电开关组件和辅助开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电开关组件(100)和一种辅助开关。电开关组件(100)支撑至少一对主固定接触件(108)和至少一对辅助固定接触件(116)；以及至少一个载体组件(110、118)。载体组件(110、118)包括配置为支撑至少一个辅助活动接触件(120)的至少第一部分(122)；和配置为支撑至少一个主活动接触件(112)的至少第二部分(124)，其中所述的载体组件(110、118)的第一部分和第二部分(122、124)可拆卸地彼此耦合。
【专利说明】电开关组件和辅助开关
【技术领域】
[0001]本实用新型一般涉及电气开关。更具体而言，本实用新型涉及一种适于与在切换操作过程中容易引起高瞬态电流的电气负载使用的电开关组件。还更具体而言，本实用新型涉及基于适于与主开关结合使用的辅助开关的电开关组件，使得以简单而有效的方式在开关操作过程中实现所述主开关和所述辅助开关的操作状态的期望序列。
【背景技术】
[0002]电气开关被用于建立或中断电源和电气负载之间的导电路径。在这样的电气开关中，一组活动接触件相对于一组固定接触件位移以建立或中断供给侧和负载侧固定接触件之间的导电路径。供给侧和负载侧固定接触件分别连接到电源和电气负载。
[0003]在平衡的第一状态下，当活动接触件不与相应的一对固定接触件接触时，电源与电气负载之间的导电路径被中断。在这个位置处，活动接触件被称为“打开位置”且电气开关被称为“打开状态”。另一方面，在平衡的第二状态下，当活动接触件与相应的一对固定接触件接触时，电源与电气负载之间的导电路径被建立。在这个位置处，活动接触件被称为“关闭位置”且电气开关被称为“关闭状态”。因此，电气开关被配置为在两个不同操作状态(即，打开状态和关闭状态)下操作。
[0004]为了使电气开关从打开状态到关闭状态，一组活动接触件从打开位置位移到关闭位置。这被称为“接通”操作。类似地，为了使电气开关从关闭状态到打开状态，活动接触件从打开位置位移到关闭位置。这被称为“断开”操作。接通和断开操作可被统称为开关操作。接通操作后和断开操作的起始前的电气开关的操作(其中活动接触件稳定地与相应的一对固定接触件接触)被称为电气开关的稳态操作。
[0005]电气开关被设计为在稳定状态操作过程中导通额定电流，这限定了其电气额定值，即电气开关可在稳定状态操作过程中经受的工作电流和/或工作电压的幅值。因此，具有合适电气额定值的电气开关基于与之连接的特定电气负载的电气额定值而选择。
[0006]现有技术中众所周知的是，某些电气负载(诸如电容组等)易于在切换操作过程中弓丨起高瞬态电流。这样的瞬态电流比电气开关的稳态操作过程中引起的额定电流高得多。在这种情况下，在经济上不可行的是，使用具有电气额定值的电气开关与在切换操作过程中引起的瞬态电流的幅值相称。因此，一种常见的做法是，基于在稳态操作过程中引起的额定电流的幅值选择电气开关，并提供特殊布置以在切换操作过程中便于可替代高电阻导电路径。
[0007]根据本领域中已知的一种技术，辅助开关与主开关结合以形成开关组件。辅助开关使用合适的耦合装置耦合到主开关，使得在辅助开关中支撑一组活动接触件的可移动载体组件耦合到在主开关中支撑一组活动接触件的可移动载体组件。此外，辅助开关的供给侧和负载侧固定接触件通过限流电阻分别连接到对应的主开关的供给侧和负载侧固定接触件。主开关和辅助开关中的活动接触件和相应的固定接触件之间的各自距离(被称为各自“接触间隙”)是这样的，使得在接通操作过程中，辅助开关在主开关之前到达关闭状态。因此，切换操作过程中的电流流过限流电阻和辅助开关。
[0008]为了确保这样的开关组件的令人满意的操作和足够的工作寿命，理想的是，在主开关在接通操作期间达到关闭状态之后，辅助开关返回到打开动作，使得接通操作过程中的仅瞬态电流流过限流电阻，同时断开操作过程中的瞬态电流流过主开关。
[0009]可从EP0545745 BI中已知一个这种开关组件。该专利公开了多极开关装置，其包括至少一个开关，其具有至少一个固定接触件和由移动组件操作的合作移动接触件；和适于进行向前和返回挑动以致动移动组件的操作构件。操作构件通过机械耦合耦合到开关的移动组件，所述机械耦合包括适于在由移动组件所施加的阻力上升到高于预定阈值时假设操作构件的向前行进过程中的脱开位置且然后返回操作构件的返回挑动过程中的接合位置。优选使用磁耦合装置实施脱开耦合。
[0010]使用磁耦合装置的一个固有缺点是由于制造公差降低了操作的精确度和可靠性。并且，这种开关组件中的磁耦合装置在操作过程中经受机械冲击，这会不利地影响相应的磁特性。此外，现有技术中众所周知的是，在操作过程中，固定和活动接触件附近存在高温。这样的高温也会不利地影响磁特性，并由此导致这种开关组件的性能劣化。此外，灰尘很容易堆积在各种磁表面上，从而导致阻碍有效操作。因此，这种开关组件需要定期检修，而且也需要频繁更换磁铁。
