專(zhuān)利名稱(chēng)：用于斷路器的改進(jìn)的柔性連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于斷路器的改進(jìn)的柔性連接器，更具體地涉及一種提供每一單個(gè)的柔性連接器與真空遮斷器觸頭棒的直接連接的柔性連接器。
斷路器對(duì)于控制和保護(hù)電氣系統(tǒng)、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)是有用的。一種具體類(lèi)型的斷路器是包括有布置在絕緣的殼體內(nèi)的可分離的主觸頭的真空電路遮斷器設(shè)備。通常，主觸頭中一個(gè)相對(duì)于殼體和與要被真空電路遮斷器控制的回路相連的外部電導(dǎo)體都是固定的。另一主觸頭是可移動(dòng)的且通常包括一圓柱狀觸頭棒，該觸頭棒在其一端具有封閉在真空室內(nèi)的觸頭而在其另一端具有位于真空室外的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
通常被電路遮斷器保護(hù)的回路與動(dòng)觸頭間的互連是在圓柱形觸頭棒上進(jìn)行的。因此，需要將足夠大的電流從可移動(dòng)的觸頭棒引導(dǎo)至靜止的電氣觸頭。
已經(jīng)有數(shù)種用于從動(dòng)觸頭向固定端傳送電流的建議的現(xiàn)有裝置。例如，第4,376,235和4,384,179號(hào)美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于斷路器設(shè)備的硬柔性連接器。提供有多個(gè)整體的、硬的、但有柔性的導(dǎo)電部件。這些部件在水平位置布置，但由于部件內(nèi)有褶因而可垂直移動(dòng)。
1993年7月16日提交的公同擁有的第08/093,287號(hào)美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于將電氣開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸頭連接到固定的電氣端子的柔性連接器。該柔性連接器是大量柔性導(dǎo)電材料片且被構(gòu)造為能夠適應(yīng)動(dòng)觸頭的移動(dòng)。
在上述裝置中，柔性連接器包括帶有保持與真空遮斷器觸頭棒可靠接觸的舌片的接觸板。接觸板夾在并被插入柔性連接器間并與其表面相接觸。因而，電流是從觸頭棒流到接觸板然后再到柔性連接器。在柔性連接器和觸頭棒間沒(méi)有實(shí)際的直接接觸。
因此，需要的是一種直接與觸頭棒接觸的柔性連接器，而這種連接器與目前可得到的商業(yè)柔性連接器相比具有優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明滿足上述要求。提供一種包括理想地布置為一疊層的多片柔性板。該疊層定義一具有邊緣的開(kāi)口，其包括至少一片從開(kāi)口的邊緣向內(nèi)伸出的舌片。舌片被彎曲以使它們與動(dòng)觸頭進(jìn)行可靠的壓配合，因而電流可直接從動(dòng)觸頭流進(jìn)柔性連接器。
本發(fā)明允許導(dǎo)體遠(yuǎn)不止沿真空遮斷器觸頭棒垂直位移的移動(dòng)和由電流通過(guò)導(dǎo)體造成的正弦移動(dòng)。本發(fā)明還提供由于增加了暴露在冷卻空氣中的表面積而提高的散熱性，表面積的增加是由于每一連接器疊層中更多數(shù)量的薄板和單個(gè)連接器本身間的氣隙(由隔離物產(chǎn)生)所產(chǎn)生的。這允許更高水平的電流通過(guò)連接器。
還提供一電流遮斷器系統(tǒng)，包括具有靜觸頭和動(dòng)觸頭的電流遮斷器、固定電氣端子和用來(lái)連接動(dòng)觸頭至固定電氣端子的柔性連接器。柔性連接器類(lèi)似上面所介紹的。
從下面對(duì)最佳實(shí)施例的介紹并結(jié)合相應(yīng)的附圖可全面理解本發(fā)明。


圖1為表示將真空遮斷器的動(dòng)觸頭與固定的電氣端子相連的本發(fā)明的柔性連接器的側(cè)面正視圖。
圖2為單個(gè)柔性連接器的頂平面圖。
圖3為圖2所示的柔性連接器的側(cè)面正視圖。
圖4為圖3所示的柔性連接器一部分的放大的側(cè)面正視圖。
圖5為表示被壓入柔性連接器的開(kāi)口內(nèi)的動(dòng)觸頭的側(cè)面正視圖。
圖6為柔性連接器的舌片之一在將動(dòng)觸頭壓入開(kāi)口之前的放大的側(cè)面正視圖。
圖7為圖6所示的舌片在動(dòng)觸頭被壓入開(kāi)口后的放大的側(cè)面正視圖。
本發(fā)明涉及用來(lái)將動(dòng)觸頭與固定的電氣端子連接的柔性連接器。盡管下面的介紹涉及真空遮斷器系統(tǒng)，但本發(fā)明并不限于此，而是覆蓋從動(dòng)觸頭向固定電氣端子攜帶電流的任何類(lèi)型的柔性連接器。
真空遮斷器系統(tǒng)是該領(lǐng)域眾所周知的，這里特別結(jié)合做為參考的第4,384,179號(hào)美國(guó)專(zhuān)利就介紹了一種真空遮斷器系統(tǒng)。參照?qǐng)D1，這些系統(tǒng)包括布置在絕緣真空殼體14內(nèi)的可分離的主觸頭10和12。主觸頭之一10相對(duì)于殼體14和與要被真空電路遮斷器控制的回路相連的外部電導(dǎo)體(未示出)都是固定的。另一方面，另一可分離主觸頭12是可移動(dòng)的。可移動(dòng)的主觸頭組合體12通常包括一橫截面為圓形的觸頭棒20，該觸頭棒在其一端具有封閉在真空室14內(nèi)的觸頭22而在其另一端具有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)。因此可以理解足夠數(shù)量的電流必須由總體表示為標(biāo)號(hào)40的柔性連接器從可移動(dòng)觸頭棒20被引導(dǎo)至靜止的電氣端子或觸頭30。
圖1表示分為42，44兩組的24個(gè)連接可移動(dòng)觸頭棒20到固定電氣端子30的單獨(dú)的柔性連接器，組42包括14個(gè)單獨(dú)的柔性連接器，而組44包括10個(gè)單獨(dú)的柔性連接器。每一柔性連接器具有與可移動(dòng)觸頭棒20相連的第一剛性部分50，與靜止電氣端子30相連的第二剛性部分52和懸掛在第一剛性部分50和第二剛性部分52之間的柔性部分54?？梢岳斫馊嵝圆糠?4允許可移動(dòng)觸頭棒20相對(duì)于第一剛性部分50作軸向運(yùn)動(dòng)而同時(shí)第二剛性部分52保持與端子30相連。
諸如隔離物56這樣的隔離物被夾在柔性連接器的第一剛性部分之間。這些隔離物防止單個(gè)柔性連接器結(jié)合在一起而形成一個(gè)單一的金屬連接器。這將維持柔性連接器在可移動(dòng)觸頭棒20一端的理想的柔韌性。由于垂直尺寸的限制在端子30側(cè)沒(méi)有隔離物。在兩組柔性連接器42和44間布置有一組4個(gè)隔離物58。隔離物包括具有與可移動(dòng)觸頭棒20相接觸的邊緣的對(duì)直的可移動(dòng)觸頭開(kāi)口(未示出)從而使電流也可從動(dòng)觸頭通過(guò)隔離物流入柔性連接器的第一剛性部分50。第一組柔性連接器42的第二剛性部分被插在一起并與端子30的上表面30a相連，而第二組柔性連接器44的第二剛性部分被插在一起并與端子30的下表面30b相連。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，圖中表示單獨(dú)的柔性連接器60。柔性連接器60由導(dǎo)電材料制成，理想地為銅，且在此例中長(zhǎng)約12英寸寬約4英寸。柔性連接器60具有第一剛性部分62，柔性部分64和第二剛性部分66。第一剛性部分62確定下面將要詳細(xì)討論的開(kāi)口68用來(lái)接受可移動(dòng)觸頭棒20。
如在圖2至圖4中可看到的，該開(kāi)口包括多個(gè)舌片(圖2所示為8個(gè))，如舌片80，它們從開(kāi)口68的邊緣82沿徑向向內(nèi)伸出。舌片由多個(gè)徑向細(xì)條84組成。每一舌片具有一自由邊，如舌片80的自由邊86。自由邊確定一尺寸足夠大以使可移動(dòng)觸頭棒20能夠嵌入其中的內(nèi)部開(kāi)口88。下面將參照?qǐng)D5至圖7對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。
開(kāi)始，舌片被置于布置為與含有第一剛性部分62的平面呈角度的平面上，在圖3和圖4可看得最清楚。舌片形成一可靠的與可移動(dòng)觸頭棒20的壓配合以允許電流直接從可移動(dòng)觸頭棒20流至柔性連接器60，如下面將要參照?qǐng)D5-7討論的。
參照?qǐng)D4，可看到柔性連接器60由多片(此處為8片)柔性導(dǎo)電材料薄板組成，理想地焊接在一起以形成統(tǒng)一的柔性連接器60。每一薄板約0.124cm(0.005英寸)厚，因而圖4所示的柔性連接器60總厚度約1.016cm(0.04英寸)。可以理解在這一疊薄板中每片都有一對(duì)相對(duì)的主表面，其中這一疊中一片薄板的一主表面的至少一部分與這一疊中相鄰一片薄板的一主表面的至少一部分相接觸。此外，每片薄板有一舌片，該舌片也有一對(duì)相對(duì)的主表面，其中這一疊中一片舌片的一主表面的至少一部分與這一疊中相鄰一片舌片的一主表面的至少一部分相接觸。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，對(duì)將柔性連接器60固定在可移動(dòng)觸頭棒20上的方法進(jìn)行討論。