接头组件以及用于该接头组件的刷子的制作方法

本申请要求于2016年6月28日提交的在先提交的共同未决的第62/355,741号美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

本公开涉及用于电导体的连接器，尤其涉及导线接头。

技术实现要素：

导线接头是用于连接电导体(例如高电压电力线路)的连接器。自动导线接头连接器允许用户通过将每个导体插入导线接头的不同端而容易地连接两个不同的导体。在安装或修理电力线路期间，导线接头连接器可用于快速连接各种长度的悬挂电缆。

通过导线接头连接器连接的导体通常具有氧化或脏的外表面。为确保有效的电气连接，必须清洁导体。清洁可能需要专用工具并且花费时间来执行。清洁通常不能有效地完成。

在一个实施例中，刷子被构造为接合导体并且包括壳体和刷子构件。壳体包括第一部分和第二部分。壳体限定在第一部分和第二部分之间延伸的壳体轴线。第一部分限定具有开口端的腔。第二部分限定孔。腔的直径大于孔的直径。腔和孔被构造成容纳穿过它们的导体。刷子构件固定在腔内并靠近开口端定位。

在另一个实施例中，用于接合导体的接头组件包括接头主体，该接头主体具有第一端、第二端和在第一端和第二端之间延伸的腔室。接头组件还包括第一钳口和第二钳口，第一钳口和第二钳口设置在接头主体的腔室内。第一钳口和第二钳口被构造成接合导体。接头组件还包括联结到接头主体的第一端和第二端中的一个的刷子。刷子包括壳体(其中壳体包括第一部分和第二部分)，并限定在第一部分和第二部分之间延伸的壳体轴线。第一部分限定具有开口端的腔。第二部分限定孔。第一部分的直径大于第二部分的直径。刷子还包括靠近开口端固定在腔内的刷子构件。刷子构件包括朝向壳体轴线向内延伸的多根刷毛。

在又一实施例中，提供了一种用于将刷子联结到导体的方法。该方法包括将刷子构件固定在壳体的第一部分内。刷子构件包括围绕通道的一部分定位的多根刷毛。刷毛向内朝向通道延伸。该方法还包括从壳体的第一端到壳体的第二端将导体插入穿过通道，导体的一端延伸超过壳体的第二端。

通过考虑具体实施方式和附图，其他方面将变得明显。

附图说明

图1是接头组件的透视图。

图2是沿截面2-2观察的图1的接头组件的剖视图。

图3是图1的接头组件的分解图。

图4是刷子的透视图。

图5是图4的刷子的分解图。

图6是图4的刷子的壳体的剖视图。

图7是图4的沿着截面7-7观察并与导体对齐的刷子的剖视图。

图8是图4的与导体接合的刷子的剖视图。

具体实施方式

在详细说明任何实施例之前，应理解，本发明的应用不限于以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本公开能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。而且，应该理解，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，不应该被认为是限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。术语“安装”、“连接”和“联结”在广泛的意义上使用，包括直接和间接的安装、连接和联结。此外，“连接”和“联结”不限于物理或机械连接或联结，并且可以包括电气或液压连接或联结，无论是直接的还是间接的。而且，电子通信和通知可以使用任何已知的手段(包括直接连接、无线连接等)来执行。

图1和图2示出了用于连接第一导体30和第二导体30a(图2)的接头组件10。在所示实施例中，接头组件10包括接头主体15、第一刷子20和第二刷子20a。

如图2所示，接头主体15包括壳体40、分隔件45、第一偏置构件50、第二偏置构件50a、第一钳口组件55和第二钳口组件55a。壳体40基本上是管状并且限定内腔60。在一些实施例中，壳体40由导电材料制成。壳体40包括第一锥形端65(其包括开口70)和第二锥形端65a(其包括开口70a)。开口70和70a与内腔60连通。分隔件45位于内腔60的中心，以将内腔60分成第一腔室75和第二腔室75a。

在所示实施例中，第二腔室75a中的部件与第一腔室75中的部件基本相同。为简洁起见，将仅详细讨论第一腔室75的部件。相同的编号将用于指代第一腔室75和第二腔室75a中的相同部件。字母“a”将用于表示设置在第二腔室75a中的部件。然而，其他实施例可以利用第一腔室75和第二腔室75a中的不同部件。

