CN106134006A - 插头 - Google Patents

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CN106134006A CN201580015540.XA CN201580015540A CN106134006A CN 106134006 A CN106134006 A CN 106134006A CN 201580015540 A CN201580015540 A CN 201580015540A CN 106134006 A CN106134006 A CN 106134006A
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J·艾夫润克
S·布曼
A·拉莫斯
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Abstract

本发明涉及一种用于将第一触头(7)连接至第二触头(21)的插头(10)，其包括具有第一表面(15)的第一接触片(13)、具有第二表面(16)的第二接触片(14)，第二表面面向第一表面(15)；插头(10)布置为将第一触头(7)收纳在第一表面(15)的第一电源端(17)和第二表面(16)的第二电源端(18)之间，并且布置为将第二触头(21)收纳在第一表面(15)的第一负载端(19)和第二表面(16)的第二负载端(20)之间，其中，第一接触片(13)和第二接触片(14)布置为将第一触头(7)连接至第二触头(21)，其特征在于，相比于在第一电源端(17)和第一负载端(19)处，在第一电源端(17)和第一负载端(19)之间的中间区(22)处，第一表面(15)和第二表面(16)之间的距离较小。

Description

插头
技术领域
本发明涉及一种插头。
背景技术
在US 2,303,425中，插头用于连接动触头和静触头。第一接触片具有第一表面并且第二接触片具有第二表面。第一表面和第二表面是弯曲的并且沿着纵向方向面向彼此。插头能够将动触头纵向地收纳在第一表面的凸出的第一端和第二表面的另一凸出的第一端之间。插头还能够将静触头纵向地收纳在第二表面的凸出的第二端和第二表面的另一凸出的第二端之间。动触头被夹在第一表面和第二表面之间。保持器围绕第一接触片和第二接触片放置。保持器和第一触头之间的弹簧以及保持器和第二触头之间的弹簧将第一接触片和第二接触片夹紧在动触头和静触头上。在第一表面和第二表面与动触头和静触头接触的位置处，第一表面和第二表面之间的距离最小。在这些位置之间，距离较大。
动触头具有端板，该端板落入第一表面和第二表面中的凹部内并且防止动触头从第一端和另一第一端之间缩回。在动触头上安装有螺栓，螺栓的头部在第一表面和第二表面之间突出。
当静触头不存在时，第一表面和第二表面之间的距离通过在第一表面和第二表面之间、落入第一表面和第二表面的凹部内的条杆保持。
虽然保持器在短路的情况下保持第一接触片和第二接触片，但保持器的强度可能不足以防止插头爆炸。另一种插头从US 4,686,334已知。
发明内容
本发明的目的是提供一种至少部分地解决上述问题的插头。
根据本发明的第一实施例，提供一种用于将第一触头连接至第二触头的插头，该插头包括具有第一表面的第一接触片、具有第二表面的第二接触片，第二表面面向第一表面；
插头布置为将第一触头收纳在第一表面的第一电源端和第二表面的第二电源端之间，并且布置为将第二触头收纳在第一表面的第一负载端和第二表面的第二负载端之间，
其中，第一接触片和第二接触片布置为将第一触头连接至第二触头，其特征在于，
相比于在第一电源端和第一负载端处，在第一电源端和第一负载端之间的中间区处，第一表面和第二表面之间的距离较小。
由于插头布置为将第一触头收纳在第一表面的第一电源端和第二表面的第一电源端之间，第一表面和第二表面面向彼此，第一触头能够插在第一表面和第二表面之间。
由于插头布置为将第二触头收纳在第一表面的第一负载端和第二表面的第二负载端之间，第一表面和第二表面面向彼此，第二触头同样能够插在第一表面和第二表面之间。由于接触片还布置为将第一触头连接至第二触头，该插头能够用于在一端与单个汇流条接触而在另一端与可拆卸开关柜抽屉的接触销接触。
