CN107077995B - 具有用于开关装置的减速元件的轭组件及开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电磁开关装置(1),特别是继电器,的轭组件(5),轭组件(5)包括轭(50),轭具有至少一个支承面(51a,51b),用于支承电磁开关装置(1)的致动组件(4)的邻接面(41a,41b,48)。另外,本发明涉及一种电磁开关装置(1),特别是继电器,其具有包括致动组件(4)的电驱动单元(3)。为了减少开关噪声并从而提供静音电磁开关装置(1),本发明提供了减速致动组件(4),至少一个弹性减速元件(52a,52b)安装在轭(50)上并提供至少一个减速面(53a,53b),至少一个减速面布置在距至少一个支承面(51a,51b)一定距离处,且驱动单元(3)还包括根据本发明的轭组件(5),其中致动组件(4)相对于至少一个支承面(51a,51b)可移动,且在驱动单元(3)的至少一个状态(A,B)中,至少一个支承面(51a,51b)和至少一个减速面(53a,53b)都至少逐段地支承致动组件(4)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电磁开关装置的轭组件,所述电磁开关装置特别是继电器,所述轭组件包括轭,所述轭具有至少一个支承面,所述至少一个支承面用于支承所述电磁开关装置的致动组件的邻接面。
另外,本发明涉及一种电磁开关装置,特别是继电器,其具有包括致动组件的电驱动单元。
背景技术
上述类型的轭组件和电磁开关装置是现有技术中已知的。轭组件是电磁开关装置的一部分,通常,轭包括经由弯曲部彼此连接的两个腿部。其中一个腿部设置有电磁元件,例如缠绕在腿部上的线圈。通过对线圈通电,在轭中引发电磁通量。在与弯曲部相对的腿部的端部处,布置有致动组件(特别是其电枢),其在向线圈通电时被拉向腿部的端部。当电枢邻接腿部的端部时,磁路闭合,因此,电枢被拉向并保持在轭处,特别是其腿部的端部。致动组件还可以包括致动器,电枢或致动器可以经由该致动器与开关装置的至少一个开关触头直接机械地相互作用。当对线圈通电时,开关触头可以从第一位置移动到第二位置,在第二位置,它与开关装置的至少一个接触元件电接触。
现有技术中已知的电磁开关装置具有这样的缺点,即当分别撞击到轭的邻接面以及配对触头时,致动组件,即电枢和/或致动器,以及开关触头可能产生开关噪声。另外,当从第二位置(即通电状态)返回到第一位置(即闲置状态)时,致动组件可能撞击轭和/或开关装置的外壳,而开关元件可能会撞击进一步配对的接触元件。从声学和机械振动两者的相应的影响来看,开关噪声(即结构噪声)可能会令用户烦恼,特别是当电磁开关装置用于其中多个电磁开关装置可能彼此相邻布置的工业应用中时,使得开关噪声累积。
鉴于根据上述现有技术的轭组件和电磁开关装置的缺点,本发明的目的是减少开关噪声,即提供静音电磁开关装置。
发明内容
对于说明书开始提到的轭组件,该目的被如此解决:为了使致动组件减速,至少一个弹性减速元件安装在轭上,并提供至少一个减速面,其布置在距至少一个支承面一定距离处。
对于说明书开始提到的开关装置,该目的被如此解决:驱动单元还包括根据本发明的轭组件,其中致动组件相对于至少一个支承面可移动,且在驱动单元的至少一个状态中,至少一个支承面和至少一个减速面两者都至少逐段地(sectionwise)支承致动组件。
这些解决方案相较于现有技术的决定性优点在于,减速元件的弹性可以有助于缓冲致动组件和/或随之移动的开关触头分别对轭和配对触头的撞击。致动组件可以在到达支承面之前撞击减速面,使得致动组件和/或开关元件减速,即其能量被至少一个减速元件吸收到一定的量,使得相应的冲击噪声被显著地降低,但仍保证正确的开关。致动组件和/或开关元件的多余的能量被减速元件吸收和/或重定向。
支承面可以面向第一开关方向(例如,闭合方向)或第二开关方向(例如,打开方向),以分别支承致动组件的电枢或致动器的至少一个邻接面。减速面可以在第一开关方向或第二开关方向上布置在距至少一个支承面一定距离处。第一开关方向和第二开关方向可以基本上彼此相反地延伸。电枢和/或致动器都可以包括邻接面。驱动单元可以具有第一状态(例如,通电状态)和第二状态(例如,闲置状态)。因此,开关触头可以通过驱动单元在闭合方向上从第二位置(其中驱动单元可以处于闲置状态)转移到第一位置(其中驱动单元可以处于通电状态)。在第一位置,开关触头可以以导电的方式邻接第一配对触头,且在第二位置以导电的方式邻接第二配对触头。闭合方向可以是第一开关方向。打开方向可以是第二开关方向。
根据本发明的解决方案可以根据需要进行组合,并通过以下其他实施例进行进一步改进,这些实施例每种情况下都是有利的:
根据根据本发明的轭组件的第一其他实施例,至少一个减速面可以在沿着支承面的表面法线的投影上布置在至少一个支承面之前。因此,减速面可以沿着闭合方向或打开方向布置在支承面的前面。因此,致动组件可以在到达轭之前被拦截,使得致动组件和/或开关触头可以被减速,并且多余的能量被吸收,以便减少相应的冲击噪声。
至少一个减速面可以弹性地可位移地保持在减速元件的至少一个弹簧元件处。减速面可以特别地沿着第一开关方向和/或第二开关方向可位移。弹簧部分可以根据需要具有弹簧和/或阻尼特性,以缓冲冲击。
至少一个减速元件可以具有安装部分,通过所述安装部分将至少一个减速元件连接到轭的至少一个安装区域。安装部分可以根据需要设计,以提供减速元件到轭的安装区域的可靠连接。安装区域可以面向与减速面垂直或相反的方向。因此,减速元件(特别是其弹簧部分)可以以尽可能低的空间消耗的方式设计,同时弹簧部分的缓冲/吸收效果最大化。因此,安装区域可以分别背向第一开关方向或第二开关方向。
减速元件可以至少部分地布置为在形成于支承面中的轭处的开口内可位移。因此,减速元件可以占据最少的可能空间。可以进一步优化所使用的面积和空间,这是因为形成在轭组件中的通孔提供了开口。因此,弹簧和安装部分可以布置在轭的一侧上,特别是其端部部分,而提供减速面的减速元件的部分可以突出穿过通孔到轭的另一侧。
至少一个减速元件可以相对于基本上垂直于减速面延伸的平面镜像对称地成形和/或布置。因此,将由减速元件吸收的力可以均匀地分布。减速元件可以相对于第一开关方向和/或第二开关方向镜像对称地成形和/或布置,使得致动组件可以基本上垂直地撞击在减速面上,减速面然后可以平行于开关方向移动,以提供受控的缓冲。
至少一个减速元件可以由金属或金属合金一体地形成。例如,减速元件可以由不锈钢和/或磷青铜形成。因此,减速元件可以设计为弹簧元件。减速元件可以焊接和/或纤焊到轭。
轭可以设置有至少两个减速元件,其中至少两个减速元件中的第一减速元件提供背向第一开关方向的第一减速面,且至少两个减速元件中的第二减速元件提供背向第二开关方向的第二减速面。因此,在第一减速元件和第二减速元件的帮助下,在第一开关方向(例如,闭合方向)上以及第二开关方向(例如,打开方向)上,撞击可以分别被缓冲。
第一减速元件和第二减速元件可以在垂直于第一开关方向和/或第二开关方向的方向上至少部分地交错。因此,第一减速元件和第二减速元件可以形成为和布置为使得其缓冲效果可以最大化,同时最小化其空间使用。因此,例如,第一减速元件可以至少部分地伸出穿过形成于第二减速元件中的切口。
根据开关装置的第一其他实施例,创造性解决方案可以如下进一步改进,其中,在至少一个状态,至少一个支承面和至少一个减速面两者可以至少逐段地支承至少一个邻接面。因此,致动组件的邻接面可以用来撞击在支承面上以及撞击在减速面上。例如,至少一个支承面和至少一个减速面可以彼此对准。因此,支承面可以与邻接面直接机械接触。邻接面可以与支承面平齐。因此,减速元件的缓冲效果不会影响闭合驱动单元的磁圈。
在驱动单元的第一状态和第二状态中的至少一个中,邻接面可以保持在距支承面一定距离处,且减速元件可以从支承面朝向邻接面突出。因此,当将驱动单元从第一状态转移到第二状态和/或返回时,邻接面可以首先撞击在减速元件上,即在撞击在支承面上之前撞击减速面。
附图说明
下面将通过示例的方式,使用有利的实施例并参考附图来更详细地描述本发明。所描述的实施例仅是可能的配置,其中,然而,如上所述,各个特征可以彼此独立地实现或者可以被省略。附图中所示的等同元件具有相同的附图标记。省略了与不同附图中所示的等同元件相关的描述的冗余部分。
在附图中:
图1示出了根据本发明的实施例的电磁开关装置的示意侧视图;
图2示出了本发明的实施例的轭组件的示意侧视图;
图3示出了图2所示的轭组件的示意俯视图;
图4示出了图2和图3所示的轭组件的示意正视图;以及
