專利名稱：電接觸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電接觸裝置，其具有一個帶第一接觸區(qū)的第一觸頭和一個帶第二接觸區(qū)的第二觸頭。所述第一、第二觸頭可以通過一個具有第三、第四接觸區(qū)的聯(lián)接接觸件導電地相連。所述第三和第四接觸區(qū)分別與第一和第二接觸區(qū)接觸。
背景技術(shù)：
專利公開文獻“DE 39 04 439 A1”中披露了這種電接觸裝置。該文獻提到的一種作為觸點分離裝置描述的電接觸裝置，該裝置是將一根固定的連接導線與一個安裝在充壓氣體功率開關(guān)的斷路器上的相對的觸頭連接在一起。為了實現(xiàn)電連接，還設有一種含有多個接觸片的套件。
上述套件將連接導線與相對的觸頭牢固地連在一起。各導體彼此間的機械振動通過該套件進行傳遞。
在充壓氣體功率開關(guān)的斷路器的開關(guān)過程中產(chǎn)生的振動，有可能對電接觸裝置的電接觸性能產(chǎn)生長期的不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，對開篇提到的電接觸裝置進行改良，使其對機械振動的敏感性有所減小。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的可以通過以下途徑得以實現(xiàn)，即相互配合的接觸區(qū)分別具有一接觸口和一個能插入該接觸口的接觸銷；所述接觸銷在其朝向上述接觸口的那端上，至少在一個面上設置有一凸起部分。
借助兩個插入式連接(每個插入連接均有凸起部分)，使第一觸頭與第二觸頭彼此機械地脫離。聯(lián)接接觸件可以根據(jù)上述兩個觸頭的運動情況進行運動，使平滑運動得以實現(xiàn)。如果上述凸起部分只在一個平面延伸，即只是二維凸起的話，則電接觸裝置的體積可以作到較小，其聯(lián)接接觸件在該平面內(nèi)是可擺動的。這種裝置可以使用由金屬片沖制而成的接觸銷，且該接觸銷可以插入縫隙狀的開口中。旋轉(zhuǎn)對稱的凸起部分能保證在成功地去除側(cè)向力的同時保持良好的接觸。第一觸頭相對于第二觸頭的側(cè)向運動脫開的同時，它們彼此之間依然保持必要的電接觸。
另一種有利的方案是將第一、第二接觸區(qū)設計成接觸銷，將第三、第四接觸區(qū)設計成接觸口。
這樣一種方案使得可以將聯(lián)接接觸件的結(jié)構(gòu)設計得比較簡單。例如，可以將聯(lián)接接觸件設計成在其軸向相對的兩端帶有接觸口的長套管。如此，便有可能在一基體內(nèi)安裝一個為接觸銷提供接觸所必需的力的接觸片籠。
再一種可供選擇的方案是將第一、第二接觸區(qū)設計成接觸口，將第三、第四接觸區(qū)設計成接觸銷。
在這種電接觸裝置中，聯(lián)接接觸件可以設計得十分細長。該觸頭可以通過與屏蔽電極組合設計得非常緊湊。這種方案可以使用在諸如狹小空間內(nèi)的電接觸裝置上。
另一種有利的方案是將第一、第四接觸區(qū)設計成接觸口，將第二、第三接觸區(qū)設計成接觸銷。
這種電接觸裝置，一方面可以利用聯(lián)接接觸件形成電接觸，使作用在觸頭上的側(cè)力相互脫離；另一方面是可以將這些觸頭彼此直接連接起來。為了將觸頭彼此直接連接在一起，必須使接觸口、聯(lián)接接觸件的凸起部分以及觸頭在規(guī)格上相一致。觸頭之間的直接電連接可以在不容許或只容許較小的觸頭側(cè)向相對運動的器具上進行。由此既可以使用又可以不使用聯(lián)接接觸件，可以對電接觸裝置進行靈活使用。
另一種有利的實施方式是使上述接觸銷的縱向軸線在投影中彼此成鈍角。
在優(yōu)選實施方式中，上述接觸銷的各自縱軸線應接近平行且?guī)缀趸ハ喁B合，由此才可能進行簡單連接。然而，接觸銷的縱向軸線也允許在平面上的投影中彼此成鈍角。這種電接觸裝置適合于對觸頭在生產(chǎn)中所形成的偏差和傾斜進行補償。
另一種有利的實施方式是，聯(lián)接接觸件由一軸承可滑動地支承。
通過將聯(lián)接接觸件支承在一個軸承上，接觸區(qū)免于負擔由于聯(lián)接接觸件的質(zhì)量而產(chǎn)生的力的載荷。上述軸承在引導聯(lián)接接觸件的同時也承受其重力。制造軸套的材料可以有多種，如金屬或塑料等。采用自潤塑料特別具有優(yōu)點，可以使聯(lián)接接觸件在該軸套內(nèi)靈活滑動。聚四氟乙烯便是這樣一種塑料。
一種有利的實施方式是讓其中一個接觸銷穿過上述軸承。
另一種有利的實施方式是將上述軸承安裝在其中一個接觸口中。
