相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)涉及標(biāo)題為“用于鉆桿、套管和油管的電接線”,美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)為no.12/695569,申請(qǐng)日為2010年1月28日,轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的相同受讓人,且被本文參引(下文中為“569申請(qǐng)”)。
本申請(qǐng)涉及和要求臨時(shí)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)為no.61/365120的優(yōu)先權(quán),該臨時(shí)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)為no.61/365120的申請(qǐng)日為2010年7月16日,標(biāo)題為“用于鉆桿、套管和油管的電接線,該文獻(xiàn)被本文參引。
本發(fā)明通常涉及用于定位和生產(chǎn)在地下環(huán)境中的烴的鉆桿、套管和油管,更具體地,涉及在至少一個(gè)鉆桿、套管和油管的連接部分中的電接線。
背景技術(shù):
烴的定位和生產(chǎn)的大部分活動(dòng)涉及在地面下的鉆井、泵送和導(dǎo)管安裝。此外,鉆井、泵送和導(dǎo)管安裝的操作可能包括水定位和分配。鉆井、泵送和導(dǎo)管安裝的操作可以包括污水處理和分配。鉆井、泵送和導(dǎo)管安裝的活動(dòng)通常使用多段管。這些管可以以多種不同方式連接在一起。當(dāng)管連接時(shí)有多種考慮情況。例如,可能希望在多段管之間提供電接線。電接線可以向連接的多段管的相對(duì)端提供信號(hào)傳輸和/或供電以及從該相對(duì)端提供信號(hào)傳輸和/或供電。
另外,目前已有關(guān)于管部分的直徑的某些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如,有關(guān)于管的內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)可以使得流過(guò)一串連接管的能力保持預(yù)期結(jié)果。還有關(guān)于管的外徑的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)可以保持將特定管裝配至特定空隙中的預(yù)期。因此,可以有對(duì)用于管的連接部分中的材料的尺寸和厚度的限制。對(duì)尺寸的限制影響將電接線并入管的連接部分中。
因此,存在著用于考慮一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題以及可能的其它問(wèn)題的方法和裝置的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,一種裝置包括第一銷(xiāo)和第二銷(xiāo)。第一銷(xiāo)具有第一接頭部分。第一接頭部分具有第一孔,該第一孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第一預(yù)負(fù)載面。第二銷(xiāo)具有第二接頭部分。第二接頭部分具有第二孔,該第二孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第二預(yù)負(fù)載面。當(dāng)?shù)谝讳N(xiāo)和第二銷(xiāo)匹配時(shí),第二接頭部分用于接收第一接頭部分,且第一孔與第二孔匹配。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,裝置包括銷(xiāo)、電線、間隔件和材料層。銷(xiāo)沿軸線延伸,具有在銷(xiāo)的端部附近的面。各電線的第一部分沿銷(xiāo)的外表面在軸線方向延伸。各電線的第二部分在銷(xiāo)的內(nèi)部朝著銷(xiāo)的端部延伸。間隔件沿銷(xiāo)的外表面定位。間隔件使得用于電線的第一部分的多個(gè)電線分離。該材料層覆蓋間隔件和電線。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,一對(duì)銷(xiāo)包括凸形銷(xiāo)、凹形銷(xiāo)、第一電線、第二電線、插頭類(lèi)型連接器和插座類(lèi)型連接器。凸形銷(xiāo)具有第一接頭部分。第一接頭部分有第一孔,該第一孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第一預(yù)負(fù)載面。第一電線沿凸形銷(xiāo)的外表面延伸。在多個(gè)第一電線中的一個(gè)第一電線相對(duì)于凸形銷(xiāo)的外表面以第一角度進(jìn)入第一接頭部分中的第一孔。該第一角度是銳角,具有從大約1度至大約5度的范圍中選擇的值。在多個(gè)插頭類(lèi)型連接器中的一個(gè)插頭類(lèi)型連接器與第一電線連接。插頭類(lèi)型連接器從第一預(yù)負(fù)載面伸出。凹形銷(xiāo)具有第二接頭部分。第二接頭部分有第二孔,該第二孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第二預(yù)負(fù)載面。當(dāng)凸形銷(xiāo)和凹形銷(xiāo)匹配時(shí),第二接頭部分用于接收第一接頭部分,且第一孔與第二孔匹配。第二電線沿凹形銷(xiāo)的外表面延伸。在多個(gè)第二電線中的一個(gè)第二電線相對(duì)于凹形銷(xiāo)的外表面以第二角度進(jìn)入第二接頭部分中的第二孔。該第二角度是銳角,具有從大約1度至大約5度的范圍中選擇的值。在多個(gè)插座類(lèi)型連接器中的一個(gè)插座類(lèi)型連接器與第二電線連接。插座類(lèi)型連接器定位于第二孔內(nèi),并終止于第二預(yù)負(fù)載面。當(dāng)凸形銷(xiāo)和凹形銷(xiāo)匹配時(shí),插座類(lèi)型連接器用于接收插頭類(lèi)型連接器中的一個(gè)。
附圖說(shuō)明
