斷接器拼接塊和模塊化浪涌裝置的制造方法
【專利摘要】電耦合裝置(諸如用于導(dǎo)軌或者其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的浪涌保護(hù)器)包括一對(duì)端子以及用于選擇性地使端子電耦合和電去耦的跨接器。跨接器的移動(dòng)可以露出跨接器的一部分或者端子中的一個(gè)或者兩者(諸如，用作測(cè)試點(diǎn))。具有一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)特征件的浪涌模塊可以裝配到包括端子和跨接器的基座中。模塊可以具有接口特征件(諸如，突出的柱)，所述接口特征件在基座未與導(dǎo)軌或者其它結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟雍系那闆r下阻止與基座的接合。
【專利說(shuō)明】斷接器拼接塊和模塊化浪涌裝置
[0001 ]本申請(qǐng)要求2014年2月13提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/939310的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)完全并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及過(guò)電壓和浪涌保護(hù)，以及更具體地，涉及諸如鐵路以及其它應(yīng)用中所使用的那些電路的電壓浪涌保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0003]頻繁地遭受電壓偏移可能損壞或者毀壞敏感電子設(shè)備和部件。這些電壓偏移的示例是(但不限于)電浪涌、電壓瞬變、過(guò)電壓、雷電能量、感應(yīng)電壓、電流浪涌、開(kāi)關(guān)瞬變等等。通常，這些將被稱為電浪涌。
[0004]在包括電設(shè)備(諸如信號(hào)屋或者機(jī)殼)的鐵路安裝中，常見(jiàn)做法是保護(hù)諸如控制軌道信號(hào)的那些關(guān)鍵電控制電路免受電浪涌。這些浪涌可以歸因于在電路上產(chǎn)生異常高電壓的雷電或者其它已知或者意料之外的來(lái)源。由于高電壓浪涌可能毀壞電部件或者使電路產(chǎn)生過(guò)度的電噪聲而使得電路發(fā)生故障或者以其它方式不可預(yù)見(jiàn)地運(yùn)行，因此浪涌保護(hù)非常重要。
[0005]為了防止受到電浪涌的損壞，當(dāng)在電路上相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定電壓的電壓浪涌時(shí)，使用過(guò)電壓或者止動(dòng)器將來(lái)自該電路的能量耦合至地。這使電浪涌的能量有效地重新定向至地以及保護(hù)敏感電路部件。當(dāng)需要保護(hù)多于一個(gè)電路時(shí)，將浪涌止動(dòng)裝置耦合至每個(gè)電路并且附接至接地總線?？梢砸栽摲绞讲捎萌舾裳b置。接地總線隨后連接至外部基準(zhǔn)地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文描述了提供各種優(yōu)點(diǎn)的各種實(shí)施例。一個(gè)方面是可以并入包括下列特征件的模塊化浪涌裝置和端子塊中的斷接器:當(dāng)啟動(dòng)斷接器時(shí)露出的一個(gè)或者多個(gè)端子(測(cè)試點(diǎn))；閂鎖或者鎖定機(jī)制，其保持跨接器遠(yuǎn)離端子，從而使電路斷開(kāi)；以及旋轉(zhuǎn)或者線性(垂直、水平或者在垂直和水平之間的任何角度)移動(dòng)的導(dǎo)電跨接器，該導(dǎo)電跨接器是獨(dú)立部件或者分組合件。端子可以露出，使得鱷魚(yú)夾(alligator clip)或者電探針可以附接。端子以提供用于附接測(cè)試夾或者探針的額外強(qiáng)度的方式成形。閂鎖或者鎖定機(jī)制還可以在前述端子之間提供絕緣屏障。
[0007]另一個(gè)方面是浪涌保護(hù)器或者包括防錯(cuò)(poka-yoke)柱的其它模塊化裝置，其中該裝置使用并入浪涌模塊中的接地機(jī)制和干擾特征件(防錯(cuò)柱)的夾持緊固件，以阻止最終組裝和完全安裝直到形成適當(dāng)接地連接為止。
[0008]又另一個(gè)方面是具有模塊化浪涌裝置的基座，結(jié)合與標(biāo)準(zhǔn)籠式端子相對(duì)的螺紋接線(binding)柱作為電連接方法。這與對(duì)浪涌模塊使用螺栓連接的標(biāo)準(zhǔn)、非模塊化接線柱端子塊是相對(duì)的。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另外方面，電耦合裝置包括:一對(duì)電端子；以及選擇性地使所述端子電耦合在一起的跨接器。耦合裝置可以包括下列特征中的一個(gè)或者多個(gè):耦合裝置是浪涌保護(hù)裝置的一部分;耦合裝置是端子塊的一部分;耦合裝置是開(kāi)關(guān)裝置;跨接器是移動(dòng)以使端子一起耦合和去耦的可移動(dòng)構(gòu)件的一部分;可移動(dòng)構(gòu)件是能夠被用戶按壓的按鈕；以來(lái)自彈簧的彈簧力按壓按鈕;可移動(dòng)構(gòu)件包括連同跨接器移動(dòng)的承載器;可移動(dòng)構(gòu)件隨著移動(dòng)過(guò)程的一部分轉(zhuǎn)動(dòng);移動(dòng)可移動(dòng)構(gòu)件使端子的一個(gè)或者多個(gè)部分露出，以允許接入端子中的一個(gè)或者兩者，諸如用于測(cè)試;可移動(dòng)構(gòu)件是手指安全(finger-safe)斷接器;端子包括相應(yīng)的接線柱或者籠式夾具;端子和跨接器位于殼體內(nèi)；和/或殼體被配置用于容納浪涌模塊以接合電端子。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的又另外方面，模塊化浪涌保護(hù)裝置包括:基座；以及接合基座的浪涌模塊。裝置可以包括下列特征件中的一個(gè)或者多個(gè):前面段落的任何特征件或者特征件的組合;浪涌模塊包括一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件;一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件包括火花隙、氣體放電管、金屬氧化物變阻器(MOV)、硅雪崩二極管(SADS)、正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器、電路斷路器和/或熔斷器中的一個(gè)或者多個(gè);浪涌部件包括在形成浪涌模塊主要結(jié)構(gòu)的熱塑性殼體內(nèi)；浪涌模塊包括從熱塑性殼體的底面突出的金屬電極，用于使浪涌模塊耦合至基座的電端子;基座包括到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接;連接充當(dāng)基座到地的連接;連接包括耦合至接地導(dǎo)體的緊固件;緊固件包括螺釘、螺母、桿或者其它裝置;浪涌模塊具有接合基座上的對(duì)應(yīng)特征件的接口特征件;接口特征件是防錯(cuò)柱;接口特征件阻止將浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠虬惭b在基座上;接口特征件阻止在未適當(dāng)?shù)匕惭b接地連接的情況下將浪涌模塊安裝在基座上;和/或緊固件的不完全安裝阻礙浪涌模塊接合到基座上。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的方面，電耦合裝置包括:基座殼體;一對(duì)電端子;跨接器。端子和跨接器位于基座殼體內(nèi)?？缃悠魇且苿?dòng)以通過(guò)跨接器選擇性地使端子一起電耦合和電去耦的可移動(dòng)構(gòu)件的一部分。移動(dòng)可移動(dòng)構(gòu)件選擇性地露出端子和/或跨接器中的一個(gè)或者多個(gè)部分作為測(cè)試點(diǎn)，以允許電接入到端子中的一個(gè)或者兩者，諸如用于測(cè)試。
[0012]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，可移動(dòng)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)跨接器。
[0013]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，可移動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)使跨接器軸向地移動(dòng)。
[0014]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，跨接器包括螺紋桿，所述螺紋桿與相對(duì)于殼體或者端子中的至少一個(gè)固定的特征件中的螺紋孔接合。
