一种触指结构及使用该触指结构的开关设备的制作方法

1.本发明涉及电器开关设备技术领域，具体涉及一种触指结构及使用该触指结构的开关设备。


背景技术：

2.在电器开关设备中，动、静触头连接方式是静触头固定，动触头移动插入静触头内实现电连接。如图1和图2所示，动触头200固定在手车触臂100上，静触头400固定在母排导体300上，动触头200为一种触指结构，其具体结构可参考授权公告号为cn214068583u的中国实用新型专利中公开的电连接用触头及触头组件，其中触头组件包括动触头和静触头，动触头(即一种触指结构)是由多片触指(一般多达30片)环绕手车触臂外侧布置，然后使用环形弹簧和触指卡圈将触指的一端固定于手车触臂上，另外一端悬空并在环形弹簧和触指卡圈作用下形成插接口，插接口口径与静触头外径匹配，实现动、静触头连接。
3.上述触指结构中的触指装配暴露在导体外面，靠环形弹簧和触指卡圈紧固，在频繁连接、断开操作中存在松动和脱落的风险；且多片触指和触指卡圈暴露在外，尖角和棱角较多，不利于局放控制；同时，触指结构和静触头的接触面积较小，接触电阻大，连接处的温升比较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种触指结构，以解决现有触指装配暴露在导体外面而导致局放比较严重以及在频繁连接、断开操作中存在松动和脱落风险的问题；本发明的目的还在于提供一种使用上述触指结构的开关设备，以解决现有开关设备的触指装配暴露在导体外面而导致局放比较严重以及在频繁连接、断开操作中存在松动和脱落风险的问题。
5.为实现上述目的，本发明中的触指结构采用如下技术方案：
6.一种触指结构，包括触指座，触指座内设置有安装腔，安装腔内沿周向设置有多片触指，安装腔的腔口位置处设置有用于将各片触指限位在安装腔内的限位结构，各片触指均包括用于与安装腔的腔壁进行接触的外圆弧面、用于与其余触指共同围成插接孔的内圆弧面、用于叠设在相邻一侧触指的径向外侧的第一叠设段以及用于叠设在相邻另一侧触指的径向内侧的第二叠设段，第一叠设段与相邻一侧触指间隔设置且两者之间设置有弹性件，第二叠设段与相邻另一侧触指间隔设置且两者之间也设置有弹性件，以使各片触指的外圆弧面顶压在安装腔的腔壁上、且各片触指的内圆弧面能够在径向力下向外移动。
7.上述技术方案的有益效果在于：本发明的触指结构包括触指座，触指座内设置有安装腔，多片触指设置在安装腔内，且安装腔的腔口位置处设置有限位结构，可以将触指限位在安装腔内，这样就避免了触指装配暴露在导体外面而导致在频繁连接、断开操作中存在松动和脱落的风险以及局放比较严重的问题，可以提高触指结构连接的可靠性和稳定性，降低局放。
8.同时，多片触指沿安装腔的周向布置，各触指均包括用于与安装腔的腔壁进行接
触的外圆弧面，方便电流由触指传递至触指座；还包括用于与其余触指共同围成插接孔的内圆弧面，方便与其他导体的插接以及电流的传输；还包括用于叠设在相邻一侧触指的径向外侧的第一叠设段以及用于叠设在相邻另一侧触指的径向内侧的第二叠设段，方便了触指的布置，充分利用安装腔内的空间，且第一叠设段与相邻一侧触指间隔设置且两者之间设置有弹性件，第二叠设段与相邻另一侧触指间隔设置且两者之间也设置有弹性件，这样在弹性件的作用力下，各片触指的外圆弧面可以顶压在安装腔的腔壁上，保持多片触指的整体性，也方便与限位结构配合防止触指脱出，同时当触指结构与其他导体插接时，各片触指的内圆弧面能够在径向力下向外移动，弹性件被压缩，方便导体进入插接孔内，且在弹性件的作用力下各片触指箍紧导体，实现有效的插接连接。
9.进一步地，各触指还包括用于与相邻触指的第二叠设段挡止配合的挡止台阶。
10.上述技术方案的有益效果在于：当使各片触指压缩弹性件收缩时，挡止台阶可以限制各片触指的内圆弧面所围成的插接孔的最小孔径，也即限制各片触指所形成的触指装配的最小外径，保持触指装配的整体性，方便将各片触指一起安装到触指座内。
11.进一步地，所述外圆弧面位于第一叠设段上，所述内圆弧面位于第二叠设段上。
12.上述技术方案的有益效果在于：单个触指的结构简单，方便加工制造，同时也方便触指在安装腔内的移动，进而方便插接。
13.进一步地，触指座内的触指共有5～8片。
14.上述技术方案的有益效果在于：该数值范围既保证结构不会过于复杂，方便组装，又方便触指在安装腔内的移动，进而方便插接。
15.进一步地，第一叠设段与相邻一侧触指相对设置的表面均为平面，第二叠设段与相邻另一侧触指相对设置的表面也均为平面。
16.上述技术方案的有益效果在于：平面方便加工，同时也方便弹性件的设置。
17.进一步地，所述限位结构为一体设置在触指座上的限位凸台，限位凸台的内径小于安装腔的内径，限位凸台的轴向一侧面为用于与各片触指挡止配合的挡止面，轴向另一侧面为用于引导各片触指装入安装腔中的锥面。
18.上述技术方案的有益效果在于：利用一体设置的限位凸台作为限位结构，结构简单，方便加工，方便利用限位凸台的轴向一侧面对各片触指进行挡止，同时将轴向另一侧面加工为锥面，方便引导各片触指装入安装腔中，方便装配。
19.进一步地，第一叠设段上设置有供弹性件的端部嵌入的第一凹槽，第二叠设段上设置有供弹性件的端部嵌入的第二凹槽。
20.上述技术方案的有益效果在于：方便弹性件的安装和使用。
21.进一步地，触指座上设置有与安装腔连通的用于将触指座安装在其他导体上的安装孔，安装孔为沉头孔。
22.上述技术方案的有益效果在于：方便触指座的安装，且安装孔为沉头孔，避免紧固件头部处于安装腔内而影响触指结构的插接以及产生局部放电。
23.进一步地，触指座的两个相背的侧面上均设置有所述的安装腔，其中一个侧面上的安装腔仅有一个，另外一个相背侧面上的安装腔至少有一个，各安装腔内均设置有所述的多片触指。
24.上述技术方案的有益效果在于：整个触指结构可以作为一个转接装置，实现两侧
导体的电连接，或者是实现电流的分流，应用范围广。
25.为实现上述目的，本发明中的开关设备采用如下技术方案：
26.一种开关设备，包括手车，手车包括手车触臂和设置在手车触臂端部的触臂导体，开关设备还包括母排导体和安装在母排导体上的触指结构，触指结构用于与触臂导体插接配合，触指结构包括触指座，触指座内设置有安装腔，安装腔内沿周向设置有多片触指，安装腔的腔口位置处设置有用于将各片触指限位在安装腔内的限位结构，各片触指均包括用于与安装腔的腔壁进行接触的外圆弧面、用于与其余触指共同围成插接孔的内圆弧面、用于叠设在相邻一侧触指的径向外侧的第一叠设段以及用于叠设在相邻另一侧触指的径向内侧的第二叠设段，第一叠设段与相邻一侧触指间隔设置且两者之间设置有弹性件，第二叠设段与相邻另一侧触指间隔设置且两者之间也设置有弹性件，以使各片触指的外圆弧面顶压在安装腔的腔壁上、且各片触指的内圆弧面能够在径向力下向外移动。
27.上述技术方案的有益效果在于：本发明的触指结构包括触指座，触指座内设置有安装腔，多片触指设置在安装腔内，且安装腔的腔口位置处设置有限位结构，可以将触指限位在安装腔内，这样就避免了触指装配暴露在导体外面而导致在频繁连接、断开操作中存在松动和脱落的风险以及局放比较严重的问题，可以提高触指结构连接的可靠性和稳定性，降低局放。
28.同时，多片触指沿安装腔的周向布置，各触指均包括用于与安装腔的腔壁进行接触的外圆弧面，方便电流由触指传递至触指座；还包括用于与其余触指共同围成插接孔的内圆弧面，方便与其他导体的插接以及电流的传输；还包括用于叠设在相邻一侧触指的径向外侧的第一叠设段以及用于叠设在相邻另一侧触指的径向内侧的第二叠设段，方便了触指的布置，充分利用安装腔内的空间，且第一叠设段与相邻一侧触指间隔设置且两者之间设置有弹性件，第二叠设段与相邻另一侧触指间隔设置且两者之间也设置有弹性件，这样在弹性件的作用力下，各片触指的外圆弧面可以顶压在安装腔的腔壁上，保持多片触指的整体性，也方便与限位结构配合防止触指脱出，同时当触指结构与其他导体插接时，各片触指的内圆弧面能够在径向力下向外移动，弹性件被压缩，方便导体进入插接孔内，且在弹性件的作用力下各片触指箍紧导体，实现有效的插接连接。
29.进一步地，各触指还包括用于与相邻触指的第二叠设段挡止配合的挡止台阶。
30.上述技术方案的有益效果在于：当使各片触指压缩弹性件收缩时，挡止台阶可以限制各片触指的内圆弧面所围成的插接孔的最小孔径，也即限制各片触指所形成的触指装配的最小外径，保持触指装配的整体性，方便将各片触指一起安装到触指座内。
31.进一步地，所述外圆弧面位于第一叠设段上，所述内圆弧面位于第二叠设段上。
32.上述技术方案的有益效果在于：单个触指的结构简单，方便加工制造，同时也方便触指在安装腔内的移动，进而方便插接。
33.进一步地，触指座内的触指共有5～8片。
34.上述技术方案的有益效果在于：该数值范围既保证结构不会过于复杂，方便组装，又方便触指在安装腔内的移动，进而方便插接。
35.进一步地，第一叠设段与相邻一侧触指相对设置的表面均为平面，第二叠设段与相邻另一侧触指相对设置的表面也均为平面。
36.上述技术方案的有益效果在于：平面方便加工，同时也方便弹性件的设置。
37.进一步地，所述限位结构为一体设置在触指座上的限位凸台，限位凸台的内径小于安装腔的内径，限位凸台的轴向一侧面为用于与各片触指挡止配合的挡止面，轴向另一侧面为用于引导各片触指装入安装腔中的锥面。
38.上述技术方案的有益效果在于：利用一体设置的限位凸台作为限位结构，结构简单，方便加工，方便利用限位凸台的轴向一侧面对各片触指进行挡止，同时将轴向另一侧面加工为锥面，方便引导各片触指装入安装腔中，方便装配。
39.进一步地，第一叠设段上设置有供弹性件的端部嵌入的第一凹槽，第二叠设段上设置有供弹性件的端部嵌入的第二凹槽。
40.上述技术方案的有益效果在于：方便弹性件的安装和使用。
41.进一步地，触指座上设置有与安装腔连通的用于将触指座安装在其他导体上的安装孔，安装孔为沉头孔。
42.上述技术方案的有益效果在于：方便触指座的安装，且安装孔为沉头孔，避免紧固件头部处于安装腔内而影响触指结构的插接以及产生局部放电。
43.进一步地，触指座的两个相背的侧面上均设置有所述的安装腔，其中一个侧面上的安装腔仅有一个，另外一个相背侧面上的安装腔至少有一个，各安装腔内均设置有所述的多片触指。
44.上述技术方案的有益效果在于：整个触指结构可以作为一个转接装置，实现两侧导体的电连接，或者是实现电流的分流，应用范围广。
附图说明
45.图1为现有技术中的一种开关设备的立体图；
46.图2为现有技术中的一种开关设备的主视图；
47.图3为本发明中开关设备的立体图；
48.图4为本发明中开关设备的主体图；
49.图5为本发明开关设备中的触指结构的侧视图；
50.图6为图5中单片触指的结构图；
51.图7为图5中的a-a向剖视图；
52.图8为图5中触指座的结构图；
53.图9为图8中的b-b向剖视图。
54.图中：100、手车触臂；200、动触头；300、母排导体；400、静触头；1、手车；11、手车触臂；12、触臂导体；2、母排导体；3、触指结构；31、触指座；311、安装腔；312、安装孔；313、限位凸台；314、挡止面；315、锥面；32、触指；321、第一叠设段；322、第二叠设段；323、挡止台阶；324、外圆弧面；325、内圆弧面；326、第一平面；327、第二平面；33、弹簧。
具体实施方式
55.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
56.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
57.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
58.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
59.本发明中开关设备的实施例1如图3和图4所示，包括手车1，手车1包括手车触臂11和设置在手车触臂11端部的触臂导体12，开关设备还包括母排导体2和安装在母排导体2上的触指结构3，触指结构3用于与触臂导体12插接配合。本实施例中的触指结构3为静触头，触臂导体12为动触头，也即手车触臂11的端部不再安装复杂的触指结构，而是设置成简单的能够插接导电的导体，使得手车触臂11的结构得到简化。
60.具体地，如图5、图7、图8以及图9所示，触指结构3包括触指座31，触指座31内设置有安装腔311，安装腔311内沿周向设置有多片触指32，本实施例中为6片，各片触指32的结构相同。结合图6所示，各片触指32均包括用于与安装腔311的腔壁进行接触的外圆弧面324、用于与其余触指共同围成插接孔的内圆弧面325、用于叠设在相邻一侧触指的径向外侧的第一叠设段321以及用于叠设在相邻另一侧触指的径向内侧的第二叠设段322。在本实施例中，外圆弧面324完全位于第一叠设段321上，内圆弧面325完全位于第二叠设段322上，也即触指32整体是由两个叠设段构成，一个叠设段上设置有外圆弧面，另一个叠设段上设置有内圆弧面。
61.触指32还包括用于与相邻触指的第二叠设段挡止配合的挡止台阶323，此外，第一叠设段321与相邻一侧触指间隔设置且两者之间设置有弹性件，第二叠设段322与相邻另一侧触指间隔设置且两者之间也设置有弹性件，弹性件均为弹簧33。并且，第一叠设段321与相邻一侧触指相对设置的表面均为平面，第一叠设段321上为第一平面326，第二叠设段322与相邻另一侧触指相对设置的表面也均为平面，第二叠设段322上为第二平面327，第一平面326上设置有供弹簧33端部嵌入的第一凹槽，第二平面327上设置有供另外一个弹簧33端部嵌入的第二凹槽。
62.触指结构3在未与触臂导体12插接时，弹簧33即处于压缩状态，因此在弹簧33的作用下，各片触指32所受到的力使得外圆弧面324顶压在安装腔311的腔壁上，保持多片触指的整体性。同时，由于相邻触指的叠设段之间具有间隙，因此当触臂导体12插入时，各片触指32的内圆弧面325能够在径向力下向外移动，使插接孔变大以供触臂导体12能够插入，弹簧33被进一步压缩，可在触臂导体12插入后，使各片触指32箍紧触臂导体12，实现有效的插接连接。
63.此外，安装腔311的腔口位置处设置有用于将各片触指32限位在安装腔311内的限位结构，如图7和图9所示，上述限位结构为一体设置在触指座31上的限位凸台313，限位凸
台313的内径小于安装腔311的内径，限位凸台313的轴向一侧面为用于与各片触指32挡止配合的挡止面314，轴向另一侧面为用于引导各片触指32装入安装腔311中的锥面315。
64.此外，如图7和图9所示，触指座31上设置有与安装腔311连通的用于将触指座31安装在母排导体2上的安装孔312，安装孔312为沉头孔，可避免螺栓头凸出至安装腔311中而引起局部放电。
65.本发明中的触指结构3在组装时，首先在一个平台上将6片触指32与6个弹簧33组装好，用一端孔大、另一端孔小的锥筒套住，用工具将6片触指32逐渐顶到小孔的一端，此过程中6片触指32逐渐收缩，外径逐渐变小，弹簧33被逐步压缩，然后将锥筒的小端口对准触指座31上限位凸台313的锥面315，继续顶推6片触指32，将它们顶到限位凸台313的锥面315上，并沿着锥面315继续往下顶，6片触指32继续收缩，直至外径小于限位凸台313的内径时，即可越过限位凸台313进入安装腔311中，进入后在弹簧33的反作用力下，各片触指32的外圆弧面324顶压在安装腔311的腔壁上，内圆弧面325围成插接孔，完成装配。
66.其中，在各片触指32逐渐收缩的过程中，挡止台阶323可以限制收缩程度，因为当第二叠设段抵触到挡止台阶323时，将会阻止触指向内侧移动，插接孔无法继续缩小，因此即使不使用上述的锥筒，在触指尺寸合适的情况下，也可以人手直接卡住6片触指32，将它们直接收缩到无法再相对移动的状态，成为一个整体，即可方便地装入安装腔311中。这两种装配方式相比现有技术中的触指结构来说，操作方便，装配效率都比较高。
67.组装后的触指结构3在使用过程中，限位凸台313将各片触指32限位在安装腔311内，避免了触指装配暴露在导体外面而导致在频繁连接、断开操作中存在松动和脱落的风险以及局放比较严重的问题，可以提高触指结构连接的可靠性和稳定性，降低局放。同时，触指座31为金属导电材质t2铜，安装腔311的腔壁表面镀银，触指32也为金属导电材质t2铜，外表面镀银处理，导电性能好，并且触指32设计有一定的高度，与触臂导体12的接触面积大，可减小接触电阻，降低连接处的温升。
68.在开关设备的其他实施例中：触指座上也可以不设置与安装腔连通的安装孔，而是设置螺纹孔，通过螺纹孔与其他导体连接。
69.在开关设备的其他实施例中：弹性件不是弹簧，而是橡胶或弹片。
70.在开关设备的其他实施例中：第一叠设段和第二叠设段上均不设置凹槽，弹性件的端部直接顶压在叠设段的表面上。
71.在开关设备的其他实施例中：限位结构不是一体设置的限位凸台，而是另外通过螺钉固定在触指座上的限位环，此时各片触指直接装入安装腔中，然后再固定限位环。
72.在开关设备的其他实施例中：第一叠设段与相邻一侧触指相对设置的表面均为弧面，第二叠设段与相邻另一侧触指相对设置的表面也均为弧面。
73.在开关设备的其他实施例中：一个安装腔内设置的触指也可以是5片、7片或者8片，当然也可以大于8片或小于5片，数量太多时，装配操作难度较大，数量太少时，弹性件的作用力很难保证每一个触指的外圆弧面均顶压在安装腔的腔壁上。
74.在开关设备的其他实施例中：触指整体不是由两个叠设段构成，两端是叠设段，中间是过渡段，叠设段与相邻触指为叠设关系，过渡段不与相邻触指叠设，过渡段和一端的叠设段上均设有外圆弧面，同时过渡段和另一端的叠设段上均设有内圆弧面。
75.在开关设备的其他实施例中：触指不包括挡止台阶，此时各片触指可以收缩至比
实施例1中更小的程度。
76.本发明中触指结构的实施例为：触指结构的具体结构与上述开关设备实施例中的触指结构相同，在此不再重述。但在触指结构的其他实施例中，触指座的两个相背的侧面上均设置有安装腔，其中一个侧面上的安装腔仅有一个，另外一个相背侧面上的安装腔至少有一个，各安装腔内均设置有上述的多片触指，这时整个触指结构可以作为一个转接装置，实现两侧导体的电连接，或者是实现电流的分流，应用范围更广。
77.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。