CN101183749B - 模块化的操作开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模块化的操作开关装置(1)，其具有外壳(3)，至少一个无螺丝终端连接头(10)，其中终端连接头固定在外壳内部的终端连接区(18)中的位置上，用于使用夹紧簧片(12)夹紧连接导线(14)来使连接导线(14)连接，其中所述夹紧簧片作用在连接导线末端(16)上作为压缩簧片而将连接导线夹紧在母线(102)的窗形切(116)中，所述夹紧簧片具有多个簧片部件(13a、13b)。外壳壁在终端连接头的区域中具有连接开口(23，25；26，27)，并且每个连接开口均与一个簧片部件以使得每条连接导线均能够与其它连接导线一起被夹紧在仅有一个的窗形切口的夹紧边缘(120)上的方式相关联。
Description
技术领域
本发明涉及一种模块化的操作开关装置，其具有外壳，该外壳具有正面和背面侧、连接正面和背面侧的正面窄侧和背面窄侧、侧面宽侧、紧固侧、至少一个无螺丝终端连接头，该终端连接头固定在外壳内部的终端连接区中的位置上，用来通过夹紧簧片将连接导线夹紧来使连接导线连接，该夹紧簧片在连接导线末端上用作压缩簧片来把导线夹紧在母线的窗形切口中，并且该夹紧簧片具有对应于待连接的连接导线数目的多个簧片部件，如权利要求1的预定义项所述。
背景技术
普通的操作开关装置可以是例如电路断路器，该电路断路器在其外壳内至少包括一个具有至少一个固定触片和一个可移动触片的触点，经由该触点可以断开或闭合一条从输入端指向输出端的电路。该触点通常被带有自锁点的开关机构致动。这样的电路断路器还可以包括跳闸装置，例如热释放或者磁性快速释放跳闸装置，其在电路中出现短路电流或残余电流事件时作用在触点或开关机构上以断开触点。
在德国，17.5mm的所谓标准模块宽度已被通过，其用作电路断路器的安装宽度。
然而，普通的操作开关装置还可以是用于附接到电路断路器的辅助开关。此类附接辅助开关与主磁极同时进行开关，并且用来断开或连接电路。它们可以用于多种用途，例如切换指示主电路开关状态的光或声信号。辅助开关可以在分开的电路上具有多个辅助接触部件，所述接触部件彼此直流绝缘，并且所述接触部件每次可以与一条或两条连接导线在输入侧和输出侧连接。该附接辅助开关通常只有标准模块宽度一半的宽度，即约为8.75mm。
在通常的操作开关装置中使用螺丝终端来与外部连接导线相连接。同时也公开过在输出侧使用无螺丝终端连接头的单模块装置。在这种情况下，可以把插拔型终端或簧片承载型终端用作夹紧部件。原则上，它们可以显著地简化连接导线的连接，因为不再需要在安装时使用螺丝刀来拧紧螺钉，而是简单地将连接导线插入终端然后由终端部件自身将其持紧。如果想要使用夹紧部件来连接多于一条的连接导线，则每条导线都需要能够在不影响其它连接导线的情况下插入和再次移出。
从EP1575130中可知一种终端连接头，其中在一个接触框架内存在多个插入型开口。夹紧簧片在其自由端被一个或多个槽形凹口分成许多与插入型开口的数量对应的手指状延伸。每个延伸在每种情况下均通过一个插入型开口，并且在每个插入型开口中，在每种情况下均由一个延伸把导线夹紧。因此每个连接导线均能够在不影响其它导线的情况下插入和移出。在根据EP1575130的终端连接头中，在接触框架中仅提供有一个窄连结板以用于从被夹紧的连接导线到设备内部的输出导线的电流路径。来自被夹紧到输出至开关设备的另外的电子输出导线上的连接导线的接触电阻相应地较大。对于每个将被夹紧的连接导线都提供了由横向连接板分隔的专用连接窗，于是根据EP1575130的终端连接头变得相对较宽，所以其无法适配入仅有标准模块一半宽度的开关设备。
发明内容
本发明的目的是改进一种带有无螺丝终端连接头的操作开关装置，使其也可以构造为带有终端连接头的半模块装置。
通过一种具有权利要求1所述特征的通用操作开关装置可以实现该目的。根据本发明，其外壳壁在终端连接区中具有在每种情况下用于一条连接导线的多个连接开口，连接开口的数量对应于待连接的连接导线的数量，并且每个连接开口与一个簧片部件以下面的方式相关联，即，使得每条连接导线可以与其它连接导线一起夹紧在仅有一个窗形切口的公用夹紧边缘上。
根据本发明的操作开关装置的优点包括：由于现在只提供了一个用于容纳待夹紧连接导线的窗形切口，因此终端连接头可以被构造得很窄。通过外壳壁中分离的连接开口以及夹紧簧片与其相关联的分离的簧片部件来进行连接导线的分离和导引。于是连接导线可以彼此独立地插入公用的窗形切口。
在一个尤其有利的实施例中，每个连接开口都关联有一个插入沟道，其用于导引待连接到所述连接开口的连接导线。于是在不影响其它连接导线的情况下进一步改进了对插入公用窗形切口的连接导线的导引，即使该外壳仅具有模块宽度一半的宽度。
在这种情况下，有利的是至少一个用于驱动工具的接合开口可以与每个终端连接区的连接开口相关联，其中该驱动工具用于驱动该夹紧簧片的至少一个簧片部件。因此通过在移出期间使用驱动工具使簧片部件向上弯曲到一定程度以取出连接导线，能够在连接导线插入之后再将其移出。即使插入了带有柔软导线末端的连接导线，也可以首先使用驱动工具打开簧片部件，然后一旦该柔软导线已被插入，则再次释放该簧片部件。
根据一个非常有利的实施例，根据本发明的操作开关装置还可以具有两个或更多个终端连接头，其处在两个或更多个终端连接区中。该两个或更多个终端连接区布置在外壳内与宽侧平行的同一平面中，并且使其在紧固侧之上的高度上彼此偏移。于是终端连接区能够以使其彼此电绝缘的方式容纳多个根据本发明的操作开关装置中的终端连接头。
有利的是，与第一终端连接头相关联的连接开口处在背面侧，而与第二或其它终端连接头相关联的连接开口被提供在与背面侧相邻的外壳窄侧。因此有效地使用外壳面上的有限空间，特别是在半模块设备的情况下，使得连接终端彼此分开足够远，以便在即使其间可能出现相对较高的电压的情况下也能够彼此电绝缘。
关于根据本发明的操作开关装置的一个有利结构，该终端连接头的母线包括连接末端和与所述连接末端相邻的偏转区。母线中的窗形切口在连接末端和偏转区之间的过渡区域具有支撑边缘和与该支撑边缘相对的夹紧边缘。夹紧簧片具有支撑件，该支撑件将夹紧簧片支撑在母线的支撑边缘上。一个弓形部分与支撑件相邻，并且一个纵向开槽的夹紧件与所述弓形部分相邻，结果两个簧片部件能够彼此独立地进行夹持并且分别与一个连接开口相关联，于是在每种情况下可以将一个导线末端以接界的形式夹紧在一个簧片部件和夹紧边缘之间。
在这种情况下，导线末端可以方便地从弓形部分一侧插入窗形切口中。
根据另一个有利实施例，母线近似为U形，连接末端形成一个U形件，偏转区由一个横向连接板构成并形成另一个U形件。
可以在另一U形件的自由端处提供上弯部分以紧固其它的电导线。可以在另一U形件的自由端处整体形成一个偏转轨。在这种情况下，该偏转轨能够近似地与另一U形件成直角，并且连接末端与夹紧边缘相对的一侧可以被支撑在该偏转轨上。这能够提供尽可能紧凑并且本质上稳定的终端连接头设计，即使外壳的宽度仅有模块的一半。
在说明书中给出了本发明的其它有利结构和改进，并且在其它从属权利要求中进行了描述。
附图说明
现参考附图对本发明以及进一步的有利结构和改进进行更详细的说明，在附图中示出了本发明的示例实施例，其中：
图1示出了具有模块宽度的一半宽度的根据本发明的操作开关装置的示意图；以及
图2示出了图1所示的操作开关装置的终端连接头的放大示意图。
在图中相同的或功能相同的组件或部件具有相同的参考标号，它们在各种实施例中可能会有微小改动。
参考标号列表：1操作开关装置；3外壳；4正面侧；5、5’背面侧；6紧固侧；7、7’正面窄侧；8、8’背面窄侧；9宽侧；10、10’无螺丝终端连接头；11、11’夹紧件上的槽；12、12’夹紧簧片；13a、13b、13a’、13b’簧片部件；14连接导线；16已剥离绝缘体的连接导线末端；18、18’终端连接区；23连接开口；25连接开口；26连接开口；27连接开口；28、28a、28’、28a’插入沟道；102、102’母线；106、106’销钉；112、112’连接末端；114、114’偏转区；116窗形切口；118、118’支撑边缘；120、120’夹紧边缘；212、212’支撑件；214弓形部分；216、216’夹紧件；218、218’接合开口；219、219’接合沟道；220横向连接板；222第二U形件；224上弯部分；
具体实施方式
图1示出了根据本发明的操作开关装置1，其具有宽度为模块宽度一半的绝缘外壳3。绝缘外壳3具有：正面侧4；背面侧5、5’；紧固侧或连接侧6，其中在6上提供有一个带有翼片(tab)的切口，于是在另一操作开关装置之外，该操作开关装置1可以通过该翼片咬合(snap)在标准安装轨(例如顶环(top-hat)轨)上；以及宽侧9，在图1中仅示出了一个宽侧9。背面侧5、5’经由背面窄侧8、8’连接到紧固侧6，正面侧4经由正面窄侧7、7’连接至背面侧5、5’。
在背面侧5向正面窄侧7过渡区域的附近引入了两个彼此相邻的用于插入连接导线的连接开口23、25。图1以示例的形式示出了插入连接开口23的连接导线14。两个连接开口23、25与第一终端连接区18相关联，该第一终端连接区18位于外壳内部并未在图1中示出，其具有第一无螺丝终端连接头10(见图2)。在两个连接开口23、25的附近，矩形接合开口218被引入外壳壁中，在此情况下被引入背面侧5。该矩形结合开口218开启第一接合沟道219，通过第一接合沟道219可以使用作为驱动工具的螺丝刀来驱动夹紧簧片12，其中夹紧簧片12在第一终端连接区18中与两个连接开口23、25相关联。
在背面窄侧8中引入另外两个彼此相邻的连接开口26、27。连接开口26、27与第二终端连接区18’相关联，该第二终端连接区18’也位于外壳3的内部，并在图1中未示出，其具有无螺丝终端连接10’(见图2)。在背面侧5到背面窄侧8的连接边缘的附近，引入有第二接合开口218’，其开启了通向第二终端连接头10’的通道以使其可以使用驱动工具通过第二接合沟道219’来驱动，其中第二接合沟道219’近似地以第二夹紧簧片12’的方向沿背面窄侧8在外壳内部延伸。
现考虑图2。两个终端连接头10和10’都是所谓的插入型终端连接头。不带撇号的参考标号表示上部终端连接头10，而带有撇号的参考标号表示下部终端连接头10’。以上部终端联10为例给出对终端连接头的说明。下部终端连接头10’具有基本相同的设计，并且在终端连接头10中描述的部件具有与终端连接头10’中的部件相同的参考标号，终端连接头10’中的部件只需增加一个撇号。
终端连接头10包括母线102和夹紧簧片12。终端连接头10置于一个凸出部上，该凸出部形成在外壳3的内部而未在此处示出，终端连接头10通过连接板和销钉以公知的方式固定在终端连接区18中的位置上，此处作为示例仅示出了一个销钉106。母线102包括连接末端112和与所述连接末端相邻的偏转区114。母线102在连接末端112处具有窗形切口116，窗形切口116具有支撑边缘118和与该支撑边缘118相对的夹紧边缘120。夹紧边缘120处在连接末端112和偏转区114的过渡区，并且比支撑边缘118距离背面窄侧8更远。
夹紧簧片12具有支撑件212，该支撑件212将夹紧簧片12支撑在母线102的支撑边缘118上。其以下面的方式被支撑：支撑件212在其自由端具有上弯部分(未示出)，支撑件212通过该上弯部分来部分地围住支撑边缘118以达到支撑的目的。
弓形部分214与支撑件212相邻，夹紧件216与所述弓形部分相邻。连接导线14的已剥离绝缘层的导线末端16通过连接开口23插入，并且通过与连接开口相关联的插入沟道28a从弓形部分214一侧插入窗形切口116。于是导线末端16可以被夹紧在夹紧件216和夹紧边缘120之间作为接界。在此过程中夹紧件216的自由端穿过窗形切口116。
夹紧件216沿着槽11纵向切开，结果是形成两个能够彼此独立地进行夹持的簧片部件13a、13b，通过这两个簧片部件可以将两条连接导线彼此独立地夹紧在同一夹紧边缘120上。两条连接导线分别通过专用的连接开口23、25插入，并且在分开的插入开口中被导引，于是两条连接导线被连接开口和插入开口分离。
母线102具有近似U形的基本形状，其连接末端112形成第一U形件，由横向连接板220构成的偏转区114形成第二U形件222。在第二U形件222的自由端装配有上弯部分224。其它连接导线可以固定在此上弯部分224处，带有这些导线的终端连接头10与开关设备外壳内的其它装置相连接。特别是，连接导线可以焊接、钎焊、螺丝连接或铆接至此上弯部分。
所述的母线设计具有如下说明的优点：在插入和释放导线时作用在终端连接头10上的力被所述作为封闭系统的终端连接头所吸收，因此作用在操作开关装置的其它部件比如外壳上的力得以减小。
母线102可以低成本简单地大量生产，并且其形状的变化范围很广，例如作为冲压曲件。
如果想要把带有刚性导线末端的连接导线通过连接开口插入终端连接头，则该刚性连接导线挤压与连接开口相关联的簧片部件与夹紧边缘120分开至一定程度，以使得导线末端穿过窗形切口116，并且最终被簧片部件的回复力压向夹紧边缘120。如果第二条连接导线通过第二连接开口插入，则其挤开与第二连接开口相关联的簧片部件，并且同样被所述簧片部件的回复力压向夹紧边缘120。而这两条连接导线彼此之间没有机械影响。
如果想要插入带有柔性连接导线末端的连接导线，则首先使用驱动工具通过接合沟道219和接合开口218使得相应的簧片部件弯曲，从而使得柔性导线末端能够不遇到任何阻力地插入。如果随后移开驱动工具，则簧片部件由于其回复力而将柔性导线末端压向夹紧边缘120。
为了能够将两条带有柔性导线末端的连接导线彼此无影响地附接至终端连接头10，可以使用中间连接板将接合沟道219一分为二来形成两个分离的接合沟道部件，每个所述接合沟道部件均与两个簧片部件之一相关联并且仅允许驱动与之相关联的簧片部件。图中未示出此变体。
相同的原理应用于移出已插入并夹紧的导线末端的过程。首先使用驱动工具通过接合沟道219挤开簧片部件，于是导线末端被释放并且可以取出。
由于使用了具有上述设计的终端连接头，于是第一次提供了这样一种无螺丝终端连接头，其使得多条连接导线能够彼此独立地夹紧并再次移出，即使操作开关装置仅具有模块宽度的一半宽度。
图2还示出了在根据本发明的操作开关装置的两个终端连接区18、18’中的两个终端连接头10、10’的布置。带有第二终端连接头10’的第二终端连接区18’处在背面窄侧8的附近。与第二终端连接区18’相关联的连接开口26和27被引入背面窄侧8。与两个连接开口27、26相关联的插入沟道28’、28a’与背面窄侧8倾斜地向着夹紧簧片12’的夹紧件216’延伸。这确保了与背面窄侧8成一定角度地进行导引。
如果根据本发明的操作开关装置与其它的操作开关装置成一排地安装在标准安装轨，例如配电盘外壳上，则有利于接近连接开口26、27。然后，举例来说，即背面窄侧8朝上，且有利的是连接导线能够与背面窄侧8成锐角地在连接开口26、27处插入。
在外壳上引入具有与第一终端连接头10等同设计的第二终端连接头10’，使得夹紧簧片12’的夹紧件216’指向插入沟道28a’、28’。这导致外壳内的两个终端连接头10、10’形成近似镜像的布置。
由于两个终端连接头10、10’在紧固侧6之上的高度上的差别，这确保了两个终端连接头10、10’彼此之间具有足够大的距离，因此能够确保两个终端连接头在操作开关装置的任何操作状态下的电绝缘。
举例来说，终端连接头10能够为连接提供一种相位，而终端连接头10’能够为连接提供电路断路器或者仅有标准模块宽度一半的辅助开关中的中性导线。
在图2所示实施例中示出的与第二终端连接头10’相关联的接合沟道219’从背面侧5近似沿着背面窄侧8向夹紧簧片12’延伸。这具有使得用于两个终端连接头的驱动工具能够从设备的同一侧与终端连接头接触的优点。
当然第二接合沟道219’也可以装配到背面窄侧8的两个连接开口27、26的附近，并且举例来说，从接合开口218’开始与夹紧簧片12’的夹紧件216’成一定角度地向内指向。然而也可以考虑接合沟道219’与背面窄侧8成直角延伸的变体。
此外，本发明不限于所示的示例实施例。特别是，多于两个的带有根据本发明的簧片夹持的终端连接头也可以布置在根据本发明的操作开关装置中。
Claims (12)
1.一种模块化的操作开关装置(1)，具有外壳(3)，所述外壳(3)具有正面侧(4)、背面侧(5、5’)、连接正面侧和背面侧(4；5、5’)的正面窄侧(7、7’)和背面窄侧(8、8’)、侧面宽侧(9)、紧固侧(6)、至少一个无螺丝终端连接头(10)，其中终端连接头(10)固定在外壳(3)内部的终端连接区(18)中的位置上，用于使用夹紧簧片(12)夹紧连接导线(14)来使连接导线(14)连接，其中所述夹紧簧片(12)作用在连接导线末端(16)上作为压缩簧片而将连接导线夹紧在母线(102)的窗形切口(116)中，所述夹紧簧片(12)具有对应于待连接的连接导线数目的多个簧片部件(13a、13b)，所述操作开关装置(1)的特征在于外壳壁在终端连接头(10)的区域中具有对应于待连接的连接导线数目的多个在每一情况下各自用于一条连接导线的连接开口(23，25；26，27)，并且每个连接开口(23，25；26，27)均与一个簧片部件(13a、13b)以下面的方式相关联，即，使得每条连接导线均能够被一个簧片部件(13a、13b)夹紧在仅有一个窗形切口(116)的公用于连接导线的夹紧边缘(120)上。
2.如权利要求1所述的操作开关装置，其特征在于：插入沟道(28，28a，28’，28a’)与各个连接开口(23，25，26，27)相关联，以将待连接的连接导线导引至所述连接开口。
3.如权利要求1所述的操作开关装置，其特征在于：把至少两个终端连接头(10、10’)布置在外壳(3)内与宽侧(9)平行的同一平面中的至少两个终端连接区(18、18’)中，并且使其在紧固侧(6)之上的高度上彼此偏移。
4.如权利要求3所述的操作开关装置，其特征在于：至少一个用于驱动夹紧簧片的夹紧件的驱动工具的接合开口(218、218’)与每个终端连接区(18、18’)的连接开口(23，25；26，27)相关联。
5.如权利要求3所述的操作开关装置，其特征在于：在背面侧(5)中提供有与第一终端连接头(10)相关联的连接开口(23，25)，并且在外壳(3)的背面窄侧(8)中提供有与第二终端连接头(10’)相关联的连接开口(26，27)，其中所述背面窄侧(8)与所述背面侧(5)相邻。
6.如权利要求1所述的操作开关装置，其特征在于外壳(3)具有标准模块宽度一半的宽度。
7.如权利要求1所述的操作开关装置，其中：
-终端连接头(10)的母线(102)包括连接末端(112)和与所述连接末端相邻的偏转区(114)，
-母线(102)中的窗形切口(116)在连接末端(112)和偏转区(114)之间的过渡区域具有支撑边缘(118)和与该支撑边缘(118)相对的夹紧边缘(120)，
-夹紧簧片(12)具有支撑件(212)，该支撑件(212)将夹紧簧片(12)支撑在母线(102)的支撑边缘(118)上，
-一个弓形部分(214)与支撑件(212)相邻，并且一个纵向开槽的夹紧件(216)与所述弓形部分(214)相邻，结果两个簧片部件(13a、13b)能够彼此独立地进行夹持并且分别与一个连接开口(23，25)相关联，于是在每种情况下可以将一个导线末端(16)以接界的形式夹紧在一个簧片部件(13a，13b)和夹紧边缘(120)之间。
8.如权利要求7所述的操作开关装置，其特征在于：导线末端(16)能够从弓形部分(214)一侧插入窗形切口(116)。
9.如权利要求8所述的操作开关装置，其特征在于：母线(102)具有近似为U形的形状，连接末端(112)形成一个U形件，偏转区(114)由一个横向连接板(220)构成并形成另一个U形件(222)。
10.如权利要求9所述的操作开关装置，其特征在于：在另一U形件(222)的自由端处提供上弯部分(224)以紧固其它的电导线。
11.如任一前述权利要求所述的操作开关装置，具有一个或多个布置在输出侧的无螺丝终端连接头，以及一个或多个布置在输入侧的螺丝终端。
12.如权利要求1至10之一所述的操作开关装置，具有一个或多个布置在输出侧的无螺丝终端连接头，以及一个或多个布置在输入侧的无螺丝终端连接头。
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