横向楔形连接器的制作方法

专利名称：横向楔形连接器的制作方法
技术领域：
在此的主题总体上涉及电连接器，更特别地，涉及用于机械地和电气地连接分接或者配电导体到主输电导体的电力设施连接器。
背景技术：
建造、操作和维修高架的和/或地下的配电网络和系统的电力设施公司利用连接器来分接主输电导体并馈送电力到配电线路导体，有时称为分接导体。主电力线路导体和分接导体典型地为相对大直径的高压电缆，并且主电力线路导体可以为与分接导体不同大小的，从而需要专门设计的连接器部件来充分地连接分接导体到主电力线路导体。一般说来，三种类型的连接器常用于该目的，即螺栓连接的连接器、压缩类型的连接器和楔形连接
ο螺栓连接的连接器典型地采用冲模铸造金属连接器件或者形成为彼此镜像的连接器半体，有时称为蛤壳连接器。每一连接器半体限定分别轴向接收主电力导体和分接导体的相对通道，并且连接器半体螺栓连接到彼此以夹持金属连接器件到导体。这样的螺栓连接的连接器已经在工业上主要由于其易于安装性而广泛接受，但是，这样的连接器不是没有缺点的。例如，这样的连接器的正确安装通常依赖于螺栓连接的预定的扭矩要求以实现主和分接导体的充分连接。施加的上紧螺栓连接的扭矩在螺栓上产生张力，相应地在连接器半体之间的导体上产生法线力。但是，可应用的扭矩要求在现场可能实现也可能不能实现，并且即便刚开始螺栓适当地上紧到正确的扭矩要求，随着时间推移，由于导体相对于连接器件的相对运动，或者电缆和/或连接器件随着时间的可压缩变形，有效的夹持力会明显降低。此外，在螺栓中产生的力依赖于螺栓的螺纹的摩擦力，其会明显变化并且导致不同的连接器之间的不一致的力施加。压缩连接器，其不是利用分离的连接器件，可包括单一金属件连接器，该连接器围绕主电力导体和分接导体弯曲或者变形以夹持它们到彼此。这样的压缩连接器通常可以在成本低于螺栓连接的连接器的成本的情形下获得，但是更难以安装。手工工具经常用于围绕电缆弯曲连接器，并且因为连接的品质依赖于相对强度和安装者的熟练程度，会产生大幅变化的连接质量。不良安装或者不适当安装的压缩连接器会在配电系统中产生可靠性问题。还已知楔形连接器，其包括C形通道构件，该构件钩在主电力导体和分接导体上， 并且在它的相对侧上具有通道的楔形构件被驱动通过C形构件，从而偏斜C形构件的末端并夹持导体在楔形构件的通道和C形状构件的末端之间。这样的一种楔形连接器可以从宾夕法尼亚的 Tyco Electronics Corporation of Harrisburg 公司商购，并且称作 AMPACT 分接或者Mirrup连接器。但是，AMPACT连接器趋于比螺栓连接的连接器或者压缩连接器更加昂贵，并且利用装有火药的爆炸盒的专门的施加装置已经发展来驱动楔形构件到C形构件中。不同的连接器和工具能够用于现场的各种尺寸的导体。AMPACT连接器被认为提供比螺栓连接连接器和压缩连接器更优的性能。例如，AMPACT连接器产生扫擦接触表面，不同于螺栓连接连接器和压缩连接器，该表面是稳定的、 可重复的并且一致地施加到导体，机械和电连接的品质并不依赖于扭矩要求和/或安装者的相对熟练程度。此外，不同于螺栓连接连接器或者压缩连接器，由于C形构件的末端的偏斜，存在一定的弹性范围，其中C形构件的末端可以回弹并补偿导体关于楔形和/或C形构件的相对可压缩的变形或者运动。已知的电力设施线路连接器的另一问题是，当电力设施线路连接器组装到导体时，形成导体的各个股线会偏移并在股线之间引起间隙。例如，连接器相对于导体的滑动动作会导致股线间隙出现。此外，股线的压缩会导致股线相对于彼此偏移位置。比各个股线的直径更宽的股线间隙是明显的并且由于出现破坏导体的情形而会限制线路工人的可接受度。对提供比螺栓连接连接器和压缩连接器更优良的连接性能的传统的楔形连接器的成本更低、可更通用的替代方案存在需求。对限制股线间隙的连接器存在需求。

发明内容
解决方案通过一种电连接器组件提供，其包括第一导电构件和第二导电构件。第一导电构件包括从第一楔形部分延伸的第一通道部分，第一通道部分配置为接收第一导体在其中。第一导电构件包括可移动地耦接到第一通道部分并定位在第一通道部分和第一楔形部分之间的颂。第二导电构件包括从第二楔形部分延伸的第二通道部分，其中第二通道部分配置为接收第二导体。第一楔形部分和第二楔形部分组装为以使得第二楔形部分接合颂并移动颂到闭合位置。颂接合第一导体在闭合位置。任选地，第一通道部分可以具有成形形状。解决方案还通过一种电连接器组件提供，其包括第一导电构件和第二导电构件。 第一导电构件具有从第一楔形部分延伸的第一通道部分，其中第一通道部分包括配置为接收第一导体在其中的第一托架。第一托架包括接合第一导体的第一导体接合表面，其中第一导体接合表面具有成形形状。第二导电构件包括从第二楔形部分延伸的第二通道部分， 其中第二通道部分配置为接收第二导体。第一楔形部分和第二楔形部分适配为彼此嵌套并且一旦完全配合就彼此固定。当第一和第二楔形构件配合时，第二楔形构件迫使第一导体进入第一托架中。


现将参照附图通过例子描述本发明，其中图1是根据示例性实施例形成的连接器组件的分解视图；图2是图1所示的组件处于未配合位置的透视图；图3是图2所示的组件处于完全打开或者未配合的位置的立面侧视图；图4是图2所示的组件处于第一中间位置的另一立面侧视图；图5是图2所示的组件处于第二中间位置的立面侧视图；图6是图2所示的组件处于完全闭合或者配合的位置的立面侧视图；图7是图2所示的组件处于配合状态的另一立面侧视图；图8是图2所示的组件的一部分的示意性侧视图9是根据示例性实施例形成的连接器组件的另一实施例的立面侧视图；图10是已知的楔形连接器组件的立面侧视图；图11是图10所示的组件的一部分的立面侧视图；图12是图10所示的组件的力/位移曲线图；图13是根据示例性实施例形成的替代连接器组件的透视图；图14是图13所示的连接器组件处于组装状态的横截面视图；图15是根据示例性实施例形成的另一替代连接器组件的透视图；图16是根据示例性实施例形成的另一替代连接器组件的立面侧视图。
