CN102138254B - 电气螺旋式端子，包括这种电气端子的端子组件和包括这种端子组件的电气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气螺旋式端子(1)，其包括金属框架(5)，用于接收连接垫(4)的纵长过延伸穿过该金属通道，该金属框架包括穿过该框架的壁的螺纹孔。所述端子包括套筒螺钉(7)，所述套筒螺钉(7)穿过所述螺纹孔，并且具有受驱动以控制所述螺钉的控制头(9)和用于夹紧导电件(6)和连接垫(4)的紧固头(8)。所述套筒螺钉(7)包括至少第一部分(7A)，所述至少第一部分(7A)具有：与螺纹孔相合的外螺纹；和与至少第二柱状部分(7B)的外螺纹相合的内螺纹。所述控制头(9)包括独有的驱动廓部(9A)，以驱动所述各部分经由驱动构件(9B)一起旋转。

Description

电气螺旋式端子,包括这种电气端子的端子组件和包括这种端子组件的电气装置

技术领域

本发明涉及一种包括金属通道的电气螺旋式端子，设计成接收电气装置的连接带的一纵长过道贯通所述金属通道。所述通道包括穿过所述通道的壁的螺纹孔。一种穿过螺纹孔的套筒螺钉，包括设计成受驱动以控制所述螺钉的工作头，并且包括设计成夹紧导电件和连接带的紧固头。所述套筒螺钉包括至少第一柱状部分，所述至少第一柱状部分具有：设计成与螺纹孔相配合的外螺纹；和设计成与至少第二柱状部分的外螺纹相配合的内螺纹。

本发明还涉及包括这种螺旋式端子的端子组件和包括这种端子组件的电气装置。

背景技术

EP0896387B1、EP0758804B1、EP0687032B1、FR2777703这多个专利描述了设计用于电气开关装置的螺旋式端子。

在这些现有的方案中，申请人提供的在文献FR2777703中描述的图1所示的方案包括设计成装配在设置于电气装置(特别是开关设备3)后部的壳体2中的螺旋式端子1，用以执行将导电件6连接在设备的连接带4上。该端子主要由大致平行六面体形状的金属块所形成的通道5形成，包括设计成接收上述带4的纵长开口5b。通道5也可通过将金属带的一部分切割并折叠成大致矩形环形式的环状物而形成。

所述带设计成横向地结合在通道5的例如大致地矩形的纵长开口5b中。

所述通道5包括在其顶部的螺纹孔，称为端子螺钉的螺钉7拧紧在该螺纹孔中以实现将导电件6固定在带4上。

端子螺钉7包括工作头、带螺纹的本体和将带螺纹的本体接合到工作头的颈部。带螺纹的本体或者不带螺纹的本体延伸部，通过轴承部例如衬垫8终止于其自由端。该衬垫位于端子5中并且设计成与带4相配合。

优选是，经由开关设备3的顶部可接近端子螺钉7。

该螺钉的长度与螺旋式端子的夹紧能力成正比。夹紧能力越强，换句话说，待夹紧的导电件的直径越大或者待夹紧的导电件越多，纵长开口就越大并且端子螺钉越长。这意味着，当在紧固过程中没有使用所述端子时螺旋式端子的总体尺寸较大。

如文献US6280264B1中所描述的方案通过建议套筒夹紧螺钉而解决了以上提出的问题的一部分。该套筒夹紧螺钉由具有相同长度的两部分组成，由此使螺旋式端子的尺寸能够减小而有较高夹紧能力。根据此实施例，该螺钉的高度大致地减小一半，由此使未紧固端子的总高度能够减小三分之一。

然而，此类型的套筒螺钉有一些缺点。螺钉的每部分实际上包括各自的驱动廓部。各驱动廓部是独立的，使用者必须致动所有的驱动廓部以保障有效的紧固。不同部分的驱动顺序也具有首要的重要性，以保障有效的紧固。此外，必须使用多种不同的工具来分别操纵各驱动廓部。

