁将第一组导体的端子与第二组导体的端子分隔开。第二组导体上的盖罩基本上从所述壁的顶面向所述外壳的侧面延伸以将所述第二组导体封闭在有限区域中。所述壁和盖罩物理地封闭所述增强的安全电路以使得外壳可被打开。
所述端子装置外壳还可包括位于外壳的第二端部中的开口以及与开口配合以封闭外壳的盖子。盖子和外壳中的侧面可包括用于使盖子与开口配合的螺纹。螺纹可使所述外壳被打开，同时在关闭时能够使火焰通路保持防爆。
所述盖罩可具有连接于所述壁顶面的第一边缘。联接器使所述盖罩可移动以暴露出所述第二组导体。锁紧机构可防止所述盖罩移动以使第二组导体被封闭。所述联接器可以是所述壁的顶面以及所述盖罩的第一边缘上的铰链，以将盖罩固定于所述壁。所述锁紧机构可以是穿过盖罩中的开口装配并固定于盖罩的底面上的开口中以将盖罩锁在适当的位置的安全销钉。外壳的第一表面还可具有从第一表面向外延伸的U状壁，以封闭三个侧面上的第一组导体中的每个。
为了提供本发明的特征，外壳中的端子装置具有模制件，所述模制件具有带第一表面的基座，所述第一表面具有限定为U状壁的模制件并且该壁从所述第一表面向外延伸，第二表面位于外壳第一端部的第一表面上，第一和第二组导体所穿过的开口穿过基座，侧壁从第一表面的第一端部向外延伸到所述壁的第二端部以形成容纳第二组导体的封闭壳体。
所述基座还可包括在模制件的第二表面中的第一空腔，以围绕用于第一组导体的开口。在模制件的第二表面中还可包括第二空腔，其围绕用于第二组导体的开口。可将密封物注入到第一和第二空腔中以限制到导体的火焰通路。所述密封物可为O形圈或注入的环氧树脂。
从下面的详细描述和附图中可理解本发明的上述和其他方面，其中图1示出了根据本发明的防爆的端子装置外壳的顶部侧视分解图；图2示出了用于本发明的防爆端子外壳中的基座的模制件的分解顶部侧视图；图3示出了基座的模制件的底部侧视图。
详细描述在下文中将参照示出本发明实施例的附图更全面地描述本发明。本领域技术人员应理解的是，可以许多不同的形式实施本发明，而不应认为仅限于这里所阐述的实施例；相反地，提供这些实施例是为了使得所述披露全面完整，并将本发明的保护范围完全传达给本领域技术人员。在附图中，在各处以相似的附图标记表示相似的元件。
图1示出了根据本发明的防爆端子装置外壳系统100。外壳101为额定防爆的外壳。防爆的额定值是指所述外壳101能够将挥发性物质的爆炸限制在外壳中而允许爆炸释放的外壳没有破裂。各种管理机构(诸如UL和CSA)都给出了防爆外壳的详细说明。外壳101围成腔室115。腔室115将端子107和125(见图2)容纳于其中，所述端子107和125通过导体104和105与外壳102中的电路连接。对本发明目的来说，对于所连接的电路的描述不是重要的。
位于外壳101的腔室115内部的是所述封闭体的第一端部处的第一表面102。开口103穿过第一表面102到达外壳中的其他腔室或者穿过外壳的端部。导体104和导体105穿过开口103以将表面102一侧上的电路与表面102第二侧上的电路连接在一起。
导体104是使得表面102一侧上的固有的安全电路与表面102第二侧上的固有的安全电路连接的第一组导体。端子107位于导体104顶部并使得引线与各个导体连接。导体105是使得表面102一侧上的安全额定电路与表面102第二侧上的增强的安全额定电路连接的第二组导体。导体105穿过开口103，开口103穿过隆起部件136，所述隆起部件136从表面102凸出。本领域技术人员将知道对于实施本发明来说隆起部件136不是必需的。
