用于電子開關(guān)元件的裝置、以及開關(guān)元件的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電子開關(guān)元件的裝置。這種裝置通常包括觸頭開關(guān)室和布置在觸頭開關(guān)室中的兩個(gè)觸頭。以此方式構(gòu)造的開關(guān)元件例如用在電動(dòng)和混合動(dòng)力車輛中，以切換其中發(fā)生的高電流。在這一情況下，兩個(gè)觸頭借助于可移動(dòng)橋接元件電連接到彼此。當(dāng)連接分開時(shí)，由于高電流和場(chǎng)強(qiáng)度，在觸頭和橋接元件之間發(fā)生電弧，并且電弧會(huì)將易燃物品、特別是所述室中的塑料材料燃燒成炭黑(carbon black)。該炭黑在室中積累，并且由于它的導(dǎo)電性，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)觸頭之間的短路和蠕變(creep)電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明目的在于提供一種用于電子開關(guān)元件的裝置，其中降低了觸頭之間蠕變電流的發(fā)生和短路的風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]這一目的利用如下用于電子開關(guān)元件的裝置實(shí)現(xiàn)，其中觸頭開關(guān)室在兩個(gè)觸頭之間的壁具有至少一個(gè)絕緣狹槽(insulat1n slot)，該至少一個(gè)絕緣狹槽具有相對(duì)于兩個(gè)觸頭之間的連接線橫向地延伸的開口。
[0004]由于具有窄的開口的該狹槽狀(slot-like)構(gòu)造，當(dāng)電弧分離時(shí)發(fā)生的壓縮波幾乎不能進(jìn)入絕緣狹槽。此外，絕緣狹槽的深區(qū)域由較高區(qū)域屏蔽。發(fā)生的炭黑因而不能進(jìn)入絕緣狹槽的深區(qū)域。由于絕緣狹槽相對(duì)于兩個(gè)觸頭之間的連接線橫向地延伸，兩個(gè)觸頭借助于絕緣狹槽彼此絕緣。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的解決方案能夠以如下發(fā)展和實(shí)施例進(jìn)一步改進(jìn)，這些發(fā)展和實(shí)施例本身均是有利的，并且能夠彼此自由組合。
[0006]觸頭開關(guān)室可以至少部分地包括塑料材料。塑料材料能夠比其它材料、諸如例如陶瓷材料或者金屬更易于處理。
[0007]特別地，除必要的導(dǎo)電部件之外，諸如觸頭，觸頭開關(guān)室可以完全地包括塑料材料。
[0008]絕緣狹槽可以至少部分地具有大致U形的橫截面。這種橫截面能夠例如使用簡單的注射成型法容易地生產(chǎn)。省去復(fù)雜的底切(undercut)部是可能的。利用U形的橫截面，兩個(gè)平行的壁面向彼此并且借助于平坦或者圓化基部相連。在替代實(shí)施例中，基部也可以在兩個(gè)平行壁之間以傾斜方式延伸。
[0009]為實(shí)現(xiàn)更好的屏蔽和/或絕緣效果，絕緣狹槽可以在開口后方至少部分地展開?；可虾徒^緣狹槽側(cè)面上的無炭黑面由此可以更大，并且因此可以實(shí)現(xiàn)更高的絕緣作用。但是，以此方式構(gòu)造的絕緣狹槽會(huì)更難以生產(chǎn)，因?yàn)槔缭谧⑸涑尚畏ㄖ?，取決于分離方向，可能需要底切部。在有利實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的裝置具有沿分離方向位于具有大致U形的橫截面的絕緣狹槽中的基部。在相對(duì)于分離方向沿縱向設(shè)置的側(cè)面上，絕緣狹槽具有如下橫截面，其中絕緣狹槽在開口后方擴(kuò)展。
