CN104952639B - 转子轴模块、转子轴、紧凑型功率开关以用于制造转子轴模块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于紧凑型功率开关（20）的转子轴（10）的转子轴模块（1），该转子轴模块具有一由电绝缘的第一材料构成的模块本体（2），其中所述模块本体（2）具有一用于所述紧凑型功率开关（20）的接触元件（21）的接纳部（3），并且所述转子轴模块（1）具有至少一个用于与另一转子轴模块（1）的配对耦合装置（7）相连接的耦合装置（6）。此外，本发明涉及一种用于紧凑型功率开关（20）的、具有至少两个相耦合的转子轴模块（1）的转子轴（10），一种具有转子轴（10）的紧凑型功率开关（20）以及一种用于制造用于紧凑型功率开关（20）的转子轴（10）的转子轴模块（1）的方法。

Description

转子轴模块、转子轴、紧凑型功率开关以用于制造转子轴模块 的方法

技术领域

本发明涉及一种用于紧凑型功率开关的转子轴的转子轴模块，该转子轴模块具有一由电绝缘的第一材料构成的模块本体，其中所述模块本体具有一用于所述紧凑型功率开关的接触元件的接纳部，并且所述转子轴模块具有至少一个用于与另一转子轴模块的配对耦合装置相连接的耦合装置。此外，本发明涉及一种用于紧凑型功率开关的转子轴，一种具有转子轴的紧凑型功率开关以及一种用于制造用于紧凑型功率开关的转子轴的转子轴模块的方法。

背景技术

在现代技术中，紧凑型功率开关（MCCB=Molded Case Circuit Breaker（模制盒式断路开关））为人所知并且得到广泛使用。这样的紧凑型功率开关尤其能够转换较高的电流或者功率。因为这样的紧凑型功率开关经常也设有保险装置、比如过载保护装置和/或短路保护装置，所以所熟知的紧凑型功率开关也在转换这样的电流时提高了安全性。为了提供具有较高的功率和/或较高的强度的电流，通常多相地分别用一根导线为一个相来提供所述电流。但是，在这些相中的仅仅一个相中出现故障、比如过载或者短路时，必须切断所有的通过一个共同的紧凑型功率开关来转换的相。因此，这样的紧凑型功率开关具有一根转子轴，其中所述转子轴由单个的转子轴模块所构成。为有待传导的电流的每个相设置了一个转子轴模块，其中所述转子轴模块具有接触元件，所述接触元件构造用于断开并且闭合用于相应的相的、传导的连接。所述紧凑型功率开关的整个开关机构，尤其是所述由转子轴模块所构成的、具有相应的用于各个相的接触元件的转子轴、用于每个单个的相的固定触头以及所述紧凑型功率开关的所属的机械装置形成所述紧凑型功率开关的锁扣机构。

对于紧凑型功率开关来说，通过所述锁扣机构和所出现的电力，较高的转矩作用于所述接触系统，所述接触系统通过所述固定触头和所述用于每个单个的相的接触元件来构成。所述紧凑型功率开关的相的每个接触系统都必须在彼此电绝缘的情况下相耦合。因此，按照现有技术，知道由电绝缘的材料、比如塑料来制造各个转子模块。但是，不是所有材料都能够承受在所述紧凑型功率开关断路时出现的力或者转矩并且承受由于在所述紧凑型功率开关运行的过程中出现的静态的力而产生的持久负荷。在出现较高的电流或者电的功率时也会出现热负荷，所述热负荷对所使用的材料的强度产生不好的影响。尤其对于电绝缘的并且因此用作用于转子模块的材料的塑料材料来说，所述转子模块的强度和/或刚度可能由于进入到所述塑料材料中的热量而降低。由于从中产生的压力损失而可能降低接触力并且由此可能危及所述紧凑型功率开关的运转安全性。

