專利名稱：電開關裝置的接觸機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電開關裝置的接觸機構，特別是低電壓的開關裝置，其中平行流動的電流的電動力學效用特別地用于電動觸點的分離。
背景技術：
例如，EP0560696A1公開了一種開關，其中固定觸點部分連接到被彎曲以形成環(huán)狀的導體部分。環(huán)狀的導體部分是彎曲的，從而流過導體部分的電流使接觸臂受到電磁力，這導致在預定的電流(短路電流)下接觸臂、以及由此的可移動接觸片的打開動作。DE19700758C1描述了上述接觸機構的進一步發(fā)展，其中環(huán)狀導體部分包括至少兩個牢固地互相連接的繞組，其軸形成共用的繞組軸。另一接觸機構是已知的，其主要被設計為使得迫使開關電弧快速離開觸點和/或使開關電弧迅速地轉移到滅弧室。這利用了通過電源中電流和接觸臂中電流的平行引導所產(chǎn)生的電動力，其中該電動力將位于打開觸點處的接觸開關電弧從觸點區(qū)域推出(US3092699A 或 US5596184A)。在使用彎曲的導體部分的另一個接觸配置中，當接觸實現(xiàn)時，觸點部分另外還有位移(DE102008049789A1 )。在這種情況下，平行的電流回路要么流過電動打開的開口，要么完全不流過。具有固定觸點部分和彎曲的環(huán)狀導體部分的接觸機構具有如下缺點，供電導體部分(母線)具有環(huán)狀的彎曲，從而由于導體回路而導致特定的空間需求。另外，在彎曲導體部分的制造中需要制造步驟。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種以節(jié)省空間的方式構造的接觸機構的載流配置，從而利用平行的電流流動的電動力學效應。獨立權利要求中詳述了所述目的的解決方案。進一步有利的實施例在從屬權利要求中確切地闡述。本發(fā)明的核心是電開關裝置的接觸機構，其具有至少一個固定觸點，和旋轉接觸體，所述旋轉接觸體具有至少一個接觸臂，在接觸臂上在觸點的至少一端布置有移動觸點部分，以及在多個導體部分中具有供電和放電母線，其中接觸機構中的電流路徑形成導體部分的大約360°的繞組，繞組的軸垂直于旋轉接觸體可以移動的平面。在接觸機構中，至少具有:.第一剛性母線，其通向至少一個固定觸點，.第二導體部分，其延伸通過接觸機構的觸點，.第三導體部分，其延伸通過可移動觸點部分的至少一個接觸臂，以及 最終的第五導體部分，形成為第二直的剛性母線，其通向旋轉接觸體并且靠近第一母線延伸。
本發(fā)明的一個特別的優(yōu)點是，供電和放電母線由高導電材料(優(yōu)選為銅)制成并作為直的母線制造和安裝。生產(chǎn)彎曲導體部分的制造步驟可以省略。本發(fā)明的配置提供了接觸機構中的電流路徑，其中的電流方向——當接觸機構閉合時——在第一導體部分(第一母線)、第五導體部分(第二母線)、和第三導體部分(接觸臂)中平行，在第一導體部分和第五導體部分中的電流方向是相同的，而在第三導體部分中的電流方向與上述電流方向相反。當接觸機構打開時，旋轉接觸臂遠離第一母線。第一導體部分(第一母線)和第五導體部分(第二母線)平行位置以及其中相同方向的電流的流動，導致了與傳統(tǒng)配置相比觸點的電動打開動作增強。其結果產(chǎn)生加速的磁場，所述磁場具有作用于(至少一個)旋轉接觸體的旋轉接觸臂的加倍的電動力學效應，通過所述旋轉接觸臂的電流方向是相反的。本發(fā)明在一些實施例中展示，各個實施例的特征只要適用，就可以單獨或一起請求保護。在一個實施例中 ，從第一母線到接觸臂的電源線可以從在第一母線端部形成的鉸接通過，接觸臂在所述鉸接上樞轉。在第二實施例中，柔性連接導體可以被插入在第一母線和接觸臂之間。下面給出了詳細的介紹。接觸機構的另一優(yōu)選實施例以單刀雙觸點的形式提出。在第一實施例中，觸點部分用作接觸臂上的移動觸點部分，與旋轉接觸體相對并位于接觸臂的每一端部，從而它們在各情況下與固定觸點部分相互作用。該實施例的旋轉接觸體優(yōu)選地被設計成具有關于旋轉軸的旋轉對稱。因此，接觸機構被提出為具有根據(jù)本發(fā)明設計的單臂或雙臂的旋轉接觸體。在接觸機構具有雙臂旋轉接觸體的情況下，旋轉接觸體——如現(xiàn)有技術中對于這樣的接觸機構已知的——可以抵抗彈簧力作用而可旋轉地安裝在旋轉殼體中。第一母線部分和第五母線部分各自被設計成直的母線。每個母線具有連接端子。第一母線通向至少一個固定觸點，而第二母線將電流引導到旋轉接觸體。第一母線(第一母線部分)和第二母線(最終母線部分)至少延伸旋轉接觸體的至少一個接觸臂的長度，并且彼此平行，且優(yōu)選地非?？拷?。第一母線與第二母線可以被設計為彼此絕緣，優(yōu)選為以第一母線和第二母線相互疊加并且兩者之間有絕緣層的方式。此外，其他的非常靠近的母線部分也應該被設計為彼此絕緣。因此，因為連接導體(第四母線部分)靠近第一母線通過，所以這里也應該提供絕緣，例如像連接導體和/或第一母線的絕緣那樣通過使用絕緣銅線。被設計為聯(lián)合移動的導體(連接導體；第四母線部分)應該能夠跟隨旋轉接觸體的移動。將第五母線部分與第三母線部分連接的連接導體可以是銅線。然而，連接導體可以是剛性的多個(例如，三個)獨立部分的形式。獨立部分連接在一起并且與第三導體(接觸臂)以及第二母線(第五母線部分)通過鉸接連接到連接點。在鉸接連接點提供被構造成傳導電流的所謂的電流鉸接。電流鉸接具有彈簧負載軸連接，圍繞軸可以實現(xiàn)旋轉。由于在本發(fā)明的某些實施例中的可插入連接導體與第一母線之間非?？拷蚨?lián)結區(qū)域的幾何設計應該使得避免導體部分在區(qū)域中的接觸，或任何可能的接觸優(yōu)選只有低摩擦。因此，第一母線被設計為在聯(lián)結區(qū)域比在其長度的其余部分要窄。可替換地，第一母線可以被設計為在聯(lián)結區(qū)域具有通道或孔，通過所述通道或孔來讓線通過。
旋轉接觸體的軸的樞軸點或位置應該位于這樣一個部位，連接導體(線)在該部位施加到旋轉接觸體的相互作用最小，從而連接導體的彈性作用的往復效應(壓縮或伸展)作用在旋轉接觸體。這樣的部位可以是例如在連接導體的一半長度處。


本發(fā)明通過圖中的實施例說明，其詳細示出:圖1示出單臂接觸機構，圖2在視圖中示出具有固定觸點部分的第一導體部分，圖3A是圖1的示意性表示，以及圖3B和3C示意性示出單刀雙觸點的兩個實施例。
具體實施例方式圖1示出了具有供電和放電母線(20，28)的單臂接觸機構，其通過端子12、14在每一端供電。電流引導配置的獨立導體部分形成大約360°的繞組。第一導體部分Al是延伸至固定觸點22’的剛性的供電母線20。第二導體部分A2穿過接觸機構的觸點22’、24’(觸點)。第三導體部分A3延伸穿過旋轉接觸體(具有接觸臂24)。旋轉接觸體具有旋轉中心(軸)32。根據(jù)圖1設計的第四導體部分A4是一起移動的導體(連接導體26)，其可以優(yōu)選地被設計為柔性的導體(優(yōu)選銅線)。通過所述導體部分的電流路徑形成大約360°的繞組。最終的(第五)導體部分A5是延伸至旋轉接觸體28的第二母線。根據(jù)本發(fā)明，第二母線28 (導體部分A5)靠近第一母線20 (第一導體部分Al)延伸。繞組具有垂直于移動接觸體(接觸臂24)的移動平面的軸。除了連接導體26 (柔性導體)之外，在圖中的獨立導體部分中的每個包括由高導電率材料制成的相對剛性的且直的母線20、24、28。