專利名稱：配電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電導體、可彎曲導電軌道、電連接器和配電系統(tǒng)。
本發(fā)明尤其是(但不限于)涉及下列用途的電導體、可彎曲導電軌道、電連接器和配電系統(tǒng)用在墻壁、地板、天花板、(墻)裙板和類似場合中，用于配送電功率和/或電信號。
背景技術：
用于這些用途的可彎曲導電軌道已是公知的。以MassInternational Pty Ltd名義提交的國際專利申請PCT/AU92/00414便是公知的可彎曲導電軌道的一個例子。
國際專利申請PCT/AU92/00414的發(fā)明主題提供了一種絕緣殼體，此殼體適于彎曲成直角，而不需要角部接續(xù)器。國際專利申請PCT/AU92/00414中的殼體具有多個縱向延伸的凹口，當可彎曲導電軌道以國際專利申請PCT/AU92/00414的圖8-10中所示的方式彎曲時，這些凹口閉合。國際專利申請PCT/AU92/00414的

圖11中所示的可彎曲導體是一根硬銅導線，它支撐一個沿長度具有開口的導電刀片。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于提供能夠可靠且有效地使用的電導體、可彎曲導電軌道、電連接器和配電系統(tǒng)。
從一方面講，本發(fā)明總體上涉及總(母)線配電組件，該組件包括一個細長的可彎曲絕緣殼體；一個在殼體中縱向延伸的槽；和設置于槽中的細長的可彎曲導體組件，此導體組件包括一根螺旋空心導體。
在一優(yōu)選實施例中，細長的可彎曲絕緣殼體具有多個縱向延伸的槽，這些槽從殼體的一面向內延伸，一根螺旋空心導體放置于這一面上的至少一個槽中，殼體還具有從其另一面向內延伸的至少一個縱向延伸的槽；結構是這樣的當總線配電組件在垂直于槽的平面中彎曲時，槽的寬度減小。
螺旋空心導體可以是閉合螺旋線圈或開口螺旋線圈，并可由大體扁平的導電材料形成。這里所用的表述用語“扁平導電材料”包括條狀和帶狀材料。螺旋空心導體可以是單股的，或者也可由多股組成。
螺旋空心導體可通過任一種合適的方式夾持于槽內。這可通過粘結或通過超聲波焊接實現(xiàn)。在一優(yōu)選實施例中，總線配電組件包括用于將螺旋空心導體緊固于槽中的緊固裝置。緊固裝置可以是適于與螺旋空心導體或螺旋空心導體的加長線圈相配合(嚙合)的安裝釘。另外，緊固裝置也可以是與螺旋空心導體電接觸并支撐螺旋空心導體的銷桿。在另一實施例中，緊固裝置可以是與螺旋空心導體互擠壓的絕緣殼體的一部分。
絕緣殼體的一部分可大致填塞空心導體的芯空間并延伸穿過開口的螺旋線圈，從而形成至少一個沿空心導體的外部縱向延伸的絕緣部分。
從另一方向講，本發(fā)明總體上涉及用于連接至上述的總線配電組件的電連接器，該連接器包括一個支撐部件；多個從支撐部件徑向延伸的觸腳；和多個分別與觸腳相關聯(lián)的插口裝置，用于建立與各螺旋空心導體的電接觸。
結構上具有這樣的特點觸腳可容納于靠近配電組件的插槽內，以防止建立電接觸；電連接器可在插槽內旋轉，以建立電接觸。
優(yōu)選方案是，在連接器旋轉時，在其它插口裝置分別與其它螺旋空心導體進行電連接之前，一個插口裝置與配電組件中接地導體(首先)電連接。
插口裝置可適于以可脫開方式與螺旋空心導體配合并適于鉗制于導體上，插口裝置還可包括旋轉限制裝置，此限制裝置適于防止電連接器旋轉超過一定取向，在此取向時，觸腳大體垂直于螺旋空心導體。
