專利名稱：用于電氣開關設備的開關單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電氣開關設備、尤其電氣斷路器的開關單元。此外本發(fā)明還涉及一種電氣開關設備，尤其電氣斷路器。
背景技術：
用于電氣開關設備的開關單元以及這種電氣開關設備基本上是已知的。其通常具有帶有開關機構的開關鎖和轉子殼體。正如所知，開關機構與轉子殼體連接，從而可以實現(xiàn)在轉子殼體繞著轉動軸線轉動時布置在所述轉子殼體中的觸頭臂用于斷開和閉合觸頭。在此所述開關機構通常通過連桿傳動機構，例如曲桿，處在與所述轉子殼體的機械傳動結構中。對于已知的開關單元存在以下問題，即這種連桿傳動機構，尤其曲桿，必須以更可靠的并且機械上更穩(wěn)定的方式固定在轉子殼體上。對于已知的開關單元通常通過貫穿的軸或者貫穿銷(所述貫穿銷在兩側支承在轉子殼體中)實現(xiàn)這種固定。對于已知的開關單元這種連接銷橫穿所述轉子殼體延伸，導致在內(nèi)部中可能存在連接銷和觸頭臂之間的干涉。這造成，對于已知的開關單元轉子殼體必須制造得足夠大，來為這種連接銷的貫穿提供足夠的空間。已知的開關單元的另一個缺點在于，由于連接銷的貫穿就需要所述連接銷的電氣絕緣。已經(jīng)可由轉子殼體提供的電氣絕緣，由于連接銷的貫穿而被短接，導致必需所述連接銷的昂貴的且成本高的單獨的電氣絕緣。尤其是以這種方式形成公差鏈，從而在制造這種連接銷、相應的轉子殼體以及連桿裝置時必須遵循特別小的公差范圍。這會造成在制造已知的開關單元時其他的 成本提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務在于，至少部分地消除電氣開關設備中已知的開關單元的以及已知的電氣開關設備的以上說明的缺點。本發(fā)明的任務尤其在于，提供一種用于電氣開關設備的開關單元以及一種電氣開關設備，該開關單元能夠以成本低廉的且簡單的方式在降低成本的情況下實現(xiàn)緊湊的構造型式。上述任務通過具有權利要求1所述的特征的開關單元以及通過具有權利要求10所述的特征的電氣開關設備解決。本發(fā)明其他的特征和細節(jié)由從屬權利要求、說明書和附圖表明。在此有關根據(jù)本發(fā)明的開關單元說明的特征和細節(jié)當然也適合根據(jù)本發(fā)明的電氣開關設備并且反之也可，從而關于單個的發(fā)明主題的公開內(nèi)容總是可以相互參照。根據(jù)本發(fā)明的開關單元可用于電氣開關設備，尤其電氣斷路器。所述開關單元具有帶有開關機構的開關鎖和轉子殼體。在所述轉子殼體內(nèi)布置有觸頭臂。所述觸頭臂用于在所述轉子殼體繞著轉動軸線轉動時斷開和閉合觸頭。所述觸頭可以區(qū)分為可動觸頭和固定觸頭。換句話說通過所述開關機構使所述轉子殼體繞著轉動軸線旋轉并且由此借助所述開關機構通過所述觸頭臂執(zhí)行觸頭的斷開和閉合。所述開關機構可以為此具有例如開關或者開關手柄，所述開關或者開關手柄可運動地支承在至少兩個位置之間，也就是說至少一個閉合位置和一個斷開位置之間。為了實現(xiàn)從所述開關機構到所述轉子殼體上的機械的開關信息的傳遞，對于根據(jù)本發(fā)明的開關單元設置至少一個連桿裝置。所述至少一個連桿裝置在其上端部上與所述開關機構作用連接。所述至少一個連桿裝置在其下端部上通過連接銷與所述轉子殼體的一個側面同樣作用連接。對于作用連接在本發(fā)明的范圍內(nèi)尤其理解為力傳遞的連接。這可以構造得可逆或者不可逆，從而尤其使得以后的拆卸也是可能的。所述作用連接用于從所述開關機構到所述轉子殼體的力或運動的傳遞。通過開關機構的單個構件的、尤其開關手柄的運動可以以這種方式通過轉子殼體繞著轉動軸線的轉動實現(xiàn)觸頭臂的運動。