CN103794903B - 一种母排导电联接端子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母排导电联接端子，铜垫由两个圆柱体竖直连接而成，且上部圆柱体直径小于下部圆柱体直径；所述上部圆柱体与所述下部圆柱体连接处设有凹槽；铜板中部设有大小与上述上部圆柱体外径大小匹配的安装孔，所述安装孔的侧壁上设有形状大小与上述凹槽形状大小匹配的凸起。本发明的铜板一端挤压变形后，可以被挤压到凹槽内，起到止退作用，从而有效避免铆接后反弹，即可有效的避免铜圈、铜垫与铜板间的接触压力Fn由于铆接反弹被削减；同时增了铜垫与铜板接触面积，可更有效地防止转动，有效降低了压合受热时膨胀松动的风险，增强了导电性能。

Description

一种母排导电联接端子

技术领域

本发明涉及母排产品,特别是一种母排导电联接端子。

背景技术

母排导电联接端子为母排产品与其它电气部件之间的连接结构，使用时通过螺栓将母排导电联接端子与其它电器部件接线端子紧固，大部分母排产品正极或负极均设有一个或多个母排导电联接端子(该端子各个部件之间通过铆接方式连接)，母排导电联接端子依靠铜圈与铜垫过盈配合而产生静摩擦力来保证铜圈、铜垫与其对应铆接铜板接触紧密。

母排通常用于大功率器件，各联接端子处需承载大电流，要求各联接端子接触良好，保证端子处温升处于可控范围之内。常规联接端子压合受热或是组装时被挤压，容易发生松动，以致接触不良；尤其对于大外径铜圈、铜垫铆接或薄铜圈铆接，受热更容易出现铆接松动现象，在使用过程中容易造成端子处接触不良，致使端子处温升过高而烧坏电气器件。

图1为现有的母排导电联接端子结构示意图，Fn表示铜圈2、铜垫1与铜板3间的接触压力，F表示铆接后铜圈与铜垫接合部位的静摩擦力，铜圈、铜垫与铜板由于力Fn的作用而保持紧密接触，而力Fn则依靠于力F维系，然而由于铜圈、铜垫公差的存在、接触表面粗糙度差异及铆接变形反弹，所以即使是同样尺寸的铆接结构，力F仍存在差异，因此Fn也存在波动；还有就是当铆接铜圈及铜垫结构尺寸比较大及铜圈比较薄(紧向)时，压合受热膨胀量更大，较容易出现松动(转动)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种母排导电联接端子，防止铜圈、铜垫在受热或组装挤压时发生相对运动，保证母排接触导电良好。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种母排导电联接端子，包括铜垫和铜板，所述铜垫由两个圆柱体竖直连接而成，且上部圆柱体直径小于下部圆柱体直径；所述铜板中部设有大小与所述上部圆柱体外径大小匹配的安装孔，所述上部圆柱体外套有铜圈，所述铜圈底部与套在所述上部圆柱体上的所述铜板上表面接触，所述铜板下表面与所述下部圆柱体上底面接触；所述上部圆柱体与所述下部圆柱体连接处设有凹槽；所述安装孔的侧壁上设有形状大小与所述凹槽形状大小匹配的凸起；所述凸起伸入所述凹槽内。

一种母排导电联接端子用铜垫，由两个圆柱体竖直连接而成，且上部圆柱体直径小于下部圆柱体直径；所述上部圆柱体与所述下部圆柱体连接处设有凹槽。

本发明还提供了一种母排导电联接端子用铜板，该铜板中部设有大小与上述上部圆柱体外径大小匹配的安装孔，所述安装孔的侧壁上设有形状大小与上述凹槽形状大小匹配的凸起。

所述上部圆柱体侧面底部向内凹陷形成所述凹槽；所述凹槽底端通过凸台与所述下部圆柱体上底面连接，所述凸台包括与所述凹槽底端连接的水平部分，所述水平部分通过倾斜部分与所述下部圆柱体上底面连接，且所述水平部分与所述倾斜部分之间的夹角大于等于90°；凸台和凹槽配合，可以进一步防止铜圈、铜垫在受热或组装挤压时发生相对运动。

本发明的工作原理为：通过合理的尺寸设计，铜圈、铜垫铆接时，由于凹槽和凸台结构的存在，挤压铜板，铜板与第一圆柱体接触的一端被挤压变形，变形部分挤压进凹槽内，从而可以有效避免铆接后反弹。

本发明中，凹槽的高度h1、所述凸台的高度h、所述凹槽侧边与水平面的夹角θ、所述凸台倾斜部分与水平面的夹角的补角β、所述凸台的长度D1、所述铜垫上部圆柱体外径D、所述铜板内径与所述铜垫上部圆柱体外径之差△D、所述铜板的厚度t的关系满足下式：当0<β<90°时，

$\frac{\mathrm{\&pi;}h1}{6tan\mathrm{\&theta;}}(3Dh1-2{\left(h1\right)}^2/tan\mathrm{\&theta;})=\mathrm{\&pi;}D1h(D+D1)+\frac{{\mathrm{\&pi;h}}^2}{\tan \mathrm{\&beta;}}(D+2D1)+\frac{h}{3tan\mathrm{\&beta;}}-\mathrm{\&Delta;}D\mathrm{\&pi;}t(D+\mathrm{\&Delta;}D);$

当β＝90°时，

$\frac{\mathrm{\&pi;}h1}{6tan\mathrm{\&theta;}}(3Dh1-2{\left(h1\right)}^2/tan\mathrm{\&theta;})=\mathrm{\&pi;}D1h(D+D1)-\mathrm{\&Delta;}D\mathrm{\&pi;}t(D+\mathrm{\&Delta;}D);$

其中，0＜β≤90°，0＜θ＜90°。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明的铜板内侧挤压变形后，可以被挤压到凹槽内，起到止退作用，从而有效避免铆接后反弹，即可有效的避免铜圈、铜垫与铜板间的接触压力Fn由于铆接反弹被削减；同时增了铜垫与铜板接触面积，可更有效地防止转动，有效降低了压合受热时膨胀松动的风险，增强了导电性能。

附图说明

图1为现有的母排导电联接端子结构示意图；

图2为本发明一实施例铜垫剖视图；

图3为图2中I部分的放大图；

图4为本发明一实施例结构示意图；

图5为图4中I部分的放大图；

图6为本发明一实施例铜垫尺寸设计图；

图7为图6中I部分的尺寸设计图；

图8为本发明一实施例的铜板尺寸设计图；

图9为本发明一实施例铜圈尺寸设计图。

具体实施方式

如图2和图3所示，本发明一实施例铜垫由两个圆柱体竖直连接而成，且上部圆柱体直径小于下部圆柱体直径；所述上部圆柱体与所述下部圆柱体连接处设有凹槽4；所述凹槽4底端通过凸台5与所述下部圆柱体上底面连接，所述凸台5包括与所述凹槽4底端连接的水平部分，所述水平部分通过倾斜部分与所述下部圆柱体上底面连接，且所述水平部分与所述倾斜部分之间的夹角大于等于90°。

如图8所示，本发明的铜板中部设有大小与上述上部圆柱体外径大小匹配的安装孔7，所述安装孔的侧壁上设有形状大小与上述凹槽4形状大小匹配的凸起6。

如图3-图5所示，本发明一实施例母排导电联接端子包括铜垫1，所述铜垫1由两个圆柱体竖直连接而成，且上部圆柱体直径小于下部圆柱体直径；所述上部圆柱体外套有铜圈2，所述铜圈2底部与套在所述上部圆柱体上的铜板3上表面接触，所述铜板3下表面与所述下部圆柱体上底面接触；所述上部圆柱体与所述下部圆柱体连接处设有凹槽4；所述铜板3内侧形状与所述凹槽4形状匹配；所述上部圆柱体侧面底部向内凹陷形成所述凹槽4；所述凹槽4底端通过凸台5与所述下部圆柱体上底面连接，所述凸台5包括与所述凹槽4底端连接的水平部分，所述水平部分通过倾斜部分与所述下部圆柱体上底面连接，且所述水平部分与所述倾斜部分之间的夹角大于等于90°。

如图6～图9所示，本发明中一实施例的凹槽的高度h1、凸台的高度h、凹槽侧边与水平面的夹角θ、凸台倾斜部分与水平面的夹角的补角β、凸台的长度D1、铜垫上部圆柱体外径D、铜板内径与所述铜垫上部圆柱体外径之差△D、铜板的厚度t的关系满足下式：

当0<β<90°时，

$\frac{\mathrm{\&pi;}h1}{6tan\mathrm{\&theta;}}(3Dh1-2{\left(h1\right)}^2/tan\mathrm{\&theta;})=\mathrm{\&pi;}D1h(D+D1)+\frac{{\mathrm{\&pi;h}}^2}{\tan \mathrm{\&beta;}}(D+2D1)+\frac{h}{3tan\mathrm{\&beta;}}-\mathrm{\&Delta;}D\mathrm{\&pi;}t(D+\mathrm{\&Delta;}D)$

当β＝90°时，

$\frac{\mathrm{\&pi;}h1}{6tan\mathrm{\&theta;}}(3Dh1-2{\left(h1\right)}^2/tan\mathrm{\&theta;})=\mathrm{\&pi;}D1h(D+D1)-\mathrm{\&Delta;}D\mathrm{\&pi;}t(D+\mathrm{\&Delta;}D);$

其中，0＜β≤90°，0＜θ＜90°。

本实施例中，凹槽4侧边与水平面的夹角θ的取值范围为50°<θ<75°；凸台5倾斜部分与水平面的夹角β的取值范围为30°<β<45°。

铜垫与上部圆柱体之间为过盈配合。

相较常规直角设计，本发明在并不明显增加成本前提下，通过结构改进，实现止退功能，使原来仅靠铜圈、铜垫壁之间静摩擦力维系的接触压力Fn得到有效加强，同时也增加了导电接触面积，铆接结构安全性得到明显提高。

Claims (5)

1.一种母排导电联接端子，包括铜垫(1)和铜板(3)，所述铜垫(1)由两个圆柱体竖直连接而成，且上部圆柱体直径小于下部圆柱体直径；所述铜板(3)中部设有大小与所述上部圆柱体外径大小匹配的安装孔(7)，所述上部圆柱体外套有铜圈(2)，所述铜圈(2)底部与套在所述上部圆柱体上的所述铜板(3)上表面接触，所述铜板(3)下表面与所述下部圆柱体上底面接触；其特征在于，所述上部圆柱体与所述下部圆柱体连接处设有凹槽(4)；所述安装孔(7)的侧壁上设有形状大小与所述凹槽(4)形状大小匹配的凸起(6)；所述凸起(6)伸入所述凹槽(4)内；所述上部圆柱体侧面底部向内凹陷形成所述凹槽(4)；所述凹槽(4)底端通过凸台(5)与所述下部圆柱体上底面连接，所述凸台(5)包括与所述凹槽(4)底端连接的水平部分，所述水平部分通过倾斜部分与所述下部圆柱体上底面连接，且所述水平部分与所述倾斜部分之间的夹角大于等于90°。

2.根据权利要求1所述的母排导电联接端子，其特征在于，所述凹槽(4)的高度h1、所述凸台(5)的高度h、所述凹槽(4)侧边与水平面的夹角θ、所述凸台(5)倾斜部分与水平面的夹角的补角β、所述凸台(5)的长度D1、所述铜垫(1)上部圆柱体外径D、所述铜板(3)内径与所述铜垫(1)上部圆柱体外径之差ΔD、所述铜板(3)的厚度t的关系满足下式：

当0<β<90°时，

$\frac{\mathrm{\&pi;}h1}{6tan\mathrm{\&theta;}}(3Dh1-2{\left(h1\right)}^2/tan\mathrm{\&theta;})=\mathrm{\&pi;}D1h(D+D1)+\frac{{\mathrm{\&pi;h}}^2}{tan\mathrm{\&beta;}}(D+2D1+\frac{h}{3tan\mathrm{\&beta;}})-\mathrm{\&Delta;}D\mathrm{\&pi;}t(D+\mathrm{\&Delta;}D);$

当β＝90°时，

$\frac{\mathrm{\&pi;}h1}{6tan\mathrm{\&theta;}}(3Dh1-2{\left(h1\right)}^2/tan\mathrm{\&theta;})=\mathrm{\&pi;}D1h(D+D1)-\mathrm{\&Delta;}D\mathrm{\&pi;}t(D+\mathrm{\&Delta;}D);$

其中，0＜β≤90°，0＜θ＜90°。

3.根据权利要求2所述的母排导电联接端子，其特征在于，所述凹槽(4)侧边与水平面的夹角θ的取值范围为50°<θ<75°；所述凸台(5)倾斜部分与水平面的夹角的补角β的取值范围为30°<β<45°。

4.一种母排导电联接端子用铜垫，由两个圆柱体竖直连接而成，且上部圆柱体直径小于下部圆柱体直径；其特征在于，所述上部圆柱体与所述下部圆柱体连接处设有凹槽(4)；所述凹槽(4)侧边与水平面的夹角θ的取值范围为50°<θ<75°。

5.一种母排导电联接端子用铜板，其特征在于，铜板中部设有大小与权利要求4所述上部圆柱体外径大小匹配的安装孔(7)，所述安装孔的侧壁上设有形状大小与权利要求4所述凹槽(4)形状大小匹配的凸起(6)；所述凹槽(4)侧边与水平面的夹角θ的取值范围为50°<θ<75°。