旋轉限制裝置可以是一個凸臺，此凸臺適于與總線配電組件上的止擋部件配合，或者可以是其它合適的裝置。不過，旋轉限制裝置最好是一個具有止擋裝置的偏心輪。偏心輪可以是支撐部件上的外圍凸緣，止擋裝置可以是凸緣的周邊部分的切向延伸部分。
在另一實施例中，電連接器包括一個保護部件，此部件鉸裝在支撐部件上，在連接器旋轉時，當保護部件與總線配電組件相配合時，保護部件適于從大體包圍觸腳和插口裝置的位置轉動。
旋轉限制裝置可包括一個銷桿和一個槽，其中之一與保護部件相聯(lián)并適于隨之旋轉。在一優(yōu)選實施例中，旋轉限制裝置的凸臺是位于保護部件上的一個銷桿，此銷桿適于隨保護部件轉動，止擋部件為連接器殼體中的一個弧形槽。另一種方案是，銷桿可設在殼體上，而槽設在旋轉限制裝置上。
從再一方面講，本發(fā)明總體上涉及配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個支撐殼體，它具有至少一個縱向延伸的空腔，用于容納和支撐總線配電組件；如上面所定義的總線配電組件，它設置于空腔中并與空腔的一個壁隔開一定距離，以在此界定一個縱向連續(xù)延伸的插槽；和至少一個電連接器，它具有多個用于建立與相應螺旋空心導體的電接觸的插口裝置，結構上是這樣的插口裝置與可容納于插槽內的觸腳相聯(lián)防止建立電接觸，插頭組件可在插槽內旋轉而建立電接觸。
從另一方面講，本發(fā)明總體上涉及配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個支撐殼體，它具有至少一個縱向延伸的空腔，用于容納和支撐總線配電組件；如上面所定義的總線配電組件，它設置于空腔中并與空腔的一個壁隔開一定距離，以在此界定一個縱向連續(xù)延伸的插槽；和如上面所定義的電連接器，它適于被容納在插槽內。
從再一方面講，本發(fā)明總體上涉及配電方法，該方法包括以下步驟提供支撐殼體，此殼體具有至少一個縱向延伸的空腔，用于容納和支撐總線配電組件；
將如上面所定義的總線配電組件置于空腔中并與空腔的一個壁隔開一定距離，以在此界定一個縱向連續(xù)延伸的插槽；將如上面所定義的電連接器置入插槽中；并且轉動電連接器。
從又一方面講，本發(fā)明總體上涉及細長的可彎曲導體組件，該組件包括一個開口螺旋空心導體；和一個絕緣部件，此部件大體上填塞空心導體的芯空間并延伸穿過開口的螺旋線圈，以形成至少一個沿空心導體的外部縱向延伸的絕緣部分；其中所述外部具有至少一個未被絕緣部件覆蓋的縱向延伸的暴露表面，用于建立與導體的電接觸。
從再一方面講，本發(fā)明總體上涉及由大體扁平的或帶狀導電材料形成的細長的開口螺旋空心導體。附圖的描述為更容易地理解和實施本發(fā)明，下面對描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖進行說明。
圖1-4為根據(jù)本發(fā)明的配電系統(tǒng)的立體圖，其中示出建立電連接的方式；圖5和7為根據(jù)本發(fā)明的配電組件的立體圖；圖6為用于將導體緊固于殼體內的帶齒尖的緊固件的立體圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明的閉合螺旋導體的立體圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明的開口螺旋導體的側視圖；圖10示出螺旋導體彎曲時的拉伸和擠壓狀態(tài)；圖11-19和圖30及31示出多種螺旋導體，其中包括導體在殼體中的布置結構；圖20為根據(jù)本發(fā)明的另一種開口螺旋導體的側視圖；圖21和22分別為根據(jù)本發(fā)明的一種電連接器的側視圖和端視圖；圖23和24分別為根據(jù)本發(fā)明的另一種電連接器的端視圖和側視圖；圖25是設置于裙板中的配電系統(tǒng)的剖視圖；圖26示出連接于配電系統(tǒng)中的插頭的正面橫截面圖；圖27示出在電連接器旋轉過程中逐漸增加的電連接；圖28示出設置于地板中的配電組件；和圖29示出設置于天花板中的配電組件，此組件用于向電燈或類似裝置供電。
