專利名稱：安全模塊配電系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
標(biāo)準的交流電氣系統(tǒng)由配電箱和安裝在配電箱中的諸如輸出口(outlet)或開關(guān)之類的電氣裝置組成。在施工的初步階段，配電箱固定在預(yù)定位置的壁螺栓(wall stud)上。配電箱安裝完畢后，熟練電工將電纜通過建筑物框架布線到合適的配電箱中。電纜通過配電箱的背面或側(cè)面的開口，合攏進入配電箱，但并無端子接頭，以便在下一階段之前不礙事。在裝配階段，安裝并油漆壁板(wall panel)，并且熟練電工要返回施工地點，將電氣裝置安裝到配電箱中。將導(dǎo)線連接到電氣裝置后，該電氣裝置與相連的導(dǎo)線被裝進配電箱，該電氣裝置通過螺釘與配電箱的頂部和底部相連接。在裝飾階段，在配電箱的開口端安裝面板后，就完成了標(biāo)準的電氣布線過程。

發(fā)明內(nèi)容
標(biāo)準的交流電氣系統(tǒng)，就費用、安全性和性能而言，在施工與使用中都存在問題。從電氣承包商的角度而言，熟練電工必須兩次前往工作地點，一次在初步階段，一次在裝配階段。并且，在裝配階段，壁板的安裝可能破壞在初步階段完成的工作。例如由于干墻工人(drywaller)打孔以容納配電箱開口，使刨槽機(router)接觸到暴露的電纜時，就會破壞初步階段所完成的工作。另一種形式的破壞發(fā)生在干墻化合物或者油漆污染暴露的電纜、絕緣層和標(biāo)記。
從總承包商的角度而言，要到裝配階段之后才可能對電氣承包商的工作進行鑒定。在此之前，電纜均無端子接頭。然而，在裝配階段之后，為了糾正布線錯誤，需要在已經(jīng)安裝的壁板和相關(guān)的綴片中挖出布錯的線路。而且，電氣系統(tǒng)要到鑒定之后才可啟用。因此，在初步階段和裝配階段，工具和照明用電都必須由發(fā)電機提供，但發(fā)電機由于煙氣、燃料和噪聲會造成隱患，而且是不可靠的電源。此外，在裝飾階段完成之前，非專業(yè)人員就可接觸到電纜。篡改會損害電氣布線的完整性，通電后還會造成安全問題。
從業(yè)主的角度而言，存在對該標(biāo)準電氣布線進行維修的問題。更換損壞的輸出口或開關(guān)裝置首先需要去掉面板。隨后必須卸掉將該模塊連接在配電箱上部和下部的螺釘。然后從配電箱中移除該裝置，通過擰松輸出口側(cè)面的螺釘卸掉導(dǎo)線。然后反向重復(fù)該過程，將導(dǎo)線連接在新裝置上，并將新裝置裝入配電箱中。
上面所述的現(xiàn)有技術(shù)的電氣裝置的更換，在去掉面板時使業(yè)主暴露給交流電電線。這種暴露會造成電擊危險。而且，由于業(yè)主不愿意更換已損壞的裝置或花錢雇用電工，而繼續(xù)使用破裂的、損壞的或非常陳舊的輸出口或開關(guān)，也會造成電擊或火災(zāi)危險。此外，如果業(yè)主或其他的第三方卸除和更換了電氣裝置，那么原始線路的完整性也將成為問題。第三方的錯誤布線可能違反建筑條例并會造成電擊和火災(zāi)危險，例如大意地交換了火線和零線、沒有連接地線、彎結(jié)或割破了導(dǎo)線或不適當(dāng)?shù)乩o導(dǎo)線。
一種安全模塊配電系統(tǒng)使電氣承包商多方面受益。在不暴露或不接近連接在所述面板后的電氣系統(tǒng)線路的情況下，將布線模塊安裝在配電箱內(nèi)，并且相關(guān)的功能模塊可拆卸地安裝到該布線模塊中。熟練電工的工作可以在初步階段完成(當(dāng)布線模塊的安裝完成時)。因此，在裝配階段就不需要熟練電工再次回到工作地點，因為任何半熟練的工人都可以將諸如合適的輸出口或開關(guān)模塊之類的電氣裝置插入。而且，在初步階段之后就不再存在布線接入，從而保護了線路的完整性。此外，在安裝壁板期間，不注意就會遭到破壞的、配電箱內(nèi)的暴露的導(dǎo)線或其他部件，現(xiàn)在也不再存在。
該安全模塊配電系統(tǒng)也使總承包商受益。因為布線在初步階段完成，就使建筑電氣系統(tǒng)的鑒定和啟用可以在初步階段進行。布錯的線路可以在安裝和油漆壁板之前得到糾正，不再需要對切口和綴片進行修補。較早地啟用電氣系統(tǒng)就可以不再需要使用發(fā)電機。第三方不再有機會接觸到熟練電工的布線，保護了鑒定后的完整性，也使其他工人不再暴露于電擊危險中。
該安全模塊配電系統(tǒng)也使業(yè)主受益?？梢匀菀锥踩貙p壞的輸出口和開關(guān)進行更換。通過減少電氣線路的暴露和鼓勵更換有缺陷的輸出口或開關(guān)，提高了安全性。而且，通過減少雇用電工進行維修的需求，降低了維護費用。通過減少不合格的第三方接觸電氣系統(tǒng)的機會，保證了線路的完整性。
安全模塊配電系統(tǒng)的一個方面優(yōu)選包括適于安裝在一個配電箱中的一個布線模塊，該布線模塊包括一個功能面(functional side)和一個布線面(wiring side)。一個端子組優(yōu)選地至少部分布置在布線模塊中，并且適于端接該布線面附近的電纜。多個結(jié)構(gòu)插座布置在該功能面上，該結(jié)構(gòu)插座包括所述端子組的一部分。一個功能模塊優(yōu)選包括一個前側(cè)面和一個后側(cè)面，其中該后側(cè)面適于可拆卸地安裝在該功能面附近的所述布線模塊中。一個接觸件組優(yōu)選地至少部分布置在該功能模塊中，并適于將電能傳送給從所述前側(cè)面可獲取的配電功能。多個屏蔽插頭優(yōu)選布置在所述后側(cè)面。該屏蔽插頭優(yōu)選包括所述接觸件組的一部分。所述結(jié)構(gòu)插座被配置為與該屏蔽插頭互鎖，以便在所述端子組和所述接觸件組之間提供電氣連通(electrical communication)。
在一個實施例中，所述結(jié)構(gòu)插座優(yōu)選包括凸起的防護物和環(huán)繞的槽。該屏蔽插頭優(yōu)選包括連續(xù)的壁，該壁被布置在所述接觸件組的插腳部分的周圍，并延伸出與該插腳部分的長度相當(dāng)?shù)木嚯x，其中該壁確定了所述后側(cè)面遠側(cè)的開口端。該壁與所述槽最好緊密接合，所述凸起的防護物插入所述開口端。一個銷優(yōu)選從所述后側(cè)面中延伸出，并優(yōu)選位于所述后側(cè)面上，以便標(biāo)識所述功能模塊的類型。一個部件優(yōu)選位于所述功能面上，以便只有當(dāng)所述功能模塊相對于所述布線模塊適當(dāng)?shù)囟ㄏ驎r才接收該銷。所述布線模塊優(yōu)選根據(jù)類型在配電箱中進行定向。優(yōu)選地，所述銷是一個偏心定位的棒，所述部件是一個偏心定位的地線孔。這個棒被配置為優(yōu)選插入地線孔。
在另一個實施例中，多個彩色編碼布線標(biāo)記優(yōu)選布置在所述功能面上，一個彩色編碼模塊標(biāo)記布置在所述功能模塊上。所述布線標(biāo)記中的一個有記號的布線標(biāo)記優(yōu)選表示布線板中一個特定的布線配置，而且僅在所述功能模塊與所述特定的布線配置對應(yīng)時，所述有記號的布線標(biāo)記的顏色與所述模塊標(biāo)記的顏色對應(yīng)。在另一個實施例中，所述端子組包括多個端子部件，其中每個端子部件優(yōu)選適于端接至多4根導(dǎo)線。在另一個實施例中，所述端子組優(yōu)選包括多根從布線面延伸來的固定電線，其中該固定電線中的每一根優(yōu)選有一個安裝在所述布線面遠側(cè)的壓線連接器(push-wire connector)。在另一個實施例中，一個配電箱蓋優(yōu)選適于夾到所述布線模塊的一個安裝支架部分上，以便優(yōu)選齊平地安裝到該配電箱的開口面。
安全模塊配電系統(tǒng)的另一方面是優(yōu)選包括一個主體和一個安裝支架的一種設(shè)備，該安裝支架連接在該主體上，并適于將該主體安裝在一個配電箱中。優(yōu)選地，多個端子布置在該主體中，并適于端接電纜。一個端子防護物優(yōu)選安裝在該主體上，可以圍繞一個鉸鏈在斷開位置與閉合位置之間運動，其中所述端子中的至少一部分在所述斷開位置處優(yōu)選被訪問到，在所述閉合位置處則會被遮蓋住。
在一個特定的實施例中，一個鎖優(yōu)選被配置為將所述端子防護物保持在所述閉合位置，直到該端子防護物被手動移到所述斷開位置。所述端子防護物優(yōu)選安裝在所述主體的一個側(cè)面部分，并在所述閉合位置處將多個端子螺釘遮蓋上。一個第二端子防護物優(yōu)選安裝在所述主體的一個相對側(cè)面上，并且對所述端子的至少一個第二部分提供有遮蓋的訪問。所述端子優(yōu)選與多個電氣輸出口電氣連通。
在一個實施例中，一個電氣裝置優(yōu)選包括可安裝在一個布線模塊中的一個可拆卸的功能模塊，所述功能模塊優(yōu)選具有一個前側(cè)面和一個后側(cè)面。一個接觸件組優(yōu)選地至少部分布置在所述可拆卸功能模塊中，并適于將電能傳送給所述前側(cè)面。另外，多個屏蔽插頭優(yōu)選布置在所述可拆卸功能模塊的后側(cè)面，所述屏蔽插頭優(yōu)選包括所述接觸件組中的至少一部分，其中所述屏蔽插頭優(yōu)選地被配置為與所述布線模塊的一部分連接。
在另一個實施例中，所述屏蔽插頭優(yōu)選包括連續(xù)的壁，其被布置在所述接觸件組的插腳部分的周圍，并延伸出與該插腳部分的長度相當(dāng)?shù)木嚯x，所述壁確定了所述后側(cè)面遠側(cè)的開口端。在另一個實施例中，該電氣裝置優(yōu)選地進一步包括一個從所述可拆卸功能模塊的后側(cè)面延伸出的并位于其上的銷，以便優(yōu)選地標(biāo)志所述功能模塊的類型。在一個附加實施例中，所述銷優(yōu)選是一個偏心定位的棒，所述棒優(yōu)選被配置為插入地線孔中。
在一個實施例中，所述電氣裝置優(yōu)選包括適于安裝在一個配電箱中的所述布線模塊，所述布線模塊優(yōu)選具有一個功能面；以及布置在所述功能面上的多個結(jié)構(gòu)插座，所述述結(jié)構(gòu)插座優(yōu)選包括一個端子組中的一部分，其中所述結(jié)構(gòu)插座優(yōu)選被配置為與所述屏蔽插頭互鎖，以便在所述端子組和所述接觸件組之間提供電氣連通。
在另一個實施例中，所述結(jié)構(gòu)插座優(yōu)選包括凸起的防護物和環(huán)繞的槽。在另一個實施例中，所述凸起的防護物優(yōu)選插入布置于所述屏蔽插頭周圍的壁中。在另一個實施例中，所述環(huán)繞的槽與由所述壁所確定的開口端緊密結(jié)合。
在一個實施例中，所述電氣裝置優(yōu)選包括位于所述功能面的一個部件，當(dāng)所述可拆卸功能模塊相對于所述布線模塊適當(dāng)?shù)囟ㄏ驎r，該部件接收所述功能模塊上的銷。在另一個實施例中，所述電氣裝置優(yōu)選地進一步包括布置在所述功能模塊上的多個彩色編碼布線標(biāo)記；以及布置在所述功能模塊上的一個彩色編碼模塊標(biāo)記，其中所述布線標(biāo)記中的一個有記號的布線標(biāo)記優(yōu)選表示一個特定的布線配置，當(dāng)所述功能模塊與所述特定的布線配置對應(yīng)時，所述有記號的布線標(biāo)記的顏色與所述模塊標(biāo)記的顏色對應(yīng)。
在另一個實施例中，所述端子組優(yōu)選包括多個端子部件，所述端子部件中的每一個適于端接至多4根導(dǎo)線。在一個附加實施例中，所述端子組優(yōu)選包括從所述布線模塊的一個布線面中伸出的多根固定電線，所述固定電線中的每一根優(yōu)選具有一個安裝在所述布線面遠側(cè)的壓線連接器。在另一個實施例中，該電氣裝置優(yōu)選包括一個配電箱蓋，該配電箱蓋適于固定到所述布線模塊的一個安裝支架部分上，以便齊平地安裝到該配電箱的開口面。
在一個實施例中，一種電氣裝置優(yōu)選包括一個主體，其適于容納一個可拆卸電氣單元；布置在所述主體內(nèi)的多個端子，其適于端接電纜；以及一個端子防護物，其安裝在所述主體上，并且可以圍繞一個鉸鏈在斷開位置和閉合位置之間運動，所述端子中的至少一部分在所述斷開位置處可以被訪問到，在所述閉合位置處則會被遮蓋住。
在另一個實施例中，該電氣裝置優(yōu)選地進一步包括一個鎖，其被配置為將所述端子防護物保持在所述閉合位置，直到該端子防護物被手動移到所述斷開位置。在另一個實施例中，所述端子防護物優(yōu)選被安裝在所述主體的一個側(cè)面部分，并在所述閉合位置處遮蓋住多個的端子螺釘。在一個附加實施例中，所述電氣裝置優(yōu)選地進一步包括安裝在所述主體的一個相對側(cè)面上的一個第二端子防護物，所述第二端子防護物對所述端子的至少一個第二部分提供有遮蓋的訪問。在一個進一步的實施例中，所述端子優(yōu)選與多個電氣輸出口電氣相連。
在另一個實施例中，一種電氣裝置優(yōu)選包括一個適于安裝在一個配電箱內(nèi)的布線模塊，所述布線模塊具有一個布線面和一個功能面。至少一個第一端子優(yōu)選位于所述布線面上。至少一個第二端子優(yōu)選位于所述功能面上。一個護罩優(yōu)選位于所述功能面上，所述護罩被優(yōu)選地定位以防止所述第二端子接觸到與所述第一端子相關(guān)的導(dǎo)線。在一個附加實施例中，所述布線模塊優(yōu)選適于接收一個可移動電路單元。在另一個實施例中，所述護罩優(yōu)選具有一個鉸鏈，其允許所述護罩彎曲并使所述端子中的一部分暴露出來。


圖1A-圖1B分別是安裝在相應(yīng)布線模塊上的和從相應(yīng)布線模塊上拆卸下來的輸出口模塊的透視圖；圖2A-圖2B分別是安裝在相應(yīng)布線模塊上的和從相應(yīng)布線模塊上拆卸下來的開關(guān)模塊的透視圖；圖3-圖8是輸出口模塊和輸出口模塊零件的透視圖；圖3A-圖3B分別是輸出口模塊的前透視圖和后透視圖；圖4A-圖4B是輸出口模塊的分解狀態(tài)的前透視圖；圖5A-圖5B分別是輸出口模塊前蓋的前透視圖和后透視圖；圖6A-圖6B分別是輸出口模塊后蓋的前透視圖和后透視圖；圖7A-圖7B分別是輸出口模塊的電接觸件組的前透視圖和后透視圖；圖8A-圖8B分別是輸出口模塊的地接觸件組的前透視圖和后透視圖；圖9-圖15是開關(guān)模塊和開關(guān)模塊零件的透視圖；圖9A-圖9B分別是開關(guān)模塊的前透視圖和后透視圖；圖10是開關(guān)模塊的分解狀態(tài)的前透視圖；圖11A-圖11B分別是開關(guān)模塊的開關(guān)的前透視圖和后透視圖；
圖12A-圖12B分別是開關(guān)模塊的前蓋的前透視圖和后透視圖；圖13A-圖13B分別是開關(guān)模塊的單刀單擲90(SPST)接觸件組的前透視圖和后透視圖；圖13C-圖13D分別是開關(guān)模塊的單刀雙擲(SPDT)接觸件組的前透視圖和后透視圖；圖13E-圖13F分別是開關(guān)模塊的雙刀雙擲(DPDT)接觸件組的前透視圖和后透視圖；圖14A-圖14B分別是開關(guān)模塊的執(zhí)行機構(gòu)的前透視圖和后透視圖；圖15A-圖15B分別是開關(guān)模塊的后蓋的前透視圖和后透視圖；圖16-圖22是布線模塊和布線模塊零件的透視圖；圖16A-圖16B分別是端子部件布線模塊的前透視圖和后透視圖；圖16C-圖16D是端子部件布線模塊和在斷開位置處相關(guān)端子防護物的后透視圖；圖16E-圖16F分別是端子部件布線模塊和依賴位置的布線標(biāo)記的前透視圖和后透視圖；圖16G-圖16H分別是開關(guān)和輸出口的布線示意圖；圖17A-圖17B是端子部件布線模塊的分解狀態(tài)的透視圖，該布線模塊分別具有固定底座的和旋轉(zhuǎn)底座的端子防護物；圖18A-圖18B分別是布線板的前透視圖和后透視圖；圖19A-圖19B分別是安裝支架的前透視圖和后透視圖；圖20A-圖20B分別是布線板的前蓋的前透視圖和后透視圖；圖21是布線板端子組的透視圖；圖22A-圖22B分別是布線板的后蓋的前透視圖和后透視圖；圖23A-圖23B分別是調(diào)光開關(guān)模塊的前透視圖和后透視圖；圖24是調(diào)光開關(guān)模塊的分解狀態(tài)的前透視圖；圖25A-圖25B分別是固定電線的布線模塊的前透視圖和后透視圖；圖26A-圖26B分別是固定電線的布線模塊的分解狀態(tài)的前透視圖和后透視圖；圖27A-圖27B分別是配電箱蓋的前透視圖和后透視圖；
圖28A-圖28B分別是蓋上和未蓋上的配電箱的透視圖；圖29是具有重疊蓋的二聯(lián)配電箱的前透視圖；圖30A-圖30B分別是具有端子護罩的布線模塊的后透視圖和分解狀態(tài)的后透視圖；圖31A-圖31B是端子護罩的前透視圖和后透視圖。
具體實施例方式
系統(tǒng)綜述圖1-圖2描述了一個安全模塊配電系統(tǒng)100，其具有一個功能模塊110和一個布線模塊1600。該配電系統(tǒng)100被配置為安裝在標(biāo)準配電箱內(nèi)(未示出)，例如通常安裝在建筑物的墻內(nèi)。特別地，該布線模塊1600被配置為易于安裝在配電箱內(nèi)，并且功能模塊110被配置為可拆卸地插入該布線模塊1600中，如下所述。圖1A-圖1B分別示出了處于安裝和拆卸狀態(tài)下的一個輸出口模塊300。圖2A-圖2B分別示出了處于安裝和拆卸狀態(tài)下的一個開關(guān)模塊900?？蓪⒁粋€面板(未示出)安裝在功能模塊110上，以提供美學(xué)修飾。
如圖1-圖2所示，每個功能模塊110提供了用戶可使用的配電功能。如圖1A-圖1B所示，功能模塊110可以是一個輸出口模塊300，其功能是經(jīng)由插入其中一個模塊插座的一個常規(guī)交流電插頭向用戶提供電能。該輸出口模塊300被配置為以地線孔朝上的位置(ground-upposition)安裝在布線模塊1600中，該布線模塊被定向以便于插座安裝。可替換地，輸出口模塊和布線模塊也可以被配置為地線孔朝下的位置(ground-down position)以便于插座安裝。
如圖2A-圖2B所示，該功能模塊110可以是一個開關(guān)模塊900，其允許用戶通過操作該模塊開關(guān)來控制輸送到輸出口、電燈或任何各式各樣的電氣裝置(未示出)的電能。與常規(guī)撥動開關(guān)不同的是，該開關(guān)可以在第一和第二位置之間滑動，例如用于開關(guān)室內(nèi)的電燈。該開關(guān)模塊900被配置為安裝在一個布線模塊1600中，該布線模塊被定向以便于開關(guān)安裝。用來指示要安裝的模塊及其適當(dāng)定向的、在配電箱中的正反兩面的布線模塊1600的定向，將在下面參照圖16A-圖16H詳細說明。
與功能模塊110相關(guān)的其他插座和開關(guān)，僅舉一些例子，可包括GFCI插座、有蓋安全插座和調(diào)光開關(guān)。進一步地，該配電系統(tǒng)100可以安裝在墻上，天花板上或地上。此外，該配電系統(tǒng)100可適于建筑物電之外的其他用途，僅舉幾個例子，例如飛機、汽車或輪船上的配電用途。一種模塊化的電氣插座和開關(guān)系統(tǒng)說明于名為“SafetyElectrical Outlet and Switch System”的美國專利6,341,981中；一種有蓋的安全輸出口模塊和相應(yīng)的插頭說明于名為“Safety Plug andCovered Outlet Module”的美國臨時專利申請60/434,002中；一種GFCI輸出口模塊說明于名為“Modular GFCI System”的美國臨時專利申請60/452,636中，本發(fā)明人為上述專利或?qū)＠暾埖膶＠麢?quán)人或申請人，它們的全部內(nèi)容均以引用方式合并于此。
輸出口模塊圖3A-圖3B示出一個輸出口模塊300，其包括主體310，前側(cè)面301和后側(cè)面302。主體310在對角線的相對拐角上接收連接螺釘305，連接螺釘用于將輸出口模塊300安裝在布線模塊1600上(圖1A-圖1B)。輸出口模塊的前側(cè)面301提供上部和下部插座320，每個插座被配置為接收常規(guī)的三線(接地)電氣插頭。輸出口模塊后側(cè)面302提供屏蔽插頭330和接地棒834，其物理地和電氣地將輸出口模塊300連接到布線模塊1600(圖1A-圖1B)。屏蔽插頭330將電能傳送給插座320，接地棒834為插座320提供接地路徑。接地棒834也用作輔助輸出口模塊300相對于布線模塊1600進行定向的銷(圖1A-B)。
圖4A描述了一個輸出口模塊300，其具有前蓋500、后蓋600、電接觸件組700和地線接觸件組800。前蓋500和后蓋600組成輸出口模塊主體310(圖3A-圖3B)。蓋500、600用鎖緊止動組件方便地卡合在一起，下面參照圖5-圖6說明。這減少了制造該組件的步驟，并減少或消除了對分離的緊固件的需要，例如鉚釘或螺釘和/或聲波焊接(sonic welding)。接觸件組700、800保持在蓋500、600內(nèi)，并且提供從布線板1600(圖16A-圖16B)到插座320(圖3A)的導(dǎo)電路徑。特別地，電接觸件組700將電能從屏蔽插頭330(圖3B)傳給插座320(圖3A)。地線接觸件組800提供了接地棒834(圖3B)和插座320(圖3A)之間的接地路徑。地線接觸件組的零件810、830、850按照下面參照圖8A-圖8B說明的那樣進行組裝。在一個實施例中，蓋500、600由尼龍制成。圖4B表示輸出口模塊400的一個替換實施例，例如用于20安培的應(yīng)用。
圖5A-圖5B示出了輸出口模塊前蓋500，其具有外部面501、內(nèi)部面502、輸出口開口510、連接耳520、側(cè)鎖(side latch)530和接觸件護罩結(jié)構(gòu)540、550。如圖5A所示，在外部面501上，輸出口開口510形成輸出口模塊插座320(圖3A)的入口，對于上部插座和下部插座中的任一個，該輸出口開口510包括火線孔、零線孔和地線孔。連接耳520方便地集成到前蓋500上，不需要另一機構(gòu)將輸出口模塊300(圖3A-圖3B)連接到布線模塊1600(圖16A-圖16B)上。連接耳520位于右上拐角和對角線上相對的左下拐角(圖中不可見)，并且每個連接耳有緊固開口來接收例如連接螺釘305(圖3A-圖3B)。側(cè)鎖530組成鎖緊止動組件的前蓋部分，功能如上面參照圖4所述。
如圖5B所示，在內(nèi)部面502上，一個電接觸件結(jié)構(gòu)540接收電接觸件組700(圖7A-圖7B)，以便電接觸夾701與輸出口開口510的火線和零線槽對準。地線接觸件結(jié)構(gòu)550接收地線接觸件組800(圖8A-B)，以使地線接觸夾832、852(圖8A-圖8B)與輸出口開口510的地線孔對準。
圖6A-圖6B描述了所述輸出口模塊的后蓋600，其具有外部面601、內(nèi)部面602、插頭護罩610，地線棒開口620、側(cè)止動件630和接觸件支撐結(jié)構(gòu)640、650。如圖6B所示，在外部面601上，插頭護罩610方便地提供了屏蔽插頭330(圖3B)的護罩部分。特別是，插頭護罩610完全包圍電接觸件組插腳702(圖7A-圖7B)的所有側(cè)面。因此，在輸出口模塊插頭330(圖3B)與布線模塊插座810接合時，甚至在輸出口模塊300(圖3A-圖3B)與布線模塊1600部分分離時，插腳702(圖7A-圖7B)不會暴露出來。地線棒開口620允許地線棒834(圖8A-圖8B)通過后蓋600伸出，提供了與布線模塊1600(圖16A-圖16B)的地線接觸。側(cè)止動件630提供開口，其接收側(cè)鎖530并與之嚙合，以便可脫扣地將前蓋500(圖5A-圖5B)和后蓋600接合在一起。
如圖6A所示，在內(nèi)部面602上，電接觸件支撐結(jié)構(gòu)640由允許插腳702通過后蓋600的插頭護罩610伸出的槽組成，提供了與布線模塊1600(圖16A-圖16B)的電氣連通。地線接觸件支撐結(jié)構(gòu)650支撐地線接觸件組800(圖8A-圖8B)。
圖7A-圖7B示出所述電氣接觸件組700，其包括上部火線接觸件710、下部火線接觸件720、上部零線接觸件730和下部零線接觸件740。每個接觸件710-740都有一個插腳夾701，其與插腳702互連。插腳夾701與前蓋的火線和零線槽510(圖5A)對準，形成輸出口模塊插座320(圖3A)。插腳702通過電接觸件支撐結(jié)構(gòu)640插入插頭護罩610中以形成輸出口模塊屏蔽插頭330(圖3B)。有優(yōu)勢的是，電接觸件組700可被配置以使接觸件可以通過沖壓和彎折過程完成。在一個實施例中，接觸件由銅制成。
圖8A-圖8B表示地線接觸件組800，其具有地線連接(buss)810、上部地線接觸件830和下部地線接觸件850。地線夾832、852與前蓋地線孔510(圖5A)對準，組成輸出口模塊插座320(圖3A)的地線部分。地線棒834通過后蓋600(圖6A-圖6B)伸出，提供了與布線模塊1600(圖16A-圖16B)的接地路徑連接。未裝配的地線接觸件組800如上面圖4所示。地線接觸件組800的裝配如下所述。
如圖8A-圖8B所示，地線連接810有一個上部鉚釘812、下部鉚釘814、上部切口815、槽816和下部切口818。對于上部地線接觸件830和下部地線接觸件850，地線連接810在機械上對其支撐，電氣上與其互連。上部地線接觸件830具有上部地線夾832、地線棒834、葉片836和調(diào)整片838。上部地線夾832和地線棒834從上部地線接觸件830的相對側(cè)伸出。上部地線夾832接收來自標(biāo)準交流電插頭的地線棒。地線棒834插入布線模塊1600(圖16A-圖16B)中相應(yīng)的地線夾1902(圖19A-圖19B)中。調(diào)整片838一般在夾832和地線棒834之間垂直向下延伸，并有一個與上部鉚釘812對應(yīng)的開口。葉片836從夾832的背部中伸出。下部地線接觸件850具有下部地線夾852、葉片854和調(diào)整片858。調(diào)整片858一般垂直延伸到夾852，并具有一個與下部鉚釘對應(yīng)的開口。葉片854自夾852的背部延伸。
如圖8A-圖8B所示，地線接觸件組800通過將上部地線接觸件830和下部地線接觸件850插入地線連接810中而完成裝配。特別地，地線棒834插入槽816中，葉片836、854分別插入上部和下部切口815、818中，上部和下部鉚釘812、814經(jīng)由調(diào)整片838、858插入。然后鉚釘812、814被鉚開，從而將上部和下部地線接觸件830、850固定地連接到地線連接810上。有優(yōu)勢的是，地線接觸件組800被配置為使地線接觸件組的零件810、830、850可以通過沖壓和彎折過程制造。在一個實施例中，上部和下部地線接觸件830、850由銅制成，地線連接810由鍍鋅的鋼制成。
開關(guān)模塊圖9A-圖9B表示一個開關(guān)模塊900，其具有主體910、前側(cè)面901和后側(cè)面901。與輸出口模塊主體310(圖3A-圖3B)類似，開關(guān)模塊主體910在對角線的相對拐角上接收螺釘，這些螺釘用來將開關(guān)模塊900固定在布線模塊1600上。開關(guān)模塊的前側(cè)面901具有可滑動的開關(guān)1100，其被配置為激活內(nèi)部的連接以傳輸電能，例如斷開和閉合開關(guān)。與輸出口模塊300類似，開關(guān)模塊的后側(cè)面902提供在物理上與電氣上將開關(guān)模塊900連接到布線模塊1600(圖2A-圖2B)的屏蔽插頭930。屏蔽插頭930在開關(guān)1100的控制下傳導(dǎo)電能。由開關(guān)模塊900的配置和相關(guān)的用途決定，可能會存在沒有任何導(dǎo)線的空插頭940，如下面參照圖13A-圖13F所述的。開關(guān)模塊900不需要至布線模塊1600(圖2A-圖2B)的接地路徑。因此，銷棒1520提供了非導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)，替代地線棒834來輔助確定開關(guān)模塊900相對于布線模塊1600(圖2A-圖2B)的定向。
圖10表示一個開關(guān)模塊900，其具有開關(guān)1100、前蓋1200、后蓋1500、接觸件組1300、執(zhí)行機構(gòu)1400和彈簧1000。前蓋1200和后蓋1500組成開關(guān)模塊的主體910。蓋1200、1500用鎖緊止動組件方便地卡合在一起，下面參照圖12A-圖12B說明。制造該組件的步驟，并減少或消除了對分離的緊固件的需要，例如鉚釘或螺釘和/或聲波焊接。在一個實施例中，蓋1200、1500由尼龍制成。
如圖10所示，開關(guān)1100卡在前蓋1200中，通過前蓋1200可移動地保持住，并且與執(zhí)行機構(gòu)1400接合在一起。開關(guān)1100可以在第一位置和第二位置之間運動。接觸件組1300、執(zhí)行機構(gòu)1400和彈簧1000都保持在蓋1200、1500之內(nèi)。接觸件組1300從布線板1600傳導(dǎo)電能，這由開關(guān)的位置決定。具體地，開關(guān)1100的位置決定了執(zhí)行機構(gòu)1400的位置，執(zhí)行機構(gòu)1400的位置又決定了接觸件組1300是斷開的還是閉合的。如果是閉合的，接觸件組1300提供在屏蔽插頭930之間傳送電能的傳導(dǎo)路徑。開關(guān)1100在彈簧的張力下可保持其手動設(shè)置的位置。
圖11A-圖11B示出了一個開關(guān)1100，其通常是矩形，具有前側(cè)面1101和后側(cè)面1102。前側(cè)面1101具有指狀把手1110，以手動地在第一位置和第二位置間移動開關(guān)，如上所述。后側(cè)面1102具有鎖1120和控制桿1130，控制桿1130一般向著與后側(cè)面1102的平面向垂直的方向延伸。鎖1120被配置為穿過前蓋的槽1214(圖12A)，這使得當(dāng)開關(guān)1100被壓進前蓋1200(圖12A-圖12B)時，槽1214導(dǎo)致鎖朝向牽引器(extension)向內(nèi)彎曲。在鎖通過槽1214(圖12A)后，鎖1120向外彈開，將開關(guān)固定在前蓋1200(圖12A-圖12B)中，如下所述。控制桿尖端1 132通過執(zhí)行機構(gòu)槽1410(圖14A-圖14B)插入，并與彈簧1000相連，從而在機械上將開關(guān)1100連接到執(zhí)行機構(gòu)1400(圖14A-圖14B)。
圖12A-圖12B示出一個前蓋1200，其具有外部面1201、內(nèi)部面1202、開關(guān)孔1210、連接耳1220、側(cè)鎖1230以及頂部和底部止動件1240。位于外部面1201上的孔1210被配置為容納開關(guān)1100(圖11A-圖11B)。在孔1210中是控制桿槽1212，其允許開關(guān)控制桿1130穿過前蓋到達執(zhí)行機構(gòu)1400(圖14A-圖14B)。控制桿槽1212沿著孔1210延伸足夠的距離以允許開關(guān)在第一位置和第二位置間移動，如上所述。在孔1210內(nèi)還有止動槽1214，其容納并卡住開關(guān)鎖1120(圖11B)，如上所述。連接耳1220位于右上拐角和對角線上相對的左下拐角(圖中不可見)，并且每個連接耳有緊固開口來接收例如連接螺釘305(圖3A-圖3B)。側(cè)鎖1230以及頂部和底部止動件1240組成鎖緊止動組件的前蓋部分，上面參考圖10對其進行了功能性說明。
圖13A-圖13B示出一個單刀單擲接觸件組1300，其具有擲連接(throw buss)1310和刀連接(pole buss)1320。擲連接1310具有第一插腳1312、可彎曲的擲1314和擲接觸件1318。刀連接1320具有第二插腳1322、固定的刀1324和刀接觸件1328。第一和第二插腳1312、1322組成屏蔽插頭930(圖9B)的傳導(dǎo)部分?？蓮澢臄S1314與執(zhí)行機構(gòu)1400接合，如參照圖14A-圖14B的說明，執(zhí)行機構(gòu)1400在斷開位置和閉合位置(已示出)之間移動擲。在閉合位置，擲接觸件1318接觸并電氣連通刀接觸件1328，在第一和第二插腳1312、1322間建立導(dǎo)電路徑。在斷開位置，擲接觸件1318與刀接觸件1328分開，以致在第一和第二插腳1312、1322間沒有導(dǎo)電路徑。
圖13C-圖13D表示一個用于3路開關(guān)的單刀雙擲接觸件組1301，除了單刀單擲接觸件組1300外，3路開關(guān)還具有第二刀連接1330(圖13A-圖13B)。第二刀連接1330有第三插腳1332和第二刀接觸件1338?？蓮澢臄S1314與執(zhí)行機構(gòu)1400相連，在下面參照圖14A-圖14B說明，執(zhí)行機構(gòu)在第一位置(已示出)和第二位置間移動擲。在第一位置，擲接觸件1318接觸并電氣連通刀接觸件1328，建立第一和第二插腳1312、1322間的導(dǎo)電路徑。在第二位置，擲接觸件1318接觸并電氣連通第二刀接觸件1338，建立第一和第三插腳1312、1332之間的導(dǎo)電路徑。
圖13E-圖13F表示用于4路開關(guān)的雙刀雙擲接觸件組1302，除了單刀雙擲接觸件組1301之外，4路開關(guān)具有第二擲連接1340和第三刀連接1350。第二擲連接1340具有第二可彎曲的擲1344。第二擲連接1340具有第四插腳1342、第二可彎曲的擲1344、第二擲接觸件1348。第二刀連接點1330具有第三刀接觸件1339，并且第三刀連接1350具有第四刀接觸件1359。在第一位置，擲接觸件1318接觸并電氣連通刀接觸件1328，在第一和第二插腳1312、1322之間建立導(dǎo)電路徑。并且，第二擲接觸件1348接觸并電氣連通第三刀接觸件1339，在第三和第四插腳1332、1342之間建立導(dǎo)電路徑。在第二位置，擲接觸件1318接觸并電氣連通第二刀接觸件1338，在第一和第三插腳1312、1332之間建立導(dǎo)電路徑。此外，第二擲接觸件1348接觸并電氣連通第四刀接觸件1339，在第二和第四插腳1322、1342之間建立導(dǎo)電路徑。
圖14A-圖14B表示具有正面1401、反面1402和控制桿槽1410的執(zhí)行機構(gòu)1400，控制桿槽一般位于正面1401、反面1402內(nèi)的中心并穿過它們。執(zhí)行機構(gòu)1400位于開關(guān)模塊900(圖10)之中，因此正面1401接近前蓋1200(圖10)和接觸件組1300(圖10)，而反面1402接近彈簧1000(圖10)和后蓋1500(圖10)。控制桿槽1410容納開關(guān)控制桿尖端1132(圖11B)，如上所述。正面1401有一對上臂1420和一對下臂1430，它們通常垂直于正面1401延伸以便與接觸件組1300相連接。具體地，可彎曲擲1314(圖13A-圖13B)接合在上臂1420之間。對于雙刀雙擲接觸件組1302(圖13E-圖13F)，第二可彎曲擲1344接合在下臂1430之間。反面1402具有可滑動地安裝在后蓋導(dǎo)軌1550中的一對桿1440。
圖15A-圖15B表示后蓋1500，其具有內(nèi)部面1502、外部面1501、插頭護罩1510、銷棒1520、側(cè)止動件1530、頂部和底部鎖1540、執(zhí)行機構(gòu)導(dǎo)軌1550、彈簧座1560和接觸件支撐結(jié)構(gòu)1570。如圖15B所示，在外部面1501上，插頭護罩1510方便地提供了護罩插頭930(圖9B)的護罩部分。特別地，插頭護罩1510完全包圍了接觸件組插腳1312、1322(圖13A-圖13B)的所有側(cè)面。因此，當(dāng)開關(guān)模塊插頭930(圖9B)與布線模塊插座1810(圖18A)接合時，甚至在開關(guān)模塊900(圖9A-圖9B)與布線模塊1600(圖16A-圖16B)部分分離時，插腳也不會被暴露出來。銷棒1520被配置為插入布線模塊的地線孔1820(圖18A)，盡管銷棒1520并不導(dǎo)電。銷棒1520幫助開關(guān)模塊900(圖9A-圖9B)相對于布線模塊1600(圖16A-圖16B)適當(dāng)定向。側(cè)止動件1530提供開口，其接收彈簧1230(圖12A-圖12B)并與之接合，頂部與底部的鎖1540插入頂部與底部的止動件1240(圖12A-圖12B)并與之接合，以便可脫扣地將前蓋1200(圖12A-圖12B)和后蓋1500固定在一起。
如圖15A所示，在內(nèi)部面1502上，執(zhí)行機構(gòu)導(dǎo)軌1550可滑動地保持住執(zhí)行機構(gòu)柱1440(圖14B)。彈簧座1560容納并保持住彈簧1000(圖10)。接觸件支撐結(jié)構(gòu)1570包括貫穿后蓋1500的槽和通常垂直于支持接觸件組1300(圖13A-圖13B)的內(nèi)部面1502而延伸的結(jié)構(gòu)。槽接收接觸件組插腳1312，1322(圖13A-圖13B)，其經(jīng)由后蓋1500伸出插頭護罩1510。
端子模塊布線模塊圖16A-圖16B表示具有功能面1601和布線面1602的端子部件的布線模塊1600。功能面1601具有結(jié)構(gòu)插座1810和偏心的地線孔1820。結(jié)構(gòu)插座1810接收相應(yīng)的功能模塊的屏蔽插頭，下面參照圖20A說明。布線模塊1600被配置為安裝在常規(guī)的配電箱中(未示出)，用連接螺釘1605固定。功能模塊，例如輸出口模塊300(圖3A-圖3B)或開關(guān)模塊900(圖9A-圖9B)插入布線模塊的功能面1601，通過連接螺釘將功能面固定在布線面上，該連接螺釘穿過連接耳和相應(yīng)的模塊支架1930，如上面參照圖1-圖2所述。引入配電箱的電纜(未示出)與一個端子部件1640(圖16F)相連，該端子部件可以從布線模塊的布線面1602中訪問到，如下面參照圖16E-圖16H所述。
如圖16A-圖16B所示，在建筑物建造的初步階段，布線模塊1600可以方便地由熟練電工安裝、連線和檢驗。根據(jù)該布線模塊1600將要被連線的功能模塊的類型，將布線模塊1600安裝在配電箱內(nèi)。如果布線模塊1600以第一種定向(圖1B)安裝，地線孔1820位于中心之下。如果布線模塊1600以第二種定向(圖2B、圖16A)安裝，地線孔1820位于中心之上。地線孔1820接收輸出口模塊的地線棒834(圖3B)或開關(guān)模塊的銷棒1520(圖9B)，其充當(dāng)銷使用。相應(yīng)地，僅在功能模塊根據(jù)模塊類型(例如開關(guān)或插座)相對于布線模塊1600適當(dāng)定向時，地線孔1820才用作接收功能模塊的銷834(圖3B)、1520(圖9B)的部件。在一個實施例中，對于開關(guān)模塊900(圖9A-圖9B)，布線模塊1600與中心之上的地線孔1820連接；對于輸出口模塊300(圖3A-圖3B)，布線模塊1600與中心之下的地線孔1820，下面將會參照圖16E-圖16H詳細說明。
圖16C-圖16D表示具有端子護罩1700的端子部件布線模塊1600，端子護罩1700方便地為端子組2100(圖21)提供了有遮蓋的訪問。具體地，在閉合位置(圖16A-圖16B)處，端子護罩1700保護用戶不受電擊，并在封閉安裝的高壓裝置間實現(xiàn)絕緣。在斷開位置(圖16C-圖16D)處，端子護罩1700允許方便地訪問端子螺釘2140，以便將電纜連接到端子部件1640或從端子部件1640中卸走。如圖16C所示，鉸鏈1702允許端子護罩1700從閉合位置(圖16A-圖16B)運動到斷開位置。鎖1704按入相應(yīng)的止動槽2220中，其將端子護罩1700保持在閉合位置直至被手動打開。如圖16D所示，在一個實施例中，旋轉(zhuǎn)底座1709(圖17B)也允許端子護罩1700從斷開位置的一側(cè)旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)，進一步簡化對端子螺釘2140的訪問。
圖16E-圖16F分別表示布線模塊的功能面和布線面的定向依賴(orientation-dependent)的標(biāo)記。如上所述，安裝在布線模塊中的功能模塊的類型決定了在配線盒中的布線模塊1600的安裝定向。功能面(圖16E)上的彩色編碼標(biāo)記1620、1630和布線面(圖16F)上的布線標(biāo)記1650、1660方便地向熟練電工指示了布線模塊1600的正確定向。彩色編碼標(biāo)記1620、1630也方便地指示了要安裝或替換的正確的功能模塊。具體地，如圖16E所示，彩色編碼標(biāo)記包括開關(guān)標(biāo)記1620和輸出口標(biāo)記1630。對于開關(guān)模塊900(圖2A-圖2B)，開關(guān)標(biāo)記1620有定向標(biāo)識符1622和說明布線模塊定向的相應(yīng)文字。此外，顏色盒1624方便地與相應(yīng)開關(guān)模塊900上的顏色標(biāo)識符2310(圖23A)匹配。而且，如圖16F所示，對于輸出口模塊300(圖1A-圖1B)，輸出口標(biāo)記1630有定向標(biāo)識符1632和說明布線模塊定向的相應(yīng)文字。同樣，顏色盒1634與輸出口的顏色標(biāo)識符相匹配。在一個實施例中，開關(guān)顏色盒1624是黃色、紅色和橙色分別與SP、3路和4路開關(guān)的顏色標(biāo)識符相匹配。對于火線和半火線(half-hot wiring)，輸出口顏色盒1634分別是深藍和淺藍色的，與輸出口模塊的藍色標(biāo)識符相匹配。在安裝布線模塊時，顏色盒1624、1634由熟練電工作上標(biāo)記，以便可視地指示出要為布線模塊1600連線的模塊的類型。
