專利名稱：馬鐙式電力應(yīng)用電連接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的主題一般地涉及電連接器，更具體地涉及用于從主電傳輸導(dǎo)體提供功 率輸出位置的電力應(yīng)用連接器。
背景技術(shù)：
架設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)高架的和/或地下的配電網(wǎng)和系統(tǒng)的電力公司采用連接器來分 接主電力傳輸導(dǎo)體，并且電力饋送到有時(shí)被稱為分接頭導(dǎo)體的配電線路導(dǎo)體。主電力線路 導(dǎo)體和分接頭導(dǎo)體是直徑相對(duì)較大的典型高壓電纜，并且主電力線路導(dǎo)體可以做成和分接 頭導(dǎo)體具有不同的尺寸，這需要特殊設(shè)計(jì)的連接器部件以將分接頭導(dǎo)體充分地連接到主電 力線路導(dǎo)體。一般而言，三種類型的連接器通常用于該目的，即螺栓型連接器、壓縮型連接 器和楔形連接器。螺栓型連接器典型地采用形成為彼此鏡像的壓鑄金屬連接部件或連接器兩半件， 有時(shí)被稱為蛤殼式連接器。連接器兩半件中的每半限定了分別軸向接收主電力導(dǎo)體和分接 頭導(dǎo)體的相對(duì)槽，并且連接器兩半件被彼此螺栓連接以將金屬連接器件夾緊到導(dǎo)體上。該 螺栓固定的連接器主要由于它們易于安裝而已經(jīng)在工業(yè)被接受，但是這些連接器不是沒有 缺點(diǎn)。例如，這些連接器的合適安裝通常取決于螺栓連接的預(yù)定轉(zhuǎn)距要求，以實(shí)現(xiàn)主和分接 頭導(dǎo)體的充分連接。緊固螺栓連接的作用轉(zhuǎn)距在螺栓中產(chǎn)生了張力，其反過來在連接器兩 半件之間的導(dǎo)體上產(chǎn)生法向力。然而，能夠施加的轉(zhuǎn)距要求實(shí)際上會(huì)或者不會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)， 即使螺栓最初合適地緊固到合適的轉(zhuǎn)距要求，但隨著時(shí)間的消逝，并且由于導(dǎo)體相對(duì)于連 接器部件的相對(duì)移動(dòng)或者電纜和/或連接器部件隨著時(shí)間消逝的可壓縮變形，有效的夾緊 力會(huì)顯著減小。另外，螺栓中產(chǎn)生的力取決于螺栓的螺紋中的摩擦力，其會(huì)顯著改變并且導(dǎo) 致在不同的連接器中力的不一致施加。壓縮型連接器，不是采用單獨(dú)的連接器部件，可包括單個(gè)的金屬件連接器，其圍繞 主電力導(dǎo)體和分接頭導(dǎo)體彎曲或變形以將它們彼此夾緊。這些壓縮型連接器通常比螺栓型 連接器成本更低，但是更難于安裝。手動(dòng)工具通常用來使連接器圍繞電纜彎曲，并且因?yàn)檫B 接的質(zhì)量取決于安裝者的相對(duì)于力量和技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致連接質(zhì)量變化很大。在配電系統(tǒng)中，拙 劣的安裝或不合適的安裝壓縮型連接器可呈現(xiàn)可靠性問題。還已知楔形連接器包括掛在主電力導(dǎo)體和分接頭導(dǎo)體之上的C形槽構(gòu)件，并且在 其相對(duì)側(cè)具有槽的楔形構(gòu)件被驅(qū)動(dòng)穿過C形槽構(gòu)件，并且使C形的槽構(gòu)件的端部偏斜以及 將楔形構(gòu)件中的槽和C形構(gòu)件的端部之間的導(dǎo)體夾緊。一個(gè)這樣的楔形連接器可從賓夕法 尼亞州哈里斯堡市的泰科電子公司(Tyco Electronics Corporation)買到，并且被稱為 AMPACT分接頭或馬鐙式連接器(Stirrup Connector)。然而，AMPACT連接器可能比螺栓型 或壓縮型連接器更貴。并且已經(jīng)研制了使用塞滿火藥的炸藥筒的特殊操作工具以將楔形構(gòu) 件驅(qū)動(dòng)到C形構(gòu)件中。不同的連接器和工具可在現(xiàn)場(chǎng)獲得各種尺寸的導(dǎo)體。AMPACT連接器被認(rèn)為提供了優(yōu)于螺栓型和壓縮型連接器的性能。例如，與螺栓型 和壓縮型連接器不同，AMPACT連接器產(chǎn)生了掃動(dòng)接觸面，該掃動(dòng)接觸面是穩(wěn)定的、可重復(fù)的，并且始終如一地接觸導(dǎo)體，并且機(jī)械和電連接的質(zhì)量不取決于轉(zhuǎn)距要求和/或安裝者 的相對(duì)技術(shù)。另外，不像螺栓型或壓縮型連接器，由于C形構(gòu)件的端部的傾斜，因此存在一 定的彈性范圍，其中C形構(gòu)件的端部可回彈并且補(bǔ)償導(dǎo)體相對(duì)于楔形和/或C形構(gòu)件的相 對(duì)壓縮變形或移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
希望給傳統(tǒng)的楔形連接器提供一種成本更低、更通用的另一種選擇，其中楔形連 接器提供了比螺栓型和壓縮型連接器更優(yōu)秀的連接特性。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種電連接器組件，包括卡箍；具有從第一楔形部分延 伸的第一鉤部分的第一導(dǎo)電構(gòu)件，其中該第一鉤部分適合于接合主導(dǎo)體；以及具有從第二 楔形部分延伸的第二鉤部分的第二導(dǎo)電構(gòu)件。第二鉤部分適合于接合卡箍。第一楔形部分 和第二楔形部分適合于彼此嵌套并且被固定到彼此以俘獲且電連接主導(dǎo)體和卡箍?？蛇x擇地，卡箍包括具有第一和第二端部的主體，其中第一和第二端部被定位為 彼此靠近，并且當(dāng)?shù)谝缓偷诙?dǎo)電構(gòu)件彼此耦接時(shí)被俘獲在第二鉤部分和第一楔形部分之 間。第二鉤部分可包括在第二鉤部分的內(nèi)表面和外表面之間延伸的通道，其中卡箍被形成 為以使一部分的卡箍主體被接收在通道內(nèi)。可選擇地，卡箍主體可包括上部導(dǎo)軌、下部導(dǎo)軌 和在上部和下部導(dǎo)軌之間延伸的側(cè)部導(dǎo)軌。每個(gè)導(dǎo)軌會(huì)協(xié)作以限定開口，上部導(dǎo)軌被俘獲 在第二鉤部分和第一楔形部分之間。上部導(dǎo)軌可具有從其延伸到開口的桿件(stem)，該桿 件可被接收在延伸穿過第二鉤部分的通道內(nèi)。在另一實(shí)施例中，提供了一種電連接器組件，包括卡箍、被彼此單獨(dú)制造的第一 導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件。第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件可被配置為互連主導(dǎo)體和卡箍。第一和第 二導(dǎo)電構(gòu)件中的每個(gè)包括楔形部分和從該楔形部分延伸的能夠偏斜的槽部分。第一導(dǎo)電構(gòu) 件的楔形部分被配置為嵌套在第二導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分內(nèi)，并且被固定到第二導(dǎo)電構(gòu)件的 楔形部分，第二導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分被配置為嵌套在第一導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分內(nèi)，并且被 固定到該第一導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分。該組件還包括緊固件，該緊固件延伸穿過第一和第二 導(dǎo)電構(gòu)件中的每個(gè)的楔形部分，其中所述緊固件被配置為彼此完全連接第一和第二導(dǎo)電構(gòu) 件。在再一實(shí)施例中，提供了一種用于電力應(yīng)用傳輸?shù)碾娺B接器組件，其中該組件包 括卡箍、被彼此單獨(dú)制造的第一導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件，其中第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件中的 每個(gè)包括楔形部分和從楔形部分延伸的能夠偏斜的槽部分。第一導(dǎo)電構(gòu)件的槽部分被配置 為用于在距離第一導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分一定間隔的位置處接收主電力線路導(dǎo)體。第二導(dǎo)電 構(gòu)件的槽部分被配置為用于在距離第二導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分一定間隔的位置處接收卡箍。 該組件還包括將第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分彼此連接的緊固件。


圖1是已知的楔形連接器組件的側(cè)視圖；圖2是圖1所示的一部分組件的側(cè)視圖；圖3是用于圖1所示的組件的力/位移曲線圖；圖4圖示根據(jù)示例性的實(shí)施例形成的并且處于未裝配狀態(tài)的連接器組件；
圖5圖示圖4所示的處于部分配合位置的組件；圖6是圖4所示的處于部分配合位置的組件的橫截面視圖；圖7圖示圖4所示的處于配合位置的組件；圖8是用于圖4所示的連接器組件的卡箍的透視圖；圖9圖示安裝到圖4所示的連接器組件的導(dǎo)電構(gòu)件的圖8所示的卡箍。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2圖示已知的楔形連接器組件50，用于在分接頭或配電導(dǎo)體52和主電力 導(dǎo)體54之間要建立機(jī)械和電連接的電力應(yīng)用場(chǎng)合。連接器組件50包括C形彈簧構(gòu)件56 和楔形構(gòu)件58。彈簧構(gòu)件56鉤在主電力導(dǎo)體54和分接頭導(dǎo)體52上，楔形構(gòu)件58被驅(qū)動(dòng) 穿過彈簧構(gòu)件56以將導(dǎo)體52、54夾緊在楔形構(gòu)件58的端部和彈簧構(gòu)件56的端部之間。楔形構(gòu)件58可使用例如具有塞滿火藥的筒的專用工具進(jìn)行安裝，并且當(dāng)楔形構(gòu) 件58被推動(dòng)到彈簧構(gòu)件56中時(shí)，彈簧構(gòu)件56的端部經(jīng)由圖2所示的作用力FA向外偏斜并 且彼此遠(yuǎn)離。典型地，楔形構(gòu)件58被完全驅(qū)動(dòng)到楔形構(gòu)件58的后端大致對(duì)準(zhǔn)彈簧構(gòu)件56 的后邊緣的最終位置。彈簧56的端部的偏斜量由導(dǎo)體52和54的尺寸決定。例如，對(duì)于較 大直徑的導(dǎo)體52和54偏斜較大。如圖1所示，楔形構(gòu)件58具有高度Hw，而彈簧構(gòu)件56在接收導(dǎo)體52、54的彈簧構(gòu) 件56的相對(duì)端部之間具有高度He。分接頭導(dǎo)體52具有第一直徑主導(dǎo)體54具有和相 同或不同的第二直徑D2。從圖1可清楚地看到，&和氏被選擇成在彈簧構(gòu)件56的每端和 各自的導(dǎo)體52、54之間產(chǎn)生過盈量。具體地說，過盈量I是通過以下關(guān)系得以建立的I = H^Di+D^Hc(1)對(duì)于&和Hc的關(guān)鍵性選擇，實(shí)現(xiàn)的實(shí)際過盈量I會(huì)因?yàn)閷?dǎo)體52和54的直徑和 D2不同而變化?？商娲?，Hff和He可被選擇成為對(duì)于導(dǎo)體52和54的各種直徑Di和D2產(chǎn) 生所希望量的過盈量I。例如，對(duì)于直徑為Di和D2的較大的導(dǎo)體52、54，可選擇具有減小的 高度Hw的較小的楔形構(gòu)件58?？商娲?，具有增加的高度He的較大的彈簧構(gòu)件56可被選 擇成以容納直徑為口工和込的較大的導(dǎo)體52、54。結(jié)果，用戶在現(xiàn)場(chǎng)需要多個(gè)尺寸的楔形構(gòu) 件52和/或彈簧構(gòu)件56，以容納一整套的直徑為Di和D2的導(dǎo)體52和54。一致地產(chǎn)生至 少最小量的過盈量I導(dǎo)致一致地施加作用力FA，現(xiàn)在將就圖3解釋該作用力Fa。圖3圖示用于圖1所示的組件50的示意性的力對(duì)位移的曲線。垂直軸表示作用 力，水平軸表示當(dāng)楔形構(gòu)件58被驅(qū)動(dòng)為接合導(dǎo)體52、54以及彈簧構(gòu)件56時(shí)，彈簧構(gòu)件56的 端部的位移。如圖3所示，在圖3中用垂直虛線表示的最小量的過盈量導(dǎo)致了彈簧構(gòu)件56 的塑性變形，該塑性變形反過來提供了導(dǎo)體52和54上的一致的夾緊力，如圖3中的塑性平 坦段所示。彈簧構(gòu)件56的塑性和彈性被認(rèn)為在導(dǎo)體52和54上的夾緊力方面提供了可重 復(fù)性，這是已知的螺栓型連接器或壓縮型連接器所不能夠?qū)崿F(xiàn)的。然而，需要大量的不同尺 寸的彈簧構(gòu)件56和楔形構(gòu)件58致使連接器組件50比一些用戶希望的更昂貴、并且更不方 便。圖4是根據(jù)示例性的實(shí)施例形成的并且克服了這些和其他缺點(diǎn)的連接器組件100 的分解視圖。連接器組件100適合用作馬鐙式連接器，用于將卡箍102(在圖4以虛線示 出)連接到應(yīng)用配電系統(tǒng)的主導(dǎo)體104(還示于圖4中)。如下更詳細(xì)地解釋，相對(duì)于已知的螺栓型和壓縮型連接器，連接器組件100提供了優(yōu)秀的性能和可靠性，同時(shí)與已知的連 接器組件相比，易于安裝并且容納能力范圍更大。通過電氣組件100的各個(gè)部件的互連，卡箍102用來將主導(dǎo)體104互連于其他的 應(yīng)用部件或設(shè)備，例如變壓器。主導(dǎo)體104是一種大體上為圓柱形的高壓電纜線路?？ü?102具有主體105，該主體被形成為這樣的形狀，該形狀具有限定了功率輸出位置的封閉部 分，例如圖4所示的矩形形狀。可選擇地，主體105可表示一種金屬棒，該金屬棒大致為圓 柱形并且被形成為矩形形狀。替換地，金屬棒可具有各種截面并且可形成許多常見形狀。當(dāng)安裝到卡箍102和主導(dǎo)體104時(shí)，連接器組件100提供了主導(dǎo)體104和卡箍102 之間的電連接性，以在例如電工具配電系統(tǒng)中將電能從主導(dǎo)體104饋送到卡箍102。連接器 組件100可用來經(jīng)由卡箍102提供主導(dǎo)體104和分接頭導(dǎo)體之間的分接，并且會(huì)大體上限 定馬鐙式連接器。如圖4所示，連接器組件100包括分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106、主導(dǎo)電構(gòu)件108以及將分 接頭導(dǎo)電構(gòu)件106和主導(dǎo)電構(gòu)件108彼此耦接的緊固件110。在示例性的實(shí)施例中，緊固 件110是穿過各個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件106和108插入的螺紋構(gòu)件，螺母112和鎖緊墊圈114被設(shè)置 成以當(dāng)組裝導(dǎo)電構(gòu)件106和108時(shí)接合緊固件110的端部。盡管特定的緊固元件110、112 和114圖示在圖1中，但是要理解到如果需要可替代地使用其他已知的緊固件。在圖示的實(shí)施例中，分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106包括楔形部分120和從該楔形部分120 延伸的槽部分122。緊固孔124形成在楔形部分120的至少一部分中，并延伸穿過該楔形 部分120的至少一部分。緊固孔124還形成在槽部分122的至少一部分中，并且延伸穿過 槽122的至少一部分。在示例性的實(shí)施例中，楔形和/或槽部分120、122限定了位移止動(dòng) 件。當(dāng)連接器組件完全裝配時(shí)，主導(dǎo)電構(gòu)件108接合位移止動(dòng)件，這將在下面進(jìn)行更詳細(xì)地 描述。楔形部分120還包括鄰接面126、掃動(dòng)接觸面128以及導(dǎo)體接觸面130。掃動(dòng)接觸 面128相對(duì)于鄰接面126形成一定角度，并且圓形邊緣可限定鄰接面126和掃動(dòng)接觸面128 之間的過渡部分。導(dǎo)體接觸面130大致垂直于鄰接面126延伸，并且相對(duì)于掃動(dòng)接觸面128 傾斜延伸。在裝配連接器組件100的過程中，導(dǎo)體接觸面130大體上面向主導(dǎo)電構(gòu)件108 的一部分，并且將主導(dǎo)體104接合并俘獲在其間。槽部分122遠(yuǎn)離楔形部分120延伸，并且包括大致面向楔形部分120的配合接口 131。至少一個(gè)槽132沿著配合接口 131定位。槽132適合于以與楔形部分120隔開的關(guān) 系接收卡箍102。槽部分122使人回想起一個(gè)實(shí)施例中的鉤子，楔形部分120和槽部分122 一起具有大致為C形的主體。分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106與楔形和槽部分120、122 —起以相對(duì)簡(jiǎn) 單且低成本的方式由擠壓金屬制作成一體。槽132被做成一定尺寸和形狀，以當(dāng)組裝連接器組件100時(shí)緊抱卡箍102并將卡 箍102固定就位。槽132包括接收卡箍102并使至少一部分的卡箍102裸露的開口側(cè)。例 如，槽132在示例性的實(shí)施例中可纏繞卡箍102大約180度的圓周角，并且使卡箍102的大 約180度的圓周角裸露。每個(gè)槽132的開口側(cè)沿著配合接口 131設(shè)置，并且大體上面向楔 形部分120。在示例性的實(shí)施例中，如下更進(jìn)一步地描述，即使當(dāng)主和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106、 108彼此沒有接合，槽132也適合于固定卡箍102。因而，分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106和卡箍會(huì)被 輸送或移動(dòng)，而不會(huì)使卡箍102從槽132中掉出。
7
在圖示的實(shí)施例中，主導(dǎo)電構(gòu)件108同樣包括楔形部分134和從該楔形部分延伸 的槽部分136。緊固孔138形成在楔形部分134的至少一部分中，并且延伸穿過該楔形部 分134的至少一部分。緊固孔138還可形成在槽部分136的至少一部分中，并且延伸穿過 該槽部分136的至少一部分。在示例性的實(shí)施例中，楔形和/或槽部分134、136可限定位 移止動(dòng)件。當(dāng)連接器組件100被完全組裝時(shí)，分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的楔形部分120接合位 移止動(dòng)件，如下更詳細(xì)地描述。楔形部分134包括鄰接面140、掃動(dòng)接觸面142以及導(dǎo)體接觸面144。掃動(dòng)接觸面 142相對(duì)于鄰接面140形成一定角度，并且圓形邊緣可限定鄰接面140和掃動(dòng)接觸面142之 間的過渡部分。導(dǎo)體接觸面144大致垂直于鄰接面140延伸，并且相對(duì)于掃動(dòng)接觸面142 傾斜延伸。在裝配連接器組件100的過程中，導(dǎo)體接觸面144大體上面向分接頭導(dǎo)電構(gòu)件 106的槽部分122，并且將卡箍102接合并俘獲在其間。槽部分136遠(yuǎn)離楔形部分134延伸，并且包括大致面向分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的楔 形部分120的配合接口 145。至少一個(gè)槽146沿著配合接口 145定位。槽146適合于以與 楔形部分134隔開的關(guān)系接收主導(dǎo)體104。槽部分136使人回想起一個(gè)實(shí)施例中的鉤子， 楔形部分134和槽部分136 —起具有大致為C形的主體。主導(dǎo)電構(gòu)件108與楔形和槽部分 134,136 一起以相對(duì)簡(jiǎn)單且低成本的方式由擠壓金屬制作成一體。槽146被做成一定尺寸和形狀，以當(dāng)組裝連接器組件100時(shí)緊抱主導(dǎo)體104并將 主導(dǎo)體104固定就位。在示例性的實(shí)施例中，槽146包括接收主導(dǎo)體104并使至少一部分 的主導(dǎo)體104裸露的開口側(cè)。例如，槽146在示例性的實(shí)施例中可纏繞主導(dǎo)體104大約180 度的圓周角，并且使主導(dǎo)體104的大約180度的圓周角裸露。每個(gè)槽146的開口側(cè)沿著配 合接口 145設(shè)置，并且大體上面向楔形部分134。分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106和主導(dǎo)電構(gòu)件108彼此單獨(dú)制作或者另外形成分離的連接器 部件并且彼此組裝，如下所解釋的。盡管在此已經(jīng)描述了分接頭和主導(dǎo)電構(gòu)件106、108的 一個(gè)示例性形狀，但是認(rèn)識(shí)到導(dǎo)電構(gòu)件106、108可在其他的實(shí)施例中根據(jù)需要另外形成。在一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)分接頭和主導(dǎo)電構(gòu)件106、108的楔形部分120、134大致相 同并且具有相同的幾何外形和尺寸，以便于當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件106、108配合時(shí)以如下所述的方式 密接楔形部分120、134。楔形部分120、134完全相同的形成為不同尺寸的卡箍102或主導(dǎo) 體104提供了導(dǎo)電構(gòu)件106、108的混合和匹配，同時(shí)經(jīng)由楔形部分120、134實(shí)現(xiàn)了可重復(fù) 且可靠的連接接口。然而，導(dǎo)電構(gòu)件106、108的槽部分122、136可酌情形成不同尺寸，以接 合到不同尺寸的卡箍102或主導(dǎo)體104，同時(shí)保持導(dǎo)電構(gòu)件106、108的形狀大致相同。槽 部分122、136可包括相對(duì)于彼此的不同尺寸和/或形狀的槽132、146?？蛇x擇地，槽部分 122、136可具有大致相同的幾何外形，但是可包括不同尺寸和/或形狀的槽132、146?？商?代地，槽部分122、136可具有不同的幾何外形，以容納不同尺寸或形狀的槽132、146。如圖4所示，在組裝之前，分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106和主導(dǎo)電構(gòu)件108相對(duì)于彼此大體 上倒置，使各個(gè)楔形部分120、134彼此面對(duì)。緊固孔114、138彼此對(duì)準(zhǔn)以便于緊固件110穿 過這些孔而延伸。分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的槽部分122在由箭頭A所示的第一方向遠(yuǎn)離楔形 部分120延伸，主導(dǎo)電構(gòu)件108的槽部分136在由大體上與箭頭A的方向相反的箭頭B所 示的第二方向遠(yuǎn)離楔形部分134延伸。另外，分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的槽部分122在由箭頭 C所示的圓周方向圍繞卡箍102延伸，同時(shí)主導(dǎo)電構(gòu)件108的槽部分136在大體上與箭頭C相對(duì)的箭頭D的方向上圍繞主導(dǎo)體104周向延伸?？蓞⒄?qǐng)D4-7理解連接器組件100的組裝。如上所述，圖4表示處于未配合位置 的連接器組件100。圖5圖示處于部分配合位置的連接器組件100。圖6是處于另一部分 配合位置的連接器組件100的橫截面視圖。圖7圖示處于配合位置的連接器組件100。在組裝過程中，當(dāng)卡箍102和主導(dǎo)體104被放置在各自的槽部分122、136中并被 各自的槽部分122、136緊抱時(shí)，以及當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件106、108通過緊固元件110、112、114被耦 接在一起時(shí)，鄰接面126、140在未配合狀態(tài)下被對(duì)準(zhǔn)，如圖5中的透視圖以及圖6中的側(cè)視 圖所示。連接器組件100可被預(yù)先組裝到如圖5和6所示的結(jié)構(gòu)中，并且卡箍102和主導(dǎo) 體104可相對(duì)容易地定位在各自的槽132、146內(nèi)。如圖5和6可見，因?yàn)榫o固孔124、138 的開口(如圖6中的虛線所示)大于緊固件110的外徑，因此緊固件110能夠穿過楔形部 分120和134沿第一角取向定位。如圖5-7所示，當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件106、108移動(dòng)到如圖7所示的完全配合位置時(shí)，緊固孔 124、138相對(duì)于緊固件110的相對(duì)尺寸允許緊固件110相對(duì)于孔124、138的軸成一定角度 地浮動(dòng)或移動(dòng)。更具體地說，楔形部分120、134的鄰接面126、140在如圖5所示的箭頭A 和B的方向上以彼此滑動(dòng)接觸的方式移動(dòng)，直到掃動(dòng)接觸面128、142進(jìn)入如圖6所示的接 合，于是楔形部分120、124可橫向移動(dòng)到如圖7所示的嵌套或互相配合的關(guān)系，并且掃動(dòng)接 觸面128、132處于滑動(dòng)接合中。一直地，如圖5-7所示，當(dāng)緊固件110從如圖5所示的初始 位置移動(dòng)到如圖7所示的最終位置時(shí)，緊固件110自身調(diào)節(jié)其相對(duì)于緊固孔的角度位置。 在最終的配合位置，緊固件110傾斜延伸到每個(gè)緊固孔124、138，螺母112可緊固到緊固件 110以將導(dǎo)電構(gòu)件106、108彼此固定。圖7圖示處于完全配合位置并且螺母112上緊到緊固件110的連接器組件100。 在完全配合的位置，分接頭和主導(dǎo)電構(gòu)件106、108協(xié)作以俘獲卡箍102和主導(dǎo)體104。例 如，卡箍102定位在分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的槽132內(nèi)，并且被該分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的槽 132緊抱?？ü?02還接合主導(dǎo)電構(gòu)件108的導(dǎo)體接觸表面144并且與其直接電接觸。同 樣地，主導(dǎo)體104被定位在主導(dǎo)電構(gòu)件108的槽146內(nèi)，并且被主導(dǎo)電構(gòu)件108的槽146緊 抱。主導(dǎo)體104還接合并直接電接觸于分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的導(dǎo)體接觸表面130。在組裝過程中，當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件106、108穿過如圖5-7所示的位置移動(dòng)時(shí)，掃動(dòng)接觸表 面128、142彼此滑動(dòng)接合，并且提供了確保充分的電連接性的掃動(dòng)接觸接口。成一定角度 的掃動(dòng)接觸表面128、142提供一種斜坡式接觸接口，當(dāng)掃動(dòng)接觸表面128、142接合時(shí)，所述 斜坡式接觸接口使導(dǎo)體接觸表面130、144在箭頭A和B所示的相對(duì)方向移置。另外，當(dāng)安 裝連接器組件100時(shí)，導(dǎo)體接觸表面130、144提供了具有導(dǎo)體102、104的掃動(dòng)接觸接口。導(dǎo)體接觸表面130、144在箭頭A和B的相對(duì)方向上的移動(dòng)將卡箍102和主導(dǎo)體 104夾緊在楔形部分120和134以及相對(duì)的槽部分122、136之間。槽部分122、136的配合 接口 131、145非常接近于并且可能鄰接接觸于到配合位置的楔形部分120、134，例如如圖7 所示的位置。在配合位置中，導(dǎo)電構(gòu)件106、108在連接器組件100內(nèi)大致封閉部分的卡箍 102和主導(dǎo)體104。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)連接器組件100完全配合時(shí)，楔形部分120、134的 鄰接面126、140接觸相對(duì)的導(dǎo)電構(gòu)件108和106的位移止動(dòng)件。在該位置，以同掃動(dòng)接觸 表面128和142、鄰接面126和140以及提供多點(diǎn)的機(jī)械和電接觸以確保導(dǎo)電構(gòu)件106和 108之間的電連接性的槽部分122和136互相配合的關(guān)系，彼此嵌套或配合楔形部分120、134。在完全配合的位置，例如圖7所示的位置，主導(dǎo)體104可被俘獲在主導(dǎo)電構(gòu)件108 的槽部分136和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件楔形部分120的導(dǎo)體接觸表面130之間。同樣地，卡箍102 被俘獲在分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的槽部分122和主導(dǎo)電構(gòu)件楔形部分134的導(dǎo)體接觸表面 144之間。當(dāng)楔形部分120接合主導(dǎo)電構(gòu)件108并夾緊主導(dǎo)體104抵靠主導(dǎo)電構(gòu)件108的 槽部分136時(shí)，槽部分136在箭頭E的方向上偏斜。槽部分136在由箭頭E所示的向外方 向上彈性地且塑性地偏斜，導(dǎo)致在與箭頭E的方向相對(duì)的箭頭F的方向上的回彈力，以在導(dǎo) 體104上提供夾緊力。偏斜量和夾緊力的量會(huì)受到槽部分136的厚度270、槽部分136的 長(zhǎng)度272、主導(dǎo)電構(gòu)件108的材料類型等的影響。在示例性的實(shí)施例中提供了量級(jí)為大約 40001bs的較大接觸力，該夾緊力確保主導(dǎo)體104和連接器組件100之間的充分的電連接 性。另外，槽部分136的彈性回彈為主導(dǎo)體104隨著時(shí)間的消逝的變形或壓縮性提供一定 容差，因?yàn)槿绻鲗?dǎo)體104由于壓縮力而變形，那么槽部分136會(huì)在箭頭F的方向上有效返 回。實(shí)際的夾緊力會(huì)在該情況下減小，但不會(huì)達(dá)到折中電連接的整體性的量。在示例性的 實(shí)施例中，回彈允許在槽部分136的彈性范圍內(nèi)的一定范圍的容差。同樣地，主導(dǎo)電構(gòu)件108的楔形部分134夾緊卡箍102使其抵靠分接頭導(dǎo)電構(gòu)件 106的槽部分122，并且槽部分122在箭頭G的方向上偏斜。槽部分122在由箭頭G所示的 向外方向上彈性地且塑性地偏斜，導(dǎo)致在與箭頭G的方向相對(duì)的箭頭H的方向上的回彈力。 偏斜量和夾緊力的量會(huì)受到槽部分122的厚度274、槽部分122的長(zhǎng)度276、分接頭導(dǎo)電構(gòu) 件106的材料類型等的影響。在示例性的實(shí)施例中提供了量級(jí)為大約40001bs的較大接觸 力，該夾緊力確?？ü?02和連接器組件100之間的充分的電連接性。另外，槽部分122的 彈性回彈為卡箍102隨著時(shí)間的消逝的變形或壓縮性提供一定容差，因?yàn)槿绻ü?02由 于壓縮力而變形，那么槽部分122可簡(jiǎn)單地在箭頭H的方向上返回。實(shí)際的夾緊力會(huì)在該 情況下減小，但不會(huì)達(dá)到折中電連接的整體性的量。不像已知的螺栓連接器，不需要用于上緊緊固件110的轉(zhuǎn)矩要求以令人滿意地安 裝連接器組件100。當(dāng)楔形部分120、134的鄰接面126、140接觸槽部分136、122時(shí)，連接器 組件100被完全配合。通過緊固元件110、112以及楔形部分120、134的相結(jié)合的楔形作用 來使槽部分122、136偏斜，連接器組件100可用手動(dòng)工具進(jìn)行安裝，因此避免了諸如爆炸盒 的專用工具。當(dāng)完全配合時(shí)，鄰接面126、140會(huì)接合位移止動(dòng)件，該位移止動(dòng)件限定并限制了 分接頭和主導(dǎo)電構(gòu)件106、108之間的最終位移關(guān)系。位移止動(dòng)件限定了分接頭和主導(dǎo)電構(gòu) 件106、108之間的最終配合位置，獨(dú)立于通過主和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件108和106在卡箍102 和主導(dǎo)體104上引起的力的量。在替代的實(shí)施例中，鄰接面126、130會(huì)被定位成距離最終 配合位置中的位移止動(dòng)件一定距離。可選擇地，位移止動(dòng)件可由設(shè)置在主和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件108和106之一或兩者上 的間隙器(stand off)產(chǎn)生。例如，該間隙器會(huì)定位為鄰近楔形部分120、134并且從其向 外延伸。間隙器分別提供槽部分122、136和楔形部分134、120之間的間隙，這允許槽部分 122、136彎曲和/或移動(dòng)，而不會(huì)接合各個(gè)楔形部分134、120的鄰接面140、126?？商娲兀?位移止動(dòng)件可被產(chǎn)生為設(shè)置在掃動(dòng)接觸表面128和142中的配合凹口，這些凹口彼此接合 以限制主和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件108和106朝向彼此移動(dòng)的范圍。
位移止動(dòng)件允許螺母112和緊固件110連續(xù)上，緊直到鄰接面126、140完全坐靠 槽部分136、122，其與由分接頭和主導(dǎo)體102、104產(chǎn)生的任何法向力無關(guān)并且不用考慮由 分接頭和主導(dǎo)體102、104產(chǎn)生的任何法向力。這些接觸力由槽部分136、122、楔形部分120、 134以及卡箍102和主導(dǎo)體104之間的過盈量形成的。當(dāng)主和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106、108被 連接到預(yù)定位置或相對(duì)位移時(shí)，由于連接器組件100完全配合因此不需要測(cè)量配合連接器 組件100的螺栓轉(zhuǎn)距。在完全配合的條件下，卡箍102和主導(dǎo)體104以及連接器組件100 之間的過盈量產(chǎn)生足以提供良好的電連接的接觸力。可認(rèn)識(shí)到卡箍102和主導(dǎo)體104上的有效夾緊力取決于用于連接器組件100的楔 形部分的幾何形狀、槽部分的尺度以及導(dǎo)體的尺寸。因此，當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件106和108如上述結(jié) 合使用時(shí)，通過關(guān)鍵性地選擇例如掃動(dòng)接觸表面128、142的角度，槽部分122、136的厚度 274,270和長(zhǎng)度276、272，以及卡箍102和主導(dǎo)體104的尺寸和定位，可實(shí)現(xiàn)夾緊力的可變程度。因此相信連接器組件100以更低成本的連接器組件提供了傳統(tǒng)楔形連接器系統(tǒng) 的特性，其中該更低成本的連接器組件不需要專用工具和滿足安裝需要的大量部件。使用 低成本的擠壓制造工藝和已知的緊固件，可以低成本提供連接器組件100，同時(shí)當(dāng)安裝和使 用連接器組件100時(shí)增加了可重復(fù)性和可靠性。導(dǎo)電構(gòu)件106和108的結(jié)合的楔形作用在 卡箍102和主導(dǎo)體104上提供了可靠且一致的夾緊力，并且當(dāng)安裝時(shí)比已知的螺栓型或壓 縮型的連接器系統(tǒng)不易受到夾緊力變化的影響。圖8是卡箍102的透視圖?？ü?02包括形成為用于和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106 (圖 4所示)連接的主體105，以及用于分接頭導(dǎo)體的功率輸出部件(未示出)。在圖示的實(shí)施 例中，卡箍主體105—般是圓柱形，并且形成(例如彎曲成)一般為矩形的形狀，然而，卡箍 102會(huì)具有其他的形狀，這些其他的形狀會(huì)實(shí)現(xiàn)與功率輸出部件的配合接合?？ü?02限定了開口 200，該開口 200被配置為接收功率輸出部件。在示例性的實(shí) 施例中，卡箍包括限定開口 200的上部導(dǎo)軌202、下部導(dǎo)軌204以及側(cè)部導(dǎo)軌206、208。卡 箍102包括沿著上部導(dǎo)軌202彼此鄰近定位的端部210、212。在示例性的實(shí)施例中，端部 210之一以近似直角的角度彎曲以使端部210延伸到開口 200中。在彎曲到開口 200中的 端部210處的那部分卡箍102限定了桿件214。在替代的實(shí)施例中，端部210、211是彎曲的 以限定桿件214。圖9圖示裝載到分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106的槽132中的卡箍102。當(dāng)組裝時(shí)，槽部分 122的一部分被定位在開口 200內(nèi)。至少一部分的開口 200保持打開用于接收分接頭導(dǎo)體 的功率輸出(未示出)裝置。當(dāng)組裝時(shí)，卡箍102的上部導(dǎo)軌202沿著槽132的配合接口 131定位。在示例性 的實(shí)施例中，分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106包括穿過槽部分122的通道220。通道220開口于槽132 以使卡箍102的桿件214至少部分穿過通道220延伸。例如，在圖示的實(shí)施例中，端部210 被表示為整個(gè)延伸過通道220。當(dāng)桿件214被定位在通道220中時(shí)，卡箍102相對(duì)于分接頭 導(dǎo)電構(gòu)件106的相對(duì)位置會(huì)得以保持。因而，卡箍102和分接頭導(dǎo)電構(gòu)件106可作為一個(gè) 單元輸送到或移動(dòng)到組裝區(qū)域，而卡箍102不會(huì)從槽132中掉出?？蛇x擇地，端部210可是 平坦的或另外處理以在通道220內(nèi)俘獲桿件214，使得卡箍102永久地耦接到分接頭導(dǎo)電構(gòu) 件106。當(dāng)卡箍102被接收在槽132內(nèi)時(shí)，導(dǎo)電構(gòu)件106可被耦接到例如如上所述的主導(dǎo)電構(gòu)件108(圖4所示)。 要理解到，以上描述目的在于圖示，而不是限制。例如，上述實(shí)施例(和/或其他的 各個(gè)方面)可彼此結(jié)合使用。另外，在不背離本發(fā)明的教導(dǎo)范圍的情況下，可進(jìn)行許多修改 以使本發(fā)明的教導(dǎo)適用于特定情況或材料。在此描述的尺寸、材料的類型、各個(gè)部件的取向 以及各個(gè)部件的數(shù)量和位置的目的在于限定某些實(shí)施例的參數(shù)，而絕不是限制，并且僅為 示例性的實(shí)施例。在閱讀了以上描述之后，在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的許多其他實(shí)施例 和修改對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將是顯而易見的。本發(fā)明的范圍因此應(yīng)當(dāng)參照所附的權(quán)利 要求以及這些權(quán)利要求享有權(quán)利的等同物的整個(gè)范圍進(jìn)行確定。在所附的權(quán)利要求中，術(shù) 語(yǔ)“包括(including)”和“其中(in which) ”被用作各自的術(shù)語(yǔ)“包含(comprising) ”和 “其中(wherein)”的通俗易懂的英語(yǔ)等同物。而且，在下面的權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第 二”和“第三”等僅用作標(biāo)記，目的不在于對(duì)它們的對(duì)象施加數(shù)字要求。而且，下面的權(quán)利要 求的限制性沒有被寫為設(shè)備加功能的格式，并且目的不在于基于35U. S. C § 112第六段進(jìn) 行解釋，除非該權(quán)利要求限制在沒有其它結(jié)構(gòu)的功能陳述之后明確使用詞組“用于...的 設(shè)備”。
權(quán)利要求
一種電連接器組件，包括卡箍；第一導(dǎo)電構(gòu)件，所述第一導(dǎo)電構(gòu)件包括從第一楔形部分延伸的第一鉤部分，所述第一鉤部分適合于接合主導(dǎo)體，以及第二導(dǎo)電構(gòu)件，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件包括從第二楔形部分延伸的第二鉤部分，所述第二鉤部分適合于接合所述卡箍，其中所述第一楔形部分和所述第二楔形部分適合于彼此嵌套并且被固定到彼此，以俘獲并電連接所述主導(dǎo)體和所述卡箍。
2.如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述卡箍具有形成開口的主體，所述主體具 有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部定位為彼此鄰近，并且當(dāng)所述第一 導(dǎo)電構(gòu)件和所述第二導(dǎo)電構(gòu)件彼此耦接時(shí)被俘獲在所述第二鉤部分和所述第一楔形部分 之間。
3.如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述第二鉤部分包括在所述第二鉤部分的內(nèi) 表面和外表面之間延伸的通道，所述卡箍被形成為使得所述卡箍的一部分接收在所述通道 內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述卡箍具有主體，所述主體包括上部導(dǎo)軌、 下部導(dǎo)軌和在所述上部導(dǎo)軌和所述下部導(dǎo)軌之間延伸的側(cè)部導(dǎo)軌，這些導(dǎo)軌中的每個(gè)導(dǎo)軌 都協(xié)作以限定所述開口，所述上部導(dǎo)軌被俘獲在所述第二鉤部分和所述第一楔形部分之 間，其中所述上部導(dǎo)軌具有從所述上部導(dǎo)軌延伸到所述開口的桿件。
5.如權(quán)利要求4所述的連接器組件，其中所述桿件接收在延伸穿過所述第二鉤部分的 通道內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中每個(gè)楔形部分包括鄰接面、相對(duì)于所述鄰接 面成角度的掃動(dòng)接觸面，以及大致垂直于所述鄰接面延伸的導(dǎo)體接觸表面，所述主導(dǎo)體和 所述卡箍被俘獲在各自的鉤部分和所述楔形部分的導(dǎo)體接觸表面之間。
7.如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述第一鉤部分適合于在第一方向圍繞所述 主導(dǎo)體延伸，所述第二鉤部分適合于在第二方向圍繞所述卡箍延伸，所述第二方向大體上 與所述第一方向相反。
8.如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述第一楔形部分和所述第二楔形部分被基 本上完全相同地形成。
9.如權(quán)利要求1所述的連接器組件，還包括將所述第一楔形部分耦接到所述第二楔形 部分的緊固件。
10.一種電連接器組件，包括卡箍；彼此分開地制造的第一導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件，所述第一導(dǎo)電構(gòu)件和所述第二導(dǎo)電 構(gòu)件配置為互連主導(dǎo)體和所述卡箍，所述第一導(dǎo)電構(gòu)件和所述第二導(dǎo)電構(gòu)件中的每個(gè)導(dǎo)電 構(gòu)件都包括楔形部分和從所述楔形部分延伸的能夠偏斜的槽部分，其中所述第一導(dǎo)電構(gòu)件 的楔形部分配置為嵌套到所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分內(nèi)，并且固定到所述第二導(dǎo)電構(gòu)件 的楔形部分，其中所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分配置為嵌套在所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部 分內(nèi)，并且固定到所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分；以及延伸穿過所述第一導(dǎo)電構(gòu)件和所述第二導(dǎo)電構(gòu)件中的每個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分的緊固件，其中所述緊固件配置為將所述第一導(dǎo)電構(gòu)件和所述第二導(dǎo)電構(gòu)件完全連接到彼此。
11.如權(quán)利要求10所述的連接器組件，其中所述卡箍具有限定開口的主體，所述主體 具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部定位為彼此鄰近，并且被俘獲在 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的槽部分和所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的楔形部分之間。
12.如權(quán)利要求10所述的連接器組件，其中所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的槽部分包括在所述槽 部分的內(nèi)表面和外表面之間延伸的通道，所述卡箍被形成為使得所述卡箍的一部分接收在 所述通道內(nèi)。
13.如權(quán)利要求10所述的連接器組件，其中所述卡箍具有限定開口的主體，所述卡箍 還包括從所述主體延伸的桿件，所述桿件接收在延伸穿過所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的所述槽部分 的通道內(nèi)。
14.如權(quán)利要求10所述的連接器組件，其中所述主導(dǎo)體被俘獲在所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的 所述槽部分和所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的所述楔形部分之間，并且其中當(dāng)所述第一導(dǎo)電構(gòu)件和所 述第二導(dǎo)電構(gòu)件彼此連接時(shí)，所述卡箍被俘獲在所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的所述槽部分和所述第 一導(dǎo)電構(gòu)件的所述楔形部分之間。
15.如權(quán)利要求10所述的連接器組件，其中所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的所述槽部分適合于在 與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的所述楔形部分間隔開的位置處接收所述主導(dǎo)體，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件 的所述槽部分適合于在與所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的所述楔形部分間隔開的位置處接收所述卡 箍。
16.如權(quán)利要求10所述的連接器組件，其中所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的所述槽部分在第一方 向圍繞所述主導(dǎo)體周向延伸，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的所述槽部分在第二方向圍繞所述卡箍周 向延伸，所述第二方向與所述第一方向相反。
全文摘要
一種電連接器組件，包括卡箍；第一導(dǎo)電構(gòu)件，所述第一導(dǎo)電構(gòu)件具有從第一楔形部分延伸的第一鉤部分，其中所述第一鉤部分適合于接合主導(dǎo)體；以及第二導(dǎo)電構(gòu)件，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件具有從第二楔形部分延伸的第二鉤部分。所述第二鉤部分適合于接合所述卡箍。所述第一楔形部分和所述第二楔形部分適合于彼此嵌套并且被固定到彼此，以俘獲并電連接所述主導(dǎo)體和所述卡箍。
文檔編號(hào)H01R4/50GK101855786SQ200880114141
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者德米特里·拉丁, 查爾斯·D·科珀 申請(qǐng)人:泰科電子公司;泰科電子加拿大有限公司