夹持机构和包括夹持机构系统技术方案

夹持机构和包括夹持机构的系统。夹持机构用于向电气部件的堆提供第一轴向方向上的夹持力，包括：套筒构件，用于至少部分地容置在固定板的板开口中并且用于在第一轴向方向和与第一轴向方向相反的第二轴向方向上在板开口中相对运动，套筒构件具有用于被紧定螺钉螺纹接合的至少部分地设置有螺纹的套筒开口；弹簧构件，构造成与套筒构件接合并且在套筒构件上提供第一轴向方向上的力；以及锁定构件，构造成与套筒构件可释放地接合以锁定套筒构件防止沿第一轴向方向朝固定板相对运动。由此提供具有简单且可靠的结构、以简单的安装和/或操作以向电气部件堆提供夹持力并且保持该夹持力的夹持机构。

【技术实现步骤摘要】

本公开总的涉及夹持机构。具体地，提供了用于向电气部件的堆(stack)提供夹持力的夹持机构以及包括该夹持机构的系统。
技术介绍
用于保持电气部件如半导体在堆中成一直线布置并向堆施加夹持力的夹持机构是已知的。以堆设计(成一直线堆叠，例如一个在另一个之上地叠置)布置的电气部件(例如，半导体、晶闸管等)和其他需要的部件(例如，散热器、绝缘体等)可能需要受限定的夹持力以适当地工作并避免由于高温导致的损坏。夹持机构可以用来避免例如由于总堆叠高度的公差(由堆中的每个部件导致)和/或工作期间的热膨胀(或压缩)导致的夹持力的变化。WO2013044409A1公开了用于向功率转换设备中的堆施加预定的额定力的夹持机构，该功率转换设备包括固定体、构造成移动进入固定体以及移动离开固定体的可动体、以及构造成将固定体和可动体保持在一起的止挡器装置。夹持机构还包括可压缩装置，该可压缩装置设置在固定体与可动体之间以偏压可动体离开固定体并且限制堆上的力的变化。
技术实现思路
本公开的一个目的是提供一种具有简单且可靠的结构的夹持机构。本公开的另一个目的是提供这样一种夹持机构：其提供简单的安装和/或操作以向电气部件的堆提供夹持力。本公开的又一个目的是提供这样一种夹持机构：其提供简单的安装和/或操作以向电气部件的堆提供预定的夹持力并且保持该夹持力。根据一个方面，提供了一种用于向电气部件的堆提供第一轴向方向上的夹持力的夹持机构，该夹持机构包括：套筒构件，该套筒构件用于至少部分地容置在固定板的板开口中并且用于在第一轴向方向和与第一轴向方向相反的第二轴向方向上在板开口中相对运动，该套筒构件具有用于被紧定螺钉螺纹接合的至少部分地设置有螺纹的套筒开口；弹簧构件，该弹簧构件构造成与套筒构件接合并且在套筒构件上提供第一轴向方向上的力；以及锁定构件，该锁定构件构造成与套筒构件可释放地接合以锁定套筒构件防止沿第一轴向方向朝固定板相对运动。套筒构件可以是刚性体和/或可以具有大致柱状外观。在本公开的通篇中，套筒构件可以替代性地称为张紧千斤顶。套筒构件的外周轮廓可以大致对应于(例如，略小于)固定板的板开口的内周轮廓。套筒构件的轴向长度可以大于固定板的厚度。例如，套筒构件的轴向长度可以是固定板的厚度的三倍、四倍或五倍。第一轴向方向和第二轴向方向可以大致竖直地定向。本文描述的夹持机构能够在下述方法中使用，所述方法向电气部件的堆提供第一轴向方向上的夹持力，其中所述方法包括以下步骤：-沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向加压套筒构件，使得弹簧构件发生变形，从而沿第一轴向方向在套筒构件上提供力或提供增大的力；-通过锁定构件锁定套筒构件防止在第一方向上运动；以及–将紧定螺钉拧入套筒构件的套筒开口内，直至紧定螺钉在第一轴向方向上与套筒开口齐平或者从套筒开口突出。所述方法还可以包括在拧入紧定螺钉的步骤之后移除锁定构件的步骤。