動觸頭組件和包括動觸頭組件的負荷開關的製作方法

2023-06-10 14:42:06

專利名稱：動觸頭組件和包括動觸頭組件的負荷開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣部件，具體地，涉及一種動觸頭組件和包括動觸頭組件的負荷開關。
背景技術：
負荷開關是一種常見的電氣部件，是一種能 在正常的導電迴路條件或規定的過載條件下關合、承載和開斷電流，也能在異常的導電迴路條件(例如短路)下按規定的時間承載電流的開關設備。傳統地，負荷開關，例如中壓負荷開關，通常由靜觸頭組件和動觸頭組件組成。參照圖1-3所示，其示出根據現有技術的動觸頭組件的例子，其中圖I是示出根據現有技術的動觸頭組件的透視圖；圖2是示出如圖I所示的現有技術的動觸頭組件的軸向剖視圖；以及圖3是示出如圖I所示的現有技術的動觸頭組件的一根觸指的透視圖。如圖所示，動觸頭組件包括觸指組件I (參照圖I和2)，該觸指組件由多根觸指11 (參照圖3)組成，所述多根觸指11共同圍成一內腔13以供負荷開關的靜觸頭插入其中；以及壓力彈簧2(參照圖I和2)，該壓力彈簧直接環設在觸指組件的外周邊上，將觸指組件套設在其中。當靜觸頭插入動觸頭組件的觸指組件的內腔13中時，觸指組件I會外擴脹大，相應地外擴脹大壓力彈簧2，壓力彈簧2則相應地在觸指組件I外部提供彈性收縮的反作用力，從而使得觸指組件I與靜觸頭緊密接觸，進而降低二者之間的接觸電阻。傳統地，如圖所示，觸指組件I和壓力彈簧2之間並不存在任何隔熱部件。當負荷開關通過大電流時，高強度的電流在動觸頭的觸指組件I和靜觸頭(在圖中未示出)之間通過。由於觸指組件I與靜觸頭之間存在接觸電阻，因此觸指組件的溫度會升高，相應地，與觸指組件直接接觸的壓力彈簧的溫度也會升高。傳統地，壓力彈簧一般由單一的金屬材料構成，而金屬材料在高溫下彈力將會降低。因此，隨著壓力彈簧溫度升高，其在觸指組件上施加的彈性收縮力將降低，從而使得動觸頭組件的觸指組件與靜觸頭之間的接觸電阻變大，而變大的接觸電阻反過來將導致觸指組件以及壓力彈簧溫度升高，而彈簧溫度升高又將導致接觸電阻進一步增大，如此的多米諾效應會使接觸電阻不斷惡化，進而可能導致負荷開關完全燒掉，甚至在極端情況下導致開關櫃爆炸。因此，存在一種需求，即降低動靜觸頭之間的接觸電阻，從而提高負荷開關的短時耐受電流的能力。然而，現有技術中並不存在一種簡單、有效、低成本的解決方案。

實用新型內容根據上述的缺點和不足，本實用新型的目的是至少解決現有技術中存在的上述問題。在本實用新型的一個實施例中，提供一種用於負荷開關中的動觸頭組件，包括觸指組件，該觸指組件由多根觸指組成，多根觸指共同圍成一內腔以供負荷開關的靜觸頭插入其中；以及彈性部件，該彈性部件環設在觸指組件的外周邊上，將觸指組件套設在其中，以在觸指組件由於靜觸頭插入內腔中而外擴脹大時在觸指組件外部提供彈性收縮力，從而使得觸指組件與靜觸頭緊密接觸，其中，觸指組件與彈性部件之間設置有隔熱部件以防止或降低從觸指組件到彈性部件的熱傳遞。在現有技術中，技術人員往往著眼於改善觸指與靜觸頭之間的接觸表面的接觸良好度來提高負荷開關的短時耐受電流能力，卻未能思及在觸指組件與彈性部件之間設置隔熱部件來對彈性部件進行保護，進而保證彈性部件能夠在短時耐受電流通過觸頭時仍具有良好的彈性收縮力。由於在觸指組件與彈性部件之間設置隔熱部件在工業上易於實現並且對現有的觸頭結構的改變非常少，因此，本實用新型對降低觸頭的接觸電阻、提高其短時耐受電流的能力提供了一種簡單、有效、低成本的解決方案。在上述實施例中，優選地，隔熱部件可以附著在觸指組件的每根觸指上，與每根觸指分別形成為一體結構，其中進一步優選地，隔熱部件貼附或者塗覆在觸指組件的每根觸指上。或者，作為替代實施方式，優選地，隔熱部件也可以附著在彈性部件上，與彈性部件形成為一體結構，其中進一步優選地，隔熱部件貼附或者塗覆在彈性部件上。或者，作為替代實施方式，優選地，隔熱部件還可以卡設在觸指與彈性部件之間，形成為能夠與觸指組件和 彈性部件分離的單獨的部件。設置隔熱部件的上述優選方式具有易於實施、對現有觸頭結構改變較少的優點。在上述實施例中，優選地，彈性部件可以是金屬彈簧。在上述實施例中，優選地，觸指組件形成為圓柱形狀，該圓柱在軸向方向具有直徑變小的部分，彈性部件設置在該直徑變小的部分的外部，隔熱部件形成在該直徑變小的部分和彈性部件之間。在上述實施例中，優選地，隔熱部件由陶瓷材料、耐熱環氧材料、耐熱橡膠材料或其它隔熱材料形成。在本實用新型的一個實施例中，還提供一種負荷開關，尤其是中壓負荷開關，其包括如前述任一實施例中的動觸頭組件。應當認識到，上述描述僅僅是為了示例性的目的，而不是要限制本實用新型的範圍。

本實用新型的示例性實施例的上述和其它特徵以及優點將從下面的結合附圖的詳細描述變得更加明顯，並且該描述和附圖僅用於示例性目的而不是以任何方式來限制本實用新型的範圍，其中圖I是示出根據現有技術的動觸頭組件的透視圖；圖2是示出如圖I所示的現有技術的動觸頭組件的軸向剖視圖；圖3是示出如圖I所示的現有技術的動觸頭組件的一根觸指的透視圖；圖4是示出根據本實用新型的一個優選實施例的動觸頭組件的透視圖；圖5是示出如圖4所示的根據本實用新型的一個優選實施例的動觸頭組件的軸向剖視圖；以及圖6是示出如圖4所示的根據本實用新型的一個優選實施例的動觸頭組件的一根觸指及其上的隔熱部件的透視圖；具體實施方式
下面將參照附圖描述本實用新型的各示例性的實施例。有關本實用新型的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖對實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如上、下、左、右、前或後等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本實用新型，此外，在全部實施例中，相同的附圖標號表示相同的元件。參照圖4-6，其中圖4是示出根據本實用新型的一個優選實施例的動觸頭組件的透視圖；圖5是示出如圖4所示的根據本實用新型的一個優選實施例的動觸頭組件的軸向剖視圖；以及圖6是示出如圖4所示的根據本實用新型的一個優選實施例的動觸頭組件的一根觸指及其上的隔熱部件的透視圖。如圖4-6所示，根據本實用新型的用於負荷開關尤其是中壓負荷開關中的動觸頭組件，包括觸指組件10，該觸指組件10由多根觸指101 (在圖6中一根單獨的觸指被示 出)組成，多根觸指101共同圍成一內腔103以供負荷開關的靜觸頭(未示出)插入其中；彈性部件20，該彈性部件環設在觸指組件10的外部，將觸指組件10套設在其中，以在觸指組件10由於靜觸頭插入內腔103中而外擴脹大時在觸指組件10外部提供彈性收縮力，從而使得觸指組件10與靜觸頭緊密接觸；以及隔熱部件30，其設置在觸指組件10與彈性部件20之間以防止或降低從觸指組件到彈性部件的熱傳遞。由此，隔熱部件30形成對彈性部件20的熱保護，防止其溫度不適當地升高，進而保證彈性部件的彈性，從而保證觸指組件10與靜觸頭的緊密接觸，進而降低接觸電阻，從而與現有技術相比大大改善了整個負荷開關的短時耐受電流的能力。儘管未示出，但是本領域技術人員可以理解，在根據本實用新型的圖示實施例中，負荷開關的動杆可以連接在動觸頭組件的左側從而帶動動觸頭組件運動，而靜觸頭布置在動觸頭組件的右側，動觸頭組件的向後運動將導致靜觸頭插入內腔103中。在圖示的實施例中，隔熱部件30附著，例如貼附或者塗覆，在觸指組件的每根觸指101上，與每根觸指分別形成為一體結構。如圖4所示，觸指組件10可以形成為圓柱形狀，該圓柱在軸向方向具有直徑變小的部分(參見圖5)，彈性部件20設置在該直徑變小的部分外部，隔熱部件30形成在該直徑變小的部分和彈性部件20之間。在本實用新型的實施例中，對比根據本實用新型的實施例的圖6與根據現有技術的圖3，隔熱部件30與觸指101 —起形成的外輪廓可以與現有技術的觸指的外輪廓相同，從而使得根據本實用新型的動觸頭組件整體上並不改變傳統動觸頭組件的外觀設計，從而有利於最小化產品結構變化，進而降低設計成本。在本實用新型的實施例中，隔熱部件30優選地由陶瓷材料、耐熱環氧材料、耐熱橡膠材料或其它適當材料形成。在本實用新型的實施例中，由於隔熱部件30很好地隔阻了彈性部件20和觸指組件10之間的熱傳遞，因此彈性部件20仍然可以選用傳統的金屬彈簧，而不必選用昂貴的耐高溫彈性材料。應當注意到，儘管在前述實施例中，隔熱部件被描述和示出為附著在觸指組件上，但是，本實用新型並不限於此。