在國際專利申請PCT/AU92/00414中闡述了配電組件的機械操作原理。
從圖5中可以看出，可彎曲導電軌道(track)11包括閉合螺旋空心導體17，導體17安裝或以其它方式緊固于在絕緣殼體12中形成的縱向延伸的槽口13-15的端部。另一槽口16與中央槽口14相對設置。
螺旋空心導體17最好由銅或鋁制成。
閉合螺旋空心導體可借助于圖7中所示的安裝釘18緊固于槽口內。安裝釘為溝槽狀，并帶有從基體21延伸的一對齒尖臂19和20。安裝釘21通過縱向延伸的槽縫22與導體配合，或者象可從圖6中看到的那樣，通過橫向槽縫23與導體配合。在前一種情況下，導體是借助定位于導體螺旋(相鄰匝)之間的齒尖緊固的，而在后一種情況下，導體是通過齒尖臂夾持螺旋導體的外表面緊固的。
另一種方式如圖13所示，閉合螺旋空心導體34具有均勻間隔的環(huán)路35，此環(huán)路適于穿過殼體16頂部上的槽式開口并被彎曲，從而將導體34保持于殼體中。圖14示出帶開口螺旋導體的這種結構。環(huán)路可以扭絞(未示出)，以增加螺旋線圈的剛度。
從圖9中可以看出，開口螺旋空心導體24也是合適的。正如將從圖10中看到的，當螺旋空心導體彎折一定角度，例如圖中所示的直角時，螺旋線圈的一側28被拉伸，而另一側27則被擠壓。
從圖12中可以看出，螺旋導體可以是單股60，或者如圖11所示，螺旋導體55可以是由多個單股56-59組成的多股導體。因此，可通過增加股數(shù)來增大螺旋線圈的電流承載容量，同時維持導線和螺旋線圈的直徑于所選擇的最小設計值。
另一種方式如在圖15中可以看到的，螺旋導體61可穿插至帶孔的塑料框架62上，此框架適于通過熱、化學或超聲波焊接或其它合適的固定方式安裝于絕緣殼體內。
圖16-18分別示出螺旋導體63、65和67，在導體65上通過熔焊或釬焊與銷桿66相聯(lián)(圖17)，在導體63上套釣并扭絞安裝有導線64(圖16)，在螺旋導體67上裝有L形腳68(圖18)。另一種方式可從圖19中看到，螺旋線圈69可在部分70處變細，并裝配和扭絞安裝一根固定導線(未示出)。
圖20示出開口的螺旋導體71，它是一段基本扁平的材料構成的螺旋線圈，是通過將圓的導電材料壓扁并將壓扁的材料螺旋彎制成所要求的直徑形成的。對于相同的導體截面面積而言，螺旋給出了比螺旋“圓柱”更小的螺旋線圈直徑。另外，螺旋“扁條”帶的線性長度比等效的螺旋“圓柱”的線性長度小，因此前者的線性電阻較小。
圖30為顯示嵌裝于絕緣殼體的一部分中的開口螺旋導體的剖視圖。絕緣殼體92的一部分可與螺旋導體91相互擠壓，并堵塞螺旋導體的內部空間93，且形成有一定角度的導引部分94，以便于插口33的臂的對準。這種緊固方法還有利增強螺旋線圈的強度和支撐。導體91的螺旋扁條帶提供了比螺旋圓柱導體更大的接觸面積。另外，正如實驗表明的那樣，螺旋扁條帶的線性電阻小于相似的直圓柱導體。這說明可有更大的直流電流流經(jīng)螺旋扁條帶。
另一種方式如圖31所示，此圖是一個部分截去的立體示意圖，開口螺旋導體嵌置于三角形的絕緣殼體中，一個絕緣的螺旋導體95要固定至絕緣支座上，例如按圖7所示結構通過化學粘結、超聲波焊接、互擠或其它合適的方法固定至絕緣殼體上。例如，絕緣的螺旋導體95可以象常規(guī)導體那樣以盤繞卷(roll)方式設置、安裝定位于擠壓十字頭上，盤繞卷的數(shù)量取決于配電系統(tǒng)的特性，即2導線、3導線、4導線等，并且在被擠壓時與殼體連結。
從圖21和22中可以看出，連接器插頭29以與國際專利申請PCT/AU92/00414中所描述的方式相似的方式與導體配合。連接器插頭29具有用于安裝連接器插口33的腿30-32，插口33適于卡住螺旋導體71，如圖26所示。外圍凸緣72形式的凸臺適于支持外殼或裙板，具有直角止銷74的凸緣73適于防止電插頭29過度居中，如圖27所示。
圖23和24示出另一種連接器，它具有安裝在樞軸(pivot)96上并連至連接器的護罩75，以便能相對于腿自由地轉動。在使用時，導引74(guide74)既能保護觸腳，又能在總線組件(busassembly)內進行轉動的過程中導引這些觸腳。
從圖27中可以看出，結構是這樣的在插頭轉動過程中，腿32上的接地導體首先嚙合。相應地，在將電連接器從配電系統(tǒng)中取去的過程中，接地導體最后脫離配合。凸緣73提供了偏心輪導引作用，當直角止銷74與配電組件上的或裙板的配合表面配合時，它停止轉動，由此可防止插頭旋轉超過90°。通過在樞軸96上設置一個銷桿97，還可更為簡單方便，銷桿97適于在設置于插頭外殼53的壁99中的九十度弧形槽98內隨護罩75轉動。槽98是這樣定位的從不連接位置至連接位置，觸腳不能旋轉超過90°。
從圖25中可以看出，總線配電組件76支撐于裙板支撐殼體78內。蓋77支撐配電組件76，簧片蓋79裝入總線配電組件76下方的插槽內，在使用時它容納電連接器。通道蓋80封蓋通道93?？v向延伸的棱81設置在殼體78的內壁上，并用于防止柔性物不小心地或偶然地插入殼體中。這增加了安全性，并可防止因小孩將導電材料插入總線配電組件中導致的觸電事故。
圖26示出一個連接器插頭53，它被置于配電組件中，并旋轉90°而建立了電接觸。圖26中所示的配電組件是從壁82向外伸出的，相比之下，圖25中示出的配電組件則是與壁82平齊的。
從圖28中可以看出，配電組件87可設置于地板84中，并與墊物85上方的地毯86平齊。
另一種方式如圖29所示，總線配電組件88可設置在天花板89中，利用連接器91給電燈90供電。
在如圖1-4所示的應用情況中，可彎曲導電軌道設置于裙板50中。蓋條在52處被切除，從而留出一個間隙。連至電線54的電連接器53插入間隙52中，如圖3所示，并旋轉90°，如圖4所示。
將能理解的是，在使用時，可彎曲導電軌道能彎折相當大的角度，螺旋空心導體將在一側被擠壓而在另一側被拉伸，但不會有永久變形，因為螺旋空心導體具有內在的彈性。
與直的導體相比，螺旋空心導體伴生的電磁場更為集中，由此減輕了由常規(guī)配電系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)所遭受的干擾程度。
還將能理解的是，根據(jù)本發(fā)明的配電系統(tǒng)還具有其它優(yōu)點。配電組件可以是單層或多層盒結構，這樣就有可能在單一殼體中增設附加盒，從而增大輸電業(yè)務的范圍。例如，在一個電路中提供電源，在第二電路用于音響，而在第三電路用于計算機。由于電磁場集中在螺旋導體內部，包括數(shù)據(jù)和通信系統(tǒng)的多電纜系統(tǒng)的共用殼體是可行的。
另外，觸腳在導體上的摩擦作用提供了自清潔效果，并可除去導體上的氧化層。
在使用時，本發(fā)明的可彎曲殼體的適應性，即可彎曲一定角度，典型的是彎曲直角或其它角度包括180°折返，免除了采用剛性導體的現(xiàn)有系統(tǒng)需要在房屋角落處切割和安裝接續(xù)器的麻煩。導體組件的連續(xù)性改善了電特性，并且還簡化了安裝，由此降低了材料和人工安裝成本。
本發(fā)明的配電系統(tǒng)為公知系統(tǒng)提供了一種有用的替代選擇。它適于用在地板、天花板以及墻裙板中，并可用作照明系統(tǒng)的光線布置軌道，或者在音響系統(tǒng)中用于傳輸聲音信號。
本發(fā)明的螺旋導體是對國際專利申請PCT/AU92/00414中描繪的導體的改進，在所述申請中，當彎曲約90°角時，導體組件的內部可彎曲導體可變成扭結的，因為在內部邊緣彎曲程度小于中部和外部導體的彎曲程度。
當然，應當認識到，盡管已通過本發(fā)明的例證性實施例給出了以上說明，但對于本領域的技術人員而言，所有這類和其它改進和變換都應視為落入了如權利要求尋求保護的本發(fā)明的寬的范圍和構思中。
權利要求
1.一種總線配電組件，包括一個細長的可彎曲絕緣殼體；一個在所述殼體中縱向延伸的槽；和一個細長的可彎曲導體組件，它設置于所述槽中，所述導體組件包括螺旋空心導體。
2.根據(jù)權利要求1的總線配電組件，其中，所述細長的可彎曲絕緣殼體具有多個從其一面向內延伸的縱向延伸槽，螺旋空心導體設置于在所述的一面中的至少一個槽內和殼體具有至少一個從其另一面向內延伸的縱向延伸槽；結構是這樣的當總線配電組件在垂直于所述槽的平面中彎曲時，所述槽的寬度減小。
3.根據(jù)權利要求1或2的總線配電組件，其中，所述螺旋空心導體為閉合螺旋線圈。
4.根據(jù)權利要求1或2的總線配電組件，其中，所述螺旋空心導體為開口螺旋線圈。
5.根據(jù)權利要求3或4的總線配電組件，其中，所述螺旋空心導體是由大體扁平的導電材料形成的。
6.根據(jù)權利要求3或4的總線配電組件，其中，所述螺旋空心導體是由多股形成的。
7.根據(jù)前述任一權利要求的總線配電組件，還包括用于將所述螺旋空心導體緊固于所述槽中的緊固裝置。
8.根據(jù)權利要求7的總線配電組件，其中，所述緊固裝置為適于與所述螺旋空心導體相嚙合的安裝釘。
9.根據(jù)權利要求7的總線配電組件，其中，所述緊固裝置為所述螺旋空心導體的加長線圈。
10.根據(jù)權利要求7的總線配電組件，其中，所述緊固裝置為與所述螺旋空心導體電接觸并支撐所述螺旋空心導體的銷桿。
11.根據(jù)權利要求7的總線配電組件，其中，所述緊固裝置包括與所述螺旋空心導體互擠壓的所述絕緣殼體的一部分。
12.一種電連接器，用于連接至前述任一權利要求中所述的總線配電組件，所述連接器包括一個支撐部件；多個從所述支撐部件徑向延伸的觸腳；多個分別與所述觸腳相聯(lián)的插口裝置，用于建立與相應螺旋空心導體的電接觸；結構是這樣的所述觸腳可容納于鄰靠所述配電組件的插槽內，以防止建立所述電接觸，所述電連接器可在所述插槽內旋轉，以建立所述電接觸。
13.根據(jù)權利要求12的電連接器，其中，在所述連接器旋轉時，在其它的所述插口裝置分別與其它的所述螺旋空心導體電連接之前，一個所述插口首先與所述配電組件中的接地導體電連接。
14.根據(jù)權利要求12或13的電連接器，還包括旋轉限制裝置，此裝置適于防止所述電連接器旋轉超過一定取向，在此取向時，所述觸腳大致垂直于所述螺旋空心導體。