所述連桿裝置例如是曲桿，所述曲桿以機械剛性的方式構造。通過連接銷的根據(jù)本發(fā)明的構造可以非對中地在轉子殼體的僅一個側面上實現(xiàn)所述連桿裝置和所述轉子殼體之間的作用連接。因此不同于已知的開關單元，所述轉子殼體的內(nèi)部空間沒有貫穿的連接銷?？梢猿浞掷眠@個自由空間，因此例如可以將所述觸頭臂設計得更大。替代地或者附加地也可能的是，可以減小所述轉子殼體和由此整個開關單元的必需的幾何尺寸。這形成了根據(jù)本發(fā)明的開關單元的緊湊的構造型式。此外通過避免貫穿的連接銷，顯著簡化了轉子殼體的電氣絕緣。于是當所述轉子殼體例如由電氣絕緣的材料，尤其塑料材料構造時就足夠了。由于所述連接銷僅布置在所述轉子殼體的一個側面上而不穿過其內(nèi)部空間，不需要對連接銷進行附加的絕緣。在此所述連接銷例如可以構造為金屬。所述連接銷也可以作為用于所述連桿裝置的耦合位置起作用。所述耦合又可以構造為可逆的或者不可逆的。此外用于本發(fā)明的連接銷既可以作為獨立的構件構造，又可以與相鄰的構件整體地構造。對此稍后再詳細說明。所述轉子殼體也可以構造為封裝的極殼。因此這種轉子殼體可以是一體或者多體的，以容納觸頭臂的包含在該轉子殼體 中的斷開和閉合機構?？梢允莾?yōu)點的是，對于根據(jù)本發(fā)明的開關單元所述連接銷構造為與所述連桿裝置和所述轉子殼體獨立的構件。這種獨立的構件尤其在根據(jù)本發(fā)明的開關單元的應用的靈活性方面是有利的。因此可以按照所述開關單元的預期的應用情況通過替換或者使用不同長度的連接銷達到所述開關單元對相應的裝配情況的靈活的匹配。所述連接銷也可以具有不同的材料或者甚至不同的厚度，從而也可承受不同的機械的負載情況。開關單元于是也可以在不同的電氣開關設備中，尤其在不同的極數(shù)中靈活地應用。因此這種開關單元通常在具有至少兩個極的電氣開關設備中應用。當然也可設想具有三個或者四個極的電氣開關設備，從而使得一個開關單元不但可以用于僅一個轉子殼體的切換，還可以用于不同極的多個相鄰的轉子殼體的切換。有利的還是，對于根據(jù)本發(fā)明的開關單元，銷接納部布置在轉子殼體的至少一個側面上，所述銷接納部構造用于容納連接銷。這尤其對于具有獨立的連接銷的實施方式是有利的。所述銷接納部可以具有例如連接機構。這尤其是螺紋或者其他的連接機構，可以例如由開口銷提供所述連接機構，用于在這種銷接納部之內(nèi)軸向固定連接銷。過盈配合或者其他的配合體系也可用于這種銷接納部。當然也可設想形狀鎖合機構，從而例如在用于轉子殼體的塑料材料的注塑過程中就已經(jīng)可以實現(xiàn)這種連接銷的完全結合。以這種方式根據(jù)本發(fā)明將開關單元的靈活性與成本低廉的且簡單的制造技術聯(lián)系起來。
另一個優(yōu)點可以通過這樣的方式得到，即對于根據(jù)本發(fā)明的開關單元，連桿裝置在其下端部具有通道結構(Durchzug)。所述通道結構構造用于容納連接銷。對于通道結構也可以理解為連桿裝置的彎折的區(qū)段。因此所述連桿裝置構造為例如基本上平面的，尤其板狀的。替代簡單的孔可以通過部分拉伸在拉拔工藝(Durchzugverfahren)中產(chǎn)生彎折的區(qū)域，所述彎折的區(qū)域構造用于容納連接銷。所述通道結構就此提供了外周表面，尤其以柱筒形的方式，其為產(chǎn)生作用連接足夠地提供了用于連接銷的接觸表面。所述通道結構同樣可以構造為例如螺紋、快卡元件或者針對連接銷的軸向固定而構造為過盈配合。當然在一方面所述連桿裝置的這種通道結構與另一方面所述連接銷之間的相對轉動也可能是有利的。優(yōu)選地所述連接銷沿著平行于或者基本上平行于轉子殼體的轉動軸線的軸線延伸。由此通過避免或者基本上完全避免連接銷的軸線與轉動軸線之間的角度偏移，避免了在所述連桿裝置以連桿傳動的方式運動時卡住或者弓I入扭矩。根據(jù)本發(fā)明的開關單元可以如下改進，即所述連接銷沿著銷軸線延伸，所述銷軸線布置得與轉子殼體的轉動軸線相距。以這樣的方式排除了連接銷的軸線與轉子殼體的轉動軸線尤其共軸的布置。所述連接銷相對于轉子殼體的轉動軸線尤其非對中地布置。尤其對于具有基本上平面地延展的曲桿的形式，這種實施方式能帶來優(yōu)點。此外優(yōu)點在于，對于根據(jù)本發(fā)明的開關單元在轉子殼體的兩側上各一個連桿裝置在其上端部與所述開關機構作用連接，并且在其下端部通過連接銷與轉子殼體的各一個側面作用連接。換句話說在轉子殼體的兩側上設有連桿裝置，從而總共設置至少兩個連桿裝置。所述連桿裝置優(yōu)選相對于所述轉子殼體對稱地分布。它們尤其形成了單個連桿裝置的對稱的支撐或者所述開關機構和所述轉子殼體之間對稱的力傳遞。這形成了改善的力傳遞，因為能夠在這種力傳遞中減少或者避免尤其橫向于旋轉軸線作用在所述轉子殼體上的扭矩。以這種方式也提高了使用根據(jù)本發(fā)明的開關單元的改型可行性，因為在兩側上以優(yōu)選一致的方式可以以其他轉子殼體的形式直接耦合其他極?？梢詢?yōu)選以同樣根據(jù)本發(fā)明的方式通過相應的連接銷與相鄰的轉子殼體實現(xiàn)所述耦合。因此可以尤其在根據(jù)本發(fā)明的開關單元的左側和右側耦合各 一個其他的轉子殼體，從而通過一個單個的開關機構可以切換總共三個極。在使用交流電時對于根據(jù)本發(fā)明的開關單元這三個極優(yōu)選是三個相位。另一個優(yōu)點也在于，對于根據(jù)本發(fā)明的開關單元所述連桿裝置和/或所述連接銷具有至少一個止擋面。所述止擋面構造用于至少沿著一個方向通過在所述開關鎖上的止擋限制轉子殼體繞著轉動軸線的轉動。所述在開關鎖上的止擋尤其在開關鎖的開關鎖板上實現(xiàn)。所述開關鎖板優(yōu)選具有基本上平面的延展，尤其以金屬板的形式。所述止擋以一種方式實現(xiàn)，從而由所述止擋面提供了轉動限制。所述止擋面可以部分在連接銷并且/或者部分在連桿裝置上構造。尤其對于具有通道結構的連桿裝置的實施方式來說，所述通道結構的外表面(同樣優(yōu)選構造為柱筒形)可以具有這種止擋面。以相應的方式在開關鎖上，尤其在開關鎖板上，設置相對的止擋面，所述相對的止擋面與連桿裝置的和/或連接銷的止擋面以根據(jù)本發(fā)明的方式達到接合或者接觸。這也可以表述為轉動擋塊。此外在止擋中優(yōu)選支撐扭矩和/或力，從而使轉子殼體的轉動軸線負載。因此可以有更短的公差鏈并且此外降低了機械要求。尤其所述止擋布置在開關鎖的兩側上，也就是說尤其布置在兩個基本上相互平行布置的開關鎖板上。
根據(jù)本發(fā)明的開關單元同樣可以如下改進，即所述連接銷與所述轉子殼體或者與所述連桿裝置集成地、尤其整體地構造。這降低了復雜性，從而能夠尤其涉及制造花費降低成本。因此這種連接銷可以例如同樣由塑料制造并且在與轉子殼體共同的注塑過程中制造。本發(fā)明的另一個主題是電氣開關設備，尤其電氣斷路器，具有至少一個根據(jù)本發(fā)明的開關單元。與此相應地，根據(jù)本發(fā)明的電氣開關設備具有如同詳細地關于根據(jù)本發(fā)明的開關單元所說明的相同的優(yōu)點。此外對于根據(jù)本發(fā)明的電氣開關設備可以規(guī)定，所述電氣開關設備是斷路器，尤其緊湊型斷路器。斷路器在此是電磁的自動開關。其經(jīng)常也用作線路保護開關，這就是說，在電氣裝置中用作過電流保護裝置。尤其緊湊型斷路器在此經(jīng)常在低壓時使用。也可以將電氣開關設備用作電機保護開關。因此根據(jù)本發(fā)明的電氣開關設備作為斷路器，尤其作為緊湊型斷路器的設計實現(xiàn)了將根據(jù)本發(fā)明的電氣開關設備用于多種用途。


本發(fā)明根據(jù)附圖詳細說明。在此使用的概念“在左邊”和“在右邊”與具有通常可讀的附圖標記的附圖的方位有關。圖示:
圖1以透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的電氣開關設備的第一實施方式，
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的開關單元的第一實施方式，
圖3示出圖2的細節(jié)圖，
圖4示出在止擋情況中具有轉子殼體的圖2的細節(jié)圖。附圖標記列表 10 開關單元
20 開關鎖 22 開關機構 24 開關鎖板 24a止擋 26 開關桿 30 轉子殼體 30a轉子殼體的側面 30b轉子殼體的側面 32 觸頭臂 34 觸頭 36 銷接納部 40 連桿裝置 42 上端部 44 下端部 46 通道結構 50 連接銷 52 止擋面100開關裝置 R 轉動軸線 S 銷軸線。
具體實施例方式在下列附圖中對于具有相同的作用和相同的作用原理的元件使用相同的附圖標記。在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的電氣開關設備100的第一實施方式。該實施方式具有根據(jù)本發(fā)明的開關單元10的一種實施方式。所述根據(jù)本發(fā)明的開關單元10可以例如在例如由圖2、3和4得出的實施方式中實施。開關單元10裝備有開關鎖20。所述開關鎖20又具有開關機構22，所述開關機構可以在開關鎖20運動時繼續(xù)傳遞力。為了能夠使開關鎖20運動，設有開關桿26，所述開關桿可在至少兩個位置之間運動地支承在開關鎖22上方。此外布置有開關鎖板24或者在兩側上布置有各一個開關鎖板24，在所述開關鎖板之間布置開關機構22。此外在這種開關單元中轉子殼體30處于開關鎖20之下。轉子殼體30具有兩個側面30a和30b，其中在圖1中看出側面30a。此外在開關鎖20的開關機構22和轉子殼體30之間布置有連桿裝置40，所述連桿裝置在其上端部42上與所述開關機構作用連接，并且在其下端部44上與所述轉子殼體30作用連接。所述下端部44在此為了實現(xiàn)作用連接而通過連接銷50與所述轉子殼體30連接。為此參考圖2和3進行詳細說明。在圖2中示意性地示出一種實施方式的開關單元10。圖3示出在連桿裝置40的下端部44和轉子殼體30之間通過連接銷50實現(xiàn)的作用連接的細節(jié)圖。如在圖3中容易看到的一樣，連接銷50作為獨立的構件處在轉子殼體30的銷接納部36中。所述銷接納部可以例如配有螺紋。此外在連桿裝置40的下端部44上設有通道結構46，所述通道結構46同樣為容納連接銷50設計。因此通過插入所述銷可以使連桿裝置40進入與轉子殼體30的傳遞力的作用連接中。所述連接銷50沿著銷軸線S延伸。此外轉子殼體30具有轉動軸線R，所述軸線例如在圖2中示出的一樣。這兩個軸線R和S相互錯開，但是以平行的方式相互布置。這種非對中的布置使得，在通過開關桿26使開關鎖
20運動時可以將這種運動通過連桿裝置40轉換為轉子殼體30繞著轉動軸線R的轉動。圖4示出了止擋情況，所述止擋情況限定了在繞著轉動軸線R轉動時轉子殼體30的最終位置。這可以尤其是斷開位置，在所述斷開位置中觸頭臂32的觸頭34處于與固定觸頭脫離接觸。為此在轉子殼體30上或者在連接銷50上設置止擋面52，所述止擋面止擋在相應的鎖板24的止擋24a上。因此可以通過止擋24a和止擋面52的幾何關系提供限定的最終位置或者限定的轉動位置，尤其用于開關鎖傳動機構的斷開位置。對實施方式的前述說明僅以示例說明了本發(fā)明。當然可以將所述實施方式的單個特征，假設技術上有 意義，任意相互組合，而不離開本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種用于電氣開關設備(100)、尤其電氣斷路器的開關單元(10)，具有帶有開關機構(22 )的開關鎖(20 )和轉子殼體(30 )，該轉子殼體(30 )具有布置在轉子殼體(30 )中的觸頭臂(32)，該觸頭臂(32)用于在轉子殼體(30)繞著轉動軸線(R)轉動時斷開和閉合觸頭(34)， 其特征在于， 至少一個連桿裝置(40 )在其上端部(42 )上與所述開關機構(22 )作用連接，并且在其下端部(44)上通過連接銷(50)與所述轉子殼體(30)的側面(30a、30b)作用連接。
2.按權利要求1所述的開關單元(10)， 其特征在于， 所述連接銷(50)構造為與所述連桿裝置(40)和所述轉子殼體(30)獨立的構件。
3.按權利要求2所述的開關單元(10)， 其特征在于， 在所述轉子殼體(30)的至少一個側面(30a、30b)上布置有銷接納部(36)，所述銷接納部構造用于容納連接銷(50 )。
4.按權利要求2或者3所述的開關單元(10)， 其特征在于， 所述連桿裝置(40)在其下端部(44)上具有通道結構(46)，所述通道結構構造用于容納所述連接銷(50)。
5.按前述權利要求中任一項所述的開關單元(10)， 其特征在于， 所述連接銷(50)至少部分地沿著銷軸線(S)延伸，所述銷軸線(S)布置成平行于或者基本上平行于轉子殼體(30)的轉動軸線(R)。
6.按前述權利要求中任一項所述的開關單元(10)， 其特征在于， 所述連接銷(50)沿著銷軸線(S)延伸，所述銷軸線與所述轉子殼體(30)的轉動軸線(R)相距地布置。
7.按前述權利要求中任一項所述的開關單元(10)， 其特征在于， 在所述轉子殼體(30 )的兩側(30a、30b )上各一個連桿裝置(40 )在其上端部(42 )與所述開關機構(22)作用連接，并且在其下端部(44)上通過連接銷(50)與所述轉子殼體(30)的各一個側面(30a、30b)作用連接。
8.按前述權利要求中任一項所述的開關單元(10)， 其特征在于， 所述連桿裝置(40)和/或所述連接銷(50)具有至少一個止擋面(52)，所述止擋面構造用于通過在所述開關鎖(20 )上、尤其在開關鎖板(24 )上的止擋，至少沿著一個方向限制所述轉子殼體(30)繞著轉動軸線(R)的轉動。
9.按前述權利要求中任一項所述的開關單元(10)， 其特征在于， 所述連接銷(50)與所述轉子殼體(30)或者與所述連桿裝置(40)集成地、尤其整體地構造。
10.一 種電氣開關設備(100)，尤其電氣斷路器，具有帶有權利要求1到9中任一項所述的特征的至少一個開關單元(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電氣開關設備(100)、尤其電氣斷路器的開關單元(10)，具有帶有開關機構(22)的開關鎖(20)和轉子殼體(30)，該轉子殼體(30)具有布置在轉子殼體(30)中的觸頭臂(32)，該觸頭臂(32)用于在轉子殼體(30)繞著轉動軸線(R)轉動時斷開和閉合觸頭(34)，其中至少一個連桿裝置(40)在其上端部(42)上與所述開關機構(22)作用連接，并且在其下端部(44)上通過連接銷(50)與所述轉子殼體(30)的側面(30a、30b)作用連接。
文檔編號H01H21/00GK103247463SQ20131005017
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月8日 優(yōu)先權日2012年2月9日
發(fā)明者T.邦克, A.希爾, B.邁耶, S.皮爾克, C.波勒 申請人:西門子公司