連接導體(金屬線26)總是被焊接到旋轉接觸臂24并且焊接到第二母線28，或焊接到其中一個旋轉接觸臂(如在圖3B和圖3C中示出的24A、24B)。根據(jù)本發(fā)明的接觸機構具有這樣的電流路徑，其中電流方向——從接觸機構閉合時看——與第一導體部分Al、第五導體部分A5和第三導體部分A3平行；然而，第一導體部分Al和第五導體部分A5中的電流方向是相同的方向，而第三導體部分A3 (在這種情況下，至少一個接觸臂24)中的電流方向與之前提到的Al、A5的電流方向相反。在這種情況下，第一導體部分20、A1和最終的導體部分28、A5至少在(至少一個)接觸臂24 (24A、24B)的長度LA上非常靠近并且彼此平行。當接觸機構打開時，接觸臂24和第一母線20之間的電流路徑將分離。第一母線20和第二母線28可以相互疊加地形成，并且之間具有絕緣層18。所述絕緣層可以由紙張、紙板、云母等的形式的絕緣材料組成。一個可替換實施例可以具有以塑料包裹和/或注射成型的母線20、28。旋轉接觸體24 (23’ )的樞軸點32位于連接導體(金屬線26)的大約一半長度處(圖1)。樞軸點的位置的選擇使得在旋轉接觸體24、23’移動期間盡可能小地壓縮或伸展連接導體。 連接導體26被引導超過第一導體部分20、A1。這在第二幅圖中示出。在圖2中，可以看到，在連接導體26的區(qū)域15中的導體部分20、Al很窄。連接導體可以通過的開口
(15)也可以在第一母線20中提供，但這樣的結構相對復雜并且僅作為特殊設計推薦。在圖3A中的圖示對應于圖1。圖3B和3C示意性示出了單刀雙觸點形式的接觸機構的另外的實施例。在圖3A中，可以看到圖3B的圖示的一半。圖3B示出了具有兩個柔性連接引線的雙觸點。圖3C示出沒有連接導體的雙觸點。這些實施例的第一和第二母線各自通過未示出的端子接收電源。根據(jù)圖3B的優(yōu)選實施例，示出了接觸機構，其中通過第一接觸臂24A的電流路徑的繞組與通過第二接觸臂24B的繞組串聯(lián)配置。在圖3B中，示出旋轉接觸體23’，其圍繞位于其中心的樞軸點32可旋轉地安裝。圖中所示的接觸臂24A和24B (導體部分A3、A3’ )相對放置并且沿著樞軸點32的兩側延伸。旋轉接觸臂的樞軸點的中央?yún)^(qū)域被制造為非導電的。觸點部分形成為在每一接觸臂端部的移動觸點部分(圖1中的24’)，其每個與固定觸點部分(圖1中的22’)進行相互作用。旋轉接觸體的每一側上示出了載流配置的形式的五個導體部分。在圖3B的左側，導體部分在電流方向(由箭頭示出)上具有附圖標記Al’(第一母線)、A4’(連接導體)、A3’(接觸臂24A)、A2’(移動觸點-固定觸點)和A5’(第二母線)。在旋轉接觸體的右側電流繼續(xù)。在此，導體部分在電流方向上具有附圖標記Al (第一母線)、A2 (固定觸點-移動觸點)、A3 (接觸臂24B)、A4 (連接導體)和A5 (第二母線)。旋轉接觸體的左側上的電流和旋轉接觸體的右側上的電流各自具有大約360°的繞組。因此根據(jù)圖3B的實施例對應于根據(jù)圖1的兩個實施例。根據(jù)本發(fā)明，在旋轉接觸體的閉合位置，母線Al’、A5平行于旋轉接觸臂24A，而母線Al、A5平行于旋轉接觸臂24B。所述的兩個連接導體(共同可移動的導體)(導體部分A4和A4’ ) 一方面被焊接到移動接觸臂(24A、24B)，而另一方面被焊接到指定的電流導體(電流導體部分A5、A5’)。