按照现有技术，知道尤其是通过设置耦合装置的轮廓的、较小的公差这种方式来解决这些问题，其中通过所述耦合装置来将各个转子模块连接起来。但是，由于这些尤其是为了在所述连接装置上避免由于这些较小的公差所产生的预损伤而较小的生产公差，在制造并且安装所述紧凑型功率开关的转子轴模块时有必要采取麻烦的措施。为了传递所出现的旋转力，在制造所述转子轴模块时需要部分已经如此小的公差，因而在仅仅稍许有欠缺地或者也仅仅粗心大意地将所述转子轴模块安装成转子轴时可能出现耦合装置的损坏。除此以外，由于塑料的使用而限制了在各个转子轴模块之间的、最大能够传递的旋转力。但是，这也限制了电流的强度或者可以通过所述紧凑型功率开关来转换的功率的水平。其原因在于，较高的电流或者较高的功率也随之带来较高的电流强度，其中从中产生的较高的转矩在所述紧凑型功率开关断路时在最坏的情况中再也不能可靠地通过在所述紧凑型功率开关的转子轴的各个转子模块之间的连接装置来传递。由此不能可靠地排除在较高的电流或者较高的电流功率时所述紧凑型功率开关失灵的情况。

发明内容

由此，本发明的任务是，至少部分地消除转子轴模块、转子轴或者紧凑型功率开关的、上面所描述的缺点。尤其本发明的任务是，提供一种转子轴模块、一种转子轴、一种紧凑型功率开关或者一种用于制造转子轴模块的方法，其中可以以特别简单的并且成本低廉的方式方法来保证在相邻的转子轴模块之间进行特别好的旋转力传递。

该任务通过一种具有独立权利要求1的特征的、用于紧凑型功率开关的转子轴的转子轴模块、通过一种具有权利要求10的特征的、用于紧凑型功率开关的转子轴、通过一种具有权利要求11的特征的、拥有转子轴的紧凑型功率开关并且通过一种具有权利要求12的特征的、用于制造用于紧凑型功率开关的转子轴的转子轴模块的方法得到解决。在此，结合所述按本发明的转子轴模块所描述的特征和细节当然也结合所述按本发明的转子轴、所述按本发明的紧凑型功率开关以及所述按本发明的方法而适用，并且相应地反之亦可，从而关于有关各个发明方面的公开内容始终相互参照或者可以相互参照。

在本发明的第一方面，所述任务通过一种用于紧凑型功率开关的转子轴的转子轴模块得到解决，所述转子轴模块具有一由电绝缘的第一材料构成的模块本体，其中所述模块本体具有用于所述紧凑型功率开关的接触元件的接纳部，并且所述转子轴模块具有至少一个用于与另一转子轴模块的配对耦合装置相连接的耦合装置。按本发明的转子轴模块的特征在于，所述转子轴模块具有一被固定在所述模块本体上的嵌入元件，其中所述嵌入元件包括第二材料，所述第二材料具有比所述第一材料高的强度，其中所述嵌入元件通过所述模块本体的电绝缘的第一材料完全与所述接纳部隔开，并且其中所述至少一个耦合装置通过所述嵌入元件来构成。

按照本发明的转子轴模块被设置用于用在紧凑型功率开关的转子轴中。在所述转子轴模块的模块本体中有一接纳部，在该接纳部中可以布置所述紧凑型功率开关的接触元件，其中所述处于紧凑型功率开关中的接触元件可以构造用于与所述固定触头一起形成所述紧凑型功率开关的接触系统的、用于有待传导的电流的相的活动触头。所述转子轴模块在此具有至少一个耦合装置，所述耦合装置构造用于与另一转子轴模块的配对耦合装置相连接，由此多个转子轴模块能够组合成所述紧凑型功率开关的转子轴。

按照本发明来规定，所述转子轴模块除了所述模块本体之外还具有一嵌入元件，该嵌入元件被固定在所述模块本体上。所述嵌入元件在此包括第二材料，所述第二材料尤其有别于所述模块本体的、电绝缘的第一材料。当然，在此所述嵌入元件可以完全由所述第二材料构成。在此，所述第一与第二材料的显著区别是，所述第二材料具有较高的强度。这样的较高的强度在此尤其相对于旋转负荷尤其可以表现在较高的刚度。所述第二材料也可以如此构成，从而即使在像比如在紧凑型功率开关运行时在出现较高的电流和/或电的功率的情况下可能出现的那样的较高的热量输入时也仍然存在这种较高的强度。 此外，按照本发明来规定，所述转子轴模块的耦合装置通过所述嵌入元件来构成。由此，结合将所述嵌入元件固定在所述模块本体上这种情况，尤其可以通过所述嵌入元件的第二材料的较高的刚度在所述紧凑型功率开关的转子轴中的各个转子模块之间传递较高的旋转力。这种情况一方面具有以下优点：所述紧凑型功率开关可以被设置用于较高的电流，因为通过所述传递较高的旋转力的能力也可以克服较高的电流转换力（Stromschaltkräfte），由此即使对于这些较高的电流来说也可以保证所述紧凑型功率开关的可靠的断路。除此以外，也可以在制造所述耦合装置时降低对配合精度或者公差的要求，而不必在关于所述在其中装有转子轴模块的紧凑型功率开关的功能方面担心安全性的损失。由此可以实现这一点：在制造并且安装所述按本发明的转子轴模块时产生较少的次品。除此以外，通过所述尤其在热量输入的情况下没有或者仅仅微不足道地降低其强度的第二材料，可以保证可靠地转换具有较高的废热的、较高的电流。

在所述接纳部中能够布置所述紧凑型功率开关的接触元件，由于通过所述模块本体的电绝缘的第一材料将所述嵌入元件完全与所述接纳部隔开，所以除此以外可以保证，在组装的状态中在所述嵌入元件与所述接触元件之间不进行接触。由此可以如此防止在选择所述第二材料方面的限制，从而比如也可以为所述第二材料使用导电的材料。尤其由此能够将金属和/或金属合金用作用于所述嵌入元件的第二材料。优选在此所述模块本体和所述嵌入元件可以如此构成，从而也可以在所述模块本体的材料的表面上避免漏泄电流。尤其由此也可能的是，所述嵌入元件完全由第二材料构成，其中这种材料也可以导电。也可以规定，所述转子轴模块的、至少一个通过嵌入元件来构成的耦合装置具有导入辅助件或者安装辅助件、比如斜面和/或倒角。除此以外，也可以规定，所述转子轴模块被设置用于单相的紧凑型功率开关，其中在这里所述转子轴模块的耦合装置被构造用于：耦合到所述通过唯一的转子轴模块所构成的转子轴的外部的支承结构的配对耦合装置上。

除此以外，对于按本发明的转子轴模块来说可以规定，所述嵌入元件至少部分地布置在所述模块本体的内部。由此可以保证，在所述嵌入元件与所述模块本体之间可以进行特别好的力的传递。所述接触元件布置在所述处于模块本体中的接纳部中，由此也能够实现特别好的、从所述嵌入元件到所述接触元件的力的传递。由此可以产生特别高的转换力，由此可以更加可靠地设计具有这样的转子轴模块的紧凑型功率开关的运行。

对于按本发明的转子轴模块来说，可以特别优选地规定，所述转子轴模块具有至少一个配对耦合装置，其中所述至少一个配对耦合装置通过所述嵌入元件来构成。所述嵌入元件尤其可以一体地、单体地并且/或者整体地制成。由此可以产生特别好的力的传递效果或者力的转移效果。特别优选在此可以规定，所述转子轴模块的配对耦合装置如此构成，使得其可以被耦合到另一用于形成转子轴的转子轴模块的耦合装置上。由此可以保证，在所述紧凑型功率开关的转子轴中所述力的传递通过所述各个转子轴模块的嵌入元件来实施。通过所述嵌入元件的、具有比所述模块本体的第一材料高的强度的第二材料，就这样可以在所述紧凑型功率开关的整个转子轴的内部保证更好的力的传递效果。当然，所述至少一个配对耦合装置也可以具有导入辅助件或者安装辅助件、比如斜面和/或倒角。由此可以容易地将各个转子轴模块组装成转子轴。

此外，在按本发明的转子轴模块的一种优选的拓展方案中可以规定，所述至少一个耦合装置和所述至少一个配对耦合装置布置在所述转子轴模块的、不同的轴向的端部上。不仅所述耦合装置而且所述配对耦合装置都通过所述嵌入元件来构成。通过将所述耦合装置和所述配对耦合装置布置在所述转子轴模块的、不同的轴向的端部上这种方式，可以由多个这样的、尤其构造为相同式样的转子轴模块来制造转子轴。由此可以避免：为了构造转子轴而设置不同的转子轴模块。所述各个转子轴模块由此可以以较大的件数来制造，由此一方面使所述制造过程变得容易，并且另一方面可以降低用于制造转子轴模块的制造成本。

转子轴模块也可以如此构成，使得所述嵌入元件框架状地围绕着所述接纳部来布置。在此当然可以规定，所述嵌入元件在所述接纳部的区域中完全被所述模块本体所包覆。通过所述框架状的形状，尤其在将所述接触元件安装到所述模块本体的接纳部中时，通过一种通过所述框架状的嵌入元件构成的开口来推移所述接触元件。由此可以保证：特别好地将力在所述嵌入元件（该嵌入元件通过所述至少一个耦合装置来确定所述在所述转子轴中的力的传递）之间传递到所述接触元件上。通过所述嵌入元件的框架状的结构，所述嵌入元件构造用于将所述处于模块本体的接纳部中的接触元件包围。所述转子轴的以及由此所述嵌入元件的旋转运动由此可以特别好地被传递到所述接触元件上。由此，特别高的电流能够在具有这样的转子轴模块的紧凑型功率开关中转换。

对于按本发明的转子轴模块来说，也可以规定，所述嵌入元件具有两个或者更多个耦合装置以及两个或者更多个配对耦合装置。通过设置多个耦合装置和配对耦合装置这种方式，可以再次改进在两个通过这些耦合装置和配对耦合装置相连接的转子轴模块之间的力的传递情况。在所述各个耦合装置或者配对耦合装置之间的力的分布也可以降低作用于单个的耦合装置或者配对耦合装置的力。由此每个耦合装置或者配对耦合装置必定传递较小的力。由此一方面可以降低对各个耦合装置或者配对耦合装置的特殊的要求，并且另一方面可以在总体上通过全部的耦合装置或者配对耦合装置来传递更大的力。在此，可以通过不同的方式将所述两个或者更多个耦合装置以及所述两个或者更多个配对耦合装置布置在所述嵌入元件上。因此，比如可以将所有现存的耦合装置或者配对耦合装置如此设置在所述嵌入元件上，使得其布置在所述转子轴模块的、相同的轴向的端部上。由此可以保证与另一转子轴模块之间的、特别好的并且可靠的连接。另一种可行方案在于，所述耦合装置和所述配对耦合装置被如此设置在所述嵌入元件上，使得所述耦合装置布置在所述转子轴模块的一个轴向的端部上，并且所述配对耦合装置布置在所述转子轴模块的另一个轴向的端部上。由此又可以由在结构上相同的转子轴模块来模块化地构造所述转子轴，其中相应地所述一个转子轴模块的耦合装置与第二转子轴模块的配对耦合装置相连接。由此也可以在所述转子轴模块之间保证特别好的力的传递效果，因为存在着至少两个耦合装置-配对耦合装置对。

除此以外，按本发明的转子轴模块可以如此构成，使得所述转子轴模块具有至少一个用于与另一转子轴模块的配对连接装置相连接的连接装置，其中所述至少一个连接装置通过所述模块本体来构成。通过所述连接装置，可以在一根由转子轴模块构成的转子轴的、不同的转子轴模块之间建立还更加可靠的连接。在此，转子轴模块当然也可以具有多个这样的连接装置，并且除此以外也可以具有一个或者多个这样的配对连接装置，使得所有关于耦合装置所描述的变型方案和由此能够获得的优点也可以通过连接装置和配对连接装置来获得。在此，所述连接装置或者所述配对连接装置尤其可以用于使各个转子轴模块相对于彼此精确地定位，因为在所述转子轴模块之间的力的传递按照本发明基本上通过所述由嵌入元件构成的耦合装置及配对耦合装置来产生。由此可以避免所述连接装置的、正如按照现有技术所知道的那样的、较小的制造公差，由此可以使所述转子轴模块的制造过程变得容易。

对于按本发明的转子轴模块来说，可以特别优选地规定，所述模块本体的电绝缘的材料是塑料材料，并且/或者所述嵌入元件由金属和/或纤维复合材料构成。塑料材料是电绝缘的材料，所述材料能够容易地、简便地并且多方面地加工。尤其这样的塑料材料也可以在注塑方法中使用，由此能够实现可能的、用于转子轴模块的成形变型方案的、较大的带宽。就所述嵌入元件的第二材料而言，对本发明来说重要的是，它具有比所述模块本体的第一材料高的强度。金属和/或纤维复合材料代表着这样的材料。作为金属，对于所述嵌入元件来说在此当然也可以使用金属合金。金属和/或纤维复合材料是具有较高的、尤其是针对旋转负荷的强度的材料。按本发明的转子轴模块的特性是：所述嵌入元件由金属和/或纤维复合材料构成，通过这种特性由此可以保证：通过按本发明的转子轴模块可以比通过按照现有技术的转子轴模块传递更高的旋转力。一方面由此可以提高其中装有这样的转子轴模块的紧凑型功率开关的开关安全性，其中另一方面同时可以提高所述紧凑型功率开关的、可能的电流强度或者能够转换的功率的水平。

此外，对于按本发明的转子轴模块来说，可以特别优选地规定，所述转子轴模块以成形方法、尤其是以注塑方法来制造，其中所述嵌入元件通过所述模块本体的电绝缘的材料来成形、尤其是挤压包封。通过用所述模块本体的电绝缘的第一材料来使所述嵌入元件成形的方式，能够特别好地将所述嵌入元件固定在所述模块本体上，并且尤其是固定在所述模块本体中。在此，特别优选所述第一材料是塑料材料，并且所述成形方法是塑料成形方法。除此以外，所述成形方法特别优选是注塑方法。在此尤其可以规定将所述嵌入元件布置到一种注塑模具中，紧随此后在注塑过程中用所述模块本体的电绝缘的材料来填满所述注塑模具。当然也能够设想双组分的注塑方法，在所述双组分的注塑方法中，作为第一步骤在注塑模具中比如由纤维复合材料来制造所述嵌入元件，并且紧随此后在第二步骤中用所述模块本体的电绝缘的第一材料来对这个嵌入元件进行挤压包封。由此可以产生所述嵌入元件在所述模块本体中的特别可靠的固定。除此以外，通过注塑方法的使用，可以以特别简单的并且成本低廉的方式方法来制造较高件数的模块本体。

按照本发明的第二方面，所述任务通过一种用于紧凑型功率开关的转子轴得到解决，该转子轴具有至少两个相耦合的转子轴模块。按本发明的转子轴的特征在于，所述至少两个转子轴模块相应地按照本发明的第一方面来构成。由此，对于按本发明的、具有这样的按照本发明的第一方面的转子轴模块的转子轴来说，当然也产生所有关于按照本发明的第一方面的转子轴模块来说已经描述过的优点。

在本发明的第三方面中，所述任务通过一种具有转子轴的紧凑型功率开关得到解决。在此，按本发明的紧凑型功率开关的特征在于，所述转子轴按照本发明的第二方面来构成。这样的、按照本发明的第二方面的转子轴具有按照本发明的第一方面的转子轴模块。由此，对于按本发明的、具有这样的按照本发明的第二方面的转子轴的紧凑型功率开关来说，-其中所述转子轴拥有按照本发明的第一方面的转子轴模块-，当然也产生所有关于按照本发明的第二方面的转子轴或者关于按照本发明的第一方面的转子轴模块已经描述的优点。

除此以外，按照本发明的第四方面，所述任务通过一种用于制造按照本发明的第一方面的、用于紧凑型功率开关的转子轴的转子轴模块的方法得到解决。按本发明的方法的特征在于，在成形方法中用所述模块本体的电绝缘的第一材料来使所述嵌入元件成形。特别优选的是，在此所述第一材料是塑料材料，并且所述成形方法是塑料成形方法。通过用所述模块本体的电绝缘的第一材料来使所述嵌入元件成形这种方式，可以特别好地将所述嵌入元件固定在所述模块本体上面，并且尤其是固定在所述模块本体的里面。所述固定在此直接通过所述模块本体的电绝缘的第一材料来提供，从而不需要附加的固定元件。由此，在提高所产生的固定的可靠性的同时，使得将所述嵌入元件固定在所述模块本体上面或者里面的过程变得容易。除此以外，在此利用用于制造按照本发明的第一方面的转子轴模块的方法，当然可以实现所有关于按照本发明的第一方面的转子轴模块已经描述的优点。

在按本发明的方法的一种拓展方案中，可以特别优选地规定，所述成形方法是注塑方法，并且用所述模块本体的电绝缘的第一材料来对所述嵌入元件进行挤压包封。注塑方法在此是一种尤其多方面的成形方法，并且除此以外是一种特别简单的、用于制造按本发明的、根据本发明第一方面的转子轴模块的方式方法。在此将所述嵌入元件放入到注塑模具中，并且用所述模块本体的电绝缘的第一材料对其进行挤压包封。由此可以特别可靠地将所述嵌入元件固定在所述模块本体中。除此以外，通过注塑方法的使用，可以以特别简单的并且成本低廉的方式方法来制造较高件数的模块本体。当然，在此也可以使用双组分的注塑方法，在所述双组分的注塑方法中，作为第一步骤在注塑模具中比如由纤维复合材料来制造所述嵌入元件，并且紧随此后在第二步骤中，利用所述模块本体的电绝缘的第一材料对这个嵌入元件进行挤压包封。

附图说明

下面借助于附图对按本发明的转子轴模块、按本发明的转子轴以及按本发明的紧凑型功率开关及其改进方案和优点进行详细解释。附图示意性示出：

图1是按本发明的紧凑型功率开关；

图2是按照现有技术的转子轴模块；

图3a、b、c是按本发明的转子轴模块的、不同的视图；并且

图4a、b是按本发明的转子轴。

具有相同的功能和作用原理的元件在此分别设有相同的附图标记。

附图标记列表：

1 转子轴模块；

2 模块本体；

3 接纳部；

4 连接装置；

5 嵌入元件；

6 耦合装置；

7 配对耦合装置；

8 配对连接装置；

10 转子轴；

20 紧凑型功率开关；

21 接触元件；

22 锁扣机构；

23 固定触头；

24 接触系统；

25 第一接头；

26 第二接头。

具体实施方式

图1示出了一种按本发明的紧凑型功率开关20。该紧凑型功率开关20在此具有一锁扣机构22，所述锁扣机构尤其构造用于操纵接触系统24。所述接触系统24在此对每个单个的、可以通过所述紧凑型功率开关20来转换的相来说包括固定触头23和接触元件21，其中在图1中能够看出这些接触系统24之一。所述接触元件21在此布置在所述紧凑型功率开关20的转子轴10的转子轴模块1中。通过所述转子轴10的旋转，可以使所述接触元件21和所述固定触头23相接触，由此使所述接触系统24闭合并且电流可以流动。在此，所述紧凑型功率开关20构造用于转换多个相，这能够通过多个第一接头25和第二接头26看出来。通过对于所述锁扣机构22的操纵，在此在所述紧凑型功率开关20的接通过程中使所述各个相的所有接触系统24闭合。如果在所述相之一的、布置在后面的电路中出现了一种故障状态、比如过载或者短路，那就必须切断所述紧凑型功率开关20的所有的相。在所述紧凑型功率开关20中，为此设置了所述转子轴10，该转子轴由多个转子轴模块1所构成。这些转子轴模块1中的每个转子轴模块在此具有一未一同示出的接纳部3，在所述接纳部中布置了一用于相应的相的接触元件21。通过所述转子轴10的旋转以及由此所有转子轴模块1的旋转，可以就这样同时断开所有接触系统24，并且消除来自在布置在后面的电路中的故障状态的危险。

图2示出了两个按照现有技术来构成的转子轴模块1。所述转子轴模块1在此尤其具有一由电绝缘的材料构成的模块本体2。所述转子轴模块1在中心处相应地具有一接纳部3，在所述接纳部中可以布置紧凑型功率开关20（未一同示出）的接触元件21。尤其在此这个接纳部3如此构成，从而也沿着所述接触系统21的旋转方向产生所述转子轴模块1的旋转，由此可以实施所述紧凑型功率开关20的接触系统24的断开和闭合。为了能够将所述两个转子轴模块1连接成转子轴10（未一同示出），所述转子轴模块1的模块本体2分别设有连接装置4以及配对连接装置8。在此，所述连接装置4及所述配对连接装置8如此构成，使得其可以被插到彼此当中，并且由此在所述转子轴模块1之间建立起一种牢固的连接。对于所示出的转子轴模块1来说，在此规定，在所述转子轴模块1的相同的轴向的端部上，相应地要么设置两个连接装置4，其中相应地只能看出所述两个连接装置4之一，要么设置两个配对连接装置8，所述两个配对连接装置相应地关于所述转子轴模块1的轴线相互对置，并且以相同的径向的间距来布置。由此可以特别容易地将转子轴模块1的旋转运动传递到另一转子轴模块1上，由此在组装的状态中通过所述转子轴模块1来构成转子轴10。在此已经证实不利的是，尤其为了传递较高的力，所述连接装置4和所述配对连接装置8只可以具有很小的公差。由此一方面在制造按照现有技术的转子轴模块1时出现很多次品，并且另一方面也在安装时可以设想所述转子轴模块1的、已经由于仅仅稍许不正确的安装、比如由于配对连接装置8的撞开（Aufsprengen）而引起的损坏。

图3a、3b和3c示出了两个按本发明的转子轴模块1的、不同的视图。在此，在图3a中相应地示出了整个转子轴模块1，其中对于图示来说以看得见的方式绘示出处于相应的转子轴模块1的内部中的嵌入元件5。在图3b中示出了所述按本发明的转子轴模块1的、模块本体2的剖视图，并且在图3c中示出了相应的转子轴模块1的、嵌入元件5的剖视图。

所述按本发明的转子轴模块1又具有一模块本体2，该模块本体尤其具有用于紧凑型功率开关20的接触元件21（未一同示出）的接纳部3。对本发明来说重要的是，按本发明的转子轴模块1此外具有一嵌入元件5，并且在组装成转子轴10的状态中通过所述嵌入元件5的耦合装置6和配对耦合装置7在所述转子轴模块1之间进行力的传递。所述模块本体2再也不必承担这项任务，并且像可以在图3b中看出的那样还仅仅并排布置。此外，在所示出的实施方式中，所述嵌入元件5如此构成，使得其框架状地围绕着在所述模块本体2中的接纳部3延伸。由此，可以在所述转子轴10旋转时特别有效地同样将所述接触元件21置于旋转之中，因为在所述嵌入元件5与所述相应的接触元件21之间的力的传递由于所述嵌入元件5的框架状的结构而特别有效。除此以外，在图3a中能够看出，在所述接纳部3的区域中所述嵌入元件5通过所述模块本体2的材料完全与所述接纳部3隔开。在按本发明的转子轴模块的所示出的实施方式中，所述嵌入元件5在所述接纳部3的区域中甚至完全被所述模块本体2的材料包覆。因为所述模块本体2的材料是电绝缘的，所以由此可以可靠地避免在所述接触元件21与所述嵌入元件5之间的导电的连接。由此可以由导电的材料、比如金属或者金属合金来制造所述嵌入元件5。金属或者金属合金关于力、尤其是旋转力的传递具有很好的特性，由此，即使在出现较高的电流或者所转换的电功率时，也可以在总体上通过这样的按本发明的转子轴模块1所构成的转子轴10来保证对于所述紧凑型功率开关20的转换，其中在所述紧凑型功率开关中安装了这样的转子轴10。图3b和3c还相应地示出了剖视图，在图3b中是所述模块本体2的剖视图，并且在图3c中是所述嵌入元件5的剖视图。尤其在图3c中能够看出，在所述转子轴模块1的所示出的实施方式中，对于所述转子轴模块1的连接尤其是通过所述嵌入元件5的耦合装置6或者配对耦合装置7来实现。因为所述嵌入元件5由一种具有比所述模块本体2的材料高的强度的材料所构成，所以由此可以在各个转子轴模块1之间并且由此在所述转子轴10的内部保证更好的并且更可靠的力的传递。

这样的按本发明的转子轴10在图4a、4b中示出。在此，在图4a中示出了一根装配完毕的、由四个转子轴模块1所构成的转子轴10。在图4b中示出了同一根转子轴10的、在由四个转子轴模块1装配之前不久的状态。所述转子轴模块1的各个元件在此仅仅在图4b中被标识出来。在所述按本发明的转子轴模块1的、所示出的实施方式中，这些转子轴模块1除了所述嵌入元件5的耦合装置6及配对耦合装置7之外还具有通过所述模块本体2构成的连接装置4或者配对连接装置8。这些连接装置4或者所述配对连接装置8尤其用于使各个转子轴模块1稳定或者相互定位，其中为在所述各个转子轴模块1之间的力的传递主要设置了所述耦合装置6和所述配对耦合装置7。所述各个转子轴模块1的嵌入元件5在此又通过所述模块本体2的材料完全与处于所述模块本体2的内部的接纳部3隔开。正如已经关于图3a、3b、3c所描述的那样，由此可以随时禁止在所述嵌入元件5与接触元件21（未一同示出）之间的导电的连接。所述嵌入元件5由此可以由能导电的材料、比如金属或者金属合金制成。当然也能够设想其它的、用于所述嵌入元件5的材料，其中对本发明来说重要的是，用于所述嵌入元件5的材料具有比用于所述模块本体2的材料高的强度。尤其在图4a中可以清楚地看到，通过所述耦合装置6和所述配对耦合装置7可以在所述各个转子轴模块1之间保证一种可靠的力的传递。通过这样的、按本发明的转子轴模块1构成的转子轴10，由此可以保证，所有接触元件21都能够在相应的转子轴模块1的、相应的接纳部3中同时或者至少差不多同时来操纵，由此可以在转换时、即使在布置在后面的电路中出现故障状态的情况下在所述紧凑型功率开关20（未一同示出）断路时也随时保证安全性。

Claims (13)

1.用于紧凑型功率开关（20）的转子轴（10）的转子轴模块（1），具有一由电绝缘的第一材料构成的模块本体（2），其中所述模块本体（2）具有一用于所述紧凑型功率开关（20）的接触元件（21）的接纳部（3），并且所述转子轴模块（1）具有至少一个用于与另一转子轴模块（1）的配对耦合装置（7）相连接的耦合装置（6），

其特征在于，

所述转子轴模块（1）具有一被固定在所述模块本体（2）上的嵌入元件（5），其中所述嵌入元件（5）包括第二材料，所述第二材料与所述第一材料相比具有较高的强度，其中所述嵌入元件（5）通过所述模块本体（2）的电绝缘的第一材料完全与所述接纳部（3）隔开，并且其中所述至少一个耦合装置（6）通过所述嵌入元件（5）来构成，

其中，所述转子轴模块（1）具有至少一个配对耦合装置（7），其中所述至少一个配对耦合装置（7）通过所述嵌入元件（5）来构成，并且

其中，所述嵌入元件（5）布置为框架状地围绕所述接纳部（3），并且在所述接纳部（3）的区域中完全被所述模块本体（2）的材料包覆。

2.按权利要求1所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述嵌入元件（5）至少部分地布置在所述模块本体（2）的内部。

3.按权利要求1所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述至少一个耦合装置（6）和所述至少一个配对耦合装置（7）布置在所述转子轴模块（1）的不同的轴向的端部上。

4.按权利要求1至3中任一项所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述嵌入元件（5）具有两个或者更多个耦合装置（7）以及两个或者更多个配对耦合装置（7）。

5.按权利要求1至3中任一项所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述转子轴模块（1）具有至少一个用于与另一转子轴模块（1）的配对连接装置（8）相连接的连接装置（4），其中所述至少一个连接装置（4）通过所述模块本体（2）来构成。

6.按权利要求1至3中任一项所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述模块本体（2）的电绝缘的材料是塑料材料，并且/或者所述嵌入元件（5）由金属和/或纤维复合材料构成。

7.按权利要求1至3中任一项所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述转子轴模块（1）以成形方法制成，其中所述模块本体（2）的电绝缘的材料形成在所述嵌入元件（5）周围。

8.按权利要求7所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述转子轴模块（1）以注塑方法制成。

9.按权利要求7所述的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述模块本体（2）的电绝缘的材料通过挤压包封而形成在所述嵌入元件（5）周围。

10.用于紧凑型功率开关（20）的转子轴（10），具有至少两个相耦合的转子轴模块（1），

其特征在于，

所述至少两个转子轴模块（1）相应地按照前述权利要求之一来构成。

11.具有转子轴（10）的紧凑型功率开关（20），

其特征在于，

所述转子轴（10）按照权利要求10来构成。

12.用于制造按权利要求1到9中任一项所述的用于紧凑型功率开关（20）的转子轴（10）的转子轴模块（1）的方法，

其特征在于，

所述嵌入元件（5）以成形方法用所述模块本体（2）的电绝缘的第一材料来成形。

13.用于制造按权利要求12所述的转子轴模块（1）的方法，

其特征在于，

所述成形方法是注塑方法，并且用所述模块本体（2）的电绝缘的第一材料对所述嵌入元件（5）进行挤压包封。