图5示出了图示用于减少根据本发明的实施例的电磁开关装置的开关噪声的减速效果的示意图。
具体实施方式
下面首先关于图1描述开关装置1的示范性实施例,图1示出了开关装置1的示意侧视图,开关装置1包括开关组件2、驱动单元3、致动组件4、以及根据本发明的实施例的轭组件5,这些部件安装在开关装置1的基部6上。在开关装置1的框架7处,可以设置用于致动组件的引导件8。开关装置1可以沿着纵向方向X、横向方向Y和高度方向Z延伸,这些方向彼此垂直分布,且从而形成笛卡尔坐标系。在下文中,前方或后方的任何提及可以涉及纵向方向X,其中左方和右方的每次提及可以涉及横向方向Y,并且上方和下方的每次提及可以涉及高度方向Z。
开关组件2可以包括开关触头20,其具有第一接触元件20a和第二接触元件20b。第一接触元件20a和第二接触元件20b可以分别提供第一接触面21a和第二接触面21b,其可以分别面向第一开关方向SA和第二开关方向SB。为了在第一开关方向SA和第二开关方向SB上可移动,第一接触元件20a和第二接触元件20b可以安装在可位移的开关触头载体22上,开关触头载体22可以形成为片簧且可以提供保持部分23,保持部分23可以与连接部分24一体地形成或至少以导电方式连接到连接部分24,开关触头20可以通过连接部分24电连接到承载开关装置1和/或其中集成有开关装置1的装置(未示出)的相应的连接元件。
第一配对连接部分25a和第二配对连接部分25b可以用于电接触开关组件2的第一固定触头或配对触头26a和第二固定触头或配对触头26b,其可以与第一配对连接部分25a和第二配对连接部分25b一体地形成或至少以导电方式分别连接到第一配对连接部分25a和第二配对连接部分25b。第一配对触头26a和第二配对触头26b中的每一个可以分别包括第一配对接触元件27a和第二配对接触元件27b。第一配对接触元件27a可以是第一固定接触元件且第二配对接触元件可以是第二固定接触元件,其可以分别提供第一配对接触面28a和第二配对接触面28b。第一配对触头25a和第二配对触头25b可以分别安装在第一配对触头载体29a和第二配对触头载体29b上,其可以与第一配对连接部分25a和第二配对连接部分25b一体地形成或至少以导电方式连接到第一配对连接部分25a和第二配对连接部分25b。
驱动单元3可以布置为使得其设置有用于向驱动单元3提供电能的至少一个供电接触元件30,使得致动组件4可以在经由至少一个供电接触元件30向驱动单元通电和断电时通过与轭组件的相互作用而移动。在图1所示的开关装置1的第二位置B中,驱动单元3可以处于闲置状态,且第二接触面21b可以邻接第二配对接触面28b,使得连接部分24和第二配对连接部分25b具有相同的电势。
致动组件4可以包括电枢40,电枢40可以铰接到轭组件5或至少可移动地保持在轭组件5附近,使得电枢40可以相对于轭组件5移动。为了邻接轭组件5,电枢40可以设置有可基本上面向第一开关方向SA的邻接面41a。电枢40还可以具有联接部分42,电枢40可以通过所述联接部分42接合致动组件4的致动器44的联接构件43。致动器44可以保持为可位移的,例如在第一开关方向SA和第二开关方向SB上沿着由框架7提供或固定在框架7上的引导件8可滑动。开关构件45可以形成在致动器44处或机械连接到致动器44,且可以接合开关触头20的保持部分23。开关构件45可以设置有接合保持部分23的保持元件46。为了将开关力转移到开关触头20的保持部分23上,基本上面向第一开关方向SA的第一致动面47a和/或基本上面向第二开关方向SB的第二致动面47b可以形成在开关构件45处。另外,致动器44可具有止动面48,以在第二开关方向SB上停止致动器44的移动。另外,致动器44的端面49可以用于停止致动器44且从而致动组件4在第二开关方向SB上的移动。
轭组件5可以包括第一腿部51和第二腿部51’(参见图2),两者可以沿着纵向方向X基本上彼此平行地延伸,并且因此沿着开关方向SA、SB延伸。第一腿部51可以提供第一支承面51a和第二支承面51b,两者可以分别面向与第一开关方向SA和第二开关方向SB相反的方向。第一支承面51a可以用于支承电枢40的邻接面41a。第二支承面51b可以用于支承致动器44的第二邻接面48。
