電纜端接裝置製造方法

2023-06-07 12:08:51

電纜端接裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種電纜端接裝置(1)，其包括殼體(20)和用於具有至少一個芯線(19)的電纜(6)的進線孔(22)，用於將所述電纜頭(13)防觸電端接。所述殼體(20)包括端蓋(2)和與其進行共同作用的螺接單元(4)。所述螺接單元(4)上設有用於容置所述電纜頭(13)的所述進線孔(22)。所述殼體(20)中設有至少一個用於容置所述芯線(19)的長形容置槽(3)。
【專利說明】電纜端接裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電纜端接裝置，其適於對至少一個電纜頭進行防觸電端接。

【背景技術】
[0002]例如在安裝光伏設備時，經常需要將電纜頭密封，以免受到粉塵、水等環境因素的影響。通常此類電纜端接裝置至少應具備DIN EN60529或DIN 40050第9部分中規定的防護等級IP 67。亦即，該電纜端接裝置能防塵，且至少能在裝置短暫浸入水中時實現防護，因為這些情形在電纜自由敷設時(例如應用於光伏設備中)均有可能出現。除應用在光伏設備外，本發明的電纜端接裝置也可以用在其他電氣部件或電子部件上。
[0003]為了簡化光伏設備的安裝，例如藉助三通管以定距方式直接在捲筒上製造電力電纜，以簡化後續的電纜裝配和太陽能組件的連接。在此情況下，此種電纜每隔預定距離(例如Im或類似)便具有用於連接太陽能組件的三通管。這樣一來，安裝太陽能組件時只需從捲筒展開所需長度的太陽能電纜，並依據所需的長度將其截斷。之後進行安裝時，可將太陽能組件從側面連接至已設有的三通管上。重要之處是對截斷的太陽能電纜自由端進行可靠端接。光伏設備上可能存在較高的電流強度和電壓，因此，對載流電纜的持久可靠的防觸電端接非常重要。
[0004]隨著光伏設備越來越多地被安裝到私人房屋的屋頂，越來越多無相關經驗的人員會接觸到這類電氣設備，因此，必須以某種方式對此類太陽能電纜進行端接，使得儘可能降低配備有光伏設備的房屋的居住者或所有者所面臨的危險。
[0005]未公布的DE 10 2010 047 217中公開了一種用於端接電纜頭的電纜端接裝置，其中該電纜端接裝置在成功安裝後便無法再用手打開。這種電纜端接裝置能夠實現可靠運行。但根據相應用途和待連接及端接的電纜可能具有的預設工作電壓，待端接的電纜頭的芯線端之間最好具有或需要具有較大的電氣間隙和爬電距離。


【發明內容】

[0006]因此，本發明的目的是提供一種電纜端接裝置，其能實現較大的電氣間隙和爬電距離，且易於安裝。
[0007]本發明用以達成上述目的的解決方案為一種具有權利要求1所述特徵的電纜端接裝置。本發明的優選改良方案由從屬權利要求給出。本發明的更多優勢和特徵參閱實施例。
[0008]本發明的電纜端接裝置具有一殼體，其設有至少一個進線孔來插入具有至少一個芯線的電纜，用於實現對所述電纜頭的防觸電端接。所述殼體包括端蓋和與其進行共同作用的螺接單元，其中所述螺接單元上設有用於容置電纜頭的進線孔。所述殼體中設有至少一個長形容置槽，用於容置所述至少一芯線。
[0009]本發明的電纜端接裝置易於安裝且安全性高，因此具有許多優勢。
[0010]優選設有兩個或兩個以上容置槽。所述至少兩個容置槽用於相互分離地容置待連接電纜的至少兩個芯線。為一個單獨的芯線設置一個容置槽時，所述電纜端接裝置確保觸電防護並免受環境因素影響。
[0011]本發明的電纜端接裝置的另一顯著優勢在於，例如在待端接電纜的各芯線之間實現較大的電氣間隙和爬電距離。安裝過程中將所述芯線插入各容置槽，從而有效地實現相互隔離。電氣間隙和爬電距離的大小例如可藉助容置槽的長度簡單地進行設置。對於兩個相鄰的容置槽，最小電氣間隙和爬電距離為容置槽的兩倍長度。原則上可將所述容置槽構造成任意長度，因此，原則上可實現任意的電氣間隙和爬電距離。同時，本發明的電纜端接裝置還具有易於安裝的優點。
[0012]所述至少一個容置槽可設於至少局部位於所述端蓋內的嵌入件上。採用這種技術方案後，即使在前述已公開的電纜端接裝置上也能選擇性地安裝此類端蓋。這種技術方案能使所述端蓋得到特別靈活的應用，且不局限於本發明的電纜端接裝置。
[0013]所述至少一個容置槽優選構造於所述端蓋中。亦即，端蓋可採用一體式構造，且其中設有所述至少一個容置槽。這種端蓋例如可構造成注塑件，從而實現高件數低成本生產。內部設有容置槽的端蓋的另一顯著優勢在於安裝得到簡化。
[0014]採用這種技術方案時，所述電纜端接裝置可以主要僅由兩部分組成，即所述端蓋和與其進行共同作用的螺接單元。此外端蓋和螺接單元之間還可設有密封件。
[0015]採用這種技術方案時，原則上可以對所述電纜端接裝置進行預安裝，這樣一來，在端接待連接的電纜時只須將具有所述一芯線或所述各芯線的該電纜推入電纜端接裝置。之後可將螺接單元與端蓋螺接，從而不僅將電纜頭的所述至少一個芯線端防觸電地容置，還確將其以防拉出的方式保持在電纜裝置中。
[0016]特別優選地，在所有技術方案中，至少一個容置槽被構造成盲孔。特別是所有容置槽均構造成盲孔。這種盲孔優選具有至少佔據其長度主要部分的完整壁面並在末端採用封閉方案。也可以分別用封閉塞或粘合劑等將各盲孔的末端封閉。
[0017]特別優選地，至少一個容置槽(特別是所有容置槽)的長度為2mm或2.5mm或者更大。至少一個容置槽的長度也可以是5mm或1mm或者更大。也可以採用15mm或以上長度。可使用容置槽的長度來規定電氣間隙和爬電距離。這樣便可依據相應設定的運行條件調整電纜端接裝置的尺寸。因此可採用較長或較短的容置槽。
[0018]在所有技術方案中，至少一個容置槽的長度可為該容置槽直徑的至少兩倍，甚或四倍。
[0019]優選地，至少一個容置槽配設有至少一個進線輔助裝置。這種進線輔助裝置有助於將芯線插入容置槽。所述進線輔助裝置例如可包括進線斜面，或被構造成進線斜面。此夕卜，所述進線輔助裝置還可優選被構造成進線鬥。設置於容置槽的容置孔上的鬥狀結構或斜面有助於實現更可靠且更簡單的運行。藉助進線輔助裝置將待插入的芯線自動引入容置槽，這樣能避免誤安裝並從整體上簡化安裝。
[0020]所述進線輔助裝置可以設置於獨立的部件上。也可採用與容置槽整合的方式構造進線輔助裝置。
[0021]優選設有至少一個止動裝置，用於將螺接單元與端蓋卡合。
[0022]在優選改良方案中，所述止動裝置包括至少一個止動齒系和至少一個與其進行共同作用的止動元件。具有止動齒系和至少一個與其進行共同作用的止動元件的止動裝置能夠實現電纜端接裝置的可靠卡合。
[0023]所述止動齒系可構造成軸向齒系，並與相應軸向作用的止動元件進行共同作用。
[0024]特別優選地，在殼體上徑向設有徑向作用的止動齒系。在此情形下，端蓋上優選設有至少一個(特別是)彈性作用的止動元件。在所有情形下，特別優選地設有多個止動元件，其特別是對稱分布於周邊上。
[0025]在有益技術方案中，所述止動裝置包括至少一個螺旋齒系。所述螺旋齒系具有若干齒件，其一側邊與另一側邊相比平緩得多。也可以將一個側邊構造成平面狀，而另一側邊以一角度(例如90° )垂直定向。也可以使側邊的螺紋升角大於90°，從而在該齒邊上產生凸起或倒扣。此類技術方案能夠實現極難解除的連接。
[0026]在止動裝置的止動齒系設有特別陡的卡合用齒邊的情形下，通常須使用較大的力才能將該裝置鬆開。特別優選地，此處需要施加某種程度的作用力，使得在不使用工具的情形下只能通過毀壞止動裝置乃至毀壞整個端接設備來解除連接。
[0027]在特別優選的技術方案中，在與止動元件螺接期間，所述螺旋齒系至少暫時或/和至少局部嚙合。其中，螺旋齒系的齒件沿螺接方向的提升較反方向要平緩。這樣一來可簡單地實現端蓋與殼體的螺接。進行螺接時，止動元件和/或螺旋齒系的齒件發生彈性變形。端蓋成功旋入或螺接後，另一側上螺旋齒系的齒件坡度更大，使得須採用非常大的力才能實現螺接，而這通常會導致部件毀壞。
[0028]在優選技術方案中，所述止動齒系徑向設於殼體外。不過所述止動齒系也可徑向設於環狀輪廓內，或徑向設於環狀基座內。所述至少一個止動元件也相應地徑向外置或徑向內置，以實現與止動齒系的嚙合。
[0029]若所述端蓋構造有朝向最外端的倒圓，則可通過端蓋成形更加可靠、更加持久地防止所述電纜端接裝置被意外或偶然打開，即使在通常由塑料構成的殼體部件(例如端蓋和螺接單元)發生沉縮的情形下也是如此。
[0030]在一種優選改良方案中，所述端蓋外端上設有對應裝置，特別是可用工具卡住的對應裝置。藉助設於端蓋外端上的對應裝置，可在對螺接單元進行螺接的過程中通過卡在對應裝置上的工具將端蓋固定。螺接完成後可將該工具移除，這樣之後便無法在不使用工具的情形下重新打開端蓋。
[0031]所述對應裝置優選包括至少一個縫隙和/或通孔，該通孔的延伸與待端接電纜的縱向延伸相交叉。該通孔例如可穿入螺絲起子一類的工具，從而使用該工具來實現位置固定。可相對局部固定的端蓋旋轉螺接單元，以將電纜端接裝置的殼體閉合，並對其中容置的電纜的進行防觸電端接。
[0032]所述端蓋的外端優選略呈凸面狀。這種凸面狀構造的優勢在於，很難用手固定端蓋的凸面狀外端。因而基本上不會出現電纜端接裝置意外打開的狀況。
[0033]優選地，所述端蓋的至少一個縱長段具有外螺紋。特別是，所述螺接單元的至少一個縱向區域具有內螺紋。特別優選地，螺接單元的內螺紋與端蓋的外螺紋進行共同作用，用於螺接電纜端接裝置的殼體。
[0034]所述螺接單元可具有至少一個密封錐體，在將螺接單元與端蓋螺接時，該密封錐體可將一個層狀結構壓緊，以便將設置於螺接單元內的密封單元壓向插入的電纜頭，從而防止水、粉塵等類似物質進入電纜頭。
[0035]在所有技術方案中，優選均設有至少3、4、5、6或更多個容置槽。
[0036]特別優選地，所述殼體的縱軸與至少一個容置槽的縱軸所形成的角度小於30°。該角度特定而言小於15°。在優選技術方案中，容置槽的縱軸和待插入電纜的縱軸大體向相同的方向延伸。容置槽的縱軸可大致平行於殼體縱軸。藉此可實現具有較小外直徑的小體積電纜端接裝置。每個芯線均可短距離地彎曲一定角度，該角度大於15°、30°或45°或者更大。殼體的縱軸與至少一個容置槽的縱軸所形成的角度決定了縱軸的相互定向，以及短區間內無法實現的偏轉角。
[0037]原則上可在短區間內實現任意偏轉角。在特別技術方案中設定了最大偏轉角,其在至少一個電纜頭的芯線端的短區間內小於75°或60°甚或為45°。短區間例如可理解為芯線直徑的四倍。
[0038]可使用經過預安裝的電纜端接裝置。為了進行安裝，可將電纜護套剝去一段，剝除長度相當於容置槽的長度，抑或略大於或略小於該長度。之後將具有所述各芯線的電纜頭插入引線孔，直至各芯線進入容置槽的進線孔。通過相對殼體略微轉動電纜，或相對電纜略微轉動殼體，可更輕鬆地將各芯線穿入各容置槽。將各芯線前推至容置槽的末端，並例如在該處發生碰觸後，可對殼體進行螺接。為此，在將螺接件與端蓋螺接時，例如可通過工具將端蓋抗扭固定。螺接過程中，設於螺接件內部的密封單元會夾緊電纜，從而對電纜頭實現抗拉出且防觸電的端接。在僅設有唯一一個用於容置單芯線的容置槽的情形下，操作方法完全相同。
[0039]為了進行安裝，可剝除長度略小於容置槽長度的電纜護套。實踐中常會出現此情形，因為芯線不會始終被精確切割成確切長度。因此，切去的芯線略短常比切去的芯線過長要好。在設計電氣間隙和爬電距離時須考慮到這一點，並相應優選選擇略大的容置槽長度。
[0040]下面結合附圖所示實施例的相關描述對本發明的更多優勢和特徵進行說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為本發明的電纜端接裝置的示意圖；
[0042]圖2為圖1所示電纜端接裝置的分解圖；
[0043]圖3為圖1所示電纜端接裝置的螺接件的俯視透視圖；
[0044]圖4為圖1所示電纜端接裝置的端蓋的俯視透視圖；
[0045]圖5為圖1所示端蓋的仰視透視圖；
[0046]圖6為圖4所示端蓋的橫截面；
[0047]圖7為圖1所示電纜端接裝置的橫截面；
[0048]圖8為圖7所示電纜端接裝置的分解圖；以及
[0049]圖9為使用工具進行安裝時的電纜端接裝置。

【具體實施方式】
[0050]下面參照附圖1至9對若干實施例進行描述。
[0051]圖1示出安裝完畢的電纜端接裝置1，其包括端蓋2和螺接單元4。螺接單元4上設有扳手面5。電纜端接裝置I上防觸電地端接有電纜6的電纜頭13。
[0052]此處的電纜端接裝置I僅由兩個塑料件構成。電纜端接裝置I包括端蓋2和螺接單元4。此外僅設有柔性密封單元12。
[0053]電纜端接裝置I的外端14上構造有此處呈凸面狀的端蓋2。端蓋2上以橫向延伸的槽或橫向延伸的縫隙17的形式設有對應裝置7。對應裝置7中例如可插入螺絲起子23(見圖8)這樣的工具，用於在螺接過程中固定端蓋2。此處的電纜端接裝置I的殼體20主要由安裝時相互螺接的端蓋2和螺接單元4組成。
[0054]圖2為分解圖，其中除端蓋2和螺接單元4外密封單元12同樣可見，該密封單元安裝完畢後將待連接電纜6的電纜頭與端蓋2隔開。
[0055]圖3為螺接單元4的俯視透視圖，該螺接單元具有內螺紋24，而端蓋2則具有外螺紋8。安裝時將內螺紋24螺接至端蓋2的外螺紋8上。
[0056]殼體20上設有止動裝置25，其包括止動齒系26 (此處實施為螺接單元4上的徑向內齒系)和止動元件27 (此處徑向構建在端蓋外部)。止動裝置25以某種方式構造，使得止動齒系26與止動元件27嚙合時只能再旋動一下。止動裝置25可靠避免使得螺接件4重新解除的反向旋動。
[0057]圖4為端蓋2的俯視透視圖，圖中明確示出了端蓋2上的兩個相對的止動元件27。這些止動元件27可採用彈性構造並具有某種便於旋入螺接件但防止被重新取出的斜面35。
[0058]可設置凹槽33來增大彈性。凹槽或凹口 33同時還有助於節省材料。
[0059]安裝過程中將層狀結構11壓緊並壓向此處未示出的密封單元12，以將電纜6緊密地容置於端蓋2中。
[0060]圖5為端蓋2的仰視透視圖，圖中示出了用於容置各芯線19的容置槽3。該實施例中設有5個容置槽3，用於容置五個芯線19。也可以僅設有一個容置槽3來容置一個單獨的芯線。也可以設有兩個、三個、四個、或者例如六個或六個以上容置槽3，具體視用途和結構尺寸而定。容置槽3的數目不必與芯線的數目相等，而是也可以大於芯線數目。
[0061]圖6示出如圖4和圖5所示端蓋2的橫截面。此處五個容置槽3在周邊上對稱布置，因此橫截面中僅有一個容置槽3可見。容置槽3可配設形式為進線斜面或進線鬥的進線套筒30，從而便於芯線19插入容置槽3。
[0062]圖7示出安裝完畢後的電纜端接裝置I的橫截面。端蓋2以某種方式與螺接單元4螺接，使得止動裝置25防止連接被解除。
[0063]容置槽3中插入有芯線19的芯線端21。容置槽3具有某種長度28，使得針對特定用途而保持足夠的電氣間隙和爬電距離。
[0064]容置槽3側向彼此間隔一定距離時，電氣間隙和爬電距離可以是容置槽3的長度28的兩倍或者稍大。實際電氣間隙和爬電距離取決於芯線的長度，因此也可能比容置槽的雙倍長度要短。
[0065]容置槽3的直徑29與待容置芯線相匹配。
[0066]安裝時，密封錐體34壓向密封單元12，從而實現對電纜6的電纜頭13的緊密容置。
[0067]以進線斜面的形式設於容置槽3上的進線輔助裝置30也在圖中明確示出。
[0068]圖8為電纜端接裝置I在安裝過程中的透視分解圖。相當於或略超出容置槽長度28的電纜護套長度段被從電纜6剝去，使得芯線19在電纜頭13處各自分離。螺接件4已被套設至電纜頭13上。隨後將電纜頭13插入螺接件2，其中可相對螺接件略微轉動電纜頭13，或相對電纜頭13略微轉動螺接件，以確保將芯線19插入端蓋2中的各容置槽3。
[0069]圖8還示出一種替代實施方式，其中將嵌入件10插入端蓋2。嵌入件10具有所需數目的容置槽3。同其他實施例中一樣，所述容置槽3均構造成盲孔16。該方案中的嵌入件10具有6個容置槽3。每個容置槽均具有帶進線斜面31的進線輔助裝置30，因此這些進線輔助裝置均構造成進線鬥32。
[0070]之後例如將用作工具23的螺絲起子插入對應裝置7，並將螺接件4與端蓋2螺接在一起，從而將端蓋以無法手動解除的方式緊固在螺接件4上。
[0071]附圖標記表
[0072]I電纜端接裝置
[0073]2 端蓋
[0074]3容置槽
[0075]4螺接單元
[0076]5扳手面
[0077]6 電纜
[0078]7對應裝置
[0079]8外螺紋
[0080]10嵌入件
[0081]11層狀結構
[0082]12密封單元
[0083]13電纜頭
[0084]14 外端
[0085]16 盲孔
[0086]17 縫隙
[0087]18 託環
[0088]19 芯線
[0089]20 殼體
[0090]21芯線端
[0091]22進線孔
[0092]23 工具
[0093]24內螺紋
[0094]25止動裝置
[0095]26止動齒系
[0096]27止動兀件，齒件
[0097]28 長度
[0098]29 直徑
[0099]30進線輔助裝置
[0100]31進線斜面
[0101]32進線鬥
[0102]33 凹槽
[0103]34密封錐體
