專利名稱：抗震防塵可自鎖雙向插接式電路接線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線路連接器，具體涉及一種以雙向插接方式，完成電路中電器元器件之間， 導(dǎo)線與導(dǎo)線之間相互連接的電路接線裝置。
背景技術(shù)：
飛機(jī)，汽車、機(jī)電設(shè)備、電氣控制柜及各種家用電器中，所有的功能性電路，主要通過 錫焊連接、螺釘螺母緊固連接、及接插件插拔連接，完成電路接通。在震動、按裝、粉塵等 諸多因素的影響下，上述電路連接方式存在著不同程度的缺點。如采用螺釘螺母連接，其連 接緊固力的大小是否可靠，全憑操作者的經(jīng)驗來控制。對于大功率電路，其連接件占有空間 大，銅材耗量多，價格高。通用的接插件，其相互連接的夾持力弱小，連接處的接觸方式是 點接觸，夾持力容易喪失，且使用功率泛'圍低下。對粉塵的防范，只能通過外部結(jié)構(gòu)的密封 解決。尤其在震動工況中，松脫、短路、虛接的現(xiàn)象時有發(fā)生，大多數(shù)電路故障皆由此產(chǎn)生。 在使用功率較大時，因虛接產(chǎn)生火花放電，.燒毀電器、引發(fā)火災(zāi)的事故屢見不鮮。本發(fā)明的 目是提供一種以雙向插拔使用方式的、具有連接高可靠、抗震動、防塵、可自鎖、體積小、 功率大、拆裝快捷方便、使用壽命長、便于集成、線號清析等特征的電路接線裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種以雙向插拔方式使用的新型的電路接線裝置，完成電路中電 器元件之間、導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的相互連接。本發(fā)明是通過以下措施來實現(xiàn)的。本裝置由二部 分組成。設(shè)計了帶插針式導(dǎo)線組件，包括帶圓柱形插針式導(dǎo)線，(以下簡稱帶插針式導(dǎo)線)， 帶折角式圓柱形插針導(dǎo)線，(以下簡稱帶折角式插針導(dǎo)線)，兩端圓頭圓柱形折角式插針(以 下簡稱雙頭折角式插針)，可固定式兩端圓頭圓柱形插針。(以下簡稱固定式插針)設(shè)計了 接線裝置組件，包括弧面電極，懸浮弧面電極，束緊彈簧，防塵環(huán)，孤面電極組件，縮封 外殼套管(以下簡稱縮封外殼)等構(gòu)件。其中帶插針式導(dǎo)線如圖(四)所示，由導(dǎo)線與圓 柱形插針焊制而成。插針為圓柱桿狀，插針的端部為圓頭，在插針鄰近圓頭部位上，開有一 個徑向錐形凹槽。折角式插針導(dǎo)線如圖(五)所示，由導(dǎo)線與圓柱形插針焊制而成，插針折 有可任意選擇的角度。在插針鄰近圓頭部位上，開有一個徑向錐形凹槽'。雙頭折角式插針如 <六)所示。一插針兩端均為圓頭前圓柱桿狀體。-^ 針鄰近圓頭部位上，開有一個徑向錐 形凹槽。固定式插針如圖(七)所示，可在桿狀體的中部，開有兩個用于固定插針的通孔。 在插針兩端鄰近圓頭的部位上，各開有一個徑向錐形凹槽?；∶骐姌O如圖(八)所示，分弧 面電極與懸浮弧面電極兩種，弧面電極一件，懸浮弧面電極兩件。弧面電極的長度為兩個懸 浮弧面電極的長度之和。在弧面電極與懸浮弧面電極內(nèi)圓弧面上相宜的位置，設(shè)有指向圓心的凸起的錐臺，錐臺的高度略小于插針上凹槽的深度。除長度之外，其形狀完全相同，外圓 弧面是完整的半圓弧面，內(nèi)圓弧面不足半圓的圓弧面?