Гибкий туннель для соединительной клеммы и клемма, содержащая такой туннель
Изобретение относится к электротехнике. Гибкий туннель для соединительной клеммы изготовлен посредством разрезания и сгибания металлической полосы для образования гибкой рамки, ограничивающей отверстие (18) посредством первой и второй боковых ветвей (22, 24), продолжающихся параллельно друг другу от дна (20), причем первая ветвь (24) продолжается посредством верхней ветви (26), закрывающей цельную конструкцию туннеля (12). Когда туннель (12) находится в развинченном состоянии, верхняя ветвь (26), через которую зажимной винт (14) проходит перпендикулярным образом, образует первый угол (α1) деформации с продольной осью туннеля (12) параллельно первой и второй боковым ветвям (22), 24). Дно (20) образует второй угол (α2) деформации с продольной осью туннеля (12). Технический результат заключается в обеспечении надежного электрического контакта с кабелем. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к гибкому туннелю для соединительной клеммы, причем указанный туннель изготовлен посредством разрезания и сгибания металлической полосы для образования гибкой рамки, ограничивающей отверстие прямоугольного сечения для вставки кабеля, который должен быть соединен. Указанное отверстие ограничено первой и второй боковыми ветвями, продолжающимися параллельно друг другу от дна. Первая ветвь продолжается посредством верхней ветви, закрывающей цельную конструкцию туннеля, причем эти последние две ветви отделены от второй ветви посредством, по меньшей мере, одного первого аксиального зазора, проходящего в направлении перемещения винта.
Изобретение также относится к соединительной клемме, содержащей гибкий туннель.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Туннельные клеммы отмеченного типа создают значительные силы давления, когда кабель, который должен быть соединен, зажат. Эти силы в клемме могут быть вплоть до 600 даН, хотя одной десятой этого значения достаточно для обеспечения достаточного электрического контактного давления, чтобы позволять току проходить. Высокая первоначальная сила имеет преимущество, вызывая образование проводников кабеля, но эта сила может уменьшаться, так как металл проводников смещается и деформируется с течением времени. Это приводит к эффекту, в силу которого клеммы становятся ослабленными, что приводит к рискам перегрева в области зоны контакта.
Клеммы с некоторой степенью гибкости, чтобы компенсировать любое ослабление винтов, уже предложены. Документы FR-A-2696584 и DE-A-19513281 относятся к клеммам туннельного типа, оборудованным пружиной сжатия, предназначенной для накопления запаса упругой энергии для того, чтобы проводник, который должен быть соединен, по-прежнему корректно удерживался в случае незначительного развинчивания зажимного винта.
Документ EP 336251 описывает винтовую клемму, имеющую прижимную рамку и фиксирующий хомут, которые расположены перпендикулярно друг другу и обеспечивают двойное соединение контактной площадки и провода или кабеля. Зазор обеспечен между концами открытой рамки.
Документ EP1085601 описывает соединительную клемму, способную испытывать управляемую деформацию во время прижатия кабеля к соединительной площадке переключающего устройства, причем эта упругая деформация имеет преимущество обеспечения некоторой компенсации зажатия в случае смещения кабеля. Однако эта деформация клеммы во время прижатия приводит к некоторому аксиальному отклонению зажимного винта. Результат этого недостатка заключается в том, что прижатие становится менее эффективным.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения заключается в создании зажимной клеммы с гибким туннелем, которая постоянно гарантирует хороший электрический контакт с кабелем без использования дополнительной пружины внутри туннеля.
Согласно одному варианту выполнения туннеля согласно изобретению, когда туннель находится в развинченном состоянии, верхняя ветвь, через которую зажимному винту нужно проходить перпендикулярным образом, образует первый угол деформации с продольной осью туннеля параллельной первой и второй боковым ветвям. Более того, дно образует второй угол деформации с продольной осью туннеля.
Согласно одному особому варианту выполнения туннеля, первый угол деформации составляет более 90°, а второй угол составляет предпочтительно менее 90°.