发明人意识到：当电流沿着相同方向流经第一接触片和第二接触片时，第一接触片和第二接触片彼此吸引，并且第一接触片和第二接触片之间的距离越小，引力越大。在端部处，距离显然需要足够大以将第一触头和第二触头夹紧在它们之间。由于第一电源端和第一负载端之间的区域内的距离比在第一电源端和第一负载端处小，第一接触片和第二接触片之间的引力比在第一电源端和第一负载端处将具有相同的距离或者更大的距离时(例如在现有技术中)大。因此，当引力较大时，插头爆炸的可能性较小。
有益地，插头适用于低压配电系统中，例如用于将汇流条连接至开关的主触头。
根据本发明的第二实施例，提供根据第一实施例的插头，该插头包括弹性构件，该弹性构件布置为当第一触头和第二触头不存在时驱使第一表面和第二表面在中间区处彼此抵靠。
弹性构件驱使第一表面和第二表面面向彼此并且因此还驱使第一表面和第二表面朝向被收纳时的第一触头和被收纳时的第二触头。由于弹性构件还布置为驱使第一表面在中间区处压在第二表面上，当在使用中第一触头和第二触头已被插入时，第一表面和第二表面之间的距离被最小化。
根据本发明的第三实施例，提供根据第一或第二实施例的插头，该插头布置为可缩回地收纳第一触头和第二触头。
由于第一触头和第二触头能够从插头缩回，插头能够与具有接触销的现有的可拆卸开关柜抽屉兼容而无需垂直端板。现有的开关柜抽屉在接触销上不具有端板。
根据本发明的第四实施例，提供根据第二和第三实施例的插头，该插头包括用于容纳第一接触片、第二接触片和弹性构件的壳体。
由于壳体布置为容纳第一接触片和第二接触片，因而第一接触片和第二接触片能够被处理，而不必处理第一触头或者第二触头本身。
当在使用中壳体被紧固至面板时，第一触头所处的空间与第二触头所处的空间分离。这有益于提高安全性，例如在第一触头是汇流条而在低压配电系统的开关柜的箱体内没有绝缘的情况下。
在实施例的一个有益示例中，插头布置为使得第一触头和第二触头可以按照任意顺序被收纳和缩回。
另外，由于第一触头和第二触头能够按照任意顺序被收纳和缩回，在另一触头被收纳之前，不必将插头夹紧在第一或第二触头上。这是有益的，例如当在开关柜箱体中使用时，其中，可以将插头首先与汇流条(例如第一触头)接触，之后与抽屉(例如第二触头)接触。然而，当插头被焊接在抽屉的触头上时，可以先将另一触头缩回。
根据本发明的第五实施例，提供根据任一前述实施例的插头，其中，当在使用中第一触头和第二触头均被收纳时，第一接触片和第二接触片布置为在使用中相对于彼此横向地移位。
由于第一接触片和第二接触片横向地移位，通过第一接触片和第二接触片施加在第一触头上的接触力沿着相反的方向。因此，接触力处于平衡，这有益于可预测的接触质量和可预测的接触压力。
根据本发明的第六实施例，提供一种根据第二、第三和第五实施例的插头，其中
-第一电源端包括用于与第一触头接触的第一电源接触区；
-第一负载端包括用于与第二触头接触的第一负载接触区；
-弹性构件具有弹性力的中心，并且其中从第一电源接触区到弹性力的中心的距离比从第一负载接触区到弹性力的中心的距离短。
技术人员将意识到：在大多数的实际情况下，弹性构件将施加压力。此处，弹性力的中心由弹性构件在从单个点输送力时其所处的位置形成。在发生短路的情况下，可能发生接触焊。对于连接至第一触头和第二触头的第一接触片，这将在接触力较小并且与弹性构件的距离较大的位置处发生。因此，在本实施例的插头中发生短路的情况下，第二触头将被焊接至插头。例如在插头用于开关柜箱体中以连接作为第一触头的汇流条和形成第二触头的可拆卸开关的接触销的情况下，能够确定在短路的情况下何处发生接触焊是有益的。在短路之后，有益的是能够尽快地使汇流条连接至电源。通过布置插头不焊接至汇流条而是焊接至第二触头，其成为可能。
附图说明
现将参照随附的示意性附图来描述本发明实施例的示例。示意性附图中的相应的附图标记指示相应的部件。示意性附图不必按比例绘制并且特定的特征可以被扩大以更好地示出和解释本发明。此外，这些示例不旨在是穷举的或者将本发明限制或局限于附图中示出并且在下面的详细描述中公开的明确构造。
图1示出了包括具有接触销的抽屉的低压配电系统的箱体；
图2示出了插入有第一触头和第二触头的根据本发明的插头；
图3示出了在插头中没有收纳触头的状态下的第一接触片、第二接触片和弹性构件。
具体实施方式
为了解释本发明的目的，使用x方向、y方向和z方向，这些方向均是垂直的并且以右手定向选择。还使用相应的笛卡尔坐标系。
在本发明的下列示例中，正z方向是垂直向上的方向，即，负z方向是重力的方向。
在本发明的示例中，具有壳体，其包括用于低压配电系统的开关柜。壳体包括抵靠彼此并排设置的多个箱体1(图1)。每个箱体具有个人可访问的前侧(平行于x方向)。
每个箱体1包括主汇流条隔间2。相邻箱体的主汇流条隔间通过开口3连接。在一个主汇流条隔间内容纳有四个主汇流条4。对于每个箱体，四个主汇流条平行于x方向延伸并且连接至四个配电用汇流条。四个配电用汇流条在箱体后侧的绝缘汇流条室内垂直设置(即，它们平行于z方向延伸)。四个配电用汇流条中的每一个被容纳在平行于z方向延伸的单独的玻璃纤维增强聚酯汇流条管道内。四个配电用汇流条分别通过连接条连接至水平的主汇流条中的一个。
箱体1包括与隔间的左侧壁对准的多个开关柜和控制装置的隔间。位于箱体1右侧的是电缆连接隔间5。
箱体1包括将绝缘汇流条室和隔间分离的面板，其中布置有具有开关的抽屉。面板由绝缘材料制成。
面板包括与配电用汇流条7(图2)对准的通孔。配电用汇流条7在本文中还被称为第一触头。在一个示例中，插头10位于孔内。插头10关于垂直于x方向的平面镜像对称。插头10包括壳体11、弹簧12、第一接触片13和第二接触片14。
第一接触片13和第二接触片14关于彼此镜像对称，但在其它方面例如对于制造它们的材料是相同的。它们还对称地定位在壳体11内，其中，对称面垂直于x方向。第一接触片13包括第一表面15，第一表面15面朝在第二接触片14上面向第一表面15的相应的第二表面16。
第一接触片13由镀银铜制成并且大体在y方向上延伸。镀银利用接触浆来处理。垂直于y方向的横截面是矩形的。然而，第一接触片13沿着其延伸的方向(即y方向)是弯曲的。由于该弯曲，第一表面15和第二表面16之间的距离随着不同的y坐标而变化。
在配电用汇流条7处，第一表面15的第一电源端17和第二表面16的第二电源端18形成与配电用汇流条7对准的分叉。配电用汇流条7被收纳在第一电源端17和第二电源端18之间的空间内。第一电源端17和第二电源端18通过弹性构件12(此处为弹簧12)偏压在配电用汇流条7上，以形成导电接触从而夹紧配电用汇流条7。
第一表面15具有位于第一电源端17处、抵靠配电用汇流条7的第一电源接触区24。第二表面16类似地具有位于第二电源端18处、抵靠配电用汇流条7的第二电源接触区25。第一电源接触区24和第二电源接触区25均是凸起的以使得压力最大化。
弹簧12为基本U形并且包括在x方向上间隔开的两个支腿30以及位于支腿30之间的连接部31。弹簧12在垂直于x方向的平面内镜像对称。弹簧12还在垂直于y方向的平面内镜像对称。支腿30在z方向上延伸并且围绕第一接触片13和第二接触片14夹紧。支腿30在y方向上具有相等宽度。支腿30弯曲为使得与第一接触片13和第二接触片14的接触面较小，这与高局部压力相对应。该弯曲使得一个支腿30与第一接触片13在y方向上(即平行于第一接触片13伸长的方向)沿着一条线接触。这条线与垂直于y方向的对称平面相交的点为弹性力的中心32。
第一接触片13和第二接触片14从形成有分叉的壳体11中突出。
在实践中，插头插在配电用汇流条7上。技术人员将意识到：为了插入，汇流条7或插头10相对于彼此运动。因此，配电用汇流条7或插头10或者它们二者是运动的。
除第一电源端17之外，第一表面15还具有位于细长的第一接触片13的另一侧的第一负载端19。类似地，除第二电源端18之外，第二表面16还具有位于细长的第二接触片14的另一侧的第二负载端20。
第一负载端19和第二负载端20是弯曲的并且形成另一分叉。第二触头21由可拆卸开关柜单元的接触销21形成。第二触头21为圆柱形或者具有矩形横截面(在垂直于y轴的方向上)，例如正方形横截面。第二触头21与分叉对准并且被收纳在第一负载端19和第二负载端20之间的空间内。第一负载端19和第二负载端20通过弹性构件12偏压在第二触头21上。
第一表面15具有位于第一负载端19处、抵靠第二触头21的第一负载接触区26。第二表面16类似地具有位于第二负载端20处、抵靠第二触头21的第二负载接触区27。第一负载接触区26和第二负载接触区27均是凸起的以使得压力最大化。
在第一电源端17和第一负载端19之间，第一表面15包括中间区22。由于第一接触片13和第二接触片14镜像对称，在第二电源端18和第二负载端20之间，第二表面16包括另一中间区23。中间区22和另一中间区23是平行的并且优选地相距小于1.5、1.2、1.0或0.8mm。
弹性构件12位于中间区22和另一中间区23处。
然而，第一电源接触区24和弹性力的中心32之间的距离比第一负载接触区26和弹性力的中心32之间的距离小一个系数f。系数f例如小于1/3或1/4。
现在将在第一触头7和第二触头21均不存在的状态下(图3)对上文描述的插头10进行描述。
在该状态下，中间区22和另一中间区23相邻，即，在中间区22处，第一表面15和第二表面16之间的距离为零。
在第一电源端17和第二电源端18处，第一接触片13和第二接触片14仍然形成分叉。因此，相比于在中间区22处，第一电源端17和第二电源端18之间的距离较大。
在第一负载端19和第二负载端20处，第一接触片13和第二接触片14也仍然形成分叉。因此，相比于在中间区22处，第一负载端19和第二负载端20之间的距离较大。
在插入配电用汇流条7和第二触头21时，第一接触片13和第二接触片14远离彼此横向地运动。
当在使用中仅配电用汇流条7被插入并且第二触头21不存在时，第一接触片13和第二接触片14可相对于配电用汇流条7和第二触头21不存在的状态倾斜。第一接触片13和第二接触片14在沿着y轴的单个位置处邻接。在该状态下，相比于其中配电用汇流条7和第二触头21不存在的状态，在另一分叉处第一表面15和第二表面16之间的距离较小。由于在另一分叉处第一表面15和第二表面16的距离仍然大于0，因此能够插入第二触头。为了适应距离的减小，第二触头21的尖端是锥形的。
由于第二触头21仅通过弹性构件夹紧，因此能够从插头10中拔出第二触头21，而不必拆卸插头10。

Claims (5)

1.一种用于将第一触头(7)连接至第二触头(21)的插头(10)，包括：具有第一表面(15)的第一接触片(13)；具有第二表面(16)的第二接触片(14)；弹性构件(12)，其布置为驱使所述第一表面(15)和所述第二表面(16)在中间区(22)处彼此抵靠，所述第二表面(16)面向所述第一表面(15)；
所述插头(10)布置为将所述第一触头(7)收纳在所述第一表面(15)的第一电源端(17)和所述第二表面(16)的第二电源端(18)之间，并且布置为将所述第二触头(21)收纳在所述第一表面(15)的第一负载端(19)和所述第二表面(16)的第二负载端(20)之间，其中，所述第一电源端(17)包括用于与所述第一触头(7)接触的第一电源接触区(24)，并且所述第一负载端(19)包括用于与所述第二触头(21)接触的第一负载接触区(26)，所述第一接触片(13)和所述第二接触片(14)布置为将所述第一触头(7)连接至所述第二触头(21)，相比于在所述第一电源端(17)和所述第一负载端(19)处，在所述第一电源端(17)和所述第一负载端(19)之间的中间区(22)处，所述第一表面(15)和所述第二表面(16)之间的距离较小，其特征在于，所述弹性构件(12)具有弹性力的中心(32)，并且其中从所述第一电源接触区(24)到所述弹性力的中心(32)的距离比从所述第一负载接触区(26)到所述弹性力的中心(32)的距离短。
2.根据权利要求1所述的插头(10)，其中，所述弹性构件(12)布置为当所述第一触头(7)和所述第二触头(21)不存在时驱使所述第一表面(15)和所述第二表面(16)在所述中间区(22)处彼此抵靠。
3.根据权利要求1或2所述的插头(10)，其布置为可缩回地收纳所述第一触头(7)和所述第二触头(21)。
4.根据权利要求2或3所述的插头(10)，包括用于容纳所述第一接触片(13)、所述第二接触片(14)和所述弹性构件(12)的壳体(11)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的插头(10)，其中，当所述第一触头(7)和所述第二触头(21)均被收纳时，所述第一接触片(13)和所述第二接触片(14)布置为相对于彼此横向地移位。
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