如图2和图3所示，在所示实施例中，分隔件45具有基本上圆柱形的形状。分隔件45的每一侧包括座80、80a，并且每个座80、80a分别接合偏置构件50、50a中的一个的端。在所示实施例中，多个第一凹入85和多个第二凹入85a形成在壳体40中，以相对于壳体40保持分隔件45。在其他实施例中，可以使用其他方法(如，例如，粘合剂)将分隔件45固定在内腔60内。

如图2所示，第一钳口组件55设置在第一腔室75内，靠近第一偏置构件50的与和接合座80的一端相对的一端。在所示实施例中，第一偏置构件50是压缩弹簧。第一偏置构件50朝向第一锥形端65推动第一钳口组件55。第一钳口组件55被成形为遵循第一腔室75的锥形内部轮廓。如图3所示，第一钳口组件55包括第一钳口90和第二钳口95。第一钳口90和第二钳口95具有在它们之间限定开口(图2)的弯曲内表面。在一些实施例中，弯曲内表面包括多个齿。在一些实施例中，第一钳口组件55由导电材料制成。

如图4至6所详细所示出的，刷子20包括刷子壳体100、刷子构件105和盖子110。刷子壳体100包括限定腔120的第一部分115和限定中心孔130的第二部分125。将腔120和中心孔130沿着刷子壳体100的纵向轴线133对齐。在一些实施例中，刷子壳体100由非导电材料制成。腔120包括第一端135和第二端140。第一端135是开口端。凹槽145定位在第一端135附近，并且盖子110固定在凹槽145内。

如图6中所详细所示出的，第一端135和第二端140之间的轴向距离限定了腔120的长度。在所示实施例中，引导脊150沿着腔120的长度的一部分设置。台阶155沿着腔120的长度的一部分延伸。台阶155为刷子构件105提供止动表面或座。引导脊150的长度大于台阶155的长度。台阶155的宽度大于引导脊150的宽度。

再次参照图6，刷子壳体100的第二部分125包括第一端160和第二端165。第二部分125的第一端160与第一腔120的第二端140相邻。开孔170靠近第一端160延伸穿过第二部分125的壁。在一些实施例中，开孔170围绕第一端160沿周向彼此间隔开。另外，第二部分125包括靠近第二部分125的第二端165设置的凸缘175。开孔170允许压缩第二部分125，以允许刷子壳体100装配到具有小内径的接头系统中。在一些实施例中，凸缘175是锥形的，使得凸缘175的宽度在远离第二部分125的第二端165定向的方向上增加。

再次参照图2和图3，在一些实施例中，将识别环180联结到第二部分125。识别环180可以与刷子壳体100一体地形成，或者可以形成为单独的零件。识别环180可以包括标记或者可以经彩色或图案编码，以识别延伸穿过刷子壳体100的电缆或导体的尺寸和类型。

如图5所示，刷子构件105包括外壳190、第一端195、第二端200和刷毛205。外壳190支撑刷毛205。在所示实施例中，每根刷毛205的一部分延伸穿过外壳190中的孔并且倾斜以相对于外壳190保持刷毛。在一些实施例中，刷毛205与外壳190一体形成。外壳190可以具有基本上圆柱形的形状，具有沿着外壳190的长度延伸的间隙210。外壳190最初可以形成为具有刷毛205的材料条，然后卷成圆柱形。在其他实施例中，间隙210可以沿着外壳190的长度的一部分延伸。间隙210容纳刷子壳体100的第一腔120的引导脊150，并且刷子构件105的第二端200邻接设置在刷子壳体100的腔120内的台阶155。换句话说，通过使间隙210与引导脊150对齐并插入刷子构件105直到第二端200接触台阶155，将刷子构件105联结到刷子壳体100。在所示实施例中，空间215(图8)形成在刷子构件105的第二端200和刷子壳体100的第一腔120的第二端140之间。

如图5和图8所示，外壳190支撑刷毛205。刷毛205可以具有不同的长度。每根刷毛包括远端220，并且远端220被定向成形成中心孔225。在图8所示的实施例中，刷毛205的长度在刷子构件105的第一端195和第二端200之间变化，使得靠近第一端195的刷毛205的长度比靠近第二端200的刷毛205的长度短。中心孔225的直径从第一端195到第二端200呈锥形，使得靠近第一端195的直径比靠近第二端200的更大。在一些实施例中，中心孔225的直径可以呈直线。中心孔225的锥形轮廓允许刷子20有效地清洁各种直径的导体。当刷子构件105设置在刷子壳体100内时，刷子构件105的中心孔225沿着纵向轴线133与刷子壳体100的中心孔130对齐。在一些实施例中，刷子构件105由低导电率金属(如钢)制成。

