专利名称：电连接器的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种电连接器，用于将机器电缆(machine cable)的芯连接到电连接装置的插头或插座上。在整个说明书中术语“机器电缆”可为任何机器、卷绕或拖曳电缆(machine，reeling or trailing cable)。术语“连接器”可为任何包括插头、连接片、电适配器(electrical adaptor)、管接头或接收器的连接器。
背景技术：
机器电缆通常用于为移动的发电机提供电连接。例如，在采矿或石油工业中通常使用大的发电机，每个机器电缆都必须供应几百千瓦的电力。通常，这种电力以一千伏或更大的电压传送。电缆通常包含多个芯，并通过具有插座和插头的连接器连接在一起。
图1表示了一种电连接器的横截面视图，该电连接器用于使插座与这种机器电缆的芯相连。图中示出的插座10用于接受插头(未示出)。图中还示出了接头12，其打开的端部13用于接受机器电缆的芯。插座10的爪被弹簧15偏压，从而实现与插头的电连接。然而弹簧15的偏压力会随着时间减小，所以需要经常更换弹簧15和/或插座10。为了便于更换，插座与接头12可拆卸地连接在一起。接头12具有螺纹部分14，插座10具有钻孔16。螺纹部分14和钻孔16用于接受不锈钢螺钉18，不锈钢螺钉18通过中间部分11使插座10和接头12连接在一起。为了减少不锈钢螺钉18随着时间而变松的可能性，在不锈钢螺钉18上插入弹簧垫圈19。插座10和接头12具有匹配锥形接触面，其与中间部分11相匹配。
图2表示图1所示连接器的变形实例。在该实例中，当装置没组装在一起时插座20和接头22的接触面不匹配。然而，当不锈钢螺钉18插入在插座20的钻孔24中并接受在接头22的螺纹部分26中时，插座20的接触面朝接头22的接触面弯曲。
上述两种现有的装置具有缺点，由于将螺钉头定位在插座中，所以螺钉必须相对小。然而，相对小的螺钉通常不能提供足够的强度来连接插座和接头。此外，接触面相对小，使电流流过螺钉本身的附加路径通常也不能满足需要。电流必须流经三个接触面(插座、中间部分和接头之间，或可选择地，插座和弹簧垫圈之间、弹簧垫圈和螺钉头之间、以及螺钉的螺纹和钻孔的螺纹之间)，接触电压、腐蚀和污染会导致每个接触面之间产生接触电阻。此外，螺钉和弹簧垫圈本身不具有足够的电特性。
发明内容
本发明提供一种电连接器，用于将机器电缆的芯连接到电连接装置的插头或插座上，该连接器包括第一部件，其具有第一锁定面，还具有一个构成第一接触面的表面，第一部件还包括与第一接触面电连接的一插头或一插座，第二部件，其具有用于与第一锁定面互锁的第二锁定面，还具有构成用于与第一接触面接触的第二接触面的表面，第二部件还包括突起，用于将机器电缆的芯固定到第二部件上，该突起电连接第二接触面，其中，如此布置接触面使得当锁定面互锁时，接触面彼此电接触，从而在机器电缆的芯和插头或插座之间建立电接触。
本发明的优点是第一部件和第二部分件可在没有附加部件的情况下固定在一起，这使装置的组装变得容易。此外，组装后的装置只有一个接触面，有利于装置的电特性。现有技术的装置通常都使用不锈钢螺钉，其插入插座和接头的通孔中以将接头和插座固定在一起(参见图1)。这种螺钉具有相对低的电传导性，使用这种螺钉会在传导体传导电流时增加电阻。上述连接器不需要这种螺钉，从而与现有技术的装置相比，以相对低的电阻进行电传导的横截面区域增加。
第一锁定面通常位于第一接触面和插头或插座之间。第二接触面通常位于第二锁定面和突起之间。
例如，第一部件可具有相对的第一和第二端部，第一端部可包括插座，第二端部可包括第一接触面。
可选择地，第一端部可包括插头。第二部件的第二端部可包括第二锁定面，第一部件的第二端部可包括第一锁定面。
至少第一部件和第二部件之一可整体成形，通常第一部件和第二部件都整体成形。
在一实施例中，第一锁定面包括第一螺纹部分，第二锁定面包括用于接受第一螺纹部分的第二螺纹部分。
例如，第一螺纹部分可为柱体部分，其具有外螺纹，第二螺纹部分可为相应的螺纹孔，用于接受柱体部分。
可选择地，第二螺纹部分可为柱体部分，其具有外螺纹，第一螺纹部分为相应的螺纹孔，用于接受柱体部分。
这种结构的一个优点是，由于不需要将螺钉和螺钉头置于另一个部件中(现有技术的装置需要)，因此螺纹柱体部分和各自的螺纹孔可具有较大的直径，从而强于现有技术的装置(图1和2中示出了现有技术的装置)。由于螺纹柱体部分和各自的螺纹孔比现有技术的装置的螺钉和各自的接受螺纹大，因而机械连接并由此在螺纹部分和接触面之间的电连接也会得到改善。
当接触面电接触时形成电接触，但是当锁定面接触时也可形成电接触。例如，由于螺纹柱体部分和螺纹孔相对较大，机械连接可变得较强，较强的机械连接和较大的螺纹部分接触区域使得电连接与现有技术的装置相比得到改进。在具体实施例中，当锁定面互锁时形成的接触区域至少与当接触面接触时形成的接触区域一样大。
例如，当锁定面互锁时，接触面的之一的一部分刮擦另一个接触面的一部分，从而可清洁接触面并彼此固定，实现较好的电接触。
第一接触面可具有锥形尖端，第二接触面具有相应的锥形孔，其用于接受第一接触面的锥形尖端。可选择地，第一接触面具有锥形孔，第二接触面具有相应的锥形尖端，用于接受在第一接触面的锥形孔中。
第一和第二接触面可具有匹配的轮廓。
锥形尖端可具有不弯曲的表面，或向外弯曲的表面，用于在曲线顶点附近的环形区域接触锥形孔。在这种情况下，锥形孔可具有不弯曲的表面，或适当向内或向外弯曲的轮廓。可选择地，锥形尖端可具有向内弯曲的表面，用于接触向内或向外弯曲的锥形孔。例如，向内或向外弯曲的表面具有曲率，其轮廓相当于半球的一部分。每个弯曲的表面都包括多个曲率。
从下面的说明和具体实施例可以完全理解本发明。下面参考附图进行说明。
图1表示用于连接机器电缆的芯和电连接装置插座的电连接器的横截面图(现有技术)，图2表示另一个用于连接机器电缆的芯和电连接装置插座的电连接器的横截面图(现有技术)，图3表示根据具体实施例的用于连接机器电缆的芯和电连接装置插座的电连接器，图4表示根据另一个具体实施例的用于连接机器电缆的芯和电连接装置插座的电连接器，图5表示根据另一个具体实施例的用于连接机器电缆的芯和电连接装置插头的电连接器，以及图6(a)和(b)表示根据另一个具体实施例的电连接器的详细视图。
具体实施例方式
参见图3，详细说明包含根据具体实施例的电连接器的插接件。插接件28包括插座32和接头31。在该实施例中，插座32和接头31每个都整体成形。接头31连接到机器电缆37的芯33上。插座32用于接受插头(未示出)且具有螺纹柱体部分，该部分与接头31的螺纹孔互锁。
插接件28包括近似为柱形的本体29和由金属和/或绝缘材料制成的外壳30。插接件28具有端面38，在该端面上有由螺母(例如螺母34和35)限定的三个孔。绝缘套筒36向每个孔的内部凸出。接头31具有键(未示出)，套筒36具有相应的键槽(未示出)，从而限制了接头31在套筒36内的转动，简化了插座32在接头31内的连接。可选择地，套筒36可以具有键，接头31可以具有相应的键槽，从而当插座32螺栓固定在接头31中时，限制接头31的转动。
参见图4，更详细地说明包括插座42和接头44的电连接装置40。插座42用于接受插头(未示出)，接头44包括多个凹槽45，凹槽用于连接机器电缆(未示出)的单个芯。插座42具有形式为柱体部分46(具有外螺纹)的第一锁定面。接头44包括相应的螺纹孔48，其用于接受柱体螺纹部分46。柱体螺纹部分46的外径比插座的外径相对大，因此可以实现相对强的螺纹柱体部分和螺纹孔的互锁。
插座42具有接触面50，接头44具有匹配的接触面52。在该实例中，接触面50形式为螺纹柱体部分46的锥形尖端。接头44具有相应的锥形延伸部，该锥形延伸部提供接触面52，使其与锥形接触面50电接触。接触面50和接触面52具有匹配的轮廓。
图5表示图4所示装置的变形实例59，其包括插头60而不是图4所示装置的插座。插头60用于接受插座(未示出)并通过图4所示插座42的相同方式与接头44互锁。
可以理解图4所示装置40的插座42和图5所示装置59的插头60可互换。因此，包含图示装置40和/或59的连接器(例如插头或插座)与插头和插座不能互换的现有技术的装置(参见图1和2)相比，具有更好地适用性。
参见图6(a)，进一步详细说明电连接装置。图6(a)表示插座61的一部分、和与插座61互锁的接头62的一部分。在该实施例中，插座61具有柱体部分64(具有外螺纹)。柱体部分64具有锥形延伸部66，其提供接触面68。接头62具有螺纹孔70，其具有形式为锥形延伸部(其形状与柱体部分64的锥形延伸部66互补)的接触面72。如果螺纹柱体部分64螺栓固定在螺纹孔70中，当插座61与接头62互锁时，锥形延伸部66就刮擦锥形接触面72，从而清洁接触面，实现较好的电连接。