將上述接觸銷安裝在軸套內(nèi)或?qū)⑤S承安裝在接觸口中可以使電接觸裝置十分緊湊。在這種實施例中，可以使用支撐上述接觸銷或接觸口的那些組件來支撐上述軸套。這樣一來，就不再需要使用單獨的支撐裝置來支撐聯(lián)接接觸件。
另一種有利的實施方式是，軸套能使該聯(lián)接接觸件沿著其一條縱向軸線作全面運動。
通過這種對聯(lián)接接觸件活動性的全面支持，上述電接觸裝置幾乎在所有位置上可以有效卸掉聯(lián)接接觸件的重力載荷。該聯(lián)接接觸件可以圍繞自身的縱向軸線轉(zhuǎn)動，也可以進行擺動運動。支承軸瓦的設計方式可以使圍繞上述聯(lián)接接觸件的縱軸線的旋進式運動也能得到支持。上述軸瓦可以采用球殼形狀，球殼的凹面和凸面都可以作為止推軸承使用。
另一種有利的實施方式是，至少其中上述接觸口為一個面所圍繞，該面是一個球殼的一部分。
在和軸套配合工作時，圍繞著其中一個接觸口的面起到的是軸套支座的作用。除支座功能外，該接觸口包圍著球殼形軸瓦也是一種良好的絕緣結(jié)構(gòu)設計。


以下部分將參照附圖對本發(fā)明的實施例進一步說明。
圖示的內(nèi)容分別為圖1電接觸裝置的第一實施例圖2電接觸裝置的第二實施例圖3電接觸裝置的第三實施例圖4電接觸裝置的第四實施例圖5一個帶有電接觸裝置的、箱式(dead-tank)壓力氣體絕緣功率開關(guān)具體實施方式
圖1顯示的是電接觸裝置100的第一實施例。電接觸裝置100中有第一觸頭101和第二觸頭102。第一觸頭101例如用螺栓固定在第一觸頭支座103上。第二觸頭102固定在第二觸頭支座104上。該觸頭支座103和104彼此間機械地斷開。第一觸頭101通過一個聯(lián)接觸頭105導電地與第二觸頭102相連。第二觸頭102與第二觸頭支座104以一種沒有進一步說明的方式，如螺栓連接，相連在一起。
第一觸頭101和第二觸頭102都設計成了旋轉(zhuǎn)對稱體。沿著其縱向軸線分別有一個圓柱的基體。上述各條縱向軸線間相互大約平行。在理想情況下，各條縱向軸線是相疊合的。第一觸頭101和第二觸頭102相對的一端上各有一個凸起部分。在本實施例中，凸起部分分別由一個球形的加厚部分構(gòu)成。
該聯(lián)接觸頭105有一個管狀的基體106。該管狀基體106的各個端面端都被加厚成半球狀。這種半球狀加厚設計用于控制電場?；w106內(nèi)部安裝了一個接觸片籠107。接觸片籠107具有彈性。聯(lián)接觸頭105在其端面上有第三接觸區(qū)108和第四號接觸區(qū)109。第三接觸區(qū)108和第四接觸區(qū)109用作接觸口，在本實施例中用作觸頭套管。第一觸頭101在其與第二觸頭102相對的端上的凸起部分區(qū)內(nèi)有第一接觸區(qū)110。第二觸頭102的凸起部分中有第二接觸區(qū)111。第一和第二接觸區(qū)110、111用作接觸銷。第一接觸區(qū)110與第三接觸區(qū)108導電地相連。第二接觸區(qū)111與第四接觸區(qū)109導電地相連。由于第一觸頭101、第二觸頭102以及聯(lián)接觸頭105的旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)，聯(lián)接觸頭105可以在第一觸頭101和第二觸頭102上進行旋轉(zhuǎn)及縱向移動。接觸片籠107的尺寸大小使其能緊壓在第一接觸區(qū)110和第二接觸區(qū)111上，確保了電接觸，而聯(lián)接觸頭105則可以繼續(xù)進行運動。
為去掉接觸區(qū)上由于聯(lián)接觸頭105的質(zhì)量而產(chǎn)生的重力的載荷，在第二觸頭102上安裝了一個軸套112。軸套112設計成環(huán)狀，被第二觸頭102從中間穿過。軸套112有一凹面支承區(qū)，支撐著基體106的一個凸起部分。軸套112由PTFE(聚四氟乙烯)制成，可以讓聯(lián)接觸頭105在軸套112內(nèi)靈活滑動。
由于聯(lián)接觸頭105可以沿第一觸頭101和第二觸頭102進行移動(參照雙箭頭113)，可以擴大第一觸頭101在第一觸頭支座103以及第二觸頭102在第二觸頭支座104上的安裝空間，從而解決了諸如起固定作用的螺栓連接的問題。由此，電接觸配置的安裝、拆卸工作得以簡化。在第一觸頭101、第二觸頭102以及聯(lián)接觸頭105確定相應尺寸后，就可以將聯(lián)接觸頭105完整地推回到101和102兩個觸頭的其中一個上，并借助電接觸配置100形成一個電斷開狀態(tài)。
