CN101582577A - 导电排组 - Google Patents

Abstract

本发明为一种导电排组，用以导通电流，其至少包括：第一金属挤型导电排，其具有第一本体及实质上垂直于第一本体轴心的第一端面；第二金属挤型导电排，其具有第二本体；以及连接杆件，其具有相对应的第一端部及第二端部，第一端部埋设于第一金属挤型导电排的第一本体中，而第二端部由第一金属挤型导电排的第一端面延伸而出并埋设于第二金属挤型导电排的第二本体中，以使第一金属挤型导电排通过连接杆件而与第二金属挤型导电排电性连接。本发明的有益效果在于，防止导电排组因长久使用而有松脱的可能，有利于提升导电排组的散热效率。

Description

导电排组

技术领域

本发明涉及一种导电排组，特别涉及一种以金属挤型导电排所构成的导电排组。

背景技术

一般而言，如网络设备、通讯设备、电信设备、不断电系统配电设备(UPS)、数据处理中心(data center)等大型设备的电力系统应用导电排组(busbar)来连接各种用电装置，以进行电力的配送及传输。

目前常见的导电排组多由多个铜排(copper busbar)所组成，请参阅图1，其为现有导电排组的局部结构示意图，如图所示，导电排组10至少包括第一铜排11、第二铜排12及第三铜排13等多个铜排，其为由铜板直接裁切而形成的多个长条形导电金属板，其中第一铜排11及第二铜排12之间有部分重叠，螺丝14则由垂直第一、第二铜排11、12轴向(X方向)的Z方向贯穿第一铜排11及第二铜排12重叠处并以螺帽15锁固，使第一铜排11与第二铜排12搭接并以彼此重叠的区域形成电性连接。此外，第三铜排13垂直地搭接于第二铜排12上，且同样以螺丝14由垂直第二铜排12轴向及第三铜排13轴向的Z方向贯穿并以螺帽15加以锁固，以使导电排组10利用第一、第二、第三铜排11-13之间不同的连接方式来配合大型设备的基架(未图标)进行配置，并将电力经由第一铜排11、第二铜排12、第三铜排13传输至大型设备的各个用电装置(未图标)。

由于现有的铜排11-13以大片的铜板裁切而成，因此铜排11-13的长度及外形势必受限于铜板的形状，由此可知其配置较难任意变化，换言之，铜排11-13间的配置弹性较差。此外，由于铜排11-13之间以面对面搭接的方式形成电性连接，然而铜排11-13常有平整度不一的问题，因此第一、第二铜排11、12或第二、第三铜排12、13重叠的搭接面之间易产生部分间隙16，间隙16不但会影响导电排组10的导电效果，且当电流流经时亦会增加搭接面的接触阻抗。又利用螺丝14及螺帽15锁固亦有松脱的可能，一旦第一、第二铜排11、12或第二、第三铜排12、13之间的锁固不够紧密，便会使间隙16增加而提升接触阻抗，甚或使铜排11-13间分离而无法电性连接，此皆会影响导电排组10的运作效率及功能。

而且，导电排组10用以导通大量电流，因此在电流导通时将产生许多热能，且由于铜排11-13的外形不易变化，为了解决散热问题并符合安全规格，现有的导电排组10必须增加铜排11-13面积，或在铜排11-13上额外设置散热装置(未图标)来提升导电排组10的散热效率。然而铜板的价格高昂，因此可理解，不论以增加铜排11-13面积或外加散热装置，皆会相对地增加制造成本。

有鉴于此，如何发展一种导电排组来解决现有导电排组的诸多缺失，实为相关技术领域人员目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种导电排组，其利用金属挤型导电排取代现有板状铜排，并以连接杆件的端部锁合多个金属挤型导电排，使多个金属挤型导电排之间通过连接杆件达成电性连接的目的，由此避免现有导电排组的铜排间因搭接面不平整产生间隙所造成的接触阻抗，以确保导电排组的运作效率。此外本发明亦利用金属挤型导电排来改善导电排组的配置弹性、提升散热效率并降低制造成本。

为达上述目的，本发明的一较广实施形式为提供一种导电排组，用以导通电流，其至少包括：第一金属挤型导电排，其具有第一本体及实质上垂直于第一本体轴心的第一端面；第二金属挤型导电排，其具有第二本体；以及连接杆件，其具有相对应的第一、第二端部，第一端部埋设于第一金属挤型导电排的第一本体中，而第二端部由第一金属挤型导电排的第一端面延伸而出并埋设于第二金属挤型导电排的第二本体中，以使第一金属挤型导电排通过连接杆件而与第二金属挤型导电排电性连接。

根据本发明的构想，其中第一金属挤型导电排至少部分的第一本体上设有第一散热组件，而第二金属挤型导电排至少部分的第二本体上设有第二散热组件，且第一散热组件与第一本体一体成型，第二散热组件亦与第二本体一体成型，而第一、第二散热组件为散热片。

根据本发明的构想，其中连接杆件的第一、第二端部设有螺纹。

根据本发明的构想，其中第一金属挤型导电排的第一本体设有第一容置部，其由第一端面沿第一本体的轴心延伸设置，第一容置部设有螺纹，以将连接杆件的第一端部锁固于第一容置部中，且第一容置部贯穿第一本体。

根据本发明的构想，其中第二金属挤型导电排的第二本体设有第二容置部，第二容置部设有螺纹，以将连接杆件的第二端部锁固于第二容置部中。

根据本发明的构想，其中第二容置部由实质上垂直于第二本体轴心的第二端面沿第二本体的轴心延伸设置，且第二容置部贯穿第二本体；而第二容置部亦可垂直于第二本体的轴心延伸设置。

根据本发明的构想，其中第一金属挤型导电排的第一本体及连接杆件的第一端部之间以固定组件定位，而第二金属挤型导电排的第二本体及连接杆件的第二端部之间亦以固定组件定位。

根据本发明的构想，其中连接杆件的第一端部及第二端部之间实质上相互平行或相互垂直。

根据本发明的构想，其中连接杆件与第一金属挤型导电排的第一本体一体成型。

根据本发明的构想，其中第一、第二金属挤型导电排为铝挤型导电排。

本发明的有益效果在于，导电排组的配置较为弹性，且可变化多种配置形式；导电排组的金属挤型导电排亦可在挤压成型时一并形成散热组件，由此可增加散热面积，有利于提升导电排组的散热效率；使电流得以更均匀的导通，以维持导电排组的运作效率；可配合固定组件使金属挤型导电排及连接杆件定位，还能进一步防止导电排组因长久使用而有松脱的可能；由于铝材质在氧化后更可在导电排组的外表面形成绝缘薄层，因此当导电排组传输电流时，便可使使用者避免发生误触导电排组的危险。

