專利名稱：自調(diào)整插入式接線端子的制作方法
自調(diào)整插入式接線端子
相關(guān)申請(qǐng)信息
本申請(qǐng)要求2008年2月5日提交的序列號(hào)為61/(^6，231的臨時(shí)申請(qǐng)和2008年9 月22日提交的序列號(hào)為61/098,843的臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這兩個(gè)臨時(shí)申請(qǐng)通過引用的方 式并入本文。技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及電連接器，更為具體地，涉及能夠在斷路器中自調(diào)整的插入式接線端子。
背景技術(shù)：
一般來說，插入型接線端子在斷路器中發(fā)揮重要的作用。接線端子在斷路器和電 路面板的引出端(stab)或觸點(diǎn)之間提供連接點(diǎn)。接線端子提供電能，散發(fā)由內(nèi)部電路產(chǎn)生 的熱，保持固定接觸以及執(zhí)行其他功能。在具有較高額定值的斷路器應(yīng)用中，由于連接電阻 不穩(wěn)定，常規(guī)插入式接線端子的設(shè)計(jì)更易受影響。對(duì)于大負(fù)荷插入式接線端子來說，良好的 連接設(shè)計(jì)尤為重要。
接線端子被設(shè)計(jì)為外部電源(電路面板)與斷路器的內(nèi)部活動(dòng)觸頭之間的連接 體。任何額外的和不期望的機(jī)械力作用到接線端子上，均能導(dǎo)致斷路器內(nèi)部地或外部地連 接變差。最終，斷路器的總電阻被這些力改變。這就引起接線端子或鄰近電路溫度升高。
常規(guī)設(shè)計(jì)采取的是使接線端子和引出端的中心線彼此對(duì)齊。事實(shí)上，由于面板中 的引出端安裝的公差，中心線不能像期望的那樣對(duì)齊。這就會(huì)導(dǎo)致接線端子和引出端連接 時(shí)的未對(duì)準(zhǔn)。這種未對(duì)準(zhǔn)以及不一致的接觸面情形可能導(dǎo)致不希望的機(jī)械力和增大的電阻 的產(chǎn)生(和熱量的產(chǎn)生)。因此，導(dǎo)電率和熱傳導(dǎo)特性可能不總是一致的。發(fā)明內(nèi)容
斷路器的接線端子包括本體，本體形成兩個(gè)相對(duì)的支柱和第三支柱。相對(duì)的支柱 被構(gòu)造為形成通道，用于接收面板的引出端。這兩個(gè)相對(duì)的支柱朝向彼此偏置，相對(duì)的支柱 中的每一個(gè)支柱具有面向通道的凸面，用于接合引出端和保持引出端的對(duì)準(zhǔn)。固定觸頭與 第三支柱連接。這個(gè)固定觸頭連接斷路器的活動(dòng)觸頭。消弧器連接第三支柱并且至少部分 地包圍固定觸頭的外圍。
斷路器包括連接于臂的活動(dòng)觸頭，該活動(dòng)式觸頭構(gòu)造成根據(jù)電流條件來運(yùn)動(dòng)以引 起開路。接線端子具有形成兩個(gè)相對(duì)的支柱和第三支柱的本體。相對(duì)的支柱被構(gòu)造為形成 通道，用于接收面板的引出端。這兩個(gè)相對(duì)的支柱朝向彼此偏置，相對(duì)的支柱中的每一個(gè)支 柱具有面向通道的凸面，用于接合引出端和保持引出端的對(duì)準(zhǔn)。固定觸頭與第三支柱連接， 這個(gè)固定觸頭連接活動(dòng)觸頭。消弧器連接第三支柱并且至少部分地包圍固定觸頭的外圍。
通過下文示意性實(shí)施例的詳細(xì)描述并且結(jié)合附圖來理解，本發(fā)明的這些和其它目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


本公開將參考下列附圖詳細(xì)地給出對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，在附圖中
圖1是斷路器的示意圖，該斷路器的殼體的一部分被移除以顯示根據(jù)示意性實(shí)施 例的接線端子；
圖2是根據(jù)示意性實(shí)施例的接線端子的透視圖3是圖2中的接線端子沒有引出端插入時(shí)的后視圖4是圖2中的接線端子有引出端插入時(shí)的后視圖，該引出端插入到偏置的相對(duì) 的支柱之間的通道內(nèi)并且接合通道內(nèi)的突起；
圖5是相對(duì)的支柱的仰視圖，顯示根據(jù)示意性實(shí)施例的用于接合引出端的凸面；
圖6是根據(jù)另一個(gè)示意性實(shí)施例的相對(duì)支柱中的一個(gè)支柱的內(nèi)部的示圖，顯示了 接合引出端的突起；以及
圖7是根據(jù)一個(gè)示意性實(shí)施例的未組裝的接線端子的透視圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明原理提供了斷路器的自調(diào)整插入式接線端子。包含接線端子的斷路器 特別地適用于住宅或商業(yè)用途。斷路器產(chǎn)品也特別適用于100A或以上的額定值和65KA或 更高的斷路額定值。需要注意的是，具有任意額定值或斷路額定值的斷路器均可受益于本 發(fā)明原理。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，自調(diào)整插入式接線端子允許組裝和構(gòu)造的誤差，而不會(huì)導(dǎo)致從 接線端子到負(fù)載終端哪怕毫伏額定值的變化。因此，當(dāng)斷路器接受負(fù)載時(shí)限制了溫度變化。 另外，附接在接線端子本體上的消弧器有助于提高電流斷路的性能，防止斷路器固定觸頭 的腐蝕。
為了最小化連接性能的變化，在接線端子的側(cè)面提供雙凸接觸面。該雙凸接觸表 面確保接線端子總是保持與引出端的連接，以使無(wú)論面板中引出端的方位可能如何改變， 引出端的兩側(cè)都存在線接觸。
在接線端子中也提供了反向電流通路。反向電流通路具有長(zhǎng)的頭部，其不僅保持 固定觸頭和消弧器，而且一旦有故障電流發(fā)生就產(chǎn)生磁推斥力以斷開活動(dòng)觸頭。消弧器附 接在接線端子本體的長(zhǎng)的頭部上，在故障電流期間產(chǎn)生電弧時(shí)消除任何從觸頭到滅弧室的 電弧。消弧器引導(dǎo)電弧離開觸頭。在一個(gè)實(shí)施例中，消弧器由鋼材料形成，所述鋼材料能夠 耐受電弧過程。
本實(shí)施例將依據(jù)斷路器的接線端子進(jìn)行示例性的闡述；但是本實(shí)施例不局限于這 個(gè)示例性例子，并且可以應(yīng)用于其它電氣設(shè)備或觸頭系統(tǒng)。本文引用本發(fā)明的原理、觀點(diǎn)、 實(shí)施例和特例的所有陳述均旨在包含本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能上的等價(jià)物。另外，這些等價(jià)物 旨在包含現(xiàn)有的熟知的等價(jià)物和將來發(fā)展出來的等價(jià)物(也就是說，與結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的發(fā)展出 的任何執(zhí)行相同功能的器件)。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，這里的示意圖是實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明原理的示意性系統(tǒng)元件和/或電路的概念上的示圖。
現(xiàn)在參考附圖中的具體細(xì)節(jié)，其中在這些附圖中用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相似或相 同的元件。從圖1開始，示意性的斷路器10設(shè)有柄12，用于操作斷路器機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，斷路器機(jī)構(gòu)包括安裝在活動(dòng)臂16的下端處的活動(dòng)觸頭14，活動(dòng)觸頭14被顯示為緊挨 著固定觸頭18。接線端子17設(shè)置在斷路器10的殼體15內(nèi)，該端子與殼體中的開口 19相 鄰并與之對(duì)準(zhǔn)。