由于聯(lián)接觸頭105的活動性和接觸區(qū)的彈簧加載接觸，出現(xiàn)在兩個觸頭101和102之一或兩個上的側(cè)向振動或運動彼此脫離。因此不會出現(xiàn)有可能損害電接觸裝置100的機械及電功效的機械張力。
圖2，3和4所顯示的是電接觸裝置的幾種變化的實施例，從其機械性能及電性能來看，這些實施例具有基本同等價值。圖2顯示電接觸裝置200的第二實施例。電接觸裝置200中有第一觸頭201和第二觸頭202。第一觸頭201通過一個聯(lián)接觸件203與第二觸頭202導電地相連。第一觸頭201有一個設計成接觸口的第一接觸區(qū)204。第二觸頭202有一個設計成接觸口的第二接觸區(qū)205。聯(lián)接觸件203設計成細長的旋轉(zhuǎn)對稱接觸桿，在其兩端上分別有第三接觸區(qū)206和第四接觸區(qū)207。第三、四接觸區(qū)206、207分別設計成凸起部分，在圖2所顯示的實施例中設計成了球狀。第二觸頭202中安裝了一個位于接觸口內(nèi)的軸套208。軸套208用于支承聯(lián)接接觸件203。關(guān)于聯(lián)接接觸件203的活動性及其安裝、拆卸的情況，參見圖1中的有關(guān)說明。
圖3和4顯示的實施例由圖1和圖2所示的方案結(jié)合而成。
圖3所示的是電接觸裝置300的第三實施例。電接觸裝置300中有第一觸頭301和第二觸頭302。第一觸頭301通過一個聯(lián)接接觸件304與第二觸頭302導電地相連。第一觸頭301的第一接觸區(qū)305設計成接觸口。第二觸頭302的第二接觸區(qū)306設計成接觸桿。聯(lián)接接觸件304的第三接觸區(qū)307同樣設計成接觸桿狀。聯(lián)接接觸件304的第四接觸區(qū)308設計成接觸口。上述接觸桿的自由端上仍然安裝一個構(gòu)成凸起部分的球，并與分別配有一個接觸片籠的上述接觸口一起發(fā)揮作用。第二觸頭302上安裝了一個環(huán)狀軸套309，用于支承聯(lián)接接觸件304。
圖4顯示電接觸裝置400的第四實施例。電接觸裝置400中有第一觸頭401和第二觸頭402。第一觸頭401通過一個聯(lián)接接觸件403與第二觸頭402導電地相連。第一觸頭401有第一接觸區(qū)404。第一接觸區(qū)404設計成接觸口。第二觸頭402有第二接觸區(qū)405。第二接觸區(qū)405設計成一個含有球形加厚部分的接觸銷。聯(lián)接接觸件403有第三接觸區(qū)406和第四接觸區(qū)407。第三接觸區(qū)406設計成接觸銷。第四接觸區(qū)407設計成接觸口。該聯(lián)接接觸件403由第三接觸區(qū)406的球形凸起部分支承在支承件408上。該支承件408安裝在第一接觸區(qū)401的接觸口內(nèi)。
圖5表示對上述那些電接觸裝置之一的一種應用。圖5所示的是一個充壓氣體絕緣高壓功率開關(guān)500。在封閉箱501內(nèi)安裝了一個與周圍絕緣的斷路器502。為了將電線穿過封閉箱501的壁，在封閉箱501上安裝了高壓戶外絕緣套管503a、503b。該高壓戶外絕緣套管503a，b之內(nèi)裝有導電體504a，b。該導電體504a，b可以由盤形絕緣體505a，b固定。使用前述的電接觸裝置506a，b將導電體504a，b耦合到斷路器502的電連接點上。通過上述電接觸裝置506a，b，斷路器502可以“靈活”地與導電體504a，b連接。
電接觸裝置506a，b可以避免斷路器502一次開關(guān)過程中產(chǎn)生的振動，影響導電體504a，b。通過此振動阻斷，高壓戶外絕緣套503a，b的機械載荷有所減小，從而保護上述高壓戶外絕緣套503a，b內(nèi)的導電體504a，b的固定裝置，例如前述的盤形絕緣體505a，b，免于機械性損壞。
權(quán)利要求