壁106是从在导体104和导体105之间的第一表面102伸出的阻挡件。壁106是第一和第二组导体之间的物理间隔件，以保持维持固有安全的安全额定值所需的间隔。盖罩108覆盖在壁106的顶侧与腔室115侧面之间的导体105上。盖罩108完成了导体105的全封闭以便于实现腔室115内的导体104和105的全隔离。由于腔室115的打开不会暴露出导体105，因此该全封闭允许打开腔室115。
为了封闭腔室115，将盖子109固定于外壳101的第二侧面。盖子109具有螺纹侧部111，所述螺纹侧部111与腔室115侧部上的螺纹110相配合。螺纹110-111提供了足够长的火焰通路，从而使外壳101防爆。由于将用于增强的安全导体105的端子覆盖，因此可将盖子109移除，以露出连接于固有的安全导体104的端子。这使得使用者可物理地将引线与端子连接。
图2示出了本发明的一个优选实施例中的被插入腔室115中的模制件200的分解的顶部侧视图。模制件200具有基座201，所述基座201带有第一面或顶面202。壁106基本上垂直地从第一面202处向外延伸以便于把开口205与开口206分开。开口205和206与表面102中的开口103配合。开口205接收第一组导体104，而开口206接收第二组导体105。端子槽125是壁106中的凹部，其围绕开口206以防止在短路情况下导体105之间产生电弧。
在表面202外部延伸的U形壁221也可作为模制件200的部分。U形壁221基本围出用于三个侧面上的第一组导体104的端子开口205，以防止在短路情况下端子之间产生电弧。端子空腔205包围第一组导体104中每一个的端子。端子外壳205还防止放松的引线互相接触。
在一个优选实施例中，每个导体104和105都是销钉210。每个销钉210具有头部211，其带有从头部211的一端延伸的轴212。每个头部211中的螺纹开口213接收一个螺纹改锥(未示出)以将引线固定于各个销钉210。
盖罩108从壁106处延伸并覆盖端子槽125。用联接器将盖罩108固定于壁106，从而允许打开盖罩108以将引线连接于第二组导体105。一般说来，在安装的时候将引线连接于第二组导体105，然后以不能打开盖罩108的方式将盖罩锁住。在一个优选实施例中，用由杆125和接收槽224形成的铰链将盖罩108固定于壁106。本领域技术人员将明白所述杆和槽是可互换的，并且也可采用其他形状。
盖罩108具有开口129。安全销钉120通过开口129安装并进入到图1的表面102中的螺纹开口(未示出)中以将盖罩108锁在闭合位置。
图3示出了模制件200的底部或第二表面203。以某种方式(诸如用环氧树脂)将第二表面203固定于第一表面102。第二表面203具有第一空腔和第二空腔231，所述第一空腔围绕用于第一组导体104的开口205，所述第二空腔231围绕用于第二组导体105的开口206。在第一空腔230和第二空腔231中放置有密封物，以减少通过端子装置到达导体104和105的火焰通路。在一个优选实施例中，所述密封物为O形圈116和117。
以上是对于本发明所涉及的防爆端子装置外壳的描述。应该理解的是，本领域的技术人员能够在如以下的权利要求书中所阐明的本发明保护范围内设计其他形式的防爆端子外壳，这样的防爆端子外壳及其文字或原理上的等效物也在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用于连接固有的安全额定电路和增强的安全额定电路的端子装置，所述端子装置包括外壳(101)，所述外壳(101)形成一个有限区域；位于所述外壳的第一端部处的第一表面(102)；穿过所述第一表面的开口(103)；用于连接固有的安全额定电路的第一组导体(104)，所述导体具有位于所述有限区域中的端子并穿过所述开口；用于连接增强的安全额定电路的第二组导体(105)，所述导体具有位于所述有限区域中的端子并穿过所述开口；位于第一表面(102)上的壁(106)，所述壁(106)将第一组导体(104)的所述端子与所述第二组导体(105)的所述端子分隔开；在第二组导体上的盖罩(108)，所述盖罩(108)基本上从所述壁的顶面朝向所述外壳的侧面延伸以将所述第二组导体封闭于所述有限区域中，从而允许打开所述外壳。