如上面討論的，舌片80的自由邊86形成一尺寸足夠大的內(nèi)部開(kāi)口88以使可移動(dòng)觸頭棒20能夠初步被置入其中，如圖5和圖6所示。一旦觸頭棒20被置入內(nèi)部開(kāi)口88中，一壓緊機(jī)構(gòu)，如充氣圈裝置90，就壓向舌片80，因而舌片80形成與可移動(dòng)觸頭棒20的可靠壓配合，如圖7所示。在被充氣圈裝置壓入到與可移動(dòng)觸頭棒20的可靠壓配合后，舌片80基本與第一剛性部分62共面，如圖7所示?？梢岳斫庖化B柔性連接器中某些，理想地所有8片單獨(dú)柔性薄片直接與可移動(dòng)觸頭棒20接觸。這將增加直接流入薄板最終流入端子30中的電流量，因而增強(qiáng)了可移動(dòng)觸頭棒20向柔性連接器60的電流傳輸能力。
可以理解提供了一種電流直接從可移動(dòng)觸頭棒流至柔性連接器的柔性連接器。此設(shè)計(jì)不僅提供一種更直接的流通路徑，也徹底降低了作用在觸頭棒上的水平力，并提供了電流在端子和觸頭棒間傳送的更短的路徑因而更加限制了作用在觸頭棒上的力。
盡管本發(fā)明的特定實(shí)施例已被公開(kāi)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解根據(jù)所公開(kāi)的總體技術(shù)可發(fā)展出對(duì)這些細(xì)節(jié)的各種修正和變更。相應(yīng)地所公開(kāi)的特定布置僅用于解釋而并不限制在后續(xù)權(quán)利要求及其任何及所有等價(jià)物中將給出的整個(gè)覆蓋范圍的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種柔性連接器(60)，用于電氣連接電氣開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸頭(12)至固定電氣端子(82)，所述柔性連接器(60)定義一具有邊緣(82)的開(kāi)口(68)，所述柔性連接器包括至少一片從所述邊緣向內(nèi)延伸的柔性舌片(80)，所述柔性舌片適合于建立與所述動(dòng)觸頭的可靠壓配合，從而電流可直接從所述動(dòng)觸頭流入所述柔性連接器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性連接器，包括從所述邊緣伸出的多個(gè)舌片，所述舌片由所述柔性連接器中的細(xì)條(84)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性連接器，其中所述柔性連接器包括一疊焊接在一起的柔性薄板以形成所述柔性連接器且所述舌片與每一所述柔性薄板為一體因而至少部分所述舌片與所述動(dòng)觸頭接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性連接器，其中在所述一疊柔性薄板中每片都有一對(duì)相對(duì)的主表面，其中所述一疊中一片所述薄板的一主表面的至少一部分與所述一疊中相鄰一片所述薄板的一主表面的至少一部分相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的柔性連接器，其中所述一疊中具有8片薄片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的柔性連接器，其中所述每片柔性薄片的厚度約為0.127cm(0.005英寸)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性連接器，其中所述一疊中每片所述柔性薄板有一舌片，所述舌片具有一對(duì)相對(duì)的主表面，其中這所述一疊中一片所述舌片的一主表面的至少一部分與這所述一疊中相鄰片所述舌片的一主表面的至少一部分相接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的柔性連接器，其中所述柔性連接器具有確定所述開(kāi)口并與所述動(dòng)觸頭接觸的第一剛性部分(62)，與所述固定電氣端子相連的第二剛性部分(66)和布置在所述第一剛性部分和所述第二剛性部分之間以容許所述動(dòng)觸頭相對(duì)所述第一剛性部分做軸向運(yùn)動(dòng)的柔性部分(64)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的柔性連接器，其中每一所述舌片在與所述動(dòng)觸頭接觸前被布置在與含有所述柔性連接器的所述第一剛性部分的平面有角度的平面上；及當(dāng)所述舌片被壓到與所述動(dòng)觸頭可靠壓配合時(shí)所述舌片與所述柔性連接器的所述第一剛性部分共面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的柔性連接器，其中每一所述舌片具有自由邊緣(86)，所述自由邊緣確定一具有足夠大尺寸以使所述動(dòng)觸頭可被布置在其中的內(nèi)開(kāi)口(88)；及在所述舌片被壓到與所述動(dòng)觸頭可靠壓配合后所述自由邊緣與所述動(dòng)觸頭相接觸。
