CN101601170A - 电气设备和设备布置 - Google Patents

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CN101601170A CNA2007800510731A CN200780051073A CN101601170A CN 101601170 A CN101601170 A CN 101601170A CN A2007800510731 A CNA2007800510731 A CN A2007800510731A CN 200780051073 A CN200780051073 A CN 200780051073A CN 101601170 A CN101601170 A CN 101601170A
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  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

为能以简单方式实现电气设备(2，3)与电网之间的灵活连接，在所述电气设备中设置至少一个连接装置(20，21)，所述连接装置所采用的设计使得连接元件(4)无需借助任何工具就可与所述至少一个连接装置(20，21)相连和分离，导体(5，6)无需借助任何工具就可与所述至少一个连接装置(20，21)相连，只有在使用工具(22)的情况下才能与所述至少一个连接装置分离。

Description

电气设备和设备布置
技术领域
本发明涉及一种电气设备和一种设备布置。
背景技术
EP 1 026 782 A1揭示了一种具有一种连接装置的电气设备，这种连接装置设计为无需借助任何工具就可与一连接元件相连和分离，一个导电体则只有借助一工具才能与这个连接装置相连和分离。连接一个导体时，须先将一工具插入一工具孔内，并对一个弹性元件进行操纵，达到通过一个连接孔和一个弹簧孔将该导体装入该电气设备的目的，取下工具后，该导体就被夹紧在这个弹簧孔中。连接该电气设备和一个连接元件时，将这个连接元件插入所述工具孔内，其中，该连接元件借助所述弹性元件可抽出地夹紧在工具孔内。这种电气设备的缺点在于连接该电气设备和该导体时需要使用工具，从而使该导体的安装工作较为耗费。另一缺点是，这种电气设备的连接装置具有用于该导电体和该连接元件的两个分离的接触位置，这使得在连接装置的结构上花费较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有一个简单连接装置的电气设备，所述连接装置可快速、灵活地与一个电网相连和分离。
这个目的通过独立权利要求1的特征而达成。本发明的电气设备包括：
a)一个外壳，以及
b)至少一个用于将所述电气设备与一个电网相连的连接装置，所述连接装置所采用的设计使得
i)一个连接元件无需借助任何工具就可与所述至少一个连接装置相连和分离，以及
ii)一个导体无需借助任何工具就可与所述至少一个连接装置相连，并且只有在使用一工具的情况下才能与所述至少一个连接装置分离。
通过为所述至少一个连接装置采用这种设计，可以在不使用工具的情况下既能实现一个连接元件与所述连接装置的相连和分离，又能实现一个导体与所述连接装置的相连，从而使所述电气设备无需借助任何工具就可灵活地与一个电网快速相连和分离。该导体与所述至少一个连接装置之间借助一工具而实现的连接既费时又复杂，通过上述措施可避免这种情况。通过使所述连接装置既可与一个连接元件相连，又可与一个导体相连，从而可实现对所述电气设备的灵活安装。
本发明的有利设计方案可从权利要求1的从属权利要求的特征中获得。
所述至少一个连接装置有利地具有一个布置在外壳上的连接孔和一个布置在外壳上的工具孔，其中，所述导体和所述连接元件可插入所述连接孔中以建立相应连接。通过使该连接元件和该导体在与所述至少一个连接装置连接时统一插入所述连接孔，可简化所述至少一个连接装置的结构并可简单地实施该导体或该连接元件的连接操作。所述至少一个连接装置特定而言具有该连接元件和该导体均可使用的一个统一接触区。
所述至少一个连接装置有利地具有一个接线元件和一个弹性元件，其中，所述接线元件和所述弹性元件采用可将导体和连接元件固定在该接线元件和该弹性元件之间的设计。所述连接装置的这种设计可实现该导体和该连接元件在所述至少一个连接装置中的简单固定。
所述接线元件有利地具有一个平直夹紧区和一个在一插入方向上布置在所述平直夹紧区后面的波纹夹紧区。通过所述接线元件的这种设计可在建立导体与所述至少一个连接装置的连接后，将该导体紧夹紧在所述至少一个连接装置中。该导体与所述至少一个连接装置的分离只有借助一个工具才能实现。借此可使该导体符合预期地与所述至少一个连接装置可靠相连。
此外，所述弹性元件有利地设计为板弹簧。通过一个板弹簧而实现夹紧方式较为简单。
所述弹性元件有利地具有一个弹性夹边和一个平直弹性夹紧区。通过为所述弹性元件采用这种设计，既可借助所述弹性元件实现紧夹紧，又可借助所述弹性元件实现可抽出地夹紧。“紧夹紧”指的是只有借助一个工具才能解除的夹紧，“可抽出地夹紧”则是指无需借助工具即可解除的夹紧。
所述导体有利地可以紧夹紧在所述波纹夹紧区与所述弹性夹边之间。借此可在该导体与所述至少一个连接装置之间建立牢固连接，其中，只有借助一个工具才能从所述至少一个连接装置上拆除该导体。
此外，所述连接元件有利地可抽出地夹紧在所述平直夹紧区与所述平直弹性夹紧区之间。借此可在不使用任何工具的情况下以简单的方式使该连接元件与所述至少一个连接装置相连或分离。
所述至少一个连接装置有利地采用使该连接元件沿一插入方向只能插到所述平直夹紧区的设计。通过这种设计可避免该连接元件一直插到所述波纹夹紧区，从而被紧夹紧。
上述目的还通过一种具有权利要求10的特征的设备布置而达成。所述设备布置的优点与上文联系本发明的电气设备所说明的优点相一致。
附图说明
下面借助附图所示的实施例对本发明的其他特征、优点和细节进行说明，其中：
图1为具有两个电气设备的设备布置的示意图；
图2为图1所示的电气设备的第一连接装置的示意图，该第一连接装置与一导体相连；以及
图3为图1所示的电气设备的第二连接装置的示意图，该第二连接装置与一连接元件相连。
具体实施方式
一个设备布置1具有一个第一电气设备2、一个第二电气设备3和一个将设备2、3串联的连接元件4。该第一设备2借助一个第一导体5与一电网相连。该第二设备3则相应借助一个第二导体6与所述电网相连。所述设备2、3设计为(例如)接触器或电动机保护开关。
设备2、3的结构基本相同，因此下文仅对第一设备2进行说明。设备2具有一个外壳7，该外壳7包括一个外壳下部8和一个可固定在这个外壳下部上的外壳上部9。外壳下部8设计成槽形，具有一个壳底10和外壳侧壁11。外壳上部9设计为外壳盖，具有与外壳侧壁11邻接的一个第一护盖段12和一个第二护盖段13，这些护盖段对准布置在其周围的外壳侧壁11。外壳上部9此外还具有一个第三护盖段14，所述第三护盖段与护盖段12、13间隔一定距离布置，且通过护盖侧壁15与护盖段12、13相连成一体。
外壳7内布置有一个开关装置16，所述开关装置具有一个第一固定式接触元件17、一个第二固定式接触元件18和一个可相对于这些固定式接触元件进行移动的可动式接触元件19。当设备2处于接通状态时，可动式接触元件19抵靠在固定式接触元件17、18上，将这二者电气相连。当设备2处于断开状态时，可动式接触元件19与固定式接触元件17、18分离，使这二者电气分离。设备2可借助一个附图未作图示的脱扣装置根据电流对可动式接触元件19进行操纵。
设备2包括用于连接设备2和电网的一个第一连接装置20和一个第二连接装置21，其中，该第一连接装置20与第一固定式接触元件17电气相连，该第二连接装置21与第二固定式接触元件18电气相连。连接装置20、21设计为无需借助任何工具就可与连接元件4相连和分离，并且导体5、6无需借助任何工具就可与连接装置20、21相连，但只有在使用工具22的情况下才能与之分离。连接装置20、21结构相同，因而下文只对第一连接装置20进行说明。
连接装置20包括一个接线元件23、一个弹性元件24、一个支承元件25、一个分离元件26、一个连接孔27和一个工具孔28。导体5、6和连接元件4可固定在接线元件23与弹性元件24之间。接线元件23设计为有角导轨，具有一个沿一插入方向29延伸的夹紧段30和一个垂直于该插入方向29延伸的紧固段31，其中，紧固段31与第一固定式接触元件17相连成一体。接线元件23的夹紧段30具有一个平直夹紧区32和在插入方向29上布置在所述平直夹紧区后面的一个波纹夹紧区33。该波纹夹紧区33具有数个夹条34，这些夹条以夹紧段30为起点垂直于插入方向29延伸，在各夹条顶端形成尖角。
弹性元件24设计为板弹簧，包括一个第一弹簧边脚35和一个与所述第一弹簧边脚成锐角的第二弹簧边脚36。该第一弹簧边脚35固定在紧固段31上的一个紧固孔37中，并且从紧固段31开始垂直于紧固段31且大致平行于夹紧段30，并一直延伸至第一护盖段12。第一弹簧边脚35在其远离夹紧段30的一侧由支承元件25支承，其中，该支承元件25基本平贴在第一弹簧边脚35上，且与第一护盖段12相连成一体。以第一弹簧边脚35为起点，第二弹簧边脚36依次具有与所述第一弹簧边脚成锐角的一个第一边脚段38、成形在该第一边脚段38上且与该第一边脚段38连成一体的一个第二边脚段39和成形在该第二边脚段39上且与该第二边脚段39连成一体的一个第三边脚段40。该第二边脚段39基本平行于第一弹簧边脚35和夹紧段30延伸。第二边脚段39采用平直设计，下文称之为“平直弹性夹紧区”。第三边脚段40基本平行于第一边脚段38延伸，且具有一个弹性夹边41，这个弹性夹边与波纹夹紧区33相对布置，且基本平行于夹条34延伸。连接装置20采用如下设计：导体5、6可以紧夹紧在波纹夹紧区33与弹性夹边41之间。夹条34与弹性夹边41之间的选定距离特定而言使得只有在使用工具22的情况下才能从连接装置20上分离导体5、6。此外，连接装置20还采用如下设计：连接元件4可抽出地夹紧在平直夹紧区32与平直弹性夹紧区39之间。该平直夹紧区32与该平直弹性夹紧区39之间的选定距离特定而言可防止连接元件4自动松脱，但又无需借助任何工具就可使其与连接装置20分离。
连接孔27布置在外壳上部9的第一护盖段12中，位于夹紧段30和第三边脚段40上方。工具孔28与连接孔27相邻地布置在外壳上部9的第一护盖段12中，位于第一边脚段38上方。分离元件26在连接孔27与工具孔28之间成形在第一护盖段12上且与之成一体，其中，分离元件26从外壳上部9出发在外壳7内部沿插入方向29延伸，且基本布置在弹性夹紧区39上方。连接孔27所采用的尺寸和定位方式可使连接元件4和导体5、6穿过该连接孔27与连接装置20相连。插入连接元件4时，第三边脚段40用作连接元件4的止动件，从而使连接元件4在正常施力情况下沿插入方向29只能插到平直夹紧区32。
连接元件4对应于连接装置20、21设计为无需使用任何工具就可与设备2、3相连和分离。连接元件4具有一个连接导体42和一个将所述连接导体部分包围的绝缘层43。该连接导体42设计为U形导轨，具有一个第一导体边脚44、一个平行于所述第一导体边脚延伸的第二导体边脚45和一个将这二者相连的导体基部46。该导体基部46被绝缘层43完全包围。导体边脚44、45自导体基部46起被绝缘层43部分包围，其中，绝缘层43对导体边脚44、45的包围程度使该绝缘层43可构成一连接元件止动件47，这个连接元件止动件可确保连接元件4的导体边脚44、45仅延伸至平直夹紧区32并抵靠在所述平直夹紧区上。导体边脚44、45的自由端上成形有一个与导体边脚44、45连成一体的导体夹紧段48，所述导体夹紧段弯曲成U形。这些导体夹紧段48各具有一自由端49。导体夹紧段48的自由端49相向定向，不对准导体边脚44、45，而是与导体边脚44、45所处平面之间大致间隔导体边脚44、45的一个厚度的距离。导体边脚44、45之间的间隔距离使其在连接设备2、3时可同时平贴在相应的平直夹紧区32上。此外，导体夹紧段48所采用的设计使其可在连接设备2、3时基本抵靠在相应的弹性夹紧区39上以及部分抵靠在第三边脚段40上。
下面对连接元件4和导体5、6与设备2、3的连接装置20、21的连接方式进行说明。图2所示的连接装置20与导体5或导体6的裸露部分相连。将导体5和连接装置20相连时，先通过连接孔27将导体5的裸露部分插入设备2的外壳7内。平直夹紧区32和分离元件26构成用于将导体5导引至第三边脚段40的导引装置，第三边脚段又朝波纹夹紧区33方向对导体5进行导引。在进一步插入导体5的过程中，将导体紧夹紧在波纹夹紧区33的夹条34与弹性夹边41之间。在此过程中无需使用工具22。有角接线元件23在导体5的插入过程中构成一限制件，借此可限定插入深度。弹性元件24的弹力和第三边脚段40的倾斜布置使导体5的裸露部分被紧夹紧在夹条34与弹性夹边41之间。从连接装置20上分离导体5时需要使用工具22。须先通过工具孔28将工具22插入外壳7内。由于存在分离元件26，工具22会碰到第一边脚段38，使弹性元件24收缩，从而使弹性夹边41与夹条34之间的距离变大。随着弹性夹边41与夹条34之间距离的变大，导体5的裸露部分被松开，这样就可从连接装置20上分离该导体。也就是说，导体5无需借助工具22就可与连接装置20相连，但只有在使用工具22的情况下才能与连接装置20分离。
将连接元件4与设备2、3的连接装置21连接时，先通过连接孔27将导体边脚44、45和导体夹紧段48插入设备2、3的外壳7内。连接装置21的平直夹紧区32与导体边脚44、45之间的间隔距离使导体边脚44、45插入时可平贴在平直夹紧区32上。在连接元件止动件47和第三边脚段40的作用下，连接元件4沿插入方向29只能插到平直夹紧区32。在导体夹紧段48的自由端49不对准导体边脚44、45的情况下，导体夹紧段48不与相应的波纹夹紧区33共同作用。该导体夹紧段48在插入过程中碰到相应的弹性夹紧区39和相应的第三边脚段40，其中，连接导体42可抽出地夹紧在平直夹紧区32与弹性夹紧区39之间。从连接装置21上分离连接元件4时，只需简单地反向于插入方向29从连接孔27中拔出该连接元件4。不论是将连接元件4与连接装置21相连时，还是从连接装置21上分离连接元件4时，都无需使用工具22。
设备2、3通过连接装置20、21可与电网灵活相连。连接元件4无需借助任何工具就可与连接装置20、21相连和分离，同样，导体5、6与连接装置20、21的连接同样也无需使用任何工具，设备2、3在电网中的安装因此而变得简单。连接元件4和导体5、6在连接过程中均须通过连接孔27插入设备2、3的外壳7内，借此可在最大程度上避免设备2、3的安装出错。连接装置20、21具有连接元件4和导体5、6均可使用的一个统一接触区，这个接触区由夹紧段30、弹性夹紧区39和弹性夹边41构成。该统一接触区的存在可以简化连接装置20、21的结构。

Claims (10)

1.一种电气设备，包括：
a)一个外壳(7)，以及
b)至少一个用于将所述电气设备(2，3)与一个电网相连的连接装置(20，21)，所述连接装置所采用的设计使得
i)一个连接元件(4)无需借助任何工具就可与所述至少一个连接装置(20，21)相连或分离，以及
ii)一个导体(5，6)无需借助任何工具就可与所述至少一个连接装置(20，21)相连，只有在使用一个工具(22)的情况下才能与所述连接装置分离。
2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，
所述至少一个连接装置(20，21)具有一个布置在所述外壳(7)上的连接孔(27)和一个布置在所述外壳(7)上的工具孔(28)，其中，所述导体(5，6)和所述连接元件(4)可插入所述连接孔(27)中以建立相应连接。
3.根据权利要求1或2所述的电气设备，其特征在于，
所述至少一个连接装置(20，21)具有一个接线元件(23)和一个弹性元件(24)，其中，所述接线元件和所述弹性元件采用的设计使得，所述导体(5，6)和所述连接元件(4)可固定在该接线元件和该弹性元件之间。
4.根据权利要求3所述的电气设备，其特征在于，
所述接线元件(23)具有一个平直夹紧区(32)和一个在一插入方向(29)上布置在所述平直夹紧区后面的波纹夹紧区(33)。
5.根据权利要求3或4所述的电气设备，其特征在于，
所述弹性元件(24)设计为板弹簧。
6.根据权利要求3至5中任一项权利要求所述的电气设备，其特征在于，
所述弹性元件(24)具有一个弹性夹边(41)和一个平直弹性夹紧区(39)。
7.根据权利要求6所述的电气设备，其特征在于，
所述导体(5，6)可以紧夹紧在所述波纹夹紧区(33)与所述弹性夹边(41)之间。
8.根据权利要求6或7所述的电气设备，其特征在于，
所述连接元件(4)可抽出地夹紧在所述平直夹紧区(32)与所述平直弹性夹紧区(39)之间。
9.根据权利要求4至8中任一项权利要求所述的电气设备，其特征在于，
所述至少一个连接装置(20，21)采用使所述连接元件(4)沿所述插入方向(29)只能插到所述平直夹紧区(32)的设计。
10.一种设备布置，包括：
a)一个根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的第一电气设备(2)，
b)一个根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的第二电气设备(3)，
c)一个用于连接所述电气设备(2，3)的连接元件(4)，其中，所述连接元件(4)设计为无需借助任何工具就可与所述电气设备(2，3)相连和分离。
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