开关 |
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| 申请号 | CN201280027533.8 | 申请日 | 2012-06-05 | 公开(公告)号 | CN103582924A | 公开(公告)日 | 2014-02-12 |
| 申请人 | ABB有限公司; | 发明人 | O.尤伊托; A.苏尤塔林恩; R.科尔蒙恩; | ||||
| 摘要 | 一种用于使旋转式 开关 的可动触头(14)旋转的滚子(12)包括：第一 槽口 (34)，其沿着滚子(12)的直径延伸，并且从滚子的顶部开口，以接收用于与旋转式开关(1)的固定触头(11) 接触 的可动触头(14)；以及第二槽口(36)，其布置成垂直于第一槽口(34)，以接收待与滚子安装在一起的上部滚子的齿(37，38)。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种用于使旋转式开关的可动触头(14)旋转的滚子(12)，其特征在于，所述滚子包括： |
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| 说明书全文 | 开关技术领域背景技术[0002] 目标是使开关的触头极尽可能远离彼此，以降低它们之间起弧的风险。GB1159729(Santon)显示两个竖向相邻的本体的触头如何布置成相对于彼此呈90度角度。在该专利中，由于触头本体为圆形，所以固定触头直接朝外，由此在相邻开关之间需要额外的空间。 [0003] EP 0886292 A1(Valeo Electronique)显示一种长方形开关本体，其中，触头从本体的直接侧部伸出本体。因而，在固定触头的连接部分和接触部分之间形成角度，使得连接部分从本体的外壁垂直地凸出，接触部分基本指向开关的旋转轴线。问题在于，图8A中的开关8-1的不对称支承件中的间隙容许接触部分摆动。 [0004] WO 2005069328 A1(ABB)显示一种触头模块，其在本体的相对的侧具有两个固定触头，并且组装在滚子上的旋转触头围绕其在固定触头之间的中心点转动，由此形成两个触头间隔。形成通过滚子的长方形开口，并且置于开口中的触头由两个刀片以及保持刀片彼此隔开的弹簧元件组成，并且包括用以防止刀片的纵向运动的锁定部件。 [0005] EP 2107581 A1(Santon)的触头模块包括一个可动触头和基本布置在触头模块的相对的转角的固定触头。交迭的模块的可动触头布置成彼此呈90度角度，由此，连接螺钉连接到其上的固定触头装配到交迭的模块上，在本体的不同的侧交替，使得连接螺钉定位得尽可能远离彼此，以降低它们之间起弧的风险。针对固定触头和连接螺钉，需要用绝缘栓盖住未装配的空间。除了基部本体之外，触头模块可为相同的，但需要彼此成镜像的右侧式(right-hand)固定触头和左侧式(left-hand)固定触头。开关轴由柄模块形成，各个触头模块有一个柄模块。可动触头由两个挤压在一起的铜板和附连在它们之间的绝缘卡片形成。问题在于，柄模块的轴经过连接器，从而减小传导区域的横截面，由此正方形柄模块轴必须具有小的横截面。由于这个原因，扭矩在轴部件上引起强烈的剪切力。轴部件和旁边的柄模块之间的间隙以及轴部件的小直径共同导致装配有多个触头模块的开关无法同时工作。由于卡片绝缘的原因，安装固定触头和可动触头是困难的，因为必须从侧部将固定触头推到两个卡片板之间的空间。 发明内容[0007] 可提供一种模块化结构，其中，设有轨条紧固件和安装支架的基本长方形的基部本体接收固定触头，固定触头布置在相对的转角，就像在堆叠在其上的中间本体上，其中，关于固定触头的位置，交迭的触头模块彼此成镜像。 [0008] 在各个触头模块中，从顶部开始，可动触头是设有触头弹簧的长方形刀片，其布置在形成开关轴的元件或滚子的槽口。除了接收固定触头的纵向圆形转角之外，刀片具有长方形横截面。 [0009] 开关轴由触头模块专用的滚子形成。滚子具有从顶部开口的、用于接收可动触头的槽口。在完全装配的开关中，交迭的滚子设置成交错的，相对于彼此旋转四分之一或90度角度，使得上部滚子的较短的齿设置在下部滚子的槽口中，从而挤压活动触头，以及使其保持就位。上部滚子的较长的齿填充下部滚子的槽口孔(否则槽口孔将是空的)，以防止通过那些孔起弧和燃烧。布置在滚子的外边缘上的齿输送开关轴的扭矩，由此间隙的作用基本较小，因为可动触头的接触表面仅驻留在略微较大的半径上。通过从顶部轻轻地将可动触头挤压到滚子槽口上，简单快速地安装可动触头。另外可行的是在滚子的外边缘上，在可动触头的接触表面附近形成翼，以进行缓解而使电弧较快速地熄灭。在固定触头的高度处，在翼上需要开口，但可提供小翼部分，以引导电弧远离滚子的外边缘，由于煤烟的原因，外边缘可变得略微有传导性。在可动触头的后侧可提供较大的电弧壁，以防止电弧与相对的触头对短路。当在灭弧期间产生的压力波碰撞电弧壁时，壁用作使触头加速断开的部件。 [0010] 待置于顶部上的机构模块包括这样的部件，即，其实现不依赖于用户的快速触头操作。 [0011] 中间本体包括设有台肩的、用以接收滚子的圆孔，而且在基部本体中，滚子被杯状圆形空间接收，杯状圆形空间具有在从闭合位置断开到断开位置时，将开关轴的旋转限制为例如135度的臂。