附图说明

图1为现有导电排组的局部结构示意图。

图2A为本发明第一优选实施例的导电排组的分解示意图。

图2B为图2A组合完成的剖面图。

图3A为本发明第二优选实施例的导电排组分解示意图。

图3B为图3A组合完成的剖面图。

图4A为本发明第三优选实施例的导电排组分解示意图。

图4B为图4A组合完成的剖面图。

图5A为本发明第四优选实施例的导电排组分解示意图。

图5B为图4A组合完成的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

导电排组              10、20

第一铜排              11

第二铜排              12

第三铜排              13

螺丝                  14

螺帽                  15

间隙                  16

第一金属挤型导电排    21、27

第一本体              210、270

第一端面              211、271

第一容置部            212

螺纹                  213、223、233、253、263、283

第一散热组件          214、272

孔洞                  215、225、234、235、254、255、265、284

第二金属挤型导电排    22、26

第二本体              220、260

第二端面              221、261

第二容置部            222、262

第二散热组件          224、264

连接杆件              23、25、28

第一端部              231、251、281

第二端部              232、252、282

固定组件              24

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的形式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图2A并配合图2B，其分别为本发明第一优选实施例的导电排组分解示意图及组合剖面图。如图所示，导电排组20至少包括第一金属挤型导电排21、第二金属挤型导电排22及连接第一金属挤型导电排21及第二金属挤型导电排22的连接杆件23。第一金属挤型导电排21主要包括第一本体210、第一容置部212以及第一散热组件214等结构，而实质上垂直于第一本体210的轴心a的一终端具有一第一端面211，其对应于连接杆件23的第一端部231。此外，第一本体210设有第一容置部212，用以容置连接杆件23的第一端部231，第一容置部212由第一端面211沿着轴心a向第一本体210的内部延伸设置，在本实施例中，第一容置部212可贯穿第一本体210，亦即第一本体210可为中空的圆管结构，且第一容置部212靠近第一端面211的壁面上设有螺纹213(如图2B所示)，以利于与连接杆件23结合。而由于导电排组20在电流导通时会产生大量热能，因此第一金属挤型导电排21至少部分的第一本体210的外表面可增设第一散热组件214，例如：散热片，以通过增加第一金属挤型导电排21的整体面积来达到提升散热效率的目的。

在本实施例中，第一金属挤型导电排21的第一本体210、第一容置部212以及第一散热组件214以一体成型为佳，但不以此为限。此外，第一金属挤型导电排21可利用延展性、导电性俱佳的材质，例如：铝等金属，通过挤型用模具(未图示)挤压而制成，换言之，第一金属挤型导电排21可为铝挤型导电排，至于螺纹213则可通过铣削加工制成，但皆不以此为限。

至于第二金属挤型导电排22亦具有第二本体220、实质上垂直于第二本体220轴心a’的第二端面221、第二容置部222、螺纹223以及第二散热组件224等结构，在本实施例中，第二金属挤型导电排22与第一金属挤型导电排21可由同样的挤型用模具(未图示)挤压导电性及延展性佳的材料而制成，例如：铝等金属，亦即第二金属挤型导电排22亦可为铝挤型导电排，但不以此为限，且第二金属挤型导电排22的结构与第一金属挤型导电排21相似，换言之，第二金属挤型导电排22的第二本体220设有用以容置连接杆件23的第二端部232的第二容置部222，且第二容置部222亦由第二端面221沿着第二本体220的轴心a’延伸并贯穿第二本体220，螺纹223则分布于第二容置部222邻近于第二端面221的壁面上(如图2B所示)，至于第二散热组件224，例如：散热片，则设置于至少部分第二本体220的外表面上(如图2A所示)。同样地，第二金属挤型导电排22的各结构亦以一体成型为佳，但不以此为限。

请再参阅图2A并配合图2B，连接杆件23由导电材质所构成，例如：金属，且包括相互对应的第一端部231及第二端部232，于本实施例中，第一端部231及第二端部232之间实质上相互平行且共轴，换言之，第一端部231与第二端部232间的夹角约为180度，使连接杆件23大致呈“一”字型。此外，连接杆件23的第一端部231的外径约等于第一容置部212的内径，而第二端部232的外径则与第二容置部222的内径相符，且第一端部231及第二端部232皆设有螺纹233，其与第一容置部212的螺纹213及第二容置部222的螺纹223配合，因此可知，当连接杆件23欲与第一金属挤型导电排21的第一本体210结合时，可利用第一端部231的螺纹233螺合第一本体210的第一容置部212的螺纹213，因此连接杆件23的第一端部231便可锁固于第一容置部212中，以将第一端部231埋设于第一本体210内，而此时相对于第一本体210的第一端面211延伸而出的第二端部232则同样可利用螺纹233与第二本体220的第二容置部222的螺纹223相互螺合，使第二端部232锁固于第二容置部222进而埋设于第二金属挤型导电排22的第二本体220中，因此第一金属挤型导电排21及第二金属挤型导电排22便可通过连接杆件23作为结合媒介而电性连接。

而为了确保导电排组20的结构强度，第一金属挤型导电排21的第一本体210上更可增设垂直于轴心a的孔洞215，并于连接杆件23的第一端部231上设置相应的孔洞234，因此当连接杆件23的第一端部231与第一容置部212相互锁合时，仅需将第一本体210上的孔洞215与连接杆件23上的孔洞234对齐，并以固定组件24穿过孔洞215、234，便可使连接杆件23的第一端部231相对于第一本体210定位，并确保连接杆件23的第一端部231与第一金属挤型导电排21的第一本体210之间能够稳固地结合，此外亦可利用孔洞215、234的对位来确定连接杆件23的第一端部231的锁合深度，至于本实施例中所使用的固定组件24可为插销或螺丝等，其并无所设限。相同地，第二金属挤型导电排22的第二本体220与连接杆件23的第二端部232之间亦可利用孔洞225、235的对齐并配合固定组件24加以定位，同时强化连接结构，如此一来便能避免第一金属挤型导电排21、第二金属挤型导电排22以及连接杆件23之间因长久使用而松脱，由此导电排组20可确实利用第一金属挤型导电排21、连接杆件23及第二金属挤型导电排22所形成的导电路径来导通电流。

为了使导电排组可配合大型设备的基架而调整配置方向，本发明的导电排组亦可有不同变化形式，请参阅图3A并配合图3B，其分别为本发明第二优选实施例的导电排组分解示意图及组合剖面图。如图所示，导电排组20亦至少包括第一金属挤型导电排21、第二金属挤型导电排22以连接杆件25，其中第一金属挤型导电排21的各结构以及第二金属挤型导电排22的各结构皆与本发明图2A及图2B所示的第一优选实施例的第一金属挤型导电排21及第二金属挤型导电排22相同，因此不再赘述。

在本实施例中，连接杆件25有所变化，如图3A及图3B所示，连接杆件25亦具有第一端部251及第二端部252，然第一端部251与第二端部252之间实质上相互垂直，换言之，第一端部251及第二端部252间所夹的角度约呈90度，使连接杆件25的外形大致呈“L”形，但不以此为限。而连接杆件25的第一端部251及第二端部252亦分别设有螺纹253，且第一端部251及第二端部252可分别增设孔洞254、255，至于连接杆件25与第一金属挤型导电排21和第二金属挤型导电排22彼此间的连接关系，以及通过固定组件24使第一、第二端部251、252相对于第一、第二本体210、220定位的方式皆与本发明第一优选实施例相似，由此不再赘述。

而由本发明图3B可知，当连接杆件25分别利用第一端部251及第二端部252与第一金属挤型导电排21及第二金属挤型导电排22锁合时，第一、第二金属挤型导电排21、22不但可通过连接杆件25而电性连接，相较于本发明图2B更可通过调整连接杆件25的第一、第二端部251、252间的夹角角度，使导电排组20的第一金属挤型导电排21与第二金属挤型导电排22朝不同的方向延伸，由此配合大型设备的基架(未图标)做各种配置变化。

当然，本发明的导电排组不限于上述实施形式，请参阅图4A并配合图4B，其分别为本发明第三优选实施例的导电排组分解示意图及组合剖面图。如图所示，导电排组20至少包括第一金属挤型导电排21、第二金属挤型导电排26以及连接杆件23，在本实施例中，第一金属挤型导电排21的各结构以及连接杆件23的第一端部231和第二端部232皆与本发明图2A及图2B所示的第一优选实施例相似，至于第二金属挤型导电排26同样具有第二本体260、垂直于第二本体260轴心a’的第二端面261、第二容置部262以及第二散热组件264等结构，但在本实施例中，第二金属挤型导电排26以模具挤压出实心圆柱状的第二本体260以及与之一体成型的第二散热组件264，且第二容置部262实质上由第二本体260平行于轴心a’的表面垂直于轴心a’地朝第二本体260的内部延伸，且第二容置部262的表面上亦设有螺纹263，以锁合连接杆件23的第二端部232。

请再参阅图4A及图4B，在本实施例中，第二金属挤型导电排26可在第二本体260的第二端面261上增设平行于轴心a’的孔洞265，而连接杆件23同样可设置孔洞234、235以配合第一本体210的孔洞215及第二本体260的孔洞265，并在孔洞234、215及235、265对齐时通过固定组件24加以定位，由此可知，通过第二金属挤型导电排26设置于垂直第二本体260轴心a’的第二容置部262，并配合第一、第二端部231、232相互平行的连接杆件23，亦可使导电排组20改变配置方向。

请参阅图5A及图5B，其分别为本发明第四优选实施例的导电排组分解示意图及组合剖面图。如图所示，导电排组20至少包括第一金属挤型导电排27、第二金属挤型导电排22以及连接杆件28，在本实施例中，第一金属挤型导电排27具有第一本体270、垂直于第一本体270轴心a的第一端面271以及第一散热组件272等结构，其中第一本体270及第一散热组件272以一体成型为佳，此外，连接杆件28的第一端部281埋设于第一金属挤型导电排27的第一本体270之中，并与第一本体270一体成型，换言之，本发明的第一金属挤型导电排27可利用挤型用模具(未图示)挤压出一体成型的第一本体270及第一散热组件272，并削切出第一端面271及由第一端面271延伸而出的第二端部282，同样地，第二端部282上亦刻划有螺纹283。至于第二金属挤型导电排22则与本发明图2A及图2B所示的第一优选实施例相同，具有第二本体220、第二端面221、第二容置部222、螺纹223以及第二散热组件224等结构，于此不再赘述。而由于本实施例的连接杆件28的第一端部281与第一金属挤型导电排27的第一本体270一体成型，因此在组装时，仅需将相对于第一端面271凸出的第二端部282利用螺纹283螺合第二本体220的第二容置部222的螺纹223，便可使第一金属挤型导电排27通过连接杆件28而与第二金属挤型导电排22电性连接。当然，连接杆件28的第二端部282上亦可增设孔洞284，以对应于第二本体220上的孔洞225(如图5B所示)，由此便可在第二端部282与第二容置部222锁固完成后利用固定组件24穿过孔洞225、284而使连接杆件28相对于第二金属挤型导电排22定位，由此强化导电排组20的结构。

而应当理解的是，本发明上述实施例以两个金属挤型导电排通过一连接杆件为例配置导电排组，然而实际上导电排组的金属挤型导电排及连接杆件的数量并无设限，换言之，可利用本发明各实施例的第一、第二金属挤型导电排相对于第一、第二端面的另一端搭配连接杆件，再通过该些连接杆件与其它金属挤型导电排电性连接，以扩充导电排组并使导电排组有所变化。举例而言，导件排组可利用图2A及图5A所示的结构进行延伸，或搭配图3A及图4A所示的结构改变配置方向，以配合大型设备的基架。当然，若将连接杆件增设第三端部并将第三端部埋设于第三金属挤型导电排中，亦可使导电排组分叉配置。

此外，本发明的金属挤型导电排可如图2B、图3B的第一、第二金属挤型导电排所示，利用模具挤压出空心的管状结构，再于锁合处刻划螺纹，亦可如图4B的第二金属挤型导电排般，利用模具挤压出实心的金属挤型导电排后再制成容置部并刻划螺纹。而本发明实施例所示的金属挤型导电排组的本体大致呈圆管或圆柱状，但由于本发明的金属挤型导电排皆由模具挤压具有导电性及延展性的材质所构成，由此可知，金属挤型导电排的外型实无所设限，换言之，仅需改变挤型用模具，便可因应调整金属挤型导电排的长度及外形，同理，金属挤型导电排上的散热组件亦可视需求增减。

而本发明的金属挤型导电排的材质可为导电性及延展性俱佳的金属，例如：铝，以利于挤型加工。而由于铝在氧化后会形成不导电的氧化铝，由此若第一、第二金属挤型导电排为铝挤型导电排，且连接杆件亦由铝构成时，仅需在第一、第二金属挤型导电排与连接杆件结合处施予局部电镀，亦即于第一容置部的螺纹、第二容置部的螺纹以及连接杆件的第一、第二端部加以电镀，例如镀镍，便可确保导电排组保有良好的导电性。

再者，本发明亦可通过改变连接杆件的端部与金属挤型导电排的容置部的锁固深度，或调整螺纹的密度，以视需求调整连接杆件与金属挤型导电排的接触面积。

综上所述，由于本发明的导电排组由金属挤型导电排及连接杆件所构成，而金属挤型导电排的外型可通过调整模具而改变，长度亦可视需求增加或缩短，且亦可搭配不同型式的连接杆件，由此相较于现有导电排组的铜排受限于原铜板外形，且仅能通过螺丝及螺帽的配合锁固的技术，本发明的导电排组的配置较为弹性，且可变化多种配置形式。而本发明的导电排组的金属挤型导电排亦可在挤压成型时一并形成散热组件，由此可增加散热面积，有利于提升导电排组的散热效率。

此外，本发明利用连接杆件的两端部分别锁固埋设于金属挤型导电排的本体内部，使金属挤型导电排之间通过连接杆件达成电性连接的目的，不但可视需求调整锁固深度或螺纹密度来决定金属挤型导电排与连接杆件的接触面积，且金属挤型导电排及连接杆件之间还可利用螺纹而紧密接触，由此可确实避免现有导电排组的铜排利用面对面重叠搭接所形成之间隙造成的接触阻抗，故本发明能使电流得以更均匀的导通，以维持导电排组的运作效率。而且，本发明通过锁固的方式连接金属挤型导电排及连接杆件，并可配合固定组件使金属挤型导电排及连接杆件定位，还能进一步防止导电排组因长久使用而有松脱的可能。

而当本发明的金属挤型导电排由铝构成时，仅需在金属挤型导电排与连接杆件结合处施予电镀，便可确保导电排组具有良好的导电效果，相较于现有以成本昂贵的铜排所组成的导电排组，本发明不仅可利用铝挤型导电排降低成本，且铝的密度远小于铜，更可减轻导电排组的重量，而且铝材质在氧化后更可在导电排组的外表面形成绝缘薄层，因此当导电排组传输电流时，便可使使用者避免发生误触导电排组的危险。由此可知，相较于现有以铜排构成的导电排组，本发明的导电排组具有诸多优点，现有技术所无法达成所述优点。

纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域技术人员任施匠思而为各种修饰，然都不脱离所附权利要求书所欲保护的范围。

Claims (10)

1.一种导电排组，用以导通电流，其至少包括：

一第一金属挤型导电排，其具有一第一本体及实质上垂直于该第一本体轴心的一第一端面；

一第二金属挤型导电排，其具有一第二本体；以及

一连接杆件，其具有相对应的一第一端部及一第二端部，该第一端部埋设于该第一金属挤型导电排的该第一本体中，而该第二端部由该第一金属挤型导电排的该第一端面延伸而出并埋设于该第二金属挤型导电排的该第二本体中，以使该第一金属挤型导电排通过该连接杆件而与该第二金属挤型导电排电性连接。

2.如权利要求1所述的导电排组，其中该第一金属挤型导电排至少部分的该第一本体上设有一第一散热组件，且该第一散热组件与该第一本体一体成型，而该第二金属挤型导电排至少部分的该第二本体上设有一第二散热组件，且该第二散热组件与该第二本体一体成型。

3.如权利要求1所述的导电排组，其中该连接杆件的该第一端部及该第二端部设有螺纹。

4.如权利要求3所述的导电排组，其中该第一金属挤型导电排的该第一本体设有一第一容置部，其由该第一端面沿该第一本体的轴心延伸设置，且该第一容置部设有螺纹，以将该连接杆件的该第一端部锁固于该第一容置部中。

5.如权利要求3所述的导电排组，其中该第二金属挤型导电排的该第二本体设有一第二容置部，该第二容置部设有螺纹，以将该连接杆件的该第二端部锁固于该第二容置部中。

6.如权利要求5所述的导电排组，其中该第二容置部由实质上垂直于该第二本体轴心的一第二端面沿该第二本体的轴心延伸设置。

7.如权利要求5所述的导电排组，其中该第二容置部垂直于该第二本体的轴心延伸设置。

8.如权利要求1所述的导电排组，其中该第一金属挤型导电排的该第一本体及该连接杆件的该第一端部之间以一固定组件定位，而该第二金属挤型导电排的该第二本体及该连接杆件的该第二端部之间亦以该固定组件定位。

9.如权利要求1所述的导电排组，其中该连接杆件的该第一端部及该第二端部之间实质上相互平行或相互垂直。

10.如权利要求1所述的导电排组，其中该连接杆件与该第一金属挤型导电排的该第一本体一体成型。

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