如圖16F所示，有四個端子部件1640，每個都有端子標(biāo)記1670(“1”、“2”、“3”和“4”)，端子標(biāo)記1670通過數(shù)字標(biāo)識出各個獨立的端子部件T1、T2、T3和T4。在開關(guān)的定向(已示出)中，開關(guān)標(biāo)記1650的位置是以可視地對應(yīng)于每個獨立的端子部件1640的方式來方便地確定的。開關(guān)標(biāo)記1650通過開關(guān)類型SP、三路和四路來標(biāo)識每個端子部件的開關(guān)連線。輸出口標(biāo)記1660在開關(guān)定向中是上端朝下的，可視地表明它們是不可使用的。在輸出口的定向中(從圖示可見上端朝下的)，類似地，輸出口標(biāo)記1660的位置是以可視地對應(yīng)于每個獨立的端子部件1640的方式來確定的。輸出口標(biāo)記1660表明了輸出口的連線。開關(guān)標(biāo)記1650在輸出口定向中是上端朝下的，可視地表明它們不可使用。
圖16G-圖16H是分別表示開關(guān)和輸出口連線的示意圖，對應(yīng)于端子標(biāo)記1670(圖16F)、開關(guān)標(biāo)記1650(圖16F)和輸出口標(biāo)記1660(圖16F)，如上面參照圖16F所述。用圖形描述了代表端子部件1640(圖16F)的四個端子群1690。其中也描述了各個獨立的端子部件1691、相應(yīng)的火線、地線、導(dǎo)線(traveler wire)和開關(guān)線1692、以及對應(yīng)于可拆卸分離件2116的連接和空隙1693。
圖17A-圖17B表示一個端子部件布線模塊1600，其具有布線板1800和安裝支架1900。布線板1800具有前蓋2000、后蓋2200、端子組2100和端子護罩1700。前蓋2000和后蓋2200通過緊固件(未示出)固定在一起。安裝支架1900將前蓋2000固定到后蓋上，如下面參照圖18-圖20所述。端子組2100保持在布線板1800中，并提供用于電纜連接的端子部件1640(圖16F)和在端子部件1640(圖16F)和結(jié)構(gòu)插座1810(圖18A)之間的導(dǎo)電路徑。安裝支架1900方便地執(zhí)行多種功能，包括將布線模塊1600固定在配電箱(未示出)中，將前蓋和后蓋2000、2200固定在一起，提供地線棒夾1902(圖19A)用于連接模塊地線棒834(圖3B)，并提供地線端子1907來實現(xiàn)接地連接。
如圖17A-圖17B所示，每個端子護罩1700都有一個鉸鏈1702、一個彈簧1704、一個底座1706、1709和把手1708。底座1706、1709滑入在后蓋兩側(cè)的相應(yīng)的護罩槽2210(圖22A)中，其將每個端子護罩1700固定到布線板1800上。鉸鏈1702可方便地允許端子模塊1700在閉合位置(圖16A-圖16B)和斷開位置(圖16C-圖16B)之間移動，閉合位置防止無意地接觸到端子部件1640，斷開位置允許對端子部件1640進行訪問。鎖1704壓入后蓋兩側(cè)的相應(yīng)的止動槽2220中，其將每個端子護罩1700保持在閉合位置，直到被手動打開。把手1708幫助鎖住端子護罩1700。固定底座1706(圖17A)保持端子護罩1700與端子螺釘對齊?？商鎿Q地，旋轉(zhuǎn)底座1709(圖17B)可方便地使端子護罩1700旋轉(zhuǎn)到布線模塊的每一邊1601、1602(圖16A-圖16B)，以簡化對端子螺釘2140(圖21)的訪問。
圖18A-圖18B表示一個具有前側(cè)面1801和后側(cè)面1802的布線板1800。前側(cè)面1801具有結(jié)構(gòu)插座1810、地線孔1820和支架槽1830。后側(cè)面1802具有由端子組2100組成的端子部件1640，端子組2100具有通過端子護罩1700可以訪問到的端子螺釘2140，如上所述。
圖19A-圖19B表示一個安裝支架1900，其具有支架主體1901、地線夾1902和地線端子1907。地線夾1902通過鉚釘1905連接到支架主體1901。地線端子1907為地線(未示出)提供了地線端子。支架1900具有鐵模(swage)1910、箱支架1920和模塊支架1930。支架1900被配置為通過將鐵模1910穿過前蓋的槽2020(圖20A-圖20B)插入并倚靠著前蓋外部2001延伸，從而被布置在后蓋2200(圖22A-圖22B)的周圍，以便將前蓋和后蓋2000、2200固定在一起。箱支架1920使布線模塊1600(圖16A-圖16B)被固定在配電箱(未示出)中，并被配置為可拆卸地與箱蓋(圖27-圖29)接合。模塊支架1930使功能模塊300(圖3A-圖3B)、900(圖9A-圖9B)被固定到布線模塊1600(圖16A-圖16B)上。地線夾1902被配置為在物理上和電氣上與模塊地線棒834(圖8A-圖8B)相連。
在一個替換實施例中，安裝支架1900沒有鐵模1910。多個緊固件1909穿過安裝支架1900插入到布線板前蓋2000中，以便將前蓋和后蓋2000、2200固定在一起。在將安裝支架1900連接到前蓋2000后，安裝支架1900的上部和下部的耳被彎曲到前蓋外部2001之上并倚靠著，以便進一步將前蓋與后蓋2000、2200固定在一起。在安裝支架1900的折疊部分的附近或整個范圍上包括有桁架，以提高支架結(jié)構(gòu)的強度。箱支架1920可以有其他形狀，以便容納箱蓋2700(圖27A-圖27B)。
圖20A-圖20B表示具有外部面2001和內(nèi)部面2002的前蓋2000。如圖20A所示，在外部面2001上，凸起的防護物2010和環(huán)繞的槽2014提供了結(jié)構(gòu)插座1810(圖18A)的非導(dǎo)電部分。每個凸起的防護物2010和環(huán)繞的槽2014被配置為與相應(yīng)的插頭護罩610接合。具體地，當(dāng)一個功能模塊插入布線模塊1600(圖16A-圖16B)中時，護罩610(圖6B)、1510(圖15B)插入槽2014中，防護物2010插入護罩610(圖6B)、1510(圖15B)中，插腳702(圖7A-圖7B)插入電夾(圖21)中。屏蔽插頭330(圖3B)、930(圖9B)和結(jié)構(gòu)插座1810(圖18A)的互鎖動作方便地提供了觸覺反饋和堅固的機械和電氣連通。而且，防護物2010和槽2014減少了工具(例如改錐頭)與插座1810(圖18)中的火線接觸件無意間接觸的機會。例如，維修時會將一個工具穿過布線板的前側(cè)面1801，此時該工具易于容納在槽2014中或倚靠著凸起的防護物2010或者二者兼有。在一個特定的實施例中，護罩610(圖6B)、1510(圖15B)以及相應(yīng)的槽2014和凸起的防護物2010的形狀一般為具有圓拐角的矩形。
如圖20B所示，內(nèi)部面2002具有鐵模槽2020、地線開口2030和端子支撐結(jié)構(gòu)2050、2060。鐵模槽2020容納安裝支架的鐵模1910(圖19A)，其幫助前蓋和后蓋2000、2200固定在一起。地線開口2030作為地線孔1820的一部分，容納地線棒834(圖3B)或銷棒1520(圖9B)。支撐結(jié)構(gòu)2050、2060容納端子組2100(圖21)。
圖21表示一個端子組2100，其具有接觸件連接2110、端子夾2130和端子螺釘2140。每個接觸件連接2110都具有電夾2112，電夾2112提供了結(jié)構(gòu)插座1810(圖18A)的導(dǎo)電部分。電夾2112被配置為在物理上和電氣上與模塊插腳702(圖7A-圖7B)、1312、1322(圖13A-圖13B)連接。端子夾2130和端子螺釘2140將電纜端接到接觸件連接2110上。端子夾2130被配置為保證一槽2132一線。有優(yōu)勢的是，對于每個端子部件1640，這提供了4線連接能力。在一個實施例中，每個端子部件1640被配置為用于4根14號銅線或2根12號銅線。分離件2116是可拆卸的以便于有選擇地隔離各個獨立的端子部件1640。
圖22A-圖22B表示一個具有內(nèi)部面2202和外部面2201的后蓋2200。每個內(nèi)部面2202都有支架槽2210和止動槽2220，其用來保持端子護罩1700，如上所述。內(nèi)部面2202也具有端子槽2230，其用來保持端子組。對設(shè)置外部面2201的形狀以容納安裝支架1900(圖19A-圖19B)，并容納連接到端子部件1640(圖16F)的電纜。