由于机构定位在开关轴的上部端，以及臂在开关轴的下部端限制运动，所以实现最低触头的完全闭合和断开，而不依赖于输送开关轴的力的滚子之间的间隙。 [0012] 提供左侧版和右侧版的中间本体和机构本体，由此避免了用松弛元件填充固定触头和连接螺钉的间隔的需要。此外，变得可行的是将排气孔布置在本体的中心线的侧部。从而来自处于不同电势的相邻模块的离子化气体流不容易短路，以及不会引起危险的电弧。 [0013] 从顶部看，固定触头形成为基本字母Y的形式。触头模块本体具有形成为接收笔直部分和第一Y形分支的形状，另一Y形分支用作与可动触头的接触表面。当装配到左侧式和右侧式本体时，触头的Y形分支进行相反的任务。照这样，触头变得支承另一个Y形分支，从而防止触头的扭转运动，扭转运动将允许接触部分摆动。此外，避免了提供左侧版和右侧版的固定触头的需要。附图说明 [0014] 在下面，将参照附图来更详细地描述本发明的实施例，其中图1显示装配成具有四个极的开关； 图2显示具有处于断开位置的触头的触头模块； 图3显示具有处于闭合位置的触头的触头模块； 图4显示从下侧看的触头模块； 图5显示装配有连接接线片的开关触头； 图6显示从顶侧看的固定触头； 图7显示从下侧看的固定触头； 图8A显示从顶侧看的可动触头； 图8B显示从下侧看的可动触头； 图9A显示从顶侧看的可动触头的第二实施例； 图9B显示从下侧看的可动触头的第二实施例； 图10显示装配有可动触头的滚子； 图11从下侧显示滚子； 图12显示连接到彼此上的两个滚子，各个滚子均设有可动触头； 图13显示装配有电弧翼和刀片的滚子； 图14显示设有工作弹簧的机构本体； 图15显示机构的力传递滚子； 图16显示从下侧看的力传递滚子； 图17显示机构的曲柄； 图18显示从下侧看的曲柄； 图19显示机构轴； 图20显示从下侧看的机构轴。 具体实施方式[0015] 图1显示根据本发明的开关1，其装配成具有四个极，也就是说，除了基部本体2，它还包括三个中间本体(3，4)，中间本体用所谓的卡扣附连件而附连到彼此上，但除此之外或作为补充，由绝缘材料制成的本体可胶接到彼此上、模制到彼此上或借助于螺钉附连到彼此上。如果图中将基部本体2显示为右侧式本体，则它具有附连到其上的左侧式中间本体3，左侧式中间本体3具有附连到其上的右侧式中间本体3，后面的本体是左侧式中间本体3，最后是右侧式机构本体。 [0016] 开关可装配成例如9极开关，其中，存在偶数个中间本体和左侧式机构本体5。 [0018] 基部本体和中间本体具有孔，孔用于接收电流导体，以及用连接螺钉8从下一个中间本体或机构本体的孔上紧电流导体。在中间本体或机构本体的下表面上，排气孔9布置在中心线的侧部，使得交迭的模块的排气孔远离彼此，并且连接器处于不同的电势，以防止起弧。 [0019] 图2显示装配好的触头模块10。由绝缘材料模制而成的左侧式中间本体3包括用于接收两个固定触头11和一个旋转滚子12以及由磁金属合金(诸如铁)形成的灭弧板13的空间，可以可选地安装灭弧板13。在本体的中间提供圆孔，圆孔接收滚子12的圆柱形下部部分。灭弧室由周围的壁15形成。壁15在灭弧板的点处具有孔，从那里，气体通道通往本体的较短侧，并且进一步通往设置在上部触头模块或机构模块的下部部分中的排气孔，上部触头模块或机构模块设置在完全装配的开关中。壁15具有用于使固定触头的接触部分进入灭弧室中的孔。在本体中形成用于接收固定触头的空间，固定触头通过形状锁定到该空间，并且上部模块防止固定触头离开空间。滚子12和可动触头14分别处于开关断开的位置。在图的模块中，存在四个用于紧固螺钉的通孔。 [0020] 当触头模块构造在基部本体2或右侧式中间本体4上时，固定触头11与本体的另一侧成镜像。然后由于可动触头14像图中呈现的那样垂直地成角度或者成90度角度，用于接收灭弧板13的空间在本体的短侧，并且因此排气通道较短。 [0021] 图3显示前面的图2的触头模块10，使得滚子12和可动触头14转动到开关1闭合的位置上。 [0022] 图4从左侧式中间本体3的下侧显示触头模块10。在左侧式中间本体3的底部中提供用于灭弧板的空间，以及用于在本体3下面的右侧式中间本体4或基部本体2的排气通道。服务于下部触头模块10的排气孔9布置到本体的短侧的中间的侧部，与中间模块3本身的触头11相对。可看到滚子12的底部部分置于本体的圆孔中。 [0023] 图5显示装配有触头接线片16的固定触头11，触头接线片16设有触头螺钉8。固定触头11的本体优选由涂有银的铜制造而成。触头接线片在技术上尤其是多丝电线的可靠连接的最佳备选方案。触头螺钉不直接与丝连接，并且因而不会由于研磨而切断丝，而是将导体丝挤压到触头接线片中。触头接线片可形成为U形或V形，由此丝集中在触头接线片中。诸如梅花或六角形凹头螺钉的标准化止动螺钉可用作连接螺钉8，当与水平点工具或交叉点工具相比时，连接螺钉8在工具头的直径方面提供更好的上紧扭矩。这使得小孔能够布置到工具的本体上，由此连接螺钉即使在完全松开时也不会掉出。 [0024] 图6显示可与触头接线片16结合起来使用的固定触头11的结构。