[0011]虽然在现有技术状态下提出了实施机械锁定机构的一些解决方案，这种已知的机械锁定机构遭受基于结构元件的数量过多的各种缺点，诸如复杂的机械设计；和导致时间和精力的不良投资的困难和麻烦的生产过程，因此产生了高制造成本。此外，由于各种结构元件的老化，这种电气开关会遭受缺乏准确性、维护成本高和频繁的现场故障。
[0012]鉴于上述情况，需要一种改进的电气开关，其适于与容易引起切换操作过程中的高瞬态电流的电气负载使用的电开关组件。这种电气开关应提供制造和维修的足够方便；并应提供低现场故障率的优势。
[0013]因此，本实用新型的目的是提供一种适于与容易引起切换操作过程中的高瞬态电流的电气负载使用的电开关组件，使得电气开关基于简单、高效和可靠的设计。
实用新型内容
[0014]根据本实用新型的第一方面，提供了一种电开关组件设置。电开关组件包括至少一个壳体和至少一个载体组件。壳体支撑至少一对主固定接触件和至少一对辅助固定接触件。载体组件沿纵轴线延伸并包括至少第一部分和至少第二部分。第一部分被配置为支撑至少一个辅助活动接触件。第二部分被配置为支撑至少一个主活动接触件。每个部分在第一方向和第二方向上沿所述纵轴线可位移。第二方向与第一方向基本相反。载体组件的所述第一和第二部分可拆卸地彼此耦合。载体组件的所述部分中的一个包括弹性件，其中弹性件的至少一部分基本上沿横轴线弹性变形。横轴线基本上垂直于纵轴线。所述部分中的其它包括保持装置和触发装置。保持装置被配置为在载体组件的耦合状态过程中保持弹性件。触发装置被配置为使弹性件变形以允许其从保持装置释放，从而产生载体组件的分离状态。
[0015]因此，本实用新型提供了一种基于简单、高效和可靠设计的电子开关组件。电开关组件被配置为使得所述主活动接触件和辅助活动接触件在接通操作过程中以期望序列接触相应的一对固定接触件。此外，所述辅助活动接触件在接通操作结束时打开，因此，确保所述主活动接触件在断开操作过程中中断电源和电气负载之间的导电路径。本实用新型便于以有效和可靠的方式耦合和分离承载主要和辅助可移动载体的载体组件的不同部分以实现切换操作过程中的所述主开关和所述辅助开关的操作状态的所希望序列。
[0016]根据本实用新型的实施例，保持装置包括腔室和保持座。腔室适于在其中容纳弹性件。弹性件包括适于接合保持座的配合台肩。
[0017]根据本实用新型的另一实施例，弹性件基本上是U形的，并包括第一支腿和第二支腿。第一支腿刚性耦合到所述一部分。第二支腿在包含第一和第二支腿的纵向平面中可相对于第一支腿弹性变形。
[0018]根据本实用新型的另一实施例，载体组件的第一和第二部分被配置为沿纵轴线以滑动方式配合，使得载体组件从分离状态转换到耦合状态。根据该技术特征，载体组件在断开操作结束时实现耦合状态。因此，电开关组件变得适于开始下一组接通和断开操作。
[0019]根据本实用新型的另一实施例，触发装置包括绕中间位于其首端和尾端之间的枢转轴线枢转的触发器臂。枢转轴线基本上正交于纵轴线和横轴线。该技术特征确保触发装置能够脱离弹性件以允许其从所述保持装置释放。
[0020]根据本实用新型的另一实施例，尾端被配置为接合至少一个壳体的部分，而载体组件沿第一方向位移，使得触发器臂绕枢转轴线转动且首端使弹性件变形以允许其从保持装置释放，由此第一部分从第二部分分离。根据该技术特征，触发装置通过接合电开关组件的壳体的一部分释放弹性件。因此，该技术特征使得能够基于电开关组件的壳体的所述部分的位置容易调整断开操作过程中的分离时间(如所期望的)。
[0021]根据本实用新型的另一实施例，电开关组件还包括耦合到第一部分的偏压装置。偏压装置被配置为在第二方向上偏压第一部分，使得在第一部分从所述第二部分分离后，载体组件从耦合状态转换到分离状态。因此，根据该技术特征，在主活动接触件已经有效实现关闭状态之后，辅助活动接触件返回到打开状态。
[0022]根据本实用新型的另一实施例，在每个活动接触件和相应的一对固定接触件之间接触后，载体组件从耦合状态转换到分离状态，而第一和第二部分在第一方向上位移。此夕卜，载体组件被配置为从分离状态转换到耦合状态，而第二部分在第二方向上位移。该技术特征便于实现切换操作过程中的所述主开关和所述辅助开关的操作状态的期望序列。
[0023]根据本实用新型的第二方面，提供了一种辅助开关。辅助开关适于可操作地耦合到主开关。主开关包括主壳体，其支撑至少一对主固定接触件。主开关还包括主载体组件，其沿纵轴线延伸并被配置为支撑至少一个主活动接触件。辅助开关包括辅助壳体，其支撑至少一对辅助固定接触件。辅助开关还包括辅助载体组件，其沿纵轴线延伸，并且包括被配置为支撑至少一个辅助活动接触件的至少第一部分；和被配置为耦合到主载体组件的至少第二部分。每个部分在第一方向和第二方向上可沿纵轴线位移。第二方向与第一方向基本相反。辅助载体组件的第一和第二部分可拆卸地彼此耦合。辅助载体组件的所述部分中的一个包括弹性件，弹性件的至少一部分基本沿横轴线可弹性变形，横轴线基本垂直于纵轴线。辅助载体组件的所述部分中的其它包括保持装置和触发装置。保持装置被配置为在载体组件的耦合状态过程中保持弹性件。触发装置被配置为使弹性件变形以允许其从保持装置释放，从而产生载体组件的分离状态。
