CN106340424B - 具有改进的线性轴承的电开关设备 - Google Patents

具有改进的线性轴承的电开关设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106340424B
CN106340424B CN201610533654.XA CN201610533654A CN106340424B CN 106340424 B CN106340424 B CN 106340424B CN 201610533654 A CN201610533654 A CN 201610533654A CN 106340424 B CN106340424 B CN 106340424B
Authority
CN
China
Prior art keywords
armature
bearing
armature shaft
electrical switching
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610533654.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106340424A (zh
Inventor
M.克罗克
P.桑德克
U.加贝尔
T.黑内尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Germany GmbH
Original Assignee
TE Connectivity Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TE Connectivity Germany GmbH filed Critical TE Connectivity Germany GmbH
Publication of CN106340424A publication Critical patent/CN106340424A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106340424B publication Critical patent/CN106340424B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/36Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/20Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/20Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil
    • H01H50/22Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil wherein the magnetic circuit is substantially closed
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/30Mechanical arrangements for preventing or damping vibration or shock, e.g. by balancing of armature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54Contact arrangements
    • H01H50/546Contact arrangements for contactors having bridging contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54Contact arrangements
    • H01H50/60Contact arrangements moving contact being rigidly combined with movable part of magnetic circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电开关设备(1),其包括:电枢(41);螺线管组件(3),其具有第一轴承部(61),并且电枢(41)布置成在螺线管组件(3)中沿开关方向(S)可移动地支承;和电枢轴(15),其固定到电枢(41)、并且随同电枢(41)一起移动。为防止电枢(41)或者电枢轴(15)的俯仰及由此造成的锁住,而又不降低抗震性或者使用昂贵的轴承涂层,根据本发明设想电枢轴(15)被支承在螺线管组件(3)中的附加的轴承部(83)处。

Description

具有改进的线性轴承的电开关设备
技术领域
本发明涉及一种电开关设备,其包括:电枢;螺线管组件,其具有第一轴承部,并且电枢布置为在螺线管组件中沿开关方向可移动地支承;和电枢轴,其固定到电枢、并且随同电枢一起移动。
背景技术
电开关设备,诸如,例如继电器和接触器,从现有技术中能够充分获知。由此,美国专利US 6,911,884 B2和US 8,138,863 B2分别示出了这样的电开关设备,其包括螺线管组件、可移动电枢、附接到可移动电枢的电枢轴、以及触头装置和其它部件。触头装置位于开关腔室区域中,使得将发生的断路电弧相对电磁驱动系统封离。触头装置附接到电枢轴,电枢轴穿过触头室孔隙处的盖板。电枢轴附接到电枢,使得电枢的移动也被传输到T形触头装置。
