具有增強洛倫茲力偏壓的電氣開關(guān)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣開關(guān)設(shè)備，如繼電器，其包括:第一和第二端子；觸頭子組件，該觸頭子組件具有至少兩個觸頭構(gòu)件并被構(gòu)造成從其中觸頭構(gòu)件彼此接觸的連接位置移動到觸頭構(gòu)件彼此分離開的中斷位置移動；電流路徑，在所述觸頭子組件的連接位置，該電流路徑從第一端子經(jīng)過所述觸頭子組件延伸到所述第二端子，在所述觸頭子組件的中斷位置所述電流路徑被中斷；以及洛倫茲力發(fā)生器，該洛倫茲力發(fā)生器包括至少兩個導體構(gòu)件，所述至少兩個導體構(gòu)件定位在所述電流路徑中并被布置成產(chǎn)生作用在導體構(gòu)件上并產(chǎn)生將所述觸頭子組件偏壓到連接位置中的接觸力的洛倫茲力。
【背景技術(shù)】
[0002]這種電氣開關(guān)設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知。如果觸頭構(gòu)件處于連接位置，電流路徑連續(xù)延伸通過電氣開關(guān)設(shè)備并且電流沿著該電流路徑流過電氣開關(guān)設(shè)備。如果觸頭構(gòu)件移動分開，電流路徑及由此流過電氣開關(guān)設(shè)備的電流被中斷。
[0003]電氣開關(guān)設(shè)備，尤其是繼電器，是大規(guī)模生產(chǎn)的物品，其需要結(jié)構(gòu)簡單且制造低廉。此外，開關(guān)動作應(yīng)對很多操作循環(huán)都是可靠的。
[0004]在電氣開關(guān)設(shè)備中，諸如繼電器，由于在連接位置觸頭構(gòu)件彼此接觸的部分中電流在相反方向上流動，在觸頭子組件的觸頭構(gòu)件之間產(chǎn)生電磁排斥力。該電磁排斥力作用為將觸頭構(gòu)件彼此分離。為了避免由于電磁排斥力造成的意外分離，觸頭子組件例如被壓力彈簧或洛倫茲力偏壓到連接位置。
[0005]但是，電磁排斥力隨著流過的電流增加而增大。因此，偏壓彈簧的彈性力或洛倫茲力必須根據(jù)電流值的增加而增大。結(jié)果，觸頭彈簧的主體尺寸或者洛倫茲力發(fā)生器的導體構(gòu)件的長度增大。進而這要求按比例增大電氣開關(guān)設(shè)備的尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明努力解決這些問題并旨在提供一種電氣開關(guān)設(shè)備，如繼電器，該電氣開關(guān)設(shè)備能夠成本高效地生產(chǎn)，具有簡單結(jié)構(gòu)，可靠但又阻止觸頭子組件的觸頭構(gòu)件由于電磁排斥力而意外分離，即使在高電流值的情況下。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的電氣開關(guān)設(shè)備還包括至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器，該支持洛倫茲力發(fā)生器布置成產(chǎn)生增強洛倫茲力，該增強洛倫茲力放大將觸頭子組件偏壓到連接位置的接觸力。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的電氣開關(guān)設(shè)備不增大現(xiàn)有的偏壓部件，如彈簧或洛倫茲力的尺寸。而是，本發(fā)明的電氣開關(guān)設(shè)備包括至少又一個洛倫茲力發(fā)生器，即，支持洛倫茲力發(fā)生器，該支持洛倫茲力發(fā)生器產(chǎn)生額外的補充洛倫茲力(下面稱為增強洛倫茲力)。支持洛倫茲力發(fā)生器的增強洛倫茲力和洛倫茲力發(fā)生器的洛倫茲力加到一起并由此放大了將觸頭子組件偏壓到連接位置的接觸力。這個放大允許本發(fā)明的電氣開關(guān)設(shè)備承受從其流過高得多的電流值，而不存在觸頭子組件的觸頭構(gòu)件的意外電磁排斥。在電氣開關(guān)設(shè)備中提供支持洛倫茲力發(fā)生器使得電器開關(guān)設(shè)備能夠被設(shè)計成簡單結(jié)構(gòu)，這對于制造而言是廉價的。根據(jù)本發(fā)明的電氣開關(guān)設(shè)備經(jīng)多個開關(guān)循環(huán)是可靠的，這是因為洛倫茲力的產(chǎn)生不會導致導體構(gòu)件的機械磨損或其他磨損。此外，支持洛倫茲力發(fā)生器的尺寸可以容易地匹配洛倫茲力發(fā)生器的尺寸，尤其是其導體構(gòu)件的長度，使得不需要為了增加本發(fā)明的電氣開關(guān)設(shè)備中的洛倫茲力而增大洛倫茲力發(fā)生器的導體構(gòu)件的長度。
