专利名称：抗震防尘可自锁双向插接式电路接线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及线路连接器，具体涉及一种以双向插接方式，完成电路中电器元器件之间， 导线与导线之间相互连接的电路接线装置。
背景技术：
飞机，汽车、机电设备、电气控制柜及各种家用电器中，所有的功能性电路，主要通过 锡焊连接、螺钉螺母紧固连接、及接插件插拔连接，完成电路接通。在震动、按装、粉尘等 诸多因素的影响下，上述电路连接方式存在着不同程度的缺点。如采用螺钉螺母连接，其连 接紧固力的大小是否可靠，全凭操作者的经验来控制。对于大功率电路，其连接件占有空间 大，铜材耗量多，价格高。通用的接插件，其相互连接的夹持力弱小，连接处的接触方式是 点接触，夹持力容易丧失，且使用功率泛'围低下。对粉尘的防范，只能通过外部结构的密封 解决。尤其在震动工况中，松脱、短路、虚接的现象时有发生，大多数电路故障皆由此产生。 在使用功率较大时，因虚接产生火花放电，.烧毁电器、引发火灾的事故屡见不鲜。本发明的 目是提供一种以双向插拔使用方式的、具有连接高可靠、抗震动、防尘、可自锁、体积小、 功率大、拆装快捷方便、使用寿命长、便于集成、线号清析等特征的电路接线装置。发明内容本发明目的在于提供一种以双向插拔方式使用的新型的电路接线装置，完成电路中电 器元件之间、导线与导线之间的相互连接。本发明是通过以下措施来实现的。本装置由二部 分组成。设计了带插针式导线组件，包括带圆柱形插针式导线，(以下简称带插针式导线)， 带折角式圆柱形插针导线，(以下简称带折角式插针导线)，两端圆头圆柱形折角式插针(以 下简称双头折角式插针)，可固定式两端圆头圆柱形插针。(以下简称固定式插针)设计了 接线装置组件，包括弧面电极，悬浮弧面电极，束紧弹簧，防尘环，孤面电极组件，縮封 外壳套管(以下简称縮封外壳)等构件。其中带插针式导线如图(四)所示，由导线与圆 柱形插针焊制而成。插针为圆柱杆状，插针的端部为圆头，在插针邻近圆头部位上，开有一 个径向锥形凹槽。折角式插针导线如图(五)所示，由导线与圆柱形插针焊制而成，插针折 有可任意选择的角度。在插针邻近圆头部位上，开有一个径向锥形凹槽'。双头折角式插针如 <六)所示。一插针两端均为圆头前圆柱杆状体。-^ 针邻近圆头部位上，开有一个径向锥 形凹槽。固定式插针如图(七)所示，可在杆状体的中部，开有两个用于固定插针的通孔。 在插针两端邻近圆头的部位上，各开有一个径向锥形凹槽。弧面电极如图(八)所示，分弧 面电极与悬浮弧面电极两种，弧面电极一件，悬浮弧面电极两件。弧面电极的长度为两个悬 浮弧面电极的长度之和。在弧面电极与悬浮弧面电极内圆弧面上相宜的位置，设有指向圆心的凸起的锥台，锥台的高度略小于插针上凹槽的深度。除长度之外，其形状完全相同，外圆 弧面是完整的半圆弧面，内圆弧面不足半圆的圆弧面。弧面电极和两个悬浮弧面电极抱合后， 两个外圆弧面在同一圆柱面上对接，两个内圆弧面是两个不足半圆的圆弧面在同一圆柱面上 对接。外圆弧面和内圆弧面不在同一圆心，外圆弧面的直径略大于束紧弹簧的外径，其内圆 弧面的直径与其相对应插针的直径相等。束紧弹簧如图(九)所示，是以密绕方式绕制而成 的圆拄形弹簧，束紧弹簧内孔直径略小于或等于弧面电极外圆弧面的直径。防尘环如图(十) 所示，所示，防尘环是用耐热软质橡胶制成，共二件，形状完全相同，其小孔直径略小于插 针的直径，大孔的直径等于弧面电极的外弧面直径，外圆直径等于束紧弹簧的外直径，防尘 环外圆表面开有用于密封的径向凹槽。縮封外壳套管如图(十一)所示，是热朔性好、绝缘 强度高、机械强度相宜的朔料管。热朔前其内孔直径略大于防尘环的外直径。其长度大于弧 面电极轴向长度与两个防尘环轴向长度之和。构件的连接关系是将两个悬浮弧面电极抱合 在弧面电极上，在其上间隔均匀的套装四支束紧弹簧，组成弧面电极组件如图(十二)所示。 将两个防尘环置于弧面电极组件的两端，'用一根直径等于弧面电极内弧面直径的圆柱形金属 杆，透穿弧面电极组件和两个防尘环，使弧面电极组件和两个防尘环均处于径向涨开状态， 再把縮封外壳套管，套在弧面电极组件和两个防尘环上。然后以适当温度和加热时间，对缩 封外壳套管加热，縮封外壳套管受热均匀收縮变形如图(十三)所示，将弧面电极组件和防 尘环包裹在縮封外壳套管内。冷却后，抽出光滑金属圆柱杆，弧面电极和悬浮弧面电极、束 紧弹簧及防尘环等构件，被留在热縮变形后的縮封外壳套管内。组成接线装置组件如图(十 四)所示。缩封外壳套管内的耐热软质橡胶制成的防尘环自动复原。同时，弧面电极组件在 四支束紧弹簧的作用下，也恢复原有的状态，其外轮廓与縮封外壳套管的内壁形成一定的间 隙，弧面电极组件悬浮于縮封外壳套管内。热縮变形后的缩封外壳套管，轴向锁定了缩封外 壳套管内各构件相互间位置，相互间不能轴向位移，并形成轴向贯通的近似于圆形的可双向 插接的插孔。当各种不同形式的带插针式导线从二端插入接线装置组件插孔后，插针即被悬. 浮在縮封外壳套管管壳内的弧面电极和悬浮弧面电极抱合束紧，完成电路连接。其特别之处 .在于电路接线装置有着轴向贯通的插孔及与其相匹配的带有插针式导线，插针未插入电路 接线装置时，电路接线装置内的弧面电极组件，始终处于悬浮状态。插针插入电路接线装置 后，插针即被弧面电极与悬浮弧面电极以面接触的方式抱合连接，其抱合的夹持力，是束紧 弹簧产生的持久不变、大小相宜、不受外力干扰的弹性力。插针插入电路接线装置后，弧面电极组性加内孤面Ji^^l^A(a^l锥:^ ^tfflftMJl加径询JHl槽，及设置在弧面电极组件两侧的防尘环，使电路接线装置具有轴向自锁、抗振动和防尘功能。同时，由于插孔的 内弧面与插针的圆柱面的直径相等，其连接是面接触连接，体积小、功率大。带有插针式导 线及多种形式的插针和插孔的直径，可从一毫米到数十毫米。插针折成角度及插针可在插孔 内径向转动角度，便于导线排布方向。电路接线装置的外壳所采用的材质和制造工艺，使电路接线装i的体积小，并有着高强度绝缘性能和相宜的机械强度。本发明的工作原理是束紧插针的夹持力，是源于圆拄形束紧弹簧孔径在一定范围内受 到扩张时，能够产生持久不变的径向向内的弹性束紧力。用束紧弹簧将弧面电极与悬浮弧面 电极抱合后，弧面电极与悬浮弧面电极的内弧面形成轴向中空的双向插孔。由于弧面电极的 内弧面与插针的轴心线上有一较小的偏心量。两个内弧面之间的最大尺寸略小于圆柱形插针 的直径，当圆柱形插针单向或双向插入弧面电极孔内时，即扩张了束紧弹簧孔径，于是束紧 弹簧产生了弹性束紧力，将圆柱形插针抱合裹紧。由于插针圆柱面的直径与弧面电极、悬浮 弧面电极的直径相等，因此，插针与弧面电极和悬浮弧面电极的连接，是弧面与弧面的面接 触连接，进而实现了体积小功率大的功能。插针插入电路接线装置后，内弧面上的径向向内 凸起的锥台，在束紧弹簧产生的弹性夹持力的作用下，进入插针上的凹槽内，连同弹性束紧 力使插针与弧面电极产生的大小相宜的轴向摩擦力，进而使连接具有轴向自锁和抗振动功能。 &于插针直径略大于防尘环小孔的直径，且防尘环的材质为耐热软质橡胶，当插针插入通过 防尘环小孔后，防尘环密封了插针的圆柱面，在縮封绝缘外壳套管受热均匀收縮变形时，已 密封了防尘环的外圆表面，进而实现防尘功能。电路接线装置的外壳，采用高强度绝缘性能 和有着相宜机械强度的热縮材质，并以适当温度和加热时间，完成对弧面电极组件和防尘环 缩封，冷却后再抽出光滑金属杆的工艺，确保弧面电极组件在未插入插针时，始终保持悬浮 于缩封绝缘外壳套管内的状态，并预留有一定膨涨空间。插针插入电路接线装置时，弧面电 极组件的膨涨量，充填了预留的膨涨空间。使弧面电极组件与縮封绝缘外壳套管内壁不发生 力的作用，插针与弧面电极组件抱合的连接力，仅是束紧弹簧产生的束紧力。相宜的机械强 度及高绝缘强度，不仅使绝缘外壳套管管壳内的构件受到轴向限位，还使电路接线装置具有 高强度绝缘性。本发明有益的结果是提供了一种新的以双向插拔使用方式的电路接线装置。 具有电路连接快捷、可靠、抗震动、防尘、可自锁等功能，安全性好，应用泛围广，尤其对 于大功率和超大功率的电路连接同时具有体积小、节约材料、电路连线排布方便等特征。
图1为带插针式导线的电路接线装置结构示意2为带折角插针式导线的电路接线装置结构示意3为带插口式导线的电路接线装置结构示意4为带插针式导线的结构示意图 图5为折角插针式导线的结构示意图 图6为双头折角式插针的结构示意图 图7为固定式插针的结构示意《为弧面电极与悬浮弧面电极的结构示意9为束紧弹簧的结构示意10为防尘环的结构示意11为缩封绝缘外壳套管热縮前的结构示意12为弧面电极组件的结构示意13为縮封绝缘外壳套管热縮后的结构示意M为接线装置组件的结构示意图具体实施方式
1图1为带有插针式的导线电路接线装置结构示意图。由图中(1)导线(2)插针(3)束 紧弹簧(4)縮封绝缘外壳套管(5)弧面电极(6)悬浮弧面电极(7)防尘环等构件组成。 如图1中所示(1)和(2)为电路中所需要的焊制而成的带插针式导线，将弧面电极(5)和 两个悬浮弧面电极(6)抱合后，用四支其内径略小于弧面电极外弧面直径的束紧弹簧，套在 弧而电极上，制成弧面电极组件。所用一根直径等于弧面电极内弧面直径，其长度大于管状 縮封外壳套管的光滑金属圆柱杆，并将两个防尘环如图(7)示，分别置于弧面电极组件的两 ■，透穿并径向涨开弧面电极组件和两个防尘环，将管状縮封外壳套管如图(4)示，套在弧 面电极的组件与如图(7)所示的防尘环上，以适当温度和加热时间，对如图(4)所示缩封 外壳.套管的加热。缩封外壳套管受热均匀收缩变形，将弧面电极组件和防尘环包在縮封外壳 套管内。冷却后，抽出光滑金属杆，即完成电路接线装置的装配。将二条带插针式导线的插 针，分别从电路接线装置二端的插孔插入，即完成电路连接。
具体实施方式
2图2为带折角式插针导线电路接线装置结构示意图。当大功率电路连接时，由于导线截 面积较大，导线粗硬，弯折布线不方便，设计了带折角式插针导线如图2(8)所示，可根据布 线方位的需求，将带折角式插针弯折成所需求角度。将带折角式插针式导线插针，分别从电 路接线装置的插孔插入，即完成大功率电路的连接。
具体实施方式
3图《为带插n式导线电路接线装置结构示意图。当超大功率电路连接时，设计了带插 口式导线的电路接线装置。在电路接线装置上，只插入根带插针导线时，即形成带插口式 导线电路接线装置。为改变超大功率电路的连接线的接线方向，设计了折角式插针如图6所 示。折角式插针弯折的角度，可依据接线方向确定。用两条带插口式导线电路接线装置，从 折角式插针的两端插入后，即完成了超大功率电路的接线的方向。在定位后的固定式插针如 图7所示，用两条带插口式导线，从可固定式插针的两端插入后，即完成了超大功率电路的 连接。
权利要求
1. 设计了带插针式导线组件，包括带园柱形插针式导线，带折角式园柱形插针导线，两端园头园柱形折角式插针，可固定式两端园头园柱形插针。设计了接线装置组件，包括弧面电极，悬浮弧面电极，束紧弹簧，防尘环，缩封外壳套管等构件。构件的连接关系是将两个悬浮弧面电极抱合在弧面电极上，在其上间隔均匀的套装四支束紧弹簧，组成弧面电极组件如图(十二)所示。将两个防尘环置于弧面电极组件的两端，用长度大于缩封外壳套管长度的光滑金属园柱杆，透穿涨开弧面电极组件和两个防尘环，使弧面电极组件和两个防尘环均处于径向涨开状态，再把缩封外壳套管套在弧面电极组件和两个防尘环上。然后以适当温度和加热时间，对缩封外壳套管加热，缩封外壳套管受热均匀收缩变形，如图(十三)所示，将弧面电极组件和防尘环包裹在缩封外壳套管内。冷却后，抽出光滑金属园柱杆，弧面电极和悬浮弧面电极、束紧弹簧及防尘环等构件，被留在热缩变形后的缩封外壳套管内。组成接线装置组件如图(十四)所示。缩封外壳套管内的耐热软质橡胶制成的防尘环自动复原。同时，弧面电极组件在四支束紧弹簧的作用下，也恢复原有的状态，其外轮廓与缩封外壳套管的内壁形成一定的间隙，弧面电极组件悬浮于缩封外壳套管内。热缩变形后的缩封外壳套管，即锁定了缩封外壳套管内各构件相互间位置，相互间不能轴向位移，并形成轴向贯通的近似于园形的可双向插接的插孔。当各种不同形式的带插针式导线从二端插入接线装置组件插孔后，插针即被悬浮在缩封外壳套管管壳内的弧面电极和悬浮弧面电极抱合束紧，完成电路连接。
全文摘要
提供一种新的电路接线装置，以双向插拔的使用方式，完成电路中电器元件之间，导线与导线之间的电路连接。由带插针式导线，带折角式插针导线，可固定式两端圆头插针，弧面电极，悬浮弧面电极，束紧弹簧，缩封外壳套管，防尘环等构件构成。电路接线装置设有双向插孔或单向插孔，插入孔内的插针，被弧面电极与悬浮弧面电极以面接触的方式抱合连接，其夹持力是束紧弹簧产生弹性束紧力。防尘环防止灰尘进入电路接线装置内，插针上的凹槽和弧面电极内弧面上的径向向内凸起的锥台，实现了插针在插孔内轴向可自锁。电路接线装置具有电路连接可靠，快捷，体积小功率大，接触电阻小、使用寿命长，易于制造、成本低、应用领域广泛。
文档编号H01R13/04GK101247002SQ20071014430
公开日2008年8月20日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者飞 王, 陈佳莹, 陈晓力 申请人:陈晓力;王 飞;陈佳莹