2.如权利要求1所述的端子装置(100)，还包括在所述外壳第二端部中的开口；与所述开口配合以封闭所述外壳的盖子(109)。
3.如权利要求2所述的端子装置(100)，还包括位于所述盖子和所述开口侧面上的螺纹(111)，用以将所述盖子配合于所述开口。
4.如权利要求1所述的端子装置(100)，还包括所述壁的顶面与所述盖罩的第一边缘之间的联接器(124-125)，所述联接器(124-125)允许盖罩被移开以露出第二组导体。
5.如权利要求4所述的端子装置，还包括锁紧机构(120)，该锁紧机构能够防止所述盖罩移开以保持将所述第二组导体封闭。
6.如权利要求1所述的端子装置，其特征在于，所述锁紧机构包括安全销钉(120)，所述安全销钉(120)穿过所述盖罩中的开口被安装并固定于所述盖罩底面中的开口，以将所述盖罩固定在适当的位置。
7.如权利要求1所述的端子装置，还包括U形壁(205)，所述U形壁(205)从所述第一表面向外延伸以封闭第一组导体中每一个。
8.如权利要求7所述的端子装置，还包括具有基座的模制件(201)，所述基座具有第一表面(202)，所述第一表面(202)具有限定所述U形壁(205)的模制件，并且所述壁从所述第一表面向外延伸；第二表面(203)，所述第二表面(203)位于所述外壳的所述第一端部的所述第一表面上；穿过所述基座的开口，所述第一和第二组导体贯穿该开口；从所述第一端部的所述第一表面向外延伸到所述壁的第二端部的侧壁，以形成封闭所述第二组导体的外壳。
9.如权利要求8所述的端子装置，还包括位于所述壁的顶面和所述盖罩的第一边缘上的铰链(125)，以将所述盖罩固定于所述壁。
10.如权利要求8所述的端子装置，还包括穿过所述盖罩靠近第二边缘的开口；在所述侧壁的顶面中的开口，该开口与所述盖罩中的所述开口对准；安全销钉，所述安全销钉被装配在所述盖罩和所述侧壁中的开口中，以将所述盖罩固定在适当的位置。
11.如权利要求8所述的端子装置，还包括所述模制件的所述第二表面中的第一空腔，该空腔围绕用于所述第一组导体的开口；注入所述空腔中的密封物。
12.如权利要求8所述的端子装置，还包括所述模制件的所述第二表面中的第二空腔，该空腔围绕用于所述第二组导体的开口；注入所述第二空腔中的密封物。
13.如权利要求12所述的端子装置，其特征在于，所述密封物包括O形圈。
全文摘要
一种用于连接固有的安全额定电路和增强的安全额定电路的端子装置(100)。所述端子装置(100)包括外壳(101)，所述外壳(101)形成一个有限区域。位于所述外壳的第一端部的第一表面(103)具有穿过所述表面的开口。用于连接固有的安全额定电路的第一组导体(104)具有位于所述封闭区域中的端子并穿过所述开口。用于连接增强的安全额定电路的第二组导体(105)具有位于所述有限区域中的端子并穿过所述开口。位于第一表面上的壁(106)将第一组导体的所述端子与第二组导体的所述端子分隔开。最终，第二组导体上的盖罩(108)基本上从所述壁的顶面朝向所述外壳的侧面延伸，以将所述第二组导体封闭于所述有限区域中，从而允许打开外壳。
文档编号H01R13/527GK1451191SQ01807512
公开日2003年10月22日 申请日期2001年1月25日 优先权日2000年3月31日
发明者M·J·佐洛克, A·L·萨姆森 申请人:微动公司