由于其功能，夹持机构可以替代性地称为堆加载装置。如本文所使用的，大致垂直/平行的关系包括严格垂直/平行的关系以及与严格垂直/平行的关系具有达5％(例如2％)的偏差。类似地，本文使用的基本对应的长度包括严格对应的长度以及与严格对应的长度具有达5％(例如2％)的偏差。夹持机构还可以包括用于与套筒开口螺纹接合的紧定螺钉。该紧定螺钉在本公开的通篇中可以替代性地称为定位销或定位螺栓。由于套筒开口能够被紧定螺钉接合，所以套筒构件用作与紧定螺钉协作的螺母。紧定螺钉可以构造成在与套筒开口螺纹接合的状态下在第一轴向方向上与套筒开口齐平或者从套筒开口突出。例如，紧定螺钉可以具有基本对应于套筒构件的轴向长度的轴向长度。紧定螺钉因此可以在与套筒开口螺纹接合的状态下与套筒开口的面向第一轴向方向(即，朝向堆)的孔口齐平，或者可以从该孔口突出。弹簧构件可以包括贝氏(Belleville)弹簧。例如，弹簧构件可以由多个贝氏弹簧——也称为贝氏垫圈——构成。弹簧构件可以周向地围绕套筒构件。弹簧构件和套筒构件可以构造成使得套筒构件的至少一端能够插入弹簧构件中。这种插入可以在将套筒构件插入固定板的板开口中之前进行。锁定构件可以包括板或者可以由板构成。锁定构件可以设置有大致U形的开口以便在大致垂直于第一轴向方向上的平面内至少部分地围绕套筒构件的一段。锁定构件因此可以具有大致叉形外观。作为替代，锁定构件可以由锁定销构成，该锁定销用于插入在套筒构件中的横向孔(即，大致垂直于第一轴向方向)中。套筒构件可以包括内部可接合结构，并且弹簧构件可以构造成在沿第一轴向方向在套筒构件上提供力时与内部可接合结构接合。内外关系指的是堆与固定板的关系。定位在固定板的“堆侧”处的部件称为内部部件，而定位在固定板的外侧(相对于堆而言)的部件称为外部部件。内部可接合结构可以是套环或凸缘。套环因此可以提供具有大致垂直于第一轴向方向和第二轴向方向的用于弹簧构件的支撑表面的肩部。作为对内部可接合结构的一种可能的替代，可以使用弹簧构件与套筒构件之间的摩擦接合。套筒构件可以具有柱状外观，并且内部可接合结构可以是周向套环。然而，套筒构件可以具有除圆形以外的其他截面形状。例如，多边形截面也是能够想到的。作为示例，套筒构件可以具有大致立方体外观。套筒构件可以包括外部可接合结构，并且锁定构件可以构造成在锁定外部可接合结构防止沿第一轴向方向朝固定板相对运动时与外部可接合结构接合。外部可接合结构可以是凹部。如果套筒构件具有柱状外观，则与套筒构件的顶部相隔一定距离(即在第一轴向方向上相隔一定距离)设置的凹部还可以导致在套筒构件的顶部处设置外套环。作为外部可接合结构的一种可能的替代，可以使用锁定构件与套筒构件之间的摩擦接合。锁定构件可以构造成在与固定板的外表面齐平时与外部可接合结构接合。通过这种方式，锁定构件可以放置在固定板的外表面上并且沿着该表面滑动到锁定位置，其中在该锁定位置处锁定构件与套筒构件接合并锁定套筒构件。套筒构件可以具有柱状外观，并且外部可接合结构可以是周向凹部。凹部可以围绕套筒构件的整个外周设置。根据另一个方面，提供了如下一种系统，其包括：具有至少一个固定板的基部结构；电气部件的堆；以及根据本公开的用于向堆提供第一轴向方向上的夹持力的夹持机构。该系统可以包括另一个用于向堆提供与第一轴向方向相反的第二轴向方向上的夹持力的根据本公开的夹持机构。该系统因此可以包括两个根据本公开的夹持机构，即向堆的一侧提供第一轴向方向上的夹持力的第一(即上部)夹持机构以及向堆的相反侧提供第二轴向方向上的夹持力的第二(即下部)夹持机构。附图说明本公开的进一步的细节、优点和方面将结合附图从下面的实施方式中变得显而易见，其中：图1示意性地表示套筒构件的前视立体图；图2示意性地表示套筒构件的前视图；图3示意性地表示固定板以及包括套筒构件和弹簧构件的处于卸载状态的夹持机构的前视图；图4示意性地表示固定板和处于加载状态的夹持机构的前视图；图5示意性地表示固定板以及还包括锁定构件的处于加载状态的夹持机构的前视图；图6示意性地表示固定板、电气部件的堆以及还包括紧定螺钉的处于加载状态的夹持机构的前视图；图7示意性地表示固定板、电气部件的堆以及移除了锁定构件的处于加载状态的夹持机构的前视图；图8示意性地表示固定板和处于加载状态的夹持机构的俯视立体图；以及图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹持机构(28)，用于向电气部件(40)的堆(38)提供第一轴向方向(12)上的夹持力(34)，其特征在于，所述夹持机构(40)包括：套筒构件(10)，所述套筒构件(10)用于至少部分地容置在固定板(26)的板开口(32)中并且用于在所述第一轴向方向(12)和与所述第一轴向方向(12)相反的第二轴向方向(14)上在所述板开口(32)中相对运动，所述套筒构件(10)具有至少部分地设置有螺纹的套筒开口(18)，用于被紧定螺钉(42)螺纹接合；弹簧构件(30)，所述弹簧构件(30)构造成与所述套筒构件(10)接合并且在所述套筒构件(10)上提供所述第一轴向方向(12)上的力；以及锁定构件(36)，所述锁定构件(36)构造成与所述套筒构件(10)可释放地接合以锁定所述套筒构件(10)防止沿所述第一轴向方向(12)朝所述固定板(26)相对运动。

【技术特征摘要】
1.一种夹持机构(28)，用于向电气部件(40)的堆(38)提供第一轴向方向(12)上的夹持力(34)，其特征在于，所述夹持机构(40)包括：套筒构件(10)，所述套筒构件(10)用于至少部分地容置在固定板(26)的板开口(32)中并且用于在所述第一轴向方向(12)和与所述第一轴向方向(12)相反的第二轴向方向(14)上在所述板开口(32)中相对运动，所述套筒构件(10)具有至少部分地设置有螺纹的套筒开口(18)，用于被紧定螺钉(42)螺纹接合；弹簧构件(30)，所述弹簧构件(30)构造成与所述套筒构件(10)接合并且在所述套筒构件(10)上提供所述第一轴向方向(12)上的力；以及锁定构件(36)，所述锁定构件(36)构造成与所述套筒构件(10)可释放地接合以锁定所述套筒构件(10)防止沿所述第一轴向方向(12)朝所述固定板(26)相对运动。2.根据权利要求1所述的夹持机构(28)，其特征在于，还包括用于与所述套筒开口(18)螺纹接合的紧定螺钉(42)。3.根据权利要求2所述的夹持机构(28)，其特征在于，所述紧定螺钉(42)构造成在与所述套筒开口(18)螺纹接合的状态下在所述第一轴向方向(12)上与所述套筒开口(18)齐平或者从所述套筒开口(18)突出。4.根据权利要求1-3中任一项所述的夹持机构(28)，其特征在于，所述弹簧构件(30)包括贝氏弹簧。5.根据权利要求1-3中任一项所述的夹持机构(28)，其特征在于，所述弹簧构件(30)周向地围绕所述套筒构件(10)。6.根据权利要求1-3中任一项所述的夹持机构(28)，其特征在于，所述锁定构件(36)包括板或者由板构成。7.根据权利要求1-3中任一项所述的夹持机构(28)，其特征在于，所述套筒构件(10)包括内部可接合...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·杜尔，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH