CN1280716A - 电气连接器 - Google Patents

Abstract

一种电气连接器(10)包括内部导体条带和外部导体条带(14,12)。每个条带各包括一后端(18,24)和一个导体接纳部分(26,20)。导体接纳部分(26,20)相对连接件的旋转轴线(A)沿相反方向卷绕,以降低内部元件连接或粘接在外部元件上的可能性。这种连接器包括导体接纳通道或孔(30,32),用于如接地棒(C1)这样的较大导体和如地线(C2)这样的较小导体。这些导体接纳孔用于接地棒时是椭圆形的,用于地线时是圆形的,从而当连接器闭合时,使连接件扭曲地线的程度大于其扭曲接地棒的程度。

Description

电气连接器

本发明是申请日为1997年12月5日的同为未审结之美国专利申请08／985，883的部分继续申请，在说明书中该在前的申请作为参考引用。

本发明涉及一种改进的电气连接器，这种连接器包括分别由导电条带制成的内连接件部分和外连接件部分，其中内连接件部分装配在外连接件部分内并在一夹紧位置和一松开位置之间转动。

这种通用的电气连接器已在Lawlor的美国专利3，351，889和3，138，422中公开。在Lawlor的上述专利描绘的连接器中，内连接件部分和外连接件部分各包括多个电缆装配孔，当内、外连接件部分处于松开位置上时，这些装配孔相互对直，当内、外连接件部分处于夹紧位置上时，所述装配孔错位。这种错位关系使被夹紧的电缆变形，从而在电缆和连接器之间形成电连接和机械连接。

不考虑热变化和相关之外形尺寸的变化，在使用过程中，连接器与电缆之间在较长的时间期限内保持低电阻连接是很重要的。本发明旨在电气连接器的改进，并致力于提供一种改进的弹性作用，以在较长的时间期限内对电缆施加一个力并形成电气连接。

本发明由所附权利要求书来限定，说明书中的任何内容都不能认为是对所附权利要求书的限定。通过说明，可以认为：下述的电气连接器包括内连接件和外连接件，各个连接件具有沿相反的方向围绕连接器之轴线卷绕的连接件接纳部分。这样就能够保证连接器闭合时所产生的夹紧力使内部和外部导体接纳部分两者根据闭合方向沿直径增加或直径减小的方向移动。由于内连接件部分和外连接件部分以相同方式改变直径，因此内连接件部分连接或粘附在外连接件部分上的可能性被降低。这样就使夹紧力有效地传递给被夹紧的导体。这样，在连接件部分内产生的弹性力将在各个连接件部分和被夹紧的导体之间保持良好的电气连接。

下述连接器的另一方面允许连接器将直径不同的两个单独的导体有效地夹紧。用于较小导体的导体接纳孔为通常圆形，而用于较大导体的导体接纳孔则是沿闭合方向加长的椭圆形。这种设置将使导体接纳部分与较大的导体之间的间隙大于导体接纳部分与较小的导体之间的间隙。为此，当内连接件部分被转动到夹紧位置上时，较小的导体将被扭曲或弯曲，其扭曲或弯曲程度大于较大导体的扭曲或弯曲程度。通过正确选择用于较大导体的椭圆形孔之加长率，使作用于较大导体上的夹紧力能够根据需要被调整得恰当到位，同时保持作用于较小导体上所需的夹紧力。

结合附图，通过如下的具体说明，可以更好地理解本发明及其目的、优点。

图1为结合本发明之最佳实施例的电气连接器沿图2中的剖面线1-1获取的剖视图；

图2为图1所示的连接器之侧视图；

图3为通过图1之剖面线3-3的剖视图；

图4为通过图1之剖面线4-4的剖视图；

图5为一个与图1对应的剖视图，该图示出了处于松开位置上的连接器；

图6、7和8分别为第二实施例的内连接件部分、外连接件部分及装配在一起的连接件之侧视图。

现参照附图，图1示出了一个电气连接器10的剖视图，该电气连接器10包括一第一或外连接件部分12和一第二或内连接件部分14。内连接件部分14可通过一螺栓16的操作而在图5所示的松开位置与图1所示的夹紧位置之间绕轴线A转动，其中螺栓16穿过内连接件部分14并通过螺纹被拧在外连接件部分12中。