；∶骐姌O和兩個懸浮弧面電極抱合后， 兩個外圓弧面在同一圓柱面上對接，兩個內(nèi)圓弧面是兩個不足半圓的圓弧面在同一圓柱面上 對接。外圓弧面和內(nèi)圓弧面不在同一圓心，外圓弧面的直徑略大于束緊彈簧的外徑，其內(nèi)圓 弧面的直徑與其相對應(yīng)插針的直徑相等。束緊彈簧如圖(九)所示，是以密繞方式繞制而成 的圓拄形彈簧，束緊彈簧內(nèi)孔直徑略小于或等于弧面電極外圓弧面的直徑。防塵環(huán)如圖(十) 所示，所示，防塵環(huán)是用耐熱軟質(zhì)橡膠制成，共二件，形狀完全相同，其小孔直徑略小于插 針的直徑，大孔的直徑等于弧面電極的外弧面直徑，外圓直徑等于束緊彈簧的外直徑，防塵 環(huán)外圓表面開有用于密封的徑向凹槽?？s封外殼套管如圖(十一)所示，是熱朔性好、絕緣 強度高、機(jī)械強度相宜的朔料管。熱朔前其內(nèi)孔直徑略大于防塵環(huán)的外直徑。其長度大于弧 面電極軸向長度與兩個防塵環(huán)軸向長度之和。構(gòu)件的連接關(guān)系是將兩個懸浮弧面電極抱合 在弧面電極上，在其上間隔均勻的套裝四支束緊彈簧，組成弧面電極組件如圖(十二)所示。 將兩個防塵環(huán)置于弧面電極組件的兩端，'用一根直徑等于弧面電極內(nèi)弧面直徑的圓柱形金屬 桿，透穿弧面電極組件和兩個防塵環(huán)，使弧面電極組件和兩個防塵環(huán)均處于徑向漲開狀態(tài)， 再把縮封外殼套管，套在弧面電極組件和兩個防塵環(huán)上。然后以適當(dāng)溫度和加熱時間，對縮 封外殼套管加熱，縮封外殼套管受熱均勻收縮變形如圖(十三)所示，將弧面電極組件和防 塵環(huán)包裹在縮封外殼套管內(nèi)。冷卻后，抽出光滑金屬圓柱桿，弧面電極和懸浮弧面電極、束 緊彈簧及防塵環(huán)等構(gòu)件，被留在熱縮變形后的縮封外殼套管內(nèi)。組成接線裝置組件如圖(十 四)所示?？s封外殼套管內(nèi)的耐熱軟質(zhì)橡膠制成的防塵環(huán)自動復(fù)原。同時，弧面電極組件在 四支束緊彈簧的作用下，也恢復(fù)原有的狀態(tài)，其外輪廓與縮封外殼套管的內(nèi)壁形成一定的間 隙，弧面電極組件懸浮于縮封外殼套管內(nèi)。熱縮變形后的縮封外殼套管，軸向鎖定了縮封外 殼套管內(nèi)各構(gòu)件相互間位置，相互間不能軸向位移，并形成軸向貫通的近似于圓形的可雙向 插接的插孔。當(dāng)各種不同形式的帶插針式導(dǎo)線從二端插入接線裝置組件插孔后，插針即被懸. 浮在縮封外殼套管管殼內(nèi)的弧面電極和懸浮弧面電極抱合束緊，完成電路連接。其特別之處 .在于電路接線裝置有著軸向貫通的插孔及與其相匹配的帶有插針式導(dǎo)線，插針未插入電路 接線裝置時，電路接線裝置內(nèi)的弧面電極組件，始終處于懸浮狀態(tài)。插針插入電路接線裝置 后，插針即被弧面電極與懸浮弧面電極以面接觸的方式抱合連接，其抱合的夾持力，是束緊 彈簧產(chǎn)生的持久不變、大小相宜、不受外力干擾的彈性力。插針插入電路接線裝置后，弧面電極組性加內(nèi)孤面Ji^^l^A(a^l錐:^ ^tfflftMJl加徑詢JHl槽，及設(shè)置在弧面電極組件兩側(cè)的防塵環(huán)，使電路接線裝置具有軸向自鎖、抗振動和防塵功能。同時，由于插孔的 內(nèi)弧面與插針的圓柱面的直徑相等，其連接是面接觸連接，體積小、功率大。帶有插針式導(dǎo) 線及多種形式的插針和插孔的直徑，可從一毫米到數(shù)十毫米。插針折成角度及插針可在插孔 內(nèi)徑向轉(zhuǎn)動角度，便于導(dǎo)線排布方向。電路接線裝置的外殼所采用的材質(zhì)和制造工藝，使電路接線裝i的體積小，并有著高強度絕緣性能和相宜的機(jī)械強度。本發(fā)明的工作原理是束緊插針的夾持力，是源于圓拄形束緊彈簧孔徑在一定范圍內(nèi)受 到擴(kuò)張時，能夠產(chǎn)生持久不變的徑向向內(nèi)的彈性束緊力。用束緊彈簧將弧面電極與懸浮弧面 電極抱合后，弧面電極與懸浮弧面電極的內(nèi)弧面形成軸向中空的雙向插孔。由于弧面電極的 內(nèi)弧面與插針的軸心線上有一較小的偏心量。兩個內(nèi)弧面之間的最大尺寸略小于圓柱形插針 的直徑，當(dāng)圓柱形插針單向或雙向插入弧面電極孔內(nèi)時，即擴(kuò)張了束緊彈簧孔徑，于是束緊 彈簧產(chǎn)生了彈性束緊力，將圓柱形插針抱合裹緊。由于插針圓柱面的直徑與弧面電極、懸浮 弧面電極的直徑相等，因此，插針與弧面電極和懸浮弧面電極的連接，是弧面與弧面的面接 觸連接，進(jìn)而實現(xiàn)了體積小功率大的功能。插針插入電路接線裝置后，內(nèi)弧面上的徑向向內(nèi) 凸起的錐臺，在束緊彈簧產(chǎn)生的彈性夾持力的作用下，進(jìn)入插針上的凹槽內(nèi)，連同彈性束緊 力使插針與弧面電極產(chǎn)生的大小相宜的軸向摩擦力，進(jìn)而使連接具有軸向自鎖和抗振動功能。 &于插針直徑略大于防塵環(huán)小孔的直徑，且防塵環(huán)的材質(zhì)為耐熱軟質(zhì)橡膠，當(dāng)插針插入通過 防塵環(huán)小孔后，防塵環(huán)密封了插針的圓柱面，在縮封絕緣外殼套管受熱均勻收縮變形時，已 密封了防塵環(huán)的外圓表面，進(jìn)而實現(xiàn)防塵功能。電路接線裝置的外殼，采用高強度絕緣性能 和有著相宜機(jī)械強度的熱縮材質(zhì)，并以適當(dāng)溫度和加熱時間，完成對弧面電極組件和防塵環(huán) 縮封，冷卻后再抽出光滑金屬桿的工藝，確?；∶骐姌O組件在未插入插針時，始終保持懸浮 于縮封絕緣外殼套管內(nèi)的狀態(tài)，并預(yù)留有一定膨漲空間。插針插入電路接線裝置時，弧面電 極組件的膨漲量，充填了預(yù)留的膨漲空間。使弧面電極組件與縮封絕緣外殼套管內(nèi)壁不發(fā)生 力的作用，插針與弧面電極組件抱合的連接力，僅是束緊彈簧產(chǎn)生的束緊力。相宜的機(jī)械強 度及高絕緣強度，不僅使絕緣外殼套管管殼內(nèi)的構(gòu)件受到軸向限位，還使電路接線裝置具有 高強度絕緣性。本發(fā)明有益的結(jié)果是提供了一種新的以雙向插拔使用方式的電路接線裝置。 具有電路連接快捷、可靠、抗震動、防塵、可自鎖等功能，安全性好，應(yīng)用泛圍廣，尤其對 于大功率和超大功率的電路連接同時具有體積小、節(jié)約材料、電路連線排布方便等特征。