本領域技術人員在本實用新型給出的技術啟示下，可以將隔熱部件設置為，例如，附著例如貼附或者塗覆在彈性部件上，與彈性部件形成為一體結構；或者，隔熱部件卡設在觸指與彈性部件之間，形成為能夠與觸指組件和彈性部件分離的單獨的部件。這些實施方式並不脫離本實用新型的發明構思，即將隔熱部件設置在彈性部件和觸指組件之間，以提供對彈性部件的熱保護。相應地，在這些實施例中，圖示實施例的其它技術特徵可以結合到其中。在本實用新型中，還提供一種負荷開關，尤其是中壓負荷開關，其包括如前述任一實施例所述的動觸頭組件。相應地，該負荷開關具有改進的短時耐受電流能力。 儘管在參照各個實施例的基礎上，本發明已經在說明書中被描述並且在附圖中被圖示，但是本領域的技術人員可以理解，上述實施例僅僅是優選的實施方式，實施例中的某些技術特徵對於解決特定的技術問題可能並不是必需的，從而可以沒有或者省略這些技術 特徵而不影響技術問題的解決或者技術方案的形成；而且，一個實施例的特徵、要素和/或功能可以與其它一個或多個實施例的特徵、要素和/或功能適當地相互組合、結合或者配合，除非該組合、結合或者配合明顯不可實施。
權利要求1.一種用於負荷開關中的動觸頭組件，包括 觸指組件，該觸指組件由多根觸指組成，所述多根觸指共同圍成一內腔以供負荷開關的靜觸頭插入其中；以及 彈性部件，該彈性部件環設在所述觸指組件的外部，將所述觸指組件套設在其中，以在所述觸指組件由於所述靜觸頭插入所述內腔中而外擴脹大時在所述觸指組件外部提供彈性收縮力，從而使得所述觸指組件與所述靜觸頭緊密接觸； 其特徵在於， 所述觸指組件與所述彈性部件之間設置有隔熱部件以防止或降低從所述觸指組件到所述彈性部件的熱傳遞。
2.如權利要求I所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述隔熱部件附著在所述觸指組件的每根觸指上，與每根觸指分別形成為一體結構。
3.如權利要求2所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述隔熱部件貼附或者塗覆在所述觸指組件的每根觸指上。
4.如權利要求I所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述隔熱部件附著在所述彈性部件上，與所述彈性部件形成為一體結構。
5.如權利要求4所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述隔熱部件貼附或者塗覆在所述彈性部件上。
6.如權利要求I所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述隔熱部件卡設在所述觸指與所述彈性部件之間，形成為能夠與所述觸指組件和所述彈性部件分離的單獨的部件。
7.如權利要求I所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述彈性部件為金屬彈簧。
8.如權利要求I所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述觸指組件形成為圓柱形狀，該圓柱在軸向方向具有直徑變小的部分，所述彈性部件設置在該直徑變小的部分的外部，所述隔熱部件形成在該直徑變小的部分和所述彈性部件之間。
9.如權利要求1-8之一所述的動觸頭組件，其特徵在於，所述隔熱部件由陶瓷材料、耐熱環氧材料或耐熱橡膠材料形成。
10.一種負荷開關，其特徵在於，包括如前述任一權利要求所述的動觸頭組件。
專利摘要本實用新型提供一種用於負荷開關中的動觸頭組件，包括觸指組件，該觸指組件由多根觸指組成，多根觸指共同圍成一內腔以供負荷開關的靜觸頭插入其中；以及彈性部件，該彈性部件環設在觸指組件的外部，將觸指組件套設在其中，以在觸指組件由於靜觸頭插入內腔中而外擴脹大時在觸指組件外部提供彈性收縮力，從而使得觸指組件與靜觸頭緊密接觸；其中，觸指組件與彈性部件之間設置有隔熱部件，從而帶來防止或降低從觸指組件到彈性部件的熱傳遞，進而提高動觸頭組件的短時電流耐受能力的有益技術效果。本實用新型還提供一種包括如前述動觸頭組件的負荷開關。
文檔編號H01H1/44GK202549633SQ20112047500
公開日2012年11月21日 申請日期2011年11月25日 優先權日2011年11月25日
發明者安德烈亞.門戈, 杜世全, 楊雄偉 申請人:施耐德電器工業公司