触头包括两个Y形分支，其中，当装配到右侧式本体(2，4)时，布置到本体上的空间接收第一Y形分支17，以支承触头，并且第二分支18用作触头在灭弧室中的接触表面。在左侧式本体3中，Y形分支进行相反的任务，即，Y形分支17用作接触表面，而分支18则支承触头使其就位。触头的笔直部分包括齿19，齿19用于通过形状将固定触头锁定到开关的本体上。固定触头的优选指向本体的短侧的连接部分20向下弯曲，使得连接螺钉8可布置到用于连接导体的有利位置。连接部分21的其余部分向上弯曲，以防止触头接线片16移离其位置，并且圆形转角进一步帮助将导体丝平缓地推向触头接线片16。布置在连接部分支承件的端部处的齿22在开关的本体中得到支承，但也协助防止触头接线片16在被装配时容易地掉离其位置。 如果连接螺钉8朝闭合位置转动了几圈，则触头接线片不再掉其位置。触头的连接部分的顶部表面优选包括通过冲压而形成的孔23，以在导体被上紧时集中连接螺钉8。 [0025] 图7从下侧显示固定触头11。图显示Y形分支17、18的第一侧部24是倾斜的，第一侧部24在接触事件中导引接触表面，使得在它们两个之间不会有直接碰撞。触头的第二侧不必倾斜，因为总是在左侧式本体和右侧式本体中沿相同方向进行接触。连接部分设有横向滚花25，以使连接器即使在被拖拉时也可靠地保持就位。还可对触头接线片16的挤压在导体的丝上的内侧提供对应的凿石锤式整修(bush-hammering)。可通过改变连接部分20来提供固定触头的不同的实施例。例如，连接部分20可形成为笔直的，而且它可在尺寸上设置成用于Abiko®型推动式连接器。 [0026] 图8A显示可动触头14，其包括触头刀片26和触头弹簧27。触头刀片26优选由涂有银的铜制造而成。触头刀片是直的刀片，它们的两个纵向角为圆形，使得横截面轮廓成为狭窄的字母D，其在中间具有基本笔直的部分，以提供足够大的接触表面。当开关闭合时，圆形角碰到固定触头11的倾斜边缘或圆形边缘24。实际上，触头刀片26的两个角可沿着刀片的整个长度成圆形，尽管从碰到固定触头11的部分使刀片的仅一个角变圆在功能上就足够。可动触头14包括触头弹簧27，触头弹簧27优选由不锈钢板制成。触头弹簧27的目的是将固定触头和可动铜触头的镀银接触表面导引到一起，以及在连接期间挤压触头，以降低触头电阻，以及将电弧诱导到其本身，以避免触头刀片26由于电弧而磨损。触头弹簧27优选与触头刀片26具有相同的长度，并且遵从其下表面，除了在两个端部中，在两个端部，触头弹簧弯曲，使得在触头弹簧的头部和触头刀片之间形成用以接收固定触头且对固定触头施加挤压力的空间。触头弹簧27在两个端部较宽，而且超过触头刀片的宽度的这些部分弯曲到导引表面28，以在碰到固定触头11的倾斜边缘时防止碰撞。因为导引表面是可动触头的尖的且最外面的元件，所以当触头断开，导引表面的外边缘容易接收来自触头刀片26的燃烧的电弧。在其中心，触头弹簧27的边缘29弯曲到触头刀片26的边缘。 优选地，触头弹簧具有折叠部分30，折叠部分30延伸到触头刀片的另一侧，以紧固触头弹簧，或者至少使其与触头刀片26保持对齐。边缘的端部碰到滚子12的槽口34的凹口35，使得可动触头14的运动在纵向方向上受到阻止。 [0027] 图8B从下侧显示可动触头14。触头弹簧27具有孔31，并且触头刀片26在孔的位置上具有相应的铆钉或隆起，以防止触头弹簧和触头刀片沿纵向方向相对于彼此滑动。可提供其它锁定方式来防止触头弹簧和触头刀片相对彼此滑动。 [0028] 图9A显示可动触头14的另一个实施例。触头弹簧27在两端处比触头刀片更宽，并且触头弹簧的超过触头刀片的宽度的部分向下弯曲，以用作导引表面28。在触头弹簧的相对的端部处的导引表面28横向地布置在触头刀片的相对的侧部上，即，总是在接收固定触头11的倾斜边缘的侧部。触头弹簧27的边缘29从中间弯曲到触头刀片26的边缘，以使触头弹簧与触头刀片26保持对齐。对于触头弹簧27，在边缘29和弯曲端部部分之间，形成超过触头刀片26的宽度的锁定齿62，锁定齿62碰到形成在槽口34的边缘上的凹口35，使得可动触头无法在槽口中沿纵向方向运动。 [0029] 图9B显示可动触头14的下侧的另一个实施例。两个孔31布置到触头弹簧27上，以用于铆钉。由于边缘29无法围绕触头刀片弯曲，所以需要进行铆接来使触头刀片26和触头弹簧27保持附连到彼此上。触头弹簧27在边缘29和导引表面28之间在导引表面的侧部上变窄，以确保使电弧保持在导引表面中，以及防止其扩大到触头弹簧的中间。由于这个原因，导引表面的侧部上的锁定齿62较长，但锁定翼对称地延伸相等长度，该长度比触头刀片26的边缘更宽。 [0030] 图10显示由绝缘材料制成的滚子12。滚子具有基本厚壁管轴的形式，其具有滚动间隙所需的、比底部或中间本体中的孔更小的直径。滚子在其外表面上包括环状套管32，环状套管32设置成在滚子从上侧安装时抵靠着触头模块的本体。滚子的管状部分具有用以使不同的模块彼此电隔离的平面状中间壁33。滚子的顶部边缘具有用于接收可动触头14的第一槽口34。第一槽口34具有用以接收触头弹簧的边缘29或锁定齿62的齿35，以防止触头14进行纵向运动。滚子12具有用于输送开关轴的扭矩的第二槽口36。 [0031] 图11从下侧显示滚子12。两个宽槽口布置到滚子12的下部部分上，其中，形成于它们之间的颈部形成四个齿。齿的宽度对应于滚子的上部边缘的槽口的宽度和形式，使得下部滚子的上部边缘的槽口可接收上部滚子的齿。相对的齿37、38具有基本相等的长度，但较短的齿37比较长的齿38更短，如可动触头的厚度以及竖向间隙要求的那样。下部边缘的长齿38与滚子的上部边缘的第一槽口34对齐，并且相应地，较短的齿37与滚子的上部边缘的第二槽口36对齐。 [0032] 图12显示两个交迭的触头模块10的滚子12交错。滚子彼此成90度角度，由此可动触头14也垂直于彼此。安装到下部滚子的第一槽口上的触头34由上部滚子的较短的齿37支承，并且较长的齿38填充下部滚子的第二槽口36的间隙。滚子形成开关轴，由于齿的原因，开关轴的扭矩在宽半径上输送，即，在距旋转轴线的、几乎是可动触头的长度的半径处输送。 [0033] 图13显示滚子12和可动触头14的触头弹簧27的另一个实施例。当装配到开关模块上时，电弧壁39在可动触头14附近且在固定触头11后面布置到滚子12上。电弧壁39防止电弧扩大相对的触头对的电弧，在这种情况下，将发生短路情形。当形成的电弧的压力激波冲击电弧壁39时，其在触头脱开时使触头加速断开。在可动触头的触头弹簧的导引表面侧部28上，即，在触头弹簧27的触头对的触头间隔侧部上，布置有电弧翼(40，41)，使得可动触头11配合在下部翼和上部翼之间，或者实际上使得滚子12可自由旋转，而固定触头保持就位。翼(40，41)沿着半径从滚子的环部延伸，远到灭弧室壁15的内径所容许的那样，这考虑了间隙。最接近固定触头的下部电弧翼40a从颈部32的下部边缘开始紧靠槽口 34，并且宽到以至于固定触头适合经过它。当触头断开时，在固定触头11和触头刀片26之间起弧，但电弧的另一端使触头刀片26运动到触头弹簧27的外边缘28，外边缘28驻留在触头刀片26的接触表面上且明显更低。当滚子12更多地旋转时，从固定触头11到触头弹簧的导引表面28的直接视线被打断，由此电弧必须采用较长的路线，并且因而更高效地灭弧。当滚子进一步旋转时，其它电弧翼(40b，41)保持在它们之间。顶部电弧翼41布置成相对于相应的下部翼40交迭，这优选是因为制造原因，但由于交迭引起的不对称，电弧弯曲，并且电弧翼通过在燃烧方面不利地导引电弧来帮助灭弧。电弧翼可优选地形成为使得在固定触头11的位置处形成小颈部42，该颈部会延长电弧的行程，并且沿着半径导引电弧进一步远离滚子的外边缘，外边缘可能已经被煤烟弄脏，并且从而在使用中可导电。在触头弹簧 27的两端处，仅一个导引表面在触头弹簧的接收固定触头的侧部上弯曲28，由此电弧壁39可定位成尽可能接近触头刀片26。触头弹簧27的边缘29向上垂直地弯曲，但第一槽口34的凹口35的齿35布置成接收锁定齿62，以使触头14在纵向上保持就位。 [0034] 图14显示机构本体5。提供左侧版和右侧版的机构本体，以及中间本体。机构本体5在下侧类似于中间本体，也具有穿透本体的圆孔43，以及具有排气孔9。机构本体具有用于连接螺钉的工具的孔。机构本体的内部接收机构的元件。安装支架44布置到各个转角上，安装支架44具有用于接收工作弹簧45的第一端的孔。工作弹簧是线圈弹簧，线圈弹簧非常硬，以至于它不需要轴来防止弯折。工作弹簧的端部弯曲，使得当从弹簧的端部看时，弹簧线材的驻留在弹簧的端部处的笔直部分形成圆的对角线，以及其中，两个端部的笔直部分优选平行于彼此。当弹簧安装到其位置上时，弹簧的端部可独立于彼此，指向任一方向，但为了使机构模块装配起来容易，在第一端处的笔直部分的线材优选朝下，而在第二端处的笔直部分则朝上。然后工作弹簧45可置于支架44中的孔上。通常，开关装配有两个工作弹簧，但如果开关有许多极时，可提供三个或四个工作弹簧。取决于弹簧力和待装配的开关模块，甚至一个工作弹簧可能就足够了。 [0035] 图15显示与机构对应的力传递滚子46，其圆柱形部分47具有直径，该直径明显比机构本体的孔43小得多。当力传递滚子安装到其位置上时，套管48碰到本体。类似于触头模块12，力传递滚子46在本体的下侧具有用于传递力的短齿37和长齿38。力传递滚子具有布置在套管48的顶部上的四个狭窄的扇形臂49，以及在旋转轴线的最顶上的套筒轴50。 [0036] 图16从下侧显示机构滚子46。管状本体具有像伸出部一样的短齿37和长齿38。 [0037] 图17显示曲柄51。曲柄包括本体52，本体52具有用于接收力传递滚子46的套筒轴50的圆孔53，曲柄布置成围绕套筒轴50旋转。曲柄的本体包括四个安装支架54，安装支架54的端部具有用于接收工作弹簧45的一端的孔。弹簧的笔直部分安装成向上，由此，曲柄从顶部被挤压，使得弹簧的端部延伸到安装支架54的孔。 [0038] 在曲柄本体52的上方布置有在相对的安装支架的点处的两个顶部分支55。 [0039] 图18从下侧显示曲柄51。曲柄51的本体52具有孔53，并且曲柄51的本体52的下侧在各个安装支架54的点处具有一个扇形下部分支56。 [0040] 图19显示机构轴7，其从开关1的盖6凸出的部分可具有控制手柄，以及另外具有附连到其上的延伸轴。长方形凸出部58布置到机构轴7的本体57上，凸出部58的彼此比其它侧部离得更远的较短的侧部在尺寸上设置成接收所谓的节奏(rhythm)弹簧。