由于总体设计上的机械公差以及电弧引起的电极烧坏产生的触头磨损,T形触头装置中的触头从不在完全相同时刻接触实心端子触头,而是具有时间偏移。
由于这种过早的单侧机械接触,相对于电枢横向引导部的轴线偏心地引发收纳力(content force),在电枢轴的开关触头处的端部和过早接触的实心触头之间的间隔作用为杠杆长度A。这一杠杆效应本身呈现为电枢横向引导部的俯仰(tilting)。
由于接触器例如用于切换大负载,故用于切换电开关设备的接触力相应地也必需设计成较高,使得能够将较高的径向力传输到电枢的横向引导部。这可导致轴承磨损,或者甚至导致横向引导部的锁住。
特别地,如果满足条件A:L×2μ≤1(其中A是杠杆长度、L是轴承长度、μ是摩擦系数),则可避免横向引导部的锁住。
由此,存在防止锁住的多个可能方案。第一可能方案在于增大轴承长度,但这样的缺陷在于,例如在机动车辆构造中所需的接触器或者继电器抗震性只能够困难地保持,因为电枢相当大地确定了移动部件的质量。
增加轴承长度的另一方案是使用布置在螺线管组件外的外罩中的触头室孔隙作为电枢轴的第二轴承部。但是,这一方案在第一轴承部(即,电枢的轴承)和第二轴承部(即,触头室孔隙中的所述轴承)之间引起在径向方向上的较大公差链,从而可能存在两个轴承部的横向偏移,这在轴承间隙应选取为合适地较窄的情况下引起锁住。
摩擦系数的降低仅在有限范围内是可能的。这可通过较昂贵的轴承涂层实现,诸如,例如通过聚四氟乙烯(PTFE)实现。但是,这种涂层会随着电开关设备的有效期限而磨损,从而摩擦系数会随着时间而增大。
发明内容
本发明目的由此在于提供一种具有改进的线性轴承(linear bearing)的电开关设备,其防止电枢或者电枢轴的俯仰及由此导致的锁住,而又不降低抗震性或者使用昂贵的轴承涂层。根据本发明,对于先前提及类型的电开关设备,这通过将电枢轴支承在螺线管组件中的附加的轴承部处而解决。
所述附加的轴承部可与第一轴承部轴向隔开。轴承部之间的所述间隔可增大轴承长度,从而能够支撑更高的俯仰力矩。
电枢轴能够随同电枢在同一方向上可移动。另外,电枢和/或电枢轴可位于由螺线管组件占据的范围内。另外可能地,电枢轴的部分可从螺线管组件占据的范围突出。
电枢轴可由钢制成,诸如,例如Cr-Ni钢,使得电枢轴不受磁场强度影响。
电枢轴可铆接到开关设备。另外,电枢轴可具有隆起,电枢可经由所述隆起施加到电枢轴上、并且焊接到电枢轴。例如,可通过激光焊接来执行焊接。
同样地,可使用其它焊接方法。电枢材料和电枢轴材料的其它材料配对是可想象的,这些材料使用改动的、特别是修改的方法步骤来将电枢连接到电枢轴。由此,电枢轴可以例如由另一非磁性材料制成,诸如,例如黄铜,并且电枢轴到电枢的连接通过其它方法实现,诸如,例如粘结、压配合,或者借助于固定元件实现。
电枢在它的第一轴承部可具有游隙,例如在2/100mm和2/10mm之间的轴承间隙,特别地是大约1/10mm的轴承间隙。这一间隙表示了电枢的超 定轴承上的所需自由度。
电枢轴可具有明显超过它的横向伸长的、沿着开关方向的纵向伸长。
电枢轴的横截面可是圆的或者是角状的(angled),其中圆形电枢轴允许电枢轴本身及接收电枢轴的部件的更简单且不太昂贵的制造。
但是,圆形电枢轴引起围绕平行于开关方向定向的电枢轴纵向轴线的旋转自由度。电枢轴及附接到电枢轴的元件的旋转位置在一方面可借助于与之附接的元件固定,例如通过触头装置固定,或者借助于可沿着或者逆着开关方向附接在电枢轴外表面上或者附接到电枢或者轴承部的导向槽来固定。将例如销形式的引导元件附接到电枢轴同样也是可想象的,其中所述销接合在电枢轴引导元件的互补销导向槽中。
在电开关设备的进一步有利构造中,电枢轴具有在开关触头处的端部,并且电枢位于轴承部和在开关触头处的端部之间。
电枢轴可在一个方向上从螺线管组件占据的范围突出。特别地,在开关触头处的端部可从螺线管组件占据的范围突出,并且触头装置可附接到该端部。
所述附加的轴承部的孔隙可构造成与电枢轴的横截面互补。电枢轴可穿过所述附加的轴承部突出,突出超过所述附加的轴承部,或者以与所述附加的轴承部平齐的状态终止。
在电开关设备的进一步有利构造中,螺线管组件具有芯部外壳,所述芯部外壳形成用于电枢的第一轴承部的第一轴承表面,并且电枢轴的所述附加的轴承部直接地形成在芯部外壳上,或者间接地形成在被直接地附接到芯部外壳的轴承元件上。
芯部外壳可特别地是固定的,并且由螺线管组件的螺线管包围,使得螺线管的环圈围住芯部外壳。由于电枢位于芯部外壳中,电枢也可被围住。电枢外壳能够从磁性材料生产。电枢外壳可由纯铁构成,并且设有电镀的青铜涂层。青铜涂层在本示例中可提高芯部外壳的摩擦特性。轴承部位于芯部外壳的两个相反的端部上。
另外可能的是,通过轧制涂覆有特弗隆(Teflon)的纯铁件来生产芯部外壳。其它的铁磁性材料也可设想为芯部外壳。
磁性芯部外壳可由此呈现卷轴芯部或者卷轴芯部的一部分,从而可以加强产生的磁场强度。
芯部外壳由此可成为磁体系统的一部分。
具体地,芯部外壳可在位于与开关触头处的端部相反的端部处具有切面(chamfer)。
电开关设备的附加有利构造提供了轴承衬套,以作为轴承元件。
轴承衬套可由塑料制成,例如,未填充聚酰胺(PA),其也可以用玻璃珠填充。
轴承衬套可从与触头装置分离开的侧面插入电枢外壳中。
此外,轴承衬套可构造为与芯部外壳互补,即,轴承衬套的外部轮廓构造为使得它能够以形式配合方式插入芯部外壳的内部轮廓中。轴承衬套和芯部外壳之间的形式配合可存在于轴承衬套的整个周缘上,或者仅部分地存在。
由于电枢相对于轴承衬套移动,故轴承衬套可具有至少一个压力平移孔隙,所述至少一个压力平移孔隙能够既允许电枢驱替的空气逸出,额外地还可节约材料。
轴承衬套可具有类似于芯部外壳的内径的外径,这使得在芯部外壳中的摩擦接合安装成为可能。轴承元件可具有沿着开关方向的延长部,该延长部小于轴承元件的、垂直于开关方向测量的直径。
在根据本发明的电开关设备的进一步构造中,可能有利的是,在轴承衬套上设置周缘插入斜面,用于简化电枢轴的引入。
插入斜面可以是具有45°角度的切面,例如,其径向宽度可在电枢轴直径的四分之一和二分之一之间。取决于结构设计,更小或更大的角度也是可以想象的。
插入斜面简化了电枢轴到轴承衬套中的引入。由于电枢以及电枢轴在芯部外壳中具有游隙(play),电枢轴由于可能的俯仰而不能相对于轴承衬套的接收孔径对中地定向。在本示例中,电枢轴的不在开关触头处的端部在被引入到轴承衬套中时,沿着周缘插入斜面滑动,并通过周缘插入斜面对中。
另外,插入斜面可具有与电枢轴的不在触头处的端部的可能切面相同的倒角。
所述插入斜面使得电枢轴可以依靠窄的轴承凸缘,即依靠从轴承衬套向内突出的周缘区域,从而可减小支承表面且因此另外地可降低摩擦力。
在电开关设备的附加有利构造中,轴承元件具有至少一个凸缘区段,以 用于附接到螺线管组件。所述凸缘区段可以是环状的,并且横向于电枢轴轴线延伸。
所述凸缘区段可构造为单独区段或者由多个凸缘区段产生。由此,到螺线管组件的附接可完全在周向上发生。
轴承外壳借助于至少一个凸缘区段的附接可发生在作为螺线管组件部件的组架(yoke)处发生,或者在芯部外壳处发生。所述附接可通过交叠连接、焊接连接发生,或者可借助于粘结或者互锁发生。
另外,凸缘区段可构造为使得轴承衬套被支撑在芯部外壳内侧,并且呈现为对凸缘区段弹性作用的突起部,使得凸缘区段在开关方向上对螺线管组件的元件、例如组架施加恒压是可能的。以这种构造,芯部外壳与轴承衬套的气密封是可能的。所述密封可例如借助于凸缘区段和螺线管组件之间的密封元件而得以确保。
另外可以构思,凸缘区段接合在芯部外壳的外部轮廓后面和/或钩接到芯部外壳中。
凸缘区段可具有切面,特别地,该切面可与不在开关触头处的轴承衬套端部的切面互补。
如果在电开关设备的另外构造中,轴承元件布置在芯部外壳的一端处,则是有利的。
轴承元件在芯部外壳一端处的布置,特别地,在不在开关触头处的端部处的布置,具有优势:轴承部可最大限度地分离开,使得形成大的支承长度。
如果电开关设备的一种另外构造中的轴承元件密封芯部外壳的一端,则是有利的。
轴承部布置在一端处以及芯部外壳的密封具有优势:即使不能阻止,至少也可阻碍灰尘和流体的进入。
在电开关设备的附加有利构造中,轴承元件具有由突出的环状台阶形成的至少一个附加的轴承表面。
环状台阶可在周向上连续配置,或者可呈现为成段的轴承表面。借助于环状台阶,可发生电枢轴的非点状且明确的导向和安装,并且可降低轴承元件和电枢轴之间的摩擦。
在附加有利构造中,电开关设备包括轴承部,该轴承部在开关方向上具有最大为电枢轴的直径的一半的长度。
以此方式构造为较小的轴承部的优势在于,尽管提供了充分支撑,但可使得轴承部上的摩擦最小化。
轴承元件在开关方向上可具有也超过轴承部的沿开关方向测量长度的长度。
在根据本发明的电开关设备的附加有利构造中,轴承元件是注塑成型零件。
轴承元件可借助于单步注塑成型法而制成,使得轴承元件的制造简单且不昂贵。
另外,可设想使用各种塑料,且因此,例如聚丙烯酸酯(PA)或者耐高温、低摩擦塑料可用在注塑成型法中以制造轴承元件。
在注塑成型法中,如果在注塑成型期间避免材料聚集,则是有利的,因为这些材料聚集会引起以此方式制造的部件的翘曲。
确保这一点的一个可能方案是将轴承元件构造为环状圆盘,且将其以一体结合方式连接到不同直径的两个同心定向的圆柱区段。
以这种构造,注塑成型零件的不同区域的壁厚具有近似相同尺寸,即注塑成型零件中不存在壁厚明显增大的区域。
在电开关设备的进一步有利构造中,支承表面以与芯部外壳的一端分离开的方式布置在电开关设备中。
支承表面可布置在轴承元件中的沿着开关方向的中心,即中间。另外可能地,支承表面布置在轴承元件中的面向电枢的端部上。
轴承表面以偏移方式布置在螺线管组件的内部中具有优势,即在开关过程中,即使电枢轴背离轴承部朝向其在开关触头处的端部移动,电枢轴仍能够被安装和引导。
借助于支承表面的所述偏移,电枢轴可被牢固地安装在任何的开关位置,电枢轴根本不会从螺线管组件占据的范围突出。
在电开关设备的进一步有利构造中,设想在电枢轴的开关触头处的端部上设置附接到螺线管组件的盖状装置。
所述盖状装置可将螺线管组件从接触区域分离开,并且将螺线管组件从例如出现在接触区域中的电弧屏蔽开。
盖状装置不属于螺线管组件,并且可具有用于电枢轴的通路孔隙,使得电枢轴可从螺线管组件突出并可突出到触头室中。
盖状装置可以是单独元件,或者呈现为触头室的一部分。
此外,盖状装置可以覆盖构造成U形的整个组架,使得盖状装置密封螺线管组件,除触头室孔隙之外。
电开关设备可具有至少一个盖子,所述至少一个盖子至少分段地覆盖轴承元件并且至少部分地包围螺线管组件。
这种盖子可构造为与电开关设备的、例如在螺线管组件的组架上的侧面相咬合的支座的形式,并且只能够依靠所述侧面上的单个点,但与接触侧上的端部分离开的下部区域可被覆盖。所述盖子可完全密封芯部外壳,并且同样地阻碍松散地插入芯部外壳中的轴承衬套从这一芯部外壳滑出。
此外,这种盖子可防止灰尘或者流体进入到芯部外壳中,并且可提高整个设备的稳定性和整体性。
另外,所述外罩还可以借助于其它方法附接到电开关设备,诸如焊接、粘结、螺旋接合、铆接或者类似方法。
另外,盖子以形式配合方式包围电开关设备、特别地包围螺线管组件也是可能的。
盖子可包括彼此叠加或边靠边定位的多个部件,这些部件能够围住电开关设备。
盖子可呈现为壳体部件,并且此外可连接到匹配壳体部件,所述匹配壳体部件可从开关触头侧附接,使得整个电开关设备被气密密封,并且仅要切换并控制接触的那些触头从壳体突出。
两个壳体部件可借助于禁阻器(inhibitor)或者制动机构彼此附接。
另外可能地,盖子被附接到螺线管组件的组架,由此借助于盖子将电枢外壳和轴承衬套牢固地固定。
附图说明
下文中,将参考附图使用实施方式举例说明本发明。这里,根据上述关于有利构造描述的均有利的各个特征在所述的实施方式中可被添加或者省略。
在附图中:
图1示出了电开关设备的透视图;
图2示出了电开关设备的透视截面细节图;
图3示出了轴承衬套的透视截面图。
具体实施方式
图1示出了电开关设备1的透视截面图。电开关设备1示出为在断开位置O。
电开关设备1在沿着x轴测量的宽度b、沿着y轴测量的深度t、和沿着z轴测量的高度h上延伸。
电开关设备1大致包括螺线管组件3和触头室装置5。图1未示出触头室装置5的整体,并且其中触头室装置5包括上部壳体部件7和位于触头室中间板11中的触头室孔隙9。
触头室装置5的部分呈现为密封螺线管组件3的盖状装置6。
上部壳体部件7和触头室中间板11围起触头室13,其中在电开关设备1处于组装状态时,触头室孔隙9呈现为触头室13的底面出入口。
电枢轴15穿过触头室孔隙9而突出到触头室13中。电枢轴具有直径d,并且触头装置17在图中以简化方式示意性示出,触头装置17附接到电枢轴15。
触头装置17具有两个接触部位19,并且通过使电枢轴15在开关方向S上移动,接触部位19可与电触头21汇集,从而电流电路接通。
电触头21被牢固地连接到上部壳体部件7(未示出)。
螺线管组件3包括连接到触头室中间板11的组架23,并且具有作为到触头室13的底面连接部的触头室孔隙9。
在沿着以x和y方向形成的平面截取时,组架23具有沿z方向开放的U形形状。
组架23的侧壁25围住螺线管27。螺线管27相对于中心轴线M旋转对称,中心轴线M同样表示电枢轴15的中心轴线M。
螺线管27包括围绕中心轴线M旋转对称的饼形(pancake)线圈29。螺线管配线33的环圈31沿周向围绕饼形线圈29卷绕在饼形线圈29上。单个的环圈31在图中象征性地以整体示出,而非分别地示出。
在开关方向S上,饼形线圈29压靠触头室中间板11,并且逆着开关方向S压靠组架23的底板35。
组架23具有圆形底板孔隙37。
螺线管27具有螺线管内部空间39,电枢41被完全接收在螺线管内部空间39中,而芯部外壳43被部分地接收在螺线管内部空间39中。
芯部外壳43绕中心轴线M以圆对称方式布置,并以它的外壁45挨靠饼形线圈29的内壁47。
借助于突起部49,芯部外壳43在z方向上支承于饼形线圈29,并且逆着z方向,支承于组架23的底板35。
芯部外壳43的被接收在圆形底板孔隙37中的端部具有相对于中心轴线M倾斜的切面76a。
由于饼形线圈29借助于组架23和触头室中间板11被固定以免沿着或逆着z方向移动,从而芯部外壳43被固定以免沿着或逆着z方向移动。
虽然芯部外壳43在开关方向S上位于螺线管27中,芯部外壳43的逆着开关方向S指向的端部位于螺线管27外部,其中芯部外壳43的所述端部开放到组架23的底板孔隙37中,使得芯部外壳43不伸出组架,并且由此位于螺线管组件3占据的范围内。
电枢41和电枢轴15在所示的实施方式中构造为绕中心轴线M旋转对称。电枢轴15具有隆起51,其中电枢轴15的配备有隆起51的区段连接到电枢41的附着部位53上。在所示的示例性实施方式中,电枢41到电枢轴15的附着通过激光焊接执行,但原理上可使用所有其它适用的附接可能方案。
电枢轴15位于螺线管内部空间39中,穿过电枢41的附着部位53,并穿过触头室孔隙9从螺线管组件3突出。
电枢41包括圆柱形的电枢主体55,电枢主体55在逆着开关方向S的端部处由电枢底板57密封,附着部位53表现为电枢底板57中的唯一孔隙。
在电枢主体55的沿插入方向S指向的端部上布置有电枢凸缘59,在所示的示例性实施方式中,电枢凸缘59以材料结合方式连接到电枢主体55。
电枢底板57的逆着开关方向S指向的一侧具有围绕中心轴线M环状延伸的电枢环形槽60。电枢环形槽60在图1中示出为具有V形轮廓,但也可以构造为矩形或者半圆形的槽。
电枢主体55由芯部外壳43部分地包围,并且在支承长度L上被支承和被引导。电枢主体55在芯部外壳43中被引导的周缘区域是第一轴承部61,第一轴承部61形成第一轴承表面62。
电枢凸缘59位于由饼形线圈29形成的腔63中,腔63逆着开关方向S由饼形线圈限制,而在开关方向S上由触头室中间板11限制。
腔63具有高度h,并且电枢凸缘59具有凸缘高度hF。这里应指出,凸缘高度hF是从电枢凸缘59和饼形线圈29的接触部位沿插入方向直至电枢41的在开关方向S上突出最远的区段测量。因高度h和凸缘高度hF的差异引起电开关设备的行程h(h=h-hF)。