Предпочтительно, когда туннель находится в завинченном состоянии, эти два угла деформации по существу равны 90°.
Согласно одному особому варианту выполнения туннеля, вторая боковая ветвь имеет конец, который выступает из верхней ветви, поддерживающей винт, и содержит прямоугольное отверстие, за которое зацепляется продолжение указанной верхней ветви.
Предпочтительно, продолжение клеммы упирается в нижний край прямоугольного отверстия, отделенного от верхнего края посредством первого аксиального зазора, когда клемма находится в развинченном состоянии.
Предпочтительно, второй поперечный зазор обеспечен между внутренней поверхностью второй боковой ветви и основанием продолжения.
Предпочтительно, продолжение верхней ветви клеммы принимает форму шипа, имеющего конец, продолжающийся по существу параллельно второй боковой ветви.
Предпочтительно, этот конец ветви имеет деформацию, проходящую максимально близко к зажимному винту, причем указанная деформация делает возможным предотвращение конца от проскальзывания на внешнем радиусе продолжения в конце завинчивания.
Соединительная клемма согласно изобретению содержит зажимной винт, помещенный в резьбовое отверстие, образованное в верхней ветви гибкого туннеля, причем указанный винт имеет продольную ось, перпендикулярную указанной ветви, и предназначен для зажатия кабеля между зажимной подушкой, прикрепленной к указанному винту, и соединительной площадкой.
Согласно одной разработке, зажимная подушка, прикрепленная к одному концу зажимного винта, крепится к подвижному экрану, причем подвижный узел, образованный указанной подушкой и указанным экраном, стремится перемещаться ближе ко дну туннеля во время этапа завинчивания.
Предпочтительно, подвижный экран размещен параллельно одной из двух поверхностей для доступа к туннелю и способен закрывать частично отверстие туннеля.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие преимущества и признаки станут более очевидными из следующего далее описания одного варианта выполнения изобретения, который приведен посредством не ограничивающего примера и изображен на приложенных чертежах, на которых:
Фиг.1 представляет собой вид сбоку соединительной клеммы с гибким туннелем согласно изобретению, причем клемма находится в развинченном состоянии;
Фиг.2 изображает вид, идентичный фиг.1, когда клемма находится в развинченном состоянии с электрическим кабелем, размещенным вплотную к соединительной площадке;
Фиг.3 показывает вид в перспективе туннеля клеммы согласно фиг.1;
Фиг.4 показывает вид сверху туннеля согласно фиг.3;
Фиг.5 показывает вид в перспективе альтернативной формы варианта выполнения клеммы согласно фиг.1;
Фиг.6A и 6B показывают виды в разрезе клеммы согласно фиг.5 в различных рабочих положениях.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ
На фиг.1 и 2 соединительная клемма содержит туннель 12, зажимной винт 14. Соединительная клемма предназначена для создания электрического соединения между соединительной площадкой 46, в частности, переключающего устройства, и электрическим кабелем 36.
Туннель 12 имеет цельную конструкцию, получаемую посредством разрезания и сгибания проводящей металлической полосы так, чтобы образовывать рамку по существу прямоугольного сечения. Внутри туннель 12 обеспечен отверстием 18, ведущим к двум поверхностям, через которые указанный туннель может быть доступен. Отверстие ограничено дном 20. Продолжающиеся от дна 20 две боковые ветви 22, 24 проходят параллельно друг другу. Более того, эти две ветви проходят по существу параллельно продольной оси Y туннеля 12.
Первая ветвь 24 продолжается посредством верхней ветви 26, через которую проходит зажимной винт 14. Зажимной винт 14 продолжается перпендикулярно верхней ветви 26. Зажимной винт 14 имеет продольную ось Z.
Ветвь 26, размещенная на противоположном дну 20 конце, стремится закрыть цельную конструкцию туннеля 12.
Вторая боковая ветвь 22 обеспечена на верхней части отверстием 28, за которое зацепляется продолжение 30 верхней ветви 26 клеммы. Отверстие является предпочтительно прямоугольным. Продолжение 30 верхней ветви 26 клеммы принимает форму шипа. Согласно одному особому варианту выполнения, указанный шип имеет особый признак наличия конца 37, который продолжается по существу параллельно боковой ветви 22.
Винт 14 помещен в резьбовое отверстие 32, образованное в утолщении 34 верхней ветви 26. Зажимной винт 14 имеет первый конец, размещенный снаружи туннеля и имеющий гнездо 17, предназначенное для взаимодействия с завинчивающим инструментом. Зажимной винт 14 имеет второй конец, размещенный внутри туннеля 12. Зажимная подушка 16 прикреплена ко второму концу зажимного винта 14. Соединительная площадка 46 размещена вплотную ко дну 20 гибкого туннеля 12.
Металлическая зажимная подушка 16 размещена в отверстии 18 туннеля 12, при этом проходит параллельно ветви 26 и предназначена для прижатия кабеля 36 к соединительной площадке 46, когда винт 14 завинчен. Зажимная подушка 16 изготовлена из меди или предпочтительно из стали.
Так как туннель 12 крепится относительно корпуса переключающего устройства, зажимная площадка 16, прикрепленная к концу резьбового стержня винта 14, поступательно перемещается в отверстии 18, когда винт 14 поворачивается. Если винт 14 завинчивается, зажимная площадка 16 перемещается ближе к неподвижной соединительной площадке 46 и к дну 20, вызывая прижатие кабеля 36 к этой площадке.
Согласно предпочтительной разработке изобретения, туннель 12 имеет два крайних рабочих положения.
Как изображено на фиг.1, туннель 12 находится в первом рабочем положении, причем первое положение называется развинченным положением. Это первое развинченное положение определяется, когда зажимной винт 14 не прикладывает зажимающий крутящий момент к электрическому проводу 36.
Как изображено на фиг.2, туннель 12 находится во втором рабочем положении, причем это второе положение называется завинченным положением. Это второе завинченное положение определяется, когда зажимной винт 14 прикладывает номинальный зажимающий крутящий момент к электрическому проводу 36.
Гибкий туннель 12 имеет особое свойство упруго деформироваться между этими двумя рабочими положениями.
В первом рабочем положении (развинченное состояние), продольная ось Z зажимного винта 14 не выровнена с продольной осью Y туннеля 12, образованного первой и второй параллельными боковыми ветвями 22, 24. Другими словами, верхняя ветвь 26 не перпендикулярна первой и второй боковым ветвям 22, 24. Получается, что верхняя ветвь 26 образует первый угол α1 деформации с продольной осью туннеля 12. Более того, дно 20 образует второй угол α2 деформации с продольной осью туннеля 12.
Согласно одному особому варианту выполнения, первый угол α1 деформации составляет предпочтительно более 90°, а второй угол α2 составляет предпочтительно менее 90°.
Во втором рабочем положении (завинченное состояние), продольная ось Z зажимного винта 14 выровнена с продольной осью Y туннеля 12, определенного первой и второй параллельными боковыми ветвями 22, 24. Другими словами, верхняя ветвь 26 перпендикулярна боковым ветвям 22, 24. Получается, что первый угол α1 деформации в этом случае равен 90°. Дополнительно, дно 20 также перпендикулярно первой и второй боковым ветвям 22, 24. Второй угол α2 деформации также равен 90°.
Согласно изобретению, конец второй боковой ветви 22 имеет конец 23, который выступает относительно верхней ветви 26. Продолжение 30 верхней ветви 26 клеммы опирается на нижний край прямоугольного отверстия 28, отделяемого от верхнего края на первый аксиальный зазор J1, когда клемма 10 находится в развинченном состоянии (фиг.1). Второй поперечный зазор J2 обеспечен между внутренней поверхностью второй ветви 22 и основанием продолжения 30 так, чтобы позволять туннелю 12 некоторую упругую деформацию, когда винт 14 развинчен.
Согласно одному особому варианту выполнения, как изображено на фиг.3 и 4, конец 23 второй ветви 22 содержит деформацию 27, продолжающуюся максимально близко к зажимному винту 14. Эта деформация 27 делает возможным предотвращение проскальзывания конца 23 на внешнем радиусе продолжения 30 в конце завинчивания, когда силы зажатия, приложенные к туннелю 12, очень высоки.
Во время этапа соединения кабеля 36, который проиллюстрирован на фиг.2, приведение в действие винта 14 вызывает в начале завинчивания упругую деформацию туннеля 12, следующую за поднятием продолжения 30 клеммы, обозначенным стрелкой F1. Это поднятие является возможным, благодаря наличию зазоров J1 и J2, и прекращается, как только продолжение 30 клеммы упирается в верхний край прямоугольного отверстия 28. Аксиальная сила зажатия в туннеле 12 относительно мала во время упругой деформации и лежит в пределах первого порога зажатия, который находится в пределах диапазона от 10 до 60 даН. Первый порог зажатия S1 достигается, когда относительное смещение винта 14 относительно резьбового отверстия 32 соответствует величине первого зазора J1. Согласно одному варианту выполнения, первый зазор J1 составляет предпочтительно порядка 1,6 мм. Этот первый порог зажатия S1 является полностью пригодным для прохождения тока между соединительной площадкой 46 и кабелем 36.
Когда завинчивание винта 14 продолжается после того, как уперлось продолжение 30, туннель 12 становится более жестким, и аксиальная сила зажатия в клемме 10 быстро увеличивается. В зависимости от крутящего момента, приложенного к винту 14, далее достигается промежуточная степень зажатия приблизительно между первым порогом S1 и вторым максимальным порогом S2, составляющим 600 даН.
Деформация туннеля 12 во время этого второго этапа завинчивания меньше упругой деформации, вызванной во время уменьшения первого зазора J1. Согласно этому варианту выполнения, деформация очень мала или даже не существует.
Более того, как только первый зазор J1 был уменьшен, туннель деформируется таким образом, что продольная ось Z зажимного винта 14 совпадает с продольной осью Y туннеля 12. Аксиальный угол β деформации между двумя продольными осями Y и Z имеет тенденцию к исчезновению. Области соединения между дном 20 и первой и второй боковыми ветвями 22, 24 деформируются таким образом, что дно 20, в конечном счете, становится перпендикулярным этим двум ветвям. Электропроводная соединительная площадка 46, зажатая между дном 20 и электрическим кабелем 36, таким образом, оказывается лежащей на плоской поверхности. Эта плоскость укладки позволяет образовывать хороший теплообмен между кабелем 36 и соединительной площадкой 46, размещенной вплотную ко дну 20 туннеля 12. Эта плоскость укладки, таким образом, делает возможным уменьшение нагревания, вызванного прохождением тока. Дополнительно, туннель 12 также испытывает деформацию в точках соединения между верхней ветвью 26 и этими двумя боковыми ветвями 22, 24. Указанная верхняя ветвь 26, в конечном счете, перпендикулярна этим двум ветвям. Туннель, таким образом, имеет по существу прямоугольный профиль.
Деформация туннеля 12 во время завинчивания винта 14 приводит к двойной градиентной функции пружины. В случае ослабления, следующего за сжатием и смещением проводников кабеля 36, аксиальная сила в туннеле 12 уменьшается и возвращается к первому порогу S1. Этот упругий запас, тем не менее, остается достаточным для поддержания корректного контакта между площадкой 46 и кабелем 36.
Во всех вариантах выполнения на фиг.1-6 первый аксиальный зазор J1, подобранный под упругую деформации туннеля 12, продолжается в направлении перемещения винта 14.