調(diào)光開關(guān)模塊圖23A-圖23B表示一個調(diào)光開關(guān)模塊，其具有位于前側(cè)面2301上的開關(guān)2410和調(diào)光控制桿2460以及位于后側(cè)面2302上的屏蔽插頭2330和銷棒2350。開關(guān)模塊2300的頂部同樣具有彩色標(biāo)記2310。彩色標(biāo)記2310的顏色與布線模塊彩色標(biāo)記1624中一個標(biāo)記的顏色相對應(yīng)。因此，開關(guān)模塊彩色標(biāo)記2310方便地提供了適當(dāng)?shù)哪K定向的可視標(biāo)記，從而避免了將其安裝到用于另一種模塊類型連線的布線模塊1600(圖16E-圖16F)中。相似的不同顏色的彩色標(biāo)記可以相似的方式應(yīng)用到輸出口模塊300(圖3A-圖3B)和其他開關(guān)模塊900(圖9A-圖9B)來實現(xiàn)同樣的目的。圖24表示調(diào)光開關(guān)模塊2300，其包括開關(guān)2410、前蓋2420、支架2430、電路板2440、后蓋2450和調(diào)光控制桿2460。
固定電線的布線模塊圖25A-25B表示一個固定電線的布線模塊2500，其具有功能面2501和布線面2502。布線模塊2500被配置為安裝在常規(guī)配電箱(未示出)中，其利用連接螺釘(未示出)穿過箱支架2652來固定。功能模塊(例如輸出口模塊300(圖3A-圖3B)或開關(guān)模塊900(圖9A-圖9B))插入布線模塊功能面2501中，其利用連接螺釘(未示出)穿過連接耳(未示出)和相應(yīng)的模塊支架2654固定到布線模塊2500，如上面參照圖1-圖2所述。一條引入配電箱的電纜(未示出)在固定電線2550的末端連接到壓線連接器2570，固定電線2550是從布線模塊的布線面2502中延伸出的。
圖26A-圖26B表示一個固定電線的布線模塊2500，其具有前蓋2610、后蓋2620、端子組2630、安裝支架2650、地線棒夾2660和緊固件2670。前蓋2610和后蓋2620由緊固件2670固定在一起并包圍住端子組2632。有優(yōu)勢的是，安裝支架2650部分被包圍并保持在前蓋2610和后蓋2620之間，以便將安裝支架2650固定到布線模塊2500，并在機械上和電氣上使該安裝支架與布線模塊2500結(jié)合。
如圖26A-圖26B所示，前蓋2610具有結(jié)構(gòu)插座2612、地線開口2614、支撐結(jié)構(gòu)2616和緊固件柱2618。以上面參照圖20A-圖20B所述的方式，結(jié)構(gòu)插座2612與功能模塊屏蔽插頭互鎖，地線開口2614作為地線孔的一部分容納地線棒或銷棒。支撐結(jié)構(gòu)2616容納端子組2630。緊固件柱2618與緊固件開口2624對準，并接收緊固件2670，緊固件2670將前蓋和后蓋固定在一起。
如圖26A-圖26B所示，端子組2630具有電夾2632、固定電線端子2634和分離件2638。以上面參照圖21所述的方式，電夾2632提供結(jié)構(gòu)插座2612的導(dǎo)電部分，并被配置為在物理上與電氣上與模塊插腳連接。固定電線端子2634電氣地和機械地將固定電線2550的已剝開的末端連接到端子組2630上。分離件2638是可拆卸的以選擇性地隔離各個獨立的電夾2632。
在圖26A-圖26B中還顯示出，安裝支架2650與沿著前蓋2610縱向延伸的槽和沿著后蓋2620縱向延伸的相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。安裝支架2650具有箱支架2652、模塊支架2654、地線夾開口2656和地線端子2658。箱支架2652接收將支架連接到配電箱(未示出)的緊固件(未示出)。模塊支架2654接收將功能模塊連接到布線模塊2500(未示出)的緊固件(未示出)。地線夾開口2656與地線夾2660相適應(yīng)，地線夾在電氣上和機械上將功能模塊的地線棒連接到支架2650。該支架具有一個將地線夾2660安裝在開口2656中的集成的鉚釘。地線端子2658在電氣上和機械上將固定電線2550中的一個地線的一個剝開的末端連接到支架2650。
在圖26A-圖26B中還顯示了后蓋2620具有電線開口2622、緊固件開口2624和分離件開口2626。電線開口2622與固定電線2550相適應(yīng)，以便固定電線封閉起來、消除它的應(yīng)變并提供端子組2630和地線端子2658的通路。緊固件開口2624接收緊固件2670的要旋入或者固定到緊固件柱的那一部分。分離件開口2626允許用戶在一個已裝配好的布線模塊2500中訪問分離件2638。
配電箱蓋圖27A-圖27B表示一個配電箱蓋2700，其具有一個一般性平坦的蓋板2710、夾2720、止動器2730、桁架2740和標(biāo)志物2750。蓋板2710具有前側(cè)面2701和后側(cè)面2702。夾2720通常位于蓋板2710的上部和下部的中心(一邊一個)，并通常垂直于后側(cè)面2702延伸。止動器2730是一些開口(一個止動器對應(yīng)一個開口)，通常位于止動器2720的中心并沿著止動器2730和蓋板2710的連接處延伸，為抵抗蓋板2710的彎曲提供結(jié)構(gòu)上的支撐。桁架2740是蓋板2710上基本沿著前側(cè)面2701的長度方向延伸出的突出物。標(biāo)志物2750通常是蓋板2710前側(cè)面2701上的圓形突出物，靠近蓋板2710的上部和下部，一邊一個。
圖28A-圖28B分別是箱蓋2700蓋住時和未蓋住時的配電箱2800，如上面參照圖27A-圖27B所述。箱蓋2700可拆卸地固定在配電箱開口面2801上，以便防止在施工的裝配階段時諸如灰泥和涂料之類的材料污染布線模塊1600。有利的是，箱蓋2700通常齊平地固定到配電箱的開口面2801，隨后又通常齊平地固定到待安裝的干墻中，以便在裝配階段不影響干墻的施工。干墻一旦被無束縛地定位，就能夠壓靠在箱蓋2700上。在這種情況下，標(biāo)志物2750在干墻上留下凹痕，從而方便地標(biāo)識出配電箱2800的位置，以便可以準確地挖出干墻切口以容納配電箱2800。
如圖28A-圖28B所示，箱蓋2700被安裝在裝于配電箱中的布線模塊的箱支架1920上。具體地，夾2720略微彎曲以便在箱支架1920上滑動直至箱支架1920插入相應(yīng)的止動器2730中。通過彎曲夾2720使箱支架1920不受止動器2730的約束，可容易地將箱蓋拆卸下來。
圖29表示具有重疊箱蓋2700的二聯(lián)配電箱2900。箱蓋2700被配置，以致一個蓋的第一部分和另一個蓋的第二部分重疊，從而防止與干墻有關(guān)的材料進入蓋2700之間和污染配電箱2900的內(nèi)部。
端子護罩圖30A-圖30B表示一個端子部件布線模塊1600，其具有使用緊固件1909安裝在布線面1602上的端子護罩3100。端子護罩3100方便地防止了通常連接在地線端子1907(圖17A)和配電箱之間的裸露的銅質(zhì)地線(未示出)通過后蓋2200伸出，造成端子組2100(圖17A)短路。
圖31A-圖31B表示一個端子護罩3100，其具有前側(cè)面3101、后側(cè)面3 102和脊板3 105。安裝耳3110從脊板3105的兩端伸出，護翼3120從脊板3105的兩邊伸出。分離件防護物3130從每個護翼3120的中部延伸。延伸橫穿每個分離件防護物3130一部分的V形鉸鏈3135允許分離件防護物3130稍微彎曲以得到將一個或兩個分離件2116(圖16F)拆卸下來的路徑，如上面參照圖16G-圖16H所述。安裝開口3140位于安裝耳3110中，電線開口3150位于護翼3120中，支架開口3160位于脊板3105的中央部分。
如圖31A-圖31B所示，端子護罩3100與布線模塊1600(圖30A)近側(cè)的后側(cè)面3102和布線模塊1600(圖30A)遠側(cè)的前側(cè)面3101安裝在一起。具體地，脊板3105與支架1900相配合，支架開口3160容納因地線夾或其相關(guān)緊固件引起的突出部分。支架開口3140接收緊固件1909，緊固件1909將布線模塊1600(圖30A)固定在一起。護翼3120遮蓋了端子組2100(圖17A)的暴露部分，電線開口3150容納與端子組2100(圖17A)相連接的電線的末端。