11.一電路遮斷器系統(tǒng)，包括包括靜觸頭(10)和動(dòng)觸頭(12)的電路遮斷器；固定電氣端子(30)；及用來(lái)連接所述動(dòng)觸頭(12)至所述固定端子(30)的柔性連接器(60)，所述柔性連接器確定一具有邊緣(82)的開(kāi)口(68)，所述柔性連結(jié)器包括至少一片從所述邊緣向內(nèi)伸出的柔性舌片(80)，所述柔性舌片適合于建立與所述動(dòng)觸頭可靠壓配合從而電流可直接從所述動(dòng)觸頭流入所述柔性連接器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述電路遮斷器系統(tǒng)是真空電路遮斷器系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，包括從所述邊緣伸出的多片舌片，所述舌片在所述柔性連接器中由細(xì)條(84)形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述柔性連接器包括一疊焊接在一起的柔性薄板以形成所述柔性連接器且所述舌片與每一所述柔性薄板為一體因而至少部分所述舌片與所述動(dòng)觸頭接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中多個(gè)柔性連接器將所述動(dòng)觸頭與所述固定電氣端子相連；和所述柔性連接器被隔離板間隔開(kāi)，所述隔離板每個(gè)包括具有與所述動(dòng)觸頭接觸的對(duì)齊的動(dòng)觸頭開(kāi)口因而所述電流也可從所述動(dòng)觸頭通過(guò)所述隔離板流入所述柔性連接器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中在所述一疊柔性薄板中每片都有一對(duì)相對(duì)的主表面，其中所述一疊中一片所述柔性薄板的一主表面的至少一部分與所述一疊中相鄰一片所述柔性薄板的一主表面的至少一部分相接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中所述一疊中每片所述柔性薄板有一舌片，所述舌片具有一對(duì)相對(duì)的主表面，其中這所述一疊中一片所述舌片的一主表面的至少一部分與這所述一疊中相鄰一片所述舌片的一主表面的至少一部分相接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述柔性連接器具有確定所述開(kāi)口并與所述動(dòng)觸頭接觸的第一剛性部分(62)，與所述固定電氣端子相連的第二剛性部分(66)和布置在所述第一剛性部分和所述第二剛性部分之間以容許所述動(dòng)觸頭相對(duì)所述第一剛性部分做軸向運(yùn)動(dòng)的柔性部分(64)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中每一所述舌片在與所述動(dòng)觸頭接觸前被布置在與含有所述柔性連接器的所述第一剛性部分的平面有角度的平面上；及當(dāng)所述舌片被壓到與所述動(dòng)觸頭可靠壓配合時(shí)所述舌片與所述柔性連接器的所述第一剛性部分共面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中每一所述舌片具有自由邊緣，所述自由邊緣確定一具有足夠大尺寸以使所述動(dòng)觸頭可被布置在其中的內(nèi)開(kāi)口；及在所述舌片被壓到與所述動(dòng)觸頭可靠壓配合后所述自由邊緣與所述動(dòng)觸頭相接觸。
全文摘要
一種用于短路器的改進(jìn)的柔性連接器。該柔性連接器理想地由布置成一疊的多片柔性薄板組成。這一疊薄板確定具有自由邊緣(82)的開(kāi)口(68)，包括至少一片從開(kāi)口的邊緣向內(nèi)伸出的舌片。這些舌片適合于被彎曲因而它們形成與動(dòng)觸頭(12)的可靠壓配合，因此電流可以直接從動(dòng)觸頭棒流入柔性連接器。還公開(kāi)了一電流遮斷器系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01H33/66GK1138206SQ9610391
公開(kāi)日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1996年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月7日
發(fā)明者詹姆斯·杰夫里·本克, 納格·杰塞亥·帕特爾 申請(qǐng)人:尹頓公司