弹性第一减速元件52a和弹性第二减速元件52b安装在轭50上和/或附接到轭50,特别是其第一腿部51。第一减速元件52a和第二减速元件52b分别提供基本上相反于第一开关方向SA面向的第一减速面53a和基本上相反于第二开关方向SB面向的第二减速面53b。
图2以示意侧视图示出了轭组件5。第一减速元件52a和第二减速元件52b分别包括第一弹簧部分54a和第二弹簧部分54b,第一缓冲部分55a和第二缓冲部分55b可以经由第一弹簧部分54a和第二弹簧部分54b分别连接到第一减速元件52a和第二减速元件52b的第一安装部分56a和第二安装部分56b。第一减速面53a和第二减速面53b可以分别设置或形成在第一缓冲部分55a和第二缓冲部分55b处。第一安装部分56a和第二安装部分56b可以分别连接到轭50的第一安装区域57a和第二安装区域57b。第一安装部分56a和第一安装区域57a可以分别背向和面向第一开关方向SA。第二安装部分56b和第二安装区域57b可以分别面向垂直于开关方向SA、SB的方向,即背向高度方向Z和面向高度方向Z。
另外,轭50可以具有延伸部50’,其形成在第一腿部51处或附接到第一腿部51,且可以基本上垂直于开关方向SA、SB延伸。支承面51a、51b和/或安装区域57a、57b可以设置或形成在延伸部50’处。第一腿部51和第二腿部51’可以经由弯曲部51”彼此连接。开口或切口或凹陷58可以设置在延伸部50’和腿部51之间,开口或切口或凹陷58至少部分地容纳第二减速元件52b,特别是其弹簧部分54b。
图3以示意俯视图示出了轭组件5。这里显而易见的是,如同图2,第一减速面53a相反于第一开关方向SA从第一支承面51a突出。第二减速面53b在与第二开关方向SB相反的方向上保持在距第二支承面51b一定距离处。第一减速元件52a与第二减速元件52b交错,其中第一减速元件52a(特别是其第一缓冲部分55a)伸出穿过形成于第二减速元件52b中的切口59,特别是其弹簧部分54b和/或第二缓冲部分55b。
图4以示意正视图示出了轭组件5。这里显而易见的是,第一减速元件52a(特别是其第一缓冲部分55a)伸出穿过形成于轭50中的切口59,特别是在其延伸部50’中并提供开口58a,通过所述开口58a,第一缓冲部分55a且从而第一减速面53a可以在第一开关方向SA上移动,是如何实现的。
图5示出了图示第一减速元件52a和/或第二减速元件52b的缓冲效果的示意图。虚点划线绘示了当在第二状态B中用吸合电压(pull-in voltage)对驱动单元通电时,由驱动单元施加的力,特别是在轭50的延伸部50’处。力(AW曲线)增加直到达到第一状态A,即当沿着第一开关方向SA移动致动组件4时。虚线图示了当没有减速元件52a、52b时,将从轭组件5施加在致动组件4上、特别是在其电枢40上的力相对于距离的曲线(F-s曲线)。虚点划线AW曲线和虚线F-s曲线之间的面积等效于能量,即致动组件4的冲力作用。通过添加至少一个减速元件52a,52b,虚线F-s曲线转移为实心F-s曲线,使得致动组件4在轭组件5上的冲力作用以及从而冲击噪声显著地减小。
在不脱离本发明构思的情况下,与上述实施例的偏离是可能的。根据本发明的开关装置1可以以执行电流的开关所需的任何形式或数量而设置有开关组件2、驱动单元3、致动组件4、轭组件5、基部6、框架7和引导件8。
开关组件2可以以执行开关操作所需的任何形式或数量而设置有开关触头20,接触元件20a、20b,接触面21a、21b,触头载体22,保持部分23,连接部分24,配对连接部分25,固定触头/配对触头26a、26b,配对接触元件27a、27b,配对接触表面28a、28b,以及配对触头载体29a、29b。相应地,供电接触元件30可以以向驱动单元3提供电能所需的任何数量或形式提供。
致动组件4可以以驱动开关组件2所需的任何数量和形式而设置有电枢40、邻接面41a、联接部分42、联接构件43、致动器44、开关构件45、保持元件46、致动面47a、47b、止动面/第二邻接面48和/或端面49。轭组件5可以以任何数量和形式包括轭50、延伸部50’、腿部51、51、弯曲部51”、支承面51a、51b、减速元件52a、52b、减速面53a、53b、弹簧部分54a、54b、缓冲部分55a、55b、安装部分56a、56b、安装区域57a、57b、开口/切口/凹陷58a、58b、通孔58和/或切口59,使得能够在相应的开关方向SA、SB上从第一状态/位置/通电状态A切换到第二状态/位置/闲置状态B,且反之亦然,同时缓冲开关冲击。