其他功能模塊雖然上面參照輸出口和開關(guān)模塊對配電系統(tǒng)進行了描述，但配電系統(tǒng)可以與提供各種電氣功能的各種功能模塊一起工作，僅舉幾個例子，例如安全模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、計算模塊、家庭娛樂模塊和智能家庭產(chǎn)品模塊。例如安全模塊可以包括錄像機或運動傳感器。數(shù)據(jù)傳輸模塊可以包括數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、無線電收發(fā)設(shè)備或交流電線收發(fā)設(shè)備。例如，計算模塊可以包括微處理器、數(shù)據(jù)輸入或顯示設(shè)備。家庭娛樂模塊可以與揚聲器、液晶顯示器或等離子電視聯(lián)合工作。例如，家庭產(chǎn)品模塊，可以包括用于設(shè)備控制的微控制器和無線或交流電線收發(fā)設(shè)備。
已經(jīng)結(jié)合各個實施例詳細地公開一種安全模塊配電系統(tǒng)。公開這些實施例僅僅為了舉例說明，并不對所附的權(quán)利要求的范圍進行限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員均可意識到許多變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種電氣裝置，其包括能夠安裝在一個布線模塊中的一個可拆卸的功能模塊，所述功能模塊具有一個前側(cè)面和一個后側(cè)面；一個接觸件組，其至少部分地布置在所述功能模塊中并且適于將電能傳送給所述前側(cè)面；多個布置在所述可拆卸功能模塊的所述后側(cè)面的屏蔽插頭，所述屏蔽插頭包括所述接觸件組的至少一部分，其中所述屏蔽插頭被配置為與所述布線模塊的一部分接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其中所述屏蔽插頭包括繞著所述接觸件組的周圍布置的連續(xù)的壁，其延伸出與該插腳部分的長度相當(dāng)?shù)木嚯x，所述壁定義所述后側(cè)面遠側(cè)的開口端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣裝置，進一步包括一個銷，從所述可拆卸功能模塊的所述后側(cè)面中延伸出，并位于所述后側(cè)面上，以便標(biāo)識所述可拆卸功能模塊的類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣裝置，其中所述銷是一個偏心定位的棒，所述棒被配置為插入地線孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣裝置，進一步包括所述布線模塊適于安裝在一個配電箱中，所述布線模塊具有一個功能面；和多個布置在所述功能面上的結(jié)構(gòu)插座，所述結(jié)構(gòu)插座包括一個端子組的一部分，其中所述結(jié)構(gòu)插座被配置為與所述屏蔽插頭互鎖，以便在所述端子組和所述接觸件組之間提供電氣連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電氣裝置，其中所述結(jié)構(gòu)插座包括凸起的防護物和環(huán)繞的槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電氣裝置，其中所述凸起的防護物插入繞所述屏蔽插頭的周圍布置的壁中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電氣裝置，其中所述的環(huán)繞的槽與由所述壁所定義的開口端匹配。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電氣裝置，進一步包括一個位于所述功能面上的部件，當(dāng)所述可拆卸功能模塊相對于所述布線模塊適當(dāng)?shù)囟ㄏ驎r，該部件接收所述可拆卸功能模塊上的一個銷。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電氣裝置，進一步包括位于所述功能面上的多個顏色編碼布線標(biāo)記；和位于所述功能面上的一個顏色編碼模塊標(biāo)記，其中所述布線標(biāo)記中一個有記號的布線標(biāo)記表示一個特定的布線配置，如果所述功能模塊與所述特定的布線配置相對應(yīng)，則所述有記號的布線標(biāo)記的顏色與所述模塊標(biāo)記的顏色相對應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電氣裝置，其中所述端子組包括多個端子部件，每個所述端子部件適于端接至多4根導(dǎo)線。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電氣裝置，其中所述端子組包括多根從所述布線模塊的布線面中延伸來的固定電線，所述固定電線中的每一根具有一個安裝在所述布線面遠側(cè)的壓線連接器。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電氣裝置，進一步包括一個配電箱蓋，其適于夾到所述布線模塊的一個安裝支架部分上，以便齊平地安裝到所述配電箱的開口面。
15.一種電氣裝置，其包括一個主體；多個端子，其布置在所述主體中并且適于端接電纜；安裝在所述主體上的端子防護物，其可圍繞一個鉸鏈在一個斷開位置與一個閉合位置之間運動，所述端子中的至少一部分在所述斷開位置可被訪問到，在所述閉合位置處則會被遮蓋住。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電氣裝置，進一步包括一個鎖，其被配置為將所述端子防護物保持在所述閉合位置，直到該端子防護物被手動移到所述斷開位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電氣裝置，其中所述的端子防護物固定在所述主體的一個側(cè)面部分上，且在所述閉合位置處遮蓋多個端子螺釘。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電氣裝置，進一步包括第二端子防護物，其固定在所述主體的一個相對側(cè)面部分上，所述第二端子防護物對所述端子的至少一個第二部分提供有遮蓋的訪問。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電氣裝置，其中所述端子與多個電氣輸出口電氣連通。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電氣裝置，其中所述主體適于接收一個可拆卸的電氣單元。
20.一種電氣裝置，其包括適于安裝在一個配電箱內(nèi)的一個布線模塊，所述布線模塊具有一個布線面和一個功能面；在所述布線面上的至少一個第一端子；在所述功能面上的至少一個第二端子；和安裝在所述功能面上的一個護罩，所述護罩被定位以防止所述第二端子接觸到與所述第一端子相關(guān)的電線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電氣裝置，其中所述布線模塊適于接收一個可拆卸電氣單元。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電氣裝置，其中所述護罩具有一個鉸鏈，其允許護罩彎曲并并使所述端子中的一部分暴露出來。
全文摘要
一種安全模塊配電系統(tǒng)(100)，其包括一個適于安裝在配電箱中的布線模塊(1600)，該布線模塊(1600)具有一個功能面與一個布線面。一個端子組至少部分地布置在該布線模塊中，且適于端接靠近布線面的電纜。多個結(jié)構(gòu)插座被布置在該功能面上，該結(jié)構(gòu)插座包括該端子組的一部分。一個具有前側(cè)面和后側(cè)面的功能模塊(300)適于可拆卸地安裝在靠近該功能面的該布線模塊中。一個接觸件組至少部分布置在該功能模塊(300)中，其適于將電能傳送給從該前側(cè)面可訪問到的電氣分配功能。多個屏蔽插頭被布置在該后側(cè)面。該屏蔽插頭包括該接觸件組的一部分。與所述布線模塊(1600)相關(guān)的結(jié)構(gòu)插座被配置為與該功能模塊(300)相關(guān)的屏蔽插頭互鎖，以便在該端子組和所述接觸件組之間提供電氣連通。
文檔編號H01H9/08GK1656650SQ03811813
公開日2005年8月17日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者M·P·戈爾曼 申請人:保護連接有限公司