动触头衬垫和静触头衬垫制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于断路器的动触头衬垫和静触头衬垫。动触头衬垫或静触头衬垫包括用于连接到断路器的触点的触头部分和用于连接到断路器外部的抽架的插座端子的插头端子部分，其中，触头部分和插头端子部分是一体的，以使得触头衬垫仅由一个部件形成。本实用新型专利技术的触头衬垫消除了接触电阻，并能够减少电流回路中每单位电流的材料使用量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种触头衬垫，更具体地，涉及一种用于断路器的动触头衬垫和静触头衬垫，更加具体地，涉及一种用于框架式断路器的动触头衬垫和静触头衬垫。
技术介绍
触头衬垫，包括动触头衬垫和静触头衬垫，是框架断路器上用于承载电流的重要零件。图1是示出连接于断路器和外部抽架(框架)之间的传统触头衬垫的透视图，其中断路器和外部抽架的仅一部分被示出。图2是图1中的动触头衬垫的放大视图。触头衬垫大体上可分为两个部分，即触头部分和插头端子部分。如图1和图2所示，动触头衬垫1 包括用于连接到断路器的触头组件3的动触点的触头部分11和用于连接到断路器外部的抽架的插座端子(也常称为“夹头”)4的插头端子部分12。类似地，静触头衬垫2同样包括用于连接到断路器的触头组件3的静触点的触头部分和用于连接到断路器外部的抽架的相应的插座端子4的插头端子部分。为了能够实现断路器和外部插座端子之间的稳定的物理和电气连接以及一些其它电气性能要求，触头衬垫的触头部分和插头端子部分通常有一定的几何形状要求，因此为了便于制造，如图1和2所示，传统的触头衬垫的触头部分和插头端子部分是两个相互独立制造的部件，然后通过例如螺钉互联在一起(可参见图1的螺钉孔14)。尽管将触头衬垫分为两个部分制造然后组装简化了制造难度，但是，其至少存在如下缺点由于触头衬垫通常需要承载较大的电流，因此触头衬垫采用低电阻材料，例如价格相对昂贵的铜，制成，以尽可能地减少功耗，但是，在传统的触头衬垫的两个部分(即两个部件插头端子部件和触头部件)的连接之处不可避免地存在空气间隙，从而引起行业内熟知的接触电阻，进而增大了功耗。尽管行业内一直致力于减小该接触电阻，例如通过将触头衬垫的两个部分的配合端面制造得尽可能的光滑，并通过螺钉尽可能地紧固，以减小接触电阻，但是，事实证明， 上述操作不可避免地引起了制造成本的上升，同时依然无法将接触电阻降到非常理想的水平。因此，存在一种需求，即优化触头衬垫的形状结构以降低或消除接触电阻，从而降低触头衬垫的整体电阻以及由此产生的功耗。进一步地，如上所述，由于作为触头衬垫的主要材料的铜价格相对昂贵，因此，存在一种需求，即降低触头衬垫的铜的使用量以降低成本，但同时保证整个触头衬垫的电阻并不因为铜使用量的减少而增大。也就是说，存在一种需求，减少电流回路中每单位电流 (例如每千安培)的材料(例如，铜)的消耗量(行业内常称“耗铜量”)。
技术实现思路
根据上述的缺点和不足，本技术的目的是至少解决现有技术中存在的上述问题。对于用于断路器的触头衬垫，包括静触头衬垫和动触头衬垫，通常通过锻造工艺4制造而成。由于早期的锻造工艺水平相对较低，因此为了锻造方便，将触头衬垫制造为两个零件，即触头部件和插头端子部件，分别进行锻造，然后再进行组装。由于在现有技术中由两个零件组成的触头衬垫是司空见惯的，技术人员受制于该惯性思维或技术偏见，抑或是还由于一些其它原因，往往致力于通过减小两个零件之间的接触电阻来降低整体电阻，而尚未思及采用一体锻造的方式形成一件式的一体触头衬垫。受制于上述惯性思维或技术偏见，尽管现今的制造工艺例如锻造工艺已经能够实现触头衬垫的一体制造，但是，却没有将一体锻造工艺应用于触头衬垫的先例。在本技术的实施例中，突破传统思维限制，通过将现有技术中的由两个零件组装而成的触头衬垫改进为仅由一个零件一体制造而成，从而从根本上消除了接触电阻，进而大大降低了整个触头衬垫的电阻，减小了触头衬垫的功耗。 由于触头衬垫为一体式的，因此，消除了传统触头衬垫中的装配环节，有利于触头衬垫制造成本的降低。