如图5所示，盖子110具有与刷子壳体100的第一部分115的形状类似的截面形状。在所示实施例中，盖子110定位在刷子壳体100的凹槽145内，将刷子构件105固定在腔120内。盖子110包括盖子中心孔230。当盖子110与刷子壳体100接合时，盖子110的中心孔225、刷子构件105的中心孔225和刷子壳体100的中心孔130沿着轴线133对齐，从而限定延伸穿过刷子20的贯通开口。在其他实施例中，盖子110可以与刷子壳体100一体地形成。在另外的其他实施例中，刷子20可以不包括盖子110，并且刷子构件105的外壳190可以通过其它方式(例如通过粘合剂)固定在腔120内。

如图8所示，将第一刷子20沿箭头245所示的方向插入接头主体15的壳体40的第一锥形端65中的开口70中。在一些实施例中，识别环180可以定位在刷子壳体100的第二部分125上，使得当第一刷子20正确地定位在接头主体15的壳体40内时，识别环180靠近开口70。

在所示实施例中，帽235(图2)附连在第一导体30的前端240上，以防止在将第一导体30插入第一刷子20和接头系统15的钳口组件55中时第一导体30的多股散开。一旦第一导体30与第一刷子20的中心孔130、225和230对齐，如图7所示，将第一导体30插入穿过刷子20的盖子110中的盖子中心孔230并且将其推过刷子构件105的中心孔225。当导体30移动穿过刷子构件105的中心孔225时，第一导体30接触刷毛205。刷毛205朝向腔120的第二端140偏转并刮擦第一导体30的外表面。靠近刷子构件105的第二端200的刷毛205偏转到限定在刷子构件105的第二端200和刷子壳体100的腔120的第二端140之间的空间215中。将第一导体30插入穿过由刷子壳体100的第二部分125限定的中心孔130(图8)，使得第一导体30的前端240从刷子壳体100的第二部分125突出并且定位为靠近接头系统的钳口组件55。

在将第一导体30插入穿过第一刷子20之后，第一导体30的帽235或前端240接触钳口组件55的中心开口98，并沿箭头245所示的方向推挤钳口组件55以对抗偏置构件50的力。当钳口组件55沿箭头245所示的方向被推挤时，锥形端65的直径增大，并且第一导体30的前端240滑入第一钳口90和第二钳口95之间的中心开口98中，使第一钳口90和第二钳口95张开。在一些实施例中，第一导体30被进一步推入接头壳体40的内腔60中，直到帽235接触中央分隔件45的座80。

一旦第一导体30已被完全插入第一刷子20中，用户释放第一导体30，将克服由偏置构件50施加的力的力移除。偏置构件50沿与箭头245所示方向相反的方向推动钳口组件55，使得钳口90、95被推挤抵靠接头主体15的壳体40的锥形端65并且围绕第一导体30夹紧在一起。当钳口90、95被推动抵靠接头主体的壳体40的锥形端时，第一刷子20被向外推动。第一刷子20的向外移动表明第一导体30已被成功插入接头系统15中。因此，钳口90、95将第一导体30固定在开口98中。凸缘175固定在钳口90、95之间，这确保第一刷子20保持与接头主体15接合，并且在第一刷子20被插入接头系统15之后不沿第一导体30轴向滑动。

在安装第一导体30之后，将第二刷子20a插入到接头主体15的壳体40的第二锥形端65a的开口70a中。一旦第二导体30a与第二刷子20a中的中心孔130a、225a和230a对齐，就如上所述将第二导体30a相对于第一导体30插入穿过第二刷子20a。因此，第二导体30a被固定在设置在接头主体15的壳体40的第二锥形端65a中的钳口组件55a的中心开口98a中。

或者，用户可以在将刷子20、20a插入接头组件10之前将导体30、30a插入刷子20、20a中。

在第一导体30和第二导体30a都已附连到接头主体15之后，第一导体30和第二导体30a彼此电连通。例如，电流可以从第一导体30流到第一钳口组件55，然后流到壳体40，流到第二钳口组件55a，然后流到第二导体30a。或者，电流可以从第二导体30a流到第一导体30。例如，电流可以从第二导体30a流到第二钳口组件55a，流到壳体40，流到第一钳口组件55，流到第一导体30。

尽管已经参照某些优选实施例详细描述了一些方面，但是变化和修改存在于所描述的一个或多个独立方面的范围和精神内。在以下权利要求书中阐述了各种特征和优点。