发明内容

因此，本发明的目的是，弥补现有技术的缺陷，提出一种具有大夹紧能力并且具有较小尺寸的螺旋式端子。

根据本发明的电气螺旋式端子，包括具有单个驱动廓部的工作头，所述单个驱动廓部设计成与外部工具相配合以经由驱动构件驱动套筒螺钉的所述至少第一和所述至少第二部分一起旋转。

所述驱动廓部优选地位于所述至少第二柱状部分的第一端部，而紧固头位于所述至少第二柱状部分的第二端部。

根据研发的一种特定模式，该驱动构件包括装配在至少第一部分与至少第二部分之间、且能够变形以固定所述部分的至少一个可变形弹性构件。

有利地，所述至少一个可变形弹性构件包括装配在所述至少第一部分的内壁与所述至少第二部分的外壁之间的开口环，所述环具有抵压所述至少第一部分的内壁的外部柱状表面。

有利地，所述至少第一部分包括所述环的所述外部柱状表面所抵压的锥形内壁，并且所述至少第二部分包括用于驱动所述开口环平移的固定构件。所述第二部分的运动引起所述开口环的所述外部柱状表面在所述锥体的斜面上的运动，从而将所述环卡在所述至少第一部分的所述内壁与所述至少第二部分的所述外壁之间。

根据研发的一种特定模式，所述驱动构件包括在所述至少第一部分的内表面与所述至少第二部分的外表面之间的至少一个摩擦表面，所述摩擦表面能够阻止一部分相对于另一部分旋转。

所述驱动构件包括公/母锥体系统，母部由所述第一部分的所述内表面形成，公部由所述第二部分的所述外表面形成，所述至少一个摩擦表面处于所述公部与母部之间接触区域的高度。

所述驱动构件设计成驱动所述套筒端子螺钉的所有带螺纹部分同时或连续地旋转。

根据特定实施例，所述套筒螺钉包括两个部分，所述两个部分之一包括右旋螺纹而另一部分包括左旋螺纹。

一种包括至少一个如上限定的电气螺旋式端子的端子组件。所述端子组件包括至少一个内部容积，所述至少一个内部容积包括用于将所述至少一个螺旋式端子定位在第一位置的定位构件。

所述定位构件是可缩回的，以使所述端子组件的所述内部容积中的所述至少一个电气端子能够从所述第一位置运动到第二位置。

有利地，包括由绝缘的隔离颊叶相互分隔开的多个内部容积。

一种根据本发明的电气装置包括如上限定的端子组件。所述端子组件具有内部容积，所述内部容积包括设计成将所述至少一个螺旋式端子固定在第一位置的定位构件。

附图说明

通过下面对本发明特定实施例的描述，其它优点和特征将变得更加显而易见，本发明特定实施例仅作为非限制性示例给出，并在附图中示出，其中：

图1示出根据现有技术实施例的螺旋式端子的透视图；

图2A至2C示出根据本发明一实施例的螺旋式端子在不同固定位置的轴向横截面；

图3A和3B分别示出根据图2A和2B的螺旋式端子的驱动构件的详细轴向横截面视图；

图4示出根据本发明一实施例的螺旋式端子的透视图；

图5A和5B示出根据本发明一实施例的替代实施例的螺旋式端子在不同固定位置的轴向横截面；

图6示出根据本发明一实施例的三相端子组件的轴向横截面；

图7示出根据图6的端子组件的细节视图；

图8示出根据本发明另一实施例的端子组件的轴向横截面。

具体实施方式

参考图2A、2B和2C，根据一优选实施例，电气螺旋式端子1包括金属通道5，设计成接收电气装置的连接带4的一纵长过道贯通所述金属通道5。电气螺旋式端子1特别设计成将电气开关装置特别是断路器连接到导电件。

通道5包括穿过所述通道的壁的螺纹孔。如示例性的实施例，通道5由平的金属部件折成U形而得。U形的分支的两端通过制有螺纹孔的金属跨接构件而接合。

电气螺旋式端子1包括设计成夹紧导电件6和连接带的套筒螺钉7。套筒螺钉7包括具有设计成与螺纹孔相配合的外螺纹的至少第一柱状部分7A。所述部分还包括设计成至少第二柱状部分7B的外螺纹相配合的内螺纹。各柱状部分是同轴且同心的。

套筒螺钉7包括设计成受驱动以紧固所述螺钉的工作头9。

套筒螺钉7还包括设计成在连接带4和导电件上施加夹紧力的紧固头8。套筒螺钉7的紧固头8包括设计成与待夹紧在连接带4上的导电件6相配合的夹紧廓部8A。夹紧廓部8A优选位于所述至少第二柱状部分7B的第二端部。

根据优选实施例，套筒螺钉7的工作头9包括单个驱动廓部9A。所述驱动廓部9A设计成与外部工具(例如装配工使用的扳手)相配合。单个驱动廓部9A优选位于所述至少第二柱状部分7B的第一端部。如图4所示的示例性实施例，驱动廓部9A是中空的并且具有六边形的形状。

工作头9还包括设计成通过驱动廓部9A驱动套筒螺钉7的所有部分7A、7B一起旋转的驱动构件9B。

根据此实施例，导电件6和连接带4的夹紧始终由所述至少第二部分7B经由夹紧廓部8A而执行。

如图2A、2B和2C所示的示例性实施例，套筒螺钉7包括两个柱状部分7A、7B。

根据本发明的第一特定实施例，工作头9的驱动构件9B包括装配在所述至少第一部分7A与所述至少第二部分7B之间的可变形挠性构件。所述挠性构件能够变形以固定所述部分。所述至少挠性构件的变形由两个部分之一7B的运动而产生。如图3A和3B所示的示例性实施例，所述可变形挠性构件包括装配在所述至少第一部分7A的内壁与所述至少第二部分7B的外壁之间的开口环。

所述环的外部柱状表面抵压所述至少第一部分7A的内壁。所述至少第一部分7A优选包括所述环的外部柱状表面所抵压的锥形内壁。

所述至少第二部分7B包括用于驱动所述开口环平移的固定构件。如示例性实施例，所述至少第二部分7B的外壁包括至少一个边缘以将开口环轴向地固定到所述部分。开口环优选位于设置在所述至少第二部分7B的外周上的槽中。所述槽使环在第二部分7B发生相对于第一部分的运动时能够膨胀。

用于将导电件6与连接带4进行固定的方法如下。各部分的运动发生在两个运动停止位之间。第一停止位对应于所述部分在未紧固位置的位置，第二停止位对应于当所述部分经过它外螺纹的整个长度从未紧固位置运动到紧固位置时的位置。所述至少第一部分7A的运动停止位与电气螺旋式端子的通道5相配合。所述至少第二部分7B的运动停止位优选与所述至少第一部分7A相配合。

所述至少第二部分7B的运动，经由驱动廓部9A，引起开口环的外部柱状表面在锥体的斜面上的运动，以将所述环卡在所述至少第一部分7A的内壁与所述至少第二部分7B的外壁之间。所述环卡在两部分7A、7B的两壁之间，使所述两部分能够相互固定以便第二部分7B由第一部分7A的旋转驱动而旋转。换句话说，第一部分7A的紧固通过设置在第二柱状部分7B的端部的驱动廓部9A的致动而实现。

由于存在驱动构件9B和驱动廓部9A，因此套筒螺钉7经由工作头9的运动引起所有部分的运动。在第一步中，套筒螺钉7未展开，所述至少第一部分7A在其第一和第二运动停止位之间运动，所述至少第二部分7B相对于所述至少第一部分7A未运动。如果第一部分7A到达第二运动停止位而带4与导电件6之间的夹紧未执行，则施加在工作头9上的紧固力矩将引起第二部分7B展开，相应地该第二部分7B将在第一和第二运动停止位之间运动。通道5的尺寸和套筒螺钉7的长度形成为使在已进行夹紧之前不会到达第二部分7B的第二停止位。

根据本发明研发的第二特定模式，驱动构件包括在所述至少第一部分7A的内表面与所述至少第二部分7B的外表面之间的至少一个摩擦表面。所述摩擦表面能够阻止一部分相对于另一部分的旋转。因此，驱动构件包括公/母锥体系统。母部由第一部分7A的内表面形成，公部由第二部分7B的外表面形成。因此，所述至少一个摩擦表面处于公部与母部之间的接触区域的高度。在使用前，经由驱动廓部9A沿拧松方向施加力矩能将两部分相互接合。于是摩擦表面起类似于上述的所述至少一个可变形挠性构件的作用。

因此，不像现有技术的解决方案，此紧固顺序通过单个驱动廓部9A的使用和驱动构件9B的存在而实施。这保证了任何直径的导电件6的有效的夹紧。

如图5A和5B所示，根据本发明实施例的第一变型，套筒螺钉7包括三个柱状部分。对具有三个部分的套筒螺钉7的操作类似于具有两个部分的套筒螺钉7的操作。

根据另一替代实施例，所述至少第二部分7B的第二端部优选包括V夹紧(clamping V)。位于大致垂直于柱状部分的V夹紧实现将夹紧力更好地分布在导电件上。V夹紧能经由回转接头接合到第二部分7B的第二端部。

根据替代实施例，驱动构件9B设计成驱动套筒端子螺钉的所有带螺纹的部分同时旋转。

根据替代实施例，驱动构件9B设计成驱动套筒端子螺钉的所有带螺纹的部分连续地旋转。

根据替代实施例，所述至少第一部分7A包括与外螺纹不同的内螺纹。第一部分7A在螺纹孔中的相对运动的速度，不同于所述至少第二部分7B相对于第一部分的相对运动的速度。

根据替代实施例，所述至少第一部分包括右旋内螺纹和左旋外螺纹。

如图6和8所示，本发明涉及如下限定的一种包括至少一个电气螺旋式端子1的端子组件2。具有大致六面体形状的该端子组件优选由模制的塑料制成。所述端子组件2包括界定出至少一内部容积21的壁20。在该内部容积21内部，端子组件包括用于将电气螺旋式端子1定位在第一位置的定位构件22。如图6至8所示，如示例性实施例，端子组件是三相的并且包括各自包括螺旋式端子1的三个内部容积21。内部容积21由绝缘材料所制成的隔离颊叶23而相互分隔开。

定位构件22优选为可缩回的，以使所述至少一个电气端子1能够定位在第二位置。根据研发的模式，定位构件22包括模制在端子组件的壁中的小突起。为进行示例，如图7所示，各内部容积21包括设置在各内部容积21的两壁上的具有半露柱形式的四个突起。

如图6所示，当将在电气装置的固定连接带4与单个导电件6之间进行紧固时，各电气螺旋式端子1置于第一位置。

如图8所示，当将在电气装置的固定连接带4与两个导电件6之间进行紧固时，各电气螺旋式端子1置于第二位置。

要从第一位置去到第二位置，使用者必须使用工具拧松套筒螺钉7。在第一步中，所述螺钉运动并对端子组件2的壁20施压。在第二步中，螺钉不再能够运动，金属通道5于是沿相反的方向运动从而收敛定位构件22的空隙。定位构件22被压服，从而允许通道5能够运动到达第二位置。端子的夹紧能力因此最大化了。

本发明涉及在例如接触器、断路器或开关的电气开关装置中的电气装置。所述装置包括如下限定的至少一个端子组件2。所述端子组件2具有内部容积，所述内部容积包括设计成将所述至少一个螺旋式端子1固定在第一位置的定位构件22。所述装置还包括能够使端子组件2以可移除的方式固定在所述装置上的固定构件。

Claims (11)

1.一种电气螺旋式端子（1），包括：

-金属通道（5），设计成接收电气装置的连接带（4）的纵长过道贯通所述金属通道，并且所述金属通道包括穿过所述通道的壁的螺纹孔，和

-套筒螺钉（7），穿过所述螺纹孔并且包括：

-至少第一柱状部分（7A），具有设计成与螺纹孔相配合的外螺纹和设计成与至少第二柱状部分（7B）的外螺纹相配合的内螺纹,

-工作头（9），包括设计成与外部工具相配合以控制所述套筒螺钉（7）的驱动廓部（9A），

-紧固头（8），设计成夹紧导电件（6）和所述连接带（4），

其特征在于，所述工作头（9）包括布置在所述至少第二柱状部分（7B）的第一端部的单个驱动廓部（9A），所述驱动廓部设计成与外部工具相配合以便经由驱动构件（9B）驱动所述至少第一和第二部分（7A，7B）一起旋转，所述紧固头（8）布置在所述至少第二柱状部分（7B）的第二端部，

所述驱动构件（9B）包括装配在所述至少第一部分（7A）与所述至少第二部分（7B）之间且能够发生变形以固定所述部分的可变形挠性构件。

2.根据权利要求1所述的电气螺旋式端子，其特征在于，所述可变形挠性构件包括：装配在所述至少第一部分（7A）的内壁与所述至少第二部分（7B）的外壁之间的开口环，所述环具有抵压所述至少第一部分的所述内壁的外部柱状表面。

3.根据权利要求2所述的电气螺旋式端子，其特征在于：

-所述至少第一部分（7A）包括所述环的所述外部柱状表面所抵压的锥形内壁，和

-所述至少第二部分（7B）包括用于驱动所述开口环平移的固定构件，

所述第二部分（7B）的运动引起所述开口环的所述外部柱状表面在所述锥形内壁的斜面上的运动，从而将所述环卡在所述至少第一部分（7A）的所述内壁与所述至少第二部分（7B）的所述外壁之间。

4.根据权利要求1所述的电气螺旋式端子，其特征在于，所述驱动构件（9B）包括在所述至少第一部分（7A）的内表面与所述至少第二部分（7B）的外表面之间的至少一个摩擦表面，所述摩擦表面能够阻止一部分相对于另一部分旋转。

5.根据权利要求4所述的电气螺旋式端子，其特征在于，所述驱动构件包括公/母锥体系统，母部由所述第一部分（7A）的所述内表面形成，公部由所述第二部分（7B）的所述外表面形成，所述至少一个摩擦表面处于所述公部与母部之间接触区的高度。

6.根据前述权利要求1-5的任一项所述的电气螺旋式端子，其特征在于，所述驱动构件（9B）设计成驱动所述套筒端子螺钉的所有带螺纹部分同时或连续地旋转。

7.根据前述权利要求1-5的任一项所述的电气螺旋式端子，其特征在于，所述套筒螺钉包括两个部分（7A，7B），所述两个部分之一包括右旋螺纹而另一部分包括左旋螺纹。

8.一种包括至少一个根据权利要求1至5中任一项所述的电气螺旋式端子（1）的端子组件（2），其特征在于，该端子组件包括至少一个内部容积（21），所述至少一个内部容积（21）包括用于将所述至少一个螺旋式端子（1）定位在第一位置的定位构件（22）。

9.根据权利要求8所述的端子组件，其特征在于，所述定位构件（22）是可缩回的，以使所述内部容积（21）中的所述至少一个电气端子（1）能够从所述第一位置运动到第二位置。

10.根据权利要求8所述的端子组件，其特征在于，包括由绝缘的隔离颊叶（23）相互分隔开的多个内部容积（21）。

11.一种包括至少一个根据权利要求8所述的端子组件的电气装置，其特征在于，所述端子组件（2）具有内部容积（21），所述内部容积（21）包括设计成将所述至少一个螺旋式端子（1）固定在第一位置的定位构件（22）。

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