CN101291032B - 用于供电轨的伸缩式连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于供电轨的伸缩式连接器，是一种用于连接两个供电轨段(A、B)的连接器，其中，连接器具有至少一个电导体(D)，电导体的端部(D1、D2)分别与供电轨段(A、B)固定连接并电流导通，其中连接器有一连接元件(J)，它将供电轨段(A、B)相面对的端部(A1、B1)互相连接起来，其中连接元件(J)可滑动地安装在供电轨段(A、B)的两个互相面对的端部(A1、B1)内或上，以及电导体(D)与连接元件(J)间保持相对独立并可以相对移动。本发明的连接器，能保证供电轨段端部无冲击长期稳定地彼此邻接，其电导体所受载荷均匀且较小。

Description

用于供电轨的伸缩式连接器 

技术领域

本发明涉及一种连接两个供电轨段的连接器，其中连接器有至少一个电导体以及电导体的每一个端部分别与一个供电轨段连接，连接器有一个连接元件，它将供电轨段面对的端部互相连接起来。 

背景技术

按此类型的供电轨连接器一般被称为伸缩式连接器或膨胀接头，其作用为补偿因温度影响或机械变形引起的供电轨长度或空间位置变化，并且将电流从一个供电轨段导向下一个供电轨段。 

此类型连接器的电导体通常设计为柔性或刚性，当电导体设计为刚性，电导体在跨接供电轨段时，由于两供电轨段的相对位移必然导致电导体接触面的滑动与磨损，这种方式接触电阻较大且长时间可靠性较差；当电导体设计为柔性时，由于电导体的柔性随横截面的增大而减小，通常大的电流强度传输需采用多个电导体，如柔性铜绞线或铜芯电缆等，这种方式接触电阻较小且长时间可靠性较好，但这些电缆处于供电轨外部因而需要附加较大的结构空间，同时还需克服由于柔性连接缺乏刚性对准邻接导致集电器受流靴滑过两供电轨段端部时的震动和冲击。 

针对此类型连接器，中国公开号CN1571739A专利说明书所述的一种用于接触轨的伸缩式连接器，较好地解决了柔性、空间、邻接问题。但该说明书所述的技术方案和产品仍存在设计缺陷，下面举例说明。 

例一，电导体固定在连接元件上，由于连接元件在两供电轨的伸缩活动中向一端爬动(向阻力小的一边移动)，导致电导体中央区外两边弯曲部分的压缩或延伸行程不对称或不均匀，不能实现弯曲机械载荷均分以减小分散载荷的目的，会出现一边严重弯曲变形一边不怎么变形的情况，增大了电导体断裂的风险，降低了连接器的使用寿命。 

例二，由于连接元件的两个夹板间与两伸缩供电轨接触的支承部分是由带固定槽(套入供电轨仅允许沿长向滑动的槽)的整块耐磨塑料制成，两夹板通过螺栓压紧塑料支承部分以施力压紧伸缩供电轨，压紧力与摩擦阻力、磨耗、邻接程度正相关，这样的结构要保持两伸缩供电轨间邻接良好且伸缩阻力稳定还不受磨耗影响，对于几十年的使用寿命，不维护更新将难于控制。 

发明内容

本发明的目的是针对上述技术方案的不足，提供一种新的用于供电轨段连接的伸缩式连接器，它能保证供电轨段端部无冲击长期稳定地彼此邻接，同时在满足通强电流情况下也有较小的外形尺寸，其电导体所受载荷均匀且较小。 

本发明的技术方案是： 

一种用于连接两个供电轨段的连接器，其中，连接器具有至少一个电导体，电导体的端部分别与供电轨段固定连接并电流导通，其中连接器有一连接元件，它将供电轨段相面对的端部互相连接起来，其特征为：连接元件可滑动地安装在供电轨段的两个互相面对的端部内或上，以及电导体与连接元件间保持相对独立并可以相对移动。 

优先地，连接元件的一端固定在一供电轨段上，另一端夹持固定另一段供电轨，连接元件与夹持固定的供电轨间可滑动，或者将连接元件不锁死固定在供电轨上，只是夹持固定两段供电轨，连接元件与夹持固定的两段供电轨间均可滑动，同时在连接元件或供电轨上增设相应的限位装置避免连接元件滑出有效的范围，依照这些方式固定使得供电轨段的集电靴滑行面实现无冲击地彼此邻接。 

优先地，电导体中部刚性非柔性变形跨过连接元件。 

优先地，电导体中部有导向定位装置实施空间限位，仅允许电导体中部沿供电轨伸缩方向移动。 

优先地，连接元件中在两个板状部分之间有两组支承部分，该支承部分由一种耐磨的塑料材料制成。 

优先地，借助至少一个应力保持弹性零件和固定螺钉将板状部分、支承部分固定在一起或彼此压紧。 

优先地，电导体有至少一个用于连接器长度改变的波纹或锯齿形造型，它变形凸起的方向与电导体的纵长向垂直。 

优先地，电导体由成叠的薄板构成，电导体在与供电轨导电连接部位的薄板互相加压焊接，中间直的部位薄板互相加压焊接或用其他方法使其组成为刚性体。 

优先地，电导体的宽度小于C字形供电轨截面的开口的宽度。 

本发明的有益效果是： 

通过对伸缩式连接器的电导体和连接元件进行分别固定限制，避免了它们在两供电轨段伸缩活动中由于移动的不协调，如连接元件爬动，而导致电导体处于不利的机械负荷状态。通过采用没有伸缩方向约束的电导体中间刚性部分进行变形应力传递，实现了电导体两边弯曲部分的机械载荷均分，进而实现减小分散载荷的目的。通过导向定位装置及电导体向供电轨内空弯曲的设计，有利地紧缩了连接器的外形尺寸。通过直接对连接元件的限位固定使其不爬动，夹持摩擦的支承部分采用分离设置，再加上应力保持弹性零件可对夹紧固定力予以控制并使它相对稳定同时还补偿磨耗。这些有益的设计克服了现有技术的不足，使两伸缩供电轨段间的通电和无冲击邻接更加稳定可靠，提高了伸缩式连接器的使用寿命，降低了维修成本，方便了安装。 

附图说明

图1是按本发明的连接器连接的供电轨段。 

图2是按图1的结构，供电轨段的端部由于温度变化引起的长度改变互相接近的情况。 

图3、图4、图5是按图1结构的横截面图。 

其中，附图标记：A、B为供电轨段，A1、B1分别为供电轨段A、B的端部，A2、B2分别为供电轨段A、B横截面开口处的两边部，D为电导体，D1、D2为电导体与供电轨段固定连接的端部，D3为电导体中间直的部位，D4、D5为电导体的波齿造型部位，Ga、Gb分别为供电轨段A、B上的电连接固定装置，G1为夹持固定板，G2为夹持固定座，G3、G3’为连接固定螺钉，J为连接元件，J1、J2为夹持固定板，J3为耐磨支承零件，J4为应力保持弹性零件，J5、J5’为连接固定螺钉，J6为导向定位装置，Sa、Sb分别为供电轨段A、B的集电靴滑行面，W 为电导体宽度。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

本发明的具体实施例1，如图1所示，两个供电轨段A和B，它们的端部A1和B1彼此相隔一段膨胀间距。通过连接元件J将供电轨段A和B邻接，使滑行面Sa和Sb在A、B伸缩、震动和集电靴通过时精确地对准。通过电导体D及电连接固定装置Ga、Gb分别将供电轨段A、B电流导通。 

如图1、4所示，连接元件J的一端通过连接固定螺钉J5’穿过夹持固定板J2的通孔与夹持固定板J1上的内螺纹孔连接，将夹持固定板J1、J2锁定在供电轨B段的B2部位上。如图1、3所示，连接元件J的另一端同样通过连接固定螺钉J5将夹持固定板J1、J2和耐磨支承零件J3压紧在供电轨A段的A2部位上，供电轨A与连接元件J间只能沿供电轨伸缩方向滑动。固定螺钉J5与夹持固定板J2间安置有应力保持弹性零件J4，特别是碟形弹簧，它使4个J3压紧A2部位的力相对稳定可控在合理的范围内，同时当J3与A2部位间产生磨耗时，可予以补偿不至于压紧力明显下降，保障邻接可靠。耐磨支承零件J3由有自润滑特点的高强耐磨尼龙塑料制成，它体积较小，分别安装在J1、J2的4个固定槽上，更换方便成本低，它的与A2内侧面贴合的面为斜面，在固定螺钉J5压紧时便于夹持固定板J1、J2自动找正贴合紧密。 

如图1所示，电导体D由电连接端D1、D2，供电轨A、B段长度变化补偿造型D4、D5，刚性直线段D3组成。如图1、5所示，电导体D的电连接端D1通过电连接固定装置Ga的连接固定螺钉G3穿过夹持固定座G2的通孔与夹持固定板G1上的内螺纹孔连接，将电导体D与G2和A2压紧锁固电流导通，为减小接触电阻和便于安装，更加有利的采用连接固定螺钉G3’来获得更大的压紧力和安装定位，G2、G1尽量有更多的表面与A2表面接触。夹持固定板G1有防止固定螺钉G3’自转的槽。电导体D一般采用导电良好的铜薄带，为防止它与铝的夹持固定座G2间产生电化腐蚀，它们之间可安置铜铝复合过渡片或者铜表面镀锡，同时铜薄带叠层间也要加压焊接尽量减小接触电阻。 

如图1和2所示，电导体D用于补偿供电轨A、B段长度变化的造型D4、D5，形状由两个较小的半波和一个较大的中央半波组成，其中，较大的中央半波波峰朝向供电轨段A或B的方向。当供电轨段A和B因温度等引起长度改变时，使电连接固定装置Ga和Gb互相移近，可通过D4和D5进行长度补偿，此时电导体D铜薄带宽度W小于C字形供电轨段截面的开口(A2、B2)的宽度，中央的半波可以进入供电轨段截面的开口内，可使整个连接器结构外形空间更小。更有利的，D4和D5的变形应力由刚性直线段D3自由地传递，实现整个变形负荷在D4、D5上均分。电导体D的直线段D3的刚性可由铜薄带叠层间加压焊接、铆接、加强板夹持铆接等方式实现。

如图1～4所示，电导体D在连接元件J安装后独立安装，仅电导体D的刚性直线段D3的导向定位装置J6安装在连接元件J的夹持固定板J2上，该导向定位装置J6为一段槽型铝材，在整个连接器其他安装完成后，将其插入夹持固定板J2的安装槽内并在端部锁固，它的侧面开有观察连接固定螺钉J5、J5’的孔。导向定位装置J6限制电导体D的刚性直线段D3除沿供电轨伸缩方向以外的移动。导向定位装置J6也可以由A、B、Ga、Gb上安装引出的限位卡实现。 

本发明的具体实施例2，与实施例1类似，不同之处在于，连接元件的两端均以图3的方式安装固定，同时在距连接元件的两端一定距离处，在供电轨上设置限位螺钉(或销钉)或者限位卡，避免连接元件滑出有效的范围。 

在实际应用中，根据供电轨伸缩补偿范围，合理确定连接元件J和电导体D的长度，Ga或Gb与J固定端间、Ga与Gb间、J固定端与A1或B1间，使用时有确定的安装距离。 

Claims (10)

1.一种用于连接两个供电轨段(A、B)的连接器，其中，连接器具有至少一个电导体(D)，电导体的端部(D1、D2)分别与供电轨段(A、B)固定连接并电流导通，其中连接器有一连接元件(J)，它将供电轨段(A、B)相面对的端部(A1、B1)互相连接起来，其特征在于，连接元件(J)可滑动地安装在供电轨段(A、B)的两个互相面对的端部(A1、B1)内或上，以及电导体(D)与连接元件(J)间保持相对独立并可以相对移动。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：连接元件(J)的一端固定在供电轨的一段(A、B)上，另一端夹持固定另一段供电轨，连接元件(J)与夹持固定的供电轨间可滑动，或者将连接元件(J)不锁死固定在供电轨上，只是夹持固定两段供电轨，连接元件(J)与夹持固定的两段供电轨间均可滑动，同时在连接元件(J)或供电轨(A、B)上增设相应的限位装置避免连接元件(J)滑出有效的范围，依照这些方式固定使得供电轨段(A、B)的集电靴滑行面(Sa、Sb)实现无冲击地彼此邻接。

3.根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于：电导体(D)中部(D3)刚性非柔性变形跨过连接元件(J)。

4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于：电导体(D)中部有导向定位装置(J6)实施空间限位，仅允许电导体(D)中部沿供电轨伸缩方向移动。

5.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于：连接元件(J)中在两个板状部分(J1、J2)之间有两组支承部分(J3)，该支承部分由一种耐磨的塑料材料制成。

6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于：借助至少一个应力保持弹性零件(J4)和固定螺钉(J5)将板状部分(J1、J2)、支承部分(J3)固定在一起或彼此压紧。

7.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于：电导体(D)有至少一个用于连接器长度改变的波纹或锯齿形造型(D4、D5)，它变形凸起的方向与电导体(D)的纵长向垂直。

8.根据权利要求7所述的连接器，其特征在于：电导体(D)由成叠的薄板构成。 

9.按照权利要求8所述的连接器，其特征在于：电导体(D)的导电连接部位(D1、D2)薄板互相加压焊接，电导体(D)中间直的部位(D3)薄板互相加压焊接或用其他方法使其组成为刚性体。

10.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：电导体(D)的宽度(W)小于供电轨段截面的开口(A2、B2)的宽度。 

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