节奏弹簧是附连到盖上的弹簧，诸如形成为字母U的形状的线材弹簧，例如，其笔直部分彼此相距凸出部的短侧的距离。节奏弹簧是可装配到具有多个极的开关中的盖6的内部的一个选择。节奏弹簧确保机构轴和控制手柄稳定地设置到I-位置，而不需要无用的间隙，如果工作弹簧无法将触头完全推到闭合位置的话。通常，工作弹簧能够将触头推到闭合位置，由此曲柄51的顶部分支55将机构轴7推到闭合位置，由此不存在提到的旋转间隙。在盖6的内部，围绕孔布置有螺柱，螺柱碰到凸出部58的侧部，使得机构轴可在0-位置和I-位置之间旋转90度。 [0041] 图20从下侧显示机构轴7。在本体57的下侧存在圆柱形伸出部59，圆柱形伸出部59具有比本体的直径更小的直径。用于接收曲柄51的上部分支55的扇形凹部60布置到两个相对的侧部上。还将锥形销61布置到圆筒的端部上，以旋转地配合到力传递滚子的套筒轴50中。 [0042] 触头的快速操作基于对压力弹簧45的死点和曲柄51的利用。 [0043] 在正常状态中，可动触头14、可动触头12的滚子和力传递滚子46为从闭合位置到断开位置逆时针转动至少90度，但最多135度。工作弹簧45逆时针推动曲柄51，达到机构轴的扇形腔体60允许顶部分支55运动的程度。盖的缺口6使机构轴的运动限制于其中附连到其上的轴指向开关的0-位置的位置。 [0044] 当机构轴7从0-位置顺时针转向I-位置时，曲柄在扇形腔体60在上部分支55的帮助下开始旋转曲柄51时马上开始旋转。如果力传递滚子46以及从而可动触头14转向135断开位置，则力传递滚子同时开始随曲柄51旋转。如果力传递滚子46以及从而触头14转动了小于135度，则力传递滚子稍后开始旋转。仅当机构轴7转动了大约60度时，转动了最小旋转90度的力传递滚子46由于曲柄而开始旋转。 [0045] 当机构轴7与I-位置相距几度时，曲柄51在一转动位置上，其使得工作弹簧被挤压到它们的最短位置，即，它们即将到达死点。在那之后，当机构轴再转动一点时，工作弹簧45通过快速运动将曲柄推到I-位置。然后曲柄的下部分支和滚子的可动触头14达到I-位置。基部本体中的团块在下部滚子的长分支38的帮助下，限制开关轴的运动，使得可动触头在闭合位置上停止。曲柄51的下部分支56被推向力传递滚子46的分支49，从而使曲柄朝分支49的运动限于此。曲柄的顶部分支55被推向机构轴的扇形腔体的边缘，由此它防止机构轴7及其手柄转离I-位置，而在另一方面，机构轴的长方形凸出部58的边缘碰到紧跟在盖6的孔之后的缺口，以防止手柄旋转超过I-位置。 [0046] 由于工作弹簧45无法使触头转动到闭合位置，以及曲柄51无法使机构轴转动到I-位置，所以可对盖6的下侧提供节奏弹簧，节奏弹簧使手柄保持在I-位置上，即使曲柄不会将手柄支承到那个位置上。 [0047] 当开关被断开，以及机构轴开始从I-位置逆时针旋转向0-位置时，曲柄51开始同时使机构轴7的扇形腔体60运动，从而推动曲柄51的顶部分支55。当机构轴7逆时针转动了大约60度时，力传递滚子46加入该运动，并且触头开始断开。 [0048] 这确保用户可移动可能卡住的触头，以及当触头完全焊接时，控制轴甚至不可转动到0-位置。当转动多一些时，工作弹簧达到它们的死点，并且将曲柄51快速地转动到对应于开关的0-位置的开始位置。当曲柄51的下部分支56碰到力传递滚子的分支49时，下部分支56转动力传递滚子，并且同时使触头转动大约90度，但当曲柄51停止时，开关轴继续高速地旋转，但是，使得基部本体的螺栓使运动限制于相对于闭合位置的大约135度。 [0049] 一方面，提供一种开关，其包括：由基部本体形成的触头模块，基部本体包括两个固定触头和接收可动触头的滚子；以及机构本体，其包括用于控制开关到达断开位置和闭合位置的元件。在滚子的顶部边缘上布置有第一槽口，槽口平行于滚子的直径，并且从顶部开口，以接收可动触头，并且布置有垂直于第一槽口的第二槽口，而且在滚子和力传递滚子的底部边缘上布置有齿，齿置于下部滚子的槽口，以在开关轴中传递力。 [0050] 在基部本体和机构本体之间可布置由中间本体组成的触头模块，中间本体包括两个固定触头和用于接收固定触头的滚子。在滚子或力传递滚子的底部边缘处的较短的相对的齿布置成使下部滚子的可动触头保持就位，并且长齿用于封闭下部滚子的第二槽口。可动触头可包括触头刀片和触头弹簧，触头弹簧的端部弯曲，以接收固定触头，以及使触头的接触表面挤压向彼此。加宽部可布置在可动触头的触头弹簧的端部处，其作为导引表面，以在触头闭合时导引触头，以及在脱开情形中用作电弧的第二极，以保护触头刀片。加宽部可布置在可动触头的触头弹簧的中间部分处，其边缘沿着待配合到用于在纵向方向上锁定可动触头的空间上的触头刀片的侧部弯曲，该空间由布置到滚子的第一槽口上的凹口限定。 [0051] 待配合到用于在纵向方向上锁定可动触头的空间上的锁定齿可布置在可动触头的触头弹簧的中间部分上，该空间由布置到滚子的第一槽口上的凹口限定。固定触头可布置到包括连接部分和两个Y形分支的触头模块上，其中，第一分支布置成通过形状锁定到本体上，以将触头支承在其位置上，而第二分支布置成用作右侧式本体中的固定触头的接触表面，并且相应地，第二分支布置成通过形状锁定到本体上，以将触头支承在其位置上，而第一分支布置成用作左侧式本体中的固定触头的接触表面。触头套筒可布置到固定触头上，触头套管的触头螺钉是六角形或梅花头止动螺钉。 [0052] 使开关轴转动的机构包括布置到机构本体上的机构轴、曲柄、从第一端紧固到本体的支架上且从第二端紧固到曲柄支架上的工作弹簧，以及力传递滚子，机构轴布置成使曲柄转动，曲柄布置成将工作弹簧挤压到死点，工作弹簧布置成在经过死点之后推动曲柄，曲柄布置成使力传递滚子转动，力传递滚子布置成使可动触头在附连到其上的滚子的帮助下转动到其断开位置和闭合位置。曲柄可设有待配合到扇形腔体上的顶部齿，扇形腔体布置到机构轴的圆柱形伸出部上，以在机构轴和曲柄之间提供游隙(free-play)，以防止用户影响触头的操作速度。曲柄可设有布置成与力传递滚子的分支协作的底部齿，以在曲柄和力传递滚子之间提供游隙，以允许曲柄从闭合位置转动到断开位置，以在触头在闭合位置上时挤压工作弹簧达一角度，在闭合位置上，工作弹簧低于死点，并且机构轴旋转了大约60度，而且开关使触头在断开方向上自由地运动超过曲柄所导致的90度转动角度。 [0053] 一方面，提供一种开关，其包括容纳两个固定触头的本体和用于接收可动触头的滚子。滚子包括：第一槽口，其平行于滚子的直径，并且从滚子的顶部开口，以接收待与固定触头接触的可动触头；布置成垂直于第一槽口的第二槽口；以及在滚子的底部处的齿，其将置于下部滚子的槽口。如可从图10看出的那样，第一槽口可被限定为存在于四个柱状齿之间的空间，柱状齿基本从滚子的中间延伸向滚子的上侧。优选地，齿类似于彼此，具有相同的形式和相同的长度。第二槽口可被看作是垂直于第一槽口的纵向空间，并且与第一槽口由同一柱限定。滚子可包括第一齿、第二齿、第三齿和第四齿，并且第一槽口由形成于第一齿和第二齿之间的空间，滚子的中间区域，以及第三齿和第四齿之间的空间限定，而第二槽口由第一齿和第三齿之间的空间以及第二齿和第四齿之间的空间限定。 [0054] 如可看到的那样，槽口从顶部开口，以接收可动触头和下部滚子的齿。两个槽口都沿着滚子的直径延伸，即，它们穿过滚子的旋转轴线。 [0055] 滚子在滚子的底部处包括一对较短齿，它们布置成彼此相对，以配合到下部滚子的第一槽口上，以及使下部滚子的可动触头保持就位，滚子进一步包括一对较长齿，其布置成彼此相对，以封闭第二槽口，即下部滚子的顶侧上的齿之间的空间。滚子的齿和槽口在尺寸上设置成使得顶部滚子的齿完全或至少几乎完全填充下部滚子的槽口。 [0056] 在各个滚子的底部处的齿与滚子的顶部处的槽口对齐。照这样，多个相似的滚子可堆在一起，因为当可动触头安装到各个滚子的顶侧上的一个槽口上时，上部滚子的齿配合下部滚子的槽口且基本填充下部滚子的槽口。在连续的滚子中的可动触头布置成垂直于彼此时，连续的滚子布置成相对于彼此旋转90度。从而，第一滚子和第三滚子例如相互处于相同的旋转位置。 [0057] 开关包括布置在开关的底部处的基部本体，以及在开关的顶部处的机构本体，机构本体包括用于控制开关到达断开位置和闭合位置的元件，开关可选地包括布置在基部本体和机构本体之间的一个或多个中间本体。也就是说，基部本体可为具有可开关的接触元件的唯一本体，或者在基部本体和机构本体之间可存在多个(诸如例如1至9中任一个)中间本体。 [0058] 机构本体可包括力传递滚子，力传递滚子具有仅在其下侧的齿。也就是说，力传递滚子的下侧类似于待置于基部本体和/或中间本体中的滚子的下侧。机构本体可容纳机构轴、曲柄和力传递滚子，它们形成用于使一个或多个可动触头相对于固定触头旋转的开关轴。实际上，最顶上的部分是机构滚子，机构滚子包括滚子的顶部上的轴。这些全部都是具有公共旋转轴线的可旋转元件。力传递滚子不具有任何可动触头，而是被用来将旋转力传递到承载可动触头的下部滚子。 [0059] 第一槽口布置成接收基本长方形可动触头，可动触头在触头的中间具有加宽部，从而配合到滚子的空白空间中，以及碰到齿或滚子，从而使可动触头在纵向方向上保持就位。也就是说，在齿中可存在能够接收可动触头的加宽部的凹口或缺口。 [0060] 基部本体包括具有臂的杯状圆形空间，臂通过触及布置在最低滚子的底部上的较长齿来限制安装到基部本体上的滚子的旋转。基部本体从而阻止成堆的滚子，使其无法旋转超过期望。基部本体的臂或止动元件布置成使得它们基本指向固定触头的位置。从而，当最低滚子的较长齿碰到止动元件时，旋转触头接触固定触头。因而旋转触头布置到滚子上，使得其在与较长齿对齐的槽口中。这适合容纳旋转触头的开关的所有滚子，并且在所有滚子中，旋转触头与滚子的较长齿对齐，因为在连续的滚子中，较短齿碰到下部滚子的旋转触头，而且连续的滚子的旋转触头彼此相互垂直。 [0061] 中间本体包括圆孔，而滚子包括套管，套管防止滚子在从顶侧安装到滚子本体上时通过孔掉落。当滚子安装到孔上时，滚子的顶侧上的齿仍然在孔上方。滚子的下侧上的较短齿可基本在孔的边缘的高度处。滚子的下侧的较长齿在孔边缘的高度下面突出。 [0062] 安装方法按以下进行。首先，握住基部本体，并且将滚子安装到驻留在基部本体中的腔体上。将可动触头安装到滚子的第一槽口上，并且将固定触头安装到本体上。然后，将第二本体(诸如中间本体)安装在基部本体的顶部上。将滚子置于第二开关本体上，使得将第二滚子的底部上的一对短齿在可动触头上方设置到第一滚子的第一槽口上，以及将第二滚子的底部上的一对长齿设置到第一滚子的第二槽口上。中间本体不是必需的，而是可将机构本体直接安装到基部本体上。机构本体可包括力传递滚子，力传递滚子承担第二滚子的任务，如上面描述的那样。 [0063] 一方面，提供一种用于旋转式开关的可动触头，其包括第一触头和第二触头，第一触头和第二触头布置成彼此相距一距离，以在第一触头和第二触头之间接收固定触头。第二触头是构造成弯曲从而允许将固定触头置于第一触头和第二触头之间的弹簧元件。第二触头可具有用于将第二触头和第一触头紧固到彼此上的紧固部分，第一触头和第二触头沿着紧固部分彼此对齐，紧固部分从可动触头的中间朝可动触头的两个端部延伸一距离。紧固部分可布置成使得其长度为可动触头的总长度的基本一半。由于紧固部分沿纵向方向布置到可动触头的中间，所以它朝可动触头的两个端部延伸可动触头的长度的大约四分之一。沿着紧固部分，第一触头和第二触头可触及彼此。沿着紧固部分，第二触头还可至少部分地转动到第一触头的相对的侧部。 [0064] 第二触头可具有凸出部分，凸出部分凸出远离紧固部分的平面。凸出可相对于紧固部分的平面成大约45度的角度。第二触头可从凸出部分收窄到比第一触头更窄，这通过减小执行第二触头的弯曲功能的弹簧的部分来改进弹簧作用。 [0065] 凸出部分可始于紧固部分，或者可在紧固部分和凸出部分之间提供额外的对齐部分。对齐部分不围绕第一触头转动，而是仅在连接到固定触头上的第一触头的侧部遵从第一触头。 [0066] 第二触头包括接触表面，接触表面接触固定触头，并且将固定触头挤压向第一触头，接触表面基本平行地与第一触头对齐。也就是说，支承件是基本平行于第一触头的表面，但由于凸出部分的原因，支承件与第一触头相距一距离。可允许支承部分朝第一触头的端部略微接近第一触头。它们两个之间的角度可为5-15度，例如。照这样，第二触头的弹簧作用(即，挤压向第一触头的作用)得到优化。 [0067] 第二触头可包括用于在第二触头的支承部分和第一触头之间导引固定触头的导引表面，导引表面凸出远离支承表面的平面。导引部分和支承部分之间的角度可为例如5至45度。导引表面也可为弯曲表面，使得与支承表面的角度在支承部分附近最小，但朝导引表面的端部增大。导引表面可为可动触头的最外部元件，用以试图将燃烧的电弧引到其上。在实施例中，第一触头由涂有银的铜制造而成。第二触头可由不锈钢板制成。 [0068] 第一触头可具有构造成碰到固定触头的圆角。从而圆角和导引表面共同确保固定触头接收在触头之间，即使以高速接收。 [0069] 第二触头可在第二触头的紧固部分处具有加宽部，加宽部延伸得比第一触头的宽度更宽，并且第二触头的较宽部分弯曲，使得它在第一触头的两侧沿着第一触头的侧部延伸，由此第二触头的紧固部分在可动触头的中间处限定可动触头的外表面，以允许可动触头在纵向方向上紧固到旋转触头上。在实施例中，第二触头使得其中间部分仅延伸到第一触头的侧部，即，当弯曲到第一触头的侧部时，它们垂直地指向第一触头的高度。 [0070] 第二触头包括用于在可动触头的第一端处接收固定触头的第一接收部分，以及用于在可动触头的第二端处接收固定触头的第二接收部分。第一接收部分和第二接收部分可布置在可动触头的不同的侧，并且彼此成镜像。 [0071] 一方面，提供一种用于旋转式开关的固定触头，包括用于连接到导体上的连接部分。固定触头包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分从连接部分凸出，使得它们基本形成字母Y，并且第一部分和第二部分两者可用作用于将固定触头连接到旋转触头上的接触部分，以及用于将固定触头支承到开关上的支承部分。固定触头可为基本对称的，即，第一部分和第二部分以相同的角度从连接部分延伸。角度可基本为45度。 [0072] 可在长方形开关的两个侧部上使用同一Y形固定触头。该同一触头也可适用于左侧式和右侧式开关模块两者中。整个固定触头优选由相同材料制成，例如可为涂有银的铜。 [0073] 第一部分的外边缘和第二部分的内边缘可倾斜。第一部分在这里指的是在安装到开关上时Y形固定触头的最右边的分支。固定触头的最右边的部分布置成在固定触头安装到开关的侧部的左边缘上时，与旋转触头接触。当安装到开关模块的右边缘上时，固定触头的最左边的部分接触旋转触头。在这种情况下，内部(即面向固定触头的最右边的部分的边缘)倾斜，以接触旋转触头。 [0074] 固定触头可包括从固定触头的端部垂直地延伸的齿，齿协助使固定触头在纵向方向上保持就位。当将固定触头布置到触头接线片上且用螺钉略微上紧时，齿防止固定触头滑离触头接线片。 [0075] 在实施例中，固定触头的顶部表面包括用于接收螺钉的孔。在另一个实施例中，连接的底部表面的一部分包括用于使连接器保持就位的滚花。由于导体包括细铜丝(其布置成抵靠着滚花且上紧)，所以导体的线材变得遵从滚花。在它们两个之间有强烈的摩擦，从而防止导体滑离与导体的连接。在实施例中，保持固定触头的触头接线片也包括滚花，由此导体置于两个带滚花的表面之间。 [0076] 在实施例中，连接部分包括向下弯曲部分，用于协助接收用来将导体连接到固定触头上的螺钉。 [0077] 在实施例中，连接部分包括在固定触头的端部处的向上弯曲部分，向上弯曲部分弯曲，以防止触头接线片偏离其位置。 [0078] 在实施例中，固定触头包括从连接部分垂直地延伸的齿，以将固定触头锁定到本体上。 [0079] 开关可包括第一类型的第一本体和第二类型的第二本体。第一类似和第二类型可彼此成镜像。两个本体安装到在一起，其中，两个本体都容纳类似的固定触头。在第一本体中，第一部分用作接触表面，而第二部分则用作支承表面，而在第二本体中，第一部分用作支承表面，而第二部分则用作接触表面。 [0080] 当安装以上开关时，过程包括以下步骤：提供第一类型的第一本体；将第一固定触头安装到第一本体上；提供待交迭地安装到第一本体上的第二类型的第二本体；将第二固定触头安装到第二本体上，其中，第一固定触头和第二固定触头面向开关的同一侧，但彼此未对齐，以及其中，第一固定触头和第二固定触头是类似的。 [0081] 一方面，提供一种用于旋转式开关的旋转机构，该机构包括用于在开关的断开位置和闭合位置之间切换开关的机构轴；以及旋转地连接到机构轴上的曲柄；连接到曲柄上的弹簧，其中，弹簧在开关的断开位置和闭合位置之间具有死点；旋转地连接到曲柄上的力传递滚子，其中，机构轴、曲柄和力传递滚子具有公共旋转轴线，以及其中，在机构轴和曲柄的旋转之间有预定的旋转游隙，以及在曲柄和力传递滚子的旋转之间有预定的旋转游隙。 [0082] 如可从图19和20看到的那样，机构轴可具有滚子的形式，用于手柄的轴从滚子的表面凸出。 [0083] 断开位置和闭合位置优选布置成使得当在两个位置之间切换时，机构轴旋转基本90度。附连到曲柄和机构模块上的弹簧布置成使得它在轴的旋转期间具有死点。死点指的是弹簧处于其最短位置的情形。死点布置成使得当开关旋转了全部90度旋转位置的大约 75度至85度，优选大约80度时，达到死点。照这样，避免了开关轴在弹簧的死点之后的快速旋转非常短，由此在用户操作开关时，避免用户受伤。 [0084] 开关机构包括三个不同的部分：机构轴、曲柄和力传递滚子，它们能够围绕同一旋转轴线旋转。机构轴在最顶上，而力传递滚子是最低部分，并且曲柄驻留在它们两个之间。在曲柄和两个其它部分之间有预定的旋转游隙。机构的旋转布置成使得曲柄的旋转跟随机构轴的旋转，直到弹簧的死点。在死点(即两个端部的旋转接合)之后，在弹簧的帮助下，曲柄比机构轴旋转更多。如上面阐明的那样，在弹簧的死点之后，机构轴仅旋转大约15度或不到15度，但曲柄在它们两个之间比机构轴旋转更多的游隙量。游隙量可为大约60度。 因而，如果机构轴将旋转大约10度，则曲柄将旋转大约70度。 [0085] 通过在机构轴上提供壁扇区，来布置机构轴和曲柄之间的游隙，壁扇区布置成在曲柄的两个臂之间旋转，其中，在壁扇区的角长之间的差和在曲柄的臂之间的角度差限定机构轴和曲柄之间的旋转游隙。曲柄优选在侧部上具有抵靠着机构轴的两个臂，以及具有抵靠着力传递滚子的四个臂。因而，抵靠着机构轴的臂布置成间隔基本180度。机构轴中的扇形为大约120度，由此它们两个之间的游隙为大约60度。力传递滚子具有四个齿，类似于曲柄的下侧。相互关联的元件的宽度使得它们两个之间的游隙也为大约60度。 [0086] 曲柄和力传递滚子的旋转的接合布置成使得力传递滚子在弹簧的死点之前接合曲柄的旋转。确切时刻取决于力传递滚子在前一开关事件中继续旋转了多远。 [0087] 开关包括容纳机构轴和曲柄的至少一部分的机构本体，机构本体包括用于接收弹簧的一端的安装支架。曲柄包括用于将弹簧安装到各个臂的端部上的两个或四个臂。弹簧的端部弯曲成垂直于弹簧的纵向方向，而弹簧的端部指向相反的方向，并且弹簧的一端连接到曲柄上，以及一端连接到机构本体上。曲柄和机构本体可具有用于接收弹簧的圆形横截面的孔。取决于所需的开关功率，可将1至4个弹簧可安装到机构模块上。 [0088] 机构本体包括盖，并且机构轴包括在机构轴的顶侧上的、面向盖的长方形凸出部，而且盖包括支承基本长方形节奏弹簧的凸出部，节奏弹簧迫使机构轴旋转且使机构轴的旋转限于90度。 [0089] 开关包括容纳开关的一个或多个固定触头的一个或多个本体，各个本体容纳用于旋转式开关的可动触头的滚子，力传递滚子包括一个或多个齿，该一个或多个齿安装到最顶上的本体的滚子的相应的凹陷上，使得力传递滚子和最顶上的本体的滚子旋转地接合到彼此上。 [0090] 最低本体包括用于碰到最低滚子的齿的止动壁，以使安装到最低本体上的滚子以及安装在最低滚子和力传递滚子之间的可能的其它滚子停止旋转。 [0091] 当开关事件被看作方法时，该方法包括以下步骤：使机构轴开始从开关的第一位置旋转到第二位置，该旋转会接合连接到弹簧上且旋转地联接到机构轴上的曲柄；使机构轴进一步旋转，使得弹簧接近其死点，其中，在弹簧的死点附近，曲柄接合旋转地联接到曲柄上的力传递滚子；以及使机构轴进一步旋转，使得弹簧经过死点，其中，在死点之后，曲柄和力传递滚子旋转比机构轴旋转更多。 [0092] 清楚的是，细节可在权利要求的范围内改变。本发明不限于直流开关，而是本发明可用于其中使用对应的开关的许多应用中。 |
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