開關(guān)組件的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及用于對電路進(jìn)行切換的方法和組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]因而，本解決方案的目的是提供一種新的方法和組件。發(fā)明的目的通過其特征在于獨(dú)立權(quán)利要求中所陳述的內(nèi)容的方法和組件來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中公開了發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0003]解決方案基于如下構(gòu)想:輔助開關(guān)與主開關(guān)串聯(lián)連接；并且輔助開關(guān)的觸點(diǎn)和主開關(guān)的觸點(diǎn)借助于彈性元件彼此連接。
[0004]解決方案的方法和裝置的優(yōu)勢特征在于:可以將與輔助開關(guān)的斷開有關(guān)的機(jī)械運(yùn)動布置成同時影響主開關(guān)的斷開。
【附圖說明】
[0005]下面將參照附[附隨]圖通過優(yōu)選實(shí)施方式來更詳細(xì)地描述解決方案，其中:
[0006]圖1是處于閉合狀態(tài)的開關(guān)組件的示意圖；
[0007]圖2a、圖2b和圖2c是處于開關(guān)組件的其他操作狀態(tài)的開關(guān)組件的示意圖；
[0008]圖3是開關(guān)裝置和在這樣的開關(guān)裝置中的電流流動的截面示意圖；
[0009]圖4是在開關(guān)裝置中所使用的另一類型的開關(guān)組件的示意圖；
[0010]圖5示意性示出了用于對電路中的電流進(jìn)行切換的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1是用于對電路中的電流進(jìn)行切換的開關(guān)組件I的截面示意圖，開關(guān)組件包括至少用于對開關(guān)組件的電路進(jìn)行切換的主開關(guān)2、用于對開關(guān)組件的電路進(jìn)行切換的輔助開關(guān)3、以及彈性元件4，其中，主開關(guān)2與輔助開關(guān)3串聯(lián)電連接。輔助開關(guān)3可以包括連接至彈性元件4的至少一個可動觸點(diǎn)一一第一觸點(diǎn)5a?？蓜拥谝挥|點(diǎn)5a可以在輔助開關(guān)處于閉合狀態(tài)的情況下為開關(guān)組件的連接器(例如，圖3中的內(nèi)部連接器11和中部連接器9或者圖4中的主連接器10和內(nèi)部連接器11)之間的電流提供路徑；并且可動第一觸點(diǎn)5a可以在輔助開關(guān)處于斷開狀態(tài)的情況下使用于電流的該路徑斷開連接。根據(jù)實(shí)施方式，第一觸點(diǎn)5a可以固定地布置至彈性元件4，例如利用粘合物質(zhì)附接。稍后將在本說明書中更詳細(xì)地說明這樣的輔助開關(guān)的功能以及結(jié)構(gòu)性和操作性替代方案。開關(guān)組件的橫截面的形狀與功能無關(guān)，并且可以在不同的實(shí)施方式中大幅改變，但是在圖1至圖4中示出的實(shí)施方式中，開關(guān)組件部件中的大部分部件基本上為繞著形成這些實(shí)施方式的中心部分的主連接器10延伸的環(huán)形。因而，結(jié)構(gòu)基本上是對稱的，并且為了清楚起見部件中的大多數(shù)部件僅標(biāo)記了一半。
[0012]主開關(guān)2可以包括與第一觸點(diǎn)5a —樣連接至同一彈性元件(優(yōu)選地，在彈性元件4的相對端處)的至少一個可動觸點(diǎn)一一第二觸點(diǎn)6a。因而，彈性元件將第一觸點(diǎn)5a與第二觸點(diǎn)6a機(jī)械連接。根據(jù)實(shí)施方式，第二觸點(diǎn)6a可以固定地布置至彈性元件4，例如利用粘合物質(zhì)附接?？蓜拥诙|點(diǎn)6a可以在主開關(guān)處于閉合狀態(tài)的情況下為開關(guān)組件的連接器(例如，圖3中的中部連接器9和主連接器10或者圖4中的主連接器10和內(nèi)部連接器11)之間的電流提供路徑；并且可動第二觸點(diǎn)6a可以在主開關(guān)處于斷開狀態(tài)的情況下使用于電流的該路徑斷開連接。在開關(guān)組件的閉合狀態(tài)期間，可以利用布置成壓縮狀態(tài)并且連接至輔助開關(guān)的一個觸點(diǎn)(更具體地為第一觸點(diǎn)5a)和主開關(guān)的一個觸點(diǎn)(更具體地為第二觸點(diǎn)6a)的彈性元件4來提供輔助開關(guān)的觸點(diǎn)之間的接觸壓力?？梢酝ㄟ^供力裝置7將如此作為主開關(guān)的觸點(diǎn)的第二觸點(diǎn)6a保持就位。在實(shí)施方式中，供力裝置可以用于在閉合狀態(tài)下提供對于主開關(guān)的第二觸點(diǎn)6a的接觸力和對于彈性元件4的壓縮力。在不同的實(shí)施方式中，供力裝置7可以包括如下中的至少之一:永磁體和電磁體。在根據(jù)圖1的實(shí)施方式中，供力裝置包括至少一個用于將主開關(guān)的觸點(diǎn)(更具體地第二觸點(diǎn)6a)保持就位的永磁體7。永磁體可以是固定的，并且主開關(guān)的第二觸點(diǎn)6a可以包括被供力裝置7吸引的鐵盤6b，從而在開關(guān)閉合的情況下將第二觸點(diǎn)6a保持就位。
[0013]可以使用包括線性致動器8 (例如螺線管致動器)的磁路來使主開關(guān)能夠從斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)，從而壓縮彈性元件4。例如，螺線管致動器可以包括固定部分8a和用于影響第二觸點(diǎn)6a的電樞Sb。優(yōu)選地，螺線管致動器可以被彈簧回位以避免不必要的運(yùn)動質(zhì)量。例如，在其他實(shí)施方式中，線性致動器可以包括能夠提供所需的力以及該短暫線性機(jī)械運(yùn)動的任意構(gòu)件或裝置，例如絲杠電機(jī)裝置、壓縮介質(zhì)缸(例如氣壓缸)、凸輪軸(camshaft)或甚至手動操作的控制桿。圖1示出了處于其中輔助開關(guān)3和主開關(guān)2均閉合的狀態(tài)的開關(guān)組件。
[0014]根據(jù)圖1、圖2a、圖2b和圖2c的主開關(guān)2包括螺線管致動器8，該螺線管致動器8包括線圈、磁路和永磁體。線圈可以用于使開關(guān)能夠從斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)。圖2a示意性示出了根據(jù)圖1的開關(guān)組件的狀態(tài)，其中，輔助開關(guān)的可動觸點(diǎn)即第一觸點(diǎn)5a被移位成使輔助開關(guān)的觸點(diǎn)斷開。這提供了在箭頭A處的空氣間隙，該空氣間隙在第一切斷位置處將電路切斷。結(jié)合圖3更詳細(xì)地說明開關(guān)組件中的電流流動。圖2b示意性示出了開關(guān)組件的另一狀態(tài)，其中，通過彈性元件4提供與輔助開關(guān)的觸點(diǎn)(更具體地第一觸點(diǎn)5a)的斷開有關(guān)的該同一機(jī)械運(yùn)動以使主開關(guān)2的觸點(diǎn)斷開。在箭頭B處提供了空氣間隙，該空氣間隙在第二切斷位置處將電路切斷。未壓縮的彈性元件4保持第二觸點(diǎn)6a斷開。圖2c示意性示出了開關(guān)組件的狀態(tài)，其中，線性致動器8關(guān)閉。這可以例如通過使螺線管將第二觸點(diǎn)6a推靠連接器并且永磁體7使開關(guān)組件I閉合來實(shí)現(xiàn)。稍后在本說明書中更詳細(xì)地說明圖1、圖2a、圖2b和圖2c、這種類型的實(shí)施方式、這種類型實(shí)施方式的操作狀態(tài)和功能。
[0015]根據(jù)實(shí)施方式，輔助開關(guān)3可以包括用于驅(qū)動機(jī)械運(yùn)動的斥力致動器5a、5b。可以使用由斥力致動器5a、5b驅(qū)動的機(jī)械運(yùn)動來響應(yīng)于磁脈沖斷開輔助開關(guān)的第一觸點(diǎn)5a。
[0016]根據(jù)實(shí)施方式，在開關(guān)組件的閉合狀態(tài)期間，彈性元件4可以以壓縮狀態(tài)提供輔助開關(guān)的觸點(diǎn)之間的接觸力。
[0017]根據(jù)實(shí)施方式，輔助開關(guān)3可以耦接至彈性元件4，使得斷開輔助開關(guān)的機(jī)械運(yùn)動被布置成與彈性元件一起使主開關(guān)2斷開并且使得彈性元件能夠解壓縮以使主開關(guān)2的觸點(diǎn)保持處于斷開狀態(tài)，即保持第二觸點(diǎn)6a與用于形成閉合電路所需的連接器中的至少之一斷開連接。因而，斷開輔助開關(guān)3的機(jī)械運(yùn)動被布置成提供超過保持力的力，所述保持力通過供力裝置7提供并被布置成將主開關(guān)2的可動觸點(diǎn)6a保持就位。結(jié)合圖3更詳細(xì)地說明連接器。
[0018]在實(shí)施方式中，斥力致動器可以包括至少一個可動觸點(diǎn)即第一觸點(diǎn)5a。在一個這樣的實(shí)施方式中，斥力致動器可以包括湯姆森線圈(Thomson coil)。湯姆森線圈為線圈組件，其中可以利用快速變化的磁場來在放于線圈之上的可動盤中感生出渦電流。因而，可動盤可以形成第一觸點(diǎn)5a并且斥力致動器可以包括含有可動盤的第一觸點(diǎn)5a以及線圈5b。感生電流為相對于線圈中的電流的反平行電流，如此，在可動盤與線圈之間的磁力為排斥的。可以利用磁場上的快速變化和通過在線圈電流和感生電流之間的磁力相互作用所提供的線圈與可動盤之間的相應(yīng)斥力來以高速度將可動盤移離線圈。同一盤用作致動器電樞和接觸元件。優(yōu)選地，盤重量輕，因而優(yōu)選地包含密度低的材料例如鋁。盤的質(zhì)量越小并且取決于材料的電導(dǎo)率的力越大，可以使機(jī)械運(yùn)動越快。
[0019]應(yīng)用的目的和參數(shù)影響合適材料選擇以及盤的適當(dāng)設(shè)計(jì)。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鋁提供了屬于最重要的材料性能之列的質(zhì)量