Согласно альтернативной форме варианта выполнения, как изображено на фиг.5 и 6, зажимная подушка 16, связанная с зажимным винтом 14, крепится к подвижному экрану 47. Подвижный узел, образованный указанной подушкой и указанным экраном, стремится переместиться ближе ко дну 20 во время этапа завинчивания. Подвижный экран 47, размещенный параллельно одной из двух поверхностей для доступа к туннелю 12, в этом случае способен частично закрывать отверстие 18 туннеля 12. Другими словами, доступ к кабелю 36, таким образом, уменьшается посредством наличия подвижного экрана 47 спереди одной поверхности, с помощью которой осуществляется доступ к туннелю 12.
1. Гибкий туннель для соединительной клеммы, причем указанный туннель (12) изготовлен путем разрезания и сгибания металлической полосы для образования гибкой рамки, ограничивающей отверстие (18) прямоугольного сечения для вставки кабеля (36), который должен быть присоединен, причем указанное отверстие ограничено первой и второй боковыми ветвями (22, 24), продолжающимися параллельно друг другу от дна (20), причем первая ветвь (24) продолжается посредством верхней ветви (26), закрывающей цельную конструкцию туннеля (12), последние две ветви отделены от второй ветви (22), по меньшей мере, одним первым аксиальным зазором J1, проходящим в направлении перемещения винта (14), отличающийся тем, что, когда туннель (12) находится в развинченном состоянии, верхняя ветвь (26), через которую зажимному винту (14) нужно проходить перпендикулярным образом, образует первый угол (α1) деформации с продольной осью туннеля (12) параллельно первой и второй боковым ветвям (22, 24), и тем, что дно (20) образует второй угол (α2) деформации с продольной осью туннеля (12).
2. Гибкий туннель по п. 1, отличающийся тем, что первый угол (α1) деформации составляет предпочтительно более 90°, а второй угол (α2) составляет предпочтительно менее 90°.
3. Гибкий туннель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, когда туннель (12) находится в завинченном состоянии, эти два угла (α1, α2) деформации по существу равны 90°.
4. Гибкий туннель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
вторая боковая ветвь (22) имеет конец (23), который выступает из верхней ветви (26), поддерживающей винт (14), и содержит прямоугольное отверстие (28), за которое зацепляется продолжение (30) верхней ветви (26).
5. Гибкий туннель по п. 4, отличающийся тем, что продолжение (30) клеммы упирается в нижний край прямоугольного отверстия (28), отделяемый от верхнего края первым аксиальным зазором J1, когда клемма (10) находится в развинченном состоянии.
6. Гибкий туннель по п. 5, отличающийся тем, что второй поперечный зазор (J2) обеспечен между внутренней поверхностью второй боковой ветви (22) и основанием продолжения (30).
7. Гибкий туннель по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что продолжение (30) верхней ветви (26) клеммы принимает форму шипа, имеющего конец (37), продолжающийся по существу параллельно второй боковой ветви (22).
8. Гибкий туннель по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что конец (23) ветви (22) имеет деформацию (27), проходящую максимально близко к зажимному винту (14), причем указанная деформация (27) делает возможным предотвращение конца (23) от проскальзывания на внешнем радиусе продолжения (30) в конце завинчивания.
9. Соединительная клемма, содержащая гибкий туннель (12) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит зажимной винт (14), помещенный в резьбовое отверстие (32), образованное в верхней ветви (26) гибкого туннеля (12), причем указанный винт, имеющий продольную ось (Y), перпендикулярен указанной ветви и предназначен для зажима кабеля (36) между
зажимной подушкой (16), прикрепленной к указанному винту, и соединительной площадкой (46), размещенной на дне (20) туннеля (12).
10. Соединительная клемма по п. 9, отличающаяся тем, что зажимная подушка (16), прикрепленная к одному концу зажимного винта (14), прикреплена к подвижному экрану (47), причем подвижный узел, образованный указанной подушкой и указанным экраном, стремится перемещаться ближе ко дну (20) во время этапа завинчивания.
11. Соединительная клемма по п. 10, отличающаяся тем, что подвижный экран (47) размещен параллельно одной из двух поверхностей для доступа к туннелю (12) и способен частично закрывать отверстие (18) туннеля (12).