在附加的權(quán)利要求中提出示例性實(shí)施例的新穎性特征。不過(guò),通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明,將最好地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施例、以及使用的優(yōu)選模式、進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn),其中:
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的地下生產(chǎn)和探測(cè)環(huán)境的方框圖;
圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例在一對(duì)鄰接銷(xiāo)中的電線連接的詳細(xì)剖視圖;
圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有電線連接器的凹形銷(xiāo)的端部的視圖;
圖4是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有孔的凹形銷(xiāo)的詳細(xì)剖視圖,該孔用于將電線插入凹形銷(xiāo)中;
圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有電線連接器的凸形銷(xiāo)的視圖;
圖6是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有孔的凸形銷(xiāo)的詳細(xì)剖視圖,該孔用于將電線插入凸形銷(xiāo)中;
圖7是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有間隔件的處于組裝位置的一對(duì)銷(xiāo)的視圖;
圖8是根據(jù)示例性實(shí)施例的在圖7所示的一對(duì)銷(xiāo)中的凸形銷(xiāo)的詳細(xì)視圖;
圖9是根據(jù)示例性實(shí)施例的在圖7所示的一對(duì)銷(xiāo)中的凹形銷(xiāo)的詳細(xì)視圖;
圖10是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有電線的在組裝位置的一對(duì)銷(xiāo)的視圖;
圖11是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有錐形花鍵和電線的凸形銷(xiāo)的視圖;以及
圖12是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有錐形花鍵和電線的凹形銷(xiāo)的視圖。
具體實(shí)施方式
不同的示例性實(shí)施例認(rèn)識(shí)和考慮到多個(gè)不同的考慮因素。例如,不同的示例性實(shí)施例認(rèn)識(shí)到可能希望有供給井孔中的部件的電接線。例如,電接線可以將信號(hào)傳遞給井孔中的傳感裝置和從該傳感裝置傳遞信號(hào)。在另一實(shí)施例中,電接線可以向井孔內(nèi)的裝置供電。例如,位于井孔內(nèi)的電馬達(dá)或泵可能需要電能。
不同的示例性實(shí)施例認(rèn)識(shí)和考慮到一個(gè)方案可以涉及使得電接線在井孔中的任何管或油管獨(dú)立地向下延伸至井孔中。不同的示例性實(shí)施例認(rèn)識(shí)到另一方案可以涉及使得電接線在一串管或油管的外部向下延伸。
不過(guò),不同的示例性實(shí)施例認(rèn)識(shí)到在井孔中的松弛的電線可能與插入井孔或從井孔取出的管道纏結(jié)或交織在一起。這樣的纏結(jié)或交織可能導(dǎo)致電接線的斷開(kāi)或短路。另外,電接線暴露于井孔中可能引起在電接線中的連接件的腐蝕。
不同的示例性實(shí)施例認(rèn)識(shí)到電接線在外部向下延伸可能很難用于長(zhǎng)串的管。例如,因?yàn)榇罅康墓懿迦刖字?,很難保持電接線定位成抵靠該串管。在其它的實(shí)例中,連接沿管延伸的電線可能花費(fèi)附加時(shí)間(超過(guò)使得管與串中的其它管連接的時(shí)間)。
因此,示例性實(shí)施例提供了一種用于電接線的裝置。該裝置包括第一銷(xiāo)和第二銷(xiāo)。第一銷(xiāo)具有第一接頭部分。第一接頭部分具有第一孔,該第一孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第一預(yù)負(fù)載面。第二銷(xiāo)具有第二接頭部分。第二接頭部分具有第二孔,該第二孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第二預(yù)負(fù)載面。當(dāng)?shù)谝讳N(xiāo)和第二銷(xiāo)匹配時(shí),第二接頭部分用于接收第一接頭部分,且第一孔與第二孔匹配。
這里使用的“銷(xiāo)”是柱形部件,它可以有或沒(méi)有空心內(nèi)部。另外,使用的術(shù)語(yǔ)“銷(xiāo)”意欲包括但不局限于:鉆桿、套管、油管、生產(chǎn)油管、襯套和/或任意其它適合在井孔中使用的用于生產(chǎn)烴的柱形裝置。例如,銷(xiāo)可以是從管的端部伸出的一段管。銷(xiāo)可以使得管與另一管的銷(xiāo)連接。在其它實(shí)例中,銷(xiāo)可以是凸形管的端部,以便使得凸形管與凹形管的盒端部連接。這里,孔可以是槽道、隧道、通道、導(dǎo)管或者穿過(guò)材料的通道,它設(shè)置成允許一個(gè)或多個(gè)電線通過(guò)??卓梢杂腥我鈹?shù)目的截面形狀。例如,孔可以有多個(gè)截面形狀,例如(作為示例性實(shí)例)圓形、正方形、矩形、八邊形、六邊形和三角形。
下面參考附圖,特別是參考圖1,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例的地下生產(chǎn)和探測(cè)環(huán)境的方框圖。在這些示例性實(shí)例中地下生產(chǎn)和探測(cè)環(huán)境100是可以實(shí)施本發(fā)明示例性實(shí)施例的環(huán)境。例如(非限定),示例性實(shí)施例可以在地下生產(chǎn)和探測(cè)環(huán)境100中實(shí)施,用于鉆井、泵送和導(dǎo)管安裝操作的目的,支持烴定位和生產(chǎn)、水定位和分配、污水處理和分配、電力傳輸線的安裝以及電信業(yè)傳輸線的安裝。地下生產(chǎn)和探測(cè)環(huán)境100例如可以包括但不局限于:陸上、海上和深海生產(chǎn)和探測(cè)。