本实施例中的连接件部分12、14是由合适的导电金属条带制成的，例如由铝合金制成。在本实施例中，每个导电条带的厚度都是均匀的，但并非所有的实施例都要求导电条带的厚度均匀。导电条带可由合适的金属条带弯曲而成，或者被挤压成图示的形状。

外连接件部分12包括一通过螺纹接纳螺栓16的后部18和一个整体为C形的导体接纳部分20。如图1所示，当从后部18向自由端22行进时，导体接纳部分20就相对轴线A沿顺时针方向盘卷。

内连接件部分14包括一可自由接纳螺栓16的后部24和一个被容纳在外导体接纳部分20内的导体接纳部分26。如图1所示，当从后部向自由端28行进时，内部导体接纳部分26相对轴线A沿逆时针方向卷绕。这样，内部和外部导体接纳部分26、20就相对轴线A沿相反的方向卷绕。

导体接纳部分20、26上分别形成有第一和第二组导体接纳孔30、32。第一导体接纳孔30适用于较大的导体C1，而第二导体接纳孔32适用于较小的导体C2。如图2所示，第一或较大的导体接纳孔30沿平行轴线A的方向大于第二或较小的导体接纳孔32。如图3和4所示，外部导体接纳部分之较大的导体接纳孔为椭圆形，而较小的导体接纳孔32为圆形。这样，较大的导体接纳孔30沿垂直于轴线A的方向要比较小的导体接纳孔32更长一些。

如图1所示，最好在导体接纳部分26、30之一上形成凹槽34，或在导体接纳部分26、30之间邻近较小的导体接纳孔32处使凹槽34形成于两个接纳部分26、30上。如果需要，可邻近较大的导体接纳孔30设置类似的凹槽(未示出)，但在许多情况下并不需要这样做。

在本实施例中，较大的导体接纳孔30被制成延伸到连接器10一侧的狭缝形式，如图2和3所示。这种结构允许较大的导体C1沿导体C1的长度从轴向***到孔30内，或者从连接器10的右侧侧向地***孔30内，如图2所示。例如当导体C1为接地棒，而且接地棒的头部已通过锤击变大，并使接地棒头部之上的顶点处不能轴向穿过孔30时，侧向***比较有利。尽管在图2中没有示出，但较小的导体接纳孔32也可以被制成延伸至导体10一侧的狭缝形式。

使用时，通过相对外连接件部分12绕轴线A将内连接件部分14转动到图5所示的位置上而使连接器10定位于松开的位置上。在该位置上，第一导体接纳孔30相互对中，第二导体接纳孔也相互对中。接着，就可将较大的导体C1和较小导体C2以不使导体C1、C2变形的方式分别装配在导体接纳孔30内和导体接纳孔32内。

为将电气连接器10在导体C1和C2上闭合，螺栓16必须与外端部18相连接，可用扳手(未示出)紧固螺栓16并相对外连接件部分12绕轴线A将内连接件部分14转动到图1所示的夹紧位置上。这种转动使导体接纳部分26、30上的导体接纳孔30、32相互错位。应该注意到：与较大的导体C1相比，由于较小的导体C2沿闭合方向以更小的间隙被安装在导体接纳孔32内，所以在夹紧力作用于较大导体C1上之前，内连接件部分14最初的合拢动作就开始使较小的导体C2产生变形了。这是由于较大的导体接纳孔30是椭圆形。当内连接件部分14向图1所示的夹紧位置移动一段距离后，夹紧力开始作用于较大的导体C1上。凹槽34为较小的导体C2提供了弯曲的空间，从而减少剪切力的大小，该剪切力趋于使较小的导体C2受到剪切或被切断。

