專利名稱：電開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有根據(jù)權利要求I的前序部分所述的特征的電開關、特別是一種電斷路器。
背景技術：
這種開關由德國公開文獻DE 10 2008 039 066 Al已知。該開關包括轉子殼體和旋轉安置在轉子殼體中的電接觸臂，該接觸臂能在接通位置和斷開位置之間以及相對于轉子殼體擺動。在接通位置中，電接觸臂將接觸臂的接觸元件與開關的位置固定的接觸元件相連接。在斷開位置中，接觸臂的接觸元件與開關的位置固定的接觸元件分離。為了實現(xiàn)接通和斷開，接觸臂可以通過下述方式擺動通過使轉子殼體旋轉；在這種情況下，旋轉的轉子殼體帶動接觸臂并且使接觸臂一起轉動。此外，接觸臂還可以在轉子殼體不旋轉的情況下、即在下述情況下相對于轉子殼體進行擺動，即流經接觸臂的電流過大在這種情況下，接觸臂通過由電流引起的磁力相對于轉子擺動，由此接觸臂的接觸元件和開關的位置固定的接觸元件彼此分離。在德國公開文獻DE 10 2008 039 066 Al中描述的實施方式中存在兩個中間部件，這兩個中間部件在預定的止動位置(Rastposition)中利用轉子殼體使能擺動的接觸臂止動，并且在能擺動的接觸臂和轉子殼體之間相對旋轉的情況下從預定的止動位置移出。兩個中間部件中的每一個由壓力元件組成，該壓力元件利用一個端部能擺動地連接在接觸臂的轉盤軸承上，并且利用另一個端部通過樞軸承保持滑輪(Rolle)。該滑輪可以在開關的壁部段上滾動。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提出一種開關，其具有少量的部件和能特別簡單地進行安裝的結構。根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過具有根據(jù)權利要求I的特征的開關來實現(xiàn)。開關的有利的實施方案在從屬權利要求中給出。對此根據(jù)本發(fā)明提出中間部件是球形體，該球形體彈性夾持地保持在預定的止動位置中。球形體在此理解為其表面是球形或類似球形的物體。根據(jù)本發(fā)明的開關的主要優(yōu)點在于其簡單的機械結構中以及由此得出的簡單的可裝配性。與開頭所述的開關中，每個中間部件分別包括壓力元件、滑輪和兩個樞軸承，與這種開關不同的是中間部件在根據(jù)本發(fā)明的開關中通過球形體構成，該球形體僅通過夾緊而無需機械連接到其他部件上就可以被保持。為了進行安裝，在能擺動的接觸臂和轉子殼體之間可以僅裝入球形體，并且在那里夾緊球形體。因此對于在能擺動的接觸臂和轉子殼體之間的止動來說需要少量部件，這顯著地降低了制造和裝配成本。根據(jù)本發(fā)明的開關的另一個主要的優(yōu)點在于，基于中間部件的球形形狀，接觸臂的旋轉能以摩擦非常少的方式進而在觸發(fā)力非常小或觸發(fā)電流非常小時實現(xiàn)。這使得在“沒有”短路電流時仍能實現(xiàn)電流限制并且同時避免觸點燒損，因為可以無延遲地斷開觸點。優(yōu)選地，中間部件是具有球形或橢圓形表面的空心體或是實心的球形體或實心的橢圓體?？紤]到在轉子殼體和接觸臂之間的良好的絕熱性，并且為了防止在接觸臂和轉子殼體之間的電弧，下述情況被認為是有利的，即中間部件由不導電的材料制成。能以下述方式來布置預定的止動位置，即當中間部件彈性夾持地保持在預定的止動位置中時，開關閉合。替代地，能以下述方式來布置預定的止動位置，即當中間部件彈性夾持地保持在預定的止動位置中時，開關斷開。也可以例如為斷開的開關狀態(tài)且為閉合的開關狀態(tài)提供多個不同的止動位置?？紤]到適合的力分布，下述情況被認為是有利的，存在至少兩個中間部件。