CN102037535A - 自调整插入式接线端子 - Google Patents

Abstract

断路器的接线端子包括本体，本体形成两个相对的支柱和第三支柱。相对支柱被构造为形成通道，用于接收面板的引出端。两个相对的支柱朝向彼此偏置。每一个相对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对准。固定触头与第三支柱连接。固定触头用于连接断路器的活动触头。消弧器与第三支柱连接，至少部分地包封该固定触头的外围。

Description

自调整插入式接线端子

相关申请信息

本申请要求2008年2月5日提交的序列号为61/026,231的临时申请和2008年9月22日提交的序列号为61/098,843的临时申请的优先权，这两个临时申请通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及电连接器，更为具体地，涉及能够在断路器中自调整的插入式接线端子。

背景技术

一般来说，插入型接线端子在断路器中发挥重要的作用。接线端子在断路器和电路面板的引出端(stab)或触点之间提供连接点。接线端子提供电能，散发由内部电路产生的热，保持固定接触以及执行其他功能。在具有较高额定值的断路器应用中，由于连接电阻不稳定，常规插入式接线端子的设计更易受影响。对于大负荷插入式接线端子来说，良好的连接设计尤为重要。

接线端子被设计为外部电源(电路面板)与断路器的内部活动触头之间的连接体。任何额外的和不期望的机械力作用到接线端子上，均能导致断路器内部地或外部地连接变差。最终，断路器的总电阻被这些力改变。这就引起接线端子或邻近电路温度升高。

常规设计采取的是使接线端子和引出端的中心线彼此对齐。事实上，由于面板中的引出端安装的公差，中心线不能像期望的那样对齐。这就会导致接线端子和引出端连接时的未对准。这种未对准以及不一致的接触面情形可能导致不希望的机械力和增大的电阻的产生(和热量的产生)。因此，导电率和热传导特性可能不总是一致的。

发明内容

断路器的接线端子包括本体，本体形成两个相对的支柱和第三支柱。相对的支柱被构造为形成通道，用于接收面板的引出端。这两个相对的支柱朝向彼此偏置，相对的支柱中的每一个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对准。固定触头与第三支柱连接。这个固定触头连接断路器的活动触头。消弧器连接第三支柱并且至少部分地包围固定触头的外围。

断路器包括连接于臂的活动触头，该活动式触头构造成根据电流条件来运动以引起开路。接线端子具有形成两个相对的支柱和第三支柱的本体。相对的支柱被构造为形成通道，用于接收面板的引出端。这两个相对的支柱朝向彼此偏置，相对的支柱中的每一个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对准。固定触头与第三支柱连接，这个固定触头连接活动触头。消弧器连接第三支柱并且至少部分地包围固定触头的外围。

通过下文示意性实施例的详细描述并且结合附图来理解，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

本公开将参考下列附图详细地给出对优选实施例的以下描述，在附图中：

图1是断路器的示意图，该断路器的壳体的一部分被移除以显示根据示意性实施例的接线端子；

图2是根据示意性实施例的接线端子的透视图；

图3是图2中的接线端子没有引出端插入时的后视图；

图4是图2中的接线端子有引出端插入时的后视图，该引出端插入到偏置的相对的支柱之间的通道内并且接合通道内的突起；

图5是相对的支柱的仰视图，显示根据示意性实施例的用于接合引出端的凸面；

图6是根据另一个示意性实施例的相对支柱中的一个支柱的内部的示图，显示了接合引出端的突起；以及

图7是根据一个示意性实施例的未组装的接线端子的透视图。

具体实施方式

根据本发明原理提供了断路器的自调整插入式接线端子。包含接线端子的断路器特别地适用于住宅或商业用途。断路器产品也特别适用于100A或以上的额定值和65KA或更高的断路额定值。需要注意的是，具有任意额定值或断路额定值的断路器均可受益于本发明原理。

根据一个实施例，自调整插入式接线端子允许组装和构造的误差，而不会导致从接线端子到负载终端哪怕毫伏额定值的变化。因此，当断路器接受负载时限制了温度变化。另外，附接在接线端子本体上的消弧器有助于提高电流断路的性能，防止断路器固定触头的腐蚀。

为了最小化连接性能的变化，在接线端子的侧面提供双凸接触面。该双凸接触表面确保接线端子总是保持与引出端的连接，以使无论面板中引出端的方位可能如何改变，引出端的两侧都存在线接触。

在接线端子中也提供了反向电流通路。反向电流通路具有长的头部，其不仅保持固定触头和消弧器，而且一旦有故障电流发生就产生磁推斥力以断开活动触头。消弧器附接在接线端子本体的长的头部上，在故障电流期间产生电弧时消除任何从触头到灭弧室的电弧。消弧器引导电弧离开触头。在一个实施例中，消弧器由钢材料形成，所述钢材料能够耐受电弧过程。

本实施例将依据断路器的接线端子进行示例性的阐述；但是本实施例不局限于这个示例性例子，并且可以应用于其它电气设备或触头系统。本文引用本发明的原理、观点、实施例和特例的所有陈述均旨在包含本发明的结构和功能上的等价物。另外，这些等价物旨在包含现有的熟知的等价物和将来发展出来的等价物(也就是说，与结构无关的发展出的任何执行相同功能的器件)。因此，例如，本领域技术人员可知，这里的示意图是实现本发明原理的示意性系统元件和/或电路的概念上的示图。

现在参考附图中的具体细节，其中在这些附图中用相同的附图标记标识相似或相同的元件。从图1开始，示意性的断路器10设有柄12，用于操作断路器机构(图中未示出)，断路器机构包括安装在活动臂16的下端处的活动触头14，活动触头14被显示为紧挨着固定触头18。接线端子17设置在断路器10的壳体15内，该端子与壳体中的开口19相邻并与之对准。

开口19设置在壳体内以提供窗口，用于与电气板(电路板)的引出端(图中未示出)相配合。

参考图2，根据一个示意性实施例示出了接线端子17。接线端子17包括本体40。本体40优选地由高导电材料形成，例如铜或铜合金。其它导电材料也可以使用。本体40包括三个支柱42、44和46。两根支柱42和44形成为“U”型，从而产生用于连接到引出端(图中未示出)的相对的侧面。相对的支柱42和44之间形成通道，用于容纳面板的引出端。第三支柱46被形成为用于安装固定触头或静触头18。支柱42和44适用于接收弹性夹48或者其它偏置机构，以使支柱42和44朝向彼此偏置。这就在一旦装配好以供操作时就向引出端提供压缩负荷。

另外，第三支柱46被形成为相对于活动触头14和活动臂16提供弹性负载，以使得当活动臂16(图1)跳闸(脱扣)时，支柱46的弹性负载增强了力。并且，弹性夹48可构造成提供或补充这个弹性负载，从而允许进一步支持或者促进跳闸条件期间活动触头14和臂16的反应时间和运动。用这种方式，在断路事件期间臂16的运动会尽可能地快。

消弧器50设有卡键52。卡键52接合支柱46以在其上提供安装位置。消弧器50被形成为至少部分地包封固定触头18的周边。消弧器50可由铁磁材料形成，例如钢。消弧器50构造成在接线端子17中提供反向电流通路。故障一发生，由于电弧产生的反向电流通路就有利地产生磁推斥力，以帮助使活动触头14(图1)断开。

当有电流冲击或断路时，消弧器50使任何电弧远离触头18。电弧可被引入灭弧室(图中未示出)或类似装置。并且，消弧器50还有助于阻止固定触头18和接线端子本体40的腐蚀。

消弧器50还有其它优点。例如，消弧器50可以是自焊接夹具，并且可以在将触头18焊接在支柱46上之前在消弧器50被卷边到支柱46的凹口70(图6)中时被焊接。这种设计可以节约焊接夹具的生产和减少焊接时间。消弧器50的“U”形轮廓不仅包围触头18，而且允许应用更高百分比的银触头材料，例如AgC4触头材料。在触头18中的银含量越大，触头18就越柔软。只要消弧器50能够在运行和断路时含有触头材料，断路器就能够持续提供良好的电气连接。

消弧器50可以包括倾斜面54，该倾斜面构造成有助于使电弧改变方向而远离接线端子40。边缘部分56可以是多面的或者以构造成能够使电弧改变方向的其它方式成形。

在一个实施例中，触头18包括提供低电阻、少许或没有连接附着性的材料，以使断路器跳闸时活动触头14(图1)易于与固定触头18分离。在一个有益实施例中，触头18包括，例如，AgC4(包含96％银和4％石墨)。对于每一种具体应用，石墨百分比可以改变，例如，在低压断路器设计中，可以是3％到5％的范围。这种材料有良好的导电性、低接触电阻、高熔焊电阻、短路电流下零熔解、以及良好的滑动性能。其它适合的材料也可以被想到。由于触头18的材料可以是柔软的，消弧器50有助于将触头材料保持为“U”形，部分地或完全地包封触头18的外围。

参考图3和4，显示了接线端子17的本体40的后视图。图3显示了没有引出端66插入的接线端子，图4显示了引出端66插入时的接线端子17。支柱42和44包括凸面60，有助于断路器和引出端66之间连接的自调整。凸面60可设有凸起面或凸出面64，以进一步改进接线端子17和引出端66之间的连接。支柱42和44包括角形(倾斜)部分62，允许引出端66更容易被接线端子17收纳。安装引出端66时，使用弹性夹(图中未示出)将接线端子17的支柱42和44朝向彼此向内偏置。用这种方式，支柱42和44的自由端被牵拉在一起，从而按压引出端66以改善自调整性，确保与引出端66的良好连接并且提供接线端子17和引出端66之间的更好的对准。引出端66连接到面板68，面板68为断路器所应用的电路提供电能。

参考图5，示意性地显示了根据一个实施例的接线端子17的仰视图。由于将支柱42和44偏置在一起，因此凸面64被偏置。这就确保引出端插入时，在由支柱42和44形成的通道63中，引出端被对准。

参考图6，根据另一个实施例示意性地示出了两个支柱42和44之一的内部示图。在一个实施例中，提供了多个凸出的凸起65。这些凸起65优选地垂直于引出端66的插入方向(图4)被对准。这样，在引出端66与支柱42和44之间提供了更为稳定和准确的对准。优选地这些凸起64应用到支柱42和44上，以使所述多个凸起64设置成消除或减少引出端66与支柱42和44之间的扭曲或未对准。

参考图7，示意性地显示了未组装的接线端子。未组装的接线端子包括本体40和支柱42、44和46，本体40优选由压制的片状金属形成，所述支柱用适合的金属成形方法弯曲成合适的构造。消弧器50包括的卡键52，卡键52收纳于支柱46的两个相对侧的凹口70中。固定触头18连接于支柱46，并且置于在消弧器50中形成的凹槽72内。安装时所示的弹性夹48用于偏置支柱42和44。

已经描述了自调整插入式接线端子的优选实施例(旨在作为示例性的而非限制性的)，需要注意的是本领域人员可以根据上述教导做出改变和变形。因此，在所附权利要求中概述的本发明的范围和精神内，可以对所公开的本发明特定实施例做出改进。已通过细节且特别地根据专利法的要求描述了本发明，专利证书所要求保护的内容已在所附权利要求中说明。

Claims (18)

1.一种断路器的接线端子，包括：

本体，该本体形成两个相对的支柱和第三支柱；

相对的支柱被构造为形成通道，用于接收面板的引出端，两个相对的支柱朝向彼此偏置，相对的支柱中的每一个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对准；

固定触头，其与第三支柱连接，该固定触头用于连接断路器的活动触头；以及

消弧器，其与第三支柱连接并且至少部分地包围该固定触头的外围。

2.如权利要求1所述的接线端子，其中消弧器包括倾斜的端部，用于引导电弧远离固定触头。

3.如权利要求1所述的接线端子，其中消弧器包括铁磁材料，使得当断路器跳闸期间要产生磁推斥力时，形成反向电流通路。

4.如权利要求1所述的接线端子，其中两个相对的支柱被弹性夹偏置。

5.如权利要求1所述的接线端子，其中对于相对的支柱中的每一个支柱，凸面包括至少两个凸起。

6.如权利要求5所述的接线端子，其中相对的支柱中的每一个支柱上的至少两个凸起在与引出端插入方向垂直的方向上被对准。

7.如权利要求1所述的接线端子，其中相对的支柱具有向外倾斜的端部，用于接收引出端。

8.如权利要求1所述的接线端子，其中固定触头被消弧器包围，从而在消弧器中保持固定触头的形状。

9.如权利要求8所述的接线端子，其中固定触头包含银，以提供柔软的无粘着的接触面。

10.一种断路器，包括：

活动触头，其与臂连接并且构造成根据电流条件来运动以引起开路；

接线端子，其具有本体，本体形成两个相对的支柱和第三支柱；

相对的支柱被构造为形成通道，用于接收面板的引出端，两个相对的支柱朝向彼此偏置，相对的支柱中的每一个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对准；

固定触头，其与第三支柱连接，固定触头用于连接活动触头；以及

消弧器，其与第三支柱连接并且至少部分地包围该固定触头的外围。

11.如权利要求10所述的断路器，其中消弧器包括倾斜的端部，用于引导电弧远离固定触头。

12.如权利要求10所述的断路器，其中消弧器包括铁磁材料，使得当断路器跳闸期间要产生磁推斥力时，形成反向电流通路。

13.如权利要求10所述的断路器，其中两个相对的支柱被弹性夹偏置。

14.如权利要求10所述的断路器，其中对于相对的支柱中的每一个支柱，凸面包括至少两个凸起。

15.如权利要求14所述的断路器，其中相对的支柱中的每一个支柱上的至少两个凸起在与引出端插入方向垂直的方向上被对准。

16.如权利要求10所述的断路器，其中相对的支柱具有向外倾斜的端部，用于接收引出端。

17.如权利要求10所述的断路器，其中固定触头被消弧器包围，从而在消弧器中保持固定触头的形状。

18.如权利要求10所述的断路器，其中固定触头包含银，以提供柔软的无粘着的接触面。

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