具体实施例方式图10和11示出用于电力设施应用中的已知的楔形连接器组件50，其中分接或者配电导体52和主电力导体55之间的机械和电力连接有待建立。连接器组件50包括C形构件M和楔形构件56。C形构件钩在主电力导体55和分接导体52上，楔形构件56被驱动通过C形构件M以夹持导体52，55在楔形构件56的末端和C形构件M的末端之间。楔形构件56可以用具有例如装有火药的盒的专用工具安装，并且当楔形构件56 被迫进入C形构件M中时，C形构件的末端经由如图11所示的施加力Fa向外且远离彼此地偏斜。如图10所示，楔形构件56具有高度Hw，而C形构件M具有在C形构件的相对末端之间的高度氏，导体52，55被接收在那里。分接导体52具有第一直径D1,主导体55具有可以相同于或者不同于0工的第二直径D2。如从图11明显看出的，Hw和Hc被选取为在C形构件M的每个末端和各导体52，55上产生干涉。具体地，干涉I通过以下关系式建立。I = VDJD2-Hc (1)通过策略性地选取Hw和Hc，实现的实际干涉I可以针对导体52和55的不同直径 D1和A而变化。或者，Hw和Hc可以被选取来产生关于导体52和55的各直径D1和仏的期望量的干涉I。至少最低量的干涉I的始终如一的产生导致始终如一的作用力Fa的施加， 其现在将参照图12进行解释。图12示出图10所示组件50的示例性的力相对于位移的曲线。纵轴表示作用力 Fa,横轴表示当楔形构件56被驱动为接合导体52，55和C形构件M时C形构件M的末端的位移。如图12所示，在图12中通过竖直虚线表示的一定量的干涉I导致C形构件M的塑性变形，这相应地提供在导体52和55上的始终如一的夹持力，其在图12中由塑性阶段表示。C形构件M的塑性和弹性行为被认为提供在导体上的夹持力的可重复性，这对于已知的螺栓连接连接器或者压缩连接器是不可能的。对用于这样的连接器组件50的专用施加工具的需要以及不同尺寸的C形构件M和楔形构件56的库存，使得连接器组件50比一些用户期望的更加昂贵并且更不方便。图1是根据本发明的示例性实施例形成并且克服了这些及其他缺点的连接器组件100的分解视图。连接器组件100适于用作分接连接器，用于连接电力设施配电系统的分接导体102(如图1的虚线所示)到主导体104(同样在图1示出)。如下面详细地解释的，连接器组件100提供比已知的螺栓连接连接器和压缩连接器更优的性能。同时提供相对于已知的楔形连接器系统而言更低的成本和易于安装性。分接导体102，有时称为配电导体，在示例性实施例中可以是已知的具有大致圆柱形形式的高压电缆或线路。主导体104还可是大致圆柱的高压电缆线路。分接导体102和主导体104在不同的应用中可以为系统线规或者不同线规，连接器组件100适于适应用于分接导体102和主导体104的每一个的一定范围的线规。主导体104和分接导体102可以由绑缚在一起的多股电缆组装而成。股线围绕彼此扭曲以形成一束。当连接器组件100连接到导体102，104时，股线可以展开，从而在相邻的股线之间形成股线间隙。当安装到分接导体102和主导体104时，连接器组件100提供主导体104和分接导体102之间的电连接性以从例如电力设施配电系统中的主导体104馈送电力到分接导体 102。配电系统可包括多个同样或者不同线规的主导体104，和多个同样或者不同线规的分接导体102。连接器组件100可以用于以下面解释的方式提供主导体104和分接导体102 之间的分接连接。如图1所示，连接器组件100包括分接导电构件106、主导电构件107和耦接分接导电构件106和主导电构件107到彼此的紧固件108。在示例性实施例中，紧固件108是插入通过各导电构件106和107的螺纹构件，螺母109和锁紧垫圈111设置来在当导电构件106和107组装时接合紧固件108的末端。在一个实施例中，紧固件孔114的内径大于紧固件108的外径，从而提供紧固件108关于紧固件孔114的一些相对运动自由度。尽管特定的紧固件元件108，109和111在图1示出，但是，应当理解，其他已知的紧固件也可替代使用，如果期望的话。分接导电构件106包括楔形部分110和从楔形部分110延伸的通道部分112。紧固件孔114形成在楔形部分110中并延伸通过楔形部分110，楔形部分110进一步包括邻接面116、关于邻接面116倾斜的扫擦接触表面118和大致垂直于邻接面116且关于扫擦接触表面118倾斜地延伸的导体接触表面120。扫擦接触表面118和导体接触表面120相对于彼此以楔角成一定角度。如此，扫擦接触表面118和导体接触表面120—起限定具有用于在组装期间传递运动的斜面的楔形结构。通道部分112远离楔形部分110延伸并形成适于以与楔形部分110间隔开的关系接收分接导体102的通道或者托架119。通道部分112的远端122包括径向弯曲部，该弯曲部在示例性实施例中围绕分接导体102包覆大约180圆周度，以使得远端122面向楔形部分110，并且楔形部分110悬垂着通道或者托架119。在楔形部分110和接收主导电构件 107的通道部分112之间形成一空间。通道部分112在一个实施例中类似于钩子，并且楔形部分110和通道部分112 —起类似于倒置的问号的形状。与楔形和通道部分110，112 一起，分接导电构件106可以以相对简单和低成本的方式一体形成并由挤压金属制成。主导电构件107同样地包括楔形部分IM和从楔形部分IM延伸的通道部分126。 紧固件孔1 形成在楔形部分1 中并延伸通过楔形部分124，楔形部分IM进一步包括邻接面130、关于邻接面130倾斜的扫擦接触表面132和大致垂直于邻接面130并且关于扫擦接触表面132倾斜地延伸的导体接触表面134。扫擦接触表面132和导体接触表面134 相对于彼此以楔角成一定角度。如此，扫擦接触表面132和导体接触表面134—起限定具有用于在组装过程中传递运动的斜面的楔形结构。在一个实施例中，紧固件孔128的内径大于紧固件108的外径，从而当导电构件106和107配合时提供紧固件108关于紧固件孔 128的一些相对运动自由度，如下面解释的。通道部分1 远离楔形部分124延伸并形成适于以与楔形部分124间隔开的关系接收主导体104的通道或者托架136。通道部分126的远端138包括径向弯曲部，该弯曲部在示例性实施例中围绕主导体104包覆大约180圆周度，以使得远端138面向楔形部分 124，并且通道136悬垂着楔形部分124。在楔形部分IM和接收分接导电构件106的通道部分1 之间形成一间隔。通道部分1 在一个实施例中类似于钩子，并且楔形部分124 和通道部分1 一起类似于问号的形状。与楔形和通道部分124，126 一起，主导电构件107 可以以相对简单和低成本的方式一体形成并由挤压金属制成。分接导电构件106和主导电构件107彼此分离制造，或者以其他方式形成为分立的连接器部件并彼此组装，如下面解释的。尽管在此已经描述分接和主导电构件106，107 的一个示例性形状，应当认识到，导电构件106，107在其它的实施例中可以根据需要为别的形状。在一个实施例中，各分接和主导电构件106，107的楔形部分110和124大致一致地形成并分享相同的几何外形和尺寸以便于在当导电构件106，107配合时以下面解释的方式相互配合楔形部分110和124。但是，导电构件106和107的通道部分112,1 可以根据待接合到不同尺寸的导体102，104而适当地为不同尺寸的，同时保持大致相同形状的导电构件106，107。楔形部分110和124的一致形式提供用于不同尺寸的导体102，104的导电构件106和107的混合和匹配，同时经由楔形部分110和124实现可重复的和可靠的连接界面。如图1所示，分接导电构件106和主导电构件107相对于彼此大致倒置，各楔形部分110和IM彼此面对，紧固件孔114，128彼此对齐以便于紧固件108延伸通过其中。分接导电构件106的通道部分112在如箭头A所示的第一方向远离楔形部分110延伸，主导电构件107的通道部分1 在如箭头B所示的与箭头A的方向相反的第二方向从楔形部分 IM延伸。此外，分接导电构件106的通道部分112围绕分接导体102在箭头C表示的圆周方向延伸，而主导电构件107的通道部分126围绕主导体104在与箭头C相反的箭头D的方向圆周延伸。当通道部分112，126钩在各导体102，104之上时以及当导电构件106，107通过紧固件元件108，109，111耦接在一起时，邻接面116，130以如图2的透视图和图3的立面侧视图所示的未配合状态对齐。连接器组件100可以预组装为如图2和3所示的构型，并在箭头C和D的方向相对容易地钩在导体102和104之上。如图3所示，因为紧固件孔114， 128的内径(如图3的虚线所示)大于紧固件108的外径，所以紧固件108可以在第一倾斜取向上定位成通过楔形部分110和124。如图4-6所示，紧固件孔114，128相对于紧固件108更大的直径允许当导电构件 106，107移动到完全配合的位置时紧固件108漂浮或者关于孔114，128的轴的倾斜移动。 更特别地，楔形部分110，124的邻接面116，130在如图4所示的箭头A和B的方向彼此滑动接触地运动，直到扫擦接触表面118，132如图5所示地接合，楔形部分110，124然后可以横向运动为在滑动接合中与扫擦接触表面118，132形成如图6所示的嵌套或者啮合关系。 一直地，并且如图4-6所示，当紧固件108从如图3所示的初始位置移动到如图6所示的最终位置时，紧固件108自我调节它关于紧固件孔的角位置。在如图6所示的最终位置，紧固件108相对于每一紧固件孔114，128倾斜地延伸，并且螺母109可以上紧到紧固件108以固定导电构件106，107到彼此。
图7示出与上紧到紧固件108的螺母109处于完全配合位置的连接器组件100。 当导电构件106，107移动通过如图4-6所示的位置时，扫擦接触表面118，132可滑动地接合彼此并提供确保足够的电连接性的扫擦接触界面。倾斜的扫擦接触表面118，132提供坡道接触界面，当扫擦接触表面118，132接合时，该界面在如箭头A和B所示的相反方向位移导体接触表面120，134。通过发生在导电构件106，107的界面处的楔劈作用，由倾斜扫擦接触表面118，134提供的楔形形状将导电构件106，107在大致水平方向上的运动转变为在大致竖直方向的运动。此外，当连接器组件100被安装时，导体接触表面120，134提供与导体 102和104的扫擦接触界面。导体接触表面120，134在箭头A和B的相反方向的运动夹持导体102和104在楔形部分110和124与相对的通道部分112，1 之间。通道部分112，126的远端122，138被带到与楔形部分110，124相邻，到如图6和7所示的配合位置，从而大致封闭导体102，104 的部分在连接器组件100内。最终，楔形部分110，124的邻接面116，130接触相对的导电构件107和106的通道部分126，112，并且连接器组件100完全地配合。在这样的位置，楔形部分110，124以与扫擦接触表面118和132、邻接面116和130和通道部分112和126 相互配合的方式彼此嵌套或者配合，从而提供多点的机械和电接触以保证导电构件106和 107之间的电连接性。在如图6和7所示的完全配合位置，主导体104被捕获在主导电构件107的通道部分1 和分接导电构件楔形部分110的导体接触表面120之间。同样地，分接导体102被捕获在分接导电构件106的通道部分112和主导电构件楔形部分124的导体接触表面134 之间。当楔形部分110接合分接导电构件106并抵靠着主导电构件107的通道部分1 夹持主导体104时，通道部分1 在箭头E的方向偏斜。通道部分1 在箭头E所示的径向方向弹性地和塑性地偏斜，从而导致在与箭头方向E相反的箭头方向F的回弹力，以提供在导体上的夹持力。在示例性实施例中提供大约4000磅量级的接触力，并且所述夹持力确保在主导体104和连接器组件100之间的足够的电连接性。此外，通道部分126的弹性后弹提供对主导体104随着时间的变形或者压缩性的一些容忍，因为如果主导体104由于压力而变形，通道部分1 可在箭头F方向有效地返回。实际夹持力可以在这样的状态下缩小， 但是没有到危及电连接的完整性的量。当完全地配合时，邻接面116和130接合通道部分1 和112以形成位移止停部， 该止停部限定和限制分接和主导电构件106和107之间的最后的位移关系。位移止停部独立于在主和分接导体104和102上由主和分接导电构件107和106引起的力的量而限定分接和主导电构件106和107之间的最后的配合位置。任选地，位移止停部可以由设置在主和分接导电构件107和106之一或者二者上的台面(standoff)产生。例如，台面可以定位为紧邻紧固件孔1 并从那里向外延伸。或者，台面可以形成为设置在扫擦接触表面118和132中的配合凹口，其中凹口接合彼此以限制主和分接导电构件107和106向着彼此运动的范围。同样地，主导电构件107的楔形部分IM抵靠着分接导电构件106的通道部分112 夹持分接导体102，并且通道部分112在箭头G的方向偏斜。通道部分112在由箭头G表示的径向方向弹性和塑性偏斜，从而产生在与箭头方向G相反的箭头方向H的回弹力。在示例性实施例中提供大约4000磅量级的接触力，并且夹持力确保分接导体102和连接器组件100之间的足够的电连接性，通道部分112的弹性回弹提供对分接导体102随着时间的变形或者压缩性的容忍，因为如果分接导体102由于压力而变形，通道部分112可在箭头H 的方向简单返回。实际的夹持力可以在这样的状态下缩小，但是没有到危及电连接的完整性的量。不同于已知的螺栓连接器，并不要求用于上紧紧固件108的扭矩要求以令人满意地安装连接器组件100。当楔形部分110，124的邻接面116，130接触通道部分1 和112 时，连接器组件100完全地配合。依靠紧固件元件108和109以及楔形部分110，124偏斜通道部分112和1 的组合的楔劈作用，连接器组件100可以通过手工工具安装，专用工具例如AMPACT连接器系统的爆炸盒工具可以得以避免。位移止停部允许螺母109和紧固件108继续上紧直到邻接面116和130独立于并且不管分接和主导体102和104产生的任何的法线力如何而完全地抵靠着通道部分1 和 112定位。接触力通过通道部分126，112和楔形部分110，124以及分接和主导体102和104 之间的干涉产生。螺栓力矩在配合连接器组件100中并不涉及。相反，当主和分接导电构件106和107接合到预定位置或者相对位移时，组件100完全地配合。在完全配合状态下， 导体102和104和连接器组件100之间的干涉产生足以提供良好的电连接的接触力。认识到，导体上的有效夹持力依赖于楔形部分的几何结构、通道部分的尺寸和用于连接器组件100的导体大小。这样，通过策略性地选择例如关于扫擦接触表面118，130 的角度以及导电构件的弯曲远端122和138的半径和厚度，不同程度的夹持力可以在当导电构件106和107如上面描述地组合使用时得以实现。图8示出在连接器组件100中产生的干涉，其产生连接器中的偏斜和回弹。尽管将仅参照连接器组件100的上部解释干涉，但是应当理解，组件的下部以类似的方式操作。 如图8所示，分接导电构件106的楔形部分110和主导电构件107的楔形部分IM完全地接合。楔形高度Hw在各楔形部分110，124的导体接触表面120，IM之间延伸，间隙高度Ha 在楔形IM的导体接触表面134和主导电构件通道部分1 的内表面136之间延伸。但是， 主导体104在连接器的安装之前具有直径Dc。干涉I因此根据以下关系式产生I = Hw+Dc-Hcl (2)通过策略性地选择Hw*Ha，可以以与上面关于图12解释的相似的方式，即经由导电构件的弹性和塑性变形，提供可重复和可靠的性能，同时消除对用于组装连接器的专用工具的需要。因为在分立的连接器部件中的可偏斜的通道部分112，126，与传统的楔形连接器相比，导电构件106和107可适应更大范围的导体尺寸或者规格。此外，即便提供数个版本的导电构件106和107用于安装到不同的导体缆线尺寸或者规格，组件100与传统的楔形连接器系统相比需要更少的零件库存，例如以适合现场的整个范围的安装。也就是，具有类似尺寸和形状的楔形部分的相对小的一组连接器部件可以有效地替换已知的传统的楔形连接器系统的更大的一组部件。因此，相信连接器组件100以更低成本的连接器组件提供传统的楔形连接器系统的性能，其不需要专用工具和大量的部件库存来满足安装需要。利用低成本的挤压制造工艺和已知的紧固件，连接器组件100可以低成本地提供，同时在连接器组件100安装和使用时提供增强的可重复性和可靠性。导电构件106和107的组合的楔劈作用提供可靠的和始终如一的夹持力在导体102和104上并且在当安装时比已知的螺栓连接或者压缩类型连接器系统更不会遭受夹持力的变化。图9示出以与组件100类似的方式构造和操作的连接器组件200的另一实施例。 类似于组件100，组件200包括分接导体202、主导体204、分接导电构件206、主导电构件 207和紧固件208。每一导电构件206和207形成为具有各楔形部分210和212，每一楔形部分210 和212限定扫擦接触表面214，216和导体接触表面217，218。任选地，并且如图9所示，导体接触表面217，218是圆整的。导体接触表面217，218是圆整的以俘获导体202，204在其中。导体接触表面217，218帮助保持导体202，204的股线在一起并相对于彼此处于适当位置以减小相邻股线之间的股线间隙。在所示实施例中，导体接触表面217，218具有不同于通道部分的曲率半径的曲率半径。再者，楔形部分210，212的几何结构使得限定导体接触表面217，218的楔形部分的末端相对于导电构件206，207的通道部分成一定角度。此外，在组件200中，楔形部分210和212几何形状适合以使得通过各楔形成的紧固件孔220，222比在连接器组件100中更容易对齐紧固件208，从而减低，如果不是限制的话，在组件200安装到导体时紧固件208相对于导电构件206，207浮动和枢转的倾向。该结构被认为允许导电构件206，207通过施加到紧固件208的减小量的力而完全接合。图13是构造和操作类似于组件100的替代连接器组件300的透视图。如同组件 100，组件300包括分接导体302、主导体304、分接导电构件306和主导电构件308。分接导电构件306和主导电构件308配置为利用类似于用于组装连接器100的紧固件的紧固件 (未示出)连接到彼此。分接导电构件306包括楔形部分310和从楔形部分310延伸的通道部分312。紧固件孔314形成在楔形部分310中并延伸通过楔形部分310。楔形部分310进一步包括邻接面316、内表面318和面对主导体304的外表面320。内表面318限定配置为在组装过程中以滑动动作扫擦抵靠主导电构件308的相应表面的扫擦接触表面，其用于通过移除污染物和/或氧化物而清洁表面以保证两表面之间良好的电接触。内表面318相对于外表面 320以楔角321成一定角度。外表面320可大致垂直于邻接面316并相对于内表面318倾斜地延伸。如此，内表面318和外表面320 —起限定具有用于在组装过程中传递运动的斜面的楔形结构。通道部分312远离楔形部分310延伸并形成适于以与楔形部分310间隔开的关系接收分接导体302的通道或者托架319。通道部分312的远端322包括径向弯曲部，在示例性实施例中，该弯曲部围绕分接导体302包覆大约180圆周度，以使得远端322面向着楔形部分310，楔形部分310悬垂着通道或者托架319。在楔形部分310和接收主导电构件308 的通道部分312之间形成一空间。通道部分312在一个实施例中类似于钩子。与楔形和通道部分310，312 —起，分接导电构件306可以以相对简单和低成本的方式由挤压金属一体形成和制造。分接导电构件306包括可移动地耦接到通道部分312的颂324。颂3M定位在通道部分312和楔形部分310之间的空间中。在示例性实施例中，颂3M在铰链3 处可枢转地耦接到通道部分312。颂3M能够在例如如图13所示位置的打开位置和闭合位置之间运动。在打开位置，颂3M提供到托架319的通路以使得托架319能够接收分接导体302。当颂3 移动到闭合位置时，颂3M移动为相对更靠近分接导体302。颂3M围绕分接导体 302闭合。在闭合位置，颂3M和托架319配合以大致圆周地围绕分接导体302。颂3M包括配置为接收导体302的弯曲座328。弯曲座3 和托架319具有相似的曲率半径，该曲率半径类似于分接导体302的曲率半径。颂3M沿着第一末端330和第二末端332之间的长度延伸。任选地，颂3 可以比楔形部分310和通道部分312更长以使得颂324的末端330，332延伸超过楔形部分310和通道部分312。颂3M还在第一边缘 334和第二边缘336之间延伸。弯曲座3 在第一和第二边缘334，336之间弯曲。铰链326 设置在第二边缘336处。颂3M包括通过其中的窗338。窗338在第一和第二末端330，332之间是长型的。 任选地，窗338可以为与楔形部分310和通道部分312大致相同长度的。腹板340，342分别设置在窗338和第一和第二末端330，332之间。当颂324闭合时，腹板340，342轴向定位为超过楔形部分310和通道部分312的末端。当颂324闭合时，窗338径向地向着分接导体302内部定位。在示例性实施例中，颂324围绕铰链3 枢转。铰链3 包括从通道部分312延伸的销和在颂3M末端的座348。销346接收在座348中。铰链3 限制运动到旋转运动。 替代的耦接装置在替代实施例中可以被提供以固定颂3M到通道部分312。在替代实施例中，取决于耦接装置的类型，颂3M可以具有不同的运动范围。主导电构件308同样地包括楔形部分350和从楔形部分350延伸的通道部分352。 紧固件孔3M形成在楔形部分350中并延伸通过楔形部分350，楔形部分350进一步包括邻接面356、相对于邻接面356成一定角度的内表面358和面对分接导体302的外表面360。 内表面358限定配置为在组装过程中以滑动动作扫擦抵靠内表面318的扫擦接触表面。内表面358相对于外表面360成楔角361的角度。外表面360可大致垂直于邻接面356并相对于内表面358倾斜地延伸。如此，内表面358和外表面360 —起限定具有用于在组装过程中传递运动的斜面的楔形结构。通道部分352远离楔形部分350延伸并形成适于以与楔形部分350间隔开的关系接收主导体304的通道或者托架362。通道部分352的远端364包括径向弯曲部，在示例性实施例中，该弯曲部围绕主导体304包覆大约180圆周度，以使得远端364面向着楔形部分 350，通道362悬垂着楔形部分350。在楔形部分350和接收分接导电构件306的通道部分 352之间形成一空间。通道部分352在一个实施例中类似于钩子。与楔形和通道部分350， 352 一起，主导电构件308可以以相对简单和低成本的方式由挤压金属一体形成和制造。主导电构件308包括可移动地耦接到通道部分352的颂374。颂374定位在通道部分352和楔形部分350之间的空间内。在示例性实施例中，颂374在铰链376处可枢转地耦接到通道部分352。颂374能够在如图13所示位置的打开位置和闭合位置之间运动。 在打开位置，颂374提供到托架362的通路以使得托架362能够接收主导体304。当颂374 运动到闭合位置时，颂374移动为相对更靠近主导体304。颂374围绕主导体304闭合。在闭合位置，颂374和托架362配合以大致圆周地围绕分接导体302。颂374可以大致类似于颂324。或者，颂374可以不同于颂324。例如，颂374可以具有与颂3M不同的曲率半径或者不同的长度。颂包括沿着其一个边缘的铰链376。颂 374包括通过其中的窗378。当颂374闭合时，窗378向着主导体304内部径向定位。
在示例性实施例中，颂374围绕铰链376枢转。铰链376包括从通道部分312延伸的销380和在颂374末端的座382。销380接收在座382中。铰链376限制运动到旋转运动。在替代实施例中可以提供替代的耦接装置以固定颂374到通道部分352。取决于耦接装置的类型，在替代实施例中，颂374可以具有不同的运动范围。分接导电构件306和主导电构件308彼此单独制造，或者以其他方式形成为分立的连接器部件并彼此组装，如下面解释的。尽管在此已经描述分接和主导电构件306，308 的一个示例性形状，应当认识到，导电构件306，308在其它的实施例中可以根据需要为别的形状。在一个实施例中，各分接和主导电构件306，308的楔形部分310和350大致一致地形成并分享相同的几何外形和尺寸以便于当导电构件306，308配合时以下面解释的方式相互配合楔形部分310和350。但是，导电构件306和308的通道部分312，352可以根据待接合的不同尺寸的导体302，304为不同尺寸的，同时保持大致相同形状的导电构件306， 308。楔形部分310和350的一致形式提供用于不同尺寸的302，304的导电构件306和308 的混合和相配，同时经由楔形部分310和350实现可重复的和可靠的连接界面。如图13所示，分接导电构件306和主导电构件308相对于彼此大致倒置，各楔形部分310和350彼此面对，紧固件孔314，3M彼此对齐以便于紧固件延伸通过其中。分接导电构件306的通道部分312在第一方向远离楔形部分310延伸，主导电构件308的通道部分352在与第一方向相反的第二方向从楔形部分350延伸。在组装过程中，导电构件306，308相对于彼此倒置。楔形部分310与紧邻楔形部分350和通道部分352之间的空间的楔形部分350对齐。楔形部分310定位为与颂374相邻。任选地，楔形部分310可邻接颂374。类似地，楔形部分350定位为紧邻楔形部分310 和大致相邻于颂3M的通道部分312之间的空间。当导电构件306，308彼此耦接时，外表面 320，360远离彼此被驱动。外表面320接合颂374并驱动颂374到闭合位置。外表面360 接合颂3 并驱动颂3 到闭合位置。在闭合位置，颂324，374配合托架319，362以分别保持导体302，304。颂324，374 和托架319，362大致圆周围绕导体302，304。颂324，374和托架319，362保持导体302， 304的各个股线在相对于彼此的合适位置并限制任何给定股线的位移量以限制形成不期望的股线间隙。例如，因为颂324，374和托架319，362的曲率半径大致类似于导体302，304的曲率半径，各个股线的相对位置得以保持。在示例性实施例中，颂324，374和托架319，362 配合以限制股线间隙大于股线直径。在闭合位置，楔形部分310延伸通过窗378并接合主导体304。如此，楔形部分310 能够通过窗378直接体接触主导体304。类似地，楔形部分350延伸通过窗338并接合分接导体302。如此，楔形部分350能够通过窗338直接体接触导体302。图14是在组装状态的连接器组件300的横截面视图。在组装状态，楔形部分310， 350分别嵌在由通道部分352，312产生的空间内。如此，连接器306，308彼此共同嵌套。当连接器306，308正在组装时，内表面318，358沿着彼此滑动。当连接器306，308被推进时， 楔形部分310，350分别向着导体304，302驱动。楔形部分310，350到空间中的向前运动同时迫使外表面320，360向着导体304，302向外运动。楔形部分310，350还迫使颂374,3 运动到围绕导体304，302的闭合位置。在闭合位置，窗378，338暴露导体304，302到楔形部分310，350。楔形部分310，350通过窗378， 338接合导体304，302。颂324，374帮助保持导体302，304在环形形状并抵制导体302，304 的变平。变平会倒置在导体302，304的相邻的股线之间形成股线间隙。但是，颂，374抵抗这样的变平从而阻止形成股线间隙。图15是根据示例性实施例形成的另一替代连接器组件400的透视图。连接器组件400类似于连接器组件300。如同组件300，组件400包括分接导体402、主导体404、分接导电构件406和主导电构件408。分接导电构件406和主导电构件408配置为利用类似于用于组装连接器100的紧固件的紧固件(未示出)连接到彼此。分接导电构件406包括楔形部分410和从楔形部分410延伸的通道部分412。颂 414可移动地耦接到通道部分412。颂414可以在铰链416处可枢转地耦接到通道部分412。 颂414可以类似于颂3M (如图13所示)，但是，颂414并不包括窗。此外，颂414具有大致等于楔形部分410和通道部分412的长度的长度。颂414能够从如图15所示位置的打开位置运动到闭合位置。主导电构件408包括楔形部分420和从楔形部分420延伸的通道部分422。颂424 可移动地耦接到通道部分422。颂4M可以在铰链4 处可枢转地耦接到通道部分422。颂 424可以类似于颂414。颂4M能够从如图15所示位置的打开位置移动到闭合位置。在闭合位置，颂414被俘获在楔形部分420和分接导体402之间。电流从分接导体402通过颂414传递到主导电构件408。在闭合位置，颂似4被捕获在楔形部分410和主导体404之间。电流从主导体404通过颂似4传递到分接导电构件406。图16是根据示例性实施例形成的另一替代连接器组件500的立面侧视图。连接器组件500示出在组装状态。连接器组件500类似于连接器组件100。如同组件100，组件 500包括分接导体502、主导体504、分接导电构件506和主导电构件508。分接导电构件506 和主导电构件508配置为利用类似于用于组装连接器100的紧固件的紧固件(未示出)连接到彼此。分接导电构件506包括楔形部分510和从楔形部分510延伸的通道部分512。楔形部分510包括邻接面516、相对于邻接面516成一定角度的内表面518和面对主导体504 的外表面520。外表面520相对于内表面518倾斜地延伸。内表面518和外表面520以楔角522相对于彼此成一定角度。如此，内表面518和外表面520 —起限定具有用于在组装过程中传递运动的斜面的楔形结构。通道部分512远离楔形部分510延伸并形成适于以与楔形部分510间隔开的关系接收分接导体502的通道或者托架524。在示例性实施例中，托架5M包括围绕分接导体 502包覆大约180圆周度的相对的指状件526，528。托架5M具有在面向着楔形部分510 的指状件526，528的末端之间的开口 530。托架5M悬垂着楔形部分510以使得当连接器组件500组装时外表面520跨越开口 530。楔形部分510闭合托架524并接合导体502的一部分。托架5 包括导体接合表面532，其限定为托架5 的接合导体502的部分。导体接合表面532在第一末端534和第二末端536之间延伸。当指状件526，528的远端延伸超过导体502时，指状件526，528的部分可从导体接合表面532向外延伸。或者，导体接合表面532可延伸到指状件5 ，5 之一或者二者的远端。
导体接合表面532具有成形形状，该成形形状具有可变形状的部分。在示例性实施例中，导体接合表面532在第一和第二末端534，536之间是下凹的，但是曲率半径不是一致的。导体接合表面532具有从一端到另一端不是恒定的复合半径。导体接合表面532具有在第一和第二末端534，536之间的非圆形的几何结构。任选地，导体接合表面532可以是椭圆或者抛物线形状的。导体接合表面532可包括在弯曲区域之间的至少一个平的区域， 以使得导体接合表面532不是连续弯曲的。但是，托架5M具有总的下凹形状。在示例性实施例中，托架524与分接导体502相比尺寸过小以使得托架5M提供用于分接导体502 的干涉配合。当分接导体502装载到托架524中时，导体502的形状由圆柱形状变化为不规则形状。例如，导体502的各个股线相对于彼此运动以允许导体502配合在托架524中。 导体502可以是部分地变平的。股线在导体502的顶部和导体502的底部上都偏移，在所述底部，导体502接合主导电构件508。如此，股线间隙通过与集中股线在一个位置例如导体502底部偏移相反地伸展跨过整个导体的股线偏移而被最小化，其中在导体502的底部， 导体接合主导电构件508。在示例性实施例中，导体接合表面532具有一致部分538和非一致部分MO。一致部分具有与分接导体502的曲率半径大致相同的曲率半径。非一致部分540具有不同于一致部分538的曲率半径的曲率半径。任选地，非一致部分MO的曲率半径可以大于一致部分538的曲率半径。如此，非一致部分MO比一致部分538更相对平坦。非一致部分MO 具有不同于一致部分538的凹曲度的凹曲度。任选地，导体接合表面532可以具有超过一个非一致部分540和/或一致部分538。非一致部分可以彼此相邻或者可以由一个或者多个一致部分538隔开。当导体502通过主导电构件508被迫进入到托架524中时，非一致部分540迫使导体502改变形状并配合在托架5M的非圆柱的形状中。形状的变化在导体502装载到托架5M中的过程中是动态的，其中形状的变化在当导体502装载到托架5M中时发生。导体 502的这样的形状变化迫使股线围绕导体502的整个圆周改变相对于彼此的位置。如此，股线间隙并不聚集在导体502和主导电构件508的界面处，而是也沿着导体接合表面532展开。主导电构件508同样地包括楔形部分550和从楔形部分550延伸的通道部分552。 楔形部分550包括邻接面556、相对于邻接面556成一定角度的内表面558和面对分接导体 502的外表面560。通道部分552远离楔形部分550延伸并形成适于以与楔形部分550间隔开的关系接收主导体504的通道或者托架564。托架564包括围绕主导体504包覆的相对的指状件566，568。托架564可以大致类似于托架524。托架564包括在第一末端574 和第二末端576之间延伸的导体接合表面572。导体接合表面532具有非一致的复合半径。 在示例性实施例中，导体接合表面572具有一致部分578和非一致部分580。一致部分578 具有大致相同于主导体504的曲率半径的曲率半径。非一致部分580具有不同于一致部分 578的曲率半径的曲率半径。各分接和主导电构件506，508的楔形部分510和550大致相同地形成并且分享相同的几何外形和尺寸以便于当导电构件506，508配合时楔形部分510和550的相互配合。 但是，导电构件506和508的通道部分512，552可以根据情况做成不同的尺寸以接合不同尺寸的导体502，504，同时保持导电构件506，508的大致相同的形状。
如图16所示，分接导电构件506和主导电构件508相对于彼此大致倒置，各楔形部分510和550面对彼此。分接导电构件506的通道部分512在第一方向远离楔形部分510 延伸，主导电构件508的通道部分552在与第一方向相反的第二方向从楔形部分550延伸。在组装过程中，导电构件506，508相对于彼此倒置。楔形部分510与紧邻楔形部分550和通道部分552之间的空间的楔形部分550对齐。类似地，楔形部分550紧邻楔形部分510和通道部分512之间的空间定位。当导电构件506，508耦接到彼此时，外表面520， 560远离彼此被驱动。外表面520接合主导体504，外表面560接合分接导体502。应当理解，上面的描述意在为示例性的，而不是限制性的。例如，上述实施例(和/ 或其方面)可以用于彼此组合。此外，可以根据本发明的各实施例的教导进行许多修改以适应特定情形或材料，而不超出本发明的范围。尽管在此描述的材料的类型、各个部件的取向以及各个部件的数量和位置意在限定某些实施例的参数，但是绝不是限制性的，而仅仅是示例性实施例。在权利要求的精神和范围内的许多其它实施例和修改对于本领域技术人员在回顾以上描述时是明显的。本发明的范围因此应当参照所附权利要求连同与权利要求限定的主题等效的范围一起被确定。在所述权利要求中，术语“包括”和“其中”用作术语 “包含”和“在其中”的等效用语。而且，在权利要求中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是用作标记，并不意在施加该数字要求对它们的对象。进一步地，下面权利要求的限定并未写成装置+功能的形式，并且并不意在基于35U. S. C. § 112第六段落进行解释，除非这样的权利要求限定明确使用术语“用于......的装置”后跟随缺少进一步结构的功能的声明。
权利要求
1.一种电连接器组件(300，400)，包括第一导电构件(308，408)，该第一导电构件包括从第一楔形部分(350)延伸的第一通道部分(352，452)，该第一通道部分(352,45 配置为接收第一导体(304，404)在其中，所述第一导电构件(308，408)具有可移动地耦接到所述第一通道部分(352,45 并定位在所述第一通道部分(352,45 和所述第一楔形部分(350)之间的颂(374，似4)；和第二导电构件(306，406)，该第二导电构件包括从第二楔形部分(310，410)延伸的第二通道部分(312，412)，所述第二通道部分(312，412)配置为接收第二导体(302，402)；其中所述第一楔形部分(350)和所述第二楔形部分(310，410)组装为以使得所述第二楔形部分(310，410)接合所述颂(374，424)并移动所述颂(374，424)到闭合位置，在该闭合位置，所述颂(374，424)接合所述第一导体(304，404)。
2.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述颂(374，424)包括配置为接收所述第一导体(304，404)的弯曲座，所述弯曲座和所述第一通道部分(352,45 具有类似于所述第一导体(304，404)的曲率的相似的曲率半径。
3.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述颂(374，424)在铰链 (376，426)处可枢转地耦接到所述第一通道部分(352，452)。
4.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述颂(374)包括窗(378)，所述第二通道部分(31 配置为通过所述窗(378)接合所述第一导体(304)。
5.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述第一通道部分(352，452) 包括配置为接收所述第一导体(304，404)的托架，所述托架是弯曲的，所述颂(374，424)是弯曲的，所述颂(374，424)耦接到紧邻所述托架的所述第一通道部分(352，452)，其中当所述颂(374，424)处于所述闭合位置时，所述颂(374，424)和所述托架协作以大致圆周地围绕所述第一导体(304，404)。
6.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述第一导体(304，404)包括多个股线，每个股线具有股线直径，所述股线保持在一起形成一束，所述第一通道部分 (352,452)和所述颂(374，424)协作以保持所述股线在所述束中以限制相邻的股线之间的股线间隙小于所述股线直径。
7 如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述第二楔形部分(310)包括内表面(318)和外表面(320)，所述内表面(318)相对于所述外表面(320)以楔角成一定角度，所述外表面(320)接合所述颂(374)，所述内表面(318)接合所述第一楔形部分(350) 以当所述第二楔形部分(310)装载到所述第一通道部分(35 和所述第一楔形部分(350) 之间的空间中时驱动所述外表面(320)相对更靠近所述导体，当所述外表面(320)移动为更靠近所述导体时，所述外表面(320)驱动所述颂(374)到所述闭合位置。
8.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述第一通道部分(352，452) 适于在第一方向围绕所述第一导体(304，404)延伸，所述第二通道部分(312，412)适于在第二方向围绕所述第二导体(302,40 延伸，所述第二方向与所述第一方向相反。
9.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述第一导电构件(308，408) 和所述第二导电构件(306，406)大致相同地形成。
10.如权利要求1所述的电连接器组件(300，400)，其中，所述第二导电构件(306，406) 包括可移动地耦接到所述第二通道部分(312，412)并定位在所述第二通道部分(312，412)和所述第二楔形部分(310，410)之间的第二颂(3M，414)，所述第一楔形部分(350)和所述第二楔形部分(310，410)组装为以使得所述第一楔形部分(350)接合所述第二颂(3M， 414)并且移动所述第二颂(324，414)到所述闭合位置，在所述闭合位置，所述第二颂(3M， 414)接合所述第二导体(302，402)。
11.一种电连接器组件(300，400，500)，包括第一导电构件(308，408，508)，该第一导电构件包括从第一楔形部分(350，550)延伸的第一通道部分(352，452，552)，所述第一通道部分(352,452,55 具有配置为接收第一导体(304，404，504)在其中的第一托架(362，564)，所述第一托架(362，564)具有接合所述第一导体(304，404，504)的第一导体接合表面(572)，所述第一导体接合表面具有成形形状；和第二导电构件(306，406，506)，该第二导电构件包括从第二楔形部分(310，410，510) 延伸的第二通道部分(312，412，512)，所述第二通道部分(312，412，512)配置为接收第二导体(302，402，502)；其中所述第一楔形部分(350，550)和所述第二楔形部分(310，410，510)适于彼此嵌套并且一旦完全配合就固定到彼此，当所述第一和第二楔形构件配合时，所述第二楔形构件迫使所述第一导体(304，404，504)运动到所述第一托架(362，564)中。
12.如权利要求11所述的电连接器组件(300，400，500)，其中，所述第一导电构件 (308,408)包括可移动地耦接到所述第一通道部分(352,45 并定位在所述第一通道部分 (352,452)和所述第一楔形部分(350)之间的颂(374，4 )，所述第一楔形部分(350)和所述第二楔形部分(310，410)组装为以使得所述第二楔形部分(310，410)接合所述颂(374， 424)并移动所述颂(374，424)到所述闭合位置，在所述闭合位置，所述颂(374，424)接合所述第一导体(304，404)。
13.如权利要求11所述的电连接器组件(300，400，500)，其中，所述第一导体接合表面 (572)具有在所述第一导体接合表面(572)的第一末端和第二末端之间的非圆形的几何结构。
14.如权利要求11所述的电连接器组件(300，400，500)，其中，所述第一托架(362， 564)相对于所述第一导体(304，404，504)被做成一定尺寸以使得所述第一托架(362，564) 提供与所述第一导体(304，404，504)的干涉配合，用于保持所述第一导体(304，404，504)。
15.如权利要求11所述的电连接器组件(300，400，500)，其中，所述第一导体接合表面 (572)具有一致部分(538)和非一致部分(540)，所述一致部分(538)具有大致与所述第一导体的曲率半径相同的曲率半径，所述非一致部分640)具有比所述一致部分(538)的曲率半径更大的曲率半径。
全文摘要
一种电连接器组件(300)，包括第一导电构件(308)和第二导电构件(306)。第一导电构件(308)包括从第一楔形部分(350)延伸的第一通道部分(352)，第一通道部分(352)配置为接收第一导体(304)在其中。第一导电构件(308)包括可移动地耦接到第一通道部分(352)并定位在第一通道部分(352)和第一楔形部分(350)之间的颌(374)。第二导电构件(306)包括从第二楔形部分(310)延伸的第二通道部分(312)，其中第二通道部分(312)配置为接收第二导体(302)。第一楔形部分(350)和第二楔形部分(310)组装为以使得第二楔形部分(310)接合颌(374)并移动颌(374)到闭合位置。颌(374)接合第一导体(304)在闭合位置。任选地，第一通道部分(352)可以具有成形形状。
文档编号H01R4/50GK102474020SQ201080032947
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月22日 优先权日2009年7月24日
发明者A.马克, B.约翰森, C.D.库珀, O.R.格雷戈里, T.E.弗莱伊, V.霍克斯哈 申请人:泰科电子公司, 泰科电子加拿大有限公司