優(yōu)選地旋轉對稱地將中間部件布置在轉子殼體和接觸臂之間。在接觸臂相對于轉子殼體擺動的情況下，優(yōu)選地將中間部件從止動位置中壓出。止動位置優(yōu)選地通過壁部段中的凹槽(例如以孔、盲孔或凹陷部的形式)構成。在接觸臂和轉子殼體之間進行進一步相對旋轉期間一即在離開止動位置或凹槽后，中間部件優(yōu)選地在這個壁部段上滾動和/或滑動。在壁部段上優(yōu)選地設有凹陷部，該凹陷部對中間部件在壁部段上的滾動和/或滑動進行制動。這種凹陷部可以實現(xiàn)，通過下述方式在過流的情況下有針對性地對擺動運動、特別是擺動速度控制，即相應地選擇凹陷部的幾何形狀和密度。優(yōu)選地，在轉子殼體和能擺動的接觸臂之間布置彈簧。為了制造止動位置，彈簧的第一彈簧端部將中間部件優(yōu)選地壓入到在壁部段中的凹陷處中。彈簧的第二彈簧端部優(yōu)選地支撐在接觸臂上。根據(jù)一種特別優(yōu)選的實施方式，第一彈簧端部直接壓靠到中間部件上，并且彈簧的第二彈簧端部直接支撐在接觸臂上。壁部段優(yōu)選地通過轉子殼體的壁部段構成。對此，下述情況被認為是特別有利的，即轉子殼體具有帶有邊緣部段的殼罩，所述邊緣部段的邊緣內表面構成了壁部段，中間部段可以在壁部段上滾動或滑動，并且在該壁部段中設置用于止動位置的凹槽。此外下述情況被認為是有利的，轉子殼體具有蓋，所述蓋在側面對帶有位于其中的接觸臂的轉子殼體進行封閉。該蓋板優(yōu)選直接地位于中間部件上?？紤]到較小的摩擦下述情況被認為是有利的，即中間部件在能擺動的接觸臂和轉子殼體之間進行相對運動時也可以在蓋板上滾動和/或滑動、特別是摩擦少地滑動。蓋板例如可以構成內蓋，其與接觸臂一起旋轉。特別優(yōu)選地，除了以下稱為第一止動位置的所述止動位置以外，中間部件還具有第二止動位置，中間部件在從第一止動位置壓出后并且在接觸臂相對于轉子殼體繼續(xù)擺動后能到達第二止動位置中。將中間部件在其第一止動位置中壓入到凹槽中的彈簧優(yōu)選地這樣布置，即該彈簧還能通過下述方式將中間部件彈性地保持在其第二止動位置中，即例如該彈簧將中間部件壓入到第二凹槽中或壓靠到止擋部上，由此接 觸臂保持在其相對于轉子殼體擺動的位置中。此外,撞擊體(SchlagkSrper)與彈簧共同作用，在接觸臂相對于轉子殼體擺動和隨之發(fā)生的彈簧變形時，撞擊體與中間部件進行接觸，并且將中間部件從第一止動位置和/或第二止動位置中壓出。撞擊體例如可以減小摩擦對于接觸臂的旋轉運動的影響。開關的接觸臂優(yōu)選在下述情況下進行擺動，即流經接觸臂的電流超過預定值或轉子殼體進行轉動。


下面借助實施例詳細地說明本發(fā) 明；在此示例性地示出
圖I以三維圖示出了在接通狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的開關的第一實施例，
圖2以三維視圖示出了根據(jù)圖I的、在斷開狀態(tài)下的開關，
圖3以橫截面圖示出了根據(jù)圖I和2的、在接通狀態(tài)下的開關，
圖4以橫截面圖示出了根據(jù)圖I至3的、在斷開狀態(tài)下的開關，
圖5以橫截面圖示出了在接通狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的開關的第二實施例，
圖6以三維視圖示出了根據(jù)圖5的開關，
圖7以橫截面圖示出了在接通狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的開關的第三實施例，
圖8示出了具有內蓋的根據(jù)本發(fā)明的開關的第四實施例。在附圖中為了清楚起見，相同的或類似的元件總是使用相同的附圖標記。
具體實施例方式在圖I中以三維視圖示出了電開關10。能看到轉子殼體20，其可以沿著箭頭方向P旋轉。在轉子殼體20的內部設有觸橋30，其可以和轉子殼體20 —起或者還可以相對于轉子殼體20同樣沿著箭頭方向P擺動。在圖I中用附圖標記40來標注旋轉軸線，觸橋30以及轉子殼體20可以圍繞該旋轉軸線旋轉或擺動。觸橋30通過第一接觸臂50以及第二接觸臂51構成。兩個接觸臂50和51中的每一個在接觸臂端部上具有接觸元件。接觸元件在圖I中用于附圖標記60和61來標注。此外在圖I中還能看到兩個位置固定的接觸軌(Kontaktschienen)70和71,其與觸橋30共同作用。為此，兩個接觸軌70和71分別具有位置固定的接觸元件80或81。在根據(jù)圖I的視圖中，開關10閉合，從而電流可以從接觸軌70經由觸橋30流到接觸軌71。為了實現(xiàn)該電流流通，觸橋30的接觸元件60和61位于兩個接觸軌70和71的、對應的位置固定的接觸元件80和81上。圖2示出了根據(jù)圖I的在斷開狀態(tài)下的開關10。能看出，觸橋30相對于轉子殼體20以及相對于在圖I中示出的位置擺動。基于擺動角使得觸橋30的接觸元件60和61與兩個接觸軌70和71的對應的位置固定的接觸元件80和81分離。在圖3中以橫截面圖示出了在接通狀態(tài)下的根據(jù)圖I的開關10。能看到具有其所屬的位置固定的接觸元件80或81的兩個接觸軌70和71，觸橋30的接觸元件60和61放置在接觸元件上。此外可以看到，轉子殼體20具有帶有邊緣部段的殼罩21，邊緣部段的邊緣內表面用附圖標記22標注。邊緣內表面22構成了壁部段，兩個球形的中間部件100和101可以在壁部段上滑動和/或滾動。在開關10的圖3中示出的接通狀態(tài)下，兩個球100和101位于第一凹槽110和Ill中，所述球通過彈簧120和121彈性地保持在第一凹槽中。因此，兩個第一凹槽110和111限定出用于觸橋30和兩個球100和101的第一止動位置。
兩個球100和101構成單獨的部件，其既不與殼罩21或者轉子殼體20機械連接，又不與觸橋30機械連接。球100和101是單獨獨立的部件，其僅通過兩個彈簧120和121彈性夾緊地保持在轉子殼體20的殼罩21和觸橋30之間。為了裝配開關10，兩個球100和101因此僅必須裝入到凹槽110或111中，并且在此借助于兩個彈簧120和121夾緊。此外如在圖3中可以看到，兩個彈簧120和121分布具有兩個彈簧端部，其中第一彈簧端部直接壓靠在兩個球中的一個上，并且其中第二彈簧端部支撐在觸橋30的接觸臂中的一個上。為了確保均勻的力傳遞，兩個彈簧120中的一個支撐在觸橋30的接觸臂50上，并且另一個彈簧121支撐在觸橋30的第二接觸臂51上。為了限定觸橋30的、在圖3中示出的第一止動位置，因此僅需要轉子殼體20、觸橋30、兩個球100和101以及兩個彈簧120和121。并不需要其他的部件。如果從一個接觸軌70經過觸橋30流到另一個接觸軌71或反向流動的電流過大，磁力則間接或直接地作用在觸橋30上，通過該磁力使觸橋30沿著擺動方向P進行擺動。在此，該擺動運動相對于轉子殼體20實現(xiàn)。在進行這種擺動運動的情況下，支撐在觸橋30上的兩個彈簧120和121將壓力施加到兩個球100和101上，并且將球從其凹槽110或111中壓出。在這樣被壓出之后，兩個球100和101沿著箭頭方向P在殼罩21的邊緣內表面22上滾動。圖4示出了開關10在觸橋30相對于轉子殼體20擺動后的狀態(tài)。由于觸橋30進行擺動，球100和110在殼罩21的邊緣內表面22上滾動，并且分別進入到觸橋30的第二止動位置中；該第二止動位置通過第二凹槽200和201來限定。兩個球100和101還彈性地、也就是說繼續(xù)通過兩個彈簧120和121固定在第二止動位置中，這兩個彈簧支撐在觸橋30的兩個接觸臂50和51上。通過第二止動位置確保了 還可以使接觸元件在圖4中示出的斷開的開關狀態(tài)下止動，并且然后開關在下述情況時保持斷開，即由觸橋30的旋轉引起的觸發(fā)電流再次變小。在圖5中示出了用于開關10的第二實施例?？梢钥吹接|橋30，該觸橋可旋轉地支承在轉子殼體20的殼罩21內部。此外可以看到兩個球100和101，其位于凹槽110或111中并且在那里分別通過兩個彈簧120、121、122、123彈性地保持。因此根據(jù)圖5的實施例與根據(jù)圖I和4的實施例的區(qū)別在于，對于每個球100或101來說使用兩個彈簧來代替僅一個唯一的彈簧。如果流過觸橋30的電流超過閾值，那么如已述的那樣，出現(xiàn)觸橋30相對于轉子殼體20的擺動，由此將兩個球100和101由其凹槽110或111中壓出。兩個球100和101在殼罩21的邊緣內表面22上滾動，并且到達第二凹槽200和201中。兩個球100和101分別分別還通過四個彈簧將彈性地保持在該第二凹槽200和201中。此外根據(jù)圖5的實施例相應于根據(jù)圖I至4的實施例。在圖6中再次以三維視圖示出了根據(jù)圖5的開關10?？梢钥吹睫D子殼體20的殼罩21，觸橋30被彈性可擺動地保持在該殼罩中。此外可以看到球100和101，所述球分別通過兩個彈簧以下述方式彈性地保持，即將彈簧壓靠在殼罩21的邊緣內表面22上。在圖7中不出了用于開關10的第三實施例，其中附加地設置撞擊體400和401。撞擊體400和401的功能在于迫使將球100和101從凹槽110和111中壓出，而與可能將球保持在其凹槽中的摩擦力無關。因此撞擊體非常精確地定義兩個球100和101最遲在哪個時刻離開其所屬的凹槽110或111。
此外第三實施例相應于根據(jù)圖5和6的第二實施例。如在圖7中示出的那樣，撞擊體還可以應用在根據(jù)圖I至4的實施例中，其中僅為每個球設置一個彈簧。替代地或附加地，撞擊體也可以設置在內蓋500上(參見圖8)，利用該內蓋在內側將轉子殼體的殼罩封閉。撞擊體例如可以設置在內蓋的內輪廓上。內蓋500在這種情況下優(yōu)選地以下述方式進行安裝，即該內蓋可以和觸橋一起相對于殼罩旋轉。附圖標記列表 10 開關
20轉子殼體
21殼罩
22邊緣內表面 30 觸橋
40 旋轉軸線
50接觸臂
51接觸臂
60接觸元件
61接觸元件
70接觸軌
71接觸軌
80接觸元件
81接觸元件
100球
101球
110第一凹槽
111第一凹槽
120彈簧
121彈簧
122彈簧
123彈簧
200第二凹槽
201第二凹槽
400撞擊體
401撞擊體 500 內蓋P箭頭方向，擺動方向
權利要求
1.電開關(10)、特別是電斷路器，其具有 -轉子殼體(20)， -至少一個旋轉安置在所述轉子殼體(20)中的電的接觸臂(50，51)，所述接觸臂能在接通位置和斷開位置之間以及相對于所述轉子殼體(20)擺動，和 -至少一個中間部件(100，101)，所述中間部件在預定的止動位置中利用所述轉子殼體(20)使能擺動的所述接觸臂(50，51)止動，并且在所述能擺動的接觸臂(50，51)和轉子殼體(20)之間進行相對旋轉的情況下由預定的止動位置移出， 其特征在于， 所述中間部件(100,101)是球形體,所述球形體彈性夾持地保持在所述預定的止動位置中。
2.根據(jù)權利要求I所述的開關，其特征在于，所述中間部件(100，101)是球或橢圓體。
3.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的開關，其特征在于，所述中間部件(100，101)由不導電的材料制成。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的開關，其特征在于， -在所述接觸臂(50，51)相對于轉子殼體(20)擺動的情況下將所述中間部件(100，101)從在壁部段(22)中的凹槽(110，111)壓出，并且 -當在所述能擺動的接觸臂(50，51)和轉子殼體(20)之間進行進一步相對旋轉期間，中間部件(100，101)在離開所述凹槽(I 10，111)后在所述壁部段(22)上滾動和/或滑動。
5.根據(jù)權利要求4所述的開關，其特征在于，在所述壁部段(22)上存在凹陷部，所述凹陷部對所述中間部件(100，101)的滾動和/或滑動進行制動。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的開關，其特征在于， -在所述轉子殼體(20)和能擺動的接觸臂(50，51)之間布置彈簧(120，121，122，123)， -所述彈簧的第一彈簧端部直接壓靠到所述中間部件(100，101)上，和 -所述彈簧的第二彈簧端部直接支撐在所述接觸臂(50，51)上。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的開關，其特征在于，所述轉子殼體(20)具有帶有邊緣部段的殼罩(21)，所述邊緣部段的邊緣內表面(22)構成了所述壁部段，所述中間部件(100,101)能在所述壁部段上滾動或滑動，并且所述凹槽(110，111)位于所述壁部段中。
8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的開關，其特征在于，除了以下稱為第一止動位置的所述止動位置以外，所述中間部件還具有第二止動位置，所述中間部件(100，101)在從所述第一止動位置壓出后并且在所述接觸臂相對于所述轉子殼體進一步擺動后能到達所述第二止動位置中。
9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的開關，其特征在于，在所述中間部件的第一止動位置中將中間部件(100，101)壓入到所述凹槽中的所述彈簧在所述中間部件的第二止動位置中將中間部件(100，101)壓入到第二凹槽中，由此將所述接觸臂保持在所述接觸臂的相對于轉子殼體擺動的位置中。
10.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的開關，其特征在于，撞擊體與所述彈簧共同作用，在所述接觸臂相對于轉子殼體擺動和彈簧變形時，所述撞擊體與所述中間部件進行接觸，并且將所述中間部件從所述凹槽中壓出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電開關(10)、特別是電斷路器，其具有轉子殼體(20)；至少一個旋轉安置在轉子殼體(20)中的電的接觸臂(50，51)，所述接觸臂能在接通位置和斷開位置之間以及相對于轉子殼體(20)擺動；和至少一個中間部件(100，101)，所述中間部件在預定的止動位置中利用轉子殼體(20)使能擺動的接觸臂(50，51)止動，并且在能擺動的接觸臂(50，51)和轉子殼體(20)之間進行相對旋轉的情況下從預定的止動位置移出。根據(jù)本發(fā)明提出，所述中間部件(100，101)是球形體，所述球形體彈性夾持地保持在預定的止動位置中。
文檔編號H01H1/24GK102623198SQ20121001862
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權日2011年1月25日
發(fā)明者A.希爾, B.哈尼希, J.比爾納, J.豪爾, R.施瓦格, S.皮爾克, T.普尼奧克, W.費爾登 申請人:西門子公司