电枢轴15从电枢底板57穿过腔63从螺线管组件3突出,电枢轴15由环形弹簧67包围,以使在任何开关位置,这一环形弹簧67均接触到电枢底板和触头室中间板11中的逆着开关方向S指向的一侧两者。
图1示出了在断开位置O的电开关设备,其中环形弹簧67不被预加应力,或者仅仅略预加应力。
在螺线管组件3的从触头室装置5分离开的端部上,轴承衬套69形式的轴承元件68插入芯部外壳43中。轴承衬套69包括内圆筒区段71、外圆筒区段73和环状盘75,其中圆筒区段71、73和环状盘75以中心轴线M作为对称轴线,并在轴承衬套的逆着开关方向S指向的一侧上通过材料接合方式彼此连接。
由于内圆筒区段和外圆筒区段71、73及环状盘75的布置,在轴承衬套69中形成环状沟槽77。
轴承衬套69进一步设置凸缘区段76,凸缘区段76可以是环状盘75的整体部分,或者可以随后附接到环状盘75。凸缘区段76背离中心轴线M从外圆筒区段73突出。凸缘区段76夹持芯部外壳43的不在开关触头处的端部,并阻止轴承衬套69更深地插入芯部外壳43中。
凸缘区段76具有切面76a,切面76a与芯部外壳43的切面76a互补,从而相对于中心轴线M倾斜的、芯部外壳43的切面76a挨靠于轴承衬套69的、背离中心轴线M倾斜的切面76a。
轴承衬套69具有圆筒形接收孔隙79,接收孔隙79由于插入斜度81而是渐缩的。这一渐缩表现为从内圆筒区段71向中心轴线M向内突出的环状台阶82,这一台阶的周缘更深轴承表面82a指向中心轴线M,是附加的轴承部83。
当沿着或逆着开关方向S看时,所述附加的轴承部83在轴承衬套69中不对中,而是在轴承衬套69中在开关方向S上偏移地布置,即进入螺线管 组件的内部。
电枢轴15接收在附加的轴承部83中,附加的轴承部83偏移到螺线管组件3的内部中布置,使得在电开关设备的任何开关位置,电枢轴15总是被支承在附加的轴承部83中,而不能移出附加的轴承部83。
图2示出了在接触位置K中的电开关设备1。在接触位置K中,电枢41和电枢轴15已经由螺线管27的磁场强度在开关方向S上移动。
该移动朝向那些电触头21传输到触头装置17,导致电触头21b和完好的接触部位19b之间的接触。但是,电触头21a仍未接触有缺陷的接触部位19a。
在电触头21a和有缺陷的接触部位19a之间,必须克服间隙85,才可形成机械接触。所述间隙85例如可因触头装置17倾斜或者因起始完好的接触部位19a受烧坏影响而发生,例如可以因电弧而发生,从而现在有缺陷的接触部位19a不再具有初始高度,从而形成间隙85。
触头装置17与电触头21b的这一起始机械接触引起横向力F,横向力F被从螺线管27的磁场强度传输到电枢41和电枢轴14,并且沿着开关方向S的逆向方向在完好的接触部位处作用在触头装置17上。
这一横向力F现在以杠杆长度A传输到电枢轴15,从而芯部外壳43中的电枢41可具有俯仰,其中电枢以可移动方式被支承在芯部外壳43中。根据本发明的电开关设备的方案无法完全避免这一俯仰,但能够明显使得这一俯仰最小化。
杠杆长度A从中心轴线M直至完好的接触部位19b测量。由于完好的接触部位19b在大面积上压靠电触头21b,机械作用点19c位于沿x方向测量的、完好的接触部位19b的中间。
这里所示的接触位置K显示了触头装置17和电触头21之间的第一机械接触。这一切换过程仅在最终的开关位置中终止。
图3示出了轴承元件68的截面透视图,轴承元件68构造为轴承衬套69。如上所述,轴承衬套69包括内圆筒区段71、外圆筒区段73、环状盘75和凸缘区段76,凸缘区段76具有背离中心轴线M指向的切面76a。
另外还示出了环状沟槽77,环状沟槽77位于内圆筒区段71和外圆筒区段73、接收孔隙79及在开关方向S上偏移的向内突出周缘环状台阶82之间,或者由这些部分形成。所述环状台阶82具有插入斜度81和周缘的附加 的轴承表面82a,其中所述周缘的附加的轴承表面82a形成所述附加的轴承部83。
附加的轴承部83具有长度91。
轴承衬套69构造成相对于中心轴线M旋转对称。
附图标记
1 电开关设备
3 螺线管组件
5 触头室装置
6 盖状装置
7 上部壳体部件
9 触头室孔隙
11 触头室中间板
13 触头室
15 电枢轴
16 在开关触头处的端部
17 触头装置
19 接触部位
19a 有缺陷的接触部位
19b 完好的接触部位
19c 机械作用点
21、21a、21b 电触头
23 组架
25 侧壁
27 螺线管
29 饼形线圈
31 环圈
33 电螺线管配线
35 底板
37 底板孔隙
39 螺线管内部空间
41 电枢
43 芯部外壳
45 外壁
47 内壁
49 突起部
51 隆起
53 附着部位
55 电枢主体
57 电枢底板
59 电枢凸缘
60 电枢环形槽
61 第一轴承部
62 第一支承表面
63 腔
67 环形弹簧
68 轴承元件
69 轴承衬套
71 内圆筒区段
73 外圆筒区段
75 环形盘
76 凸缘区段
76a 切面
77 环状沟槽
79 接收孔径
81 插入斜度
82 环状台阶
82a 附加的轴承表面
83 附加的轴承部
85 间隙
91 支承表面的长度
A 杠杆长度
b 宽度
F 横向力
h 高度
hF 凸缘高度
H 行程
K 接触位置
L 支承长度
M 中心轴线
O 断开位置
S 开关方向
t 深度
x x轴
y y轴
z z轴 。

Claims (12)

1.一种电开关设备(1),包括:
电枢(41);
螺线管组件(3),所述螺线管组件(3)具有第一轴承部(61),并且所述电枢(41)布置为在所述螺线管组件(3)中沿开关方向(S)可移动地支承;和
电枢轴(15),所述电枢轴(15)固定到所述电枢(41)、并且随同所述电枢(41)一起移动,
其特征在于,所述电枢轴(15)被支承在所述螺线管组件(3)中的附加的轴承部(83)处,并且所述螺线管组件(3)具有芯部外壳(43),所述芯部外壳(43)形成用于所述电枢(41)的所述第一轴承部(61)的第一轴承表面(62),并且所述电枢轴(15)的所述附加的轴承部(83)直接地形成在所述芯部外壳(43)上、或者间接地形成在被直接地附接到所述芯部外壳(43)的轴承元件(68)上。
2.根据权利要求1所述的电开关设备(1),其特征在于,所述电枢轴(15)具有在开关触头处的端部(16),并且所述电枢(41)位于所述附加的轴承部(83)与所述开关触头处的端部(16)之间。
3.根据权利要求1所述的电开关设备(1),其特征在于,轴承衬套(69)被设置为轴承元件(68)。
4.根据权利要求3所述的电开关设备(1),其特征在于,在所述轴承衬套(69)上设置有至少一个周缘插入斜面(81),用于简化所述电枢轴(15)的引入。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电开关设备(1),其特征在于,所述轴承元件(68)具有至少一个凸缘区段(76),以用于附接到所述螺线管组件(3)。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的电开关设备(1),其特征在于,所述轴承元件(68)布置在所述芯部外壳(43)的一端处。
7.根据权利要求6所述的电开关设备(1),其特征在于,所述轴承元件(68)密封所述芯部外壳(43)的一端。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的电开关设备(1),其特征在于,所述轴承元件(68)具有由突出的环状台阶(82)形成的至少一个附加的轴承表面(82a)。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的电开关设备(1),其特征在于,所述附加的轴承部(83)在开关方向(S)上具有最大为所述电枢轴(15)的直径(d)的一半的长度(91)。
10.根据权利要求1至4中的任一项所述的电开关设备(1),其特征在于,所述轴承元件(68)是注塑成型零件。
11.根据权利要求8所述的电开关设备(1),其特征在于,所述附加的轴承表面(82a)以从所述芯部外壳(43)的一端分离开的方式布置在所述电开关设备(1)中。
12.根据权利要求2所述的电开关设备(1),其特征在于,在所述电枢轴(15)的所述开关触头处的端部(16)上,盖状装置(6)被附接到所述螺线管组件(3)。
CN201610533654.XA 2015-07-08 2016-07-07 具有改进的线性轴承的电开关设备 Active CN106340424B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015212801.6 2015-07-08
DE102015212801.6A DE102015212801A1 (de) 2015-07-08 2015-07-08 Elektrische Schaltanordnung mit verbesserter linearer Lagerung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106340424A CN106340424A (zh) 2017-01-18
CN106340424B true CN106340424B (zh) 2020-05-19

Family

ID=56404003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610533654.XA Active CN106340424B (zh) 2015-07-08 2016-07-07 具有改进的线性轴承的电开关设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9852865B2 (zh)
EP (1) EP3116014B1 (zh)
JP (1) JP6807176B2 (zh)
CN (1) CN106340424B (zh)
DE (1) DE102015212801A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN208622653U (zh) * 2018-04-16 2019-03-19 泰科电子(深圳)有限公司 继电器
JP7103091B2 (ja) * 2018-09-07 2022-07-20 オムロン株式会社 リレー
GB2579848A (en) 2018-12-18 2020-07-08 Eaton Intelligent Power Ltd Electromagnetic drive unit for a switching device and switching device
US11133141B2 (en) 2019-02-07 2021-09-28 Hamilton Sundstrand Corporation Relay contactor dual linear actuator module system
DE102020124802A1 (de) * 2020-09-23 2022-03-24 Te Connectivity Germany Gmbh Schaltanordnung und Verfahren zum Messen einer Position einer Kontaktbrücke in einer Schaltanordnung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890309A (en) * 1957-06-26 1959-06-09 Allis Chalmers Mfg Co Multiple break electric switch
US4646043A (en) * 1985-03-27 1987-02-24 Wavecom Solenoid having a plunger non-fixedly adjoining an end of the armature
CN203277234U (zh) * 2013-06-21 2013-11-06 天津市第二继电器厂 一种低噪音封星接触器

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2807687A (en) * 1955-06-13 1957-09-24 Bulova Res And Dev Lab Inc Jeweled electric relay
US3172975A (en) * 1960-11-04 1965-03-09 Talon Inc Electromagnetic pivotal armature contact mechanism
US3806850A (en) * 1971-12-29 1974-04-23 Stearns Electric Corp High wattage contactor
DE8221714U1 (de) * 1982-07-30 1982-09-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen
US6443023B1 (en) * 1996-05-24 2002-09-03 Denso Corporation Starter having improved electromagnetic switch
WO2003046940A1 (en) 2001-11-29 2003-06-05 Matsushita Electric Works, Ltd. Elecromagnetic switching apparatus
JP2004076650A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Denso Corp スタータ用電磁スイッチ
JP3723174B2 (ja) * 2002-11-15 2005-12-07 三菱電機株式会社 操作装置、操作装置の製造方法及びこの操作装置を備えた開閉装置
JP2005026182A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Matsushita Electric Works Ltd 電磁開閉装置
DE602006002209D1 (de) * 2005-03-28 2008-09-25 Matsushita Electric Works Ltd Kontaktvorrichtung
WO2007062268A2 (en) 2005-11-28 2007-05-31 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and structure for magnetically-directed, self-assembly of three-dimensional structures
JP5206157B2 (ja) 2008-06-30 2013-06-12 オムロン株式会社 電磁継電器
JP5163318B2 (ja) * 2008-06-30 2013-03-13 オムロン株式会社 電磁石装置
DE102009047080B4 (de) * 2009-11-24 2012-03-29 Tyco Electronics Amp Gmbh Elektrischer Schalter
CN103026447B (zh) * 2010-03-15 2016-06-22 欧姆龙株式会社 线圈端子
KR101072629B1 (ko) * 2010-10-15 2011-10-12 엘에스산전 주식회사 소음 저감형 전자식 개폐기
KR101116383B1 (ko) * 2010-10-15 2012-03-09 엘에스산전 주식회사 전자 개폐장치
JP5884034B2 (ja) * 2011-03-22 2016-03-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 接点装置
JP5659936B2 (ja) * 2011-04-15 2015-01-28 株式会社デンソー スタータ