[0024]根据本实用新型的第二方面，主开关和辅助开关被独立地制造。当需要时，辅助开关耦合到主开关。因此，本实用新型的第二方面提供一种用于制造所需的电开关组件的模块化方法。相对于本实用新型的第二方面在从属权利要求中公开的各种其它技术特征类似于相对于本实用新型的第一方面公开的那些。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]在下文中参照附图中示出的实施例进一步描述本实用新型，其中:
[0026]图1A至图1D分别示出根据本实用新型的实施例的电开关组件的透视图、第一横截面图、第二剖面图和分解图，
[0027]图2A至图2E示出根据本实用新型的实施例的接通和断开操作过程中的五个不同阶段的电开关组件的第一横截面图，
[0028]图3A至图3E示出根据本实用新型的实施例的接通和断开操作过程中的五个不同阶段的电开关组件的第二横截面图，和
[0029]图4A至图4B分别示出根据本实用新型的实施例的接通和断开操作过程中的五个不同阶段的主开关和辅助开关的电流和振动轨迹的图形表示。
【具体实施方式】
[0030]将参照附图描述各种实施例，其中相似参考标号用来指代相似元件。在下面的描述中，为了解释的目的，许多具体细节被阐述以便提供对一个或多个实施例的全面理解。可能显而易见的是，这些实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。
[0031]参照图1A至图1D，示出根据本实用新型的第一实施例的电开关组件100。
[0032]图1A示出电开关组件100的透视图。如图1A所示，电开关组件100包括主开关102和辅助开关104。
[0033]图1B示出描绘了沿图1A中所示的第一横截面图B-B的包括主开关102和辅助开关104的电开关组件100的横截面图。图1C示出描绘了沿图1A所示的横截面C-C的辅助开关104的第二横截面图。图1D不出电开关组件100的分解图。
[0034]如相邻图中所描绘的，主开关102包括主壳体106、三对主固定接触件108a_108、主载体组件110和三个主活动接触件112a-112c。同样，辅助开关104包括辅助壳体114、三对辅助固定接触件部116a-116c、辅助载体组件118和三个辅助活动接触件112a_112c。此夕卜，辅助开关104还包括突起132、偏压装置134。电开关组件100包括多个限流电阻144。
[0035]主壳体106支撑三对主固定接触件108和主载体组件110。主载体组件110沿纵轴线(Z-轴)延伸并且被配置为支撑三个主活动接触件112。
[0036]以类似的方式，辅助壳体114支撑三对辅助固定接触件108和辅助载体组件118。辅助载体组件118沿纵轴线(Z-轴)延伸并且被配置为支撑三种辅助活动接触件120。
[0037]应注意，如本文提及的多对固定接触件108、116的数量在性质上仅是示例的。多对固定接触件108、116的数量可根据需要独立地选择。因此，在一个实例中，多对主固定接触件108的数量是四，而辅助固定接触件116的数量是三。活动接触件112、120的数量分别对应于固定接触件108、116的数量。
[0038]现在将更详细地描述辅助开关104。
[0039]辅助载体组件118包括第一部分122和第二部分124。第一部分122支撑辅助活动接触件120。第二部分124的第一端124a与第一部分122接口并将辅助载体组件118的第二端124b耦合到主载体组件110。
[0040]如相邻图中所示，辅助载体组件118的每个所述部分122、124沿所述纵轴线(Z-轴)在第一方向(F)和第二方向(S)上可位移。如从该图明显的是，第二方向(S)与第一方向(F)基本相反。
[0041]第一和第二部分122、124适于并在电开关组件100的接通和断开操作的不同阶段过程中彼此耦合和分离。因此，辅助载体组件118被配置为在两个不同状态(耦合状态和分离状态)下操作。
[0042]第一部分122包括弹性件126。弹性件126反过来包括第一支腿126a、第二支腿126b和配合台肩136。第二部分124包括保持装置128和触发装置130。保持装置128包括腔室138和保持座140。触发装置130包括触发器臂142，其具有首端142a和尾端142b。
[0043]第一部分122包括其一端上的弹性件126。弹性件126是这样的，使得弹性件126的至少一部分基本沿横轴线(X-轴)弹性变形。如从图中明显的是，横轴线(X-轴)基本垂直于所述纵轴线。
[0044]在本实用新型的一个实施例中，如相邻图中所描绘的，弹性件126基本是U形的，使得弹性件126包括在一端彼此连接的第一支腿126a和第二支腿126b。在其另一端,第一支腿126a刚性地稱合到第一部分122。另一方面,在其另一端,第二支腿126b在包含第一支腿126a和第二支腿126b的纵向平面(χ-z平面)中可相对于第一支腿126a弹性变形。此外，第二支腿126b包括配合台肩136。将在下面的描述中详细解释配合台肩136的目的。
[0045]应注意，虽然已经描述了弹性件126的一个示例结构，但是各种替代结构也易于适用。例如，能够构造仅包括一个支腿的弹性件126，其一端刚性地耦合到第一部分122，且另一端基本上沿横轴线(X-轴)弹性地变形。在这种情况下，配合台肩136形成于所述一个支腿的所述另一端。弹性件的所有这种变化旨在被覆盖在本实用新型的范围下。
[0046]如前面所提到的，第二部分124包括保持装置128和触发装置130。保持装置128被配置为在辅助载体组件118的耦合状态过程中保持弹性件126。触发装置130被配置为使所述弹性件126变形以允许其从保持装置128释放，从而产生辅助载体组件118的分离状态。
[0047]因此，如从前面的描述明显的是，辅助载体组件118的部分122、124中的一个包括弹性件126 ;且所述部分122、124中的另一个包括保持装置128和触发装置130。
[0048]应理解，本实用新型可以替代方式实施，如与第一部分122和第二部分124的耦合和分离相关的各种技术特征，如上所述且将在后面更详细地描述的，且特别而言，弹性件126、保持装置128和触发装置130可以相反方式来实施。因此，在替代实施方式中，弹性件126与第二部分124相关联,而保持装置128和触发装置130与第一部分122相关联。该替代实施方式旨在包括在本实用新型的范围内。
[0049]将在下面更详细地描述耦合和分离机制。
[0050]第一和第二部分122、124通过弹性件126和保持装置128之间的交互耦合。
[0051]保持装置128包括腔室138和保持座140。第二部分124在其端部124a具有平行六面体箱形结构，其沿纵轴线(Z-轴)延伸且在第一和第二部分122、124之间的接口处缺乏的一个壁，例如以形成腔室138。腔室138适于在其中容纳弹性件126。此外，如相邻图中所描绘的，所述平行六面体箱形结构的一个壁被配置为形成保持座140，在一个实例中，保持座140基本上位于第一和第二部分122、124之间的接口附近。
[0052]弹性件126包括配合台肩136。配合台肩136具有适于接合所述保持座140的结构。因此，弹性件126和保持装置128的结构是这样的，当第一和第二部分122、124被促使沿纵轴线(Z-轴)彼此更接近时，弹性件126滑动到腔室138中，直至配合台肩136撞击装配到保持座140中。因此，第一和第二部分122、124被配置为以滑动方式沿纵轴线(z_轴)配合，使得辅助载体组件118从分离状态转换到耦合状态。
[0053]在本实用新型的一个实施例中，当辅助活动接触件120处于打开位置时，第一和第二部分122、124被促使更接近，且主活动接触件112从关闭位置转换到打开位置。因此，当第二部分124沿第二方向(S)朝向第一部分122位移时,第一部分122是固定的。
[0054]第一和第二部分122、124主要通过触发装置130和弹性件126之间的交互耦合。
[0055]触发装置130包括触发器臂142。触发器臂142包括首端142a和尾端142b。此夕卜，触发器臂142绕通过点P的枢转轴线(y_轴)(其中间位于首端142a和尾端142b之间)枢转。如从相邻图中明显的，枢转轴线(y_轴)基本上正交于纵向(Z-轴)和横轴线(x-轴)。触发器臂142枢转，使得触发器臂142在第一和第二位置之间自由转动。第一位置对应于其中触发臂142的首端142a位于远离保持装置128的位置处的位置处。另一方面，第二位置对应于其中首端142a位于接近保持装置128的位置处的位置处，以使弹性件126变形。触发器臂142以以下方式转动:在不存在外力的情况下，触发器臂142趋向于朝向第一位置。然而，当其尾端142b通过突起接合时，触发器臂142趋向于朝向第二位置转动，如后面将要解释的。
[0056]触发装置130和弹性件126的结构是这样的，当第二部分124 (在耦合状态下与第一部分122—起)在第一方向(F)上沿纵轴线(Z-轴)位移时，尾端142b接合辅助壳体114的一部分，诸如突起132。其结果是，触发器臂142绕通过点P的所述枢转轴线(y-轴)转动且首端142a使弹性件126变形以从允许其从保持装置128释放。因此，第一部分122从第二部分124分尚。
[0057]如前面所提到的，辅助开关104还包括偏压装置134。在一个实例中，偏压装置134通过压缩弹簧实施。在一端，偏压装置134耦合到第一部分122，而在另一端，偏压装置134耦合到辅助壳体114。偏压装置134被配置为朝向第二方向(S)偏压第一部分122。因此，偏压装置134迫使第一部分122朝向辅助活动接触件120的打开位置。因此，在第一部分122从第二部分124分离后，辅助载体组件118从耦合状态转换到分离状态，由此，第一和第二部分122、124彼此分开。
