CN103277376A - 一种复合母排及其连接件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合母排及其连接件，所述连接件在安装和拆卸的过程中不易从复合母排上脱落下来。所述连接件包括具有螺杆的螺栓体，所述连接件还包括防脱件，由所述螺杆的头端至尾端划分为光杆部和用于与待连接部件相连的螺纹部，所述防脱件套装在所述光杆部，其内径大于所述光杆部的外径且小于所述螺纹部的外径，所述防脱件能够安装在复合母排的连接端子上。当防脱件与复合母排的连接端子安装后，由于防脱件的内径小于螺纹部的外径，当螺纹部运动到连接端子的出口处时，防脱件就会对螺纹部产生阻力，防止其脱离连接端子；在没有解除防脱件与连接端子的连接关系时，连接件不能从复合母排上拆卸，也就不会出现因螺栓体脱落而产生的问题。

Description

一种复合母排及其连接件

技术领域

本发明涉及电子配件技术领域，特别是涉及一种复合母排的连接件。本发明还涉及一种具有上述连接件的复合母排。

背景技术

复合母排又称低感母排，属于一种多层复合结构连接排，是目前电力电子设备中广泛应用的重要电气连接形式。与传统的电缆配线方式相比，使用复合母排可以提供安全快捷、结构清晰、集成度高的电气布线系统。而且，复合母排还具有低阻抗、抗干扰、可靠性高、装配简单、节省空间等特点，特别适合作为大功率变流器的模块化电气连接部件。

复合母排的电气连接方式主要分为使用紧固件连接和使用簧片插接两种。

当使用簧片插接的方式时，复合母排的其中一个连接端为插片形式，另一个连接端为簧片形式；连接时，将插片端和簧片端对接，进而依靠簧片的弹性形变力将插片压紧，完成电气连接。此时，复合母排通过本身的结构设置完成电气连接过程，不需要紧固件进行辅助。

在上述过程中，整个连接的可靠性完全取决于簧片的弹性形变，而簧片的形变能力有限，簧片与插片的对接可靠性较低，故采用上述电气连接的紧固力矩较小，电气连接的可靠性较低。

在使用紧固件进行连接时，现有技术中大都采用螺栓完成。与上述簧片插接的连接方式相比，螺栓连接的紧固力矩较大，连接面接触较为牢固，故电气连接的可靠性较高，应用范围更广。例如，在功率变流器等电力电子设备安装过程中，变流器模块的复合母排与变流器主电路之间的电气连接通常使用螺栓紧固完成。

由于螺栓的体积较小，在安装过程中，螺栓极易从复合母排上脱落而掉入变流器的间隙内，而变流器的安装空间狭小，找寻脱落的螺栓的难度较大，操作人员通常直接更换新的螺栓，而将脱落的螺栓弃置在变流器中。但是，脱落的螺栓采用导电材料制成，其可能会造成电力母线之间的短路，严重时可能会导致变流器被烧毁，从而给变流器的安全运行带来了隐患。

因此，如何设计一种复合母排及其连接件，以避免连接件的脱落，从而降低因此引发的安全隐患，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合母排的连接件，其安装和拆卸的过程中不易从复合母排上脱落下来。

本发明的另一目的是提供一种复合母排，能够提高安装的可靠性和使用安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于复合母排的连接件，所述连接件包括具有螺杆的螺栓体，所述连接件还包括防脱件，由所述螺杆的头端至尾端划分为光杆部和用于与待连接部件相连的螺纹部，所述防脱件套装在所述光杆部，其内径大于所述光杆部的外径且小于所述螺纹部的外径，所述防脱件能够安装在复合母排的连接端子上。

本发明的连接件设有防脱件，防脱件能够套装在螺杆的光杆部，且能够在光杆部的轴向自由移动；当防脱件与复合母排的连接端子安装后，由于光杆部的外径小于防脱件的内径，光杆部能够自由地在防脱件的轴向抽拉；同时，由于防脱件的内径小于螺纹部的外径，当螺纹部运动到连接端子的出口处时，防脱件就会对螺纹部产生阻力，防止其脱离连接端子；在没有解除防脱件与连接端子的连接关系时，连接件不能从复合母排上拆卸，也就不会出现因螺栓体脱落而产生的问题。

优选地，所述防脱件具有可与所述螺纹部配合的内螺纹。

当防脱件具有内螺纹时，防脱件即可从螺杆的螺纹部旋入，进而套装在光杆部；进行拆卸时，首先将螺栓体的光杆部沿防脱件的轴向向外抽拉，当螺纹部运动到连接端子的出口时，由于螺纹部的外螺纹与防脱件的内螺纹的对接存在难度，故螺纹部不易从连接端子中脱出，增加了连接件的拆卸难度，以降低螺栓体脱落的风险。

优选地，所述防脱件包括活动螺母和防脱螺套，所述活动螺母具有可与所述螺纹部配合的内螺纹，所述防脱螺套与所述连接端子螺纹配合，所述活动螺母内置在所述连接端子与所述防脱螺套限定的空间内，且所述活动螺母的轴向长度以及径向宽度分别小于所述空间的轴向距离和径向距离。

本发明的防脱件可以采用分体式设置，通过活动螺母套装于螺栓体的光杆部，然后借助防脱螺套实现与连接端子的连接，从而对活动螺母进行限定；活动螺母的轴向和径向存在自由度，则其可以绕光杆部进行周向转动，即使螺纹部运动到连接端子的出口，由于活动螺母处于周向转动状态，螺纹部不可能与活动螺母螺接，当然也就不可能从复合母排上拆卸。

优选地，所述防脱螺套与所述活动螺母之间通过止口进行配合。

防脱螺套与活动螺母之间可以采用止口配合，以便将活动螺母限定在连接端子的出口处，进而通过活动螺母限制螺纹部的运动。

优选地，所述防脱螺套的头端向内弯折形成凸止口，所述活动螺母的头端沿其径向凹进形成凹止口。

活动螺母的头端沿径向向内凹进以形成凹止口，相应地，防脱螺套的头端向内弯折形成凸止口，所述凹止口与所述凸止口以各自的止口面相对，则凸止口能够对活动螺母进行有效的约束，同时又不会对螺杆与活动螺母的相对运动产生影响，该结构设置更为合理。

优选地，所述螺纹部的尾端设有倒角，以便螺杆能够顺利地进入复合母排的连接端子，简化安装过程。

优选地，所述倒角的顶端相交形成锥形结构，所述锥形结构的顶角为110～130度，采用该角度的锥形结构能够更好地兼顾连接的便捷性以及安装效率。

优选地，所述连接件还包括套装在所述螺杆的头端的弹簧垫圈和平垫圈，所述弹簧垫圈抵顶所述螺栓体的头部，所述平垫圈的一端与所述弹簧垫圈相连，另一端与所述防脱件抵接。

本发明的连接件通过弹簧垫圈对防脱件施加一定的弹性缓冲力，以便辅助实现其轴向约束，提高连接的可靠性，防止螺杆的尾端从连接端子中脱离出来。

本发明还提供一种复合母排，包括导电极板和与所述导电极板的连接端子相连的连接件，所述连接件为上述任一项所述的连接件。

由于本发明的复合母排包括上述任一项所述的连接件，故上述连接件所产生的技术效果均适用于本发明的复合母排，此处不再赘述。

附图说明

图1为在一种具体实施方式中采用本发明所提供连接件进行母排连接的结构示意图；

图2为本发明所提供连接件在一种具体实施方式中安装在复合母排上的轴向剖视图；

图3为图2中A部分的局部放大示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种复合母排的连接件，其安装和拆卸的过程中不易从复合母排上脱落下来。

本发明的另一核心是提供一种具有上述连接件的复合母排的，其安装和拆卸的过程更加安全可靠。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为在一种具体实施方式中采用本发明所提供连接件进行母排连接的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明的复合母排包括导电极板，该导电极板上具有若干连接端子3，连接端子3上设有本发明的连接件，则连接件穿过连接端子3之后可以与其他电气部件相连，进而实现电气连接。

在图1所示的实施方式中，可以采用本发明的连接件实现两个复合母排之间的连接。假定图1中所示的母排分别为第一母排91和第二母排92，连接件设置在第一母排91上，则第一母排91即为本发明所述的复合母排，第二母排92即为待连接母排；连接件包括螺栓体1，螺栓体1以其螺杆11（参见图2）分别穿过第一母排91和第二母排92的连接端子3，然后以螺杆11尾端的螺纹部112与连接板93螺接，进而将两个母排固定，实现电气连接。

本领域技术人员应该理解，本发明的连接件还可以实现其他电气部件之间的连接，不限于上述母排之间的连接。

请参考图2，图2为本发明所提供连接件在一种具体实施方式中安装在复合母排上的轴向剖视图。

连接端子3可以包括铜板31、铜圈32和铜垫33，铜板31可以设置通孔，然后将铜垫33设置在铜板31的通孔中，则铜垫33的两端分别伸出铜板31的通孔向其两侧延伸；铜圈32套装在铜垫33的一端，铜垫33还具有贯通孔331，以便本发明的连接件以其螺杆11从铜垫33的另一端伸入贯通孔331，进而与待连接件相连；铜垫33的另一端可以与连接件上的防脱结构固连，从而防止连接件从连接端子3上脱落。

铜垫33可以采用铆接等连接方式固定在铜板31的通孔中，以提高连接端子3的可靠性；铜垫33的另一端可以设置螺纹、卡位等连接结构，以便与连接件进行连接。

如图2所示，本发明的连接件包括螺栓体1和防脱件2，螺栓体1包括螺杆11，螺杆11由其头端至尾端又可以划分为光杆部111和螺纹部112，螺纹部112用于与待连接部件相连；防脱件2套装在光杆部111上，且防脱件2的内径大于光杆部111的外径，同时小于螺纹部112的外径；防脱件2能够安装在复合母排的连接端子3上。

进行拆卸时，首先旋开螺纹部112，以便螺纹部112与待连接部件分离，然后向外抽拉螺杆11，则螺杆11的光杆部111依次通过连接端子3和防脱件2的内孔而与连接端子3相分离；当螺纹部112运动到防脱件2所在的位置时，由于螺纹部112的外径大于防脱件2的内径，则防脱件2对螺纹部112产生轴向阻力，阻止螺纹部112从连接端子3中脱离；可见，在防脱件2与连接端子3相连的情况下，螺栓体1不会从复合母排上脱落，解决了因螺栓体1脱离带来的技术问题。

需要说明的是，本文中所述头端和尾端均以螺栓体1为参照，靠近螺栓体1的螺栓头的一端为所述头端，相应地，远离螺栓体1的螺栓头的一端为所述尾端；在无特殊说明的情况下，本文中均采用上述定义界定头端和尾端。

防脱件2与连接端子3之间可以采用螺纹连接、卡接或者销接等连接方式。如上文所述，连接端子3可以包括铜垫33，铜垫33的另一端设置有连接结构，以便防脱件2通过所述连接结构与铜垫33连接。

本发明的连接件可以为浇铸件，以便在螺杆11的外部直接浇注出防脱件2，进而简化加工过程，避免了螺纹部112由防脱件2脱出，还解决了防脱件2难以由螺纹部112套入光杆部111的难题。

本发明的防脱件2可以设置为螺纹结构，具有可与螺纹部112相配合的内螺纹，则防脱件2可以由螺纹部112逐渐旋入螺杆11，直至螺杆11的光杆部111，并能够在光杆部111的轴向自由移动。

由于光杆部111的外径小于螺纹部112的外径，则光杆部111与螺纹部112之间存在过渡部分；光杆部111与防脱件2之间为有径向间隙的配合，当螺纹部112运动到防脱件2时，由于防脱件2的内螺纹与螺纹部112的外螺纹正好配合，这种由有间隙配合到无间隙配合的过渡存在难度，故螺纹部112很难与防脱件2对接，当然也就不容易从连接端子3中脱出。

采用上述结构，防脱件2由螺杆11的螺纹部112旋入并套装在其光杆部111，螺栓体1与防脱件2相连，以形成本发明的连接件；由于防脱件2与光杆部111之间具有一定的径向间隙，在无外力作用的情况下，即使螺杆11的螺纹部112运动到防脱件2的尾端，螺纹部112也不能够与防脱件2的螺纹相对接，防脱件2也就不可能从螺杆11上脱落；螺栓体1与防脱件2相组合，形成组件形式的连接件。

当需要进行拆卸时，首先需要解除防脱件2与连接端子3的连接关系，然后才可以将螺栓体1拆除；相应地，组装时，由于防脱件2可以安装在连接端子3上，而螺杆11与防脱件2组装配合，则螺杆11通过防脱件2限定在连接端子3的连接孔位内，即使螺杆11不与待连接件进行连接，螺栓体1也不会脱落到安装间隙中。

在一种更为优选的实施方式中，防脱件2可以包括活动螺母21和防脱螺套22，防脱螺套22套装在活动螺母21的外部，活动螺母21能够以其内螺纹与螺纹部112的外螺纹相配合，则当活动螺母21有螺纹部112旋入后，其能够与光杆部111发生轴向相对移动；防脱螺套22与连接端子3螺纹连接，活动螺母21内置在连接端子3与防脱螺套22限定的空间内，活动螺母21的轴向长度小于该空间的轴向距离，且其径向宽度小于该空间的径向距离，则活动螺母21在该空间内能够以光杆部111为轴进行周向转动。

在上述实施方式中，即使螺纹部112运动到连接端子3的出口，由于防脱件2的周向运动自由，则螺纹部112的外螺纹不可能与防脱件2的内螺纹对接，螺纹部112被限定在连接端子3内，其防脱的效果更佳。

防脱螺套22与活动螺母21之间可以采用止口进行配合，以便防脱螺套22将活动螺母21限定在防脱螺套22与连接端子3构成的空间内，以免活动螺母21向螺杆11的头端轴向移动，进而脱离连接端子3的端口，也就无法限制螺纹部112脱离连接端子3。

所述止口包括凸止口221和凹止口211，防脱螺套22的头端向内弯折以形成凸止口221，该凸止口221能够对活动螺母21进行隔挡，以防止其由螺栓体1的头端脱出；活动螺母21的头端沿其径向向内凹进以形成凹止口211；当防脱螺套22与活动螺母21之间发生相对位移时，凹止口211与凸止口221以各自的止口面相抵接，以起到定位作用。

具体地，防脱螺套22可以为折弯件，其头端的筒壁可以向内弯折设置，以形成凸止口221；活动螺母21的头端向内凹进形成凹止口211时，整个活动螺母21的外径呈二级阶梯状结构，其头端为外径较小的一级阶梯，则外径较大的一级阶梯处于其尾端；防脱螺套22头端的筒壁向内弯折后，其筒壁弯折的部分形成凸止口221，活动螺母21中外径较小的一级阶梯构成凹止口211，则凸止口221与凹止口211相对的一面即为两者的止口面，如图2所示。

本文中所述的内外以螺杆11的中心线为参照，在轴线方向，靠近螺杆11的横向中心线的一端或一侧为本文中所述的内端或内侧，相应地，远离横向中心线的一侧或一端为外侧或外端；在径向，靠近螺杆11纵向中心线的一端或一侧为所述的内端或内侧，同理，远离其纵向中心线的一端或一侧为所述外端或外侧。

防脱件2可以设置为分体式结构，以便提高组装的便捷性；在一种较为优选的实施方式中，防脱件2可以包括活动螺母21和防脱螺套22，活动螺母21用于与螺杆11连接，且仅在光杆部111的头端受到防脱螺套22的限制，则这种分体式的设置可以增加活动螺母21在光杆部111的轴向运动自由度，以便活动螺母21绕光杆部111周向转动，进而增加了螺杆部112的头端与活动螺母21对接的难度，同时还可以减小光杆部111与活动螺母21之间轴向运动的阻力，兼顾拆装的便捷性以及防脱的可靠性。

此外，防脱螺套22与活动螺母21可以以螺杆11为轴进行同轴设置，且两者均可以采用标准件进行配置，简化了加工工艺，还可以对其中某个部件单独进行更换。

可以想到，防脱件2可以设置为一体式结构，也可以采用其他分体形式进行设置。例如，防脱件2可以包括套装在螺杆11上的圆环与套装在圆环外的卡套，圆环的内径大于光杆部111的外径并小于螺纹部112的外径，则此处的圆环相当于上述实施方式中的活动螺母21，卡套可以卡固在连接端子3上，即实现上中防脱螺套22的作用。

在上述基础上，螺纹部112的尾端可以设置倒角113，如图1和图2所示。倒角113的设置便于螺杆11伸入连接端子3的连接孔内，简化安装过程。

倒角113的顶端可以相交，以在螺杆11的尾端形成锥形结构，该锥形结构的顶角θ可以设置在110度～130度之间，以120度为最佳。

在进行安装时，螺杆11可以首先以锥形的顶点与连接端子3形成点接触，然后逐渐进入连接端子3的连接孔（参见铜垫33的贯通孔331）内，进一步提高安装的便捷性；顶角θ的角度设置与连接端子3的孔径相配合，能够较好地兼顾连接效率和连接的便捷性。

请参考图3，图3为图2中A部分的局部放大示意图。

如图3所示，可以对活动螺母21的尺寸进行限定，一百年活动螺母21能够绕螺杆11进行周向转动；凸止口221的内壁与连接端子3的头端端面在轴向存在距离a，活动螺母21尾端处的阶梯的轴向长度为b，且距离a大于轴向长度b，则活动螺母21的尾端能够在凸止口221与连接端子3限定的空间内轴向自由移动，以防止活动螺母21的尾端轴向卡死。

同时，活动螺母21的径向宽度小于防脱螺套22的两内壁之间的径向距离，以便活动螺母21的外壁与防脱螺套22的内壁之间具有径向间隙c，如图3中所示，则活动螺母21具有径向自由度，以便活动螺母21能够进行周向转动。

此外，螺栓体1还可以包括头部12，螺杆11与头部12相连；螺杆11的头端可以设置弹簧垫圈5和平垫圈4，两者沿螺杆11的轴向依次垫装；弹簧垫圈5抵顶螺栓体1的头部12，平垫圈4的一端与弹簧垫圈5相连，另一端与防脱件2抵接，如图2所示。

弹簧垫圈5和平垫圈4的设置可以对防脱件2施加一定的预紧力，保证连接的可靠性；当防脱件2包括活动螺母21和防脱螺套22时，还可以对活动螺母21施加一定的阻力，防止活动螺母21脱出。

以上对本发明所提供的复合母排及其连接件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种复合母排的连接件，所述连接件包括具有螺杆（11）的螺栓体（1），其特征在于，

所述连接件还包括防脱件（2），由所述螺杆（11）的头端至尾端划分为光杆部（111）和用于与待连接部件相连的螺纹部（112），所述防脱件（2）套装在所述光杆部（111），其内径大于所述光杆部（111）的外径且小于所述螺纹部（112）的外径，所述防脱件（2）能够安装在复合母排的连接端子（3）上。

2.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述防脱件（2）具有可与所述螺纹部（112）配合的内螺纹。

3.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述防脱件（2）包括活动螺母（21）和防脱螺套（22），所述活动螺母（21）具有可与所述螺纹部（112）配合的内螺纹，所述防脱螺套（22）与所述连接端子（3）螺纹配合，所述活动螺母（21）内置在所述连接端子（3）与所述防脱螺套（22）限定的空间内，且所述活动螺母（21）的轴向长度以及径向宽度分别小于所述空间的轴向距离和径向距离。

4.如权利要求3所述的连接件，其特征在于，所述防脱螺套（22）与所述活动螺母（21）之间通过止口进行配合。

5.如权利要求4所述的连接件，其特征在于，所述防脱螺套（22）的头端向内弯折形成凸止口（221），所述活动螺母（21）的头端沿其径向凹进形成凹止口（211）。

6.如权利要求1-5任一项所述的连接件，其特征在于，所述螺纹部（112）的尾端设有倒角（113）。

7.如权利要求6所述的连接件，其特征在于，所述倒角（113）的顶端相交形成锥形结构，所述锥形结构的顶角为110～130度。

8.如权利要求1-5任一项所述的连接件，其特征在于，所述连接件还包括套装在所述螺杆（11）的头端的弹簧垫圈（5）和平垫圈（4），所述弹簧垫圈（5）抵顶所述螺栓体（1）的头部（12），所述平垫圈（4）的一端与所述弹簧垫圈（5）相连，另一端与所述防脱件（2）抵接。

9.一种复合母排，包括导电极板和与所述导电极板的连接端子（3）相连的连接件，其特征在于，所述连接件为上述1-8任一项所述的连接件。

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