圖3C示出沒有連接導體的單刀雙觸點，其中旋轉接觸體23’可旋轉地安裝(如圖3B中示出)在位于其中心的樞軸點32處。電流路徑的第三導體部分A3’延伸通過第一接觸臂24A，而電流路徑的第三導體部分A3延伸通過第二接觸臂24B。電流(具有附圖標記A3和A3’的電流路徑)橫跨通過雙臂旋轉接觸體23’的整個長度。該實施例的接觸機構不需要連接導體。電流不通過旋轉接觸體的鉸接處，也不經(jīng)過柔性連接導體。由于省略了連接導體，因而不提供旋轉接觸體與連接導體(線)的機械相互作用，這應該被視為該實施例的特別的優(yōu)點。根據(jù)圖3C的接觸機構中的電流路徑可以被考慮為8形式的回路。附圖標記12 14在供電和放電母線20、28的連接端子15聯(lián)結區(qū)域、凹槽18絕緣層Al..A5導體部分ΑΓ..Α5’導體部分20具有至少一個固定觸點的母線L母線的長度LA接觸臂24A、24B的長度
22’觸點部分(固定觸點)23 (24)旋轉接觸體23’雙臂旋轉接觸體24A 24B接觸臂(桿臂)24’觸點部分(移動觸點部分)26連接導體；柔性(鉸接的)導體；電線28延伸至旋轉接觸體的母線32樞軸點 、旋轉軸
權利要求
1.一種電開關裝置的接觸機構，該接觸機構具有至少一個固定觸點和至少具有長度(LA)的接觸臂(24)的旋轉接觸體，在所述接觸臂上至少在其一端布置有移動觸點部分(24’)，在多個導體部分中具有供電和放電母線(20、28)， 其中所述接觸機構中的電流路徑具有360°的繞組，其由多個導體部分(Al.....A5)形成，并具有垂直于旋轉接觸體(23、23’ )的移動平面的軸， 其中第一導體部分(Al)是延伸到所述至少一個固定觸點(22’ )的第一電流導體(20)， 其中第二導體部分(A2)延伸通過所述接觸機構的觸點(22’、24’)， 其中第三導體部分(A3)延伸通過所述旋轉接觸體(23、23’)， 其中最終導體部分(A5)是延伸到旋轉接觸體(23、23’)的第二電流導體(28)，所述最終導體部分(A5)非?？拷⑵叫杏谒龅谝浑娏鲗w(20)，而這兩個電導體大致平行于位于其閉合位置的所述旋轉接觸體(23、23’ )延伸，以及其中所述第一電流導體(20)和所述第二電流導體(28)形成為各自具有長度(L)的直的并且剛性的母線，所述長度(L)至少對應于所述旋轉接觸體的所述至少一個接觸臂(24)的長度(LA)。
2.根據(jù)權利要求1所述的接觸機構，其特征在于，在所述旋轉接觸體(23、23’)和延伸到所述旋轉接觸體(23、23’)的第二電流導體(28)之間具有作為第四導體部分(A4)的連接導體(26)，所述連接導體(26)能夠跟隨所述旋轉接觸體(23、23’ )的移動。
3.根據(jù)權利要求2所述的接觸機構，其特征在于，所述連接導體(26、A4)是銅線(26)。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的接觸機構，其特征在于，所述連接導體(26、A4)由多個剛性獨立部件形成，所述多個剛性獨立部件連接到一起并且與所述旋轉接觸體(23、23’)和所述第二電流導體(28)以鉸接方式連接到連接點。
5.根據(jù)權利要求2至4中任一項所述的接觸機構，其特征在于，所述第一電流導體(20)在與所述連接導體(26、A4)的聯(lián)結區(qū)域(15)中比其其余長度(L)窄。
6.根據(jù)權利要求2至5中任一項所述的接觸機構，其特征在于，所述旋轉接觸體(24、23’ )的樞軸點(32)位于所述連接導體(26、A4)施加到所述旋轉接觸體(24、23’ )的相互作用最小的位置。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的接觸機構，其特征在于，所述第一電流導體(20)和所述第二電流導體(28)是彼此絕緣的。
8.根據(jù)權利要求7所述的接觸機構，其特征在于，所述第一電流導體(20)和所述第二電流導體(28)相互疊加，并且它們之間具有絕緣層(18)。
9.根據(jù)權利要求1所述的接觸機構，其特征在于，所述接觸機構被構造為單刀雙觸點，其中所述旋轉接觸體被形成為具有兩個相對的接觸臂(24A、24B)的雙臂旋轉接觸體(23’)，以及由移動觸點部分(24’ )和固定觸點部分(22’ )組成的觸點在桿臂的端部形成，其中雙觸點的電流路徑的電流流過順序如下: 從位于所述雙觸點的第一側的第一母線(Al’ )到位于所述雙觸點的第二側的第二母線(Al)，經(jīng)由所述雙觸點的包括固定觸點和移動觸點的第二觸點(A2)，在所述雙觸點的第二側經(jīng)由所述接觸臂(23’ )的整個長度，且經(jīng)由所述雙觸點的包括固定觸點和移動觸點的第一觸點(A2’)，到位于所述雙觸點的第一側的第二母線(A5’)，且從那里通過位于所述雙觸點的第二側的第二母線(A5 )。
10.根據(jù)權利要求2所述的接觸機構，其特征在于，接觸系統(tǒng)被構造為單刀雙觸點，其中旋轉接觸體被形成為具有彼此相對放置的第一和第二接觸臂(24A、24B)的雙臂旋轉接觸體(23’)，以及由移動觸點部分(24’ )和固定觸點部分(22’ )組成的觸點在桿臂的端部形成，其中通過所述旋轉接觸體(23’ )的每個接觸臂的電流路徑的電流流過順序如下: 經(jīng)由第一母線(Al’)， 經(jīng)由位于所述第一母線(Al’ )和所述旋轉接觸體的第一接觸臂(24A)之間的第一連接導體(A4’)， 經(jīng)由第一接觸臂(24A)， 經(jīng)由所述第一接觸臂(24A)上的觸點，其具有所述旋轉接觸體的觸點部分(24’)和固定觸點部分(22’)， 從那里，流向被分配至所述第一接觸臂的第二母線(A5’)，在那里電流從第二母線(A5’)流向被分配至第二接觸臂(24B)的第一母線(A5)， 經(jīng)由所述第二接觸臂(24B)的所述旋轉接觸體的觸點部分(24’ )和固定觸點部分(22，)，經(jīng)由在所述第二接觸臂(24B)上的具有旋轉接觸體的觸點部分和固定觸點部分的觸點，且經(jīng)由所述第二接觸臂(24B )， 經(jīng)由布置在所述第二接觸臂(24B)和被分配至所述第二接觸臂(24B)的所述第二母線(A5)之間的第二連接導體(A4)，以及 經(jīng)由所述第二母線(A5)流出所述雙觸點中的電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及電開關裝置的接觸機構，其中，平行電流的電動力學效應特別地用于電動觸點的分離。在該情況下，接觸機構至少形成有第一剛性電流導體A1、20，其延伸至至少一個固定觸點22'；第二導體部分A2，其延伸通過接觸機構的觸點22'、24'；第三導體部分A3，其貫穿旋轉接觸體23、23'的至少一個接觸臂24A、24B；以及作為供電或放電的導體28的最終的第五導體部分，其靠近第一導體部分A1、20運行。有閉合電流路徑，其中電流方向，在閉合的接觸機構中考慮，在第一導體部分A1、第五導體部分A5和第三導體部分A3(接觸臂24A、24B)中平行，但是第一導體部分A1和第五導體部分A5中的電流方向是相同的，而在第三導體部分A3中的電流方向與上述A1、A5的電流方向相反。其結果產(chǎn)生加速的磁場，所述磁場在旋轉接觸體(20)的(至少一個)接觸臂24A、24B上具有雙倍的電動力學效應，其中在所述接觸臂中電流是反方向的。
文檔編號H01H77/10GK103229268SQ201180057458
公開日2013年7月31日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權日2010年11月29日
發(fā)明者V·海因斯, K·漢德勒 申請人:伊頓電氣Ip兩合公司