CN1819094B - 过载电流设备的馈通连接部件 - Google Patents

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Abstract

一种电气馈通连接部件，其包括包含前面和后面的可安装的外壳，从外壳的前面延伸出的第一导电端子，以与第一导电端子相反的方向从外壳延伸出的第二导电端子，以及位于外壳内的过载电流保护设备。构造该过载电流保护设备，以便当处于非过载电流位置时，在第一导电端子和第二导电端子之间提供导电通路。

Description

过载电流设备的馈通连接部件
技术领域
本发明整体涉及电力分配部件，尤其涉及利用馈通连接部件的电力分配。
背景技术
在一个实例中，馈通连接部件用在从隔层的一侧到另一侧的电力布线中。这种馈通连接部件的应用在该隔层的每一侧上的电路之间提供了整齐、清洁和电气可靠的互连。这种隔层的一个实例是车辆的发动机机舱和乘客车厢之间的防火墙。这种馈通连接部件通常与螺栓一起使用，这使得一个或多个环形端子利用如垫圈和螺母来固定到螺栓上。
虽然简单走线穿过防火墙是可能的，但这种结构存在问题。一个问题是：难于将经过防火墙孔眼的导线固定。该安装同样易于损坏两个分隔间之间的隔层。并且振动可能导致孔眼磨损穿过防火墙孔眼的这样的导线的绝缘体，从而造成由短路和其他电气系统故障。
已知的馈通连接部件部分解决了这些与电路穿过隔层相关的难点，因为其包括安装板。通常使用多个紧固件将这种连接部件固定到隔层上，该紧固件延伸穿过隔层和安装板。虽然已知的馈通连接部件在隔层相对侧上的电路之间提供了安全安装的电连接，但这种馈通连接部件通常与分立地接线到连接部件上的电路保护设备一起应用，例如断路器和保险丝。可在面板(或防火墙)上安装的已知电路保护设备内连接端子的位置，尤其是断路器，使得难于将设备接线到连接部件和需要保护的电路上。在到达受到限制的安装中，例如在车辆防火墙安装中，此问题尤其尖锐。
发明内容
在一方面，提供电馈通连接部件，其包括：包括前面和后面的可安装的外壳，从外壳前面延伸出的第一导电端子，以与第一导电端子相反方向从外壳延伸出的第二导电端子，以及位于外壳内的过载电流保护设备。构造过载电流保护设备，以便当处于非过载电流位置时，在第一导电端子和第二导电端子之间提供导电通路。
另一方面，提供断路器，其包括：其上包含触点的双金属元件，与双金属元件电接触的第一导电端子，包含在其端部上形成的电触点的第二导电端子，该电触点构造为双金属元件上的电触点，以及可安装的外壳。第一导电端子从外壳延伸，而第二导电端子以与第一导电端子相反的方向从外壳延伸。
附图说明
图1为馈通连接部件的侧视图。
图2为图1的馈通连接部件的正面图。
图3为结合了断路器的馈通连接部件的正面图。
图4为图3的馈通连接部件的侧视图。
图5为图3的馈通连接部件的后视图。
图6为截面视图，显示了图3的馈通连接部件的内部构件。
图7为结合了保险丝的馈通连接部件的示意图。
具体实施方式
图1为馈通连接部件10的侧视图。连接部件10包括安装板12，其用于安装连接部件10，如以下进一步详述。绝缘伸出部分14作为安装板12的一部分而形成。绝缘伸出部分14是中空的，以允许插入导电构件16。导电构件16包括板接合单元18，其延伸穿过安装板12的中空部分。第一螺栓20和第二螺栓22从板接合单元18的相对端延伸。在一个实施例中，板接合单元18、第一螺栓20以及第二螺栓22作为一个单件而形成。
在所说明的实施例中，构造绝缘伸出部分14，以与形成在例如汽车防火墙内的孔眼接合，连接部件10将会安装到防火墙上。因此，绝缘伸出部分14使得导电构件16与防火墙绝缘。板接合单元18包括第一端部24和第二端部26，每一个端部基本都是平面，其为连接部件10和接附到连接部件10上的导体之间提供充分的电连接，导体例如为环形端子(未示出)，通过螺母(或垫圈与螺母)接合到第一螺栓20和第二螺栓22的相应的一个上，导体靠着端部24和26中的一个而固定。
图2为图1的馈通连接部件10的正面图，显示了板接合单元18的第二端部26的平面及安装板12。更具体地说，安装板12基本为矩形形状，并包括多个在其内形成的安装孔眼30。安装孔眼30用于将连接部件10安装到一个表面上，例如以上所描述的车辆防火墙。安装孔眼30与将要安装连接部件10的表面内的预制孔眼一起使用，以便可以使用螺母、螺栓或紧固件将连接部件保持在表面上的位置。作为另一种选择，自攻紧固件可以插入穿过安装孔眼30，并通过例如螺纹啮合，与要安装连接部件10的表面啮合。如以上所描述的，绝缘伸出部分14插入预制孔眼内，随后利用安装孔眼来安装连接部件10。