[0015]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，測(cè)試點(diǎn)是當(dāng)使端子電去耦時(shí)露出的跨接器的可露出端。
[0016]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，跨接器穿過(guò)端子中的相應(yīng)同心孔。
[0017]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，裝置包括跨接器穿過(guò)的絕緣器；以及絕緣器在端子的部分之間，以及維持端子之間的間隔。
[0018]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，跨接器包括壓住并且電耦合至端子中的一個(gè)端子的環(huán)形構(gòu)件，所述環(huán)形構(gòu)件環(huán)繞著所述端子中的一個(gè)端子中的孔。
[0019]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，裝置包括電耦合至端子的相應(yīng)接線柱。
[0020]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，裝置包括用于將裝置安裝以及電耦合至導(dǎo)軌的底座。
[0021 ]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，底座包括夾具、安裝螺栓或者卡扣夾中的一個(gè)或者多個(gè)。
[0022]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，裝置與機(jī)械耦合至基座殼體并且接合電端子的浪涌模塊組合。浪涌模塊包括:浪涌模塊殼體;浪涌模塊殼體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件；以及從浪涌模塊殼體的底面突出的金屬電極，用于使一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件電耦合至電端子。
[0023]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，浪涌模塊包括與基座殼體上的對(duì)應(yīng)特征件接合的接口特征件，用以阻止所述浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠蚺c所述基座殼體的機(jī)械耦合和/或在所述基座殼體未適當(dāng)?shù)匕惭b在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座殼體的機(jī)械耦合。
[0024]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，可移動(dòng)構(gòu)件平移以移動(dòng)跨接器。
[0025]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，可移動(dòng)構(gòu)件的平移使跨接器旋轉(zhuǎn)以選擇性地使端子一起電親合和電去親。
[0026]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，可移動(dòng)構(gòu)件的平移使跨接器平移以選擇性地使端子一起電親合和電去親。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，電耦合裝置包括:基座，該基座包括:基座殼體；以及一對(duì)電端子；以及浪涌模塊，其機(jī)械耦合至基座殼體以及接合電端子。端子位于基座殼體內(nèi)。浪涌模塊包括:浪涌模塊殼體;浪涌模塊殼體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件；以及從浪涌模塊殼體的底面突出的金屬電極，用于使一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件電耦合至電端子。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)方面，用于耦合至安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的基座的浪涌模塊，包括:浪涌模塊殼體;殼體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件；以及與基座上的對(duì)應(yīng)特征件接合的接口特征件，用以阻止所述浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠蚺c所述基座的機(jī)械耦合和/或在所述基座未適當(dāng)?shù)匕惭b在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座的機(jī)械規(guī)A
柄口 O
[0029]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，接口特征件是從浪涌保護(hù)殼體突出的柱，用以接合基座中的孔。
[0030]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件包括下列中的一個(gè)或者多個(gè):火花隙、氣體放電管、金屬氧化物變阻器(MOV)、硅雪崩二極管(SADS)、正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器、電路斷路器和/或熔斷器。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)方面，提供浪涌保護(hù)的方法包括:將基座安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，基座的接地構(gòu)件電耦合至結(jié)構(gòu)構(gòu)件；以及在安裝之后，使浪涌模塊機(jī)械耦合并且電耦合至基座，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的接口特征件阻止所述浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠蚺c所述基座的機(jī)械耦合或者在所述基座未適當(dāng)?shù)匕惭b在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座的機(jī)械親合。
[0032]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，安裝基座包括使用緊固件將基座耦合至結(jié)構(gòu)構(gòu)件；以及所述接口特征件被配置為接合所述緊固件以在所述緊固件使所述基座不完全地耦合至所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座的耦合。
[0033]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，結(jié)構(gòu)構(gòu)件是導(dǎo)軌;緊固件是螺紋緊固件；以及安裝包括將緊固件旋入導(dǎo)軌中。
[0034]在實(shí)施例中，根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一段或者多段，將浪涌模塊耦合至基座包括使從浪涌模塊的底面突出的金屬電極耦合至在安裝基座期間電耦合至結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基座的電極。
[0035]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)和相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明包括在下文中充分描述以及在權(quán)利要求中特別指出的特征。下列描述和所附的圖詳細(xì)地闡述了本發(fā)明的某些例示性實(shí)施例。然而，這些實(shí)施例僅指示了可以采用本發(fā)明原理的各種方式中的幾個(gè)。在結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)本發(fā)明的下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它對(duì)象、優(yōu)點(diǎn)和新穎特性將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0036]附圖示出了本發(fā)明的各種方面，附圖不一定按比例繪制。
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電裝置(或者裝置的基座)的斜視圖。
[0038]圖2是圖1的裝置的分解視圖。
[0039]圖3是圖1的裝置的斜視圖，出于例示目的移除了裝置的殼體。
[0040]圖4示出了圖1的裝置的側(cè)視圖。
[0041 ]圖5是截取圖4的截面5-5的端截面視圖。
[0042]圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電裝置(或者裝置的基座)的斜視圖。
[0043]圖7是圖6的裝置的分解視圖。
[0044]圖8是根據(jù)本發(fā)明又另一個(gè)實(shí)施例的電裝置(或者裝置的基座)的斜視圖。
[0045]圖9是圖8的裝置的端視圖。
[0046]圖10是截取圖9的截面10-10的側(cè)截面視圖。
[0047]圖11是截取圖9的截面11-11的側(cè)截面視圖。
[0048]圖12是圖8的裝置的斜視圖，其中裝置處于打開(kāi)配置中。
[0049]圖13是圖12的打開(kāi)配置裝置的端視圖。
[0050]圖14是截取圖3的截面14-14的側(cè)截面視圖。
[0051 ]圖15是圖8的裝置的分解視圖。
[0052]圖16是根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例的電裝置(或者裝置的基座)的分解視圖。
[0053]圖17是圖16的裝置的另一個(gè)分解視圖。
[0054]圖18是圖16的裝置的端截面圖。
[0055]圖19是圖16的裝置的一部件的斜視圖，出于例示目的移除了殼體。
[0056]圖20是圖16的裝置的一部分的平面視圖，其中裝置處于閉合狀態(tài)中。
[0057]圖21是圖16的裝置的一部分的平面視圖，其中裝置處于打開(kāi)狀態(tài)中。
[0058]圖22是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的浪涌模塊的斜視圖。
[0059]圖23是圖22的浪涌模塊的斜視圖，出于例示目的移除了殼體的部分。
[0060]圖24是示出了圖22的浪涌模塊耦合至基座以產(chǎn)生電耦合裝置的第一步驟的斜視圖。
[0061 ]圖25是耦合的第二步驟的斜視圖。
[0062]圖26是示出了在浪涌模塊耦合至安裝在DIN導(dǎo)軌上的基座時(shí)各部分的相互作用的側(cè)截面視圖。
[0063]圖27是圖26的情況的另一個(gè)側(cè)截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064]電耦合裝置(諸如用于導(dǎo)軌或者其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的浪涌保護(hù)器)包括一對(duì)端子以及用于選擇性地使端子電耦合和電去耦的跨接器。移動(dòng)跨接器可以露出跨接器的一部分或者端子中的一個(gè)或者兩者(例如，用作測(cè)試點(diǎn))。具有一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)特征件的浪涌模塊可以裝配到包括端子和跨接器的基座中。模塊可以具有接口特征件(諸如，突出柱)，如果基座沒(méi)有與導(dǎo)軌或者其它結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟雍?，則接口特征件阻止與基座的接合。
[0065]依次對(duì)本發(fā)明的三個(gè)方面進(jìn)行討論:I)用于端子塊、拼接塊和浪涌裝置的斷接器；2)用以確保模塊化浪涌裝置的適當(dāng)接地的特征件；以及3)由具有接線柱的基座和插入式浪涌模塊組成的模塊化浪涌裝置。
[0066]用于端子塊、拼接塊和浪涌裝置的斷接器
[0067]端子塊、模塊化浪涌保護(hù)裝置或者獨(dú)立開(kāi)關(guān)裝置結(jié)合電斷接機(jī)制(此后稱為“斷接器”)。斷接器還用來(lái)提供一個(gè)或者多個(gè)電極(此后稱為“測(cè)試點(diǎn)”)，起到斷接器的一部分以及測(cè)試通過(guò)端子塊導(dǎo)通的電路的裝置的作用。在該特定實(shí)施例中，斷接器是利用由下列組成的部件或者子組件構(gòu)建的:金屬連接件或者棒(此后稱為“跨接器”)、可選按鈕(可以包括跨接器的接口部件或者蓋)、兩個(gè)端子(各自表示電路的“輸入”和“輸出”側(cè))和幫助斷接動(dòng)作的彈簧加載平臺(tái)(此后稱為“滑動(dòng)件”)。
[0068]當(dāng)借助于輔助裝置或者人的手指啟動(dòng)斷接器時(shí)，跨接器遠(yuǎn)離端子移動(dòng)并且因此使通過(guò)其本身、端子和端子塊的主導(dǎo)電路徑的電路斷路。隨后通過(guò)摩擦、鎖存器、滑動(dòng)件(如在該實(shí)施例中，其可以是用彈簧加載的)或者它們的任意組合使跨接器固定就位。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，斷接器露出至少一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，該至少一個(gè)測(cè)試點(diǎn)充當(dāng)電探針(諸如萬(wàn)用表、耐壓(H1-POT)測(cè)試儀或者類似測(cè)試設(shè)備)的附接點(diǎn)。測(cè)試點(diǎn)各自同時(shí)地連接至一個(gè)端子(即，一個(gè)端子連接至輸入或者輸出但并不連接至兩者)。
[0069]該設(shè)計(jì)的主要益處是緊湊的尺寸、按照IP20(NEMA&IEC)的手指安全以及保持提供具有用于附接電探針的電極的斷接器的傳統(tǒng)產(chǎn)品的功能。在實(shí)施例中，使端子(其還是測(cè)試點(diǎn))彎曲，使得跨接器的彎曲面以在跨接器與兩個(gè)端子之間提供足夠的電接觸的程度配合。主要實(shí)施例不需要端子彎曲。通過(guò)該可選的設(shè)計(jì)特征通過(guò)允許更緊湊的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了替換實(shí)施例。另外，端子的彎曲允許通過(guò)消除平滑的平坦面提高與鱷魚(yú)夾(alligator clip)/鱷齒夾(crocodile clip)/彈簧夾的配合。
[0070]在一個(gè)實(shí)施例中，用來(lái)垂直移動(dòng)跨接器的按鈕作用于跨接器。以垂直動(dòng)作向下按壓按鈕直到露出一個(gè)或者多個(gè)測(cè)試點(diǎn)為止。在兩個(gè)實(shí)施例的該第二位置中，將跨接器(通過(guò)其與按鈕配合的方式)移動(dòng)至較低位置以使得跨接器不再與端子接觸。在實(shí)施例中，使跨接器和按鈕基本上圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)至斷接器的“打開(kāi)”位置，從而將機(jī)制鎖定就位和/或增大跨接器與端子之間的距離。在該第二位置中，滑動(dòng)件或者可選按鈕在“打開(kāi)”位置中時(shí)充當(dāng)對(duì)輸入端子與輸出端子之間的短接的絕緣隔障。可選地，測(cè)試點(diǎn)端子可以是彎曲的、在產(chǎn)生邊緣的頂端處設(shè)置有小彎曲部或者對(duì)測(cè)試點(diǎn)端子設(shè)置滾花以用于提高鱷魚(yú)夾的夾握。在第三實(shí)施例中，按鈕采用肘節(jié)(toggle)或者桿的形式，旋轉(zhuǎn)以作用于跨接器和滑動(dòng)件，使得跨接器和滑動(dòng)件移動(dòng)至較低位置以使得跨接器不再與端子接觸。
[0071]本發(fā)明主要適合于端子塊和模塊化浪涌裝置中的實(shí)現(xiàn)方式。對(duì)本發(fā)明的需要源自替換現(xiàn)有斷接機(jī)制的必要性，現(xiàn)有斷接機(jī)制需要使用更大的空間、具有較少功能或者沒(méi)有并入端子塊或者模塊化浪涌裝置中?，F(xiàn)有模塊化浪涌裝置和端子塊典型地沒(méi)有結(jié)合斷接機(jī)制。鐵路行業(yè)中的現(xiàn)有端子塊沒(méi)有結(jié)合這種緊湊的并且手指安全的設(shè)計(jì)。增加對(duì)AREMA(美國(guó)鐵路工程和養(yǎng)路協(xié)會(huì))規(guī)范的遵照允許此產(chǎn)品用不那么緊湊的設(shè)計(jì)中所使用的AAR(美國(guó)鐵路協(xié)會(huì))接線柱替換常見(jiàn)的“金螺母”。所述柱由AREMA標(biāo)準(zhǔn)14.1.10定義。
[0072]參照?qǐng)D1-5，實(shí)施例電耦合裝置10包括斷接特征件。所示耦合裝置10是配置為容納下面進(jìn)一步描述的浪涌模塊的基座12，該基座12也可以被看作耦合裝置10的一部分。裝置
10包括按鈕或者蓋14、跨接器16、滑架或者滑動(dòng)件18、彈簧20、一對(duì)電極或者電端子30和32以及包括殼體模塊底部40和殼體模塊頂部42的殼體36。端子30和32提供第一電連接和第二電連接。在例示的實(shí)施例中，通過(guò)殼體36側(cè)面中凹進(jìn)的插槽接入端子30和32的電連接，其中在籠式夾具端子布置中，可以插入金屬絲或者其它導(dǎo)體并且可以使用螺釘50和52使金屬絲或者其它導(dǎo)體固定?？梢酝ㄟ^(guò)殼體36頂部中的開(kāi)口 54和56接入螺釘?shù)念^。
[0073]基座12還包括導(dǎo)電的接地連接器60，用于電耦合并且機(jī)械耦合至諸如導(dǎo)軌(例如，DIN導(dǎo)軌)的結(jié)構(gòu)特征件。接地連接器60包括一對(duì)金屬件62和64。接地連接器60包括一系列容納件66，用于容納浪涌模塊的接地電極(下面進(jìn)一步描述的)。底部件62包括一對(duì)鉤狀端部68和70，用于容納DIN導(dǎo)軌。頂部件64具有齒形邊緣72，用于與DIN導(dǎo)軌的頂部的一部分進(jìn)行電連接。螺紋緊固件(螺釘)74穿過(guò)頂部件64中的孔并且與底部件62中的螺紋孔接合。螺紋緊固件74用于提供相對(duì)于DIN導(dǎo)軌的對(duì)頂部件64的夾持力以相對(duì)于DIN導(dǎo)軌的部分按壓齒形邊緣72。
[0074]耦合裝置10正常地處于圖中例示的閉合位置中。在閉合位置中，跨接器16在端子或者電極30和32之間進(jìn)行電連接，使端子30和32電耦合在一起。具體地參照?qǐng)D2，來(lái)自彈簧20的彈簧力相對(duì)于端子30和32的相應(yīng)凸緣80和82的下側(cè)推動(dòng)位于滑架或者滑動(dòng)件18內(nèi)的跨接器16。由導(dǎo)電材料(諸如，合適金屬)制成的跨接器16可以具有突出部84和86，允許在滑架18中通過(guò)窗口 90和92形成接觸。
[0075]可以將耦合裝置10放置在打開(kāi)位置中，在打開(kāi)位置中通過(guò)向下按壓按鈕或者蓋14使端子電去耦。蓋14是使跨接器16和滑架18固定的可移動(dòng)構(gòu)件。向下按壓蓋14使蓋14、跨接器16和滑架18相對(duì)于彈簧20的力全部向下移動(dòng)。這使得跨接器16脫離與端子30和32的凸緣80和82的接觸，從而使得端子30與端子32彼此電去耦。
[0076]蓋14的向下移動(dòng)還露出端子30的部分90。部分90是從凸緣80向上彎折的端子30的一部分的遠(yuǎn)側(cè)端部。包括端部90的向上彎折部分進(jìn)入并且穿過(guò)蓋14中的插槽94。當(dāng)蓋14在其常見(jiàn)的完全向上位置(裝置10的閉合位置)時(shí)，蓋14阻止對(duì)部分90的接入。但是當(dāng)向下按壓蓋14時(shí)，部分90露出并且可以用作測(cè)試點(diǎn)，例如用以測(cè)試裝置10的電連接。在打開(kāi)位置中，第一端子與第二端子電隔離以允許第一端子的獨(dú)立測(cè)試?？梢赃M(jìn)行的測(cè)試包括高壓測(cè)試、電壓測(cè)量、電流泄漏、電阻或者其它電特性。可以使用機(jī)械機(jī)制將蓋14維持在向下位置中或者可能必須由用戶將蓋14維持在該位置中。
[0077]殼體36具有用于容納浪涌模塊并且耦合至浪涌模塊的一系列特征件。浪涌模塊將容納在殼體中的插槽100中。在插槽100的底部，殼體具有用于容納從浪涌模塊底面突出的各種突出部的一系列開(kāi)口。開(kāi)口包括使由容納器66容納的接地電極進(jìn)入其中的接地電極連接端口 102、容納浪涌模塊的線電極的線電極連接端口 104和容納從浪涌模塊底面突出的柱的柱接口端口 106。浪涌模塊的線電極由容納器110容納，接收器110是端子或者電極32的一部分。柱接口端口 106還允許接入螺紋緊固件74，以旋緊緊固件74以將基座12適當(dāng)?shù)匕惭b在DIN導(dǎo)軌(或者其它結(jié)構(gòu))上。
[0078]殼體36在插槽100的相對(duì)側(cè)上具有突出脊114和116。如下面進(jìn)一步描述的，脊114和116用于使浪涌模塊機(jī)械地固定在插槽100中。
[0079]圖6和圖7示出了替換實(shí)施例，作為電耦合裝置(或者電耦合裝置的一部分)的基座212。基座212的許多特征與基座12的那些特征(圖1)相似，以及下面的討論集中在那些與基座12的特征不同的基座212的特征上。
[0080]基座212包括接線柱220和222，即耦合至電極或者端子230和232的螺紋桿。可以使用合適的硬件(諸如墊圈和接線螺母)對(duì)接線柱220和222進(jìn)行連接(諸如金屬絲或者電纜連接)。
[0081 ]由承載器240中的跨接器238將電極230和232選擇性地耦合在一起。為了使跨接器238從電極230和232脫離(使電極230和232電去耦)，使蓋或者可移動(dòng)構(gòu)件244圍繞將構(gòu)件244固定至殼體247的銷(pin)246向下旋轉(zhuǎn)。這使得構(gòu)件244的凸輪表面邊緣248相對(duì)于承載器240向下按壓，與來(lái)自趨向于保持跨接器238與電極230和232接觸的彈簧250的彈簧力相對(duì)地使承載器240和跨接器238向下移動(dòng)。
[0082]旋轉(zhuǎn)構(gòu)件244以將裝置放置在打開(kāi)位置中還使電極232的部分254露出。這允許連接至部分254以用作測(cè)試點(diǎn)。
[0083]現(xiàn)在參照?qǐng)D8-15，示出了另一個(gè)實(shí)施例，基座412(電裝置的全部或者一部分)。圖8-11示出了閉合位置中的基座裝置412，圖12-14示出了打開(kāi)位置中的基座412，以及圖15示出了裝置的分解圖。基座412的許多特征與基座12(圖1)和/或基座212(圖6)的那些特征相似，并且下面省略這些類似特征的討論。主要區(qū)別在于電極/端子的配置，以及用于選擇性地使端子耦合和去耦的機(jī)制。
[0084]端子430和432彼此重疊，以及具有重疊的同心孔?？缃悠?34(以諸如銅的導(dǎo)電材料的部分帶螺紋的桿的形式)穿過(guò)這些同心孔，以及選擇性地使端子430和432電耦合在一起?？缃悠鳁U434的螺紋端部接合螺母438，該螺母438在端子430中的孔處壓配合到端子430中。因此，跨接器桿434—直電耦合至端子430。另外，當(dāng)使桿434轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在接器桿434與螺母438之間的螺紋連接件允許跨接器桿434在同心孔內(nèi)軸向地移動(dòng)。
[0085]通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)殼體452外部上的旋鈕450以完成跨接器桿434圍繞其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。桿434的頂部部分具有非圓形截面楔形形狀(諸如通過(guò)具有一個(gè)或者多個(gè)平坦表面)，與容納跨接器桿434的上端部的旋鈕450中的開(kāi)口 456的截面形狀相對(duì)應(yīng)。該楔鎖(keying)特征允許桿434隨著旋鈕450的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0086]由于在同心孔的附近有位于端子430與432之間的絕緣器460，因此端子430和432永遠(yuǎn)不會(huì)彼此直接接觸。絕緣器460還延伸到端子432中的孔中，以阻止端子432與跨接器桿434之間的不期望接觸，其中跨接器桿434穿過(guò)端子432中的孔。
[0087]由環(huán)形構(gòu)件464進(jìn)行跨接器桿434與端子432之間的電連接，環(huán)形構(gòu)件464是跨接器桿434的部分。當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕450將跨接器桿434旋進(jìn)殼體452中時(shí)，環(huán)形構(gòu)件464與圍繞端子432中的孔的端子432的環(huán)形部分形成接觸。該環(huán)形接觸表面還在延伸穿過(guò)端子432中的孔的絕緣器460的部分的外部(徑向向外)。將桿434旋進(jìn)螺母438在環(huán)形構(gòu)件464與端子432之間提供壓力，在桿434與端子432之間形成良好的電接觸。該壓力還在螺母438附近確保桿434與端子430之間的良好電接觸。
[0088]帶螺紋的跨接器桿434可以在其底端上具有止動(dòng)特征件470，以阻止跨接器桿434與螺母438脫離以及從裝置移除。當(dāng)跨接器桿434定位在打開(kāi)位置中時(shí)，在旋鈕450的頂部之上露出跨接器桿434的頂端474，其中端子430與端子432彼此電去耦。露出的頂端474可以充當(dāng)測(cè)試點(diǎn)。
