CN102484019B - 开关设备 - Google Patents

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Abstract

机械开关设备(1)包括底部构件(3)、安装在底部构件上的至少一对伸长的导体构件(5)，每个导体构件包括导体端部(7)，其中，该对导体构件的导体端部通过间隙(9)分开，安装在底部构件上的中间构件(11)、适合在该对导体构件的导体端部之间建立和取消电连接的开关构件(13)。每个导体构件包括其中容纳各自的突出部分(52)的开口(50)。突出部分被提供在中间构件上并且从中间构件延伸，使得导体构件被电隔绝并且被保护以避免围绕设备的周围环境的影响。

Description

开关设备
技术领域
本发明涉及机械的开关设备，包括底部构件、安装在该底部构件上的至少一对伸长的导体构件，每个导体构件包括导体端部，其中该对导体构件的导体端部通过间隙分开，安装在底部构件上的中间构件、适合在该对导体构件的导体端部之间建立和取消电连接的开关构件。每个导体构件包括在其中容纳各自的突出部分的开口，参见US2007/0042624。
背景技术
诸如接触器、继电器、触断器等的机械的开关设备是用于在将该对导体构件的导体构件从彼此分开的间隙之间建立和取消电连接的远程操作的电开关。在开关设备用于三相电流的情况中，开关设备包括三对导体构件。开关构件包括朝向或离开导体构件移动位置使得在该对导体构件的导体端部之间建立和取消电连接的可移动部分。
开关设备包括组装在一起的许多部件，诸如底部构件、导体构件、中间构件和开关构件。这通过包括大量螺旋接合件的接附装置实现。每个导体构件需要在一定的位置中接附到底部构件，使得在该对导体构件的导体端部之间形成适当的间隙。此外，中间构件需要被接附到底部构件并且开关构件需要被接附到中间构件。
为了将每个导体构件接附到底部构件，开关设备对于每个导体构件需要一个螺旋接合件。从而，具有三对导体构件的开关设备需要2×3个螺旋接合件用于将导体构件接附到底部构件，至少4个螺旋接合件用于结合底部构件和中间构件并且至少4个螺旋接合件用于将开关构件接附到中间构件。
制造开关设备的一个问题为，由于大量的螺旋接合件，部件的组装是耗费时间的。另外，在一定时期的操作之后，需要拆开开关设备用于维护和部件的更换。
US2007/0042624提出了多相开关传动设备，包括每个具有孔的多对导体轨道，和具有进入每个导体轨道的孔的突出部的两个***梳。披露的开关传动设备的一个问题为，两个***梳需要接附该对导体轨道。从而，在设备的组装期间，该对导体轨道的接附需要两个分开的组装步骤。此外，设备需要从围绕设备的周围环境覆盖导体轨道的中间构件。需要这样的中间构件以便确保不会有外部物体接触导体轨道，诸如导电的或半导电的元件。
发明内容
本发明的目的是可容易并且迅速地组装和拆开的改进的开关设备。本发明的另一个目的是所需用于将开关设备的部件保持在一起的螺旋接合件的数量相比于现有技术减少的开关设备。本发明的又一个目的是组装或拆开所需的步骤较少的开关设备。
通过根据权利要求1限定的开关设备实现此目的。开关设备的特征在于，突出部分提供在中间构件上并且从中间构件延伸，使得底部构件和中间构件彼此协作，适合于保持所述对导体构件(5)的所述导体构件(5)，并且将该对导体构件的导体构件彼此电隔绝，并且保护该对导体构件以避免围绕设备的周围环境的影响。
当底部构件和中间构件彼此协作时，通过该对导体构件的每个导体构件的开口容纳单个的中间构件的突出部分。由此，固定底部构件上的每个导体构件的位置和朝向，并且防止每个导体构件被从底部构件拉出或更进一步地推到底部构件上。从而，该对导体构件的导体端部之间的间隙被固定或基本上固定。由此，不必要通过螺旋接合件或类似的接附设备将每个导体构件接附到底部构件。因此，通过中间构件的突出部分同时将该对导体构件的两个导体构件接附到底部构件。由此，设备的结构被简化，使得设备的组装需要减少数量的部件和减少数量的组装步骤，从而降低了设备的生产成本。
保护该对导体构件的导体构件以避免可以导致短路的外部物体的影响。底部构件作为导体构件的基础。中间构件作为该对导体构件的盖。底部构件和中间构件彼此协作，具有将导体构件保持在一定的位置中并且将该对导体构件的导体构件彼此电隔绝的功能。另外，底部构件与中间构件一起形成围绕该对导体构件的覆盖物，保护该对导体构件以避免围绕设备的周围环境的影响。
开关构件具有在该对导体构件的导体端部之间建立和取消电连接的功能。术语“建立电连接”指的是在桥接该对导体构件的导体端部之间的间隙，使得导体端部彼此电连接。术语“取消电连接”指的是移除该对导体构件的导体端部之间的间隙的桥接，使得导体端部彼此电隔绝。
术语“导体构件的开口”指的是导体构件上的凹处或通孔。术语“中间构件的突出部分”指的是从中间构件延伸到每个导体构件的开口内的部分。开口和突出部分具有允许突出部分接合开口的任何几何构形。
根据本发明的一个实施例，中间构件包括夹持表面，每个夹持表面以朝向底部构件的方向作用在该对导体构件的各自的导体构件上。因此，夹持表面和突出部分全都作用在每个导体构件上。
夹持表面以朝向底部构件压导体构件的力作用在每个导体构件的表面上。由此，导体构件被牢固地固定在底部构件和中间构件之间。
根据本发明的一个实施例，中间构件的每个突出部分从夹持表面延伸到该对导体构件的各自的导体构件的开口内。
根据本发明的一个实施例，突出部分中的至少一个包括第一平坦的表面和第二平坦的表面，第一表面和第二表面垂直于该对导体构件的纵向轴线，其中，第一表面和第二表面彼此离开定向。
通过将第一表面和第二表面布置为平坦或基本上平坦，在不限制导体构件的传导面积的情况下获得高抗剪强度。由此，使由于导体构件的开口导致的导电性下降最小化。在优选的实施例中，该至少一个突出部分包括矩形的构形。
根据本发明的一个实施例，底部构件包括在一定的位置容纳每个导体构件的凹槽，在该位置中，中间构件的各自的突出部分延伸到各自的导体构件的开口内，并且由此将该对导体构件的导体构件锁定在凹槽内。
凹槽将每个导体构件引导到底部构件上的正确的位置。在凹槽内的每个导体构件的一定的位置处，允许中间构件的各自的突出部分延伸到导体构件的开口内，使得锁定导体构件在凹槽内的位置。
根据本发明的一个实施例，每个导体构件能够在凹槽内沿导体构件的纵向轴线至少滑到一定的位置。
根据本发明的一个实施例，底部构件包括用于每个导体构件的凹处，其中，在每个导体构件的一定的位置，开口和凹处定位在一条线上，并且中间构件的各自的突出部分延伸通过导体构件的开口并且至少到底部构件的凹处中。
底部构件的凹处具有允许各自的突出部分接合凹处的任何几何构形。因此，每个导体构件在底部构件和中间构件之间锁定到一定的位置。
根据本发明的一个实施例，凹槽包括支撑每个导体构件的底部表面和两个分开的侧部分，每个侧部分包括侧表面，其中，底部表面和侧表面垂直于凹槽的纵向轴线，其中，每个导体构件与侧表面中的至少一个摩擦接触。
根据本发明的一个实施例，凹槽的至少一部分包括从侧部分中的至少一个突出并且由此防止该对导体构件离开底部表面移动位置的引导构件。
在每个导体构件沿凹槽的纵向轴线滑到一定的位置期间，通过引导构件在凹槽内引导每个导体构件。由此，每个导体构件与凹槽的纵向轴线平行地定位。当每个导体构件滑到一定的位置时，引导构件防止每个导体构件滑出凹槽。
根据本发明的一个实施例，引导构件包括朝向导体构件定向的引导表面，其中，每个导体构件与引导表面摩擦接触。
根据本发明的一个实施例，该对导体构件与平面平行地延伸，其中，引导构件与所述平面平行地突出。
根据本发明的一个实施例，导体构件中的至少一个具有布置在导体构件的侧部分上的开口。
由此，可以使用具有比对应的开口更大的横截面的突出部分，其中，各自的突出部分的第一部分延伸到开口内，并且各自的突出部分的第二部分紧接着开口延伸。在突出部分由聚合物材料制造的情况中，需要足够的横截面以便实现希望的强度，诸如抗剪强度。通过将开口定位在导体构件的侧部分上，降低对导体构件的导电性的负面影响。
根据本发明的一个实施例，开口提供在面向凹槽的侧部分的导体构件的侧部分上，其中，凹处延伸至少部分地通过凹槽的侧部分中的一个。由此，可以使用具有比对应的开口更大的横截面的突出部分。在突出部分由聚合物材料制造的情况中，需要足够的横截面以便实现希望的强度，诸如抗剪强度。
根据本发明的一个实施例，开关构件安装在中间构件上，其中，中间构件支撑开关构件。需要这样的支撑以便在操作设备时保持开关构件固定。
根据本发明的一个实施例，每个夹持表面在垂直于导体构件的纵向轴线的方向上在一定的位置中作用在各自的导体构件上。由此，每个导体构件在凹槽内固定到一定的位置。
根据本发明的一个实施例，通过诸如有螺纹的孔和螺栓的至少一个接附装置将底部构件和中间构件接附在一起，形成将每个导体构件夹持在各自的夹持表面和底部构件之间的夹持力。
根据本发明的一个实施例，开关构件的静止部分包括突出构件，其中，底部构件、导体构件、中间构件和开关构件的静止部分通过至少一个接附装置被接附在一起。
附图说明
现在将通过以示例方式并参考附图的不同的实施例的描述来更加详细地说明本发明。
图1示出了开关设备的透视图。
图2示出了开关设备的底部部分的透视图。
图3示出了开关设备的凹槽的透视图。
图4示出了开关设备的中间部分的透视图。
图5示出了开关设备的导体构件的透视图。
图6示出了开关设备的开关构件的透视图。
具体实施方式
图1示出了从外部看去处于组装好的状态的根据本发明的开关设备1的示例。设备1包括底部构件3，三对导体构件5，中间构件11和开关构件13。底部构件3和中间构件11优选地由诸如聚合物材料的不导电的材料制造，其中，底部构件3和中间构件11优选地通过注模而制造。该对导体构件5包括诸如铜合金的导电材料。
底部构件3的两个相对的侧提供有容纳导体构件5的孔口68。可见开关构件13具有覆盖内部的外壳。每个导体构件5适合通过诸如电缆夹具、电缆接片等的连接组件连接到外部的电源。例如，开关设备1适合连接到并且控制三相电流装置。
设备1还包括适合将底部构件3、导体构件5、中间构件11和开关构件13的静止部分20保持在一起的接附装置。接附装置包括在披露的实施例中为有螺纹的孔的形式的四个容纳构件40，和在披露的实施例中为有螺纹的螺栓的形式的对应的四个***构件42。容纳构件40形成在底部构件3、中间构件11和开关构件13的突出构件26内。***构件42在容纳构件40内从突出构件26延伸通过中间构件11并且到底部构件3中。接附装置在图1中不可见。
图2示出了开关设备1的底部部分。三对导体构件5被布置在底部构件3上的平面P1内。底部构件3包括形成开口的隔间的四侧。底部构件3的两个相对的侧提供有孔口68。底部构件3通过孔口68中相应的一个容纳每个导体构件5，并且通过凹槽60将导体构件5引导到一定的位置。在一定的位置处，在每对导体构件5的两个导体端部7之间形成适当的间隙9。在披露的实施例中，每个凹槽60包括防止导体构件5滑出凹槽60的两个引导构件66。由此，确保导体构件5定位为平行于凹槽60的延伸部分并且平行于平面P1。
参见图4和图6，每个导体构件5提供有适合在一定的位置处容纳中间构件11的突出部分52的贯穿的开口50。此外，底部构件3包括适合容纳中间构件11的突出部分52的凹处51。导体构件5内的开口50和底部构件3内的凹处51在每个导体构件5的一定的位置中定位在一条线上。通过由导体构件5的开口50和底部构件3的凹处51容纳突出部分52，将每个导体构件5在底部构件3和中间构件11之间固定在其凹槽60内。由此，防止导体构件5被拉出凹槽60和孔口68。同样地，防止导体构件5被更进一步地推到底部构件3的凹槽60内部。从而，将该对导体构件5的导体端部7之间的间隙9设定为一定的距离。
底部构件3和中间构件11适合通过螺旋接合件接附到一起。螺旋接合件形成将底部构件3和中间构件11保持在一起的力，使得用于每个导体构件5的夹持表面54作用在导体构件5上，从而将导体构件5在凹槽60内的固定的位置处夹持在底部构件3和中间构件11之间。由此，将防止每个导体构件5在凹槽60内移动。由于在中间构件11的突出部分52和导体构件5的开口50之间或在中间构件11的突出部分52和底部构件3内的凹处51之间的空隙，可以产生此移动。
图3示出了容纳一对导体构件5的底部构件3上的凹槽60。该对导体构件5被设置到一定的位置，其中，该对导体构件5的导体构件5由希望的间隙9分开。凹槽60包括与导体构件5的纵向轴线L1平行的纵向轴线L2。该对导体构件5定位为平行于平面P1，其中，凹槽60的纵向轴线L2平行于平面P1。凹槽60包括支撑导体构件5的底部表面62。凹槽60还包括具有对应的侧表面的两个侧部分64。侧表面垂直于底部表面62。底部表面62和侧表面垂直于凹槽60的纵向轴线L2。凹槽60被布置为使得导体构件5与底部表面62和侧表面磨擦接触。
凹槽60包括从每个侧部分64突出的引导构件66。引导构件66与导体构件5的平面P1基本上平行地突出。在***凹槽60期间，引导构件66引导导体构件5并且防止导体构件5滑出凹槽60。引导构件66包括朝向导体构件5定向的引导表面。引导表面与导体构件5的上部的侧磨擦接触。
图4示出了开关设备1的中间构件11。为了说明底部构件3、导体构件5和中间构件11之间的连接，示出了在中间构件11的下部的部分上的一个导体构件5。中间构件11包括通过导体构件5上的开口50容纳并且突出通过导体构件5的突出部分52。突出部分52延伸通过导体构件5并且适合由底部构件3的凹处51容纳。突出部分52具有对应于开口50的矩形构形。突出部分52具有面向导体构件5的纵向轴线L1的相反的方向的第一平坦表面S1和面向导体构件5的纵向轴线L1的方向的第二平坦表面S2。优选地，突出部分52的第一表面S1和第二表面S2分开大的距离。由此，突出部分52被布置为具有大的横截面，其导致导体构件5的导电性有限降低。夹持表面54承靠导体构件5的上部的侧，并且适合将导体构件5向下压到底部构件3的凹槽60中，使得导体构件5被夹持在底部构件3和中间构件11之间。由此，通过凹槽60和导体构件5之间的摩擦接触将每个导体构件固定在其凹槽60内。
中间构件11的上部的部分包括用作保护导体构件5免受外部元件影响的覆盖物的上部的侧。中间构件11的上部的侧支撑开关构件13的静止部分20。中间构件11还形成容纳用于将设备1保持在一起的对应的***构件42的四个容纳构件40。中间构件11包括对于每对导体构件5用于导体桥接器的通道。导体桥接器34适合在该对导体构件5的导体端部7之间建立和取消电连接。
图5示出了导体构件5的示例。导体构件5为具有纵向轴线L1的平坦的伸长的构形。开口50提供在导体构件5的侧部分上。开口50为导体构件5内的狭缝的形式。由此，各自的突出部分52能够延伸到开口50内和紧接于开口50延伸。由此，突出部分52可以被布置为具有比对应的开口50更大的横截面。导体构件5包括一导体端部7，该导体端部7适合面向该对导体构件5的相对的导体端部7。导体端部7提供有适合与导体桥接器34的对应的金属片护罩接触的金属片护罩72。导体构件5还包括在导体端部7的相反的侧上的连接端部74。连接端部74适合连接到外部电源。连接端部74提供有适合容纳诸如电缆夹具、电缆接片等的连接组件的通孔。
图6示出了安装在中间构件11上的开关构件13。开关构件13包括静止部分20和可移动部分30。可移动部分30包括适合在朝向或离开导体构件5的方向在第一位置和第二位置之间移动位置的导体桥接器34，其中，在第一位置中，两个导体端部7无电连接，并且在第二位置，通过在每对导体构件5的两个导体端部7之间的间隙9上桥接的导体桥接器34来电连接两个导体端部7。
开关构件13的静止部分20还包括静止的磁部分22和电线圈23。静止的磁部分22具有U形的构形并且由诸如铁的铁磁性材料制造。线圈23包括线轴24，具有围绕线轴24盘绕的导电线。导电线供应有电流，使得线圈23形成磁场。线圈23定位在U形的静止的磁部分22的开口空间内。
可移动部分30包括可移动磁部分32和导体桥接器34。可移动磁部分32具有T形的构形并且由诸如铁的铁磁性材料制造。可移动磁部分32适合通过由线圈23形成的磁场朝向静止的磁部分22拉可移动磁部分32而在线圈23内侧移动位置，使得T形的部分进入U形的部分。导体桥接器34连接到可移动磁部分32并且朝向和离开导体构件5移动，使得分别建立和取消电连接。
线轴24具有与中间构件11的上部的侧平行地突出的突出构件26。底部构件3、中间构件11和突出构件26通过接附装置而接附到一起。由此，底部构件3和中间构件11形成保护导体构件5以避免可以导致短路的外部元件影响的隔室。
本发明不限于披露的实施例，而是可以在接下来的权利要求的范围内变化和修改。

Claims (13)

1.机械开关设备(1)，包括：
－底部构件(3)，
－安装在所述底部构件(3)上的至少一对伸长的导体构件(5)，每个导体构件(5)包括导体端部(7)，其中，所述对导体构件(5)的所述导体端部(7)通过间隙(9)分开，
－安装在所述底部构件(3)上的中间构件(11)，从而使所述对导体构件(5)的导体构件(5)被所述底部构件(3)和所述中间构件覆盖，其中所述对导体构件(5)被所述底部构件(3)和所述中间构件(11)保护，以防止可能导致短路的围绕所述设备(1)的周围环境中的外部物体的影响，
－适合在所述对导体构件(5)的所述导体端部(7)之间建立和取消电连接的开关构件(13)，
其中，所述导体构件(5)中的每个包括其中容纳各自的突出部分(52)的开口(50)，
其特征在于：
所述设备(1)包含单个中间构件(11)，该单个中间构件(11)提供有从所述中间构件(11)延伸的突出部分(52)，从而使得所述底部构件(3)和所述中间构件(11)彼此协作，适合保持所述对导体构件(5)的所述导体构件(5)，并将所述对导体构件(5)的所述导体构件(5)彼此电隔绝。
2.根据权利要求1所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述中间构件(11)包括夹持表面(54)，每个夹持表面(54)以朝向所述底部构件(3)的方向作用在所述对导体构件(5)的各自的导体构件(5)上。
3.根据权利要求2所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述中间构件(11)的每个突出部分(52)从所述夹持表面(54)延伸到所述对导体构件(5)的各自的导体构件(5)的所述开口(50)内。
4.根据权利要求1所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述突出部分(52)中的至少一个包括第一平坦的表面(S1)和第二平坦的表面(S2)，所述第一表面(S1)和所述第二表面(S2)垂直于所述对导体构件(5)的纵向轴线(L1)，其中，所述第一表面(S1)和所述第二表面(S2)彼此离开定向。
5.根据权利要求1所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述底部构件(3)包括在一定的位置容纳所述导体构件(5)中的每个的凹槽(60)，在该位置中，所述中间构件(11)的各自的突出部分(52)延伸到所述各自的导体构件(5)的开口(50)内，并且由此将所述对导体构件(5)的所述导体构件(5)锁定在所述凹槽(60)内。
6.根据权利要求5所述的机械开关设备(1)，其特征在于，每个导体构件(5)能在所述凹槽(60)内沿所述导体构件(5)的所述纵向轴线(L1)至少滑到所述一定的位置。
7.根据权利要求5－6中的任何一项所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述底部构件(3)包括用于每个导体构件(5)的凹处(51)，其中，在每个导体构件(5)的所述一定的位置，所述开口(50)和所述凹处(51)定位在一条线上，并且所述中间构件(11)的所述各自的突出部分(52)延伸通过所述导体构件(5)的所述开口(50)并且至少到所述底部构件(3)的所述凹处(51)中。
8.根据权利要求5所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述凹槽(60)包括支撑每个导体构件(5)的底部表面(62)和两个分开的侧部分(64)，每个侧部分包括侧表面，其中，所述底部表面(62)和所述侧表面垂直于所述凹槽(60)的纵向轴线(L2)，其中，每个导体构件(5)与所述侧表面中的每个摩擦接触。
9.根据权利要求8所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述凹槽(60)的至少一部分包括从所述侧部分(64)中的至少一个突出并且由此防止所述对导体构件(5)离开所述底部表面(62)移动位置的引导构件(66)。
10.根据权利要求9所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述引导构件(66)包括朝向所述导体构件(5)定向的引导表面，其中，每个导体构件(5)与所述引导表面摩擦接触。
11.根据权利要求9和10中的任何一项所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述对导体构件(5)与平面(P1)平行地延伸，其中，所述引导构件(66)与所述平面(P1)平行地突出。
12.根据权利要求1所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述导体构件(5)中的至少一个具有布置在所述导体构件(5)的侧部分上的所述开口(50)。
13.根据权利要求1所述的机械开关设备(1)，其特征在于，所述开关构件(13)安装在所述中间构件上，其中，所述中间构件(11)支撑开关构件(13)。
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