在該圖示的實(shí)例中,地下生產(chǎn)和探測(cè)環(huán)境100包括第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104。第一銷(xiāo)102具有第一接頭部分106,同時(shí)第二銷(xiāo)104具有第二接頭部分108。第一接頭部分106和第二接頭部分108分別是第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104的一部分。第一接頭部分106和第二接頭部分108將第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104連接在一起。例如,第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104可以通過(guò)使得第一接頭部分106和第二接頭部分108移動(dòng)到一起而進(jìn)行匹配。第一接頭部分106和/或第二接頭部分108可以是工具接頭。
在這些實(shí)例中,第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104通過(guò)使得第一接頭部分106的預(yù)負(fù)載面110和第二接頭部分108的預(yù)負(fù)載面112移動(dòng)到一起而進(jìn)行匹配。這里,當(dāng)介紹接頭連接件時(shí),預(yù)負(fù)載是指在使用接頭連接件用于它的主要功能之前的在拉緊接頭連接件中的力。預(yù)負(fù)載是壓縮力,該壓縮力由兩個(gè)或更多表面對(duì)在連接件的裝配過(guò)程中壓在一起而形成。壓縮的表面能夠通過(guò)任意機(jī)械力來(lái)拉緊,直到接觸表面的屈服強(qiáng)度。因此,預(yù)負(fù)載面110和預(yù)負(fù)載面112是第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104的相對(duì)表面,當(dāng)?shù)谝讳N(xiāo)102和第二銷(xiāo)104匹配時(shí),該相對(duì)表面相互壓靠。
在該示例實(shí)例中,第一電線114沿第一銷(xiāo)102延伸。例如,在多個(gè)第一電線114中的各電線的一部分可以沿第一銷(xiāo)102的外表面116在軸向方向延伸。這里,當(dāng)涉及柱形物體時(shí),軸向方向的意思是與柱形物體的中心軸線基本平行的方向。第一電線114進(jìn)入第一接頭部分106的第一孔118中的孔。第一孔118是形成于第一接頭部分106中的、在軸向方向從預(yù)負(fù)載面110延伸的開(kāi)口。例如,在多個(gè)第一電線114中的第一電線120進(jìn)入在多個(gè)第一孔118中的第一孔122。在多個(gè)第一電線114中的其它電線可以進(jìn)入在多個(gè)第一孔118中的其它孔。
類(lèi)似的,第二電線124沿第二銷(xiāo)104延伸。例如,在多個(gè)第二電線124中的各電線的一部分可以沿第二銷(xiāo)104的外表面126沿軸向方向延伸。第二電線124進(jìn)入第二接頭部分108的第二孔128中的孔。第二孔128是形成于第二接頭部分108中的、沿軸向方向從預(yù)負(fù)載面112延伸的開(kāi)口。例如,在多個(gè)第二電線124中的第二電線130進(jìn)入在多個(gè)第二孔128中的第二孔132。在多個(gè)第二電線124中的其它電線可以進(jìn)入在多個(gè)第二孔128中的其它孔。
第一電線114與插頭類(lèi)型連接器134相連。第一部件可以考慮這樣與第二部件相連,即通過(guò)固定在第二部件上、粘接在第二部件上、緊固在第二部件上和/或以某種其它合適方式與連接在第二部件上。第一部件也可以通過(guò)使用第三部件而與第二部件連接。第一部件還可以考慮通過(guò)形成為第二部件的一部分和/或延伸部分而與第二部件相連。
插頭類(lèi)型連接器134是從預(yù)負(fù)載面110凸出的電連接件。在一個(gè)實(shí)例中,第一電線114可以從預(yù)負(fù)載面110凸出,以便形成插頭類(lèi)型連接器134。在另一實(shí)例中,第一電線114與插頭類(lèi)型連接器134連接。例如,在多個(gè)第一電線114中的第一電線120與在多個(gè)插頭類(lèi)型連接器134中的插頭類(lèi)型連接器136連接。在多個(gè)第一電線114中的其它電線與在多個(gè)插頭類(lèi)型連接器134中的其它插頭類(lèi)型連接器連接。
類(lèi)似的,第二電線124與插座類(lèi)型連接器138相連。插座類(lèi)型連接器138是從預(yù)負(fù)載面112伸入至第二接頭部分108內(nèi)的電連接件。例如,插座類(lèi)型連接器138可以有孔,該孔用于接收在多個(gè)插頭類(lèi)型連接器134中的一個(gè)插頭類(lèi)型連接器。在多個(gè)插頭類(lèi)型連接器134中的一個(gè)插頭類(lèi)型連接器可以插入在多個(gè)插座類(lèi)型連接器138中的一個(gè)插座類(lèi)型連接器內(nèi)。插頭類(lèi)型連接器134和插座類(lèi)型連接器138在連接時(shí)提供在第一電線114和第二電線124之間的電連接。
在一個(gè)實(shí)例中,第二電線124終止于預(yù)負(fù)載面112,以便形成插座類(lèi)型連接器138。在另一實(shí)例中,第二電線124與插座類(lèi)型連接器138連接。例如,在多個(gè)第二電線124中的第二電線130與在多個(gè)插座類(lèi)型連接器138中的插座類(lèi)型連接器140連接。在多個(gè)第二電線124中的其它電線與在多個(gè)插座類(lèi)型連接器138中的其它插座類(lèi)型連接器連接。