[0010]如果絕緣狹槽在開口后方擴(kuò)展，絕緣狹槽的開口可形成漸縮的頸部。這種頸部能夠進(jìn)一步提高屏蔽和絕緣作用。在絕緣狹槽加寬之前，該頸部可以沿著絕緣狹槽更多或更少地延伸。由此頸部長度增大，壓縮波的引入也能夠較少。
[0011]開口的法線方向可以相對(duì)于兩個(gè)觸頭之間的連接線橫向地、特別是垂直地延伸。用這樣的方式構(gòu)造的開口由此不直接面向觸頭。由此，開口對(duì)于壓縮波提供了小的接合面，并且壓縮波或者灰塵更不易于被引入到開口中。
[0012]開口的法線方向可以相對(duì)于開口和觸頭之間的連接線橫向地、特別是垂直地延伸。在本實(shí)施例中，開口同樣對(duì)于起源于觸頭的壓縮波提供了小的接合面，由此壓縮波和炭黑較不易于引入到開口中。
[0013]開口的法線方向可以特別地還背離觸頭。屏蔽效果由此被進(jìn)一步改進(jìn)。但是，該法線方向通常則面向另一觸頭。因此，在這一情況下有利地，附加屏蔽元件、諸如突出部或者壁被設(shè)置在另一觸頭和開口之間。
[0014]在有利實(shí)施例中，至少一個(gè)絕緣狹槽在兩個(gè)觸頭之間沿著壁圍繞連接觸頭的線延伸。兩個(gè)觸頭由此能夠以有效方式彼此分離。在這一情況下，特別有利地，絕緣狹槽被配合在各側(cè)面上。由于位于相對(duì)的側(cè)面上的絕緣狹槽，實(shí)現(xiàn)了觸頭相對(duì)彼此的良好分離。
[0015]可以設(shè)置多個(gè)絕緣狹槽。這些絕緣狹槽可以平行于彼此延伸。
[0016]在有利實(shí)施例中，設(shè)置連續(xù)的絕緣狹槽。特別地，連續(xù)的絕緣狹槽可以以環(huán)狀和/或閉合方式繞兩個(gè)觸頭之間的連接線延伸。由于觸頭開關(guān)室的外罩可由橋接元件屏蔽，因此絕緣狹槽、特別是連續(xù)的絕緣狹槽僅在基部上和在側(cè)面處延伸、且因此整體上以U形的方式延伸是足夠的。
[0017]為選擇性地累積所產(chǎn)生的炭黑，且由此將炭黑保持為在其它區(qū)域中較低，觸頭開關(guān)室的壁且特別地基部可以具有寬的收集槽，該收集槽在兩個(gè)觸頭之間橫向地延伸。
[0018]收集槽可以位于觸頭和絕緣狹槽之間。絕緣狹槽由此被良好地屏蔽，并且產(chǎn)生的炭黑由電弧爆裂時(shí)在觸頭附近發(fā)生的壓縮波載運(yùn)到收集槽中，而不是到絕緣狹槽中。特別地，收集槽可以并入絕緣狹槽，例如通過臺(tái)階實(shí)現(xiàn)。這使得簡單生產(chǎn)成為可能。
[0019]收集槽的內(nèi)壁，即位于收集槽的較接近觸頭的一側(cè)上的壁，能夠圍繞觸頭延伸。由此能夠確保收集槽執(zhí)行它的功能，而與電弧背離觸頭延伸的方向無關(guān)。為確保始終發(fā)生均勻磨損，并且收集槽在一部位處不被炭黑堆覆蓋，收集槽可以圍繞觸頭以均一的間隔延伸，例如，在圓形或者同心方式。由于電弧大多數(shù)僅在特定角度范圍內(nèi)移動(dòng)，收集槽的位于收集槽較接近觸頭一側(cè)上的內(nèi)壁僅圍繞觸頭部分地延伸是足夠的。特別地，這可以是在兩個(gè)觸頭之間的區(qū)域中。
[0020]在收集槽的有利實(shí)施例中，收集槽的邊緣、即位于較接近觸頭的一側(cè)上的邊緣，具有倒棱部或者圓化部分。與具有直角或者銳角或者帶有銳緣的邊緣相反，倒棱部或者圓化部分上的材料是電弧非常難以消耗的。由此降低了炭黑的發(fā)生。在電弧附近發(fā)生的其它邊緣也可以被圓化，或者具有倒棱部。倒棱部是有利的，因?yàn)榕c圓化部分相比，它能夠更易于生產(chǎn)。
[0021]觸頭開關(guān)室可以借助于分隔壁而被子劃分(sub-divided)為兩個(gè)部分室，該分隔壁從基部伸出到觸頭開關(guān)室中，每個(gè)部分室具有絕緣狹槽。分開的絕緣狹槽由此關(guān)聯(lián)于各觸頭。這增大絕緣作用。部分室可以彼此連接。分隔壁進(jìn)一步增大了兩個(gè)觸頭之間的蠕變路徑，由此兩個(gè)觸頭被更好地彼此分隔。尤其是，因?yàn)樘亢诔练e在基部上，分隔壁從基部伸出到觸頭開關(guān)室中。在這一情況下橋接元件可以在分隔壁之上延伸。分隔壁可以僅僅是半高的，以不會(huì)限制橋接元件的可動(dòng)性。另外，分隔壁也可以從側(cè)面凸出到觸頭開關(guān)室中。但是在這一情況下，并不旨在限制橋接元件可動(dòng)性。
[0022]絕緣狹槽可以借助于分隔壁彼此分隔。它們可以特別地接合分隔壁和/或并入分隔壁。由此，促進(jìn)了生產(chǎn)。
[0023]每一觸頭可具有觸頭承載部，所述觸頭承載部具有觸頭板和相對(duì)于觸頭板加寬的基部。在生產(chǎn)期間，例如在使用注射成型法的生產(chǎn)期間，基部可以有利地用作密封件。用于例如不具有良好焊接趨勢(shì)的金屬的更好接觸的接觸片可以配合到觸頭板。收縮或者坍縮部分可以設(shè)置在基部和觸頭板之間，也就是說，該位置處的觸頭較薄。由此在移動(dòng)期間，能夠?qū)㈦娀∽璧K為從觸頭板朝向基部減弱。
[0024]該裝置可以包括滅弧磁體(blow magnets)，該滅弧磁體產(chǎn)生垂直于觸頭方向和兩個(gè)觸頭的連接線的磁場(chǎng)(強(qiáng)度)。由于洛倫茲力，電弧選擇性地被以向內(nèi)或者向外方向重定向。
[0025]該裝置可以包括關(guān)于觸頭彼此相對(duì)的至少兩個(gè)滅弧磁體，滅弧磁體以磁性傳導(dǎo)方式借助于磁通傳導(dǎo)金屬片材彼此連接，特別地以便接通通過觸頭室導(dǎo)引的磁路。利用該裝置，觸頭室中的、特別是觸頭附近的磁場(chǎng)(強(qiáng)度)，且因此滅弧效果得以增強(qiáng)。
[0026]該裝置可以包括帶有磁軛的電磁線性驅(qū)動(dòng)器。在這一情況下，磁通傳導(dǎo)金屬片材、特別是通過觸頭開關(guān)室導(dǎo)引的磁路的磁通傳導(dǎo)金屬片材，可以連接到電磁線性驅(qū)動(dòng)器的磁軛，且由此位于電磁線性驅(qū)動(dòng)器的磁路中。該實(shí)施例是更節(jié)約空間的，因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)存在的部件執(zhí)行雙重功能。
[0027]觸頭開關(guān)室的材料，特別是當(dāng)材料是塑料材料時(shí)，可以容納附加物。這些附加物可以例如是阻燃劑。特別是，也可以容納硬氣。它們以低溫約束在材料中，且通過產(chǎn)生電弧時(shí)的高溫釋放。由此增大了觸頭開關(guān)室中的壓力，并且限制了電弧的空間擴(kuò)展。
【附圖說明】
[0028]本發(fā)明以下文參考作為舉例的有利實(shí)施例和附圖來說明。所述實(shí)施例僅是可能的構(gòu)造，但是，其中各個(gè)特征如上所述可以彼此獨(dú)立地組合或者省略。在不同附圖中，相同附圖標(biāo)記標(biāo)志相同對(duì)象。
[0029]在所述附圖中:
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性透視圖；
[0031]圖2是通過根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性縱向截面；
[0032]圖3是根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意平面圖；
[0033]圖4是根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性剖面圖；
[0034]圖5是通過根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意剖視截面圖；
[0035]圖6是根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性透視圖；
[0036]圖7是圖6的裝置的示意性側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖1示出了用于電子開關(guān)元件的裝置1。它包括觸頭開關(guān)室2和布置在觸頭開關(guān)室2中的兩個(gè)觸頭3。借助于橋接元件10(圖1未示出)，兩個(gè)觸頭3能夠連接到彼此，以便電流能夠流動(dòng)。這種開關(guān)元件例如可以用在電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛，以切換高電流。
[0038]所示的觸頭開關(guān)室2大部分包括塑料材料。它是注射成型部件。導(dǎo)電元件，諸如觸頭3，用塑料材料澆鑄成型。
[0039]當(dāng)觸頭3和橋接元件10之間的連接分開時(shí)，在中間空間中產(chǎn)生電弧，電弧作用于觸頭開關(guān)室2的塑料材料且使其燃燒而形成炭黑。當(dāng)電弧分離時(shí)，在觸頭開關(guān)室2中產(chǎn)生壓縮波，壓縮波將炭黑分布在室中。為阻止包含碳的炭黑導(dǎo)致兩個(gè)觸頭3之間的電連接，基部4以及均構(gòu)成壁27的觸頭開關(guān)室2的側(cè)面5在兩個(gè)觸頭3之間具有兩個(gè)絕緣狹槽6，絕緣狹槽6的開口 7相對(duì)于兩個(gè)觸頭3之間的連接線橫向地延伸。由于窄的開口 7，電弧分離時(shí)產(chǎn)生的壓縮波不能被引入絕緣狹槽6的深區(qū)域。此外，開口 7的邊緣屏蔽深區(qū)域，從而沒有炭黑積累在深區(qū)域中。因此，在絕緣狹槽6的深區(qū)域，打斷了兩個(gè)觸頭3之間因炭黑產(chǎn)生的電連接。由此，阻止了兩個(gè)觸頭3之間的短路和蠕變電流。
[0040]由于分隔壁9，觸頭開關(guān)室2子劃分為兩個(gè)部分室。這些部分室連接到彼此。每一部分室8具有絕緣狹槽6。絕緣狹槽6直接融入分隔壁9，也就是說，絕緣狹槽6的壁同時(shí)形成分隔壁9的一部分。
[0041]分隔壁9進(jìn)一步增大了兩個(gè)觸頭3之間的蠕變路徑。這進(jìn)一步增大了絕緣作用。分隔壁9背離基部4延伸，并且伸出到觸頭開關(guān)室2中。分隔壁9僅是半高，以不限制橋接元件10的可動(dòng)性。它也不從側(cè)面5凸出到觸頭開關(guān)室2中，同樣是為了不限制橋接元件的可動(dòng)性。此外，炭黑漸增地積累在基部上，由此在這一情況下，分隔壁9是特別有利的。
[0042]絕緣狹槽6在兩個(gè)觸頭3之間沿著壁、即沿著基部4和側(cè)面5繞連接觸頭3的線延伸。絕緣狹槽在基部4上、在側(cè)面5處以及在兩者之間是連續(xù)的。由此實(shí)現(xiàn)了周向絕緣效果，因?yàn)榻^緣狹槽6的大致U形的路徑將兩個(gè)觸頭3相對(duì)彼此分離。在向上方向上，不需要絕緣狹槽6，因?yàn)樵谶@一區(qū)域布置有橋