参见图6(b)，说明电连接装置的变形实施例。在该实例中，插座80具有弯曲的锥形接触面82。接触面82和接头62的接触面72之间的电接触区域在弯曲部分的顶点附近的环形区域内，且可以小于图6(a)所示装置的区域。然而，弯曲的锥形接触面轮廓82具有其它优点，例如，当接头62和插座80配合在一起、接触面彼此刮擦时，可进一步清洁。这种刮擦动作可导致一接触面位于另一个接触面上，从而可加强电连接，减少界面电阻。
虽然参考了具体实例说明了本发明，但是本领域技术人员可以看出，本发明包含许多形式。例如，连接器可包括插头而不是上述实施例的插座。还有，接头可具有螺纹柱体部分，插座具有螺纹孔，该螺纹孔用于接受螺纹柱体部分。此外，插座和接头可以不是整体成形的，而是由不同的部件连接在一起构成的。
权利要求
1.一种电连接器，用于将机器电缆的芯连接到电连接装置的插头或插座上，该连接器包括一第一部件，其具有一第一锁定面，还具有构成一第一接触面的一表面，该第一部件还包括与所述第一接触面电连接的一插头或一插座，一第二部件，其具有用于与所述第一锁定面互锁的一第二锁定面，还具有构成用于与所述第一接触面接触的一第二接触面的一表面，该第二部件还包括一突起，用于将所述机器电缆的芯固定到所述第二部件上，该突起电连接所述第二接触面，其中所述接触面布置为使得，当所述锁定面互锁时，所述接触面彼此电接触，从而在所述机器电缆的芯和所述插头或插座之间建立电接触。
2.根据权利要求1的电连接器，其中所述第一锁定面位于所述第一接触面和所述插头或插座之间。
3.根据权利要求1或2的电连接器，其中所述第二接触面位于所述第二锁定面和所述突起之间。
4.根据权利要求1到3中任一个的电连接器，其中所述第一部件具有相对的第一和第二端部，该第一端部包括一插座，该第二端部包括所述第一接触面。
5.根据权利要求1到3中任一个的电连接器，其中所述第一部件具有相对的第一和第二端部，该第一端部包括一插头，该第二端部包括所述第一接触面。
6.根据权利要求4或5的电连接器，其中所述第二部件的第二端部包括所述第二锁定面，所述第一部件的第二端部包括所述第一锁定面。
7.根据上述任一个权利要求的电连接器，其中至少所述第一部件和第二部件之一整体成形。
8.根据上述任一个权利要求的电连接器，其中当所述锁定面互锁时，所述接触面之一的一部分刮擦另一个接触面的一部分。
9.根据上述任一个权利要求的电连接器，其中所述第一锁定面包括一第一螺纹部分，所述第二锁定面包括用于接受该第一螺纹部分的一第二螺纹部分。
10.根据权利要求9的电连接器，其中所述第一螺纹部分为具有外螺纹的一柱体部分，所述第二螺纹部分为用于接受该柱体部分的一相应的螺纹孔。
11.根据权利要求9的电连接器，其中所述第二螺纹部分为具有外螺纹的一柱体部分，所述第一螺纹部分为用于接受该柱体部分的一相应的螺纹孔。
12.根据上述任一个权利要求的电连接器，其中所述第一接触面具有一锥形尖端，所述第二接触面具有一相应的锥形孔，其用于接受所述第一接触面的锥形尖端。
13.根据权利要求1到11中任一个的电连接器，其中所述第二接触面具有一锥形尖端，所述第一接触面具有一相应的锥形孔，其用于接受所述第二接触面的锥形尖端。
14.根据上述任一个权利要求的电连接器，其中所述第一和第二接触面具有匹配的轮廓。
15.根据权利要求12或13的电连接器，其中所述锥形尖端包括一向外弯曲的表面，用于在该弯曲部分的顶点附近的一环形区域内接触所述锥形孔。
16.根据权利要求12或13的电连接器，其中所述锥形孔包括一向内弯曲的表面，用于在该弯曲部分的顶点附近的环形区域内接触所述锥形尖端。
全文摘要
本发明提供一种电连接器，用于将机器电缆(37)的芯连接到电连接装置的插头(28)或插座(32)上。该连接器具有第一部件和第二部件。第一和第二部件分别具有第一和第二锁定面以及第一和第二分开的接触面(50，52)。第二部件还包括用于固定机器电缆的芯的突起，且该突起与第二接触面电连接。接触面被布置为使得当锁定面互锁时，接触面彼此电接触，从而在机器电缆和插头或插座之间建立电接触。
文档编号H01R13/639GK1762076SQ200480007546
公开日2006年4月19日 申请日期2004年1月20日 优先权日2003年1月20日
发明者马克·韦尔斯 申请人:领先电子国际公司