CN108807080A - 张紧夹和接触器的电接触方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电接触接触器(100)的张紧夹(300)，其中所述张紧夹(300)具有：能够推到导电轨(400)上的承载件，所述承载件带有楔形结构和用于接收螺钉(200)的承载件槽；和能够相对于承载件在楔形结构的楔紧方向上在运输位置和张紧位置之间运动的滑动元件，所述滑动元件带有在所述张紧位置中基本上与所述承载件槽重合的凹槽，其中，所述滑动元件在所述运输位置中在所述楔形结构旁抵靠在所述承载件上，且在所述张紧位置中抵靠在所述楔形结构上，其中所述楔形结构限定了所述承载件和所述滑动元件之间的张紧距离。此外，本发明涉及用于电接触接触器(100)的方法。

Description

张紧夹和接触器的电接触方法

技术领域

本发明涉及用于电接触接触器的张紧夹以及电接触接触器的方法。

背景技术

本发明在下文中主要结合用于车载电网的开关元件(接触器)描述。但本发明可使用在接通断开电负载的任何应用中。

导电轨可通过螺纹连接与接触器的终端连接。螺纹连接产生了在导电轨和终端之间低损失地传输电流所需的压紧力。

DE 11 2014 002 786 T5公开了一种用于功率控制单元(下文中称为PCU)的金属壳体上的控制电路板的固定结构。PCU直接布置在车辆侧变速器上。用于将控制电路板固定在PCU壳体上的固定结构包含：螺母，所述螺母布置在PCU壳体的内面上，且在所述螺母内布置了内螺纹；螺栓，所述螺栓布置在控制电路板内的固定开口内且与螺母螺纹连接；和垫圈，所述垫圈由粘弹性材料制成且处在螺栓头部和控制电路板之间，其中螺栓具有与内螺纹进行螺纹连接的外螺纹、中间部分和头部。

JP H02-62 109 U和JP S51-37362 A示出了用作固定装置的螺钉。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，通过使用结构上尽可能简单的装置提供螺纹连接的替代的连接方法。

此技术问题通过独立权利要求的主题解决。本发明的有利的扩展在从属权利要求、说明书和附图中给出。特别地，一种权利要求类型的独立权利要求也可类似于另一种权利要求类型中的从属权利要求地进行扩展。

建议了用于电接触接触器的张紧夹，其中张紧夹具有如下特征：

*可推到导电轨上的承载件，所述承载件带有楔形结构和用于接收螺钉的承载件槽；和

*能够相对于承载件在楔形结构的楔紧方向上在运输位置和张紧位置之间运动的滑动元件，所述滑动元件带有在张紧位置中基本上与承载件槽重合的凹槽，其中，滑动元件在运输位置中在楔形结构旁抵靠在承载件上且在张紧位置中抵靠在楔形结构上，其中，楔形结构限定了承载件和滑动元件之间的张紧距离。

用于电接触接触器的螺钉具有如下特征：

*杆部，所述杆部带有用于旋入到布置在接触器的接触面内的接触器的内螺纹内的螺纹；

*连接到杆部上的螺钉头部，所述螺钉头部带有横向于杆部定向的抵靠面；和

*用于限定抵靠面和接触面之间的距离的距离保持器。

此外，建议了用于接触器与导电轨的电接触的方法，其中，该方法具有如下步骤：

a)将根据在此所建议的措施的螺钉旋入到接触器的内螺纹内，直至距离保持器限定了接触面和螺钉头部的抵靠面之间的距离；

b)将根据在此所建议的措施的张紧夹推到导电轨上，直至张紧夹的承载件的承载件槽定向在导电轨的接收槽上；

c)将螺钉引入到接收槽内，使得导电轨抵靠在接触面上且张紧夹布置在螺钉的抵靠面和导电轨之间；和

d)将滑动元件从运输位置运动到张紧位置中，以将导电轨压到接触面上。

最后，建议了用于通过使用螺钉和张紧夹将接触器与导电轨电接触的工具，其中，该工具被构造用于在张紧夹被推到导电轨上且螺纹根据在此所建议的措施的区段布置在承载件槽内时，将张紧夹的至少一个滑动元件根据在此所建议的区段在楔紧方向上运动。

接触器可理解为用于高电压和/或高电流的开关或开关元件。接触器可具有已知的尺寸。螺纹可与接触器的内螺纹的螺纹标准匹配。螺钉头部的抵靠面可基本上垂直于杆部。螺钉头部可具有用于螺钉工具的接收部。也可考虑具有双头螺柱形式的外螺纹，螺钉头部则实现为螺母。接收部可根据工具标准构造。杆部或距离保持器的直径可确定承载件的接收槽的宽度、导电轨的承载件槽的宽度和滑动元件的凹槽的宽度。承载件槽、凹槽和接收槽可称为槽。槽可为U形。在槽底部上，槽可与螺钉等宽。槽可具有V形走向的边缘。槽可向底部变窄。楔形结构可压制到承载件内。楔形结构可包括多个单独的类似的楔形元件。楔形元件可在承载件上分布。滑动元件可带有弹性。

在旋入螺钉时，可在监控扭矩的情况下旋入螺钉，以此使得螺钉不松脱。张紧夹可在安装方向上被推到导电轨上，直至处于一个通过与导电轨的形状配合所限定的位置。螺钉在引入到槽内时可通过接触器的安装点在安装方向上被引导。导电轨也可通过间隙与接触面间隔开。通过滑动元件向楔形结构上的运动，在承载件和滑动元件之间形成了间隙。为此，张紧夹变厚，且滑动元件和抵靠面之间的间隙、承载件和导电轨之间的间隙以及导电轨和接触面之间的间隙消失。如果所有部分相互抵靠，则各部分被相互张紧。

距离保持器可设计为抵靠面和螺纹之间的杆部上的区段。所述区段可具有比螺纹更大的直径。区段可以是不带有螺纹的圆柱形的杆段。区段可简单且精确地制造。

距离保持器也可设计为在抵靠面和螺纹之间布置在杆部上的套筒。套筒或套筒的内径可大于螺纹的直径。套筒可以是中空柱形的管。螺钉可以是标准螺钉。套筒可与杆部粘合或另外地连接。

距离可通过待接触的导电轨的材料厚度、在运输位置中可推到导电轨上的张紧夹的厚度以及抵靠面、张紧夹和导电轨之间的希望的间隙量来限定。为具有希望的载流量，导电轨可具有两毫米至六毫米之间的材料厚度，特别地可具有三毫米至五毫米之间的材料厚度。例如，导电轨的厚度可为四毫米。张紧夹的厚度由承载件的材料厚度和滑动元件的材料厚度得到。间隙量通过制造公差得到。制造进行得越精确，则间隙量可越低。

承载件可具有用于卡锁在导电轨的接触轮廓上的固定装置。固定装置可设计为将承载件的承载件槽在接触轮廓的相应的接收槽上定向。固定装置可构造为卡锁式固定装置。固定装置可具有用于包夹导电轨的夹。固定装置可与导电轨形状配合地制造。

承载件可具有用于卡锁在滑动元件上的弹簧加载的卡锁装置。在滑动元件布置在张紧位置中时，卡锁装置可卡锁。卡锁装置可构造为片簧。片簧可从承载件冲压出且被弯曲。通过卡锁装置，滑动元件在没有主动运动以及不可克服例如弹簧力的卡锁力的情况下不能再返回到运输位置中。

承载件可具有用于将滑动元件保持在运输位置中的运输保护部。运输保护部可临时保持滑动元件，直至滑动元件被用于张紧。在滑动元件运动离开运输位置时，运输保护部可释放滑动元件。

附图说明

下文中通过参考附图解释本发明的有利的实施例。各图为：

图1示出了接触器；

图2示出了根据一个实施例的螺钉；

图3示出了根据一个实施例的张紧夹；

图4示出了根据一个实施例的带有接触轮廓的导电轨；

图5示出了根据一个实施例的带有引入到接收槽内的螺钉的接触器；

图6示出了通过使用根据一个实施例的张紧夹被电接触的接触器；和

图7和图8示出了根据一个实施例的用于接触的工具。

附图仅是示意性的且仅用于解释本发明。相同的或作用相同的元件在各处被赋予相同的附图标号。

具体实施方式

为简化理解，在如下的描述中对于图1至图6的附图标号保持作为参考。

图1示出了常规的接触器100。接触器100是用于开关高压范围内的电压的开关。接触器100可承载高电流。为通过接触器100低损失地导通高电流，接触器具有两个大的接触面102或端子。接触面102在此为圆形且具有中心内螺纹104。接触面102在接触器100的侧面上并列布置。在接触面102之间布置了电绝缘的肋部106，以保持接触面102之间所需要的气隙距离和爬电距离。

通常，在接触器100触点接通时，通过螺旋到内螺纹104内的常规螺钉将具有大横截面的两个电导体，例如导电轨，压到接触面102上。螺钉以限定的扭矩拧紧，以保证所需要的压紧力。

接触器100具有两个固定点108。带有承载结构的接触器100螺旋到固定点108上。固定点108具有接收孔，所述接收孔横向于内螺纹104定向。接收孔的定向确定了接触器100的安装方向。内螺纹104因此横向于安装方向定向，且在接触器100的安装状态中可能难于接近。但特别地为监测且记录所施加的扭矩，可能要求对于扭矩工具的可接近性。

接触器100可例如使用在开关装置盒内。开关装置盒接收了多个电气部件，所述电气部件必须被电连接。在开关装置盒内例如布置了接触器100、导电轨、保险器和电阻。开关装置盒的示例是电池分配器或“电池接线盒(BJB)”。对于可耐受高电流的连接，由铜或铝片制成的导电轨被证明是合适的。通过部件的不同的几何形状分别得到了不同的安装方向和螺纹连接方向。多个单独部件和结构空间的狭窄使得自动化安装困难。

目前为止，使用由螺钉、张紧盘和垫片盘组成的双重组合螺钉将导电轨以螺纹方式连接到接触器100上。过渡电阻取决于接触力且因此取决于拧紧力矩。因此，此螺纹连接在扭矩监测下被拧紧。

在下图中介绍用于接触器100的接触的夹解决方案。

在此，取消了在最终安装时的不希望的金属小部件。无小部件则不会发生掉落且不导致短路。此外，对于简化的安装，安装方向统一。

导电轨在待与接触器100接触的端部上装配有夹，所述夹在直线运动中通过楔形作用导致带有限定的接触力的接触。

这导致带有降低的预安装程度的简化的预安装，此外导致安装的可自动化性且导致安装的加速。可实现的接触力在此不再直接取决于螺钉的拧紧力矩。螺钉不必被拧到那么紧，这在接触器中螺纹深度受限的情况下是有利的。

图2示出了根据实施例的螺钉200。螺钉200设计为用于如图1所示地触点接通接触器。为此，螺钉200在接触器安装前被旋入到接触器的接触面的内螺纹内且被拧紧。在此处所建议的措施中，在接触器触点接通时的工作方向与接触器的安装方向相匹配。为此，螺钉200具有距离保持器202，所述距离保持器202在螺钉200的旋入状态中保证了各接触面和螺钉200的螺钉头部208的抵靠面206之间的限定的距离204。在此，距离保持器202与和螺钉200的杆部210连接的区段212构造为一体件。区段212是圆柱形的且具有比螺钉200的螺纹214更大的直径。区段212由此形成了止动面，所述止动面在将螺钉200旋入到内螺纹内时止挡在接触面上，且相对于接触面被张紧。

接触器预安装有带有限定的区段212的两个螺钉200。圆柱形的区段212的用途是保证螺钉头部208与接触器的接触面的精确距离。

在实施例中，螺钉200具有推到杆部210上的套筒216作为距离保持器202。套筒216构造为中空圆柱形且在螺钉200的旋入状态下止挡在抵靠面206和接触面上。

区段212或套筒216的长度取决于根据实施例的待触点接通的导电轨的待越过的材料厚度和可推到导电轨上的张紧夹的厚度，如在图3中所图示，以及取决于抵靠面206、张紧夹和导电轨之间的希望的间隙量。

图3示出了根据实施例的张紧夹300。张紧夹300设计为与例如在图2中图示的螺钉协作，将导电轨与如例如在图1中图示的接触器导电地连接。为此，将导电轨和张紧夹300布置在接触面和螺钉头部的抵靠面之间。为可将导电轨和张紧夹布置在接触面和抵靠面之间，在连接对之间要求间隙。张紧夹300设计为封闭所述间隙且将连接张紧。

张紧夹300具有承载件302和滑动元件304。承载件302是例如由较薄的片制成的冲压弯曲件。滑动元件304是例如由较厚的片制成的冲压弯曲件。承载件设计为被推到导电轨上且抵靠在导电轨的平的表面上。承载件302具有用于抵靠在导电轨的表面上的抵靠区域306和压制到抵靠区域306内的楔形结构308。滑动元件304设计为抵靠在螺钉头部的抵靠面上。在滑动元件304在楔紧方向上运动到楔形结构308上时，所述滑动元件304从在此示出的运输位置310运动到在此未示出的张紧位置中。在滑动元件到达张紧位置前，滑动元件抵靠在抵靠面上。楔紧方向以楔形结构308的楔形角度相对于承载件302的平面倾斜。在运输位置310中，滑动元件304抵靠在抵靠区域306上。在张紧位置中，滑动元件304与抵靠区域306间隔开行程。

承载件302具有承载件槽312。滑动元件304具有凹槽314。承载件槽312和凹槽314基本上相同地形成。两个槽为U形且设计为接收且部分地包围螺钉的杆部。在滑动元件304布置在张紧位置中时，凹槽314几乎与承载件槽312重合。

在张紧位置中，因此张紧夹300的厚度比在运输位置310中更大。在运输位置310和张紧位置之间，滑动元件304垂直于抵靠区域306或相对于承载件302有效地经过了行程。所述行程取决于楔形结构308的压制深度。通过所述行程，将螺钉头部的抵靠面和滑动元件304、承载件302和导电轨之间的间隙以及导电轨和检测器的接触面之间的间隙封闭。从间隙被封闭且所有参与连接的连接对相互抵靠的点起，螺钉受到拉力，而张紧夹300和导电轨受到压力。所有连接对弹性变形。特别地，滑动元件304在此弹性变形。连接对变形越强则连接的预紧力越大。通过楔形结构308限定的行程因此确定了通过张紧夹300在张紧位置可达到的预紧力。滑动元件304在此用作用于预紧力的弹簧存储器且可因此补偿连接对的运动和热膨胀。

楔形结构308在此包括四个压制在承载件302内的加强筋，所述加强筋从运输位置310的区域内的低端在楔紧方向上升起直至张紧位置的区域内的高端。所述加强筋关于承载件302的承载件槽312对称地布置。

承载件302此外具有固定装置316以用于卡锁在导电轨上。固定装置316具有四个带有弹性的夹318，所述夹318设计为围绕导电轨的边沿区域。夹318的至少两个在推到导电轨的接触轮廓上期间弹性地弯曲，且在到达设置在接触轮廓的卡锁凸起后方的位置时弹回。

承载件302此外具有卡锁装置320，卡锁装置320在此设计为从抵靠区域306弯曲出来的弹簧元件。弹簧元件在滑动元件304从运输位置310在楔紧方向上向张紧位置运动时弹性地弯曲，且在滑动元件304运动经过卡锁装置320时弹回到原始位置中。

承载件302还具有运输保护器部322，所述运输保护部322设计为将滑动元件304保持在运输位置310中，直至滑动元件304主动地在楔紧方向上运动。运输保护部322具有两个夹，所述夹围绕滑动元件304的边沿区域且侧向保持滑动元件304。此外，通过另外的弹簧元件防止滑动元件304逆着楔紧方向的运动。

图4示出了根据实施例的带有接触轮廓402的导电轨400。接触轮廓402在此设计为接收例如在图3中图示的张紧夹。接触轮廓402此外设计为接收例如在图2中图示的螺钉。为此，接触轮廓402具有基本上U形的接收槽404、两个推动斜面406、两个卡锁凸起408和两个凹陷410。接收槽404在用于接触器的安装方向上定向。在以旋入的螺钉安装接触器时，螺钉布置在接收槽404内。

导电轨400的端部通过冲压过程得到分叉的轮廓。将片夹推到此端部上，然后将片夹卡锁在该端部上。

在张紧夹的固定装置的夹被推动在安装方向上经过推动斜面406时，所述夹弯曲，使得夹可滑过卡锁凸起408。在卡锁凸起408后方，夹又弹回且抵靠到导电轨400上的凹陷410内。因此，张紧夹可靠地固定在导电轨400上。

图5示出了根据实施例的带有引入到导电轨400内的螺钉200的接触器100。导电轨400基本上对应于图4。接触器100基本上对应于图1中的接触器。螺钉200基本上对应于图2中的螺钉。在导电轨400上布置了如在图3中所示的张紧夹。接触器100的接触面抵靠到导电轨400上。接触器100的肋部布置在导电轨之间。导电轨400的接收槽基本上与张紧夹300的承载件槽重合。张紧夹300布置在运输位置310中。以此，螺钉200的螺钉头部与张紧夹300的滑动元件间隔开。

接触器100被推到导电轨400的分叉的端部上且以两个另外的螺钉固定。现在，两个夹借助于工具被向上推，以此使得夹通过螺钉头部和导电轨400之间的楔形夹紧。以此产生了限定的夹紧力。在行程运动结束时，夹卡锁在卡锁凸起上，从而防止意外的松脱。

图6示出了通过使用根据实施例的张紧夹300的接触器100的电接触的图示。该图基本上对应于图5。与之不同的是张紧夹300的滑动元件布置在张紧位置600中。为此，滑动元件在楔紧方向上被推到楔形结构上和螺钉200的螺钉头部下方。以此，张紧夹300的楔形结构布置在滑动元件和承载件之间，且抵靠到螺钉头部的抵靠面上。张紧夹因此比在图5中所示情况更厚。滑动元件通过用于将导电轨400压到接触器的接触面上的压紧力弹性变形。通过弹性变形，滑动元件可补偿公差和热膨胀。

图7和图8示出了根据实施例的工具700的图示。工具700设计为将如在图3中所图示的两个张紧夹300的两个滑动元件304同时从运输位置运动到张紧位置600中。两个张紧夹300在此如在图5中所示被推到如在图4中所图示的两个导电轨上。在导电轨和张紧夹300的槽内布置了如在图2中所图示的两个螺钉200。螺钉200旋入到如在图1中所图示的接触器100的内螺纹内。

工具700是两件式工具。工具上部分702具有支承面以用于支承在螺钉的螺钉头部208上。在支承面之间布置了用于接触器100的肋部的空隙。工具上部分702通过支承面限定了整个工具700的位置。

工具700的工具下部分704可相对于工具上部分702运动。工具下部分704包夹滑动元件304且将滑动元件304在楔紧方向上拉到楔形结构上和螺钉头部208下方。因为工具上部分702在工具下部分704的张紧运动期间靠着螺钉头部208支承，所以力流在此以短距离闭合，且因此不出现螺钉的径向载荷。

因为前文中详述的设备和方法是实施例，所以所述设备和方法可以以通常的方式由本领域技术人员在宽范围内修改，而不偏离本发明的范围。尤其是，各个元件的相互的机械布置和尺寸关系仅是示例。

附图标记列表

100 接触器

102 接触面

104 内螺纹

106 肋部

108 固定点

200 螺钉

202 距离保持器

204 距离

206 抵靠面

208 螺钉头部

210 杆部

212 区段

214 螺纹

216 套筒

300 张紧夹

302 承载件

304 滑动元件

306 抵靠区域

308 楔形结构

310 运输位置

312 承载件槽

314 槽

316 固定装置

318 夹

320 卡锁装置

322 运输保护部

400 导电轨

402 接触轮廓

404 接收槽

406 推动斜面

408 卡锁凸起

410 凹陷

600 张紧位置

700 工具

702 工具上部分

704 工具下部分

Claims (8)

1.一种用于电接触接触器(100)的张紧夹(300)，其中，所述张紧夹(300)具有如下特征：

能够推到导电轨(400)上的承载件(302)，所述承载件带有楔形结构(308)和用于接收螺钉(200)的承载件槽(312)，其中，所述螺钉(200)具有

杆部(210)，所述杆部(210)带有用于旋入到布置在所述接触器(100)的接触面(102)内的所述接触器(100)的内螺纹(104)内的螺纹(214)；

连接到所述杆部(210)上的螺钉头部(208)，所述螺钉头部带有横向于所述杆部(210)定向的抵靠面(206)；和

用于限定所述抵靠面(206)和接触面(102)之间的距离(204)的距离保持器(202)；和

能够相对于所述承载件(302)在所述楔形结构(308)的楔紧方向上在运输位置(310)和张紧位置(600)之间运动的滑动元件(304)，所述滑动元件带有在所述张紧位置(600)中基本上与所述承载件槽(312)重合的凹槽(314)，其中所述滑动元件(304)在所述运输位置(310)中在所述楔形结构(308)旁抵靠在所述承载件(302)上，且在所述张紧位置(600)中抵靠在所述楔形结构(308)上，其中所述楔形结构(308)限定了所述承载件(302)和所述滑动元件(304)之间的张紧距离。

2.根据权利要求1所述的张紧夹(300)，其中，所述承载件(302)具有用于卡锁在所述导电轨(400)的接触轮廓(402)上的固定装置(316)，其中，所述固定装置(316)设计为将所述承载件(302)的承载件槽(312)定向在所述接触轮廓(402)的相应的接收槽(404)上。

3.根据权利要求1或2所述的张紧夹(300)，其中，所述承载件(302)具有用于在所述滑动元件(304)布置在所述张紧位置(600)中时卡锁在所述滑动元件(304)内的弹簧加载的卡锁装置(320)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的张紧夹(300)，其中，所述承载件(302)具有用于将所述滑动元件(304)保持在所述运输位置(310)中的运输保护部(322)。

5.根据权利要求1所述的张紧夹(300)，其中，所述距离保持器(202)设计为所述杆部(210)上的在所述抵靠面(206)和所述螺纹(214)之间的区段(212)，其中所述区段(212)具有比所述螺纹(214)更大的直径。

6.根据权利要求1所述的张紧夹(300)，其中，所述距离保持器(202)设计为在所述抵靠面(206)和所述螺纹(214)之间布置在所述杆部(210)上的套筒(216)，其中所述套筒(216)的直径大于所述螺纹(214)的直径。

7.根据前述权利要求中任一项所述的张紧夹(300)，其中，所述距离(204)通过待接触的导电轨(400)的材料厚度、在所述运输位置(310)中能够推到所述导电轨(400)上的所述张紧夹(300)的厚度以及所述抵靠面(206)、所述张紧夹(300)和所述导电轨(400)之间的希望的间隙量来限定。

8.一种用于接触器(100)与导电轨(400)的电接触的方法，其中所述方法具有如下步骤：

将螺钉(200)旋入到接触器(100)的内螺纹(104)内，直至距离保持器(202)限定了接触面(102)和螺钉头部(208)的抵靠面(206)之间的距离(204)，其中所述螺钉(200)具有：

杆部(210)，所述杆部(210)带有用于旋入到布置在所述接触器(100)的接触面(102)内的所述接触器(100)的内螺纹(104)内的螺纹(214)；

连接到所述杆部(210)上的螺钉头部(208)，所述螺钉头部带有横向于所述杆部(210)定向的抵靠面(206)；和

用于限定所述抵靠面(206)和接触面(102)之间的距离(204)的距离保持器(202)；

将根据前述权利要求中任一项所述的张紧夹(300)推到所述导电轨(400)上，直至所述张紧夹(300)的承载件(312)的承载件槽(312)定向在所述导电轨(400)的接收槽(404)上；

将所述螺钉(200)引入到所述接收槽(404)内，使得所述导电轨(400)抵靠在所述接触面(102)上且所述张紧夹(300)布置在所述螺钉(200)的抵靠面(206)和所述导电轨(400)之间；和

将滑动元件(304)从运输位置(310)运动到张紧位置(600)中，以将所述导电轨(400)压到所述接触面(102)上。