CN113826177A - 带自清洁接触部的开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有双重中断部的开关设备，具有带第一接触面(3)的第一固定接触部(2)、带第二接触面(5)的第二固定接触部(4)、和带第三接触面(7)和第四接触面(8)的接触桥(6)，其中第一接触面和第三接触面形成第一接触处，且第二接触面和第四接触面形成第二接触处，其中开关设备还具有带驱动元件(1)的驱动机构，该驱动元件与接触桥(6)连接且可在初始位置和终止位置之间移动，其中驱动机构如此地设立，从而通过驱动元件的从初始位置到终止位置的移动，接触桥(6)一方面在第一方向(21)上从断开位置转移到闭合位置中，在该断开位置中，第一接触处和第二接触处断开，在该闭合位置中，第一接触处和第二接触处闭合，其中另一方面在此，在第一接触面与第三接触面相互接触和/或第二接触面与第四接触面相互接触之后，接触桥(6)在第二方向(20)上平行于接触面移动。根据本发明设置成，接触桥(6)沿着一方向在第三接触面(7)和第四接触面(8)之间如此地被分成第一半部(9)和第二半部(10)，使得无论第三接触面(7)还是第四接触面(8)均分别被分成第一半部(11、13)和第二半部(12、14)，其中，驱动机构如此地设立，从而接触桥的第一半部(9)和接触桥的第二半部(10)在接触桥(6)沿第二方向(20)移动时彼此相反地移动。

Description

带自清洁接触部的开关设备

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的开关设备。

背景技术

这种类型的开关设备具有双重中断部，其具有带第一接触面的第一固定接触部(Festkontakt,有时又称为固定触头)，带第二接触面的第二固定接触部，和带第三接触面和第四接触面的接触桥，其中，第一接触面和第三接触面形成第一接触处(Kontaktstelle,有时又称为触点)，且第二接触面和第四接触面形成第二接触处，其中，开关设备还具有驱动机构，该驱动机构具有驱动元件，该驱动元件与接触桥连接，且可在初始位置和终止位置之间移动，其中，驱动机构如此地设立，从而通过驱动元件的从初始位置到终止位置的移动，接触桥一方面在第一方向上从断开位置转移到闭合位置中，在断开位置中，第一接触处和第二接触处断开，在闭合位置中，第一接触处和第二接触处闭合，其中，另一方面在此，在第一接触面与第三接触面实现相互接触和/或第二接触面与第四接触面实现相互接触之后，接触桥在第二方向上平行于接触面移动。

例如从JP S51-39356 B2中已知根据独立权利要求1的前序部分的开关设备。在这种开关设备中，一体式的接触桥通过弓簧(Bügelfeder)与驱动元件相连，且当接触桥碰到固定接触部上时，通过弓簧的构造，接触桥沿平行于接触面的方向移动。由此在接触桥上的接触面和固定接触部的接触面之间产生接触面摩擦，这导致表面清洁，并因此在没有外部维护措施的情况下提高使用寿命。

发明内容

本发明的目的是，提出一种这种类型的开关设备，其允许尽可能保护构件的且有效的接触面摩擦，且从而确保提高的使用寿命。

该目的通过独立权利要求1的特征来实现。因此，如果接触桥沿着一方向在第三接触面和第四接触面之间如地地被分成第一半部和第二半部，使得无论第三接触面还是第四接触面均分别被分成第一半部和第二半部，其中，驱动机构如此地设立，从而接触桥的第一半部和接触桥的第二半部在接触桥沿第二方向移动时彼此相反地移动，则在根据独立权利要求1的前序部分的开关设备中存在该目的的根据本发明的解决方案。

根据本发明的解决方案涉及通过驱动机构来使得开关设备的双重中断部的接触处闭合，其中，在固定接触部的接触面和接触桥上的接触面之间进行接触摩擦。该驱动机构优选地也如此地设立，从而驱动元件从终止位置到初始位置中的移动使得接触桥从闭合位置转移到断开位置中。在此，接触桥的半部沿第二方向和第一方向发生移动。相应地，在驱动元件移回到初始位置中时也进行接触摩擦。

根据本发明的解决方案提供这样的优点：尽可能轻柔地进行接触面摩擦。接触桥的半部的相反移动尤其能够实现在开关设备上的对称载荷以及在压力和面积保持恒定的情况下在相互摩擦的接触面之间的良好的接触过程。

驱动元件通过驱动机构的移动在此可以机械地或以的电方式引起。

本发明的有利实施方式是从属权利要求的主题。

在本发明的优选实施方式中设置成，第一弹簧将接触桥的第一半部与驱动元件如此连接，使得第一弹簧的变形引起接触桥的第一半部在第二方向上的第一位移，且第二弹簧将接触桥的第二半部与驱动元件如此连接，使得第二弹簧的变形引起接触桥的第二半部在第二方向上的第二位移，其中，第一位移与第二位移在第二方向上具有相反的方向。接触桥半部的相反移动的这种实施方式能够实现简单的实施，其为此还可成本适宜地且容易地制造和安装。

在本发明的另一优选实施方式中设置成，开关设备如此地设立，从而第一弹簧和第二弹簧也用作接触压力弹簧。该实施方式特别有利于开关设备的紧凑性，因为不必支承其它的接触压力弹簧。

在另一优选的实施方式中，第一弹簧和第二弹簧构造为弓簧。这实现了简单且成本适宜的制造。

更优选地，第一弹簧和第二弹簧构造为板簧。有利地，两个板簧的形状在此为U形，其中，一个支腿与驱动元件连接，并且一个支腿与接触桥半部连接。在此，U形板簧的鼓出部指向相反的方向，且因此决定了接触桥半部在第二个方向上的移动方向。弹簧的这种简单形状能够在制造耗费小的情况下实现接触桥半部的移动的准确定向。

特别有利的是，第一弹簧与第二弹簧一起构造为一体式的接触桥弹簧。为此尤其地，将第一弹簧和第二弹簧的部分(驱动元件的移动通过该部分传递到第一弹簧和第二弹簧上)以接触桥弹簧的基面的形式一体地构造，并且两个支腿引导至接触桥的第一半部和接触桥的第二半部。由此特别地改进了弹簧的鲁棒性、驱动元件与弹簧之间的力传递和安装。

在本发明的另一优选实施方式中设置成，一体式的接触桥弹簧由板件冲压而成。通过该实施方式，可以简化开关设备的制造。

进一步优选地，第一和第二弹簧分别居中地与接触桥半部的相应侧部连接，该侧部与接触桥半部的具有接触面的侧部相对。通过该实施方式，确保驱动元件的对称载荷，并且在压力下接触桥弹簧上的负荷简化了接触桥弹簧相对于接触桥的支承。

在本发明的另一优选实施方式中设置成，至少当第一接触面与第三接触面不触碰以及第二接触面与第四接触面不触碰时，接触桥的第一半部和接触桥的第二半部在接触桥半部的侧部上(第三接触面和第四接触面位于该侧部上)贴靠在驱动元件处的止挡处。由此可以在可能的焊在一起时，通过驱动元件的移动确保接触处的机械断开。这也实现了接触桥弹簧与接触桥和驱动元件的简单连接。在此尤其有利的是，接触桥弹簧的支承在接触桥的第一和第二半部处的端部垂直于接触桥地弯曲，并因此位于接触桥的第一和第二半部中的两个弹簧容纳部中，并且驱动元件具有这样的面，即至少一个突起部位于该面上，并且接触桥弹簧的底面靠置在该面上，其中，该底面具有穿孔，驱动元件的突起部可以***该穿孔中。接触桥弹簧与驱动元件和接触桥半部的这种连接简化了开关设备的组装。

在本发明的另一优选实施方式中设置成，驱动机构如此地设立，从而接触桥的第一半部和接触桥的第二半部在第二方向上的相反移动是线性移动。由此实现了根据本发明的开关设备的特别简单的结构。

在本发明的另一优选实施方式中设置成，第一方向平行于驱动元件的移动并且垂直于第二方向延伸。通过该实施方式，产生了构件的特别对称的载荷，并且可以尽可能紧凑地设计结构。

在本发明的另一优选实施方式中设置成，接触桥的第一半部具有与接触桥的第二半部相同的尺寸，其中，第三接触面的第一半部和第二半部以及第四接触面的第一半部和第二半部具有相同的尺寸。该实施方式有助于使得载荷均匀地分布到构件的各个部分上。

根据本发明的另一优选实施方式，驱动元件的移动通过在驱动元件和触发器之间的卡扣机构来控制。为此，一卡簧位于在触发器和驱动元件之间。由此产生接触处的快速分离和闭合，这抑制了电弧的形成。

此外优选地，开关设备在触发器和驱动元件之间具有强制闭合部，并且开关设备如此地设立，从而强制闭合部在越过触发器的位置(该位置引起卡扣机构的触发以闭合接触处)之后，基于触发器的移动，力配合地机械地引起驱动元件移动到终止位置。这种强制闭合部可以通过在驱动元件和触发器处的凹槽来实现，支腿位于所述凹槽之间，该支腿可转动地支承，并且因此从某个触发器和驱动元件位置起用作在触发器和驱动元件之间的力配合的连接。这种结构确保了接触处的闭合和接触桥的半部的摩擦移动的实施。

此外优选地，开关设备在触发器和驱动元件之间具有强制断开部，并且开关设备如此地设立，从而强制断开部在越过触发器的位置(该位置引起卡扣机构的触发以断开接触处)之后，基于触发器的移动，力配合地机械地引起驱动元件移动到初始位置。这种强制断开部同样可以通过在驱动元件和触发器处的凹槽来实现，支腿位于所述凹槽之间，该支腿可转动地支承，并且因此从某个触发器和驱动元件位置起用作在触发器和驱动元件之间的力配合的连接。这种结构确保了接触处的断开。

在本发明的另一优选实施方式中设置成，除了接触桥之外，开关设备还具有至少一个第二接触桥，所述至少一个第二接触桥具有相关联的两个固定接触部。所述至少一个第二接触桥可以根据本发明设计，并且设立为针对接触桥的配对件。于是，当接触桥位于闭合位置中时，第二接触桥的接触处位于第二接触桥的断开位置中；当接触桥位于断开位置中时，第二接触桥的接触处位于第二接触桥的闭合位置中。开关设备也可以如此地设立，从而接触桥的强制闭合部作为第二接触桥的强制断开部起作用，而接触桥的强制断开部作为第二接触桥的强制闭合部起作用。开关设备由此非常适合作为转接开关(Weichenschalter)。

本发明特别适用于速动开关(Schnappschalter)。在这种速动开关以及其它开关设备中，驱动元件例如可以是推杆。

附图说明

下面参考附图更详细地解释本发明的实施例。在此：

图1从斜上方示出了根据本发明的开关设备的驱动元件的一部分、两个固定接触部和接触桥的详细视图，具有竖直分开的驱动元件，以为了更好的可见性；

图2a、b、c示出了图1中的详细视图的三个前视图，其中针对不同的位置示出处于在三个位置中的根据本发明的开关设备；

图3示出了穿过具有两个接触桥的开关设备的截面的前视图，不带有包壳、固定接触部的接头和可能的引导件，以为了更好的可见性。

具体实施方式

对于以下阐述适用，相同的部分由相同的附图标记表示。如果附图中包含在相关的附图说明中未详细讨论的附图标记，则参考之前或之后的附图说明。

图1从斜上方示出了对驱动元件1的一部分、两个固定接触部2、4以及接触桥6的详细视图。所示的构件是速动开关的一部分，并且在这种情况下驱动元件1被构造为推杆。

如由图中得知的那样，第一固定接触部2具有第一接触面3，其中，第二固定接触部4具有第二接触面5。接触桥6具有第三接触面7以及第四接触面8。由第一接触面3和第三接触面7组成的配对形成双重中断部的第一接触处。由第二接触面5和第四接触面8组成的第二配对形成第二接触处。在图1中还可以看出，接触桥6被分成具有相同尺寸的两个部分。这是接触桥的第一半部9和接触桥的第二半部10。第三接触面7和第四接触面8也分别被分成具有相同尺寸的两个部分。在此，接触桥的第一半部9具有第三接触面的第一半部11和第四接触面的第一半部13。与此相应地，接触桥的第二半部10具有第三接触面的第二半部12和第四接触面的第二半部14。

接触桥6通过一体式的接触桥弹簧15与驱动元件1浮动连接，其中，接触桥的第一半部9支承在接触桥弹簧15的第一支腿16处，而接触桥的第二半部10支承在接触桥弹簧15的第二支腿17处。第一支腿16的和第二支腿17的端部在接触桥的半部9、10的远离接触面7、8的侧部上分别居中地支承在弹簧容纳部中。为了相对于驱动元件1支承接触桥弹簧15和接触桥6，驱动元件1具有彼此平行且平行于接触面3、5、7、8的第一止挡23和第二止挡22。在此，第一止挡23具有两个突起部18，所述突起部作用到在接触桥弹簧15中的穿孔19中，并且因此相对于驱动元件1固定接触桥弹簧15。在图1中，基于驱动元件的局部视图，仅示出了突出部18。第三接触面7和第四接触面8位于其上的接触桥的半部9、10的侧部贴靠在第二止挡22处。

驱动元件1可以在驱动元件移动方向21上移动。通过该移动，接触桥6也在与驱动元件移动方向21重合的第一方向上移动，并且导致接触面7、8和接触面3、4彼此相向地移动或彼此远离地移动。通过经由接触桥弹簧15的浮动连接，接触桥的半部9、10可以在平行于接触面并垂直于驱动元件移动方向21的第二方向20上移动。

图2a、b和c以开关设备可以位于其中的三个不同位置示出了对图1中的详细视图的前视图。在此，开关设备如此地设立，从而驱动元件1沿着驱动元件移动方向21从图2a中所示的初始位置移动到图2c中所示的终止位置。在初始位置中，第一接触处和第二接触处断开。如果现在驱动元件1沿驱动元件移动方向21在终止位置的方向上移动，则接触面的半部11、12、13、14通过驱动元件1的移动而与接触面3、5相遇。接触面的这种彼此相遇在图2b中示出。如果驱动元件1还进一步移动到终止位置中，则接触桥的第一半部9和接触桥的第二半部10由于它们以接触桥弹簧15的形式的支承而从止挡22松开，并且在相反的方向上沿第二方向20移动，同时接触桥弹簧15将第三接触面7压靠到第一接触面3上，并将第四接触面8压靠到第二接触面5上。这导致，第三接触面的半部11、12沿第二方向20的相反方向在第一接触面3上摩擦，并且第四接触面的半部13、14沿第二方向20的相反方向在第二接触面5上摩擦，直到驱动元件处于终止位置中，并且接触桥的半部9、10的偏移最大。如果驱动元件1从终止位置移动到初始位置中，则接触桥的半部9、10首先在第二方向20上移动，直到接触桥的半部9、10贴靠在止挡22处。此后，第三接触面7与第一接触面3松开，并且第四接触面8与第二接触面5松开，并且接触桥6沿第一方向与驱动元件1一起移动到初始位置。

图3示出了根据另一实施例的开关设备的截面，其中，为了更好的可见性，未示出开关设备的包壳、固定接触部的接头和各构件的可能的引导件。图3中的开关设备一方面示出了接触桥6及其配属的固定接触部2、4和将接触桥6与驱动元件1连接的接触桥弹簧15，以其也在图1中示出的形式。除了该第一双重中断部之外，在驱动元件1处还以相同的方式和相同的设计安置了第二接触桥24，其中，第二接触桥上的接触面也与具有接触面的固定接触部25相对而置。

第二接触桥24如此地布置在驱动元件1处，使得当驱动元件1处于初始位置时，第二接触桥24的接触面位于固定接触部25的相关联的接触面上，并且第二接触桥24的半部在第二方向20上最大程度地移动，并且当驱动元件1处于终止位置中时，第二接触桥24的接触面不接触固定接触部25的相关联的接触面。

驱动元件1沿着驱动元件移动方向21在初始位置和终止位置之间的移动由触发器26和卡扣机构引起。触发器26通过卡簧27与驱动元件1连接，并且可以在平行于驱动元件移动方向21的触发方向31上移动。卡扣机构引起触发器31的移动方向与驱动元件的移动方向21相反。卡簧27能够实现在初始位置和终止位置之间快速切换，这降低了形成电弧的风险。

为了确保接触部分离或闭合并且在接触面之间发生摩擦，在开关设备中集成了强制闭合部和强制断开部。以强制闭合部和强制断开部指触发器26和驱动元件1之间的力配合的机械连接，即使在卡簧发生功能故障的情况下以及在接触面焊在一起时，该连接也可以使得驱动元件并因此使接触桥远离相应的固定接触部移动。该连接还确保分开的接触面在固定接触部的接触面上发生摩擦移动。这种强制闭合部和强制断开部是通过可转动地支承的支腿32实现的，该支腿位于驱动元件1处的凹槽28中和触发器26处的凹槽29中。在此，开关设备如此地设立，从而一旦触发器26移动越过相应的跳跃点，支腿32就在触发器26和驱动元件1之间建立力配合的机械连接，卡簧应从该跳跃点起使得驱动元件1移动。当驱动元件1应从初始位置转移到终止位置时，触发器的移动由通过操作者的外力引起，或者当驱动元件1从终止位置转移到初始位置中时，由一个复位弹簧30或多个复位弹簧30引起。