第一接頭部分106還包括鍵142。鍵142是形成于第一接頭部分106中的物體。鍵142沿第一銷(xiāo)102的軸向方向從預(yù)負(fù)載面110延伸一定長(zhǎng)度144。鍵142還從第一接頭部分106的外表面升高。第二接頭部分108具有形成于第二接頭部分108中的狹槽146。狹槽146沿第二銷(xiāo)104的軸向方向從預(yù)負(fù)載面112伸入至第二接頭部分108中。當(dāng)?shù)谝讳N(xiāo)102和第二銷(xiāo)104匹配時(shí),狹槽146接收鍵142。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中,第一銷(xiāo)102只具有一個(gè)鍵142,第二銷(xiāo)104只具有一個(gè)狹槽146。這樣,當(dāng)?shù)谝讳N(xiāo)102和第二銷(xiāo)104匹配時(shí),狹槽146和鍵142保持第一銷(xiāo)102相對(duì)于第二銷(xiāo)104的方位。例如,第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104只能在一個(gè)方位匹配。
保持第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104的方位以保持在第一電線114中的電線相對(duì)于在第二電線124中的電線的方位。例如,第一銷(xiāo)102和第二銷(xiāo)104可以是在一串銷(xiāo)中的多個(gè)鄰接的銷(xiāo)中的兩個(gè)。在第二電線124中的某些電線可以與在負(fù)載148中的某些連接件連接。保持第一電線114相對(duì)于第二電線124的方位使得該串銷(xiāo)的操作人員知道在井孔表面處的電線與在井孔下部負(fù)載148中的特定連接件連接。
在這些示例性實(shí)施例中,鍵142的長(zhǎng)度144比從預(yù)負(fù)載面110凸出的插頭類(lèi)型連接器134的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。因?yàn)殒I142更長(zhǎng),因此鍵142將在插頭類(lèi)型連接器134與插座類(lèi)型連接器138接觸之前置于狹槽146內(nèi)。因此,在插頭類(lèi)型連接器134中的連接器將不與在插座類(lèi)型連接器138中的錯(cuò)誤的連接器連接。比插頭類(lèi)型連接器134更長(zhǎng)的鍵142使得插頭類(lèi)型連接器134和插座類(lèi)型連接器138在連接之前正確的方位。
在這些示例性實(shí)施例中,負(fù)載148是在井孔內(nèi)的、需要電連接的裝置。負(fù)載148可以與一串管的端部連接。例如,非限制的負(fù)載148可以是傳感裝置、馬達(dá)、鉆、泵和/或在井孔內(nèi)部可能需要電連接的任意其它裝置。源150是發(fā)送和接收電信號(hào)的裝置。例如,源150可以是電源。在其它實(shí)例中,源150可以從井孔內(nèi)的裝置發(fā)送和接收電信號(hào)。例如,源150可以通過(guò)電信號(hào)來(lái)控制負(fù)載148。例如而非限定,源150可以是發(fā)電機(jī)、電源、數(shù)據(jù)采集裝置、控制器和/或可以與井孔中的負(fù)載148連接的任意類(lèi)型的裝置。
圖1中的地下生產(chǎn)和探測(cè)環(huán)境100的示例說(shuō)明并不意味著對(duì)不同示例性實(shí)施例可以實(shí)施的方式的物理或結(jié)構(gòu)限制。附加和/或代替示例性的其它部件也可以使用。在一些示例性實(shí)施例中可以不需要一些部件。此外,所示的多個(gè)方框用于表示一些功能部件。當(dāng)在不同的示例性實(shí)施例中實(shí)施時(shí),一個(gè)或多個(gè)方框可以組合和/或分成不同方框。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中,第一銷(xiāo)102是凸形銷(xiāo),而第二銷(xiāo)104是凹形銷(xiāo)。第一接頭部分106用于接收至第二接頭部分108的內(nèi)部。在另一示例性實(shí)施例中,第一銷(xiāo)102是凹形銷(xiāo),而第二銷(xiāo)104是凸形銷(xiāo)。第二接頭部分108用于接收至第一接頭部分106的內(nèi)部。
在其它示例性實(shí)施例中,多個(gè)不同源可以使用在第一電線114和第二電線124中的不同電線而與多個(gè)不同負(fù)載連接。在一些實(shí)施例中,第一電線114可以與源150直接連接。在其它實(shí)施例中,多個(gè)銷(xiāo)連接件可以存在于第一電線114和源150之間。第一電線114通過(guò)附加部件而與源150連接。
下面參考圖2,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例在一對(duì)鄰接銷(xiāo)中的電線連接件的詳細(xì)剖視圖。一對(duì)鄰接銷(xiāo)200是在圖1中的與第二銷(xiāo)104匹配的第一銷(xiāo)102的一個(gè)實(shí)施例。
在該示例實(shí)例中,凸形銷(xiāo)202與凹形銷(xiāo)204匹配。聯(lián)軸器206將凸形銷(xiāo)202和凹形銷(xiāo)204固定在一起。聯(lián)軸器206具有在其內(nèi)表面上的螺紋208。螺紋208匹配成通過(guò)在凹形銷(xiāo)204的外表面上的螺紋210接收。當(dāng)與聯(lián)軸器206嚙合時(shí),負(fù)載環(huán)212防止聯(lián)軸器206相對(duì)于凸形銷(xiāo)202沿凹形銷(xiāo)204的方向軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)聯(lián)軸器206的螺紋208至凹形銷(xiāo)204的螺紋210上擰緊時(shí),聯(lián)軸器206將凸形銷(xiāo)202和凹形銷(xiāo)204更緊密地拉至一起。還有,當(dāng)聯(lián)軸器206擰緊時(shí),凸形銷(xiāo)202的預(yù)負(fù)載面214與凸形銷(xiāo)204的預(yù)負(fù)載面216接觸。預(yù)負(fù)載面214和預(yù)負(fù)載面216可以相互壓靠,從而建立在一對(duì)鄰接銷(xiāo)200內(nèi)的預(yù)負(fù)載力。
在一對(duì)鄰接銷(xiāo)200的內(nèi)部,當(dāng)凸形銷(xiāo)202和凹形銷(xiāo)204匹配時(shí),插頭類(lèi)型連接器218與插座類(lèi)型連接器220連接。插頭類(lèi)型連接器218置于凸形銷(xiāo)202內(nèi)部的孔219內(nèi)。插座類(lèi)型連接器220置于凹形銷(xiāo)204內(nèi)部的孔221內(nèi)。電線222與插頭類(lèi)型連接器218連接。電線224與插座類(lèi)型連接器220連接。在該示例性實(shí)例中,絕緣材料225覆蓋插頭類(lèi)型連接器218、插座類(lèi)型連接器220、電線222和電線224。
因?yàn)橐粚?duì)鄰接銷(xiāo)200的視圖為剖視圖,因此只表示了一個(gè)插頭類(lèi)型連接器和插座類(lèi)型連接器。在一些實(shí)施例中,多個(gè)插頭類(lèi)型連接器和插座類(lèi)型連接器可以環(huán)繞一對(duì)鄰接銷(xiāo)200在圓周方向上在不同點(diǎn)處定位。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,在一對(duì)鄰接銷(xiāo)200中可以使用六個(gè)插頭類(lèi)型連接器和六個(gè)插座類(lèi)型連接器。這六個(gè)插頭類(lèi)型連接器和六個(gè)插座類(lèi)型連接器可以相對(duì)于一對(duì)鄰接銷(xiāo)200成60o間隔定位。
圖2還表示了由狹槽228接收的鍵226。如圖所示,鍵從預(yù)負(fù)載面214朝著凹形銷(xiāo)204伸出。狹槽228從預(yù)負(fù)載面216向離開(kāi)凸形銷(xiāo)202的方向延伸。還如圖所示,從預(yù)負(fù)載面214伸出的鍵226的長(zhǎng)度比從預(yù)負(fù)載面214伸出的插頭類(lèi)型連接器部分更長(zhǎng)。因此,當(dāng)凸形銷(xiāo)202和凹形銷(xiāo)204匹配時(shí),在插頭類(lèi)型連接器218與插座類(lèi)型連接器220連接之前,鍵226將嚙合至狹槽228內(nèi)。
在該示例性實(shí)例中,在凹形銷(xiāo)204內(nèi)的一組密封件230減少了可以從一對(duì)鄰接銷(xiāo)200的內(nèi)部到達(dá)在插頭類(lèi)型連接器218和插座類(lèi)型連接器220之間的連接件的流體量。當(dāng)凸形銷(xiāo)202和凹形銷(xiāo)204匹配時(shí),一組密封件230接觸凸形銷(xiāo)202的外表面。一組密封件230置于在一對(duì)鄰接銷(xiāo)200的內(nèi)部以及在預(yù)負(fù)載面214和預(yù)負(fù)載面216之間的界面之間。這里對(duì)于物件使用的“組”的意思是一個(gè)或多個(gè)物件。
另外,在凹形銷(xiāo)204內(nèi)的一組密封件232減少了可以從一對(duì)連接銷(xiāo)200的外部到達(dá)在插頭類(lèi)型連接器218和插座類(lèi)型連接器220之間的連接件的流體量。當(dāng)凸形銷(xiāo)202和凹形銷(xiāo)204匹配時(shí),一組密封件232接觸凸形銷(xiāo)202的外表面。一組密封件232置于在一對(duì)鄰接銷(xiāo)200的外部以及在預(yù)負(fù)載面214和預(yù)負(fù)載面216之間的界面之間。
密封件234環(huán)繞插頭類(lèi)型連接器218的圓周表面。這里,當(dāng)涉及物體時(shí),圓周表面是以圓形方式界定物體的物體表面。例如,圓周表面也可以是與柱體的外圓周相對(duì)應(yīng)的表面。密封件234減少了可以從孔219進(jìn)入到達(dá)在插頭類(lèi)型連接器218和插座類(lèi)型連接器220之間的連接件的流體量。
類(lèi)似的,密封件236環(huán)繞插座類(lèi)型連接器220的圓周表面。密封件236減少了可以從孔221進(jìn)入到達(dá)在插頭類(lèi)型連接器218和插座類(lèi)型連接器220之間的連接件的流體量。防止和/或減少到達(dá)在插頭類(lèi)型連接器218和插座類(lèi)型連接器220之間的連接件的流體量可以防止和/或減少連接件隨著時(shí)間的推移而受到腐蝕。防止和/或減少到達(dá)在插頭類(lèi)型連接器218和插座類(lèi)型連接器220之間的連接件的流體量也可以防止沿電線224和電線222傳播的電信號(hào)短路。
如上所述,多個(gè)插座類(lèi)型連接器和插頭類(lèi)型連接器可以位于一對(duì)鄰接銷(xiāo)200內(nèi)。因此,密封件234可以是用于若干個(gè)插頭類(lèi)型連接器的若干個(gè)密封件中的一個(gè)。類(lèi)似的,密封件236可以是用于若干個(gè)插座類(lèi)型連接器的若干個(gè)密封件中的一個(gè)。這里,“若干個(gè)”的意思是一個(gè)或多個(gè)物件。
一對(duì)鄰接銷(xiāo)200還包括環(huán)繞凸形銷(xiāo)202的外表面定位的密封件238。密封件238置于聯(lián)軸器206和凸形銷(xiāo)202之間。密封件238減少了從一對(duì)鄰接銷(xiāo)200的外部進(jìn)入一對(duì)鄰接銷(xiāo)200內(nèi)的流體量。
下面參考圖3,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例的具有電線連接器的凹形銷(xiāo)的端部的視圖。在該示例性實(shí)例中,從凹形銷(xiāo)204的端部300來(lái)表示圖2中的凹形銷(xiāo)204。凹形銷(xiāo)204的端部300是圖1中的第二銷(xiāo)104中的第二接頭部分108的一個(gè)實(shí)施例。
