CN1288690C - 电磁脱扣器的磁轭 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电磁脱扣器(14a-14c)的磁轭(1a-1h)，按照本发明，所述磁轭(1a-1h)的基体(2a-2h)和所属的磁芯(3a-3h)设计为一体式的组件，因此使其结构和所需要的空间位置实现最优化或者成本更低。

Description

电磁脱扣器的磁轭

本发明涉及一种用于开关装置的电磁脱扣器的磁轭，其中，所述磁轭具有一个由铁磁性材料制成的基体和一个磁芯，该磁芯可设置在一脱扣线圈的末端处。

此外，在一个用于开关装置的电磁脱扣器中采用了一个脱扣线圈、一个脱扣衔铁、一个磁芯和一个磁轭。其中，所述脱扣衔铁通过一个空气间隙与所述磁芯分隔开。当足够大的电流流过所述脱扣线圈时，才为了消除空气间隙使所述脱扣衔铁朝所述磁芯的方向运动。上述运动是由由此建立起来的磁场引起的，其中，所述磁轭用于使所属磁路最大程度地闭合。

EP 0444283 B1公开了一种这类电磁脱扣器与一个线路保护开关相结合的示例。这种电磁脱扣器的结构和属于它的磁轭的结构的制造成本高，此外，在安装位置方面所述磁轭需要更大的空间位置。另外，CH 659733 A5公开了一种线路保护开关，该线路保护开关具有由一整块导体的相应成形部段构成的一个磁轭和一个磁芯，所述导体在其一个末端上成形有一个用于一个双金属元件的支座，而在其另一末端上形成电弧板片。

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于电磁脱扣器的磁轭，而该磁轭的结构和所需要的空间位置应该更经济或更优化。

上述技术问题通过一种本文开始所述类型的磁轭得以解决，其中，按照本发明，所述基体和磁芯设计为一体式的组件。

通过将所述基体和磁芯设计为一体式的组件，可以大大简化这个组件的传统的结构，而且可以更经济地制造该组件。为此，可采用预先电镀的铁磁性带材。此外，可以取消价格高昂的车削件，并且也能省略材料相连的、形状配合的或可传递力的工序。另外，缩短了加工周期。

可以在实现更高的材料利用率和更少的材料余料的情况下例如借助于冲压、折弯技术制造所述一体式的组件。在此，只采用一个简单的加工器械或工具就能满足加工要求，由此可以再次节约投入资金。此外，因为电磁脱扣器的组件的结构保持扁平而且只使用了少量的单件，通过上述构思，还使在加工流程中的物流费用保持更低。

有利的是，所述磁芯嵌入脱扣线圈中，因此，形成的空气隙两头的起点都大致在脱扣线圈的中部，由此可以有效地利用电磁效应。

在另一个扩展结构中，所述磁芯具有一邻近所述脱扣线圈末端侧的有效铁心面积(wirksame Kernflche)。这种结构的优点在于不必设置或形成单独的或集成的磁芯。因此可以节约为此所需的材料以及一个可能需要的固定结构。所述磁芯连同所述基体的一个端头一起经济地设计为U形的或闭合的形状轮廓。

在另一个扩展结构中，所述磁芯连同所述基体的所述端头一起设计为盘形结构，这种设计方案的特点是材料消耗更少以及进而造价更低。

优选在所述磁芯上连接有一对翼片，由此对以电磁原理为基础的脱扣器产生有利的影响。

所述磁芯和所述基体的端头以一种简单的方式至少近似地构成为圆柱形部段。这种设计方案在产生更少边角料的情况下可以实现更高的材料利用率。

所述圆柱形部段可有利地由拉深件构成。因此，可以达到节省经费地缩短加工周期。

所述磁芯优选具有至少一个用于导引一个脱扣衔铁的开孔。由此，可省去用于导引所述脱扣衔铁的其它装置，因此也可以节省材料和工序。

在另一个简单的扩展结构中，所述基体以其自由端构成一个具有一个孔的侧腿段，所述孔同样用于导引所述脱扣衔铁。因此，可以提供有效的且局部缩小的支撑结构。

优选设置一个用于与所述脱扣线圈电连接的凸肩，由此可提供一种费用低材料耗损小的连接措施。

下面结合附图所示的实施方式对本发明的其它优点和细节进行描述。

附图中：

图1和2分别是带有其它构件和一个壳体以及不带其它构件和一个壳体的第一种磁轭的不同视图；

图3和4分别是带有其它构件和一个壳体以及不带有其它构件和一个壳体的第二种磁轭的不同视图；

图5和6分别是带有其它构件和一个壳体以及不带有构件和一个壳体的第三种磁轭的不同视图；

图7和8是第四种磁轭的不同视图；

图9和10是第五种磁轭的不同视图；

图11和12是第六种磁轭的不同视图；

图13和14是第七种磁轭的不同视图；

图15和16是第八种磁轭的不同视图；

下文中各幅附图中的相同构件用相同的附图标记标注或者含意相同的构件以类似的附图标记标注。为简化起见，在一些附图中没有示出其它构件和所述壳体。

首先对结构进行详细描述，然后再对相关的作用进行说明。本说明书对开关装置的作用不再赘述，因为这些在现有技术中已充分公开。在此尤其涉及到电激活一个脱扣器以及与一个开关锁的机械耦合。

图1示出了具有一个基体2a和一个磁芯3a的第一种磁轭1a。图2是不带有其它构件和壳体的第一种磁轭1a的立体图。所述基体2a和磁芯3a构成为一体式的组件。所述基体2a在该组件的走向中是从第一磁轭1a朝一个耳形部段4a延伸。在此，与所述耳形段4a相连地设置一个L形弯角段(L-formig Abwinkelung)，其中，所述基体2a的一个端头10a构成所述磁芯3a。

在这种情况中，所述基体2a由例如可以以铁磁粉末或铁磁性颗粒为基质的一种铁磁性材料制成。可将磁芯3a设置在一个脱扣线圈5a的端侧。因此，所述磁芯3a具有一个与所述脱扣线圈5a的端侧邻接的有效的铁心面积6。

所述脱扣线圈5a包围一个具有一个推杆8a的脱扣衔铁7a。其中，所述推杆8a在所述磁芯3a的一个开孔9中导引。所述脱扣衔铁7a沿所述纵轴线LA延伸。因此，所述推杆8a指向所述开孔9的方向。

在此，优选将具有其铁心面积6的磁芯3a的位置安排成使属于它的端头10a与所述纵轴线LA正交地定向。所述第一磁轭1a的位置平行于所述纵轴线LA，因此，也平行于所述脱扣线圈5a和脱扣衔铁7a。所以，相对于推杆8a而言，所述磁轭的第一种自由端11a指向相反的方向。

图3示出了具有一个基体2b的第二种磁轭1b。图4是不带其它构件和壳体的第二种磁轭1b的立体图。所述基体2b与图1所示的基体2a不同包括一个改变后的磁芯3b和一个适合的耳形部段4b。所述磁芯3b在其端头10b处具有倒圆的棱边以及所述耳形部段4b设计为近似U形的结构。此外，尤其是在从所述第二种磁轭1b向所述耳形部段4b的过渡处开始从两侧缩窄。

所述第二种磁轭1b与图1所示的第一种磁轭1a的不同之处在于：一个第二种自由端11b扩展设计为一个侧腿段12并且与图1所示的端头10a方向相同地延伸。所述侧腿段中设有一孔13，一个加长的脱扣衔铁7b在该孔中导引并支承在该孔中。

所述相应的较短一些的推杆8b导引并支承在所述开孔9中。所述脱扣衔铁7b和推杆8b被一个适配的脱扣线圈5b包围。因此，第二种磁轭1b在端侧包围所述脱扣线圈5b，或在端侧与该脱扣线圈结合或圈起该脱扣线圈。

图5示出了具有一个基体2c的第三种磁轭1c。图6是不带其它构件和壳体的第三种磁轭1c的立体图。所述基体2c与图1所示的基体2a不同包括一个改型的具有一个端头10c的磁芯3c和一个合适的耳形部段4c。具体地说，所述端头10c按顺时针方向弯折三次而形成所述磁芯3c，使得该磁芯具有一个闭合的、近似于正方形的轮廓。另一种选择是将所述端头10c弯折二次成一个U形轮廓。

在这种情况下，在所述磁芯3c中为一个加长的推杆8c设置了双重的开孔9。此时，一个带有推杆8c的缩短了的脱扣衔铁7c被一个适配的脱扣线圈5c包围。此时，所述磁芯3c以其有效的铁心面积6嵌入到一个所属的脱扣线圈5c中。

下述段落同样涉及到图1、3和5。所述磁轭1a至1c、耳形部段4a至4c、磁芯3a至3c、脱扣线圈5a至5c及脱扣衔铁7a至7c是用于一个开关装置15a、15b及15c的电磁脱扣器14a、14b及14c的构件，每一个开关装置都有一个壳体16。此外，除上面所提到的构件外，所述电磁脱扣器14a、14b及14c还包括一个静触头支架、一个静触头、具有一个动触头的开关锁、一个灭弧室和一个热脱扣机构。

下述段落同样涉及到图7至16，为简化起见，在不同视图中所表示的一个第四至第八磁轭1d至1h都不带有其它构件和壳体。

图7是具有一个基体2d的第四种磁轭1d的侧视图。图8是第四种磁轭1d的立体图。所述基体2d与图5所示的基体2c不同包括一个改型的具有一个端头10d的磁芯3d和一个合适的耳形部段4d。在此，所述端头10d同样也按顺时针方向弯折三次形成所述磁芯3d，从而获得一个闭合的轮廓。

与图5所示的磁芯3c相比，所述磁芯3d具有一个矩形的轮廓。该磁芯3d具有一下部的翼片对17a。这对翼片形成在所述基体2d上，并这样在该磁芯3d的两侧延伸，使得形成一个几乎所有侧面都封闭的形状。在另一个选择的实施方式中，可将所述翼片对17a构造为使第一个翼片的指向与第二个翼片指向相反，从而得到一个非对称的几何形状。

图9是具有一个基体2e的第五种磁轭1e的侧视图。图10是该第五种磁轭1e的立体图。所述基体2e与图7所示的基体2d不同包括一个改型的具有一个端头10e的磁芯3e和一个合适的耳形部段4e。在此，使所述端头10e按顺时针方向弯折两次形成所述磁芯3e，使得其具有一个U形的并朝一侧敞开的形状。

作为对按照图7所述的实施方案的补充，在所述磁芯3e上在所述相对敞开侧的两侧除了一对下部翼片17b外，还设有一对上部翼片18。除此之外，在所述基体2e以及磁芯3e上设有一个用于与一个脱扣线圈电连接的凸肩19。该凸肩19可以应用于在此提到的所有实施方式中。

图11是具有一个基体2f的第六种磁轭1f的侧视图。图12是该第六种磁轭1f的立体图。所述基体2f与图7所示的基体2d不同包括一个改型的具有一个端头10f的磁芯3f和一个耳形部段4f。在此，将所述端头10f按顺时针方向弯折一次这样形成所述磁芯3f，使得产生一个L形的形状。此时，所述磁芯3f和基体2f的端头10f一起构成盘形的结构。该磁芯3f具有一对下部翼片17c，这对翼片的结构在很大程度上与图7所示的翼片对17a相同。

当然，按照所属的附图5至12的思路，所述磁芯3c至3f在侧视图或正视图中同样可以具有所述U形的形状轮廓。

图13是具有一个基体2g的第七种磁轭1g的侧视图。图14是该第七种磁轭1g的立体图。所述基体2g与图1至11所示的基体2a至2f不同包括一个改型的具有一个端头10g的磁芯3g和一个合适的耳形部段4g。其中，所述端头10g具有一对翼片17d。在此实施例中，所述磁芯3g连同所述端头10g和所述基体2g的叶片对17d一起至少近似地构成为一个第一种圆柱段20a。其中，该第一种圆柱段20a在圆周上具有一道长缝。

图15是具有一个基体2h的第八种磁轭1h的侧视图。图16是该第八种磁轭1h的立体图。所述基体2h与图13所示的基体2g不同包括一个改型的具有一个端头10h的磁芯3h和一个合适的耳形部段4h。

在此，所述磁芯3h和所述基体2h的端头10h一起构成一个第二种圆柱段20b，其中，该圆柱段设计为拉深件。该拉深件是通过拉深过程在圆周上形成闭合形状而制得的。

与此相关的通过传统方法制造的组件通常具有一个单独的磁轭、一个单独的耳形部段或者一个单独的中间部段和一个单独的磁芯。此外，所述耳形部段或中间部段还用于作为在其上安置一个静触头的静触头支架。此外，这些构件具有一层单独镀敷的电镀层。然后这些构件通过如焊接、铆接等适合的技术相互连接。所述磁轭和用作静触头支架的中间部段通常是利用冲压-折弯技术制成。与此相对应，所述磁芯设计为车削件。

因此，采用本发明的新型磁轭可以大大节省用于车削件、用于安装和用于连接技术以及表面处理等方面的生产费用。

可以相互改变各附图中所示的各种扩展结构。例如，各磁芯3d至3f的设计方案可根据设计成不带有图7至12所示的翼片对17a、17b、17c和18。

此外，在所述新型磁轭与一个用于开关装置的电磁脱扣器的功能联系中采用了一个脱扣线圈、一个脱扣衔铁、一个磁芯以及一个磁轭。其中，所述磁芯通过一个空气间隙与所述磁芯分隔开。当足够大的电流流过所述脱扣线圈时，会使所述脱扣衔铁朝所述磁芯的方向运动以消除空气间隙。

上述运动是由由此建立的磁场引起，其中，所述磁轭用于使所属磁路最大程度地闭合。

具有一个电磁脱扣器的开关装置优选用于控制技术、开关技术和指令技术中。可行的实施方案(必要时也可以是串装设备的形式)例如有接触器、继电器、断路器、线路保护开关或电机保护开关。

Claims (11)

1.一种用于开关装置(15a-15c)的电磁脱扣器(14a-14c)的磁轭(1a-1h)，该磁轭具有一个由铁磁性材料制成的基体(2a-2h)、一个静触头支架以及一个磁芯(3a-3h)，该磁芯设置在一脱扣线圈(5a-5c)的末端侧，其特征在于：所述基体(2a-2h)连同所述静触头支架和所述磁芯(3a-3h)一起设计为一体式的组件。

2.如权利要求1所述的磁轭，其特征在于：所述磁芯(3a-3h)嵌入到所述脱扣线圈(5a-5c)中。

3.如权利要求1所述的磁轭，其特征在于：所述磁芯(3a-3h)具有一邻近所述脱扣线圈(5a-5c)末端侧的有效铁心面积(6)。

4.如权利要求1、2或3所述的磁轭，其特征在于：所述磁芯(3a-3h)和所述基体(2a-2h)的一个端头(10a-10h)一起设计为U形或闭合的形状轮廓。

5.如权利要求1、2或3所述的磁轭，其特征在于：所述磁芯(3a-3h)和所述基体(2a-2h)的所述端头(10a-10h)一起构成盘形结构。

6.如权利要求1、2或3所述的磁轭，其特征在于：在所述磁芯(3a-3h)上连接有一对翼片(17a-17d)。

7.如权利要求1、2或3所述的磁轭，其特征在于：所述磁芯(3a-3h)和所述基体(2a-2h)的所述端头(10a-10h)一起至少近似地构成圆柱形部段(20a，20b)。

8.如权利要求7所述的磁轭，其特征在于：所述圆柱形部段(20a，20b)由拉深件构成。

9.如权利要求1、2或3所述的磁轭，其特征在于：所述磁芯(3a-3h)至少具有一个用于导引一个脱扣衔铁(7a-7c)的开孔(9)。

10.如权利要求1、2或3所述的磁轭，其特征在于：所述基体(2a-2h)的自由端(11a，11b)构成一个侧腿段(12)，该侧腿段上具有一个用于导引所述脱扣衔铁(7a-7c)的孔(13)。

11.如权利要求1、2或3所述的磁轭，其特征在于：所述磁轭(1a-1h)设有一个用于与所述脱扣线圈(5a-5c)电连接的凸肩(19)。

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