[0089]圖16-21示出了另一個(gè)實(shí)施例，包括按鈕或者蓋508、S形或者蛇形跨接器509、滑架或者滑動(dòng)件510、彈簧511、包括第一電連接件512a和第二電連接件512b的端子、殼體底部513和殼體頂部514的一個(gè)基座。圖16和17是該實(shí)施例的分解圖。圖18是截面視圖。圖19示出了端子、跨接器、滑動(dòng)件和彈簧的相互關(guān)系的一些細(xì)節(jié)。圖20是示出了按鈕、跨接器、滑動(dòng)件和端子的俯視圖，其中裝置在正常閉合位置中。圖21是裝置在打開(kāi)位置中的相同視圖。相對(duì)于由彈簧511提供的向上力向下按壓按鈕或者蓋508使得跨接器509旋轉(zhuǎn)，直到跨接器509與端子512a和512b失去接觸為止，使端子512a和512b電去耦。這還使端子512a和512b的頂端露出，以可以用作測(cè)試點(diǎn)?？梢缘淖冃蛯⒕哂兄钡亩俗佣瞬?，而不是例示中所示的彎曲的端子端部。
[0090]許多其它變型是可能的，以及應(yīng)當(dāng)理解各種實(shí)施例的各種特征可彼此組合。例如，各種連接方法中的任何一個(gè)(由螺釘固定柱或者導(dǎo)體容納插槽)可以與各種耦合/去耦機(jī)制中的任何一個(gè)一起使用。另外，用于跨接器耦合和去耦的各種各樣其它機(jī)制是可以的。
[0091]對(duì)于所有實(shí)施例，裝置主要由塑料(用于按鈕/蓋)和導(dǎo)電金屬(用于跨接器和端子)制成。用于該應(yīng)用的合適塑料包括采用任何數(shù)量的生產(chǎn)方法的熱塑性聚合物和熱固性聚合物，包括但不限于下列生產(chǎn)方法:注射模塑、壓縮模塑(整體模塑)、擠壓或者三維打印。用于該應(yīng)用的合適金屬包括，但不限于下列:銅合金、鋁合金、鍍錫銅合金或者鍍錫鋁合金。適合于應(yīng)用的導(dǎo)電性和腐蝕性要求的其它合金或者材料(諸如鋼、鐵或者不銹鋼)可以被取代。
[0092]具有斷接器的裝置提供優(yōu)于現(xiàn)有裝置的許多優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于鐵路應(yīng)用，裝置比某些現(xiàn)有裝置(諸如按照AREMA 14.1.15需要移除“金螺母”以用于測(cè)試的現(xiàn)有接線柱斷接器)更緊湊。使用金螺母需要大量使用螺紋硬件和墊圈。該斷接和測(cè)試的過(guò)程很費(fèi)力、提高了組裝期間發(fā)生誤差的可能性以及通過(guò)增加更多連接件和需要通過(guò)螺紋柱進(jìn)行傳導(dǎo)對(duì)電路增加另外的電阻。需要用戶單獨(dú)地松開(kāi)和旋緊每件硬件。另外，使用金螺母不能容易地實(shí)現(xiàn)“手指安全”解決方案。如上面描述的裝置中所做的那樣，消除金螺母和測(cè)試鏈路通過(guò)減少對(duì)電路進(jìn)行斷接、測(cè)試和重新連接需要的時(shí)間以減少勞動(dòng)成本。
[0093]其它優(yōu)點(diǎn)是所提出的斷接器是同樣保護(hù)操作者和信號(hào)線路的IP20“手指安全”(IEC/NEMA)。所提出的斷接器利用具有較少部件的較簡(jiǎn)單配置，諸如通過(guò)避免許多螺紋螺栓、專用螺母和橡膠間隔物。容易的測(cè)試點(diǎn)接入允許使用鱷魚(yú)夾進(jìn)行測(cè)試。端子允許從裝置頂側(cè)無(wú)阻礙清楚接入，這允許更容易接入通常用于高壓測(cè)試的大鱷魚(yú)夾。可以完全消除柱，用來(lái)交換籠式夾具端子。上面描述的實(shí)施例允許測(cè)試/探測(cè)信號(hào)電路的兩側(cè)。此外，由于按鈕或者切換設(shè)計(jì)而不是具有小旋鈕的拉引式設(shè)計(jì)，使得所提出的斷接器更易于使用。
[0094]現(xiàn)有浪涌裝置和端子塊典型地需要獨(dú)立斷接器或者開(kāi)關(guān)，該獨(dú)立斷接器或者開(kāi)關(guān)隨后電連接至正在討論中的裝置/塊。相反，此處描述的實(shí)施例將斷接器集成到浪涌裝置/端子塊中，這通過(guò)消除獨(dú)立塊和將對(duì)電路增加電阻的任何另外的連接以允許整個(gè)系統(tǒng)變得小得多。當(dāng)前裝置消除了連接另外的獨(dú)立開(kāi)關(guān)/斷接器的不必要?jiǎng)趧?dòng)步驟。當(dāng)前裝置也不需要用戶將端子塊斷接以使電路斷路來(lái)進(jìn)行測(cè)試。
[0095]許多替換配置是可能的?？梢詫嘟悠鳈C(jī)制并入基座或者浪涌模塊中?？梢孕D(zhuǎn)整個(gè)機(jī)制，使得它圍繞如與垂直軸相反的水平軸旋轉(zhuǎn)和平移。基本上，使裝置旋轉(zhuǎn)90度將給予裝置相同部件和總體功能。作為另一個(gè)變型，蓋(按鈕)和滑架(滑動(dòng)件)可以組合成一個(gè)單件。滑動(dòng)件可以結(jié)合鎖定機(jī)制而不是按鈕?？梢杂昧硪粋€(gè)彈簧元件(諸如塑料或者其它合適的彈簧)替換金屬?gòu)椈伞＝佑|可以重新布置為擦拭接觸配置。此外，可以使用籠式夾具或者柱連接點(diǎn)將端子連接至信號(hào)或者電力電路。
[0096]用以確保模塊化浪涌裝置適當(dāng)接地的特征件
[0097]NEMA浪涌保護(hù)研究所將浪涌定義為“電路中電流、電壓或者功率的瞬變波”。在電力系統(tǒng)中，特別地這可能是我們提及浪涌的最常見(jiàn)背景浪涌或者瞬變是具有小于正常電壓波形的半個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間的子周期過(guò)電壓。浪涌可以是正極性或者負(fù)極性，可以是來(lái)自正常電壓波形的增加或者減少，以及通常隨時(shí)間振蕩和衰減。浪涌或者瞬變是可以使任何家庭、商業(yè)建筑、工業(yè)或者制造設(shè)施內(nèi)的電子設(shè)備損壞、退化或者毀壞的功率波形上的短暫過(guò)電壓尖峰或者擾動(dòng)。瞬變可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)伏特的幅度。通常以微秒測(cè)量浪涌。
[0098]浪涌保護(hù)裝置(或者浪涌抑制器，此后稱為浪涌裝置)為電線路提供浪涌保護(hù)以及通常將接地連接件并入附接至接地總線或者金屬結(jié)構(gòu)的安裝機(jī)制中。浪涌裝置連接電線路(銅絲或者其它電導(dǎo)體)傳輸電力或者信號(hào)的至少兩側(cè)(即“輸入和輸出”或者“線路和設(shè)備”)。浪涌裝置還并入到“大地”地電平(此后稱為“地”)的連接件。當(dāng)浪涌存在并且將過(guò)剩能量消散至地時(shí)，浪涌裝置激活。
[0099]確保從浪涌裝置到接地系統(tǒng)形成連接通常需要測(cè)試或者視覺(jué)檢查。結(jié)合在形成接地連接時(shí)一致地形成合適的連接的機(jī)制將確保到地的適當(dāng)路徑。通過(guò)在形成適當(dāng)接地連接之前阻止裝置的完全安裝對(duì)機(jī)制進(jìn)行進(jìn)一步防錯(cuò)將確保以到地的低阻抗路徑安裝和組裝浪涌裝置以適當(dāng)消散浪涌能量。
[0100]模塊化浪涌裝置結(jié)合基座和浪涌模塊的形式的至少兩個(gè)部件?；稍O(shè)備制造商預(yù)先組裝并且充當(dāng)浪涌模塊到地和需要保護(hù)的電線路的主要連接裝置。在安裝基座期間，使用內(nèi)置連接裝置(諸如螺釘端子、接線柱、刺入式連接件或者彈簧型端子)將電線路連接至基座。在安裝期間，還使用安裝場(chǎng)所處的接地系統(tǒng)將基座電連接至接地。可以使用接地弓I線(金屬絲或者其它導(dǎo)體)或者使用安裝裝置(夾具、安裝螺栓或者卡扣夾)作為結(jié)合緊固和電連接的接地機(jī)制以實(shí)現(xiàn)到地的連接。在主要實(shí)施例中，連接裝置被包括在形成基座的主要結(jié)構(gòu)的熱塑性殼體內(nèi)?；杂糜谶B接制電線路的接入端口、接地連接以及與浪涌模塊的接口為特征。
[0101]浪涌模塊(也由設(shè)備制造商預(yù)先組裝)電連接至基座，從而完成模塊化浪涌裝置的安裝和組裝。在這樣做時(shí)，浪涌模塊同時(shí)地連接至接地和需要保護(hù)的電線路。浪涌模塊包括浪涌保護(hù)部件，浪涌保護(hù)部件可以包括但不限于火花隙、氣體放電管、金屬氧化物變阻器(MOV)、硅雪崩二極管(SADS)、正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器、電路斷路器或者熔斷器。在主要實(shí)施例中，浪涌部件被包括在形成浪涌模塊的主要結(jié)構(gòu)的熱塑性殼體內(nèi)。在主要實(shí)施例中，浪涌模塊以從熱塑性殼體的底面突出的金屬電極為特征。這些電極在浪涌模塊與基座之間充當(dāng)主要連接裝置。在主要實(shí)施例中，卡扣被并入浪涌模塊殼體中以增加浪涌模塊與基座之間增大配合的安全，然而在所描述的實(shí)施例中不需要這些。
[0102]當(dāng)電線路中存在浪涌時(shí)，浪涌模塊激活以通過(guò)將其重新定向至接地來(lái)消散該過(guò)剩能量。所述浪涌模塊通常是消耗性的(可棄式的)，這是指在極端浪涌事件期間或者在裝置可用壽命結(jié)束時(shí)裝置被毀壞或者損壞。照此，所描述的浪涌模塊以與可更換熔斷器的方式類似的方式可更換。
[0103]該文檔中公開(kāi)的本發(fā)明是并入浪涌模塊中的阻礙特征件(此后稱為“防錯(cuò)柱”)，該阻礙特征件阻止浪涌模塊完全插入到基座中直到接地機(jī)制(諸如夾具或者耦合器)被旋緊以形成到地的適當(dāng)連接為止。使用將基座夾持或者閂鎖至結(jié)構(gòu)構(gòu)件的接地機(jī)制使基座機(jī)械連接并且電連接至結(jié)構(gòu)構(gòu)件(諸如DIN導(dǎo)軌、支柱(strut)、金屬條、桿或者其它結(jié)構(gòu)金屬元件)。到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接充當(dāng)基座到地的連接。接地機(jī)制和其緊固件(螺釘、螺母、桿或者其它裝置)以這種方式取向，以產(chǎn)生借助防錯(cuò)柱阻止浪涌模塊插入到基座中的障礙物。當(dāng)接地機(jī)制被接合時(shí)，基座與浪涌模塊之間的配合接口將沒(méi)有障礙。在主要實(shí)施例中，這主要通過(guò)利用接地機(jī)制緊固件和防錯(cuò)柱的組裝堆疊來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)緊固件被松開(kāi)時(shí)，緊固件將朝基座頂部垂直地上升，緊固件隨后阻礙浪涌模塊上的放錯(cuò)柱以阻止防錯(cuò)柱配合至基座。
[0104]在主要實(shí)施例中，接地機(jī)制還充當(dāng)用于基座的安裝裝置，然而這在所描述的實(shí)施例中并不需要。
[0105]圖22和圖23示出了可與上面描述的基座中的任何一個(gè)一起使用的浪涌模塊600。浪涌模塊包括容納浪涌部件(M0V)618的浪涌模塊殼體610。在殼體610的相對(duì)側(cè)上有一對(duì)指狀突片(tab)620和622。突片620和突片622被配置為機(jī)械地接合位于用于容納浪涌模塊600的插槽的任一側(cè)上的脊(諸如脊114和116(圖1))。隨著浪涌模塊600插入到插槽中，突片620和622向內(nèi)彈性地彎曲。當(dāng)突片620和622的臺(tái)階624和626經(jīng)過(guò)基座殼體上的脊時(shí)，突片620和622向外彈開(kāi)。這使浪涌模塊600固定在適當(dāng)位置，臺(tái)階624和626與殼體脊相互作用以防止浪涌模塊600輕易地從插槽移開(kāi)。為了從插槽拆卸浪涌模塊600，用戶可以使用他的或者她的手指朝浪涌模塊600的中心向內(nèi)彎曲突片620和622。這使臺(tái)階與脊脫離，并且允許從插槽拆卸浪涌模塊。
[0106]浪涌模塊600的底面640包括接合基座殼體中對(duì)應(yīng)開(kāi)口(諸如上面描述的端口102-106 (圖1))的若干突出部。突出部包括接地電極642、線電極644和防錯(cuò)柱(或者僅是柱)646。突出部還可以包括其它特征件，諸如突出部648，其是指示浪涌模塊600需要更換的彈簧加載機(jī)制的一部分。
[0107]如已經(jīng)在上面描述的，電極642和644與基座中的對(duì)應(yīng)導(dǎo)電部分形成接觸以及與基座中的對(duì)應(yīng)導(dǎo)電部分電連接起來(lái)。除非基座已經(jīng)適當(dāng)?shù)毓潭ㄖ罝IN導(dǎo)軌或者其它結(jié)構(gòu)，否則柱646用于阻止浪涌模塊600與基座的接合。
[0108]圖24和25例示了將浪涌模塊600接合至基座的過(guò)程。在例示的示例中，基座是基座412，具有形成電裝置710的組合。替換地，此處描述的其它類型基座中的任何一個(gè)可以用于接合浪涌模塊600。
[0109]圖26和27例示了允許浪涌模塊600耦合至基座的柱646的操作。在例示的實(shí)施例中，盡管基座是上面描述的基座212，但是替換地，作為替代可以使用具有類似插槽和接口的任何類型的基座以產(chǎn)生所示電裝置810。當(dāng)基座的緊固件814被旋緊以使得基座212完全安裝在DIN導(dǎo)軌820(或者其它結(jié)構(gòu))上時(shí)，如在圖中所示，將有足夠空間用以使柱646完全插入，以及突片620和622將能夠接合脊834和836以使浪涌模塊600機(jī)械耦合至基座212。因此，利用基座612與DIN導(dǎo)軌820的適當(dāng)機(jī)械耦合和電耦合(包括基座612的接地機(jī)制與DIN導(dǎo)軌820或者其它結(jié)構(gòu)的適當(dāng)接合)，浪涌模塊600與基座的機(jī)械耦合是可以的。
[0110]然而，基座212到DIN導(dǎo)軌820上的不適當(dāng)或者不完全安裝將阻止浪涌模塊與基座212的完全接合。在具有不適當(dāng)旋緊的DIN導(dǎo)軌的故障組裝狀態(tài)中，緊固件814的頭844更高到在基座812的殼體內(nèi)。該螺釘頭844引起對(duì)防錯(cuò)柱646的干擾，阻止浪涌模塊600與基座212完全接合。不適當(dāng)接合可以阻止突片620和622機(jī)械耦合至脊834和836。該耦合故障對(duì)用戶顯而易見(jiàn)，隨后將提示該用戶通過(guò)將基座212和DIN導(dǎo)軌820適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ谝黄饋?lái)補(bǔ)救問(wèn)題。
[0111]注意，在圖28中，螺釘頭引起對(duì)防錯(cuò)柱646的阻礙，阻止浪涌模塊與基座完全接合。
[0112]只要滿足組裝的功能要求，接地機(jī)制緊固件就可以由合適的金屬、塑料、復(fù)合物或者陶瓷制造。只要滿足組裝的功能要求，則浪涌模塊上的防錯(cuò)柱也可以由任何金屬、塑料、復(fù)合物或者陶瓷制成?？梢哉J(rèn)為，接地機(jī)制的導(dǎo)電元件可以由足以為所需要的應(yīng)用傳導(dǎo)電力的任何金屬材料制成?？梢允褂娩?、銅、鋁、不銹鋼、鎳、錫或者裸導(dǎo)電金屬或者鍍敷的導(dǎo)電金屬?？梢栽诮拥貦C(jī)制中的機(jī)械螺釘和浪涌模塊上使用注射模塑塑料干擾特征件。
[0113]現(xiàn)有裝置通常依靠安裝者驗(yàn)證到地的連接而不依靠浪涌模塊的插入。在現(xiàn)有安裝中，接地金屬絲連接至模塊或者接地連接件并入安裝機(jī)制中以及僅通過(guò)檢查或者測(cè)試(即，電阻測(cè)量或者連續(xù)性)驗(yàn)證接地連接件。
[0114]許多替換方案對(duì)上面描述的實(shí)施例是可以的。浪涌模塊殼體可以由其它合適的材料(諸如金屬合金)制成或者采用不同的形狀因子。代替例示實(shí)施例中的矩形形狀，模塊可以是圓形、三角形、梯形、八角形或者正方形。盡管干擾特征件被顯示為圓柱形柱，但是可以替換地為立方體、錐形、四面體、球形、圓錐形或者任何數(shù)量的合適形狀?？梢哉J(rèn)為，可以完全地拆卸圓柱形柱以使得螺釘僅干擾浪涌模塊的底面。
[0115]夾持機(jī)制中的螺釘可以被任何數(shù)量的螺紋緊固件(諸如，螺母、螺紋桿、固定螺釘或者愛(ài)克米(acme)螺釘)替代。作為另一個(gè)替換方案，如與螺釘機(jī)制相對(duì)的，接地機(jī)制可以包括凸輪桿、鎖定桿或者按鈕?？梢酝ㄟ^(guò)旋緊或者松開(kāi)緊固機(jī)制(螺釘、螺母、桿、按鈕等等)實(shí)現(xiàn)接合接地機(jī)制以實(shí)現(xiàn)到地的低阻抗路徑的方法。例如，圍繞DIN導(dǎo)管閂鎖在其“靜止”位置中的彈簧加載的接地機(jī)制將需要通過(guò)致動(dòng)器來(lái)脫離(諸如螺釘逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng))。
[0116]具有有接線柱的基座的模塊化浪涌裝置和插入式浪涌模塊
[0117]在鐵路行業(yè)中，螺紋接線柱(或者AAR柱，此后稱為“柱”)通常用于軌道旁信令機(jī)殼、開(kāi)關(guān)設(shè)備和各種其它鐵路應(yīng)用中的電端接。由各種鐵路驅(qū)動(dòng)柱的使用以及由AREMA規(guī)范(具體地，AREMA標(biāo)準(zhǔn)14.1.10)規(guī)定柱的使用。幾十年來(lái)，柱的使用已經(jīng)成為符合AREMA標(biāo)準(zhǔn)的所有鐵路間的標(biāo)準(zhǔn)。在努力適應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)以及提供更現(xiàn)代并且更容易使用的產(chǎn)品的過(guò)程中，開(kāi)發(fā)了模塊化浪涌裝置以允許使用柱進(jìn)行環(huán)形端子或者纏繞的“鉤狀”金屬絲的端接。
[0118]模塊化浪涌裝置結(jié)合基座和浪涌模塊的形式的至少兩個(gè)部件?；稍O(shè)備制造商預(yù)先組裝并且充當(dāng)浪涌模塊到地和需要保護(hù)的電線路的主要連接裝置。浪涌模塊(也由設(shè)備制造商預(yù)先組裝)電連接至基座，從而完成模塊化浪涌裝置的安裝和組裝?；杂糜诙私有枰Ｗo(hù)的電線路的至少兩個(gè)柱為特征?；鹌唇?、連接相同電路的兩側(cè)以及為浪涌模塊提供配合特征件的作用。在該實(shí)施例中，柱被用于利用環(huán)形端子或者通過(guò)圍繞柱纏繞金屬絲以端接電導(dǎo)體。隨后按照終端用戶規(guī)范使用若干件硬件夾持導(dǎo)體。
[0119]基座相對(duì)端處的柱通過(guò)基座內(nèi)的金屬部件電連接至彼此?？蛇x地借助于斷接器機(jī)制中斷金屬部件。斷接器機(jī)制(如前所述)允許在不危害設(shè)備或者浪涌模塊的情況下測(cè)試電線路。柱充當(dāng)用于關(guān)于電力和信號(hào)線路遵循AREMA的鐵路的優(yōu)選端接方法。
[0120]本發(fā)明提議消除對(duì)使用柱作為連接裝置用螺栓固定至AAR端子塊的浪涌模塊的需要。這種浪涌模塊由ERICO的電子軌道信號(hào)保護(hù)裝置(ETSP)和標(biāo)準(zhǔn)Invensys/Safetran/Siemens火花隙式止動(dòng)器(Clearview閃電止動(dòng)器)實(shí)現(xiàn)。消除使用柱、螺母和墊圈墊圈的需要允許更容易地安裝和更換浪涌模塊。這樣做允許結(jié)合了視覺(jué)和觸覺(jué)通知、容易更換和可選遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的更現(xiàn)代并且更多功能的浪涌模塊。
[0121]另外，所提出的浪涌裝置將安裝至接地并且使用金屬DIN導(dǎo)軌接地。傳統(tǒng)地，使用木螺釘將鐵路行業(yè)中的端子塊單獨(dú)地附接至膠合板背板。將浪涌裝置安裝至DIN導(dǎo)軌允許通過(guò)提供簡(jiǎn)化安裝機(jī)制以及將接地導(dǎo)體從基座頂部移動(dòng)至底部而更容易地安裝并且更換基座。另外，DIN導(dǎo)軌用螺栓固定至結(jié)構(gòu)以及連接至所安裝位置處的接地系統(tǒng)。
[0122]如緊挨著的前述段落中描述的，已經(jīng)在上面描述的基座的各種實(shí)施例(諸如，基座212(圖6)和基座412(圖8))可以與浪涌模塊(諸如，浪涌模塊600(圖22))組合以產(chǎn)生具有接線柱的模塊裝置。這種基座的螺紋柱可以用于金屬絲端接，其中基座本身用于接合DIN導(dǎo)軌或者其它結(jié)構(gòu)(諸如，出于接地目的)。應(yīng)當(dāng)理解，各種各樣的基座和浪涌模塊(包括本文迄今為止沒(méi)有描述的變型)可以用于這種模塊化裝置。
[0123]殼體和非導(dǎo)電部分可以由合適的塑料(諸如，熱塑性聚合物和熱固性聚合物)制成?？梢圆捎酶鞣N合適生產(chǎn)方法中的任何一個(gè)，包括但不限于注射模塑、壓縮模塑(整體模塑)和/或擠壓或者三維打印。導(dǎo)電部分可以由合適的金屬制成，包括但不限于銅合金、鋁合金、鍍錫銅合金或者鍍錫鋁合金。適合于應(yīng)用的導(dǎo)電性和腐蝕性要求的其它合金或者材料(諸如鋼、鐵或者不銹鋼)可以被取代。
[0124]諸如ERICO的UTB和RTB裝置的現(xiàn)代裝置使結(jié)合柱的現(xiàn)有裝置過(guò)時(shí)。使用這些裝置的缺點(diǎn)是UTB和RTB既不結(jié)合柱(由遵循AREMA標(biāo)準(zhǔn)的許多鐵路所優(yōu)選)也不結(jié)合集成斷接器。如此處描述的，ERICO的通用端子塊既不結(jié)合可容易更換的浪涌模塊也不結(jié)合簡(jiǎn)化接地和安裝機(jī)制。在圖29-32中示出以及在上面描述的模塊化裝置克服了這些限制。
[0125]盡管目前基座和浪涌模塊被設(shè)計(jì)為塑料，但是它們可以由其它非導(dǎo)電材料(復(fù)合物、陶瓷或者涂敷非導(dǎo)電材料的材料(即，包覆模塑在塑料中、涂抹或者浸入非導(dǎo)電涂層中的金屬))制成。
[0126]可以顛倒柱的實(shí)現(xiàn)，使得如與螺紋螺柱相反地，在殼體中捕獲螺紋嵌入件(或者螺母)。隨后，螺紋桿或者螺栓將被旋入嵌入件中并且充當(dāng)夾持機(jī)制。
[0127]可以使柱取向至遠(yuǎn)離DIN導(dǎo)軌(向上)或者朝向DIN導(dǎo)軌(向下)的點(diǎn)，使得它們將延伸穿過(guò)基座底部、穿過(guò)DIN導(dǎo)軌以及進(jìn)入下面的空間中。這將需要通過(guò)DIN導(dǎo)軌安裝至的結(jié)構(gòu)的接入以及防止柱電短接到結(jié)構(gòu)所需要的任何另外的保護(hù)。
[0128]盡管已經(jīng)關(guān)于某個(gè)或者某些優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示出和描述，但是顯然在閱讀和理解本說(shuō)明書(shū)和附加的圖時(shí)，本領(lǐng)域其他技術(shù)人員將想到等效物變更和修改。特別地，關(guān)于由上面描述的元件(部件、組合件、裝置、組合物等等)執(zhí)行的各種功能，除非另有指示，用于描述這種元件的術(shù)語(yǔ)(包括“裝置”的引用)旨在與執(zhí)行所描述元件的指定功能的任何元件相對(duì)應(yīng)(即，在功能上等效)，即使在結(jié)構(gòu)上不等效于與所公開(kāi)的執(zhí)行此處例示的本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)示例性實(shí)施例中的功能的結(jié)構(gòu)。另外，如可以期望并且對(duì)于任何給定或者特定應(yīng)用有利的，盡管上面可能已經(jīng)關(guān)于若干例示實(shí)施例中的僅一個(gè)或者多個(gè)對(duì)本發(fā)明的特定特征件進(jìn)行了描述，但是這種特征件可以與其它實(shí)施例的一個(gè)或者多個(gè)其它特征件組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電耦合裝置，包括: 基座殼體； 一對(duì)電端子；以及 跨接器； 其中端子和所述跨接器位于所述基座殼體內(nèi)； 其中所述跨接器是移動(dòng)以通過(guò)所述跨接器選擇性地使所述端子一起電耦合和電去耦的可移動(dòng)構(gòu)件的一部分；以及 其中移動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件選擇性地露出所述端子和/或所述跨接器中的一個(gè)或者多個(gè)部分作為測(cè)試點(diǎn)，以允許電接入到所述端子中的一個(gè)或者兩者，諸如用于測(cè)試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述可移動(dòng)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)所述跨接器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述可移動(dòng)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸向地移動(dòng)所述跨接器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述跨接器包括螺紋桿，所述螺紋桿與相對(duì)于所述殼體或者所述端子中的至少一個(gè)固定的構(gòu)件中的螺紋孔接合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述測(cè)試點(diǎn)是在端子被電去耦時(shí)露出的所述跨接器的可露出端。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述跨接器穿過(guò)所述端子中的相應(yīng)同心孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置， 還包括所述跨接器穿過(guò)的絕緣器； 其中所述絕緣器在所述端子的部分之間，并且維持所述端子之間的分隔。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述跨接器包括壓住并且電耦合至所述端子中的一個(gè)端子的環(huán)形構(gòu)件，所述環(huán)形構(gòu)件環(huán)繞著所述端子中的一個(gè)端子中的孔。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括電耦合至所述端子的相應(yīng)接線柱。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括用于將所述裝置安裝并且電耦合至導(dǎo)軌的底座。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述底座包括下列中的一個(gè)或者多個(gè):夾具、安裝螺栓或者卡扣夾。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置， 與機(jī)械耦合至所述基座殼體并且接合所述電端子的浪涌模塊組合； 其中所述浪涌模塊包括: 浪涌模塊殼體； 所述浪涌模塊殼體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件；以及 從所述浪涌模塊殼體的底面突出的金屬電極，用于使所述一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件電耦合至所述電端子。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述浪涌模塊包括與所述基座殼體上的對(duì)應(yīng)特征件接合的接口特征件，用以阻止所述浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠蚺c所述基座殼體的機(jī)械耦合和/或在所述基座殼體未適當(dāng)?shù)匕惭b在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座殼體的機(jī)械親合。14.一種電親合裝置，包括: 基座，所述基座包括: 基座殼體；以及 一對(duì)電端子；以及 浪涌模塊，機(jī)械耦合至所述基座殼體并且接合所述電端子； 其中所述端子位于所述基座殼體內(nèi)；以及 其中所述浪涌模塊包括: 浪涌模塊殼體； 所述浪涌模塊殼體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件；以及 從所述浪涌模塊殼體的底面突出的金屬電極，用于使所述一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件電耦合至所述電端子。15.—種用于與安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的基座耦合的浪涌模塊，所述模塊包括: 浪涌模塊殼體； 所述殼體內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件；以及 與所述基座上的對(duì)應(yīng)特征件接合的接口特征件，用以阻止所述浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠蚺c所述基座的機(jī)械親合和/或在所述基座未適當(dāng)?shù)匕惭b在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座的機(jī)械耦合。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的浪涌模塊，其中所述接口特征件是從浪涌保護(hù)殼體突出的柱，用以與所述基座中的孔接合。17.一種提供浪涌保護(hù)的方法，所述方法包括: 將基座安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，所述基座的接地構(gòu)件電耦合至所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件；以及在所述安裝之后，使浪涌模塊機(jī)械耦合并且電耦合至所述基座，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的接口特征件阻止所述浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠蚺c所述基座的機(jī)械耦合或者在所述基座未適當(dāng)?shù)匕惭b在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座的機(jī)械耦合。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法， 其中所述安裝所述基座包括使用緊固件將所述基座耦合至所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件；以及其中所述接口特征件被配置為接合所述緊固件以在所述緊固件使所述基座不完全地耦合至所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座的耦合。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法， 其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件是導(dǎo)軌； 其中所述緊固件是螺紋緊固件；以及 其中所述安裝包括將所述緊固件旋入所述導(dǎo)軌中。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使所述浪涌模塊耦合至所述基座包括使從所述浪涌模塊的底面突出的金屬電極耦合至在所述基座的所述安裝期間電耦合至所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述基座的電極。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述可移動(dòng)構(gòu)件平移以移動(dòng)所述跨接器。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述可移動(dòng)構(gòu)件的平移使所述跨接器旋轉(zhuǎn)以選擇性地使所述端子一起電耦合和電去耦。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述可移動(dòng)構(gòu)件的平移使所述跨接器平移以選擇性地使所述端子一起電耦合和電去耦。24.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件包括下列中的一個(gè)或者多個(gè):火花隙、氣體放電管、金屬氧化物變阻器(MOV)、硅雪崩二極管(SADS)、正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器、電路斷路器和/或熔斷器。25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件包括下列中的一個(gè)或者多個(gè):火花隙、氣體放電管、金屬氧化物變阻器(MOV)、硅雪崩二極管(SADS)、正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器、電路斷路器和/或熔斷器。26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中浪涌模塊還包括與所述基座上的對(duì)應(yīng)特征件接合的接口特征件，用以阻止所述浪涌模塊以不適當(dāng)?shù)娜∠蚺c所述基座的機(jī)械耦合和/或在所述基座未適當(dāng)?shù)匕惭b在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的情況下阻止所述浪涌模塊與所述基座的機(jī)械耦合。27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的浪涌模塊，其中所述一個(gè)或者多個(gè)浪涌保護(hù)部件包括下列中的一個(gè)或者多個(gè):火花隙、氣體放電管、金屬氧化物變阻器(MOV)、硅雪崩二極管(SADS)、正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器、電路斷路器和/或熔斷器。
【文檔編號(hào)】H01R27/00GK106068584SQ201580012903
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日 公開(kāi)號(hào)201580012903.4, CN 106068584 A, CN 106068584A, CN 201580012903, CN-A-106068584, CN106068584 A, CN106068584A, CN201580012903, CN201580012903.4, PCT/2015/15764, PCT/US/15/015764, PCT/US/15/15764, PCT/US/2015/015764, PCT/US/2015/15764, PCT/US15/015764, PCT/US15/15764, PCT/US15015764, PCT/US1515764, PCT/US2015/015764, PCT/US2015/15764, PCT/US2015015764, PCT/US201515764
【發(fā)明人】E·R.-D.·布曼, N·J·安布羅焦, D·沃森, D·A·派夫, T·R·博克斯托
【申請(qǐng)人】愛(ài)瑞柯國(guó)際公司