具有改进的线性轴承的电开关设备制造技术

本发明专利技术涉及一种电开关设备(1)，其包括：电枢(41)；螺线管组件(3)，其具有第一轴承部(61)，并且电枢(41)布置成在螺线管组件(3)中沿开关方向(S)可移动地支承；和电枢轴(15)，其固定到电枢(41)、并且随同电枢(41)一起移动。为防止电枢(41)或者电枢轴(15)的俯仰及由此造成的锁住，而又不降低抗震性或者使用昂贵的轴承涂层，根据本发明专利技术设想电枢轴(15)被支承在螺线管组件(3)中的附加的轴承部(83)处。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电开关设备，其包括：电枢；螺线管组件，其具有第一轴承部，并且电枢布置为在螺线管组件中沿开关方向可移动地支承；和电枢轴，其固定到电枢、并且随同电枢一起移动。
技术介绍
电开关设备，诸如，例如继电器和接触器，从现有技术中能够充分获知。由此，美国专利US6,911,884B2和US8,138,863B2分别示出了这样的电开关设备，其包括螺线管组件、可移动电枢、附接到可移动电枢的电枢轴、以及触头装置和其它部件。触头装置位于开关腔室区域中，使得将发生的断路电弧相对电磁驱动系统封离。触头装置附接到电枢轴，电枢轴穿过触头室孔隙处的盖板。电枢轴附接到电枢，使得电枢的移动也被传输到T形触头装置。由于总体设计上的机械公差以及电弧引起的电极烧坏产生的触头磨损，T形触头装置中的触头从不在完全相同时刻接触实心端子触头，而是具有时间偏移。由于这种过早的单侧机械接触，相对于电枢横向引导部的轴线偏心地引发收纳力(contentforce)，在电枢轴的开关触头处的端部和过早接触的实心触头之间的间隔作用为杠杆长度A。这一杠杆效应本身呈现为电枢横向引导部的俯仰(tilting)。由于接触器例如用于切换大负载，故用于切换电开关设备的接触力相应地也必需设计成较高，使得能够将较高的径向力传输到电枢的横向引导部。这可导致轴承磨损，或者甚至导致横向引导部的锁住。特别地，如果满足条件A：L×2μ≤1(其中A是杠杆长度、L是轴承长度、μ是摩擦系数)，则可避免横向引导部的锁住。由此，存在防止锁住的多个可能方案。第一可能方案在于增大轴承长度，但这样的缺陷在于，例如在机动车辆构造中所需的接触器或者继电器抗震性只能够困难地保持，因为电枢相当大地确定了移动部件的质量。增加轴承长度的另一方案是使用布置在螺线管组件外的外罩中的触头室孔隙作为电枢轴的第二轴承部。但是，这一方案在第一轴承部(即，电枢的轴承)和第二轴承部(即，触头室孔隙中的所述轴承)之间引起在径向方向上的较大公差链，从而可能存在两个轴承部的横向偏移，这在轴承间隙应选取为合适地较窄的情况下引起锁住。摩擦系数的降低仅在有限范围内是可能的。这可通过较昂贵的轴承涂层实现，诸如，例如通过聚四氟乙烯(PTFE)实现。但是，这种涂层会随着电开关设备的有效期限而磨损，从而摩擦系数会随着时间而增大。
技术实现思路
本专利技术目的由此在于提供一种具有改进的线性轴承(linearbearing)的电开关设备，其防止电枢或者电枢轴的俯仰及由此导致的锁住，而又不降低抗震性或者使用昂贵的轴承涂层。根据本专利技术，对于先前提及类型的电开关设备，这通过将电枢轴支承在螺线管组件中的附加的轴承部处而解决。所述附加的轴承部可与第一轴承部轴向隔开。轴承部之间的所述间隔可增大轴承长度，从而能够支撑更高的俯仰力矩。电枢轴能够随同电枢在同一方向上可移动。另外，电枢和/或电枢轴可位于由螺线管组件占据的范围内。另外可能地，电枢轴的部分可从螺线管组件占据的范围突出。电枢轴可由钢制成，诸如，例如Cr-Ni钢，使得电枢轴不受磁场强度影响。电枢轴可铆接到开关设备。另外，电枢轴可具有隆起，电枢可经由所述隆起施加到电枢轴上、并且焊接到电枢轴。例如，可通过激光焊接来执行焊接。同样地，可使用其它焊接方法。电枢材料和电枢轴材料的其它材料配对是可想象的，这些材料使用改动的、特别是修改的方法步骤来将电枢连接到电枢轴。由此，电枢轴可以例如由另一非磁性材料制成，诸如，例如黄铜，并且电枢轴到电枢的连接通过其它方法实现，诸如，例如粘结、压配合，或者借助于固定元件实现。电枢在它的第一轴承部可具有游隙，例如在2/100mm和2/10mm之间的轴承间隙，特别地是大约1/10mm的轴承间隙。这一间隙表示了电枢的超定轴承上的所需自由度。电枢轴可具有明显超过它的横向伸长的、沿着开关方向的纵向伸长。电枢轴的横截面可是圆的或者是角状的(angled)，其中圆形电枢轴允许电枢轴本身及接收电枢轴的部件的更简单且不太昂贵的制造。但是，圆形电枢轴引起围绕平行于开关方向定向的电枢轴纵向轴线的旋转自由度。电枢轴及附接到电枢轴的元件的旋转位置在一方面可借助于与之附接的元件固定，例如通过触头装置固定，或者借助于可沿着或者逆着开关方向附接在电枢轴外表面上或者附接到电枢或者轴承部的导向槽来固定。将例如销形式的引导元件附接到电枢轴同样也是可想象的，其中所述销接合在电枢轴引导元件的互补销导向槽中。在电开关设备的进一步有利构造中，电枢轴具有在开关触头处的端部，并且电枢位于轴承部和在开关触头处的端部之间。电枢轴可在一个方向上从螺线管组件占据的范围突出。特别地，在开关触头处的端部可从螺线管组件占据的范围突出，并且触头装置可附接到该端部。所述附加的轴承部的孔隙可构造成与电枢轴的横截面互补。电枢轴可穿过所述附加的轴承部突出，突出超过所述附加的轴承部，或者以与所述附加的轴承部平齐的状态终止。在电开关设备的进一步有利构造中，螺线管组件具有芯部外壳，所述芯部外壳形成用于电枢的第一轴承部的第一轴承表面，并且电枢轴的所述附加的轴承部直接地形成在芯部外壳上，或者间接地形成在被直接地附接到芯部外壳的轴承元件上。芯部外壳可特别地是固定的，并且由螺线管组件的螺线管包围，使得螺线管的环圈围住芯部外壳。由于电枢位于芯部外壳中，电枢也可被围住。电枢外壳能够从磁性材料生产。电枢外壳可由纯铁构成，并且设有电镀的青铜涂层。青铜涂层在本示例中可提高芯部外壳的摩擦特性。轴承部位于芯部外壳的两个相反的端部上。另外可能的是，通过轧制涂覆有特弗隆(Teflon)的纯铁件来生产芯部外壳。其它的铁磁性材料也可设想为芯部外壳。磁性芯部外壳可由此呈现卷轴芯部或者卷轴芯部的一部分，从而可以加强产生的磁场强度。芯部外壳由此可成为磁体系统的一部分。具体地，芯部外壳可在位于与开关触头处的端部相反的端部处具有切面(chamfer)。电开关设备的附加有利构造提供了轴承衬套，以作为轴承元件。轴承衬套可由塑料制成，例如，未填充聚酰胺(PA)，其也可以用玻璃珠填充。轴承衬套可从与触头装置分离开的侧面插入电枢外壳中。此外，轴承衬套可构造为与芯部外壳互补，即，轴承衬套的外部轮廓构造为使得它能够以形式配合方式插入芯部外壳的内部轮廓中。轴承衬套和芯部外壳之间的形式配合可存在于轴承衬套的整个周缘上，或者仅部分地存在。由于电枢相对于轴承衬套移动，故轴承衬套可具有至少一个压力平移孔隙，所述至少一个压力平移孔隙能够既允许电枢驱替的空气逸出，额外地还可节约材料。轴承衬套可具有类似于芯部外壳的内径的外径，这使得在芯部外壳中的摩擦接合安装成为可能。轴承元件可具有沿着开关方向的延长部，该延长部小于轴承元件的、垂直于开关方向测量的直径。在根据本专利技术的电开关设备的进一步构造中，可能有利的是，在轴承衬套上设置周缘插入斜面，用于简化电枢轴的引入。插入斜面可以是具有45°角度的切面，例如，其径向宽度可在电枢轴直径的四分之一和二分之一之间。取决于结构设计，更小或更大的角度也是可以想象的。插入斜面简化了电枢轴到轴承衬套中的引入。由于电枢以及电枢轴在芯部外壳中具有游隙(play)，电枢轴由于可能的俯仰而不能相对于轴承衬套的接收孔径对中地定向。在本示例中，电枢轴的不在开关触头处的端部在被引入到轴承衬套中时，沿着周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电开关设备(1)，包括：电枢(41)；螺线管组件(3)，所述螺线管组件(3)具有第一轴承部(61)，并且所述电枢(41)布置为在所述螺线管组件(3)中沿开关方向(S)可移动地支承；和电枢轴(15)，所述电枢轴(15)固定到所述电枢(41)、并且随同所述电枢(41)一起移动，其特征在于，所述电枢轴(15)被支承在所述螺线管组件(3)中的附加的轴承部(83)处。

【技术特征摘要】
2015.07.08 DE 102015212801.61.一种电开关设备(1)，包括：电枢(41)；螺线管组件(3)，所述螺线管组件(3)具有第一轴承部(61)，并且所述电枢(41)布置为在所述螺线管组件(3)中沿开关方向(S)可移动地支承；和电枢轴(15)，所述电枢轴(15)固定到所述电枢(41)、并且随同所述电枢(41)一起移动，其特征在于，所述电枢轴(15)被支承在所述螺线管组件(3)中的附加的轴承部(83)处。2.根据权利要求1所述的电开关设备(1)，其特征在于，所述电枢轴(15)具有在开关触头处的端部(16)，并且所述电枢(41)位于所述附加的轴承部(83)与所述开关触头处的端部(16)之间。3.根据权利要求1或2所述的电开关设备(1)，其特征在于，所述螺线管组件(3)具有芯部外壳(43)，所述芯部外壳(43)形成用于所述电枢(41)的所述第一轴承部(61)的第一轴承表面(62)，并且所述电枢轴(15)的所述附加的轴承部(83)直接地形成在所述芯部外壳(43)上、或者间接地形成在被直接地附接到所述芯部外壳(43)的轴承元件(68)上。4.根据权利要求3所述的电开关设备(1)，其特征在于，轴承衬套(69)被设置为轴承元件(68)。5.根据权利要求4所述的电开关设备(1)，其特征在于，在所述轴承衬套(69)上设置有至少一个周缘插...

【专利技术属性】
技术研发人员：M克罗克，P桑德克，U加贝尔，T黑内尔，
申请(专利权)人：泰连德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE