CN108475856B - 保持和接触装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种保持和接触装置（1），其包括保持架（2）和弹簧元件（3），所述保持架（2）限定穿过保持架（2）的缆线路径（8），所述弹簧元件（3）突出到缆线路径（8）中并且其被构造为将夹紧力施加到沿着缆线路径（8）放置的缆线（14）上，其中弹簧元件（3）和保持架（2）包括金属。缆线（14）可以是编织缆线或实心线。可以借助于释放撬动部（13），即通过向上牵拉释放撬动部（13）来移除缆线（14）。
Description
技术领域
本发明涉及一种保持和接触装置。该装置被构造为将缆线机械地固定到另一电子部件，特别是固定到电力电子部件。此外，该装置被构造为在缆线和部件之间建立电气接触。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有改进性能的保持和接触装置。
提供了一种保持和接触装置，其包括保持架和弹簧元件，该保持架限定穿过保持架的缆线路径，该弹簧元件突出到缆线路径中并且其被构造为将夹紧力施加到沿着缆线路径放置的缆线上，其中弹簧元件和保持架包括金属。
缆线能够通过夹紧力机械地固定。特别地，保持和接触装置能够被构造为使得弹簧元件布置在被夹紧的缆线的一侧上，并且部件和保持架的下壁布置在缆线的另一侧上，从而夹紧缆线使其被机械地固定。
此外，当缆线被压到部件上时，能够在缆线和部件之间形成电气连接。
通过提供均包括金属的保持架和弹簧元件，能够确保保持和接触装置是耐高温的。由于缆线内部的强电流，所以高温可能会出现。选择保持架和弹簧元件的金属材料，使得该材料不会因高温而损坏或变形。以这种方式，可以提供适用于通常处理高水平的电流的电力电子部件的保持和接触装置。
保持架和弹簧元件可以不含任何塑料材料。此类材料通常较不耐高温。
保持和接触装置不太可能遭受其材料的疲劳。弹簧元件可以设计成使得其能够承受大量的压缩和松弛循环以及热循环，从而使其能够抵抗材料疲劳。
优选地，弹簧元件和保持架包括相同的金属。因此，弹簧元件和保持架具有相同的热膨胀系数。因此，在装置操作期间加热保持和接触装置可能不会在弹簧元件和保持架之间产生任何机械张力。
在优选实施例中，弹簧元件和保持架可以由单件金属片整体地制成。特别地，保持和接触装置可以由单件金属片通过制造过程形成，该制造过程包括切割金属片的步骤和弯曲金属片的若干步骤。弹簧元件可以与保持架整体形成。
由单件金属片形成弹簧元件和保持架允许最小化在保持和接触装置的构造中所使用的原材料的量。在制造装置期间，可能仅浪费最小量的片材。因此，能够降低制造过程的成本。而且，如果整个装置是一个单件，则组装成本也降低。
此外，由单件金属片形成弹簧元件和保持架防止由于弹簧元件从保持架脱离而可能发生的任何问题。由于弹簧元件可以与保持架整体地形成，因此在使用保持和接触装置期间其不能从保持架脱离。
此外，由单件金属片形成的弹簧元件和保持架的使用允许构造免维护的保持和接触装置。特别地，如果弹簧元件和保持架由单件金属片形成，则弹簧元件可以不通过振动或温度循环相对于保持架运动。与此相反，如果弹簧元件和/或保持架将包括塑料部分，则由于正常操作期间的振动或温度循环而导致的意外运动的风险将显著更高。
因此，在装置经历显著的振动和/或温度变化之后，由于机械连接没有通过操作振动或温度变化变得松动，所以不需要重新调整由包括金属部分而不是塑料部分的保持和接触装置固定的缆线。
根据一个实施例，弹簧元件和保持架可以刚性地锁定至彼此。弹簧元件和保持架的刚性锁定也可以导致保持和接触装置，其中由装置固定的缆线不能通过振动和/或温度变化而变得松动。因此，在装置的正常操作中不需要维护，例如，重新调整缆线。
弹簧元件的质量相对于由弹簧元件施加到缆线的力可以是小的。因此，弹簧元件实际上可以是防振的。
在一个实施例中，弹簧元件可以被构造为使得施加到沿着缆线路径放置的缆线的夹紧力的大小取决于缆线的直径，其中弹簧元件被构造为在具有第一直径的缆线上比在具有小于第一直径的第二直径的缆线上施加更强的夹紧力。
此类构造可以通过弹簧元件实现，该弹簧元件被成形为使得其通过具有第一直径的缆线比通过具有第二直径的缆线发生更强地变形。缆线的更强变形可以导致施加更强的夹紧力。
弹簧元件可以被构造为施加夹紧力，该夹紧力足以机械地固定缆线，而不管缆线的直径如何。通常，具有较大直径的缆线也具有较大的重量，使得需要较强的力来固定缆线。由于保持和接触装置可以被构造为使得对于具有增大的直径的缆线增加所施加的夹紧力，因此能够确保对具有大直径的缆线施加足够强的力，并且同时对具有小直径的缆线不施加过度的力。否则，在最坏的情况下，这种过度的力会损坏具有小直径的缆线。因此，保持和接触装置能够适应大范围的不同缆线直径。
缆线能够是编织铜缆线或实心线。编织铜缆线能够包括凸耳或者能够没有凸耳。对于某些情况，在插入缆线之前可能需要提升释放撬动部。一旦缆线在内部，释放撬动部就能够被释放，并且因此弹簧力将然后被施加到缆线并产生机械和电气连接。
弹簧元件可以被构造为在垂直于缆线路径的方向上施加夹紧力。因此，沿着缆线路径放置的缆线可以固定在其位置上。
在一个实施例中，弹簧元件和保持架可以由不锈钢构成。
不锈钢具有多种优势。不锈钢是耐高温的，使得由于缆线中的强电流引起的热可能不会损坏保持和接触装置。而且，不锈钢在其退火状态下是非磁性的。能够使用冷加工方法，特别是冲压和弯曲，来生产保持和接触装置。然而，无论如何，在这些过程之后，材料可能变得略微有磁性。此外，不锈钢是非腐蚀性的。这些材料性能有助于提供装置的长使用寿命，因为保持架和弹簧元件将不受到磁场或腐蚀的损坏。
此外，弹簧可包括面朝缆线路径的锐利边缘。除了通过弹簧元件与缆线的邻接而施加的夹紧力之外，锐利边缘可以进入缆线的表面材料中并形成进一步固定缆线的爪。
保持和接触装置可以被构造为建立缆线与部件的电气和机械接触。该部件可以是电力电子部件。保持和接触装置可以被构造为通过由弹簧元件施加的夹紧力来固定该部件和缆线。
保持架和弹簧元件的材料可以被构造成使得所建立的电气接触能够维持甚至高水平的电流，例如高于50A。如上所述，将金属材料用于保持架和弹簧元件允许构造一种装置，其不由于通过这种强电流不可避免地提供的热受到损坏。
额外地或替代性地，弹簧可以还包括释放撬动部，其中释放撬动部被构造为使得牵拉释放撬动部会使弹簧元件变形，使得没有夹紧力施加到沿着缆线路径布置的缆线。特别地，牵拉释放撬动部远离缆线路径使弹簧元件变形，使得没有夹紧力施加到沿着缆线路径布置的缆线。
释放撬动部可以允许容易拆卸固定在保持和接触装置中的缆线。当牵拉释放撬动部时，弹簧元件可以变形，使得弹簧元件向上运动，远离保持架的下壁。因此，当按压释放撬动部时，可以容易地移除夹紧在弹簧元件和保持架的下壁之间的缆线。
当编织铜线被引入到缆线路径中时，可以适用相同的原理。在编织铜线能够被插入之前，必须打开弹簧元件。因此，需要牵拉释放撬动部以打开弹簧元件。然后，能够引入编织铜线，并且一旦它在内部，释放撬动部就能够再次被释放并且弹簧元件将夹紧力施加到缆线并确保连接。
特别地，释放撬动部可包括至少一个开口，该至少一个开口被构造为与工具接合以释放由弹簧元件施加的夹紧力。保持和接触装置能够被设计成使得缆线只能在释放撬动部同时与工具接合使得由弹簧元件施加的夹紧力被暂时释放的情况下被插入装置中或从装置移除。这种设计可以防止缆线到装置的任何无意安装或缆线从装置的任何无意拆卸。
保持和接触装置还可包括围绕保持架的绝缘块，其中绝缘块包括允许释放撬动部与工具接合的孔。特别地，绝缘块可以设计成使得孔是接合释放撬动部的唯一可能性。该设计还有助于提高安全性，因为其进一步防止了缆线的无意拆卸。孔可以与缆线路径平行。
弹簧可包括金属带，其中金属带的第一端部固定到保持架。金属带的第二端部可以从保持架突出并可以形成释放撬动部。
弹簧元件可以包括邻接区段，该邻接区段被构造为邻接沿着缆线路径放置的缆线并且其被构造为将夹紧力施加到缆线上。特别地，锐利边缘可以布置在弹簧元件的邻接区段中。
根据另一方面，本发明涉及一种组件，其包括上述保持和接触装置、缆线和电力电子部件，其中保持和接触装置建立缆线与电力电子部件的电气和机械接触。
附图说明
通过以下结合附图对示例性实施例的描述，其他特征和改进将变得显而易见。
图1示出了保持和接触装置的透视图。
图2从不同的角度示出了保持和接触装置的另一个透视图。
图3示出了包括保持和接触装置、缆线和部件的组件的横截面视图。
图4示出了没有缆线的组件的横截面视图。
具体实施方式
图1和图2示出了保持和接触装置1的透视图。
保持和接触装置1包括保持架2和弹簧元件3。装置1被构造成用于提供缆线与能够布置在保持架2内的部件的电气和机械接触。该部件能够是电力电子部件，例如电力电子电容器。
保持架2包括四个壁4、5、6、7。特别地，保持架2包括上壁4和与上壁4相对布置的下壁5。此外，保持架2包括连接上壁4和下壁5的两个侧壁6、7。因此，保持架2具有长方体的形状，其中缺少两个相对的壁。由此，限定了延伸穿过保持架2的缆线路径8。缆线可沿着缆线路径8布置。
弹簧元件3突出到缆线路径8中。弹簧元件3固定到保持架2的上壁4。弹簧元件3包括金属带。弹簧元件3的第一端部9固定到保持架2。特别地，第一端部9固定到上壁4。弹簧元件3具有弯曲的形状，使得弹簧元件3的一部分突出到缆线路径8中。弹簧元件3的与第一端部9相对布置的第二端部10布置在缆线路径8的外侧。
弹簧元件3包括邻接区段11。邻接区段11是弹簧元件3的最靠近保持架2的下壁5布置的区段。当缆线布置在缆线路径8内时，邻接区段11被构造为压在缆线上，从而在缆线上施加夹紧力。夹紧力沿垂直于缆线路径8的方向施加。
保持和接触装置1由单片金属形成。特别地，单片金属被切割并弯曲几次以将其形成为保持和接触装置1。因此，弹簧元件3与保持架2由同一片金属整体地成形。
替代性地，弹簧元件3和保持架2可以由两个单独的金属片形成，这两个金属片然后附接至彼此，例如以刚性锁定方式。
保持架2和弹簧元件3由金属制成。特别地，保持架2和弹簧元件3由相同的金属制成，优选地由不锈钢制成。这种材料是非磁性且非腐蚀性的，从而确保终身服务。
此外，弹簧元件3包括锐利边缘12。锐利边缘12由开口中的边缘形成，该开口布置在弹簧元件3的材料中。锐利边缘12在垂直于缆线路径8的方向上延伸。锐利边缘12布置在弹簧元件3的邻接区段11中。特别地，锐利边缘12形成在弹簧元件3的最靠近保持器2的下壁5的位置处。
弹簧元件3被构造为使得当缆线沿着缆线路径8布置时，邻接区段11压靠在缆线上，从而在弹簧元件3和缆线之间形成夹紧连接。此连接将使缆线固定在保持和接触装置1内。
此外，弹簧元件3包括释放撬动部13。释放撬动部13被构造为释放保持和接触装置1和缆线的连接。当牵拉释放撬动部13时，弹簧元件3变形，从而从缆线释放夹紧力并允许将缆线从保持和接触装置1分离。
释放撬动部13包括第一开口17和第二开口18。第一开口17布置成比第二开口18更靠近第二端部10。在替代性实施例中，释放撬动部13可包括仅一个开口或多于两个的开口。
额外地，保持和接触装置1包括围绕保持架2的绝缘块19。绝缘块19包括绝缘材料。绝缘块19未在图1和图2中示出。绝缘块19在图3和图4中示出，图3和图4示出了保持和接触装置1的横截面视图。
绝缘块19保护保持架2免受可能从外部施加的机械力。特别地，绝缘块19可以减弱施加到保持和接触装置1的任何机械力。
此外，绝缘块19包括孔20，该孔20在平行于缆线路径8的方向上延伸。绝缘块19被成形成使得与释放撬动部13接合的唯一可能性是通过孔20。可以将工具（例如扁平标准螺丝刀）插入孔中，使得工具与释放撬动部13的开口17、18中的一个接合。然后，释放撬动部13能够通过工具在远离缆线路径8的方向上被牵拉。取决于释放撬动部13的位置，工具能够接合第一开口17或第二开口18。
当释放撬动部13在远离缆线路径8的方向上被牵拉时，弹簧元件3的邻接区段11运动远离缆线路径8，从而允许从装置1移除缆线。
由此，能够确保不能发生连接的意外松动，因为只有牵拉释放撬动部13并且同时拔出缆线才允许将缆线从保持和接触装置1分离。
释放撬动部13被构造为使弹簧元件3以下述方式变形，使得其邻接区段11运动得更远离保持架2的下壁5。
图3示出了包括保持和接触装置1、缆线14和部件15的组件的横截面视图。部件15是电力电子部件。部件15包括用于电气接触该部件15的汇流条16。缆线14由铜或其他材料构成。
弹簧元件3在缆线14上施加夹紧力，从而将缆线14压在部件15上。特别地，缆线14和部件15被夹紧在弹簧元件3和保持架2的下壁5之间。特别地，缆线14被压在部件15的汇流条16上，使得电流能够从缆线14流到汇流条16中。因此，提供缆线14和部件15的电气连接。此外，由弹簧元件3施加到缆线14上的夹紧力将缆线14机械地固定到部件15。由此，弹簧元件3确保缆线14不能相对于部件15运动。
缆线14布置在部件15和弹簧元件3之间。因此，缆线14被压在部件15的顶侧上。这种设计允许将部件15布置在低位置中，从而使得能够构造紧凑的组件。
从图3中可以看出，弹簧元件3的锐利边缘12略微进入缆线14的材料中。由此，弹簧元件3和缆线14的额外固定得以实现，因为锐利边缘12抓入到缆线14的材料中。由于弹簧元件3施加的夹紧力，这种额外固定进一步增加了缆线14在缆线路径8内部的机械固定。
为了使缆线14从组件脱离，用户必须将工具插入绝缘块19的开口20中，使得工具接合释放撬动部13的第二开口18。然后，释放撬动部13能够被向上牵拉，即远离缆线，从而使弹簧元件3变形，使得弹簧元件3不再在缆线14上施加夹紧力。然后能够移除缆线14。因此，第二开口18允许在缆线14布置在缆线路径8中时手动地使弹簧元件3变形，使得没有夹紧力施加在缆线14上。
图4示出了没有缆线14的图3的组件。在该构造中，弹簧元件3比图3中所示的构造更松弛。弹簧元件3的尺寸被设计成使得，如果在缆线路径8中仅存在部件15并且无缆线14存在，则弹簧元件3将与部件15的汇流条16邻接，并且弹簧元件3将小的夹紧力施加到部件15上。由此，能够确保即使缆线14被移除，保持和接触装置1也保持在其位置中。
装置1被构造为使得其能够将部件15连接到具有各种不同缆线直径的各种缆线14。如果在如图4所示的构造中将缆线14插入到缆线路径8中，则弹簧元件3将变形，使得其邻接区段11在远离保持器2的下壁5的方向上运动。弹簧元件3变形的量取决于插入的缆线14的直径。如果具有相当小的直径的缆线14被插入到缆线路径8中，则弹簧元件3将变形相当小的量，使得弹簧元件3将小的夹紧力施加到小的缆线14和部件15上。弹簧元件3的尺寸被设计成使得该夹紧力足以将缆线14固定到部件15。
如果具有较大直径的缆线14被插入到缆线路径8中，则弹簧元件3将变形较大的量。因此，弹簧元件3将更强的夹紧力施加到缆线14上，从而将其压在部件15上。再次，该力足以将缆线14固定到部件15。
因此，保持和接触装置1被构造为使得在具有第一直径的缆线14上比在具有小于第一直径的第二直径的缆线上施加更强的力。具有第一直径的缆线14将比具有第二直径的缆线将使弹簧元件3变形到更大的程度。弹簧元件4的更大变形导致更强的夹紧力。
保持和接触装置1被构造为使得缆线14实际上不可能被意外地释放。由于弹簧元件3和锐利边缘12的形状，所以构造了仅允许故意释放缆线14的夹紧。
为了插入缆线14，用户首先必须接合进入孔20中的工具，使得工具接合释放撬动部的第一开口17，从而能够牵拉释放撬动部13远离汇流条16。因此，弹簧元件3发生变形，使得其沿着缆线路径8提供空间，从而允许将缆线14插入到缆线路径8中。因此，第一开口17允许在没有缆线14布置在缆线路径8中时手动地使弹簧元件3变形，使得没有夹紧力施加在部件15上。
参考标记
1 保持和接触装置
2 保持架
3 弹簧元件
4 上壁
5 下壁
6 侧壁
7 侧壁
8 缆线路径
9 第一端部
10 第二端部
11 邻接区段
12 锐利边缘
13 释放撬动部
14 缆线
15 部件
16 汇流条
17 第一开口
18 第二开口
19 绝缘块
20 孔。
Claims (17)
1.一种保持和接触装置（1），其包括保持架（2）和弹簧元件（3），所述保持架（2）限定穿过所述保持架（2）的缆线路径（8），所述弹簧元件（3）突出到所述缆线路径（8）中并且其被构造为施加夹紧力到沿着所述缆线路径（8）放置的缆线（14）上，
其中，所述弹簧元件（3）和所述保持架（2）包括由金属制成的部分；
其中，所述弹簧元件（3）包括面朝所述缆线路径（8）的锐利边缘（12）；
其中，所述弹簧元件（3）包括邻接区段（11），所述邻接区段（11）被构造为邻接沿着所述缆线路径（8）放置的缆线（14）并且其被构造为将夹紧力施加到所述缆线（14）上；以及
其中，所述锐利边缘（12）布置在所述邻接区段（11）中；
其中，所述弹簧元件还包括释放撬动部，并且其中，所述释放撬动部被构造为使得牵拉所述释放撬动部使所述弹簧元件变形，使得无夹紧力被施加到沿着所述缆线路径布置的缆线；
其中，所述释放撬动部包括第一开口和第二开口，其中，取决于所述释放撬动部的位置，工具能够接合所述第一开口或者所述第二开口中的任一者。
2.根据权利要求1所述的保持和接触装置（1），其中，所述弹簧元件（3）和所述保持架（2）包括由相同的金属制成的部分。
3.根据权利要求 1或2所述的保持和接触装置（1），其中，所述弹簧元件（3）和所述保持架（2）由单件金属片整体地制成。
4.根据权利要求1或2所述的保持和接触装置（1），其中，所述弹簧元件（3）和所述保持架（2）刚性地锁定至彼此。
5.根据权利要求1或2所述的保持和接触装置（1），其中，所述弹簧元件（3）被构造为使得施加到沿着所述缆线路径（8）放置的缆线（14）的夹紧力的大小取决于所述缆线（14）的直径，并且
其中，所述弹簧元件（3）被构造为在具有第一直径的缆线（14）上比在具有小于所述第一直径的第二直径的缆线上施加更强的夹紧力。
6.根据权利要求1或2所述的保持和接触装置（1），其中，所述弹簧元件（3）被构造为在垂直于所述缆线路径（8）的方向上施加夹紧力。
7.根据权利要求1或2所述的保持和接触装置（1），其中，所述弹簧元件（3）和所述保持架（2）由不锈钢构成。
8.根据权利要求1或2所述的保持和接触装置（1），其中，所述装置（1）被构造为建立缆线（14）与电力电子部件（15）的电气和机械接触。
9.根据权利要求8所述的保持和接触装置（1），其中，所述保持架（2）和所述弹簧元件（3）的材料被构造为使得所建立的电气接触能够维持高于50A的高水平电流。
10.根据权利要求9所述的保持和接触装置（1），其中，所述弹簧元件（3）的第一端部（9）固定到所述保持架（2），并且所述弹簧元件（3）的第二端部（10）从所述保持架（2）突出并形成所述释放撬动部（13）。
11.根据权利要求1所述的保持和接触装置（1），其还包括围绕所述保持架（2）的绝缘块（19），其中，所述绝缘块（19）包括允许所述释放撬动部（13）与工具接合的孔（20）。
12.根据权利要求1所述的保持和接触装置（1），其中，所述第一开口构造成允许在没有缆线布置在所述缆线路径中时手动地使所述弹簧元件变形。
13.根据权利要求1所述的保持和接触装置（1），其中，所述第二开口构造成允许在缆线布置在所述缆线路径中时手动地使所述弹簧元件变形。
14.根据权利要求1所述的保持和接触装置（1），其中，缆线只能在所述释放撬动部被牵拉时被插入所述缆线路径中。
15.一种缆线连接组件，其包括根据前述权利要求中的一项所述的保持和接触装置（1）和电力电子部件（15），其中，所述保持和接触装置（1）被构造为建立所述保持和接触装置（1）与所述电力电子部件（15）的自维持机械接触。
16.根据权利要求15所述的组件，其中，所述弹簧元件（3）的尺寸被设计成使得，如果在所述缆线路径（8）中仅存在所述电力电子部件（15）并且无缆线（14）存在，则所述弹簧元件（3）邻接所述电力电子部件（15）并且所述弹簧元件（3）将夹紧力施加到所述电力电子部件（15）上。
17.根据权利要求15或16中的一项所述的组件，其还包括缆线（14），其中，所述保持和接触装置（1）建立所述缆线（14）与所述电力电子部件（15）的电气和机械接触。
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