[0058]如上所描绘的，辅助开关104适于可操作地耦合到主开关102。辅助开关104使用适当机械耦合装置耦合到主开关102，使得辅助载体组件118可操作地耦合到主载体组件110。此外，辅助开关104中的供给侧和负载侧固定接触件通过限流电阻144分别连接到主开关102中的对应的供给侧和负载侧固定接触件。
[0059]现在将简要地描述电开关组件100的操作。
[0060]在接通操作过程中，在辅助载体组件118在第一方向(F)上沿纵轴线(Z-轴)位移时。
[0061]通常已知的是，活动接触件和相应的固定接触件之间的距离被称为“接触间隙”。主开关102中的接触间隙(GL)和辅助开关104中的接触间隙(G2)是这样的，在接通操作的过程中，辅助开关104到达在主开关102之前关闭状态。因此，在接通操作过程中的瞬态电流流过限流电阻144和辅助开关104。
[0062]在辅助载体组件118与主载体组件110 —起在第一方向(F)上进一步沿纵轴线(Z-轴)位移时，辅助载体组件118以如上所述的方式从耦合状态转换到分离状态时。在主开关102在接通操作过程中到达关闭状态之后，发生这种转换。
[0063]在断开操作过程中，在辅助开关104处于打开状态时，瞬变电流流过主开关104。因此，仅接通操作过程中的瞬态电流流过限流电阻144和辅助开关104，而断开操作过程中的瞬态电流流过主开关102。
[0064]在主载体组件110在第二方向(S)上沿纵轴线(Z-轴)位移时，辅助载体组件118的第二部分124也以相同的方式位移。朝向断开操作的结束，第二部分124耦合第一部分122，使得辅助载体组件118从分离状态转换到耦合状态。因此，电开关组件100准备好进行下一组接通和断开操作。
[0065]应理解，如上所述，本实用新型便于电开关组件100的模块化设计。因此，能够分开制造主开关102和辅助开关104，并在需要时，将辅助开关104耦合到主开关102。
[0066]在本实用新型的第二实施例中，电开关组件100被提供为单个单元。在这个设计中，基本上，主壳体106和辅助壳体114被制造为一体元件。类似地，辅助载体组件118的第二部分122与主载体组件110 —体化以提供单一载体组件。
[0067]在这种情况下，载体组件包括两个部分:第一部分和第二部分。第一部分等同于第一部分122，如结合前述实施例所描述的。类似地，第二部分等同于第二部分124和主载体组件110，如结合前述实施例所描述的。因此，在本实施例中，电开关组件100被制造为单一单元。
[0068]结合前述实施例所描述的各种技术特征也适于本实施例。
[0069]将参照本实用新型的第一实施例在下文中描述本实用新型。
[0070]图2A至图2E示出接通和断开操作过程中的五个不同阶段的电开关组件100的第一横截面图。图3A至图3E示出接通和断开操作过程中的五个不同阶段的辅助开关104的第二横截面图。
[0071]另外，图4A和图4B分别示出接通和断开操作过程中的五个不同阶段的主开关(曲线I)和辅助开关(曲线II)的电流和挑动轨迹的图形表示。
[0072]参照图4A和图4B，在接通操作开始于时刻TO并持续到时刻T3。从时刻T3到时刻T4的电开关组件100的操作被认为是稳态操作。断开操作开始于T4时刻并持续到时刻T5。
[0073]现在参照图2A和图3A，示出第一阶段A的电开关组件100。在接通操作开始之前，电子开关组件100处于第一阶段A。此外，在断开操作完成之后，电开关组件100返回到阶段A。在阶段A，主活动接触件112和辅助活动接触件120处于打开位置。另外，辅助载体组件118处于耦合状态。参照图4A，电开关组件100在时刻TO处于A阶段。
[0074]在时刻T0，主载体组件110被致动以在第一方向(F)上沿纵轴线(Z-轴)位移。辅助载体组件118与主载体组件110—起移动。如前面所解释的，主要和辅助开关(G1、G2)之间的接触间隙是这样的，在主活动接触件关闭之前，辅助活动接触件关闭。因此，在时刻Tl，辅助活动接触件120关闭，从而产生电开关组件100的阶段B。
[0075]如图4A所示，通过辅助开关104的电流在时刻t增加显著，而通过主开关102的电流保持为零。各自载体组件在主要和辅助开关102、104中的相对位移通过分别从图4B中的TO到Tl的挑动轨迹曲线I和II描绘。
[0076]参照图2B和图3B，示出第二阶段B的电开关组件100。在阶段B，主活动接触件112处于打开位置，而辅助活动接触件120处于关闭位置。另外，辅助载体组件118处于耦合状态。
[0077]在时刻瞬间Tl之后继续接通操作时，主载体组件110继续在第一方向(F)上沿纵轴线(Z-轴)位移。辅助载体组件118也与主载体组件110—起移动。最终，在时刻T2，主活动接触件112关闭，从而产生电开关组件100的阶段C。
[0078]如图4A所示，通过主开关102的电流(曲线I)在时刻T2增加显著，而通过辅助开关104的电流(曲线II)继续是非零值。各自载体组件在主要和辅助开关102、104中的相对位移通过分别从图4B中的Tl到T2的挑动轨迹曲线I和II描绘。
[0079]参照图2C和图3C，示出阶段C的电开关组件100。在阶段C，主活动接触件112以及辅助活动接触件120处于关闭位置。在阶段C过程中，即从时刻T2到时刻T3，辅助载体组件118从耦合状态转换到分离状态。
[0080]在时刻瞬间T2之后继续接通操作时，主载体组件110继续在第一方向(F)上沿纵轴线(Z-轴)位移。辅助载体组件118也与主载体组件110 —起移动。最终，在时刻瞬间T3接近时，触发装置130接合突起132并开始以接合前面附图所描述的方式使弹性件126变形。在时刻瞬间T3，第一部分122与第二部分124分离。偏压装置134促使第一部分122返回到辅助活动接触件120的打开位置。
[0081]如图4A所示，通过辅助开关104的电流(曲线II)减小到零，而在时刻T3，通过主开关102的电流(曲线I)继续是非零。各自载体组件在主要和辅助开关102、104中的相对位移通过分别从图4B中的T2到T3的挑动轨迹曲线I和II描绘。
[0082]在时刻T3后和在T4时刻之前，在阶段D操作电开关组件100。
[0083]参照图2D和图3D，示出第一阶段D的电开关组件100。在D阶段，主活动接触件112处于关闭位置，而辅助活动接触件120处于打开位置。另外，辅助载体组件118处于分离状态。
[0084]在电开关组件100对电负载提供额定电流的过程中，阶段D对应于电开关组件100的稳态操作。当断开操作开始时，阶段D在时刻T4结束。
[0085]如图4A所示，通过主开关102的电流(曲线I)减小到零，而通过辅助开关104的电流(曲线II)继续是零，在T4时刻。各自载体组件在主要和辅助开关102、104中的相对位移通过分别从图4B中的T3到T4的挑动轨迹曲线I和II描绘。
[0086]在时刻T4后和在T5时刻之前，电开关组件100在阶段E操作。
[0087]参照图2E和图3E，示出阶段E的电开关组件100。在阶段E，辅助活动接触件120处于打开位置，而主活动接触件112从关闭位置转换到断开位置。在这个阶段过程中，辅助载体组件118从分离状态转换到耦合状态。
[0088]在时刻瞬间T4后的操作过程中，主载体组件110在第二方向⑶上沿纵轴线(Z-轴)移动。辅助载体组件118的第二部分124也与主载体组件110 —起移动。最终，在时刻瞬间T5接近时，第一和第二部分122、124以滑动方式配合，旗帜弹性件126保持装置128接合，使得在时刻T5，辅助载体组件118从分离状态转换到耦合状态。
[0089]因此，电开关组件100准备好开始下一组接通和断开操作，即上述五个阶段的下一个序列。
[0090]因此，本实用新型提供了一种适于与在切换操作过程中容易引起高瞬态电流的电气负载使用的电开关组件。本实用新型的电开关组件基于简单、有效和可靠的设计。电开关组件被配置为使得所述主要和辅助活动接触件在接通操作过程中以期望序列接触各自对固定接触件。辅助活动接触件在接通操作结束时打开，因此，确保了所述主活动接触件在断开操作过程中中断电源和电负载之间的导电路径。
[0091]本实用新型便于以有效和可靠的方式承载主要和辅助可移动载体的组件的不同部分的耦合和分离，以实现所述切换操作过程中所述主开关和所述辅助开关的操作状态的期望序列。
[0092]虽然已经参照特定实施例详细描述了本实用新型，但是应理解，本实用新型不限于这些实施例。鉴于本公开，在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，可对本领域技术人员呈现许多修改和变化。因此，本实用新型的范围由下面的权利要求而不是由前面的描述来指示。权利要求的等效物的含义和范围之内的所有改变、修改和变型都被认为在其范围之内。
[0093]参考标号列表
[0094]100 电子开关组件
[0095]102 主开关
[0096]104 辅助开关
[0097]106 主壳体
[0098]108 主固定接触件
[0099]110 主载体组件
[0100]112 主活动接触件
[0101]114 辅助壳体
[0102]116 辅助固定接触件
[0103]118 辅助载体组件
[0104]120 辅助活动接触件
[0105]122 第一部分
[0106]124 第二部分
[0107]126 弹性件
[0108]126a 第一支腿
[0109]126b 第二支腿
[0110]128 保持装置
[0111]130 触发装置
[0112]132 突起
[0113]134 偏压装置
[0114]136配合台肩
[0115]138腔室
[0116]140保持座
[0117]142触发器臂
[0118]142a首端
[0119]142b尾端
[0120]144限流电阻
[0121]P枢轴
[0122]Gl辅助开关中的接触间隙
[0123]G2主开关中的接触间隙。
【权利要求】
1.一种电开关组件(100)，所述电开关组件(100)包括至少一个壳体(106、114)，所述至少一个壳体(106、114)支撑至少一对主固定接触件(108)和至少一对辅助固定接触件(116);以及至少一个载体组件(110、118)，所述载体组件(110、118)沿纵轴线(z轴)延伸并包括配置为支撑至少一个辅助活动接触件(120)的至少第一部分(122);和配置为支撑至少一个主活动接触件(112)的至少第二部分(124)，且其中每个所述部分(122、124)在第一方向(F)和第二方向(S)上沿所述纵轴线(z轴)能位移，所述第二方向(S)与所述第一方向(F)相反，所述电开关组件(100)的特征在于所述载体组件(110、118)的所述第一部分和第二部分(122、124)能拆卸地彼此耦合，其中: 所述载体组件(110、118)的所述部分(122、124)中的一个包括弹性件(126)，所述弹性件(126)的至少一部分沿横轴线(X轴)能够弹性变形，所述横轴线(X轴)垂直于所述纵轴线(z轴)，且 所述部分(122、124)中的其它包括保持装置(128)，该保持装置配置为在所述载体组件(110、118)的耦合状态中保持所述弹性件(126);和触发装置(130)，该触发装置配置为使所述弹性件(126)变形以允许该弹性件从所述保持装置(128)释放，从而产生所述载体组件(110、118)的分离状态。
2.根据权利要求1所述的电开关组件(100)，其特征在于，所述保持装置(128)包括适于容纳所述弹性件(126)的腔室(138)和保持座(140)，且所述弹性件(126)包括适于接合所述保持座(140)的配合台肩(136)。
3.根据权利要求2所述的电开关组件(100)，其特征在于，所述弹性件(126)是U形的，第一支腿(126a)刚性耦合到所述一部分(122、124)且第二支腿(126b)在包含所述第一支腿和第二支腿(126a、126b)的纵向平面(x_z平面)中相对于所述第一支腿(126a)能够弹性变形，并且其中所述第二支腿(126b)包括所述配合台肩(136)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电开关组件(100)，其特征在于，所述载体组件(110,118)的所述第一部分和所述第二部分(122、124)配置为沿所述纵轴线(z轴)以滑动方式配合，使得所述载体组件(110、118)从所述分离状态转换到所述耦合状态。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电开关组件(100)，其特征在于，所述触发装置(130)包括触发器臂(142)，该触发器臂绕位于该触发器臂的首端(142a)和尾端(142b)中间的枢转轴线(y轴)枢转，所述枢转轴线(y轴)正交于所述纵轴线(z轴)和所述横轴线(X 轴)。
6.根据权利要求4所述的电开关组件(100)，其特征在于，所述触发装置(130)包括触发器臂(142)，该触发器臂绕位于该触发器臂的首端(142a)和尾端(142b)中间的枢转轴线(y轴)枢转，所述枢转轴线(y轴)正交于所述纵轴线(z轴)和所述横轴线(X轴)。
7.根据权利要求5所述的电开关组件(100)，其特征在于，所述尾端(142b)配置为接合所述壳体(106、114)的部分(132)，而所述载体组件(110、118)沿所述第一方向(F)位移，使得所述触发器臂(142)绕所述枢转轴线(y轴)转动且所述首端(142a)使所述弹性件(126)变形以允许该弹性件从所述保持装置(128)释放，由此所述第一部分(122)从所述第二部分(124)分尚。
8.根据权利要求7所述的电开关组件(100)，其特征在于，还包括耦合到所述第一部分(122)的偏压装置(134)，其中所述偏压装置(134)配置为在所述第二方向(S)上偏压所述第一部分(122)，使得在所述第一部分(122)从所述第二部分(124)分离后，所述载体组件(110.118)从所述耦合状态转换到所述分离状态。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的电开关组件(100)，其特征还在于，在每个所述活动接触件(112、120)和相应的一对固定接触件(108，116)之间接触后，所述载体组件(110、118)从所述耦合状态转换到所述分离状态，而所述第一部分和所述第二部分(122、124)在所述第一方向(F)上位移。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的电开关组件(100)，其特征在于，所述载体组件(110.118)配置为从所述分离状态转换到所述耦合状态，而所述第二部分(124)在所述第二方向⑶上位移。
11.根据权利要求8所述的电开关组件(100)，其特征还在于，在每个所述活动接触件(112、120)和相应的一对固定接触件(108，116)之间接触后，所述载体组件(110、118)从所述耦合状态转换到所述分离状态，而所述第一部分和所述第二部分(122、124)在所述第一方向(F)上位移。
12.根据权利要求8所述的电开关组件(100)，其特征还在于，所述载体组件(110、118)配置为从所述分离状态转换到所述耦合状态，而所述第二部分(124)在所述第二方向(S)上位移。
13.一种辅助开关(104)，所述辅助开关(104)适于能操作地耦合到主开关(102)，所述主开关(102)包括主壳体(106)，所述主壳体(106)支撑至少一对主固定接触件(108);和主载体组件(110)，所述主载体组件(110)沿纵轴线(z轴)延伸并配置为支撑至少一个主活动接触件(112);所述辅助开关(104)包括辅助壳体(114)，所述辅助壳体(114)支撑至少一对辅助固定接触件(116);和辅助载体组件(118)，所述辅助载体组件(118)沿纵轴线(z轴)延伸，并且包括配置为支撑至少一个辅助活动接触件(120)的至少第一部分(122)；和配置为耦合到所述主载体组件(110)的至少第二部分(124)，且其中每个所述部分(122、124)在第一方向(F)和第二方向(S)上沿所述纵轴线(z轴)能够位移，所述第二方向(S)与所述第一方向(F)相反，所述辅助开关(104)的特征在于所述辅助载体组件(118)的所述第一部分和所述第二部分(122、124)能拆卸地彼此耦合，其中: 所述辅助载体组件(118)的所述部分(122、124)中的一个包括弹性件(126)，所述弹性件(126)的至少一部分沿横轴线(X轴)能够弹性变形，所述横轴线(X轴)垂直于所述纵轴线(z轴)，且 所述辅助载体组件(118)的所述部分(122、124)中的其它包括保持装置(128)，该保持装置配置为在所述载体组件(110，118)的耦合状态中保持所述弹性件(126);和触发装置(130)，该触发装置配置为使所述弹性件(126)变形以允许该弹性件从所述保持装置(128)释放，从而产生所述辅助载体组件(118)的分离状态。
14.根据权利要求13所述的辅助开关(104)，其特征在于，所述保持装置(128)包括适于容纳所述弹性件(126)的腔室(138)和保持座(140)，且所述弹性件(126)包括适于接合所述保持座(140)的配合台肩(136)。
15.根据权利要求14所述的辅助开关(104)，其特征在于，所述弹性件(126)是U形的，第一支腿(126a)刚性耦合到所述一部分(122、124)且第二支腿(126b)在包含所述第一支腿和第二支腿(126a、126b)的纵向平面(x_z平面)中相对于所述第一支腿(126a)能够弹性变形，并且其中所述第二支腿(126b)包括所述配合台肩(136)。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的辅助开关(104)，其特征在于，所述辅助载体组件(118)的所述第一部分和所述第二部分(122、124)配置为沿所述纵轴线(z轴)以滑动方式配合，使得所述辅助载体组件(118)从所述分离状态转换到所述耦合状态。
17.根据权利要求13-15中任一项所述的辅助开关(104)，其特征在于，所述触发装置(130)包括触发器臂(142)，该触发器臂绕位于该触发器臂的首端(142a)和尾端(142b)中间的枢转轴线(y轴)枢转，所述枢转轴线(y轴)正交于所述纵轴线(z轴)和所述横轴线(X 轴)。
18.根据权利要求16所述的辅助开关(104)，其特征在于，所述触发装置(130)包括触发器臂(142)，该触发器臂绕位于该触发器臂的首端(142a)和尾端(142b)中间的枢转轴线(y轴)枢转，所述枢转轴线(y轴)正交于所述纵轴线(z轴)和所述横轴线(X轴)。
19.根据权利要求17所述的辅助开关(104)，其特征在于，所述尾端(142b)接合所述至少一个辅助壳体(114)的部分(132)，而所述辅助载体组件(118)沿所述第一方向(F)位移，使得所述触发器臂(142)绕所述枢转轴线(y轴)转动且所述首端(142a)使所述弹性件(126)变形以允许该弹性件从所述保持装置(128)释放，由此所述第一部分(122)从所述第二部分(124)分尚。
20.根据权利要求19所述的辅助开关(104)，其特征在于，还包括耦合到所述第一部分(122)的偏压装置(134)，其中所述偏压装置(134)配置为在所述第二方向(S)上偏压所述第一部分(122)，使得在所述第一部分(122)从所述第二部分(124)分离后，所述辅助载体组件(118)从所述耦合状态转换到所述分离状态。
【文档编号】H01H50/54GK204155862SQ201290001159
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2012年5月2日 优先权日:2012年5月2日
【发明者】钦塔马尼·比瓦尔卡尔, 萨钦·库尔库列, 诺厄·拉姆拉杰卡尔 申请人:西门子公司