[0009]本發(fā)明的以下描述可彼此獨立地旨在電氣開關(guān)設(shè)備的進一步改善。除非另有指示，各種特征可以按需要組合，用于本發(fā)明的特定用途。
[0010]例如，所述至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器可以包括至少兩個導體構(gòu)件，所述至少兩個導體構(gòu)件位于電流路徑中并布置成增強作用在導體構(gòu)件上的洛倫茲力。這允許支持洛倫茲力發(fā)生器的簡單但有效的設(shè)計。
[0011]例如，洛倫茲力和/或增強洛倫茲力可以例如通過將觸頭構(gòu)件彼此抵壓而立即施加在觸頭構(gòu)件中的至少一個上。洛倫茲力和/或增強洛倫茲力也可以間接施加，通過將至少一個傳遞，如機械元件，可操作地夾置在導體構(gòu)件和觸頭子組件之間，所產(chǎn)生的洛倫茲力/增強洛倫茲力作用在該導體構(gòu)件上。傳遞元件接收作用在導體構(gòu)件上的洛倫茲力，并進而產(chǎn)生將觸頭子組件偏壓到連接位置的接觸力。洛倫茲力的路徑然后通過傳遞元件延伸到觸頭子組件。
[0012]洛倫茲力發(fā)生器優(yōu)選地與觸頭子組件串聯(lián)布置，即:在電流路徑中在觸頭子組件之前或之后。所述至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器也優(yōu)選地與觸頭子組件串聯(lián)布置，在電流路徑中在觸頭子組件(和/或洛倫茲力發(fā)生器或另一支持洛倫茲力發(fā)生器)之前或之后。
[0013]根據(jù)另一個有利的實施方式，至少一個導體構(gòu)件被構(gòu)造成被洛倫茲力和/或支持洛倫茲力相對于無電流狀態(tài)偏轉(zhuǎn)。該偏轉(zhuǎn)可以用作驅(qū)動運動，該驅(qū)動運動產(chǎn)生將觸頭子組件偏壓到連接位置的接觸力。
[0014]可偏轉(zhuǎn)的導體可以設(shè)置有固定端部和與固定端部相對的可移動端部。這種杠桿狀構(gòu)造可以增大洛倫茲力并允許將觸頭子組件有效偏壓到連接位置。
[0015]例如，優(yōu)選的可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件的可移動端部可以設(shè)置有至少一個觸頭構(gòu)件，該觸頭構(gòu)件可以被洛倫茲力直接驅(qū)動，由此實現(xiàn)簡單和可靠但又高效且緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0016]在一種構(gòu)造中，洛倫茲力發(fā)生器和/或支持洛倫茲力發(fā)生器的至少一個導體構(gòu)件，尤其是洛倫茲力發(fā)生器的至少一個導體構(gòu)件以及所有支持洛倫茲力發(fā)生器的至少一個導體構(gòu)件，可以比可偏轉(zhuǎn)觸頭構(gòu)件剛性更大。尤其是，更大剛性的觸頭構(gòu)件在洛倫茲力發(fā)生器和至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器的電流工作范圍上可以被認為是剛體，該剛體在作用于其上的洛倫茲力作用下基本上不變形。
[0017]根據(jù)另一實施方式，電氣開關(guān)設(shè)備可以包括隔離屏蔽件，該隔離屏蔽件將相鄰的導體彼此隔離并且確保洛倫茲力發(fā)生器的導體構(gòu)件和至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器的導體構(gòu)件的變形保持在不會負面影響電氣開關(guān)設(shè)備的功能的程度。在一種構(gòu)造中，該屏蔽件可以是非導電結(jié)構(gòu)，如，銷、壁或限制導體構(gòu)件的不期望變形的其他支持件或邊界。
[0018]在被構(gòu)造用于千安培范圍內(nèi)的非常大電流的開關(guān)設(shè)備中，電流路徑的各個部件需要具有大橫截面以安全傳導電流。如果可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件被使用，則大電流所需的大橫截面面積對于其柔性來說是不利的。為了針對電流路徑中的給定電流實現(xiàn)大偏轉(zhuǎn)并由此實現(xiàn)給定洛倫茲力，可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件需要具有一定的柔性。為了獲得這種柔性，有利地是:可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件包括中間區(qū)段和作為中間區(qū)段邊界的端部區(qū)段，且可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件的可偏轉(zhuǎn)能力在中間區(qū)段大于在端部區(qū)段。中間區(qū)段的增大的可偏轉(zhuǎn)能力將導致導體構(gòu)件在這個區(qū)域更容易變形，并由此導致有洛倫茲力發(fā)生器和/或至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器所產(chǎn)生的大行程。
[0019]在一個實施方式中，可以使用多層可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件，該多層可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件包括若干層導電片材金屬。所述各層可至少部分地在中間區(qū)段是彼此不平行的，以增大在此的可偏轉(zhuǎn)能力。例如，各層中的至少一個可以在中間區(qū)段彎曲。
[0020]根據(jù)另一實施方式，洛倫茲力發(fā)生器的至少兩個導體構(gòu)件可以彼此固定，優(yōu)選地在它們端部的至少一個處。至少兩個導體構(gòu)件向彼此的附著(affixat1n)是將它們電連接的簡單方式。當然，該附著也允許洛倫茲力聚集到一起(taped)，例如，通過允許至少一個導體構(gòu)件偏轉(zhuǎn)。
[0021]所述洛倫茲力發(fā)生器和/或至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器的至少兩個導體構(gòu)件，優(yōu)選地洛倫茲力發(fā)生器和所有支持洛倫茲力發(fā)生器的所有導體構(gòu)件可以串聯(lián)連接，以獲得開關(guān)設(shè)備的簡單構(gòu)造。
[0022]根據(jù)另一實施方式，所述洛倫茲力發(fā)生器和/或至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器的至少兩個導體構(gòu)件彼此平行延伸。這種平行延伸使得所產(chǎn)生的洛倫茲力/增強洛倫茲力最大并使得用于將導體構(gòu)件放置在電氣開關(guān)設(shè)備中的空間需求最小。
[0023]在一種構(gòu)造中，洛倫茲力發(fā)生器的至少一個導體構(gòu)件和所述支持洛倫茲力發(fā)生器的至少一個導體可以彼此平行延伸，且在進一步的實施方式中，洛倫茲力發(fā)生器的所有導體構(gòu)件和支持洛倫茲力發(fā)生器的所有導體構(gòu)件彼此平行延伸，其允許非常緊湊的設(shè)計，并且可以減少導體構(gòu)件的總數(shù)量。例如，在一種構(gòu)造中，電氣開關(guān)設(shè)備包括共同導體構(gòu)件，所述共同導體構(gòu)件是洛倫茲力發(fā)生器的導體構(gòu)件，且也是支持洛倫茲力發(fā)生器的導體構(gòu)件。通過這種方式，洛倫茲力發(fā)生器和至少一個支持洛倫茲力發(fā)生器共享一個導體構(gòu)件，允許如下的構(gòu)造，其中，例如具有三個導體構(gòu)件的設(shè)計構(gòu)成一個洛倫茲力發(fā)生器和一個支持洛倫茲力發(fā)生器。
[0024]根據(jù)另一實施方式，共同導體構(gòu)件是可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件。這種共同可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件可以按照任意組合被吸引到其他導體構(gòu)件或被從其他導體構(gòu)件排斥開，共同可偏轉(zhuǎn)導體構(gòu)件與所述