JP5966469B2 (ja) * 2012-03-15 2016-08-10 オムロン株式会社 封止接点装置
US8653913B2 (en) * 2012-05-31 2014-02-18 Te Connectivity India Private Limited Fully rated contact system having normally open contact and normally closed contacts
KR101354806B1 (ko) * 2012-06-14 2014-01-23 엘에스산전 주식회사 전자개폐장치
JP6064577B2 (ja) * 2012-12-19 2017-01-25 株式会社デンソー スタータ用電磁スイッチ
CN105009233B (zh) * 2013-03-13 2017-07-25 三菱电机株式会社 电磁操作装置
JP6202943B2 (ja) * 2013-08-26 2017-09-27 富士通コンポーネント株式会社 電磁継電器
KR200486560Y1 (ko) * 2014-01-27 2018-06-07 엘에스산전 주식회사 전자개폐장치
JP5741740B1 (ja) * 2014-03-14 2015-07-01 オムロン株式会社 封止接点装置およびその製造方法
DE102014212132A1 (de) * 2014-06-25 2015-12-31 Te Connectivity Germany Gmbh Schaltanordnung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890309A (en) * 1957-06-26 1959-06-09 Allis Chalmers Mfg Co Multiple break electric switch
US4646043A (en) * 1985-03-27 1987-02-24 Wavecom Solenoid having a plunger non-fixedly adjoining an end of the armature
CN203277234U (zh) * 2013-06-21 2013-11-06 天津市第二继电器厂 一种低噪音封星接触器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017022102A (ja) 2017-01-26
US9852865B2 (en) 2017-12-26
DE102015212801A1 (de) 2017-01-12
EP3116014B1 (en) 2022-03-09
CN106340424A (zh) 2017-01-18
US20170011878A1 (en) 2017-01-12
JP6807176B2 (ja) 2021-01-06
EP3116014A1 (en) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106340424B (zh) 具有改进的线性轴承的电开关设备
KR101661396B1 (ko) 전자기 릴레이
US7009478B2 (en) Solenoid arrangement
EP3139396B1 (en) Contact switching device
KR20140016936A (ko) 전자 접촉기
KR101631760B1 (ko) 전자기 릴레이
KR102308584B1 (ko) 전자기 밸브 드라이브, 그를 제조하기 위한 방법 및 그를 갖춘 솔레노이드 밸브
KR200488063Y1 (ko) 릴레이
US11830694B2 (en) Direct current relay
CN113557584A (zh) 用于开关装置的接触组件和开关装置
EP3091552B1 (en) Magnetic switch
KR20160147781A (ko) 전자기 작동 장치
CN112197047A (zh) 用于液压阀的致动器以及液压阀
EP2442340A2 (en) Apparatus and method for manufacturing electromagnetic switch
US20200350134A1 (en) Electromagnetic relay
CN112041962B (zh) 开关装置
KR20190052382A (ko) 솔레노이드밸브
US11022231B2 (en) Solenoid valve
KR20170000938U (ko) 전자개폐기
US11536225B2 (en) Electromagnetic actuating device, use and method for producing same
CN218996614U (zh) 继电器及其底座密封结构
CN109300743B (zh) 一种直流接触器
KR20180045360A (ko) 직류 릴레이
JP2021114451A (ja) 電磁接触器
SU1288775A1 (ru) Высоковольтный вакуумный выключатель

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant