排水清洁线缆的压缩联接器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年9月28日提交的美国临时申请No.63/249,071的优先权。

技术领域

本主题涉及用于将线缆接合到旋转动力源的组件。在特定型式中，本主题还涉及用于将护套排水清洁线缆接合到旋转动力源的组件。

背景技术

某些高速排水清洁设备使用通常经过润滑并可旋转地固定在护套内的线缆。线缆使插入到排水管或其他构件的工具旋转，以清洁或清除排水管内的碎屑。为了将线缆组件连接到旋转驱动机构，线缆需要添加线缆联接器。用于高速排水清洁的已知线缆联接器通常具有两种结构。在第一种结构中，线缆插入到配件中，并通过多个固定螺钉固定到可旋转驱动构件。在第二种结构中，线缆插入到配件中，该配件被永久地压接到可旋转的驱动构件。

每个线缆联接器都具有相关联的优点和缺点。

第一种结构使用户能够在现场对组件进行维修。用户可以使用简单的工具拆卸和更换联接器，并允许线缆维修和更换。然而，这种结构要求用户将固定螺钉扭转到适当的扭矩范围，否则线缆可能会因产生的应力而减弱，或者线缆可能在操作过程中在联接器中滑动。

第二种结构不是可现场维修的设计，因为联接器采用了永久不可逆压接。该联接器需要根据实现压接联接器和线缆之间的接合所需的压接力的大小的特定配置，以便不牺牲线缆强度或允许线缆滑动。此外，该第二种结构要求使用压接工具将联接器附接到线缆。用户可能没有这样的专用工具。

尽管这种已知的线缆联接器在许多方面都令人满意，但仍需要改进线缆联接器。

发明内容

与以前的方法相关联的困难和缺点在本主题中解决如下。

第一方面，本主题提供了一种包括套圈的线缆联接器，该套圈具有近端和远端，并且限定在套圈的近端和远端之间延伸的内孔。套圈还具有沿着套圈的外部区域的至少一个倾斜表面。线缆联接器还包括压模，该压模具有近端和远端，并且限定在压模的近端和远端之间延伸的内孔。压模还具有能够沿着压模的外表面接近的螺纹区域。线缆联接器还包括适配器模(die)，该适配器模具有近端和远端，并且限定能够从适配器模的远端接近的内部容纳区域。适配器模还具有扩大头部。线缆联接器还包括螺母帽，该螺母帽限定近端和远端，并且限定在螺母帽的近端与远端之间延伸的内孔。螺母帽还具有能够沿着螺母帽的内孔接近的螺纹区域。螺母帽还具有捕获区域，捕获区域的尺寸和形状被确定为使其在组装线缆联接器时接合和接触适配器模的扩大头部。

另一方面，本主题提供了一种组件，其包括限定近端的线缆和套圈，该套圈具有近端和远端，并且限定在套圈的近端和远端之间延伸的内孔。套圈还具有沿着套圈的外部区域的至少一个倾斜表面。线缆被设置在套圈的内孔中。该组件还包括压模，该压模具有近端和远端，并且限定在压模的近端和远端之间延伸的内孔。线缆被设置在压模的内孔中。压模还具有能够沿着压模的外表面接近的螺纹区域。该组件还包括适配器模，该适配器模具有近端和远端，并且限定能够从适配器模的远端接近的内部容纳区域。线缆的近端设置在适配器模的内部容纳区域中。适配器模还具有扩大头部。该组件还包括螺母帽，该螺母帽限定近端和远端，并且限定在螺母帽的近端和远端之间延伸的内孔。螺母帽还具有能够沿着螺母帽的内孔接近的螺纹区域。螺母帽还具有捕获区域，捕获区域的尺寸和形状被确定为使其在组装线缆联接器时接合和接触适配器模的扩大头部。

如将要实现的，本文所描述的主题能够具有其他不同的实施例，并且其若干细节能够在各个方面进行修改，所有这些都不偏离所要求保护的主题。因此，附图和描述应被视为说明性的而非限制性的。

附图说明

图1是根据本主题的接合到护套高速排水清洁线缆的线缆联接器的实施例的透视图。

图2是图1所示线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的正视图。

图3是图1的线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的示意性截面图。

图4是图1的线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的分解组件图。

图5是图4所示部件的局部剖视图。

图5A是示出了通过使用线缆联接器在护套线缆和电机之间进行接合的详细视图。

图6是根据本主题的接合到护套高速排水清洁线缆的线缆联接器的另一个实施例的透视图。

图7是图6所示线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的正视图。

图8是图6的线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的示意性截面图。

图9是图6的线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的分解组件图。

图10是图9所示部件的局部剖视图。

图11是根据本主题的接合到护套高速排水清洁线缆的线缆联接器的另一个实施例的透视图。

图12是图11所示的线缆联接器中使用的套圈的透视图。

图13是图11所示的线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的正视图。

图14是图11的线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的示意性截面图。

图15是图11的线缆联接器和护套高速排水清洁线缆的分解组件图。

图16是图15所示部件的局部剖视图。

具体实施方式

本主题涉及具有例如前文描述的第一结构中的现场可维修性与第二构造的压缩配合配置的效果的线缆联接器。本主题的线缆联接器不需要使用压接工具来接合到线缆，而是能够由用户使用容易获得的工具固定到线缆。

通常，本主题的线缆联接器包括套圈、压模、适配器模和螺母帽。线缆联接器通常与护套高速排水清洁线缆一起使用。这种线缆通常包括设置在外部线缆护套内的可旋转圆柱形构件。尽管本主题是针对护套高速排水清洁线缆来描述的，但是应当理解，除了排水清洁线缆之外，本主题的线缆联接器还可以与多种轴向旋转线缆一起使用。此外，可以想到，本主题的线缆联接器也可以与没有护套的线缆一起使用。

通常，本主题线缆联接器的压模是一个环状部件，其包括外螺纹和在一端上的锥形(tapered)凹槽。压模的尺寸和形状被设定为最初被定位在感兴趣的线缆(即线缆联接器将被附接到的线缆)周围。

在一个实施例中，套圈为环形部件，其两端呈锥形或至少一端呈锥形。套圈可以包括沿着套圈的轴向长度延伸的狭缝。狭缝提供通向延伸穿过套圈长度的内孔或孔的通路。套圈可以包括多个狭缝。此外，套圈可以是两个或更多个部件的形式。套圈的尺寸和形状被定位围绕感兴趣的线缆。如本文中更详细描述的，在组装线缆联接器时，套圈装配到压模的凹陷区域中。

将感兴趣线缆端部和套圈插入适配器模中。适配器模包括与线缆和套圈的配合轮廓相对应的配合凹槽轮廓。适配器模和压模各自限定齿或类似轮廓形式的配合轮廓，所述齿或类似轮廓可旋转地配合所述两个部件。适配器模还包括第二端，该第二端限定孔径和十字孔。这些特征与传动系统的轴相匹配，例如齿轮箱或电机的轴。

在组装线缆联接器并将线缆联接器接合到感兴趣的线缆时，将螺母定位在适配器模上。螺母与压模螺纹接合。当这些部件被拧紧时，适配器模被推向螺纹适配器模并压缩套圈。这些零件被扭转，直到达到一定的扭矩值，或者替代地直到零件“见底”且不能再一起进一步移位。当套圈被压缩时，在系统的各个部件和线缆之间形成压缩配合。当驱动机构使适配器模轴向旋转时，线缆联接组件旋转并进而使线缆轴向旋转。

如果线缆在联接器附近损坏，用户可以从压模上松开螺母，直到部件脱离。此时，套圈可能太紧而无法拆卸且可能需要更换。可以切下护套和线缆的一部分，并重复将线缆联接器与线缆接合的过程。

由于线缆联接器的构造，如果将扭矩施加到联接器的任一端，即线缆端部或驱动端部，则螺母不会松动或拧紧。压缩配合是恒定的，类似于压接接头。

替代结构可能包括作为非圆形部件的套圈。例如，套圈可以具有多种横截面形状，即圆形、正方形、三角形、椭圆形和多边形。本主题还包括不规则形状。这些形状是垂直于套圈的长度轴线截取的套圈的横截面的形状。适配器模和压模之间的替代构造可以使用销和销引导件作为另一构造以可旋转地锁定所得到的组件。

图1至图5和图5A示出了根据本主题的线缆联接器2的实施例。线缆联接器2包括套圈20、螺纹压模30、适配器模40和螺母帽50。线缆联接器2将线缆10可旋转地接合到旋转动力源(未示出)。通常，线缆10容纳在外部线缆护套60内。

套圈20限定近端22和相对的远端24。套圈20限定在近端22、远端24之间延伸的内孔23。在某些型式中，套圈20包括在近端22、远端24之间延伸的狭缝21。狭缝21提供通向限定在套圈20中的内孔23的通路，并且允许套圈20被压缩抵靠线缆10。套圈20可以包括多个狭缝，其中，所述多个狭缝可以不在近端22、远端24之间完全延伸，或者套圈20可以不包括任何狭缝。此外，套圈20可以是两个或更多个部件的形式。套圈20还限定沿着套圈20的外部区域的至少一个倾斜外表面。在所示实施例中，套圈20限定与近端22相邻的第一倾斜表面25和与远端24相邻的第二倾斜表面27。然而，应当理解，本主题包括使用套圈20的仅一个倾斜表面，例如第一倾斜表面25或者第二倾斜表面27。

压模30限定近端32和相对的远端34。压模30限定在近端32、远端34之间延伸的内孔33。在套圈20包括第二倾斜表面27的情况下，压模30限定内孔33的锥形内部区域37。锥形内部区域37具有与套圈20的第二倾斜表面27相对应的配合构造，使得在将线缆联接器2组装到线缆10时，套圈20的第二倾斜表面27的至少大部分接触锥形内部区域37。压模30包括能够沿着压模30的外表面39接近的螺纹区域38。压模30通常还包括能够沿着压模30的外部区域接近的扳手平面区域31。在所示实施例中，扳手平面区域31与压模30的远端34相邻。应当理解，本主题包括其他布置。

适配器模40限定近端42和相对的远端44。适配器模40限定能够从远端44接近的内部容纳区域43。在套圈20包括第一倾斜表面25的情况下，适配器模40限定容纳区域43的锥形内部区域47。锥形内部区域47具有与套圈20的第一倾斜表面25相对应的配合构造，使得在将线缆联接器2组装到线缆10时，套圈20的第一倾斜表面25的至少大部分接触锥形内部区域47。适配器模40还包括径向向外延伸的第一肩部区域48。适配器模40还限定用于与旋转驱动系统接合的凹槽45和孔41(孔41可以是十字孔)。如将理解的，通常适配器模40的近端42和驱动构件通过销6或其他部件经由孔41彼此接合。驱动构件可以是如图5A所示的电机4，其包括轴5，轴5具有横向于电机轴5的旋转轴线的第二孔7。在该示例中，第二孔7通常垂直于旋转轴线。销6可以插入穿过第一孔41和第二孔7，从而将轴5与适配器模40联接。当驱动构件或电机4旋转时，旋转从驱动构件传递到轴5，通过销6传递到线缆联接器2的适配器模40。驱动构件的附加示例包括钻头或其他旋转动力工具。

轴5示出为圆柱形，但轴可以是多种形状中的一种，如六角或方形驱动器，并且在外部可以包括或可以不包括弹簧偏置球(未显示)，以接合适配器模40的第一孔41。这种替代构造将消除对销6的需要。此外，替代的适配器模可包括与轴5的突出部类似的突出部，而替代的驱动构件具有类似于适配器模40的凹槽45的可接合凹槽，并且替代的适配器模的替代突出部能够联接替代的驱动构件。

螺母帽50限定近端52和相对的远端54。螺母50限定在近端52、远端54之间延伸的内孔53。螺母帽50包括能够沿着内孔53的内表面接近的螺纹区域58。螺母帽50还包括第二肩部区域59，其尺寸和形状被确定为使其在组装线缆联接器2时接合和接触适配器模40的第一肩部区域48。第二肩部区域59通常与近端52相邻定位，然而，本主题包括其他位置用于第二肩部区59。螺母帽50通常还包括能够沿着螺母帽50的外部区域接近的扳手平面区域51。在所示实施例中，扳手平面区域51与螺母帽50的近端52相邻。然而，应当理解，本主题包括其他布置。

在许多型式中，适配器模40的远端44包括一个或更多个，优选多个轴向延伸部44a。这些轴向延伸部44a接合在压模30的近端32处可接近的轴向容纳区域32a中。压模30包括一个或更多个，优选多个轴向容纳区域32a。在轴向延伸部44a插入并接合在轴向容纳区域32a中时，在线缆10沿任一方向旋转的过程中防止螺母50的松动。

在组装线缆联接器2并将线缆联接器2与线缆10接合时，线缆10的端部3穿过压模30的内孔33、穿过套圈20的内孔23、插入到适配器模40的内部容纳区域43。套圈20设置在适配器模40的内部容纳区域43内并且设置在压模30的内孔33的至少一部分内。适配器模41的轴向延伸部44a与压模30的轴向容纳区域32a径向对准。螺母帽50被定位在适配器模40周围并且被推向压模30。螺母帽50的螺纹区域58与压模30的螺纹区域38螺纹接合。扳手平面区域31和扳手平面区域51能够用于辅助螺母帽50相对于压模30的旋转。螺母帽50相对于压模30的旋转导致螺母帽50相对压模30线性位移。如前所述，螺母帽50朝向压模30的线性位移导致套圈的压缩和线缆联接器2与线缆10的摩擦接合。

图6至图10示出了根据本主题的线缆联接器102的另一个实施例。线缆联接器102包括套圈120、螺纹压模130、适配器模140和螺母帽150。线缆联接器102将线缆10可旋转地接合到驱动构件，例如电机。图5A示出了这种布置。通常，线缆10容纳在外部线缆护套60内。

套圈120限定近端122和相对的远端124。套圈120限定在近端122、远端124之间延伸的内孔123。在某些型式中，套圈120包括在近端122、远端124之间延伸的狭缝121。狭缝121提供通向限定在套圈120中的内孔123的通路。套圈120还限定沿着套圈120的外部区域的至少一个倾斜表面。在所示实施例中，套圈120限定与近端122相邻的第一倾斜表面125和与远端124相邻的第二倾斜表面127。然而，应当理解，本主题包括使用套圈120的仅一个倾斜表面，例如第一倾斜表面125或第二倾斜表面127。套圈120能够具有多种形状和构造，例如，针对套圈描述的先前描述的横截面形状。

压模130限定近端132和相对的远端134。压模130限定在近端132、远端134之间延伸的内孔133。在套圈120包括第二倾斜表面127的情况下，压模130限定内孔133的锥形内部区域137。锥形内部区域137具有与套圈120的第二倾斜表面127相对应的配合构造，使得在将线缆联接器102组装到线缆10时，套圈120的第二倾斜表面127的至少大部分接触锥形内部区域137。压模130包括能够沿着压模130的外表面139接近的螺纹区域138。压模130通常还包括能够沿着压模130的外部区域接近的扳手平面区域131。扳手平面区域131能够与压模130的远端134相邻。在图6至图10所示的实施例中，压模130包括支承组件135。该支承组件与压模130的远端134相邻定位。支承组件130允许与非旋转护套60接触。然而，本主题包括各种布置。

适配器模140限定近端142和相对的远端144。适配器模140限定凹槽145和能够从远端144接近的内部容纳区域143。在套圈120包括第一倾斜表面125的情况下，适配器模140限定容纳区域143的锥形内部区域147。锥形内部区域147具有与套圈120的第一倾斜表面125相对应的配合构造，使得在将线缆联接器102组装到线缆10时，套圈120的第一倾斜表面125的至少大部分接触锥形内部区域147。适配器模140还包括径向向外延伸的扩大头部148。适配器模140还限定用于与旋转驱动系统接合的孔141，其中，孔141是十字孔。孔141与前面描述的孔41相似或相同。

螺母帽150限定近端152和相对的远端154。螺母150限定在近端152、远端154之间延伸的内孔153。螺母帽150包括能够沿着内孔153的内表面接近的螺纹区域158。螺母帽150还包括捕获区域159，其尺寸和形状被确定为使其在组装线缆联接器102时接合和接触适配器模140的扩大头部148。捕获区域159通常与近端152相邻定位，然而，本主题包括其他位置用于捕获区域159。螺母帽150通常还包括能够沿着螺母帽150的外部区域接近的扳手平面区域151。扳手平面区域151能够与螺母帽150的近端152相邻。

在许多型式中，适配器模140的远端144包括一个或更多个，优选多个轴向延伸部144a。这些轴向延伸部144a接合在压模130的近端132处可接近的轴向容纳区域132a中。压模130包括一个或更多个，优选多个轴向容纳区域132a。在轴向延伸部144a插入并接合在轴向容纳区域132a中时，防止螺母150在任一方向上松动。

线缆联接器102组装到线缆10与前述联接器2组装到线缆10相同或相似。

图11至图16示出了根据本主题的线缆联接器202的另一个实施例。线缆联接器202包括套圈220、螺纹压模230、适配器模240和螺母帽250。线缆联接器202将线缆10可旋转地接合到诸如电机的驱动构件。图5A说明了这种布置。通常，线缆10容纳在外部线缆护套60内。