[0104]35 斜面
【權利要求】
1.一種電纜端接裝置(I)，其包括殼體(20)和用於具有至少一個芯線(19)的電纜(6)的進線孔(22)，用於將所述電纜頭(13)防觸電端接， 其中所述殼體(20)包括端蓋(2)和與該端蓋進行共同作用的螺接單元(4)，其中所述螺接單元(4)上設有用於容置所述電纜頭(13)的所述進線孔(22)， 其特徵在於， 所述殼體(20)中設有至少一個用於容置所述至少一個芯線(19)的長形容置槽(3)。
2.根據權利要求1所述的電纜端接裝置(I)，其中在至少局部容置於所述端蓋(2)內的嵌入件(10)上設有至少一個容置槽(3)。
3.根據權利要求1所述的電纜端接裝置(I)，其中在所述端蓋(2)上構造有至少一個容置槽⑶。
4.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中至少一個容置槽(3)被構造成盲孔(16)。
5.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中至少一個容置槽的長度為至少2mm,特別是為至少5mm,優選為至少10mm。
6.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中至少一個容置槽的長度至少為所述容置槽的直徑的兩倍，特別是四倍。
7.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中至少一個容置槽(3)配設有進線輔助裝置(30)。
8.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中所述進線輔助裝置(30)被構造成進線斜面(31)或進線鬥(32)。
9.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中設有至少一個用於將所述螺接單元(4)與所述端蓋(2)卡合的止動裝置(25)，且其中所述止動裝置(25)優選包括至少一個止動齒系(26)和至少一個與其進行共同作用的止動元件(27)。
10.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中所述止動齒系(26)設置於所述螺接單元(4)徑向內部，且其中至少一個彈性止動元件(27)設置於所述端蓋(2)徑向外部。
11.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中所述止動裝置(25)包括至少一個螺旋齒系，且其中所述螺旋齒系在與所述止動元件(27)螺接時至少局部嚙合，且其中所述螺旋齒系(28)的齒件(29)沿螺接方向(33)的提升較反方向平緩。
12.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中所述端蓋(2)的至少一個縱長段具有外螺紋(8)，以及/或者，其中所述螺接單元(4)的至少一個縱向區域具有內螺紋(24)。
13.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中設有至少兩個、三個、四個、五個或六個或者更多個容置槽(3)。
14.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中所述螺接單元(4)具有密封錐體(34)，且其中將所述螺接單元(4)與所述端蓋(2)螺接時，層狀結構(11)被壓緊，進而使得所述密封單元(12)壓向插入的電纜頭(13)。
15.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中所述電纜頭(13)的至少一個芯線端(21)的最大偏轉角小於75°，特別是小於60°。
16.根據上述權利要求中任一項所述的電纜端接裝置(I)，其中所述殼體(20)的縱軸與至少一個容置槽(3)的縱軸所形成的角度小於30°，特別是小於15°。
【文檔編號】H02G15/02GK104205542SQ201380015402
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月5日 優先權日:2012年3月21日
【發明者】延斯·弗蘭克 申請人:菲尼克斯電氣公司