触指片、触指片加工方法及触指、触指组件、断路器

摘要

本发明涉及一种触指片、触指片加工方法及触指、触指组件、断路器以解决现有技术中触指片的加工制造成本高的问题。为解决上述技术问题，本发明中的触指片由板材经压制成形，节省了材料利用率，无需另外配置制造模具和锻造加工设备，极大地降低了触指的生产制造成本及生产制造周期。

说明书

技术领域

本发明涉及一种触指片、触指片加工方法及触指、触指组件、断路器。

背景技术

在高压开关设备领域，高压开关的接通和断开都要依靠动静触指组件的配合来实现，所以触指组件是高压开关设备领域中最重要的部件之一。触指组件包括触指及用于固定触指的触座，对于一些包括基体及弹性触片的自力型触指来说，由于各触指间具有间隙，所以需要在触指外围设置屏蔽罩以对间隙处的气流及电场进行控制。为保证弹性触片与相应触头可靠电连接，弹性触片的上端的用于与相应触头电连接的接触段被加工出波浪形的形状。目前，触指与触座连接时多采用螺纹连接方式或螺栓紧固连接方式；触指与屏蔽罩的连接也多是通过螺栓紧固来实现的。相互间螺纹或螺栓连接的触指、触座与屏蔽罩在实际使用中可能会因螺纹配合面的松动而使得互相配合的螺纹配合面之间存在气隙，气隙使得接触处的电阻值增大，进而造成接触处发热严重，给高压开关的安全运行埋下隐患。同时，螺纹或螺栓连接对连接件的厚度有一定要求，因而触指的根部对壁厚的要求更高，这就使得触指的尺寸较大；沿径向穿装的螺栓会引起触指组件及断路器占用空间进一步增大，不利于产品的小型化设计。

中国专利CN200944368Y公开了一种自立型触指的压装结构，该压装结构中静触指与静触座是通过静触指屏蔽压环（即一种静屏蔽罩）压紧的，通过屏蔽压环、触指及触座之间的过盈压紧将三者连接为一体，降低了对触指根部壁厚的要求，有利于产品的小型化生产设计。

但现有技术中对触指的加工制造均是通过机加工或模具锻造的方式，原材料为棒料时会在机加工的过程中切削掉大量的金属材料造成资源的浪费；而采用模具锻造时却需要专门制造模具和专业的锻造加工设备，而模具和锻造加工设备的制造和折旧成本较高、对触指的加工效率低，当需要生产的触指量较小时单个触指的制造成本依旧较高、加工效率低，不利于提高产品的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造成本低的触指片以解决现有技术中触指片的加工制造成本高的问题；本发明的目的还在于提供上述触指片的加工方法及使用上述触指片的触指、触指组件和断路器。

为解决上述技术问题，本发明的触指片采用以下技术方案：

触指片，包括由板材压制形成的轴线沿上下方向延伸的弧形基体，弧形基体上间隔设置有多个下端固定在弧形基体上的、上端悬伸的弹性触片。

所述触指片由板材采用冲压工艺制成且所述触指片的周向尺寸小于被至少两个触指片围成的触指的周向尺寸的一半。

所述触指片具有用于与相应触座的外周面过盈配合的内表面及用于与相应屏蔽罩的内周面过盈配合的外表面。

本发明的触指采用以下技术方案：

触指，包括至少两片触指片，所述触指片包括由板材压制形成的轴线沿上下方向延伸的弧形基体，弧形基体上间隔设置有多个下端固定在弧形基体上的、上端悬伸的弹性触片。

所述触指片由板材采用冲压工艺制成且触指片的周向尺寸小于触指的周向尺寸的一半。

所述触指片具有用于与相应触座的外周面过盈配合的内表面及用于与相应屏蔽罩的内周面过盈配合的外表面。

本发明的触指加工方法采用以下技术方案：

触指加工方法，包括以下步骤：第一步，在板材的切割区域切割出多条平行设置的贯通板材厚度的切割缝，相邻两切割缝之间的板材部分形成弹性触片；第二步，将板材的未切割区域压制成弧形基体。

在将板材的未切割区域压制成弧形基体的同时在弹性触片的上端压制成接触段。

本发明的触指组件采用以下技术方案：

触指组件，包括触座、套设在触座外围的触指及套装在触指外围并将触指压紧在触座上的屏蔽罩，触指包括至少两片触指片，所述触指片包括由板材压制形成的轴线沿上下方向延伸的弧形基体，弧形基体上间隔设置有多个下端固定在弧形基体上的、上端悬伸的弹性触片。

所述触指片由板材采用冲压工艺制成且触指片的周向尺寸小于触指的周向尺寸的一半。

所述触指片具有用于与相应触座的外周面过盈配合的内表面及用于与相应屏蔽罩的内周面过盈配合的外表面。

本发明的断路器采用以下技术方案：

断路器，包括触指组件及用于与触指组件插接电连的触头，触指组件包括触座、套设在触座外围的触指及套装在触指外围并将触指压紧在触座上的屏蔽罩，触指包括至少两片触指片，所述触指片包括由板材压制形成的轴线沿上下方向延伸的弧形基体，弧形基体上间隔设置有多个下端固定在弧形基体上的、上端悬伸的弹性触片。

所述触指片由板材采用冲压工艺制成且触指片的周向尺寸小于触指的周向尺寸的一半。

所述触指片具有用于与相应触座的外周面过盈配合的内表面及用于与相应屏蔽罩的内周面过盈配合的外表面。

关于本发明的有益效果的分析：本发明中的触指片由板材经压制成形，在提高了材料利用率的同时也无需另外配置制造模具和锻造加工设备，极大地降低了触指的生产制造成本及生产制造周期。

更进一步地，本发明中的触指片的周向尺寸小于触指的周向尺寸的一半，不仅有利于有触指沿径向装配在触指座上，也有利于用于对将板材压制成型的冲压模具进行脱模。

附图说明

图1为本发明的断路器的一个实施例中触指组件的结构示意图；

图2为图1中触指片的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1中的触指组件的使用状态图。

具体实施方式

断路器的实施例：

断路器包括通电导体6及安装在通电导体6上的触指组件，通过触指组件的插接配合实现通电导体6的电连接或断电，断路器的具体结构如图1~图4所示。触指组件包括两段同心圆柱组成的台阶状的触座3，触座3的中部开设有用于与通电导体6上的相应螺纹孔相连接的螺栓穿孔33，触座3通过螺栓5固定连接在通电导体6上。触座3的上部圆柱31的直径较小，下部圆柱32的直径较大，下部圆柱超出上部圆柱的上端面形成了触座3的肩部34，肩部34形成了用于挡止触指2及屏蔽罩1下端面的挡止面。

触指2由两片触指片21组成，触指片21包括C形的弧形基体22及沿弧形基体22的周向间隔均布地设置在弧形基体22上部的弹性触片23，弹性触片23的上端弯折成波浪形形状的接触段，弹性触片23上端的接触段具有凸向弧形基体中心轴线的凸部24及最上端的向外扩展的扩口25，为了保证触指2的整体尺寸扩口25处的外径不大于触指2的最大外径。扩口25有利于减小触头4插入触指2时触指2受到的冲击力，对触头4的插接起到了导向作用。凸部24所在平面与触头4满足过盈配合，当触头4插入到触指2中后，凸部24与触头接触电连。两个触指片21均通过弧形基体22过盈套装在上部圆柱31的外周面上，两个触指片21围成了圆形的触指2。综合考虑触指通流能力及相应安装工具的卡装，C型的弧形基体并不是完整的半圆形而是在圆周方向缺失了一片触指的宽度。当触头4插入触指2时，由于两片触指片21之间缝隙的存在及两片缺失触指的设计，在弧形基体22过盈配合下产生的径向尺寸延伸，不会影响由弹性触片23上部的设计为正弦半波形状的凸部24所形成的封闭圆的大小，从而能够为弹性触片23与触头4提供合适的接触压力，有利于保证电接触的可靠性。同时，弧形基体的各处等壁厚，所以可由铜板采用现有的冲压工艺制造而成，相比于现有技术中使用棒材加工或者模具锻造的方式，成功地降低了加工制造成本。

采用冲压工艺制造触指片的过程如下：首先选择等厚度的长方形的铜制板材作为原料，并在长方形的板材的宽度方向的上侧冲出多道沿板材的长度方向间隔排布的、贯通板材厚度的切割缝，加工后板材在长度方向上下部连为一体而上部的相邻两切割缝之间的板材形成相互间隔的弹性触片；将加工有弹性触片的板材置于冲压机上由冲压模具对板材冲压而同时成形下端的弧形基体和上端的接触段，铜板上部的弹性触片随之沿弧形基体的弧形轮廓线均匀排布成沿弧形排列的触片。

屏蔽罩1为两端开口的筒形的结构，其上端开口的直径大于触指2的最小直径（即凸部24处对应的圆面的直径）。屏蔽罩1的下部的壁厚大于上部的壁厚，下部的较厚的壁厚向内凸而形成了与触指过盈配合的配合段，屏蔽罩的上部与触指之间具有一定的间隙，该间隙一方面有利于触指的散热，另一方面也为触指在与其他触头插接时的弹性变形提供了空间。屏蔽罩1的上端向内翻折形成了用于挡止弹性触片23上端面的挡止沿。

在其他实施例中，触指也可以由三片、四片或更多片触指片沿周向间隔排列而组成，此时相邻两片触指片之间的间隔均构成了供弧形基体过盈套装在触座上时产生的变形应力释放的缺口。

触指组件的实施例：

触指组件的结构与断路器的实施例中触指组件的具体结构相同，具体可参见附图1~4，在此不再详述。

触指的实施例：

触指的具体结构与断路器的实施例中触指的具体结构相同，具体可参考图1~4，在此不再详述。

触指片的实施例：

触指片的具体结构与断路器的实施例中触指片的具体结构相同，具体可参考图1~4，在此不再详述。

需要指出的是，当触指片由板材在滚圆机上被压制而成圆形或在周向具有开口的C形结构时，此时一片触指片即单独套设在触座上而可作为触指使用。

触指片加工方法的实施例：

所需要加工的触指片的结构与断路器的实施例中触指的具体结构相同，具体可参考图1~图4，在此不再详述。对上述触指片进行加工的方法如下：第一步，在铜制板材的上侧的切割区域切割出多条相互平行且贯通板材厚度的切割缝，相邻两切割缝之间的板材形成弹性触片；第二步，使用冲压模具同时将长方形的铜板冲压成弧形结构并将弹性触片的上端冲压成波浪形的接触段。

在触指片加工方法的其他实施例中，当所需加工的触指片上部没有波浪形的接触段而是上端向内收成具有倾斜度的锥面时，内收的锥面即可形成用于与触头电连接的接触段，此时在弹性触片的上端压制波浪形的接触段的步骤也可省去；当然，在对触指片加工制造的过程中也可以先将波浪形的接触段加工结束再将长方形的铜板冲压成弧形；也可以在将铜板的上端冲压出波浪形的接触段之后再在铜板上加工切割缝而形成弹性触片；也可以在滚圆机上将板材滚圆而使弧形基体成形，此时弧形基体的横截面可以是一个完整的圆环或是在周向具有缺口的圆弧形圆环。