套圈220限定近端222和相对的远端224。套圈220限定在近端222、远端224之间延伸的内孔223。在某些型式中，套圈220包括在近端222、远端224之间延伸的狭缝221。狭缝221提供通向限定在套圈220中的内孔223的通路。套圈220还限定沿着套圈220的外部区域的至少一个倾斜表面。在所示实施例中，套圈220限定与近端222相邻的第一倾斜表面225和与远端224相邻的第二倾斜表面227。然而，应当理解，本主题包括使用套圈220的仅一个倾斜表面，例如第一倾斜表面225或第二倾斜表面227。图12示出了套圈220的一个特定型式。在该实施例中，套圈220包括向外延伸的至少一个指状物。在图12所示的代表性套圈220中，套圈220包括近端222处的第一对指状物229a和远端224处的第二对指状物229b。应当理解，套圈220能够具有各种形状和构造，并且不限于本文的图示和描述。

压模230限定近端232和相对的远端234。压模230限定在近端232、远端234之间延伸的内孔233。在套圈220包括第二倾斜表面227的情况下，压模230限定内孔233的锥形内部区域237。锥形内部区域237具有与套圈220的第二倾斜表面227相对应的配合构造，使得在将线缆联接器202组装到线缆10时，套圈220的第二倾斜表面227的至少大部分接触锥形内部区域237。在套圈220包括向外延伸的指状物(例如指状物229b)的情况下，内孔233限定接收和容纳套圈指状物的容纳构造。压模230包括能够沿着压模230的外表面239接近的螺纹区域238。压模230通常还包括能够沿着压模230的外部区域接近的扳手平面区域231。扳手平面区域231能够与压模230的远端234相邻。

适配器模240限定近端242和相对的远端244。适配器模240限定凹槽245和能够从远端244接近的内部容纳区域243。在套圈220包括第一倾斜表面225的情况下，适配器模240限定容纳区域243的锥形内部区域247。锥形内部区域247具有与套圈220的第一倾斜表面225相对应的配合构造，使得在将线缆联接器202组装到线缆10时，套圈220的第一倾斜表面225的至少大部分接触锥形内部区域247。在套圈包括向外延伸的指状物(例如指状物229a)的情况下，内部区域247限定接收和容纳套圈指状物的容纳构造。适配器模240还包括径向向外延伸的扩大头部248。适配器模240还限定用于与旋转驱动系统接合的孔241，在此，孔241能够是十字孔。孔241与前面描述的孔41相似或相同。

在某些型式中，指状物229a和229b与压模230的内部区域237和适配器模240的内部区域247中的配合特征对齐并接合，并防止螺母250在系统旋转时松动。

螺母帽250限定近端252和相对的远端254。螺母250限定在近端252、远端254之间延伸的内孔253。螺母帽250包括能够沿着内孔253的内表面接近的螺纹区域258。螺母帽250还包括捕获区域259，其尺寸和形状被确定为使其在组装线缆联接器202时接合和接触适配器模240的扩大头部248。捕获区域259通常与近端252相邻定位，然而，本主题包括其他位置用于捕获区域259。螺母帽250通常还包括能够沿着螺母帽250的外部区域接近的扳手平面区域251。扳手平面区域251能够与螺母帽250的近端252相邻定位。

到目前为止，这些线缆适配器被描述为用于高速护套柔性排水清洁线缆。这些适配器也可用于无护套的柔性排水清洁线缆，只要适配器的尺寸适应排水清洁线缆的尺寸即可。

通常，本主题的线缆联接器使用套圈，该套圈在压缩时能够将扭矩从线缆联接器的输入侧(即适配器模的近端)传递到接合到待轴向旋转的线缆端部的联接器的输出端。线缆联接器能够在任一方向(即顺时针或逆时针)传递扭矩，而不会松开联接器。此外，可旋转锁定特征防止联接器被过度拧紧。

本主题也可用于在需要联接器或适配器的应用中转换可旋转运动和轴向运动。

除了本文所述的各种线缆联接器外，本主题还提供了接合到线缆的线缆联接器的组件，特别是接合到护套线缆的线缆联接器的组件。

毫无疑问，从这项技术的未来应用和发展中，许多其他好处将变得显而易见。

此处提及的所有专利、申请、标准和文章均通过引用整体并入本文。

本主题包括本文所述特征和方面的所有可操作组合。因此，例如，如果一个特征与一个实施例相关联地描述，而另一个特征则与另一实施例相关连地描述，则应当理解，本主题包括具有这些特征的组合的实施例。

如上所述，本主题解决了与以前的策略、系统和/或设备相关的许多问题。然而，应当理解，本领域技术人员可以在不偏离所附权利要求中所表达的所要求保护的主题的原理和范围的情况下，对为了解释本主题的性质而在本文中描述和说明的部件的细节、材料和布置进行各种改变。