開口 19設(shè)置在殼體內(nèi)以提供窗口，用于與電氣板(電路板)的引出端(圖中未示 出)相配合。
參考圖2，根據(jù)一個(gè)示意性實(shí)施例示出了接線端子17。接線端子17包括本體40。 本體40優(yōu)選地由高導(dǎo)電材料形成，例如銅或銅合金。其它導(dǎo)電材料也可以使用。本體40 包括三個(gè)支柱42、44和46。兩根支柱42和44形成為“U”型，從而產(chǎn)生用于連接到引出端 (圖中未示出)的相對(duì)的側(cè)面。相對(duì)的支柱42和44之間形成通道，用于容納面板的引出 端。第三支柱46被形成為用于安裝固定觸頭或靜觸頭18。支柱42和44適用于接收彈性 夾48或者其它偏置機(jī)構(gòu)，以使支柱42和44朝向彼此偏置。這就在一旦裝配好以供操作時(shí) 就向引出端提供壓縮負(fù)荷。
另外，第三支柱46被形成為相對(duì)于活動(dòng)觸頭14和活動(dòng)臂16提供彈性負(fù)載，以使 得當(dāng)活動(dòng)臂16(圖1)跳閘(脫扣)時(shí)，支柱46的彈性負(fù)載增強(qiáng)了力。并且，彈性?shī)A48可 構(gòu)造成提供或補(bǔ)充這個(gè)彈性負(fù)載，從而允許進(jìn)一步支持或者促進(jìn)跳間條件期間活動(dòng)觸頭14 和臂16的反應(yīng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)。用這種方式，在斷路事件期間臂16的運(yùn)動(dòng)會(huì)盡可能地快。
消弧器50設(shè)有卡鍵52?？ㄦI52接合支柱46以在其上提供安裝位置。消弧器50 被形成為至少部分地包封固定觸頭18的周邊。消弧器50可由鐵磁材料形成，例如鋼。消 弧器50構(gòu)造成在接線端子17中提供反向電流通路。故障一發(fā)生，由于電弧產(chǎn)生的反向電 流通路就有利地產(chǎn)生磁推斥力，以幫助使活動(dòng)觸頭14(圖1)斷開。
當(dāng)有電流沖擊或斷路時(shí)，消弧器50使任何電弧遠(yuǎn)離觸頭18。電弧可被引入滅弧 室(圖中未示出)或類似裝置。并且，消弧器50還有助于阻止固定觸頭18和接線端子本 體40的腐蝕。
消弧器50還有其它優(yōu)點(diǎn)。例如，消弧器50可以是自焊接夾具，并且可以在將觸頭 18焊接在支柱46上之前在消弧器50被卷邊到支柱46的凹口 70 (圖6)中時(shí)被焊接。這 種設(shè)計(jì)可以節(jié)約焊接夾具的生產(chǎn)和減少焊接時(shí)間。消弧器50的“U”形輪廓不僅包圍觸頭 18，而且允許應(yīng)用更高百分比的銀觸頭材料，例如AgC4觸頭材料。在觸頭18中的銀含量越 大，觸頭18就越柔軟。只要消弧器50能夠在運(yùn)行和斷路時(shí)含有觸頭材料，斷路器就能夠持 續(xù)提供良好的電氣連接。
消弧器50可以包括傾斜面54，該傾斜面構(gòu)造成有助于使電弧改變方向而遠(yuǎn)離接 線端子40。邊緣部分56可以是多面的或者以構(gòu)造成能夠使電弧改變方向的其它方式成形。
在一個(gè)實(shí)施例中，觸頭18包括提供低電阻、少許或沒有連接附著性的材料，以使 斷路器跳閘時(shí)活動(dòng)觸頭14(圖1)易于與固定觸頭18分離。在一個(gè)有益實(shí)施例中，觸頭18 包括，例如，AgC4(包含96%銀和4%石墨)。對(duì)于每一種具體應(yīng)用，石墨百分比可以改變， 例如，在低壓斷路器設(shè)計(jì)中，可以是3%到5%的范圍。這種材料有良好的導(dǎo)電性、低接觸電 阻、高熔焊電阻、短路電流下零熔解、以及良好的滑動(dòng)性能。其它適合的材料也可以被想到。 由于觸頭18的材料可以是柔軟的，消弧器50有助于將觸頭材料保持為“U”形，部分地或完 全地包封觸頭18的外圍。