在示例性實(shí)例中,插座類(lèi)型連接器302凹入預(yù)負(fù)載面216中。插座類(lèi)型連接器302匹配成接收電線和/或插頭,以便在匹配時(shí)使得在凹形銷(xiāo)204內(nèi)的電線與在凸形銷(xiāo)內(nèi)的電線連接。在該實(shí)例中,表示了在插座類(lèi)型連接器302中的四個(gè)連接器;不過(guò),任意數(shù)目的連接器可以用于凹形銷(xiāo)204中的任意數(shù)目的電線。另外,盡管插座類(lèi)型連接器302表示為具有圓形形狀,但是在一些實(shí)施例中,插座類(lèi)型連接器302可以是扁平連接器,用于連接扁平電線和/或扁平編織電線。
一組密封件232位于凹形銷(xiāo)204的端部300附近并在插座類(lèi)型連接器302的第一側(cè)。一組密封件230進(jìn)一步位于凹形銷(xiāo)204的內(nèi)部并在插座類(lèi)型連接器302的第二側(cè)。當(dāng)凸形銷(xiāo)與凹形銷(xiāo)204連接時(shí),一組密封件230和一組密封件232形成用于鄰接銷(xiāo)的密封件。一組密封件230和一組密封件232減少了流體從凹形銷(xiāo)204內(nèi)向凹形銷(xiāo)204外部的泄露和/或材料從凹形銷(xiāo)204外部泄露至凹形銷(xiāo)204內(nèi)。因?yàn)橐唤M密封件230和一組密封件232位于連接器的各側(cè),因此一組密封件230和一組密封件232隔離插座類(lèi)型連接器302防止與來(lái)自凹形銷(xiāo)204外部或內(nèi)部的材料相接觸。保持插座類(lèi)型連接器302隔離將特別有利于防止電線連接件短路。保持插座類(lèi)型連接器302隔離還可以有利于防止連接件受到腐蝕。
在該示例性實(shí)例中,狹槽228具有一對(duì)側(cè)面304。一對(duì)側(cè)面304在預(yù)負(fù)載面216處比在凹形銷(xiāo)204的更內(nèi)部處更寬。一對(duì)側(cè)面304使得在凸形銷(xiāo)上的鍵能夠置于狹槽228的內(nèi)部。
下面參考圖4,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例的具有孔的凹形銷(xiāo)的詳細(xì)剖視圖,該孔用于將電線插入凹形銷(xiāo)內(nèi)。在該示例性實(shí)例中,圖2的凹形銷(xiāo)204表示為具有孔400,用于使得電線插入凹形銷(xiāo)204內(nèi)。
在該示例性實(shí)例中,孔221是在凹形銷(xiāo)204中的多個(gè)孔400中的一個(gè)???21形成于凹形銷(xiāo)204的內(nèi)部???21的一部分402以角度404進(jìn)入凹形銷(xiāo)204。例如,電線可以沿凹形銷(xiāo)204的外表面延伸。為了允許電線進(jìn)入凹形銷(xiāo)204的內(nèi)部,孔221的一部分402以角度404進(jìn)入凹形銷(xiāo)204。在這些實(shí)例中,角度404是銳角。在該示例性實(shí)施例中,角度404可以具有在從大約1度至大約5度的范圍內(nèi)選擇的值。
在其它實(shí)施例中,電線可以沿凹形銷(xiāo)204的內(nèi)表面延伸。為了使得電線能夠終止于凹形銷(xiāo)204的預(yù)負(fù)載面216處,角度404可以具有負(fù)值,這樣,孔221可以通過(guò)在凹形銷(xiāo)204的內(nèi)表面中提供的用于進(jìn)入凹形銷(xiāo)204內(nèi)部的開(kāi)口而提供用于電線的進(jìn)口。例如,電線可以在進(jìn)入孔221之前沿凹形銷(xiāo)204的內(nèi)表面延伸。在另外的其它實(shí)施例中,孔221可以延伸凹形銷(xiāo)204的整個(gè)長(zhǎng)度。電線可以對(duì)于凹形銷(xiāo)204的整個(gè)長(zhǎng)度置于孔221內(nèi)。因此,角度404可以具有基本等于零的值。
下面參考圖5,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例的具有電線連接器的凸形銷(xiāo)的視圖。在該示例性實(shí)例中,表示了圖2的凸形銷(xiāo)202的詳細(xì)視圖。
插頭類(lèi)型連接器500從凸形銷(xiāo)202的預(yù)負(fù)載面214凸出。插頭類(lèi)型連接器500匹配成與凹形銷(xiāo)中的凹入或插座類(lèi)型連接器連接。在一個(gè)實(shí)施例中,插頭類(lèi)型連接器500是amphenol
下面參考圖6,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例的具有孔的凸形銷(xiāo)的詳細(xì)剖視圖,該孔用于使得電線插入凸形銷(xiāo)中。在該示例性實(shí)例中,圖2的凸形銷(xiāo)202表示為具有孔600,用于使得電線插入凸形銷(xiāo)202中。
在該示例性實(shí)例中,孔219是在凸形銷(xiāo)202中的多個(gè)孔600中的一個(gè)。孔219形成于凸形銷(xiāo)202的內(nèi)部???19的一部分602以角度604進(jìn)入凸形銷(xiāo)202。例如,電線可以沿凸形銷(xiāo)202的外表面延伸。為了使得電線能夠進(jìn)入凸形銷(xiāo)202內(nèi)部,孔219的一部分602以角度604進(jìn)入凸形銷(xiāo)202。在這些實(shí)例中,角度604是銳角。在該示例性實(shí)施例中,角度604可以具有從大約1度至大約5度的范圍中選擇的值。
在其它的實(shí)施例中,電線可以沿凸形銷(xiāo)202的內(nèi)表面延伸。為了使得電線能夠終止于凸形銷(xiāo)202的預(yù)負(fù)載面214處,角度604可以有負(fù)值,這樣,孔219可以通過(guò)在凸形銷(xiāo)202的內(nèi)表面中提供用于進(jìn)入凸形銷(xiāo)202內(nèi)部的開(kāi)口而提供用于電線的進(jìn)口。例如,電線可以在進(jìn)入孔219之前沿凸形銷(xiāo)202的內(nèi)表面延伸。在另外的其它實(shí)施例中,孔219可以延伸凸形銷(xiāo)202的整個(gè)長(zhǎng)度。電線可以對(duì)于凸形銷(xiāo)202的整個(gè)長(zhǎng)度置于孔219內(nèi)。因此,角度604可以具有基本等于零的值。
下面參考圖7,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例的具有用于電線的間隔件的一對(duì)銷(xiāo)在組裝位置的視圖。在該示例性實(shí)例中,一對(duì)銷(xiāo)700是圖2中的一對(duì)鄰接銷(xiāo)200的一個(gè)實(shí)施例。
一對(duì)銷(xiāo)700是這樣的實(shí)施例,其中,一對(duì)銷(xiāo)700由玻璃纖維制造,并具有襯在該對(duì)銷(xiāo)700內(nèi)部的金屬管。一對(duì)銷(xiāo)700中的由玻璃纖維制造的部分為一對(duì)銷(xiāo)700和在該對(duì)銷(xiāo)700中的銷(xiāo)之間的電線連接件提供強(qiáng)度和支承。該支承和強(qiáng)度使得一對(duì)銷(xiāo)700和在該對(duì)銷(xiāo)700中的銷(xiāo)之間的電線連接件能夠承受外部和內(nèi)部負(fù)載。金屬管提供了防止流體流入該對(duì)銷(xiāo)700中的銷(xiāo)內(nèi)的密封件。
型面702形成于一對(duì)銷(xiāo)700上。在示例性實(shí)施例中,型面702可以焊接或鐓鍛存在于一對(duì)銷(xiāo)700上。例如,型面702可以焊接或粘接在一對(duì)銷(xiāo)700上。在其它的實(shí)例中,一對(duì)銷(xiāo)700可以機(jī)械加工成具有多個(gè)型面702。型面702可以提供在該對(duì)銷(xiāo)700的外徑的增加。型面702可以提供用于玻璃纖維部分的附加強(qiáng)度和支承。由型面702增加的外徑可以提供用于玻璃纖維部分的機(jī)械支承。在一對(duì)銷(xiāo)700中的銷(xiāo)表示為處于組裝位置。聯(lián)軸器704使得一對(duì)銷(xiāo)700中的銷(xiāo)連接在一起。
在如圖7所示的實(shí)施例中使用的材料只是用于舉例。任意數(shù)目的不同材料可以用于代替或附加上述材料。具體地說(shuō),其它材料可以用于代替在上面介紹的為玻璃纖維部分的部分中的玻璃纖維。例如而非限定,一對(duì)銷(xiāo)700的玻璃纖維部分可以由從以下組中選擇的材料來(lái)形成,該組包括玻璃纖維、碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂、其它合成纖維增強(qiáng)熱塑性塑料、以及聚合物例如聚乙烯和聚氨酯。玻璃纖維可以是玻璃纖維增強(qiáng)聚酯或環(huán)氧樹(shù)脂。如前所述的,其它材料可以用于代替或附加在玻璃纖維部分中的玻璃纖維。另外例如而非限定,用于金屬管的金屬可以由從以下組中選擇的材料來(lái)形成,該組包括:鋼、不銹鋼、其它鋼合金、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金、鎳合金、銅基合金以及它們的任意組合中的至少一個(gè)。這里使用的措辭“至少一個(gè)”在用于所列物件時(shí)意思是一個(gè)或多個(gè)所列物件的不同組合都可以使用以及可能只需要在所列各物件中的一個(gè)。
圖7中的一對(duì)銷(xiāo)700的示例說(shuō)明并不意味著對(duì)不同示例性實(shí)施例可以實(shí)施的方式進(jìn)行物理或結(jié)構(gòu)限制??梢允褂闷渌考?lái)附加和/或代替所示部件。一些部件可能在一些示例性實(shí)施例中并不是必要的。
圖8是表示根據(jù)示例性實(shí)施例的、在圖7中所示的一對(duì)銷(xiāo)中的凸形銷(xiāo)的詳細(xì)視圖。
圖9是表示根據(jù)示例性實(shí)施例的、在圖7中所示的一對(duì)銷(xiāo)中的凹形銷(xiāo)的詳細(xì)視圖。
在這些示例實(shí)例中,型面801形成于凸形銷(xiāo)800和凹形銷(xiāo)900的表面上。凸形銷(xiāo)800和凹形銷(xiāo)900的型面801使得凸形銷(xiāo)800和凹形銷(xiāo)900的玻璃纖維部分802與金屬管804連接。孔眼806形成于型面801中,以便允許電線穿過(guò)型面801并沿金屬管804的外部延伸。型面801還保持電線相對(duì)于凸形銷(xiāo)800和凹形銷(xiāo)900的位置。例如,型面801可以將電線線固定就位。型面801還可以充當(dāng)間隔件以保持在各電線之間的距離。
凸形銷(xiāo)800和凹形銷(xiāo)900的玻璃纖維部分802的外徑厚度具有變化的厚度。例如,凸形銷(xiāo)800的玻璃纖維部分802的厚度可以在離接頭部分808的距離增加時(shí)減小。厚度的減小提供了在接頭部分808附近(在該處內(nèi)部和外部負(fù)載可能更大)的附加的強(qiáng)度和支承。根據(jù)玻璃纖維部分802的厚度,電線可以在玻璃纖維部分802的內(nèi)部延伸。例如,電線可以在玻璃纖維部分809的內(nèi)部延伸。在其它的實(shí)例中,用于電線的狹槽810形成于玻璃纖維部分812中。在玻璃纖維部分812中的狹槽810使得電線能夠沿金屬管804布置和保持。
下面參考圖10,圖中表示了根據(jù)示例性實(shí)施例的具有電線的一對(duì)銷(xiāo)(處于組裝位置)的視圖。該對(duì)銷(xiāo)1000是圖2中的一對(duì)銷(xiāo)200的另一實(shí)施例。
在該示例性實(shí)例中,凸形銷(xiāo)1002和凹形銷(xiāo)1004具有沿凸形銷(xiāo)1002和凹形銷(xiāo)1004的外表面定位的電線1006。電線1006可以定位成相互平行地橫過(guò)凸形銷(xiāo)1002和凹形銷(xiāo)1004的外表面。電線1006可以延伸凸形銷(xiāo)1002和凹形銷(xiāo)1004的整個(gè)長(zhǎng)度。盡管圖10中表示了圓形電線,但是扁平電線和/或扁平編織線也可以用于代替或附加圓形電線。
間隔件1008布置在多個(gè)電線1006中的電線上面和之間。在該示例實(shí)例中,間隔件1008由剖視圖表示。間隔件1008表示為一定長(zhǎng)度,以便能夠表示電線1006。間隔件1008可以延伸凸形銷(xiāo)1002和凹形銷(xiāo)1004的整個(gè)長(zhǎng)度。
電線1006可以由絕緣材料來(lái)覆蓋。另外,間隔件1008可以用作絕緣體。例如而非限制,間隔件1008可以由從以下組中選擇的材料來(lái)形成,該組包括樹(shù)脂、樹(shù)脂涂覆縱向纖維以及具有增強(qiáng)短切纖維的樹(shù)脂中的至少一個(gè)。對(duì)于樹(shù)脂,選擇的材料能夠是例如(而非限制):聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂或其它熱固性塑料。對(duì)于纖維,選擇的材料能夠是例如(而非限制):玻璃、碳纖維或者其它合成纖維(例如芳族聚酰胺)。
多層材料1010布置在電線1006和間隔件1008上面。多層材料1010可以充當(dāng)蓋,以便遮蓋電線1006防止暴露于外部元素。在一個(gè)實(shí)施例中,多層材料1010可以有大約0.25英寸的厚度。例如而非限制,多層材料1010可以由從以下組中選擇的材料來(lái)形成,該組包括玻璃纖維、碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂、其它合成纖維增強(qiáng)熱塑性塑料以及聚合物(例如聚乙烯和聚氨酯)中的至少一個(gè)。玻璃纖維可以是玻璃纖維增強(qiáng)聚酯或環(huán)氧樹(shù)脂。而且,也可以選擇其它材料來(lái)代替或附加玻璃纖維,以便形成材料層。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道,在溫度下抗斷裂、抗磨損和/或阻止環(huán)境材料滲透的任意材料都可以使用。附加保護(hù)層或涂層可以環(huán)繞材料層來(lái)布置。附加保護(hù)層或涂層可以用于提高抗磨損、抗溫度和/或阻止環(huán)境材料滲透的性質(zhì)。
在形成材料層1010時(shí),例如材料可以作為長(zhǎng)絲或條帶而纏繞在柱形組件上。在附加實(shí)例中,多層材料1010也可以由纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂,例如預(yù)浸料坯的板來(lái)形成。多層材料1010的強(qiáng)度由纖維材料、纏繞或施加預(yù)浸料坯的方向和/或積累層的厚度來(lái)確定。
該對(duì)銷(xiāo)1000的圖示涉及由基本由金屬構(gòu)成的材料形成的一對(duì)銷(xiāo)1000。例如而非限制,用于一對(duì)銷(xiāo)1000的金屬可以由從以下組中選擇的材料來(lái)形成,該組包括鋼、不銹鋼、其它鋼合金、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金、鎳合金、銅基合金以及它們的任意組合中的至少一個(gè)。在一對(duì)銷(xiāo)1000中金屬的使用提供了承受可能施加給銷(xiāo)的內(nèi)部負(fù)載和/或外部力的強(qiáng)度。
圖10中的引導(dǎo)銷(xiāo)1000的視圖并不意味著對(duì)不同示例性實(shí)施例可實(shí)施的方式進(jìn)行物理或結(jié)構(gòu)限制。可以使用其它部件來(lái)附加和/或代替所示部件。一些部件可能在一些示例實(shí)施例中并不是必要的。
圖11是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有錐形花鍵和電線的凸形銷(xiāo)的視圖。在圖11中的凸形銷(xiāo)1100是在圖2中的凸形銷(xiāo)202的一個(gè)實(shí)施例。
圖12是根據(jù)示例性實(shí)施例的具有錐形花鍵和電線的凹形銷(xiāo)的視圖。在圖12中的凹形銷(xiāo)1200是在圖2中的凹形銷(xiāo)204的一個(gè)實(shí)施例。
在凸形銷(xiāo)1100和凹形銷(xiāo)1200之間的錐形花鍵連接件在’569申請(qǐng)中公開(kāi)。在如上所述的凸形銷(xiāo)1100和凹形銷(xiāo)1200上的電線和在電線之間的連接件也可以用于在’569申請(qǐng)中所述的其它錐形花鍵連接件。
在這些示例性實(shí)例中,凸形銷(xiāo)1100包括電線1102和錐形花鍵1104。如圖所示,電線1102位于錐形花鍵1104中的相鄰花鍵的基部之間。電線1102終止于插頭類(lèi)型連接器1106。凹形銷(xiāo)1200包括電線1202和錐形花鍵1204。如圖所示,電線1202位于錐形花鍵1204中的花鍵的尖端處。電線1202終止于插座類(lèi)型連接器1206。凹形銷(xiāo)1200可以與凸形銷(xiāo)1100連接。在該實(shí)施例中,插座類(lèi)型連接器1206設(shè)置成接收插頭類(lèi)型連接器1106。
圖11中的凸形銷(xiāo)1100和圖12中的凹形銷(xiāo)1200的視圖并不意味著對(duì)不同示例性實(shí)施例可實(shí)施的方式進(jìn)行物理或結(jié)構(gòu)限制??梢允褂闷渌考?lái)附加和/或代替所示部件。一些部件可能在一些示例實(shí)施例中并不是必要的。
因此,示例性實(shí)施例提供了一種用于電接線的裝置。該裝置包括第一銷(xiāo)和第二銷(xiāo)。第一銷(xiāo)具有第一接頭部分。第一接頭部分有第一孔,該第一孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第一預(yù)負(fù)載面。第二銷(xiāo)有第二接頭部分。第二接頭部分有第二孔,該第二孔延伸第一接頭部分的一定長(zhǎng)度,并終止于第二預(yù)負(fù)載面。當(dāng)?shù)谝讳N(xiāo)和第二銷(xiāo)匹配時(shí),第二接頭部分用于接收第一接頭部分,且第一孔與第二孔匹配。
本發(fā)明的不同實(shí)施例的說(shuō)明是為了舉例和說(shuō)明的目的,而非意欲排他或者將本發(fā)明限制于所述形式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將清楚很多變化和改變。選擇和描述實(shí)施例以最好地解釋本發(fā)明的原理,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道,本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用能夠有多種實(shí)施例,具有適合特殊用途的多種變化。