1.一種電接觸裝置(100，200，300，400，506a，b)，具有一個帶第一接觸區(qū)(110，204，305，404)的第一觸頭(101，201，301，401)；一個帶第二接觸區(qū)(111，205，306，405)的第二觸頭(102，202，302，402)；所述第一觸頭(101，201，301，401)和第二觸頭(102，202，302，402)通過一個帶有第三、第四接觸區(qū)(108，206，307，406；109，207，308，407)的聯(lián)接接觸件(105，203，304，403)導電地相連；所述第三或第四接觸區(qū)(108，206，307，406；109，207，308，407)分別與第一和第二接觸區(qū)(110，204，305，404；111，205，306，405)相配合；其特征是，上述各對相互配合的接觸區(qū)(110，204，305，404；111，205，306，405；108，206，307，406；109，207，308，407)分別具有一接觸口和一可插入接觸口的接觸銷，所述接觸銷在其朝向所述接觸口的那端上，至少在一面上有一凸起部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸裝置(100)，其特征是，所述第一和第二接觸區(qū)(110，111)設計成接觸銷，所述第三和第四接觸區(qū)(108，109)設計成接觸口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸裝置(200)，其特征是，所述第一和第二接觸區(qū)(204，205)設計成接觸口，所述第三和第四接觸區(qū)(206，207)設計成接觸銷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸裝置(300，400)，其特征是，所述第一和第四接觸區(qū)(305，404；308，407)設計成接觸口，所述第二和第三接觸區(qū)(306，405；307，406)設計成接觸銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的電接觸裝置(100，200，300，400，506a，b)，其特征是，所安裝的接觸銷的縱向軸線在投影中彼此成鈍角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的電接觸裝置(100，200，300，400)，其特征是，聯(lián)接接觸件(105，203，304，403)由一軸承(112，208，309，408)可滑動地支承。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電接觸裝置(100，300)，其特征是，其中一個接觸銷穿過所述軸承(112，309)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電接觸裝置(200，400，506a，b)，其特征是，所述軸承(208，408)位于其中一個接觸口內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6到8中任一權(quán)利要求所述的電接觸裝置(100，200，300，400，506a，b)，其特征是，所述軸承(112，208，309，408)能使聯(lián)接接觸件(105，203，304，403)沿著聯(lián)接接觸件(105，203，304，403)的一條縱向軸線作全面運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一權(quán)利要求所述的電接觸裝置(100，200，300，400，506a，b)，其特征是，至少其中一個接觸口為一個面所圍繞，該面是一個球殼的一部分。
全文摘要
一種電接觸裝置(100，200，300，400，506a，b)，含有第一觸頭(101，201，301，401)和第二觸頭(102，202，302，402)。所述第一觸頭(101，201，301，401)通過一聯(lián)接接觸件(105，203，304，403)導電地與第二觸頭(102，202，302，402)相連。上述觸頭(101，201，301，401；102，202，302，402)與聯(lián)接接觸件(105，203，304，403)之間的電連接使得接觸區(qū)(110，204，305，404；111，205，306，405；108，206，307，406；109，207，308，407)內(nèi)至少在一個平面上有一凸起部分。聯(lián)接接觸件(105，203，304，403)由一軸套(112，208，309，408)可以滑動地支承。
文檔編號H01R13/631GK1748277SQ200380109672
公開日2006年3月15日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月13日
發(fā)明者卡爾·克雷奇馬爾, 彼得·斯滕澤爾, 尤維·特拉奇 申請人:西門子公司