15.根據(jù)權利要求14的電連接器，其中，所述旋轉限制裝置為具有止擋裝置的偏心輪。
16.根據(jù)權利要求14的電連接器，其中，所述偏心輪為所述支撐部件上的外圍凸緣，所述止擋裝置為所述凸緣的周邊部分的切向延伸。
17.根據(jù)權利要求12-16中任一項的電連接器，還包括一個保護部件，它鉸裝于所述支撐部件上，并適于在所述連接器旋轉時，當所述保護部件與所述總線配電組件配合時，從大致包圍所述觸腳和所述插口裝置的位置旋轉。
18.根據(jù)權利要求17的電連接器，其中，所述旋轉限制裝置包括一個銷桿和一個槽，銷桿和槽中的一個與所述保護部件相聯(lián)并適于隨之旋轉。
19.一種配電系統(tǒng)，包括一個支撐殼體，它具有至少一個縱向延伸的空腔，用于容納和支撐總線配電組件；如權利要求1-11中任一項所述的總線配電組件，它設置于所述空腔中，并與所述空腔的一個壁隔開一定距離，以在此界定一個縱向連續(xù)延伸的插槽；和至少一個電連接器，所述電連接器具有多個插口裝置，用于建立與相應螺旋空心導體的電接觸，結構上是這樣的所述插口裝置與可容納于所述插槽中觸腳相聯(lián)以防止建立所述電接觸，所述插頭組件可在所述插槽內旋轉而建立所述電接觸。
20.一種配電系統(tǒng)，包括一個支撐殼體，它具有至少一個縱向延伸的空腔，用于容納和支撐總線配電組件；如權利要求1-11中任一項所述的總線配電組件，它設置于所述空腔中，并與所述空腔的一個壁隔開一定距離，以在此界定一個縱向連續(xù)延伸的插槽；和如權利要求12-17中任一項所述的電連接器，它適于容納在所述插槽中。
21.一種配電方法，包括提供一個支撐殼體，此支撐殼體具有至少一個縱向延伸的空腔，用于容納和支撐總線配電組件；將如權利要求1-11中任一項所述的總線配電組件設置于所述空腔中，并與所述空腔的一個壁隔開一定距離，以在此界定一個連續(xù)的縱向延伸的插槽；將如權利要求12-17中任一項所述的電連接器設置于所述插槽中；并且旋轉所述電連接器。
22.一種細長的可彎曲導體組件，包括一個開口螺旋空心導體；和一個絕緣部件，它大致填塞所述空心導體的芯空間，并延伸穿過開口的螺旋線圈，以形成至少一個沿所述空心導體的外部縱向延伸的絕緣部分；其中，所述外部具有至少一個未被所述絕緣部件覆蓋的縱向延伸的暴露表面，以用于建立與所述導體的電接觸。
23.根據(jù)權利要求4的總線配電組件，其中，所述絕緣殼體的一部分大致填塞所述空心導體的芯空間，并延伸穿過開口的螺旋線圈，以形成至少一個沿所述空心導體的外部縱向延伸的絕緣部分。
24.一種細長的可彎曲開口螺旋空心導體，由大體扁平的導電材料形成。
全文摘要
一種配電組件(11)包括細長的可彎曲絕緣殼體(12)，此殼體具有多個縱向延伸的槽(13-16)，其中一個槽(16)位于與包含其它槽(13-15)的面相對的面中，每一槽(13-15)承載一根空心的螺旋導體。當此組件垂直于槽彎曲時，槽的寬度變小。還為配電組件提供了一種連接器，它具有多個與插口裝置相聯(lián)的觸腳，用于接觸空心螺旋導體。當容納于殼體中時，可旋轉觸腳來建立電接觸?？招穆菪龑w可由扁平導電材料制成。在另一實施例中，殼體可填塞螺旋空心導體的芯空間并延伸穿過螺旋線圈而形成縱向延伸的絕緣部分。導體的至少一個縱向部分是暴露的，以用于電接觸。
文檔編號H01B5/00GK1127572SQ94192825
公開日1996年7月24日 申請日期1994年7月15日 優(yōu)先權日1993年7月20日
發(fā)明者L·A·德盧利 申請人:馬斯國際有限公司