CN111161980A - 电流开关设备 - Google Patents

Abstract

电流开关设备(2)包括开关元件(4)和致动器(6)，每个开关元件包括固定电触点(8)和带有可动电触点(12)的可动部分，该可动部分可沿移动轴(X)在打开位置和闭合位置之间的移动，致动器(6)包括可动部件(32)，该可动部件(32)可沿轴线(X)移动，以便使可动部分在其打开位置和闭合位置之间移动。每个可动部分包括：限定壳体的主体和保持架，该保持架包含承载可动触头(12)的支撑件，该保持架安装在该壳体中，并且可相对于可动部分沿轴线(X)移动。借助于调节螺钉可沿轴线(X)移动的可动端部止动件限制了保持架相对于主体的移动。

Description

电流开关设备

技术领域

本发明涉及一种电流开关设备。

背景技术

在诸如接触器的电流开关设备领域中，WO 2014/096582 A1描述了一种多极开关设备，该多极开关设备包括具有可分离触点的多个开关元件，每个开关元件与多相电流相关联并且联接到致动器，该致动器同时在打开位置和闭合位置之间移动可分离触点。在闭合位置，开关元件的可动触点与相应的固定触点接触，这允许电流的通过。在三相电流的情况下，开关设备包括三个开关元件。在这种情况下，每个开关元件与电流的相位相关联。

WO-2014/096582-A1特别描述了用于调节每个开关元件在闭合位置附近的位置的装置，以使每个开关元件的固定垫和可动垫的机械同步在单元的所有开关元件之间尽可能地最佳。实际上，在闭合位置中，可动触点之间相对于其理论理想位置可能存在未对准，这通常是因为单元制造方法固有的可变性引起的尺寸公差。

这种未对准导致在闭合位置中从一个开关元件的触点到另一开关元件的触点的不均匀挤压。例如，第一开关元件的可动触点可以比同一单元的第二开关元件的可动元件处于提前的位置。这样的未对准会在单元内产生电触点的不均匀磨损。但是，在一些情况下，难以精确地调节位置，尤其是因为仅当可动触点处于打开位置时才可以进行位置调节。

发明内容

通过提出一种新颖的电流开关设备，本发明特别着手解决这些问题，该电流开关设备包括开关元件，每个开关元件一方面包括连接到固定电触点的固定部分，另一方面包括承载可动电触点的可动部分，该可动部分在电触点的打开位置和闭合位置之间可沿移动轴线平移移动，该电流开关设备还包括致动器，该致动器包括可动部件，该可动部件可沿移动轴线平移移动以使可动部分在打开位置和闭合位置之间移动，为此，每个可动部件包括固定到可动部分的连接构件。

此外，开关设备的每个可动部分包括主体，该主体包括第一壳体，并且每个开关元件一方面包括安装在第一壳体中的保持架，该保持架连接到承载可动触点的支撑件，该保持架可沿移动轴线相对于可动部分平移移动，每个开关元件另一方面包括限制保持架相对于可动部分的移动的可动端部止动件，该可动端部止动件可借助于调节螺钉沿移动轴线平移移动。

借助于本发明，开关元件之间的对准的调节更简单且更准确。可调节的可动端部止动件使得可以独立于可动部分的主体来控制保持架的移动，这使得可以在闭合位置微调可动触点的位置，以在其他可动触点处于闭合位置时补偿与其他可动触点的可能的未对准。

因此，该调节使得可以以受控的方式延长或减小每个可动触点的平移行程。即使这些开关元件全部都连接到致动器的相同可动部件，也可以独立于其他开关元件对每个开关元件执行该调节。

另一方面，在WO-2014/096582-A1中，通过延伸或缩短将可动部分固定到可动触点的连接构件来进行行程的调节。因此，只要致动器的可动部件连接到可动部分，就不可能调节行程。

此外，当可动部件被断开以提供对连接构件的访问时，则不再可能准确地知道真正的闭合位置，因为该闭合位置是由连接构件施加在触点上的。

根据本发明的有利但非强制性的方面，根据任何技术上可接受的组合，这种开关设备可以包含以下一个或多个特征：

-所述调节螺钉的头部在所述可动部分中沿所述移动轴线与所述连接构件相对地布置。

-所述可动端部止动件是结合在所述调节螺钉的柄中的凸缘，所述凸缘与所述柄旋转地固定。

-所述保持架包括与所述移动轴线成直角的后面，所述可动端部止动件在所述后面的后方布置在所述第一壳体的内部，以当可动部分到达打开位置时防止所述保持架缩回。

-每个开关元件包括垫圈，所述垫圈布置在所述调节螺钉的所述头部与所述可动部分的主体的后壁之间。

-所述保持架界定第二壳体，所述支撑件安装在所述第二壳体中，所述支撑件可沿所述移动轴线在所述第二壳体中相对于所述保持架平移地移动，并且所述保持架包括布置在所述第二壳体中的弹性返回构件，其使所述支撑件朝固定触点返回。

-所述保持架的至少一个侧壁包括第一凹凸部，所述第一凹凸部用于通过形状的互补性与存在于所述第一壳体的内面上的第二凹凸部协作，以相对于所述可动部分的主体保持并引导所述保持架平移。

-所述保持架由塑料材料制成。

-所述单元是适合于中断多相电流的多极开关设备，所述开关设备包括多个开关元件，每个开关元件与电流的相位相关联。

附图说明

根据下面的对开关设备的几个实施例的描述，本发明将被更好地理解并且本发明的其他优点将更显而易见，这些实施例仅以示例的方式并参考附图给出，其中：

-图1是根据本发明实施例的开关设备的示意性剖视图；

-图2是图1的开关设备的可动部分的示意性分解图；

-图3是图2的开关设备的可动部分的局部剖视图；

-图4是图2和3的可动部分的正视图，其中调节螺钉被松开，保持架向后平移；

-图5是图2至图4的可动部分的正视图，其中调节螺钉被拧紧，保持架向前平移。

具体实施方式

图1中所示的开关设备2包括在与图1的平面成直角的方向上并置的多个开关元件4，其中在图中仅一个开关元件可见，附图标记为4。开关设备2还包括不同开关元件4共有的致动器6。开关元件4有时被称为“开关块”或“开关灯泡”。

开关设备2使得可以例如响应于控制电压而中断或替代地允许电流的流通。这种开关设备例如旨在安装在电气设备中，特别是在电气柜中。

开关设备2例如是具有可分离触点的多极单元，其适合于中断多相电流。在这种情况下，每个开关元件4与电流的相相关联。在附图说明的实施例中，该单元适合于中断三相电流，并且包括三个开关元件4。

三个开关元件4在这里是相同的，但是下面仅详细描述其中之一。

每个开关元件4包括固定的电触点8，该固定的电触点8在单元2上游和下游连接到连接盘10，每个开关元件4还包括可动电触点12，该可动电触点12相对于固定触点14可在在打开位置和闭合位置之间可逆地移动，这里，沿移动轴X。

固定触点8分别包括触点垫14，而可动触点12包括触点垫16。

当固定到连接盘10的固定触点8与可动触点12分离时，开关元件4内的电流的流通被中断。当这些触点分离时，由固定触点8承载的固定接触垫14不与由可动触点12承载的可动触点垫16接触。该第一配置对应于可动触点12的打开位置，在该打开位置中电流不流通。

相反，可动触点12的闭合位置对应于可动触点垫16抵靠固定触点垫14的情况，因此在该第二配置中允许电流的流通。

开关元件4各自配备有可动部分20。连接构件30确保每个开关元件4的可动部分20到致动器6的联接。可动触点12在打开位置和闭合位置之间的同时运动是由致动器6的可动部件32引起的。

致动器6在此包括未在图中标引的电磁体和可动部件32。例如，可动部件32包括磁性材料。在接收到控制电压后为电磁体供电时，它会施加驱动可动部件32沿X轴平移到闭合位置的磁力。相反，当电磁体停止供电时，可动部件32返回到打开位置。

例如，致动器6安装在单元2的前部部分。为了说明的目的，以下参照可动触点12沿轴线X的移动来定义单元2的前部部分和后部部分。在图1中，箭头F1指示可动部件32和可动触点12从单元2的背部到前部的移动方向。

可动部件32使得可以沿着移动轴线X同时移动每个开关元件4的每个可动部分20。部件32沿着移动轴线X的移动通过每个开关元件4的连接构件30驱动每个可动部分20沿同一移动轴线X的移动，从而产生从打开位置到闭合位置的转变(反之亦然)。因此，开关元件4的可动部分20的这种移动具有使由可动触点12承载的触点垫16与由每个固定触点8承载的触点垫14接触的效果。

可动部分20在图2和3中详细示出。可动部分20包括：主体22，其固定到连接构件30；以及保持架24，承载可动触点12的可动支撑件26连接到该保持架24。该可动支撑件26也称为“可动桥”。在下文中，使用表述“可动桥”。

在该实施例中，主体22包括中空部分，该中空部分形成由侧壁36和38、前壁41和后壁40界定的第一壳体34。保持架24被容纳在该第一壳体34中。

保持架24优选地是矩形的并且包括前面48、后面46以及两个侧面50和52。后面46与运动轴线X成直角。

在该示例中，保持架24的面46、48、50和52界定了第二壳体44，该第二壳体旨在容纳可动桥26和弹性返回构件28。该弹性返回构件28例如是压缩螺旋弹簧。

弹性返回构件28允许沿着可动桥26的移动轴线X相对于保持架24的运动。

弹性返回构件28使可动桥26朝向固定触点8返回，并且在开关元件4闭合时，当可动触点垫16与固定触点垫14接触时，使得可以缓冲可动触点12承受的冲击。

可动桥26可沿移动轴线X相对于保持架24平移移动。保持架24可沿同一移动轴线X相对于主体22平移移动。然而，保持架24相对于主体22的平移与可动桥26相对于保持架24的平移分离。换句话说，这两种平移彼此独立。

根据未示出的变型，可动桥26可以保持固定到保持架24，然后可以省略弹性返回构件28。

开关元件4还包括可动端部止动件60，在此该可动端部止动件60布置在保持架24的后面46与主体22的后壁40之间。换句话说，可动端部止动件60布置在第一壳体34内部，在后面46的后方。

当可动部分20到达打开位置时，可动端部止动件60可沿移动轴线X平移移动，并限制保持架24的缩回。

在该实施例中，可动端部止动件60固定到调节螺钉62。

调节螺钉62在此包括头部64和柄66。穿过主体22的后壁40的孔42(优选地被攻丝)和穿过保持架24的后面46的孔口54容纳调节螺钉62的柄66。孔42和孔口54均与移动轴线X同轴。

例如，柄66因此与孔42形成优选的螺旋连接。在此，该螺旋连接允许可动端部止动件60沿移动轴线X运动。

调节螺钉62的头部64位于主体22的外部，沿着轴线X与连接构件30相对。换句话说，头部64延伸超过主体22的后壁40，以从外部可接近，从而能够被诸如螺丝起刀之类的工具80致动。

在该实施例中，可动端部止动件60是添加到调节螺钉62的柄66上的凸缘，以便当柄66绕轴线X旋转时与柄66旋转地固定。该凸缘可以采用以移动轴线X为中心的盘的形式。

为了限制保持架24相对于主体22的移动，可动端部止动件60的凸缘可被移近保持架24的后面46。当工具80将调节螺钉62旋转到拧紧状态时，沿移动轴线X从可动端部止动件60的背部到前部发生平移，这驱动保持架24沿移动轴线X相对于主体22的平移。

另一方面，只要调节螺钉62不通过工具80转动，可动端部止动件60就保持不动，例如，因为柄66的螺纹与孔42的攻丝接合。

当调节螺钉62处于松弛状态时，可动端部止动件60处于缩回到单元2的后部的位置。保持架24没有被可动端部止动件60施加压力而保持在提前的位置，并且保持架24然后处于“浮动”位置。

当固定触点8与可动触点12相遇时，保持架24被从前部带到背部以抵靠可动端部止动件60，并且保持架24然后处于缩回位置。然后可以例如通过工具80使用调节螺钉62来调节保持架24的精确位置，以便补偿与其他开关元件4的可动触点12的任何未对准。

在图4和5中示出了可动端部止动件60的两个可能的位置。图4中的间距e1和图5中的间距e2在此对应于当保持架24抵靠可动端部止动件60时主体22的前壁41的内面与保持架24的前面48之间的距离。

作为说明性示例，间距e1和e2在此分别在0.1mm和1mm的范围内。

在图4所示的配置中，间距e1大于图5的间距e2。

为了从间距e1切换到间距e2，保持架24从开关设备2的后部平移到前部。保持架24通过端部止动件60和调节螺钉62的平移使得可以使可动桥26更靠近致动器6，这等效于相对于固定触点8精确地调节固定到可动桥26的可动触点12的位置。

开关元件4的调节优选在闭合位置进行。

可动端部止动件60沿着移动轴线X的平移使得可以独立于可动部分20的主体22来控制保持架24的移动。因此，这使得可以在闭合位置精细地调节可动触点12的位置，以补偿当其他可动触点12处于闭合位置时可动触点12与其他可动触点12之间可能的未对准。

换句话说，每个可动触点12的平移行程可以受控的方式延长或减小。可以在独立于其他开关元件4的情况下对每个开关元件4执行平移行程的调节。

有利地，与WO-2014/096582-A1中描述的调节相反，即使当开关元件4全部都连接到致动器6的相同可动部件32时，本发明也可以进行调节，在WO-2014/096582-A1中，调节功能是通过与连接构件同时使用的螺钉来确保的。该调节无法在闭合位置进行，而必须在打开位置进行。相反，在此，彼此独立地确保调节功能和与致动器的连接功能。致动器6和可动触点12之间连接功能与行程调节功能分离，这使得即使在将致动器6安装在单元2的前面上的情况下，也可以在闭合位置进行调节。

优选地，每个开关元件4包括垫圈68，该垫圈68螺纹连接到柄66上并且介于头部64和主体22的后壁40的外面之间。当主体22的后壁40的内面与保持架24的后面46之间的间距变化时，该垫圈68使得能够占据在头部64和后壁40的外面之间产生的空间。例如，垫圈68由金属或弹性体材料制成。

根据一可选的但非强制性的实施例，保持架24由塑料制成，优选地为条带形式。该塑料条带具有折叠的形式，以形成矩形框架。在其折叠形式中，后壁46与移动轴线X成直角。后壁46邻近两个侧壁50和52。这些侧壁50和52彼此平行并且邻近保持架的前壁48。前壁48和后壁46彼此平行。当形成由后壁46、侧壁50、前壁48和侧壁52构成的框架的折叠条带覆盖后壁46时，后壁46被衬里。

替代地，保持架24可以具有另外的形式，例如正方形或圆柱形。壳体34的形式在所有情况下必须适合于容纳保持架24。

根据本发明的优选但非强制性的实施例，保持架24的侧面50或52中的至少一个包括第一凹凸部70，该第一凹凸部70通过形状的互补性与存在于主体22的侧壁36或38中的一个上的第二凹凸部72协作。因此，由第一凹凸部70和第二凹凸部72形成的连接将保持架24保持在壳体34中，并引导保持架沿移动轴线X平移。

特别地，第一凹凸部70与存在于可动桥26上的第三凹凸部74配合，以将桥26保持在由保持架24界定的第二壳体44内，特别是在开关元件4的组装操作期间。

可以在所描述的其他实施例和变型中实现上述实施例或变型中的一个的任何特征。

Claims (9)

1.一种电流开关设备(2)，包括：

-至少一个开关元件(4)，每个开关元件包括：

·固定部分，其承载固定电触点(8)，以及

·可动部分(20)，其承载可动电触点(12)，所述可动部分可沿移动轴线(X)在电触点的打开位置和闭合位置之间平移地移动；

-致动器(6)，其包括可动部件(32)，所述可动部件(32)可沿移动轴线(X)平移地移动以在所述可动部分(20)的打开位置和闭合位置之间移动所述可动部分(20)，每个可动部件(32)为此包括固定到所述可动部分的连接构件(30)；

所述开关设备(2)的特征在于，每个可动部分(20)包括主体(22)，所述主体(22)包括第一壳体(34)，并且每个开关元件(4)还包括：

-安装在第一壳体(34)中的保持架(24)，所述保持架(24)可相对于所述可动部分(20)的主体(22)沿移动轴线(X)平移地移动，所述保持架(24)连接到承载可动触点(12)的支撑件(26)，以及

-可动端部止动件(60)，其限制所述保持架(24)相对于所述可动部分(20)的主体(22)的移动，所述可动端部止动件(60)可通过调节螺钉(62)沿着移动轴线(X)相对于所述可动部分(20)的主体(22)平移地移动。

2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，所述调节螺钉(62)的头部(64)在所述可动部分(20)中沿所述移动轴线(X)与所述连接构件(30)相对地布置。

3.根据权利要求1或2所述的开关设备，其特征在于，所述可动端部止动件(60)是结合在所述调节螺钉(62)的柄(66)中的凸缘，所述凸缘与所述柄(66)旋转地固定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述保持架(24)包括与所述移动轴线(X)成直角的后面(46)，所述可动止动件(60)在所述后面(46)的后方布置在所述第一壳体(34)的内部，以当可动部分(20)到达打开位置时防止所述保持架(24)缩回。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的开关设备，其特征在于，每个开关元件(4)包括垫圈(68)，所述垫圈(68)布置在所述调节螺钉(62)的所述头部(64)与所述可动部分(20)的主体(22)的后壁(40)之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述保持架(24)界定第二壳体(44)，所述支撑件(26)安装在所述第二壳体(44)中，所述支撑件(26)可沿所述移动轴线(X)在所述第二壳体(44)中相对于所述保持架(24)平移地移动，并且所述保持架(24)包括布置在所述第二壳体(44)中的弹性返回构件(28)，其使所述支撑件(26)朝固定触点(8)返回。

7.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述保持架(24)的至少一个侧壁包括第一凹凸部(70)，所述第一凹凸部用于通过形状的互补性与存在于所述第一壳体(34)的内面上的第二凹凸部(72)协作，以相对于所述可动部分(20)的主体(22)保持并引导所述保持架(24)平移。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的开关设备，其特征在于，所述保持架(24)由塑料材料制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述单元(2)是适合于中断多相电流的多极开关设备，所述开关设备包括多个开关元件(4)，每个开关元件(4)与电流的相位相关联。

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