Claims (15)
1.一种用于电磁开关装置(1)的轭组件(5),所述轭组件(5)包括轭(50),所述轭具有至少一个支承面(51a,51b),所述至少一个支承面用于支承所述电磁开关装置(1)的致动组件(4)的邻接面(41a,41b,48),其特征在于,为了使所述致动组件(4)减速,至少两个弹性减速元件(52a,52b)安装在所述轭(50)上并提供至少两个减速面(53a,53b),所述至少两个减速面布置在距所述至少一个支承面(51a,51b)一定距离处,
其中,所述至少两个减速元件(52a,52b)中的第一减速元件(52a)提供背向第一开关方向(SA)的第一减速面(53a),且所述至少两个减速元件(52a,52b)中的第二减速元件(52b)提供背向第二开关方向(SB)的第二减速面(53b),
其中,所述第一减速元件(52a)至少部分地伸出穿过形成于所述第二减速元件(52b)中的切口(59)。
2.如权利要求1所述的轭组件(5),其特征在于,所述至少两个减速面(53a,53b)在沿着所述支承面(51a,51b)的表面法线的投影上布置在至少一个支承面(51a,51b)之前。
3.如权利要求1或2所述的轭组件(5),其特征在于,所述至少两个减速面(53a,53b)被弹性可位移地保持在相应的减速元件(52a,52b)的至少一个弹簧部分(54a,54b)处。
4.如权利要求1或2所述的轭组件(5),其特征在于,所述至少两个减速元件(52a,52b)具有相应的安装部分(56a,56b),所述至少两个减速元件通过所述相应的安装部分而被连接到所述轭(50)的相应的安装区域(57a,57b)。
5.如权利要求4所述的轭组件(5),其特征在于,所述安装区域(57a,57b)面向与所述减速面(53a,53b)垂直或相反的方向。
6.如权利要求1或2所述的轭组件(5),其特征在于,所述减速元件(52a,52b)至少部分地布置为在形成于所述轭(50)处的开口(58a,58b)内可位移。
7.如权利要求6所述的轭组件(5),其特征在于,形成在所述轭组件(5)中的通孔(58)提供所述开口(58a,58b)。
8.如权利要求1或2所述的轭组件(5),其特征在于,所述至少两个减速元件(52a,52b)相对于基本上垂直于相应的减速面(53a,53b)延伸的平面镜像对称地成形和/或布置。
9.如权利要求1或2所述的轭组件(5),其特征在于,所述至少两个减速元件(52a,52b)由金属或金属合金一体地形成。
10.如权利要求1所述的轭组件(5),其特征在于所述第一减速元件(52a)和所述第二减速元件(52b)在垂直于所述第一开关方向(SA)和/或第二开关方向(SB)的方向上至少部分地交错。
11.如权利要求1所述的轭组件(5),其特征在于,所述电磁开关装置是继电器。
12.一种电磁开关装置(1),具有包括致动组件(4)的电驱动单元(3),其特征在于所述驱动单元(3)还包括如权利要求1至10中至少一项所述的轭组件(5),其中所述致动组件(4)相对于所述至少一个支承面(51a,51b)可移动,且在所述驱动单元(3)的至少一个状态(A,B)中,所述至少一个支承面(51a,51b)和所述至少两个减速面(53a,53b)都至少逐段地支承所述致动组件(4)。
13.如权利要求12所述的开关装置(1),其特征在于,在所述至少一个状态(A,B)中,所述至少一个支承面(51a,51b)和所述至少两个减速面(53a,53b)都至少逐段地支承所述至少一个邻接面(41a,41b,48)。
14.如权利要求12或13所述的开关装置(1),其特征在于,在所述驱动单元(3)的所述至少一个状态(A,B)中,所述邻接面(41a,41b,48)被保持在距所述支承面(51a,51b)一定距离处,且所述减速元件(52a,52b)从所述支承面(51a,51b)朝向所述邻接面(41a,41b,48)突出。
15.如权利要求12所述的开关装置(1),其特征在于,所述电磁开关装置是继电器。
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