КОЛОДКА ДЛЯ МИНИАТЮРНЫХ ПЛАВКИХ ВСТАВОК НОЖЕВОГО ТИПА Российский патент 2000 года по МПК H01R9/24 

Изобретение относится к электротехникe, а именно к колодкам для миниатюрных плавких вставок ножевого типа и может быть использовано в электрооборудовании автомобилей.

Наиболее близким конструкторским решением, выбранным в качестве прототипа, является колодка блока предохранителей для миниатюрных плавких вставок ножевого типа, содержащая секционный изоляционный корпус с пазами для фиксации от осевого перемещения, выполненных из цветного металла, изолированных друг от друга контактных элементов, каждый из которых состоит из двух контактных пластин с контактными штырями, причем часть из них с одним контактным штырем, а остальные с двумя контактными штырями, расположенными параллельно рабочей плоскости контактных пластин (Блок предохранителей БПР-13. Технические условия Ф54.811.000ТУ).

К существенным недостаткам конструкции можно отнести относительно высокую материалоемкость цветных металлов и существенную вероятность недопустимого перегрева контактных элементов в близких к предельным плюсовым значениях диапазона температур окружающей среды при номинальных токах блока предохранителей.

Задачей изобретения является снижение материалоемкости цветных металлов и уменьшение вероятности недопустимого перегрева контактных элементов.

Для решения этой задачи в колодке для миниатюрных плавких вставок ножевого типа, содержащей изоляционный секционный корпус с пазами для фиксации от осевого перемещения, изолированных друг от друга контактных элементов, каждый из которых состоит из двух контактных пластин и контактных штырей, причем часть из них с одним контактным штырем, а остальные с двумя контактными штырями, при этом каждый контактный элемент выполнен с U-образным токопроводным участком, размещенным между контактными пластинами и контактными штырями, представляющим собой продленную среднюю часть контактных пластин, отогнутую на 180^o, переходящую в контактные штыри перпендикулярно его ветвям, а внутри каждого U-образного участка установлен радиатор-фиксатор положения контактных элементов в виде пластины, один конец которой отогнут и находится в пазу корпуса колодки.

Кроме того, для получения разъемного соединения, отогнутый конец радиатора- фиксатора может быть удлинен параллельно его плоскости и выступать за пределы паза корпуса.

Выполнение контактных элементов с U-образным участком, переходящим в контактные штыри, и применение радиаторов позволило уменьшить габариты колодки, материалоемкость цветных металлов и пластмассы за счет уменьшения размеров токоведущих частей контактных элементов, улучшить условия теплообмена за счет увеличения не контактирующей с изоляционным корпусом части термоизлучающей поверхности контактных элементов. И тем самым снизить значение установившейся температуры перегрева Yy и в конечном итоге вероятность недопустимого перегрева контактных элементов и изоляционного корпуса в близких к предельным плюсовым значениях диапазона температур окружающей среды при номинальных токах Iн и 1,1 Iн и как следствие повысить надежность.

Последнее можно интерпретировать следующим образом: так, при протекании по контактному элементу номинального тока мощность потерь равна P, и за время dt в нем выделится энергия Pdt, и исходя из уравнения теплового баланса
Pdt = mcdY+SKтY dt,
где P - мощность потерь, Вт;
t - время, с;
m - масса контактного элемента, кг;
c - удельная теплоемкость, Дж/кг^oC;
Y - превышение температуры контактного элемента, ^oC;
S - площадь термоизлучающей поверхности, м²;
Kт - коэффициент теплоотдачи, Вт/м^2oC,
видно, что часть этой энергии идет на нагревание контактного элемента mcdY, а часть отводится в окружающее пространство SK_тYdt, из чего становится очевидным, что при увеличении термоизлучающей поверхности S часть энергии, отводимая в окружающее пространство, увеличивается, а часть энергии, идущая на нагревание, уменьшается.

При этом установившееся значение превышения температуры Y понижается, а время его достижения сокращается, и в силу того, что Y=f(t) есть функция времени, то, разделив переменные

и, проинтегрировав, получим

где K - постоянная интегрирования, откуда очевидно, что время сокращается.

Из условия, что t=0 определим K и Y,
так, при Y=Y₀

где Y₀ - начальная значение разности температур контактного элемента и окружающей среды, тогда

из чего следует

откуда

где установившееся значение превышения температуры окружающей среды, которое при увеличении S понижается.