由于导体接纳部分20、26沿相反的方向卷绕，因此图1所示的配置将会减少导体接纳部分20、26相互连接或相互粘接的可能性。具体而言，导体C1、C2作用于外部导体接纳部分20上的力将使外部导体接纳部分20相对轴线A更紧靠地卷绕并减小其直径。类似地，导体C1、C2作用于内部导体接纳部分26上的力将使内部导体接纳部分26相对轴线A更紧靠地卷绕，而且也能减小其直径。当连接器10被夹紧时，由于导体接纳部分20、26的直径将变小，因此就降低了内部导体接纳部分26连接或粘接到外部导体接纳部分20上的可能性。

因此，在后端部18、24上产生的弹性力将被有效传递给导体C1、C2。这样，在使用过程中，电气连接器10就提供一有效的弹性作用，不管热力膨胀及收缩情况，这种弹性作用将使与导体C1、C2的连接保持一较低的电阻。本发明与上述Lawlor的专利存在着很大的区别：在Lawlor的专利中，内部和外部导体接纳部分相对转轴沿相同的方向卷绕。在Lawlor的专利所示的方案中，当连接器闭合时，内部导体接纳部分趋向于展开，或者说其直径可能变大；而外部导体接纳部分则趋向于卷绕得更紧密，或者说其直径变小。这种设计方案使内部和外连接件部分存在更大的连接或粘接的可能性。

当然，上述最佳实施例还可能有许多替换形式。例如，本发明的连接器可与一个导体、两个导体或更多的导体一起使用。上述两个导体的实施例对于一接地杆的连接器尤其适用，因为较大的导体C1可以是一个接地棒，较小的导体C2可以是一地线。

一个可替换的实施例如图6、7和8所示。图6示出了一个内连接件部分54，图7示出了一个外连接件部分52，图8示出了由内部和外连接件部分54、52装配而成的一电气连接器50。这种电气连接器50与上述的电气连接器10非常相似，而且基本以相同的方法操作。三个主要的区别包括：连接器50被制造成一个接头，而且仅用于连接一个导体。第二个区别在于切槽56，切槽56形成于外和内连接件部分52、54上孔的导入表面内。这些切槽通过形成漏斗形的导入表面而有利于线股电缆***到电气连接器50内。第三个区别点在于：外连接件部分52包括一电缆止动件58，该止动件被冲压到外连接件部分52的主体之外而成形。如图8所示，电缆止动件58限制了被端接的电缆之最大***深度。

在另一可替换的实施例(未示出)中，在内部和外连接件部分52、54上的电缆接纳孔可通过冲孔操作来形成，同时作为副产物形成与上述切槽相类似的漏斗形导向表面。

当连接器被设计成可用于两个导体时，这两个导体也不必具有不同的尺寸。本发明的某些实施例提供了用于相同尺寸的两个导体的开孔。

导体接纳孔30、32可以相互平行的方式设置，从而当连接件闭合时，导体C1和C2大体平行。当层状导体C1为接地棒时，这种设置方式是最佳的。

螺栓16可被加长，从而将连接器固定到一个装配表面上。当螺栓被这样加长时，螺栓最好能够自由穿过两个导体的后端部。

如果需要，内连接件部分14可以被制成相对一对称平面对称的形式，而且可包括一歪斜孔。这样，就可得到一可逆式内连接件元件的优点，如转让给本发明之受让人的美国专利US4，479，694所述。

当采用椭圆形的孔时，并非要求所有四个孔都是椭圆形的。只要能够提供上述的间隙，那么一些孔可以为圆形的，而另外一些孔则可以是椭圆形的。所需的间隙可通过适当选择孔的尺寸由用于导体C1和C2的圆形孔来提供，即，为导体C1提供大于导体C2的间隙。

在又一可替换的实施例中，导体未完全穿过连接器延伸，而且每组导体接纳孔都只包括分别设置于内部和外部导体接纳部分上的两个孔。

此外，包括在连接器10内的各种不同的改进可相互独立地被使用，而不是以上述的方式组合使用。例如，一具有沿相反方向卷绕的导体接纳部分的连接器可与圆形孔一起使用，而不是与椭圆形孔一起使用。反之，椭圆形孔可被用于一种内连接器元件具有实心导体接纳部分的连接器中，而不是用于那种内连接器元件具有缠绕导体接纳部分的连接器中。

上面的具体说明仅描述了本发明可能实施的许多方式中的几种。因此，说明书及附图仅是说明性的，并非是对本发明的限定。包括所有等同替换方案的权利要求书将限定本发明的保护范围。

Claims (16)

1、一种电气连接器，其包括：

一第一连接件部分，该部分包括一第一导体条带，该第一导体条带包括一第一导体接纳部分和一第一后端，所述第一导体接纳部分被沿一第一方向相对一轴线卷绕；

一第二连接件部分，该部分包括一第二导体条带，所述第二导体条带包括一第二导体接纳部分和一第二后端，所述第二导体接纳部分被沿与所述第一方向相反的第二方向相对所述轴线卷绕；

所述第一导体接纳部分容纳所述的第二导体接纳部分，以使第二连接件部分能够相对所述第一连接件部分绕所述轴线在松开和夹紧位置之间转动；

所述导体接纳部分包括一第一组导体接纳孔，当第一连接件部分处于夹紧位置上时，所述导体接纳孔以比松开位置时更大程度地错位。

2、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述第一和第二导体接纳部分还包括一第二组导体接纳孔，所述第二导体接纳孔与第一导体接纳孔的尺寸不同。

3、根据权利要求2所述的连接器，其特征在于：所述第一导体接纳孔沿平行于所述轴线的方向上大于所述第二导体接纳孔，而且第一导体接纳孔沿基本横向于所述轴线的方向上更长于所述的第二导体接纳孔。

4、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述第一和第二条带的厚度基本是一致的。

5、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：当所述第二连接件部分在松开和夹紧的位置之间移动时，所述第二连接件部分相对第一连接件部分沿所述第一方向转动。

6、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述第一组导体接纳孔延伸到导体接纳部分的一侧，以便侧向地容纳导体。

7、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：至少一些导体接纳孔被切槽(倒角)，以利于导体的***。

8、根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，还包括一形成于第一后端部上的止动件，以限制导体***的深度。

9、一种电气连接器，其包括：

第一和第二连接件部分，每个连接件部分各自包括一后端和一导体接纳部分，所述第一连接件部分的导体接纳部分容纳第二连接件部分的导体接纳部分，以用于围绕一轴线转动；

所述导体接纳部分包括第一和第二组导体接纳孔，其分别用于容纳第一和第二导体，所述第一导体接纳孔大于所述第二导体接纳孔；

所述第一导体接纳孔中的至少某一孔沿基本横向于所述轴线的方向上更长于任一第二导体接纳孔。

10、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于：所述第一导体接纳孔是椭圆形的，而所述第二导体接纳孔基本为圆形。

11、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于：至少一个导体接纳部分包括一设置于相邻的第二导体接纳孔之间的凹槽，从而为第二导体提供弯曲空间。

12、根据权利要求9所述的连接器，其特征在于：所述第一和第二组导体接纳孔中的一组孔延伸到导体接纳部分的一侧，以侧向地容纳导体。

13、一种电气连接器，包括：

第一和第二连接件部分，每个连接件部分各自包括一后端和一导体接纳部分，所述第一连接件部分的导体接纳部分容纳所述第二连接件部分的导体接纳部分，以用于围绕一轴线转动；

所述导体接纳部分包括分别用于容纳第一导体和第二导体的第一和第二组导体接纳孔，所述第一导体大于所述的第二导体；

所述第一导体接纳孔中的至少某一孔沿一基本横向于所述轴线的方向容纳所述第一导体的间隙量大于沿第二导体接纳孔容纳第二导体的方向上的间隙量。

14、根据权利要求13所述的连接器，其特征在于：所述第一导体接纳孔是椭圆形的，而所述第二导体接纳孔基本为圆形。

15、根据权利要求13所述的连接器，其特征在于：至少一个所述的导体接纳部分包括一设置于相邻的第二导体接纳孔之间的凹槽，从而为第二导体提供弯曲空间。

16、根据权利要求13所述的连接器，其特征在于：所述第一和第二组导体接纳孔中的至少一组延伸到所述导体接纳部分的一侧，以分别侧向地容纳各个导体。

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