參考圖3和4，顯示了接線端子17的本體40的后視圖。圖3顯示了沒有引出端66插入的接線端子，圖4顯示了引出端66插入時(shí)的接線端子17。支柱42和44包括凸面 60，有助于斷路器和引出端66之間連接的自調(diào)整。凸面60可設(shè)有凸起面或凸出面64，以進(jìn) 一步改進(jìn)接線端子17和引出端66之間的連接。支柱42和44包括角形(傾斜)部分62， 允許引出端66更容易被接線端子17收納。安裝引出端66時(shí)，使用彈性?shī)A(圖中未示出) 將接線端子17的支柱42和44朝向彼此向內(nèi)偏置。用這種方式，支柱42和44的自由端被 牽拉在一起，從而按壓引出端66以改善自調(diào)整性，確保與引出端66的良好連接并且提供接 線端子17和引出端66之間的更好的對(duì)準(zhǔn)。弓丨出端66連接到面板68，面板68為斷路器所 應(yīng)用的電路提供電能。
參考圖5，示意性地顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的接線端子17的仰視圖。由于將支柱 42和44偏置在一起，因此凸面64被偏置。這就確保引出端插入時(shí)，在由支柱42和44形成 的通道63中，引出端被對(duì)準(zhǔn)。
參考圖6，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例示意性地示出了兩個(gè)支柱42和44之一的內(nèi)部示圖。 在一個(gè)實(shí)施例中，提供了多個(gè)凸出的凸起65。這些凸起65優(yōu)選地垂直于引出端66的插入 方向(圖4)被對(duì)準(zhǔn)。這樣，在引出端66與支柱42和44之間提供了更為穩(wěn)定和準(zhǔn)確的對(duì) 準(zhǔn)。優(yōu)選地這些凸起64應(yīng)用到支柱42和44上，以使所述多個(gè)凸起64設(shè)置成消除或減少 引出端66與支柱42和44之間的扭曲或未對(duì)準(zhǔn)。
參考圖7，示意性地顯示了未組裝的接線端子。未組裝的接線端子包括本體40和 支柱42、44和46，本體40優(yōu)選由壓制的片狀金屬形成，所述支柱用適合的金屬成形方法彎 曲成合適的構(gòu)造。消弧器50包括的卡鍵52，卡鍵52收納于支柱46的兩個(gè)相對(duì)側(cè)的凹口 70中。固定觸頭18連接于支柱46，并且置于在消弧器50中形成的凹槽72內(nèi)。安裝時(shí)所 示的彈性?shī)A48用于偏置支柱42和44。
已經(jīng)描述了自調(diào)整插入式接線端子的優(yōu)選實(shí)施例(旨在作為示例性的而非限制 性的)，需要注意的是本領(lǐng)域人員可以根據(jù)上述教導(dǎo)做出改變和變形。因此，在所附權(quán)利要 求中概述的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)，可以對(duì)所公開的本發(fā)明特定實(shí)施例做出改進(jìn)。已通過 細(xì)節(jié)且特別地根據(jù)專利法的要求描述了本發(fā)明，專利證書所要求保護(hù)的內(nèi)容已在所附權(quán)利 要求中說明。
權(quán)利要求
1.一種斷路器的接線端子，包括本體，該本體形成兩個(gè)相對(duì)的支柱和第三支柱；相對(duì)的支柱被構(gòu)造為形成通道，用于接收面板的引出端，兩個(gè)相對(duì)的支柱朝向彼此偏 置，相對(duì)的支柱中的每一個(gè)支柱具有面向通道的凸面，用于接合引出端和保持引出端的對(duì) 準(zhǔn)；固定觸頭，其與第三支柱連接，該固定觸頭用于連接斷路器的活動(dòng)觸頭；以及消弧器，其與第三支柱連接并且至少部分地包圍該固定觸頭的外圍。
2.如權(quán)利要求1所述的接線端子，其中消弧器包括傾斜的端部，用于引導(dǎo)電弧遠(yuǎn)離固 定觸頭。
3.如權(quán)利要求1所述的接線端子，其中消弧器包括鐵磁材料，使得當(dāng)斷路器跳閘期間 要產(chǎn)生磁推斥力時(shí)，形成反向電流通路。
4.如權(quán)利要求1所述的接線端子，其中兩個(gè)相對(duì)的支柱被彈性?shī)A偏置。
5.如權(quán)利要求1所述的接線端子，其中對(duì)于相對(duì)的支柱中的每一個(gè)支柱，凸面包括至 少兩個(gè)凸起。
6.如權(quán)利要求5所述的接線端子，其中相對(duì)的支柱中的每一個(gè)支柱上的至少兩個(gè)凸起 在與引出端插入方向垂直的方向上被對(duì)準(zhǔn)。
7.如權(quán)利要求1所述的接線端子，其中相對(duì)的支柱具有向外傾斜的端部，用于接收引 出端。
8.如權(quán)利要求1所述的接線端子，其中固定觸頭被消弧器包圍，從而在消弧器中保持 固定觸頭的形狀。
9.如權(quán)利要求8所述的接線端子，其中固定觸頭包含銀，以提供柔軟的無(wú)粘著的接觸
10.一種斷路器，包括活動(dòng)觸頭，其與臂連接并且構(gòu)造成根據(jù)電流條件來運(yùn)動(dòng)以引起開路；接線端子，其具有本體，本體形成兩個(gè)相對(duì)的支柱和第三支柱；相對(duì)的支柱被構(gòu)造為形成通道，用于接收面板的引出端，兩個(gè)相對(duì)的支柱朝向彼此偏 置，相對(duì)的支柱中的每一個(gè)支柱具有面向通道的凸面，用于接合引出端和保持引出端的對(duì) 準(zhǔn)；固定觸頭，其與第三支柱連接，固定觸頭用于連接活動(dòng)觸頭；以及消弧器，其與第三支柱連接并且至少部分地包圍該固定觸頭的外圍。
11.如權(quán)利要求10所述的斷路器，其中消弧器包括傾斜的端部，用于引導(dǎo)電弧遠(yuǎn)離固 定觸頭。
12.如權(quán)利要求10所述的斷路器，其中消弧器包括鐵磁材料，使得當(dāng)斷路器跳閘期間 要產(chǎn)生磁推斥力時(shí)，形成反向電流通路。
13.如權(quán)利要求10所述的斷路器，其中兩個(gè)相對(duì)的支柱被彈性?shī)A偏置。
14.如權(quán)利要求10所述的斷路器，其中對(duì)于相對(duì)的支柱中的每一個(gè)支柱，凸面包括至 少兩個(gè)凸起。
15.如權(quán)利要求14所述的斷路器，其中相對(duì)的支柱中的每一個(gè)支柱上的至少兩個(gè)凸起 在與引出端插入方向垂直的方向上被對(duì)準(zhǔn)。
16.如權(quán)利要求10所述的斷路器，其中相對(duì)的支柱具有向外傾斜的端部，用于接收引出端。
17.如權(quán)利要求10所述的斷路器，其中固定觸頭被消弧器包圍，從而在消弧器中保持 固定觸頭的形狀。
18.如權(quán)利要求10所述的斷路器，其中固定觸頭包含銀，以提供柔軟的無(wú)粘著的接觸
全文摘要
斷路器的接線端子包括本體，本體形成兩個(gè)相對(duì)的支柱和第三支柱。相對(duì)支柱被構(gòu)造為形成通道，用于接收面板的引出端。兩個(gè)相對(duì)的支柱朝向彼此偏置。每一個(gè)相對(duì)的支柱具有面向通道的凸面，用于接合引出端和保持引出端的對(duì)準(zhǔn)。固定觸頭與第三支柱連接。固定觸頭用于連接斷路器的活動(dòng)觸頭。消弧器與第三支柱連接，至少部分地包封該固定觸頭的外圍。
文檔編號(hào)H01H71/08GK102037535SQ200980104152
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者J·D·斯蒂芬森, 陳海 申請(qǐng)人:西門子工業(yè)公司