圖1為帶插針式導(dǎo)線的電路接線裝置結(jié)構(gòu)示意2為帶折角插針式導(dǎo)線的電路接線裝置結(jié)構(gòu)示意3為帶插口式導(dǎo)線的電路接線裝置結(jié)構(gòu)示意4為帶插針式導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為折角插針式導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為雙頭折角式插針的結(jié)構(gòu)示意圖 圖7為固定式插針的結(jié)構(gòu)示意《為弧面電極與懸浮弧面電極的結(jié)構(gòu)示意9為束緊彈簧的結(jié)構(gòu)示意10為防塵環(huán)的結(jié)構(gòu)示意11為縮封絕緣外殼套管熱縮前的結(jié)構(gòu)示意12為弧面電極組件的結(jié)構(gòu)示意13為縮封絕緣外殼套管熱縮后的結(jié)構(gòu)示意M為接線裝置組件的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
1圖1為帶有插針式的導(dǎo)線電路接線裝置結(jié)構(gòu)示意圖。由圖中(1)導(dǎo)線(2)插針(3)束 緊彈簧(4)縮封絕緣外殼套管(5)弧面電極(6)懸浮弧面電極(7)防塵環(huán)等構(gòu)件組成。 如圖1中所示(1)和(2)為電路中所需要的焊制而成的帶插針式導(dǎo)線，將弧面電極(5)和 兩個懸浮弧面電極(6)抱合后，用四支其內(nèi)徑略小于弧面電極外弧面直徑的束緊彈簧，套在 弧而電極上，制成弧面電極組件。所用一根直徑等于弧面電極內(nèi)弧面直徑，其長度大于管狀 縮封外殼套管的光滑金屬圓柱桿，并將兩個防塵環(huán)如圖(7)示，分別置于弧面電極組件的兩 ■，透穿并徑向漲開弧面電極組件和兩個防塵環(huán)，將管狀縮封外殼套管如圖(4)示，套在弧 面電極的組件與如圖(7)所示的防塵環(huán)上，以適當(dāng)溫度和加熱時間，對如圖(4)所示縮封 外殼.套管的加熱?？s封外殼套管受熱均勻收縮變形，將弧面電極組件和防塵環(huán)包在縮封外殼 套管內(nèi)。冷卻后，抽出光滑金屬桿，即完成電路接線裝置的裝配。將二條帶插針式導(dǎo)線的插 針，分別從電路接線裝置二端的插孔插入，即完成電路連接。
具體實施方式
2圖2為帶折角式插針導(dǎo)線電路接線裝置結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)大功率電路連接時，由于導(dǎo)線截 面積較大，導(dǎo)線粗硬，彎折布線不方便，設(shè)計了帶折角式插針導(dǎo)線如圖2(8)所示，可根據(jù)布 線方位的需求，將帶折角式插針彎折成所需求角度。將帶折角式插針式導(dǎo)線插針，分別從電 路接線裝置的插孔插入，即完成大功率電路的連接。
具體實施方式
3圖《為帶插n式導(dǎo)線電路接線裝置結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)超大功率電路連接時，設(shè)計了帶插 口式導(dǎo)線的電路接線裝置。在電路接線裝置上，只插入根帶插針導(dǎo)線時，即形成帶插口式 導(dǎo)線電路接線裝置。為改變超大功率電路的連接線的接線方向，設(shè)計了折角式插針如圖6所 示。折角式插針彎折的角度，可依據(jù)接線方向確定。用兩條帶插口式導(dǎo)線電路接線裝置，從 折角式插針的兩端插入后，即完成了超大功率電路的接線的方向。在定位后的固定式插針如 圖7所示，用兩條帶插口式導(dǎo)線，從可固定式插針的兩端插入后，即完成了超大功率電路的 連接。
權(quán)利要求
1. 設(shè)計了帶插針式導(dǎo)線組件，包括帶園柱形插針式導(dǎo)線，帶折角式園柱形插針導(dǎo)線，兩端園頭園柱形折角式插針，可固定式兩端園頭園柱形插針。設(shè)計了接線裝置組件，包括弧面電極，懸浮弧面電極，束緊彈簧，防塵環(huán)，縮封外殼套管等構(gòu)件。構(gòu)件的連接關(guān)系是將兩個懸浮弧面電極抱合在弧面電極上，在其上間隔均勻的套裝四支束緊彈簧，組成弧面電極組件如圖(十二)所示。將兩個防塵環(huán)置于弧面電極組件的兩端，用長度大于縮封外殼套管長度的光滑金屬園柱桿，透穿漲開弧面電極組件和兩個防塵環(huán)，使弧面電極組件和兩個防塵環(huán)均處于徑向漲開狀態(tài)，再把縮封外殼套管套在弧面電極組件和兩個防塵環(huán)上。然后以適當(dāng)溫度和加熱時間，對縮封外殼套管加熱，縮封外殼套管受熱均勻收縮變形，如圖(十三)所示，將弧面電極組件和防塵環(huán)包裹在縮封外殼套管內(nèi)。冷卻后，抽出光滑金屬園柱桿，弧面電極和懸浮弧面電極、束緊彈簧及防塵環(huán)等構(gòu)件，被留在熱縮變形后的縮封外殼套管內(nèi)。組成接線裝置組件如圖(十四)所示?？s封外殼套管內(nèi)的耐熱軟質(zhì)橡膠制成的防塵環(huán)自動復(fù)原。同時，弧面電極組件在四支束緊彈簧的作用下，也恢復(fù)原有的狀態(tài)，其外輪廓與縮封外殼套管的內(nèi)壁形成一定的間隙，弧面電極組件懸浮于縮封外殼套管內(nèi)。熱縮變形后的縮封外殼套管，即鎖定了縮封外殼套管內(nèi)各構(gòu)件相互間位置，相互間不能軸向位移，并形成軸向貫通的近似于園形的可雙向插接的插孔。當(dāng)各種不同形式的帶插針式導(dǎo)線從二端插入接線裝置組件插孔后，插針即被懸浮在縮封外殼套管管殼內(nèi)的弧面電極和懸浮弧面電極抱合束緊，完成電路連接。
全文摘要
提供一種新的電路接線裝置，以雙向插拔的使用方式，完成電路中電器元件之間，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的電路連接。由帶插針式導(dǎo)線，帶折角式插針導(dǎo)線，可固定式兩端圓頭插針，弧面電極，懸浮弧面電極，束緊彈簧，縮封外殼套管，防塵環(huán)等構(gòu)件構(gòu)成。電路接線裝置設(shè)有雙向插孔或單向插孔，插入孔內(nèi)的插針，被弧面電極與懸浮弧面電極以面接觸的方式抱合連接，其夾持力是束緊彈簧產(chǎn)生彈性束緊力。防塵環(huán)防止灰塵進(jìn)入電路接線裝置內(nèi)，插針上的凹槽和弧面電極內(nèi)弧面上的徑向向內(nèi)凸起的錐臺，實現(xiàn)了插針在插孔內(nèi)軸向可自鎖。電路接線裝置具有電路連接可靠，快捷，體積小功率大，接觸電阻小、使用壽命長，易于制造、成本低、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
文檔編號H01R13/04GK101247002SQ20071014430
公開日2008年8月20日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者飛 王, 陳佳瑩, 陳曉力 申請人:陳曉力;王 飛;陳佳瑩