专利名称：具有彼此纵向运动地被导引的接触件的接触装置和此接触装置中的用于触点接通的滚动触头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接触装置，它包括至少一个外接触件和至少一个内接触件以及包括一个具有一些接触辊的滚动触头，该外接触件和内接触件彼此沿纵向可运动地被导引，所述滚动触头设置用于在所述内接触件与外接触件之间导电连接。
本发明还涉及一种滚动触头，其用于在至少一个外接触件与至少一个内接触件之间的触点接通，该外接触件和内接触件彼此沿一个移动方向运动地被导引，其中，所述滚动触头具有至少一个接触辊，它具有贴靠在所述或其中一个外接触件及贴靠在所述或其中一个内接触件上的并将它们互相导电连接的滚动体，以及具有至少一个为所述滚动体提供必要的压紧力的弹性元件和一根旋转轴。
由德国实用新型G9300421.4已知一种这类接触装置和一种这类滚动触头。所述先知的滚动触头具有一些接触辊，它们在一可沿其纵向运动的接触销两侧地安置在两个位置固定的接触销之间，其中带有两个截锥形滚动体的每个接触辊，一侧贴靠在运动的接触销上以及另一侧贴靠在其中一个位置固定的接触销上。为了纵向运动地导引所述可运动的接触销，滚动体可自由旋转地安装在一旋转轴上，该旋转轴在其端部具有两个端部凸缘。此外，设有两个预紧的螺旋弹簧，它们一端支承在所述端部凸缘上以及另一端支承在所述滚动体上，由此为滚动体提供一为触点接通所必需的将滚动体在压靠到接触销上的压紧力。滚动体用导电材料制成，所以接触销互相导电地连接。所述先知的接触装置由所述接触件和成对设置的接触辊组成。
所述先知的接触装置存在的缺点是，为了屏蔽在滚动触头与接触销之间的接触部位鉴于所述产生的磨粉和为了可靠起见，绝对需要有附加的屏蔽元件。这增加了导电部件的制造成本并导致设备结构复杂。
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种前言所述类型的结构简单且紧凑的接触装置。
此外，本发明所要解决的另一问题是，提供一种前言所述类型的可用于本发明接触装置的滚动触头。
从前言所述的接触装置出发，上述有关接触装置的技术问题是这样解决的，即，所述或至少其中一个外接触件具有一个凹槽。该凹槽有一个在横截面内凹形的分界壁，所述滚动触头至少部分地安置在所述凹槽内以传导电流。
从前言所述的滚动触头出发，上述有关滚动触头的技术问题是这样解决的，即，所述弹性元件是一安置在所述滚动体之间的压力弹簧。
基于在滚动体之间配置弹性元件，不再如在现有技术中那样将所述滚动体从外向内挤压，而是正相反从里向外挤压。由于此结构性措施，现在可以实现在一个横截面设计为至少部分内凹的外接触件的内部区域内采用滚动触头。所述内接触件还可以至少部分地伸入到外接触件内。所述弹性元件因而将滚动体一侧压靠在外接触件凹槽的凹形内壁上以及另一侧压靠在内接触件的外表面上。在这里，所述接触装置通过由外触点成为可调整的外罩而对外屏蔽。因此，按照本发明取消了整个接触装置要附加采取的屏蔽措施，由此使整个设备的制造、结构和紧凑性都得到改进。
在本发明的一项优选的扩展设计中，所述外接触件是一根位置固定的接触管，设计为可纵向运动地被导引的接触销的所述内接触件安置在该接触管内。在此扩展设计中，所述凹槽因此是一根空心圆柱形的并因而是凹形的接触管的内部。在此扩展设计中，所述外接触件的凹形内壁或分界壁是环形封闭的，由此进一步改进了对所述接触装置的包封或屏蔽。
在一项与之相关的扩展设计中，所述接触销在位置彼此相对的侧面具有纵槽，这些纵槽的横截面呈凹形以及规定分别用于安装所述接触辊。通过内接触件的这样一种同样凹形的设计结构，滚动体的接触面在滚动体转一整圈时既掠过所述外接触件的接触面又掠过内接触件的接触面。在此扩展设计中免除了这些接触面要不然需要的横向错移，由此在总体上增大了接触面。
与之不同，所述外接触件是一根位置固定的接触管，内接触件可纵向运动地在该接触管内被导引，其中所述内接触件具有一种横截面成星形的轮廓形状，从而在该内接触件与所述接触管之间构成其中设置有所述接触辊的分区的边界。在此相宜的扩展设计中，环形地围绕所述纵向运动的内接触件设置至少三个分区，由此再一次地改善了对该内接触件的导引。但除此之外也增大了滚动触头与接触件之间的接触面，由此减弱了对接触装置的加热。在一项与之相关的扩展设计中，所述纵槽在横截面内有一弯曲，其曲率半径与所述接触管的内半径相等。采取此结构性措施，避免在横截面内接触辊上彼此错移的接触面。
在按照本发明的滚动触头的一项有利的扩展设计中，所述滚动体设计为圆帽状，从而可以使用这种横截面轮廓形状设计为星形以及构成所述接触管内部至少三个分区的边界的内接触件。
与之不同，所述滚动体可以设计为截锥形。这种相宜的扩展设计尤其在下列情况下是有利的，即，所述内接触件设计为圆柱形的接触销，在其两侧设有横截面为圆形的、规定分别用于安装滚动触头的纵槽。
按照本发明的滚动触头可由一个接触辊或由多个接触辊组成，它们通过一连接件互相连接，在这里连接件不影响滚动体的滚动能力。
按照本发明可以采用任意压力弹簧。仅作为范例列举螺旋弹簧、盘簧、碟形弹簧、弹性体弹簧或气体弹簧。
下面参照附图从对本发明实施例的说明中给出本发明其他恰当的设计和优点。附图中
图1以透视图表示具有一按照本发明的滚动触头的本发明接触装置的一种实施方式；图2表示图1所示的接触装置和滚动触头的局部横剖的剖视图；图3表示按照本发明的接触装置和按照本发明的滚动触头的另一种实施方式；以及图4表示图3所示的接触装置和滚动触头的局部横剖的前视图。
图1以透视图表示在采用按照本发明的滚动触头2的情况下的按照本发明的接触装置1的一种实施方式，其中，透明地表示出一个位置固定的导管3，以便也能看到在其内部所设的被遮挡的构件。
接触装置1由所述设计为外接触件的位置固定的导管3和一个作为内接触件的伸入到导管3的凹槽4内可纵向运动地被导引的接触销5组成。由多个接触辊7组成的滚动触头2的每个滚动体6支承在所述导管3和接触销5上。所述接触辊7通过一连接件8互相固定地连接。该连接件恰当地套在后面还要仔细说明的旋转轴上并与之不旋转(drehfest)地连接。在此扩展设计中，每个接触辊7具有两个分别支承在连接件8和滚动体6上的压力弹簧9。
接触销5具有用于安放滚动触头2的纵槽10，这些纵槽表示在横截面中是一曲线。
为防止滚动触头2从接触销5滑落，在其端部设一封闭的限位凸缘11。
图2表示图1所示的接触装置1和滚动触头2的横剖前视图。由此图中可以看出，接触辊7的滚动体6设计为截锥形并具有一个不接触的削平顶端。接触销5的纵槽10具有一曲率。换句话说它构成一个圆弧段边界，此圆弧段的半径或此曲率的半径相当于截锥形滚动体6外包面的半径并因而基本相当于导管3的内半径。
图3以透视图表示具有按照本发明的滚动触头2的本发明接触装置1的另一种实施方式。在这里所表示的内接触件5不再设计为圆柱形，而是具有一种横截面为星形的轮廓形状以及具有一个中心通孔12，该通孔12规定用于连接加长件，如连接杆等。更仔细地观察，内接触件5具有隔板13，这些隔板互相的夹角为60°。在此，这些隔板13弧形地互相过渡，并构成所述纵槽10的边界。因此，纵槽10在横截面内是弯曲的，曲率半径与接触辊7的设计为圆帽状的滚动体6的轮廓相匹配。可沿其纵向运动的内接触件5在导管3的凹槽4内的这种三重支承和导引，提高了接触装置1的稳定性。
图4以一幅局部横剖的前视图表示图3所示的接触装置1。在此视图中尤其可以看出，滚动体6松动地套在刚性的旋转轴14上，所以由排列成行的盘形弹簧9组成的压力弹簧将滚动体6压靠在导管3的内壁及装在凹槽4内的内接触件5上。
当然，在本发明的范围内也可以在旋转轴14上设置一些保险凸缘，这些保险凸缘嵌入到滚动体6中的恰当布设的在图中未示出的凹槽内，所以一方面防止在从导管中取出接触辊7时接触辊彼此散落，另一方面保证滚动体6在旋转轴14上为产生压力而产生足够大的移动。
在图4所示的实施例中取消了连接件。排列成行的盘形弹簧仅构成一个压力弹簧9。
附图标记清单1接触装置2滚动触头3导管4凹槽5内接触件、接触销6滚动体7接触辊8连接件9压力弹簧10纵槽11限位凸缘12通孔13隔板14旋转轴
权利要求
1.一种接触装置(1)，其包括至少一个外接触件(3)和至少一个内接触件(5)以及包括具有一些接触辊(7)的滚动触头(2)，该外接触件和内接触件彼此沿纵向可运动地被导引，所述滚动触头设置用于在所述内接触件(5)与外接触件(3)之间导电连接，其特征为所述或至少其中一个外接触件(3)具有一个凹槽(4)，该凹槽具有一个在横截面内凹形的分界壁，所述滚动触头(2)至少部分地安置在所述凹槽内以传导电流。
2.按照权利要求1所述的接触装置，其特征为所述外接触件(3)是一根固定的接触管(3)，设计为可纵向运动地被导引的接触销(5)的所述内接触件安置在该接触管内。
3.按照权利要求2所述的接触装置，其特征为所述接触销(5)在位置彼此相对的侧面具有纵槽(10)，这些纵槽(10)的横截面呈凹形以及规定分别用于安装所述接触辊(7)。
4.按照权利要求1所述的接触装置，其特征为所述外接触件是一根固定的接触管(3)，所述内接触件(5)可纵向运动地在该接触管内导引，其中，该内接触件(5)具有一种横截面成星形的轮廓形状，从而在该内接触件(5)与所述接触管(3)之间构成其中设置有所述接触辊(7)的分区的边界。
5.按照权利要求3所述的接触装置，其特征为每个纵槽(10)在横截面内都有一弯曲，其曲率半径与所述接触管(3)的内半径相等。
6.一种用于在至少一个外接触件(3)与至少一个内接触件(5)之间触点接通的滚动触头(2)，所述外接触件和内接触件彼此沿一个移动方向运动地被导引，其中，所述滚动触头(2)具有至少一个接触辊(7)，该接触辊(7)具有贴靠在所述或其中一个外接触件(3)及贴靠在所述或其中一个内接触件(5)上的并将它们互相导电连接的滚动体(6)以及具有至少一个为该滚动体(6)提供必要的压紧力的弹性元件和一根旋转轴(14)，其特征为所述弹性元件是一安置在所述滚动体(6)之间的压力弹簧(9)。
7.按照权利要求6所述的滚动触头(2)，其特征为所述滚动体(6)设计为圆帽形。
8.按照权利要求6所述的滚动触头，其特征为所述滚动体(6)设计为截锥形。
9.按照上述权利要求中任一项所述的滚动触头，其特征为设置多个通过一连接件(8)互相连接的接触辊(7)。
全文摘要
本发明涉及一种具有彼此纵向运动地被导引的接触件的接触装置和一种用于在此种接触装置中触点接通的滚动触头。为了简化一个具有至少一个外接触件(3)和至少一个内接触件(5)(它们彼此纵向运动地被导引)以及具有一个含有一些接触辊(7)的用于所述内接触件(5)与外接触件(3)之间导电连接的滚动触头(2)的接触装置(1)的结构和提高其结构紧凑性，本发明建议，所述或至少其中一个外接触件(3)具有一个凹槽(4)，该凹槽具有一个在横截面内凹形的分界壁，所述滚动触头(2)至少部分地安置在所述凹槽内以传导电流。此外，建议了一种用于这种接触装置的滚动触头(2)。
文档编号H01R39/64GK1623255SQ03802668
公开日2005年6月1日 申请日期2003年2月24日 优先权日2002年2月25日
发明者雷纳·波斯 申请人:西门子公司