如所描述的，馈通连接部件10为电力从例如防火墙的一侧传递到防火墙的另一侧提供了有效机构，而对该防火墙的完整性影响最小。然而，电路保护设备必需分立地或单独地在馈通连接部件10和电路之间连线，电路通过馈通连接部件10接收电力。由于防火墙附近的空间限制，电路保护设备至该连接部件的连线是困难的，从而导致了要用更多的时间和人工成本去建立至电气系统的电连接。另外，如果不能正确建立电连接，安装困难可能引起可靠性问题。
图3为典型的结合了例如断路器的过载电流保护设备的馈通连接部件50的正面图，并且其避免了前述使用单独连线的过载电流保护设备的问题。通过在馈通连接部件50内提供集成的过载电流保护设备，连接部件50可以更迅速、更方便地安装到电气系统内，因此降低了安装费用并且增加了系统可靠性。
在一个典型实施例中，馈通连接部件50包括：可安装的底盘52，以及从可安装的底盘52延伸出的第一导电柱54，其可以作为第一断路器触点操作。在一个实施例中，第一导电柱54为螺栓，构造该螺栓以便通过垫圈和螺母进行接合。在一个实施例中，第一导电柱54从导电基板55伸出，导电基板具有比第一导电柱54的直径大的直径。导电基板55大致平坦，并且其表面稍高于可安装的底盘的表面。导电基板55对于为接附到第一导电柱54上的导体提供足够的电连接是尤其有用的。这种导体的一个实例是环形端子(图中未示)，其具有与导电基板55充分接触的表面。
断开元件外壳56作为可安装的底盘52的一部分而形成，并且为内部构件部分地提供一个区域；这些内部构件与复位把手58和保护构件60的操作有关，或者与保护复位把手58有关，复位把手延伸穿过断开元件外壳盖62。断开元件外壳盖62利用多个紧固设备固定到断开元件外壳56上，例如利用铆钉64。在另一个实施例(图中未示)中，馈通连接部件50和断开元件外壳56可以构造有手动断开元件和类似于保护构件60的保护构件，从而为手动断开元件提供保护。
图4是馈通连接部件50的侧视图。馈通连接部件50进一步包括第二导电柱70，其从形成为可安装的底盘52的一部分的绝缘伸出部分72延伸。绝缘伸出部分72从可安装的底盘52的大致平坦的安装表面74延伸。为了安装馈通连接部件50，第二导电柱70和绝缘伸出部分72插入穿过例如汽车防火墙的开口，使得平坦的安装表面74与防火墙接合。当安装了馈通连接部件50时，可以从防火墙一侧到达第一导电柱54，而从防火墙的另一侧到达第二导电柱70。在此实施例中，第一导电柱54和第二导电柱70彼此偏移(例如，纵轴线彼此间隔开)。该偏移在可安装的底盘52内形成一个空间，用于插入在此描述的过载电流保护设备。
图5是馈通连接部件50的后视图，其更好地说明了大致平坦的安装表面74的外形，至少是所说明实施例的该外形。在此实施例中，铆钉64的背面80具有螺纹，用于表面安装馈通连接部件50。在一个实施例中，第二导电柱70从导电基板82伸出，导电基板具有比第二导电柱70的直径大的直径。导电基板82大致平坦，其表面稍高于绝缘伸出部分82的表面。如对导电基板55(图3中所示的)所描述的，导电基板82对于为接附到第二导电柱70上的导体提供足够的电连接是尤其有用的。
图6为截面视图，显示了馈通连接部件50的内部构件。涉及馈通连接部件50内的断路器的可操作构件，双金属、双稳态、热触发的元件100安装在由可安装的底盘52形成的腔102内。制造双稳态元件100，使其具有预定的过载电流快动作(overcurrents nap action)。所显示的双稳态元件100处于非过载电流状态，明确地说，处于第一相对直线位置。当具有过载电流时，双稳态元件100加热并且偏转快速进入第二位置(图中未示)。双稳态元件从接附到第一导电柱54内部106的第一端部(图中未示)延伸到第二端部108，其位置与第二导电柱70(图6中未示出)基本成一直线。在此作为参考的美国专利5,021,761中，包括用于馈通连接部件50的断路器部分的类似构件以及操作这种断路器的进一步描述。
如以上所描述的，制造双稳态元件100，使其具有预定的过载电流快动作。在过载电流状态下，双稳态元件100加热并且偏转入第二位置(图中未示)，从而分离双稳态元件100和第一导电柱54的内部106之间的接触，因而中断通过馈通连接部件50的电流。手动复位轴120延伸穿过可安装的底盘52，以便操作者在第一端部122使用，复位把手58接附于第一端部处。构造手动复位轴120的第二端部126，以将双稳态元件100返回至非过载电流位置。在一个实施例中，当出现过载电流状态时，双稳态元件100的操作导致复位把手58旋转，以指示断路器已经断开。在另一个实施例中，弹簧130接附到轴120上，并且当复位把手58移回至非断开位置时，弹簧移动到扩展位置。构造双稳态元件100，以便在断开后迅速冷却，并且复位把手58的使用使得力施加在双稳态元件100的一部分上，导致其返回到第一相对直线位置。
应当理解：馈通连接部件的范围不限定在此处所描述的这些实施例的范围内。其他的与其他断路器结构结合的实施例，也认为属于本发明的范围内，其他断路器结构包括但不限于：其他手动复位断路器、推-断断路器(其包括可安装的底盘中的构件，以移动双稳态元件)、自动复位断路器、改动的复位断路器(在断开后，其利用电阻器将双稳态元件保持在开启状态)。此外，本领域的普通技术人员应该理解：也可以使用保险丝的构造。
更具体说，图7为结合了保险丝152的馈通连接部件150的说明。馈通连接部件150包括第一导电柱154和第二导电柱158，保险丝152的第一触点156接附到第一导电柱上，保险丝150的第二触点160接附到第二导电柱上。类似于以上所描述的实施例，馈通连接部件150的可安装的底盘162包括绝缘伸出部分164，其是中空的，以允许插入第二导电柱158的第一端部166。构造绝缘伸出部分164，以接合例如防火墙内的孔眼，馈通连接部件150要安装到该防火墙上。第二导电柱158的第二端部168延伸穿过可安装的底盘162，以便与保险丝152的第二触点160接合。如本领域的普通技术人员所理解的，保险丝152包括可熔联接或熔丝元件组件，其构造为当出现指定的电流状态时发生物理熔化、分离、切断或其它失效，从而断开导电柱154、158之间通过保险丝152的电路。很多保险丝可用于此目的，以满足理想的要求。在替代的实施例中可以使用其他已知的过载电流保护设备，并不限于保险丝或断路器，以代替以上所描述的断路器和保险丝的实施例。
馈通连接部件50和150为电力从防火墙一侧传递到防火墙另一侧提供了有效机构，而对防火墙的完整性影响最小。此外，馈通连接部件50和150为通过馈通连接部件接收电力的电路提供了过载电流保护。馈通连接部件50和150的使用允许保护电路，而不需要为馈通连接部件和通过馈通连接部件供电的电路之间的分立构件(即保险丝或断路器)单独连线。
如所述的，当结合了电路保护设备时，馈通连接部件50和150为电力传递提供了有效机构。加入这种设备解决了以上所述的与分立连线的电路保护设备有关的问题，这些问题包括但不限于：建立至电气系统的电连接带来的空间限制和增加的时间以及人工成本。这样，与电气系统中一起连线的分离的连接部件和过载电流保护设备相比，馈通连接部件50和150的该紧凑封装节省了空间。
虽然根据不同的特定实施例对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员可以理解：在本发明的实施中可以进行修改而仍在权利要求书所确定的精神实质和范围内。

Claims (19)

1.一种电气馈通连接部件，其包括：
包含前面和后面的可安装的外壳，后面包括大致平坦的安装表面；
从所述可安装的外壳的所述前面延伸出的第一导电端子；
从所述可安装的外壳的所述后面延伸出的第二导电端子，其中所述可安装的外壳构造为当第二导电端子插入穿过隔层的孔时，所述安装表面接合所述隔层且所述第一导电端子和第二导电端子是在隔层的相反侧上；以及
位于所述可安装的外壳内的过载电流保护设备，所述过载电流保护设备构造为，当处于非过载电流状态时，在所述第一导电端子和所述第二导电端子之间提供导电通路，其中所述过载电流保护设备包括断路器，断路器具有在所述第一导电端子和所述第二导电端子之间延伸的双金属元件。
2.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，进一步包括形成为所述可安装的外壳一部分的绝缘伸出部分，所述第二导电端子从所述绝缘伸出部分伸出。
3.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，进一步包括形成为所述可安装的外壳一部分的绝缘伸出部分，所述绝缘伸出部分构造为延伸穿过所述孔。
4.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述可安装的外壳包括在其中形成的开口，所述馈通连接部件包括延伸穿过所述开口的复位把手，所述复位把手构造为在第一位置时使得所述过载电流保护设备闭合，并且在第二位置时指示所述过载电流保护设备已经开启。
5.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述可安装的外壳包括在其中形成的开口，所述馈通连接部件包括延伸穿过所述开口的复位把手和延伸穿过所述开口的保护构件，所述复位把手构造为在第一位置时使得所述过载电流保护设备闭合，并且在第二位置时指示所述过载电流保护设备已经开启，所述保护构件大致接近所述复位把手。
6.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述过载电流保护设备包括保险丝。
7.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，其特征在于：从所述可安装的外壳延伸出的所述第一导电端子和所述第二导电端子包括螺栓。
8.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，其特征在于：从所述可安装的外壳延伸出的所述第一导电端子和所述第二导电端子包括：
具有直径并且包含从所述可安装的外壳高起的表面的导电基板；以及
大致从所述导电基板中心延伸的螺栓，所述螺栓的直径小于所述导电基板的直径。
9.根据权利要求1所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述第一导电端子的纵轴线和所述第二导电端子的纵轴线分开一定距离。
10.一种电气馈通连接部件，其包括：
包括安装表面的可安装的外壳；
断路器，具有包含触点的双金属元件；
与所述双金属元件电接触的第一导电端子；以及
第二导电端子，包含在第二导电端子的端部形成的电触点，所述电触点构造为与所述双金属元件上的所述触点接合；
所述第一导电端子从所述可安装的外壳延伸出，所述第二导电端子以与所述第一导电端子相反的方向从所述可安装的外壳延伸出，其中所述可安装的外壳构造为当第二导电端子插入穿过隔层的孔时，所述安装表面接合所述隔层且所述第一导电端子和第二导电端子是在隔层的相反侧上。
11.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述可安装的外壳包括形成为所述可安装的外壳一部分的绝缘伸出部分，所述第二导电端子从所述绝缘伸出部分伸出。
12.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，进一步包括形成为所述可安装的外壳一部分的绝缘伸出部分，所述绝缘伸出部分构造为延伸通过所述孔，所述第二导电端子从所述绝缘伸出部分伸出。
13.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述可安装的外壳包括在其中形成的开口，所述断路器包含延伸穿过所述开口的复位把手，所述复位把手构造为当移动到第一位置时使得所述断路器闭合，并且在第二位置时，指示所述断路器已经开启。
14.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述可安装的外壳包括在其中形成的开口，所述断路器包含延伸穿过所述开口的复位把手和保护构件，所述复位把手构造为当移动到第一位置时使得所述断路器闭合，并且在第二位置时，指示所述断路器已经开启，所述保护构件大致接近所述复位把手。
15.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：从所述可安装的外壳伸出的所述第一导电端子和所述第二导电端子包括螺栓。
16.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：从所述可安装的外壳伸出的所述第一导电端子和所述第二导电端子包括：
具有直径并且包含从所述可安装的外壳高起的表面的导电基板；以及
大致从所述导电基板中心延伸的螺栓，所述螺栓的直径小于所述导电基板的直径。
17.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述第一导电端子的纵轴线和所述第二导电端子的纵轴线分开一定距离。
18.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述断路器包括手动复位断路器和自动复位断路器的一种。
19.根据权利要求10所述的电气馈通连接部件，其特征在于：所述断路器包括推-断断路器和改动的复位断路器的一种。
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