附图标记列表

1驱动元件

2第一固定接触部

3第一接触面

4第二固定接触部

5第二接触面

6接触桥

7第三接触面

8第四接触面

9接触桥的第一半部

10接触桥的第二半部

11第三接触面的第一半部

12第三接触面的第二半部

13第四接触面的第一半部

14第四接触面的第二半部

15接触桥弹簧

16接触桥弹簧的第一支腿

17接触桥弹簧的第二支腿

18突起部

19穿孔

20第二方向

21驱动元件移动方向

22第二止挡

23第一止挡

24第二接触桥

25第二对固定接触部

26触发器

27卡簧

28驱动元件中的凹槽

29触发器中的凹槽

30复位弹簧

31触发器的移动方向

32可转动地支承的支腿。

Claims (11)

1.一种带有双重中断部的开关设备，其具有带第一接触面(3)的第一固定接触部(2)、带第二接触面(5)的第二固定接触部(4)、以及带第三接触面(7)和第四接触面(8)的接触桥(6)，

其中，所述第一接触面(3)和所述第三接触面(7)形成第一接触处，且所述第二接触面(5)和所述第四接触面(8)形成第二接触处，

其中，所述开关设备还具有带驱动元件(1)的驱动机构，该驱动元件与所述接触桥(6)连接，并且可在初始位置和终止位置之间移动，

其中，所述驱动机构如此地设立，从而通过所述驱动元件(1)的从所述初始位置到所述终止位置的移动，所述接触桥(6)一方面在第一方向上从断开位置转移到闭合位置中，在所述断开位置中，所述第一接触处和所述第二接触处断开，在所述闭合位置中，所述第一接触处和所述第二接触处闭合，其中，另一方面在此，在所述第一接触面(3)与所述第三接触面(7)实现相互接触和/或所述第二接触面(5)与所述第四接触面(8)实现相互接触之后，所述接触桥(6)在第二方向(21)上平行于所述接触面(3、5、7、8)移动，

其特征在于，所述接触桥(6)沿着一方向在第三接触面(7)和第四接触面(8)之间如此地被分成第一半部(9)和第二半部(10)，使得无论所述第三接触面(7)还是所述第四接触面(8)均分别被分成第一半部(11、13)和第二半部(12、14)，其中，所述驱动机构如此地设立，从而所述接触桥的第一半部(9)和所述接触桥的第二半部(10)在接触桥沿第二方向(20)移动时彼此相反地移动。

2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，第一弹簧将所述接触桥的第一半部(9)(1)与所述驱动元件如此地连接，使得所述第一弹簧的变形引起所述接触桥的第一半部(9)在所述第二方向(20)上的第一位移，且第二弹簧将所述接触桥的第二半部(10)与所述驱动元件(1)如此地连接，使得所述第二弹簧的变形引起所述接触桥的第二半部(10)在所述第二方向(20)上的第二位移，其中，所述第一位移与所述第二位移在所述第二方向(20)上具有相反的方向。

3.根据权利要求2所述的开关设备，其特征在于，所述开关设备如此地设立，从而所述第一弹簧和所述第二弹簧也用作接触压力弹簧。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述第一弹簧和所述第二弹簧构造为弓簧。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述第一弹簧与所述第二弹簧一起构造为一体式的接触桥弹簧(15)。

6.根据权利要求5所述的开关设备，其特征在于，所述一体式的接触桥弹簧(15)由板件冲压而成。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别居中地与接触桥半部(9、10)的相应侧部连接，所述侧部与具有接触面(7、8)的侧部相对而置。

8.根据权利要求7所述的开关设备，其特征在于，至少当所述第一接触面(3)与所述第三接触面(7)不触碰以及所述第二接触面(5)与所述第四接触面(8)不触碰时，所述接触桥的第一半部(9)和所述接触桥的第二半部(10)在所述接触桥的半部的侧部上贴靠在所述驱动元件(1)处的止挡(22)处，所述第三接触面(7)和第四接触面(8)位于所述侧部上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述驱动机构如此地设立，从而所述接触桥的第一半部(9)和所述接触桥的第二半部(10)在所述第二方向(20)上的相反移动是线性移动。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述第一方向平行于所述驱动元件(21)的移动并且垂直于所述第二方向(20)延伸。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述接触桥的第一半部(9)具有与所述接触桥的第二半部(10)相同的尺寸，其中，所述第三接触面(7)的第一半部(11)和第二半部(12)以及所述第四接触面(8)的第一半部(13)和第二半部(14)具有相同的尺寸。

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