在本技术的进一步的实施例中，本技术的专利技术人通过理论分析以及实验发现，流经触头衬垫横截面的电流的电流密度在触头衬垫的各个部分并不相同，因此，在本技术中，利用电流密度的该特点，通过对触头衬垫横截面进行优化，即电流密度相对较小的部分可以施加较少的材料，而电流密度相对较大的部分可以施加较多的材料，从而实现在保证触头衬垫的电阻不变或更小的情形下使得触头衬垫的材料使用量明显减少，进而有效地降低了电流回路中每单位电流的耗铜量。在本技术的一实施例中，提供一种用于断路器的动触头衬垫，包括用于连接到断路器的动触点的触头部分和用于连接到断路器外部的抽架的插座端子的插头端子部分，其中，触头部分和插头端子部分是一体的，以使得动触头衬垫仅由一个部件形成。插头端子部分所在平面与触头部分所在平面之间的夹角可以为O度与180度之间的任意角度。 动触头衬垫还包括位于触头部分和插头端子部分之间的过渡部分，插头端子部分可以位于该过渡部分上的任意位置。优选地，插头端子部分可以位于该过渡部分的靠近边缘位置处。 或者，插头端子部分可以位于该过渡部分的中间位置处。插头端子部分所在平面与该过渡部分所在平面之间的夹角为0度与90度之间的任意角度。在上述实施例的进一步的优选实施例中，过渡部分在靠近触头部分处的厚度大于过渡部分在远离触头部分处的厚度。优选地，过渡部分在面对插头端子部分的一侧可以为一平面，过渡部分在面对触头部分的一侧可以为与触头部分成流线形过渡的一曲面。在本技术的另一实施例中，提供一种用于断路器的静触头衬垫，包括用于连接到断路器的静触点的触头部分和用于连接到断路器外部的抽架的插座端子的插头端子部分，其中，触头部分和插头端子部分是一体的，以使得静触头衬垫仅由一个部件形成。插头端子部分所在平面与触头部分所在平面之间的夹角可以为0度与90度之间的任意角度。 插头端子部分可以位于触头部分上的任意位置。优选地，插头端子部分可以位于触头部分的靠近边缘位置处。或者，插头端子部分可以位于触头部分的中间位置处。在上述实施例的进一步的优选实施例中，触头部分包括用以承载通过静触头衬垫的大部分电流的主触头部分，该主触头部分的厚度大于触头部分的其它部分的厚度。优选地，触头部分在面对插头端子部分的一侧上在对应主触头部分位置处可以形成一凸起肋。 触头部分还可以包括用以辅助触头部分与断路器的静触点之间的物理和电气接触的辅助触头部分，该辅助触头部分的厚度小于触头部分的其它部分的厚度。触头部分还可以包括位于辅助触头部分和主触头部分之间的用以跑弧的弧触头部分，该弧触头部分与主触头部分之间可以形成一凹槽。应当认识到，上述描述仅仅是为了示例性的目的，而不是要限制本技术的范围。附图说明本技术的示例性实施例的上述和其它特征以及优点将从下面的结合附图的详细描述变得更加明显，并且附图仅用于示例性目的而不是以任何方式来限制本技术的范围，其中图1是示出连接于断路器和外部抽架之间的传统触头衬垫的透视图，其中断路器和外部抽架的仅一部分被示出；图2是图1中的动触头衬垫的放大视图；图3是图2中的动触头衬垫的触头部分的透视图；图4是图1中的静触头衬垫的触头部分的透视图；图5是示出连接于断路器和外部抽架之间的根据本技术的触头衬垫的透视图，其中断路器和外部抽架的仅一部分被示出；图6是图5中的动触头衬垫的放大视图；图7是图5中的动触头衬垫的另一角度的透视图；图8是图5中的静触头衬垫的透视图。具体实施方式下面将参照附图描述本技术的各示例性的实施例。首先，参照图5和图6，其中图5是示出连接于断路器和外部抽架之间的根据本技术的触头衬垫的透视本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于断路器的动触头衬垫，包括用于连接到断路器的动触点的触头部分和用于连接到断路器外部的抽架的插座端子的插头端子部分，其特征在于，所述触头部分和所述插头端子部分是一体的，以使得所述动触头衬垫仅由一个部件形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振忠，让保罗·弗兰，理查德·瓦谢，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：实用新型
国别省市：FR