開關裝置的制作方法

文檔序號：11635971閱讀：168來源：國知局

本發(fā)明涉及開關裝置，包括：開關室；板狀開關元件，板狀開關元件能夠在開關室中沿著線性運動軸在開關元件將靜觸頭彼此連接的導通位置和開關元件與靜觸頭相距一定的距離的斷開位置之間移動；用于在開關室的內部線性移動開關元件的驅動裝置，以及沿著運動軸的方向對開關元件預加應力的彈簧裝置。

背景技術：

電氣開關裝置是電路中的組件，電氣開關裝置在靜觸頭之間建立電氣連接(“導通”開關狀態(tài)或“導通”狀態(tài))或斷開這個連接(“斷開”開關狀態(tài)或“斷開”狀態(tài))。如果要斷開電氣連接，電流通過開關元件流經彼此連接的觸頭，直到它們彼此隔離。

例如，在wo2012/076605a1的現(xiàn)有技術中已知一種開關裝置。該已知的開關裝置包括開關室，在該開關室中，板狀開關元件可以沿著線性運動軸在導通位置和斷開位置之間來回移動。在導通位置，開關元件將靜觸頭彼此連接，然而在斷開位置，開關元件與靜觸頭相距一定的距離以斷開電氣連接。開關元件可以通過驅動裝置在開關室的內部以線性方式移動，且通過彈簧在運動軸的方向上預加應力。

例如由于運輸過程中的振動、對開關殼體的劇烈沖擊或涉及具有堅硬表面的開關裝置碰撞，例如可能出現(xiàn)外力，如果將外力施加至該已知的開關裝置，被彈簧預加應力的開關元件可能滑出其組裝位置。具體來說，開關元件被外部施加的力加速，從而壓縮彈簧。在這種情況下，開關元件可能繞其縱向軸旋轉，并且可能在開關室中傾斜或卡在彈簧和開關室的壁之間。通常，開關元件不能自動地從這個位置退回到其初始組裝位置，這基本上導致開關裝置的故障。

在控制和輔助觸頭中使用的低接觸力的情況下，開關元件在開關室中傾斜的問題是特別普遍的。因此這些特別容易受到在運輸過程中的碰撞的影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種易于維護的開關裝置。

根據本發(fā)明，這個目的通過使用在開始處所提到的類型的開關裝置來實現(xiàn)，提供引導裝置，該引導裝置被構造成使得開關室中的開關元件以線性可移動方式沿著運動軸被引導，并且被保持使得開關元件的主軸至少大體上平行于運動軸定向，開關室的主軸垂直于開關元件兩個主延伸方向延伸。

換句話說，引導裝置將開關元件保持在組裝位置，在該組裝位置，開關元件能夠以線性方式沿著導通位置和斷開位置來回移動，且總是被彈簧裝置預加應力。在導通位置，通常由導電材料制成的開關元件在靜觸頭，特別是兩個靜觸頭，之間建立電氣連接。在斷開位置，開關元件與靜觸頭相距一定的距離，使得靜觸頭之間的電氣連接被斷開。開關元件通過引導裝置以這樣一種方式在導通位置和斷開位置之間沿著運動軸被保持在開關室中，即板狀開關元件的兩個主延伸方向至少大體上垂直于運動軸定向。開關元件被設計成板的形式，使得開關元件的長度和寬度被理解為兩個主延伸方向。因此，與兩個主延伸方向相比，板狀開關元件在主軸方向上具有相對較小的延伸，并且這個延伸可以被描述為開關元件的厚度。根據本發(fā)明，開關元件的主軸也至少大體上平行于運動軸定向，開關元件的主軸形成了在兩個主延伸方向之間延伸的平面的法線。開關元件優(yōu)選地始終被引導裝置保持在組裝位置，在組裝位置，主軸平行于運動軸定向。然而，引導裝置也可以允許開關元件在一定程度上在開關室中圍繞開關元件的縱向軸傾斜，開關元件的縱向軸相對于主軸橫向延伸。根據本發(fā)明，引導裝置確保了開關元件只能夠傾斜到開關元件不會在開關室中過度傾斜或在彈簧裝置下方滑動的程度。從這個略微傾斜的位置，主軸至少大體上平行于運動軸延伸，開關元件在振動之后自動地返回到組裝位置，且因此在沒有任何外部干預下，能夠繼續(xù)在開關室的導通位置和斷開位置之間線性地來回移動。

本發(fā)明還提供了在主軸和運動軸之間形成的傾斜角度在0°和30°之間，特別地最大為10°。這種配置確保了開關元件不能在開關室中過度傾斜，并且總能夠自動地，或換句話說無需第三方的外部干預，返回到所提供的組裝位置。如果傾斜角度在0°和30°之間，特別地在0°和最大值10°之間，開關元件的主軸因此至少大體上平行于運動軸延伸。

引導裝置優(yōu)選地布置在開關元件面向彈簧裝置的一側。這安全地防止了開關元件在彈簧裝置下方滑動。此外，引導裝置還可以為彈簧裝置提供保持功能，以將彈簧裝置保持在相對于開關元件的預定的位置。

引導裝置在主軸的方向上的延伸與開關元件在主軸的方向上的延伸之間的比例大于或等于1.5:1。引導裝置可以包括引導開關元件的多個裝置，對于一個引導裝置來說，引導裝置在主軸的方向上的延伸與開關元件在主軸的方向上的延伸之間的比例大于或等于1.5:1是足夠的。引導裝置可以精確地包括具有至少1.5：1的上述比例的引導裝置。由于其相對薄的事實，換句話說，就其主軸的方向的延伸而言，相比于其長度和寬度，開關元件僅具有指向開關室的內壁的狹窄表面，開關元件可能會被支撐在開關室的內壁。為了防止開關元件在開關室內部傾斜，因此引導裝置的厚度可以是開關元件的至少1.5倍。在這種情況下，引導裝置的厚度取決于開關室的結構特征和開關元件的厚度，結果是引導裝置防止開關元件的傾斜，且特別地不阻礙開關元件在導通位置和斷開位置之間的線性運動。引導裝置優(yōu)選地是開關元件厚度的至少3倍，或特別是4倍，或換句話說，引導裝置在主軸的方向上的延伸和開關元件在主軸方向上的延伸之間的比例至少是3：1，或特別是4：1。引導裝置在主軸方向上的延伸和開關元件在主軸方向上的延伸之間的比例優(yōu)選最大是5：1。

引導裝置還可以包括引導本體，所述引導本體特別地布置在彈簧裝置和開關元件之間。引導本體可以有利地大體上是板形，引導本體具有至少大體上對應于開關室的內部橫截面的外部橫截面。換句話說，引導本體比開關室小，使得引導本體可以沿著運動軸滑動。在主軸的方向上延伸的多個引導元件優(yōu)選布置在引導本體上。引導元件優(yōu)選地在引導本體的與開關元件相反的一側突出。另外或替代地，引導元件可以布置在引導本體面向開關元件的一側。特別地，引導裝置大體上是柱形，且布置在引導本體的邊緣。因此，例如板狀引導本體可以包括布置在引導本體的四角的四個柱形引導元件，在引導本體的一側延伸的所述引導元件在開關元件的主軸的方向上遠離開關元件。引導元件在主軸的方向上的延伸越大，越能防止開關元件在開關室中的傾斜。換句話說，引導元件越長，最大傾斜角度越小。引導元件優(yōu)選地被設計為剛性的，進一步改善了開關元件的傾斜保護。這個實施例的另一個有利的特征是引導元件限制了所述元件之間的保持區(qū)域，彈簧裝置(例如螺旋彈簧)保持在保持區(qū)域中。

根據第一個方案，可以想象的是，引導裝置和開關元件是不同的組件。這意味著采用根據本發(fā)明的引導裝置可以改進已知的開關裝置。引導本體和開關元件優(yōu)選地布置使得它們彼此表面接觸。在這種情況下，引導裝置，特別是引導本體，可以以非固定方式與開關元件接觸，或連接至開關元件，特別是膠合在一起。

根據可選的第二方案，可以想象，引導裝置可以連接至開關元件。特別地，引導裝置可以是開關元件的組成部分。

特別地，開關裝置是具有雙斷開觸頭的電氣開關裝置的組件之一。特別地，開關設備可以是輔助開關、斷路器、接觸器或特別是輔助接觸器。

附圖說明

在附圖中示出并在下面描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實施例。在附圖中：

圖1是根據本發(fā)明的實施例的具有處于組裝位置的開關元件的開關裝置的透視圖；

圖2是圖1所示的開關裝置的分解圖；

圖3是圖1所示的開關裝置的局部透視圖；以及

圖4是圖1所示的具有四個開關元件的開關裝置的側視圖，所述開關元件的三個被示出處于組裝位置，且一個開關元件被示出處于傾斜位置。

具體實施方式

圖1至圖4示出了根據本發(fā)明的實施例的開關裝置。根據本發(fā)明的開關裝置是具有雙斷開觸頭的電氣開關設備的一部分，其本身已知且這里未示出。簡而言之，根據本發(fā)明的開關裝置包括開關元件1，開關元件1可以在開關室2中沿著線性運動軸z在導通位置和斷開位置之間來回移動，開關元件1在導通位置建立開關設備的兩個靜觸頭(未示出)之間的電氣連接，開關元件1在斷開位置與靜觸頭相距一定的距離。

圖1示出了開關裝置包括支架殼體3。支架殼體3，也可以被描述為開關橋，布置在開關設備中，使得其可以沿著運動軸z移動。四個開關室2在支架殼體3中彼此相鄰布置。開關室2具有相同的設計，且具有沿著運動軸z延伸的基本縱向形狀。開關室2被布置使得它們在支架殼體3的一個前側和一個后側開口。止動元件4布置在每個開關室2的內部，所述止動元件將各個開關室2大致分隔成至少頂部三分之一和底部三分之二。支架殼體3與開關室2電氣隔離，且例如可以由塑料材料制成。

作為示例，圖1示出了僅使用在左側開關室2中的一個單個開關元件1，盡管開關元件1原則上可以布置在多個或所有的開關室2中。根據圖4，開關元件1可以不但能夠沿著線性運動軸z在開關室2的上三分之一中移動，而且在各自的開關室2的下三分之二中移動。板狀的開關元件1具有兩個主延伸方向x、y，具體地是開關元件1的縱向延伸方向l和開關元件1的橫向延伸方向b，由于開關元件1的縱向結構，所述開關元件的縱向延伸l比所述開關元件的橫向延伸b長。與兩個主延伸方向x和y相比，開關元件1在主軸n的方向上具有相對短的延伸d，所述延伸d也被定義為開關元件1的厚度。主軸n垂直于平面e，平面e在兩個主延伸方向x、y之間延伸，因此主軸n表示平面e的法線。當開關元件1處于圖1所示的位置，主軸n和運動軸z重合，換句話說，開關元件1不傾斜。這個位置是開關元件1的組裝位置，在該組裝位置，開關元件1可以沿著線性運動軸z在導通位置和斷開位置之間來回移動。此外，圖1示出了開關元件1在支架殼體2的開口前側和開口后側突出，且在兩個縱向端部的下側5具有接觸區(qū)6、7，所述接觸區(qū)與靜觸頭接觸以便在導通位置建立電氣連接。

開關元件1通過螺旋彈簧8在開關室2中沿著運動軸z的方向被預加應力。螺旋彈簧8被支撐在支架殼體3的上壁9和引導裝置10，引導裝置10被布置在螺旋彈簧8和開關元件1之間。

引導裝置10包括板狀引導本體11，所述引導本體11包括對應于開關室2的內部橫截面的外部橫截面，盡管略小。選擇尺寸差，使得引導本體11可以在開關室2中沿著運動軸z滑動。引導本體11與開關元件1的下側5對面的開關元件1的上側12面接觸，所述引導本體11和所述開關元件1形成兩個不同的組件。在組裝位置，引導本體11和開關元件1以非固定方式彼此接觸，所述引導本體11通過螺旋彈簧8壓靠在開關元件1的上側12。

圖2以分解圖示出了支架殼體3、開關元件1、引導裝置10和螺旋彈簧8?？梢郧宄乜闯?，開關元件1在兩個相對的側表面13的每一個上具有兩個突起14。對應于突起14，支架殼體3在每個側壁15、16上具有兩個凹槽17，所述凹槽在限定開關室2的側壁15、16上沿著運動軸z的方向延伸，當開關元件1處于組裝位置時，所述突起17嚙合在所述凹槽中，以沿著運動軸z引導開關元件1。

如圖2所示，引導裝置10包括在主軸n的方向上延伸的4個柱形引導元件18，所述引導元件布置在引導本體11的背對著開關元件1的外表面19上。引導元件18突出/位于至少大體矩形的引導本體11的四個角處，使得當開關元件1處于組裝位置時，開關元件1的突起14與引導元件18重疊，當從主軸n的方向上觀察時，引導裝置10布置在開關元件1和螺旋彈簧8之間。柱形引導元件18和引導本體11的與支架殼體3的側壁15、16相對的側面因此形成引導表面24，開關元件1在開關室2中借助于引導表面24沿著運動軸z被引導。在這種情況下，引導裝置10在主軸n的方向上的延伸與開關元件1的厚度d之間的比例大約為4：1，這意味著，引導裝置10的引導表面24在主軸n的方向上比窄的開關元件1的側表面13寬3倍。

圖3示出了在柱形引導元件11之間限定的保持區(qū)域20，所述保持區(qū)域在面向開關元件1的下側由引導本體11的外表面19限定。在組裝位置，螺旋彈簧8嚙合在保持區(qū)域20中，且因此在其面向開關元件1的縱向端被保持。其通過銷21被保持在螺旋彈簧8的相對的縱向端，銷21被布置在支架殼體3的上壁9上并突出到開關室2中。舉例來說，如圖4所示，每個開關室2在支架殼體3的下壁23也被分配有銷21，所述銷21也突出到開關室2中，以固定布置在開關室2的底部的螺旋彈簧8。

為了將開關元件4以線性方式在相應的開關室2的內部移動，開關裝置包括布置在支架殼體3的下壁23上的支架元件25，所述支架元件能夠被連接至開關設備上的卡扣(未示出)。位置指示裝置22布置在支架殼體3的上壁9上，所述位置指示裝置提供開關元件是否處于導通位置或斷開位置的可視指示。

當開關裝置可操作時，開關元件1處于組裝位置，其中螺旋彈簧8對開關元件1預加應力使其抵靠止動元件4。開關元件1的主軸n在圖1所示的組裝位置中平行于運動軸z定向。通過經由支架元件25沿著運動軸z以線性方式移動支架殼體3，如圖1所示，開關元件1沿著線性運動軸z在導通位置和斷開位置之間分別來回移動或上下移動。

如果例如可以在運輸過程中產生的外力或由于涉及開關裝置的碰撞引起的外力被施加至支架殼體3，則通過引導裝置10防止開關元件1在螺旋彈簧9的下方滑動。圖4示出了在傾斜主軸n和運動軸z之間形成的傾斜角度α，在這種情況下，這個角度大約10°。引導裝置10具有比開關元件1的側表面更大的引導表面19的事實防止開關元件1傾斜進一步超過所示的10°，結果確保開關元件1不會在螺旋彈簧8的下方滑動。以這種方式，開關元件1能夠在開關室2內呈現(xiàn)最大的稍微傾斜的位置，在沒有任何進一步外部干預下，其能夠獨立地或換句話說自動地返回到其最初的組裝位置。

不同于圖1示出的開關裝置，通過示例的方式，在圖4中的三個左側開關室2的每一個中使用開關元件1的一個。

在這種情況下，傾斜的開關元件1在右側開關室2中以簡化的形式示出，在這種情況下，沒有壓縮的螺旋彈簧9，僅僅是為了闡明由引導裝置10提供的傾斜保護操作的方式。

附圖標記列表

1開關元件

2開關室

3支架殼體

4止動元件

5下側

6接觸區(qū)域

7接觸區(qū)域

8螺旋彈簧

9上壁