Кроме того, применение радиатора-фиксатора позволило ответвить часть тока, проходящего через U-образный участок, так как он к тому же является дополнительным шунтирующим токопроводом, упростить процедуру крепления контактных элементов в изоляционном корпусе, но соединение получилось неразъемным (фиг. 3).

Для получения разъемного соединения предусмотрен вариант радиатора-фиксатора (фиг. 4).

И в дополнение: наличие U-образного участка при конструировании контактного элемента с одним контактным штырем позволяет иметь его исполнение с плоским штырем, развернутым на угол α в диапазоне от 20 до 80^o в зависимости от компoновки основного изделия, например автомобиля.

На фиг. 1 изображена предлагаемая конструкция колодки, сборочный чертеж, вид спереди.

На фиг. 2,3 - фрагмент крепления контактного элемента, вид сбоку и вид сверху, разрез.

На фиг. 4 - вариант исполнения радиатора-фиксатора.

На фиг. 5,6 - конструкция контактного элемента с двумя штырями, вид спереди, вид сбоку.

На фиг. 7,8 - конструкция контактного элемента с одним штырем, вид спереди, вид сбоку.

На фиг. 9-11 - одно из конструктивных решений контактного элемента со штырем, развернутым на угол α относительно рабочей плоскости контактных пластин, вид спереди, вид сбоку, вид сверху.

Колодка для миниатюрных плавких вставок ножевого типа содержит изоляционный секционный корпус 1, контактные элементы 2,3 с U-образным участком 4, образованным отгибом на 180^o продленной средней части 5 контактных пластин 6, переходящей в контактные штыри 7; 8 перпендикулярно его ветвям 9,10, радиаторы-фиксаторы 11, установленные внутри каждого U-образного участка 4, с отогнутым концом 12 в пазу 13 корпуса 1.

Контактные элементы колодки работают следующим образом.

Контактные пластины 6 при установке плавких вставок (не показаны) под действием ножей плавких вставок отклоняются в стороны перпендикулярно относительно их рабочих плоскостей 14, создавая контактные нажатия.

При извлечении плавких вставок их ножи испытывают противодействие со стороны контактных пластин 6, причем наибольшее противодействие оказывают их торцы.

При сборке схемы электрооборудования, например автомобиля, штыри 7,8 стыкуются с кабельными наконечниками (не показаны).

При использовании варианта радиатора-фиксатора (фиг. 4) разъем происходит за счет перемещения удлиненного конца до выхода из паза и последующего перемещения контактного элемента до изъятия его из корпуса.

Изобретение относится к электротехникe и может быть использовано в электрооборудовании автомобилей. Колодка содержит изоляционный секционный корпус с пазами для фиксации контактных элементов, состоящих из контактных пластин и контактных штырей. Каждый контактный элемент имеет U-образный токопроводный участок, образованный отгибом на 180° продленной средней части контактных пластин, переходящей в контактные штыри перпендикулярно его ветвям. Внутри каждого U-образного участка установлен радиатор-фиксатор в виде пластины. Один конец пластины отогнут и находится в пазу. Отогнутый конец может быть удлинен параллельно его плоскости и выступать за пределы паза, что обеспечивает разъемность соединения. Предлагаемая конструкция позволяет снизить материалоемкость металлов и уменьшить вероятность недопустимого перегрева контактныx элементов и колодки в целом. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Колодка для миниатюрных плавких вставок ножевого типа, содержащая изоляционный секционный корпус с пазами для фиксации от осевого перемещения изолированных друг от друга контактных элементов, каждый из которых состоит из двух контактных пластин и контактных штырей, причем часть контактных элементов - с одним контактным штырем, а остальные - с двумя контактными штырями, отличающаяся тем, что каждый контактный элемент выполнен с U-образным токопроводным участком, размещенным между контактными пластинами и контактными штырями, представляющим собой продольную среднюю часть контактных пластин, отогнутую на 180^o, переходящую в контактные штыри перпендикулярно его ветвям, при этом внутри каждого U-образного участка установлен радиатор-фиксатор положения контактных элементов в виде пластины, один конец которой отогнут и находится в пазу корпуса колодки. 2. Колодка по п.1, отличающаяся тем, что отогнутый конец радиатор-фиксатора удлинен параллельно его плоскости и выступает за пределы паза.