具有增强洛伦兹力偏压的电气开关设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气开关设备，如继电器，其包括:第一和第二端子；触头子组件，该触头子组件具有至少两个触头构件并被构造成从其中触头构件彼此接触的连接位置移动到触头构件彼此分离开的中断位置移动；电流路径，在所述触头子组件的连接位置，该电流路径从第一端子经过所述触头子组件延伸到所述第二端子，在所述触头子组件的中断位置所述电流路径被中断；以及洛伦兹力发生器，该洛伦兹力发生器包括至少两个导体构件，所述至少两个导体构件定位在所述电流路径中并被布置成产生作用在导体构件上并产生将所述触头子组件偏压到连接位置中的接触力的洛伦兹力。
【背景技术】
[0002]这种电气开关设备在现有技术中众所周知。如果触头构件处于连接位置，电流路径连续延伸通过电气开关设备并且电流沿着该电流路径流过电气开关设备。如果触头构件移动分开，电流路径及由此流过电气开关设备的电流被中断。
[0003]电气开关设备，尤其是继电器，是大规模生产的物品，其需要结构简单且制造低廉。此外，开关动作应对很多操作循环都是可靠的。
[0004]在电气开关设备中，诸如继电器，由于在连接位置触头构件彼此接触的部分中电流在相反方向上流动，在触头子组件的触头构件之间产生电磁排斥力。该电磁排斥力作用为将触头构件彼此分离。为了避免由于电磁排斥力造成的意外分离，触头子组件例如被压力弹簧或洛伦兹力偏压到连接位置。
[0005]但是，电磁排斥力随着流过的电流增加而增大。因此，偏压弹簧的弹性力或洛伦兹力必须根据电流值的增加而增大。结果，触头弹簧的主体尺寸或者洛伦兹力发生器的导体构件的长度增大。进而这要求按比例增大电气开关设备的尺寸。
【发明内容】
[0006]本发明努力解决这些问题并旨在提供一种电气开关设备，如继电器，该电气开关设备能够成本高效地生产，具有简单结构，可靠但又阻止触头子组件的触头构件由于电磁排斥力而意外分离，即使在高电流值的情况下。
[0007]根据本发明的电气开关设备还包括至少一个支持洛伦兹力发生器，该支持洛伦兹力发生器布置成产生增强洛伦兹力，该增强洛伦兹力放大将触头子组件偏压到连接位置的接触力。
[0008]根据本发明的电气开关设备不增大现有的偏压部件，如弹簧或洛伦兹力的尺寸。而是，本发明的电气开关设备包括至少又一个洛伦兹力发生器，即，支持洛伦兹力发生器，该支持洛伦兹力发生器产生额外的补充洛伦兹力(下面称为增强洛伦兹力)。支持洛伦兹力发生器的增强洛伦兹力和洛伦兹力发生器的洛伦兹力加到一起并由此放大了将触头子组件偏压到连接位置的接触力。这个放大允许本发明的电气开关设备承受从其流过高得多的电流值，而不存在触头子组件的触头构件的意外电磁排斥。在电气开关设备中提供支持洛伦兹力发生器使得电器开关设备能够被设计成简单结构，这对于制造而言是廉价的。根据本发明的电气开关设备经多个开关循环是可靠的，这是因为洛伦兹力的产生不会导致导体构件的机械磨损或其他磨损。此外，支持洛伦兹力发生器的尺寸可以容易地匹配洛伦兹力发生器的尺寸，尤其是其导体构件的长度，使得不需要为了增加本发明的电气开关设备中的洛伦兹力而增大洛伦兹力发生器的导体构件的长度。
[0009]本发明的以下描述可彼此独立地旨在电气开关设备的进一步改善。除非另有指示，各种特征可以按需要组合，用于本发明的特定用途。
[0010]例如，所述至少一个支持洛伦兹力发生器可以包括至少两个导体构件，所述至少两个导体构件位于电流路径中并布置成增强作用在导体构件上的洛伦兹力。这允许支持洛伦兹力发生器的简单但有效的设计。
[0011]例如，洛伦兹力和/或增强洛伦兹力可以例如通过将触头构件彼此抵压而立即施加在触头构件中的至少一个上。洛伦兹力和/或增强洛伦兹力也可以间接施加，通过将至少一个传递，如机械元件，可操作地夹置在导体构件和触头子组件之间，所产生的洛伦兹力/增强洛伦兹力作用在该导体构件上。传递元件接收作用在导体构件上的洛伦兹力，并进而产生将触头子组件偏压到连接位置的接触力。洛伦兹力的路径然后通过传递元件延伸到触头子组件。
[0012]洛伦兹力发生器优选地与触头子组件串联布置，即:在电流路径中在触头子组件之前或之后。所述至少一个支持洛伦兹力发生器也优选地与触头子组件串联布置，在电流路径中在触头子组件(和/或洛伦兹力发生器或另一支持洛伦兹力发生器)之前或之后。
[0013]根据另一个有利的实施方式，至少一个导体构件被构造成被洛伦兹力和/或支持洛伦兹力相对于无电流状态偏转。该偏转可以用作驱动运动，该驱动运动产生将触头子组件偏压到连接位置的接触力。
[0014]可偏转的导体可以设置有固定端部和与固定端部相对的可移动端部。这种杠杆状构造可以增大洛伦兹力并允许将触头子组件有效偏压到连接位置。
[0015]例如，优选的可偏转导体构件的可移动端部可以设置有至少一个触头构件，该触头构件可以被洛伦兹力直接驱动，由此实现简单和可靠但又高效且紧凑的结构。
[0016]在一种构造中，洛伦兹力发生器和/或支持洛伦兹力发生器的至少一个导体构件，尤其是洛伦兹力发生器的至少一个导体构件以及所有支持洛伦兹力发生器的至少一个导体构件，可以比可偏转触头构件刚性更大。尤其是，更大刚性的触头构件在洛伦兹力发生器和至少一个支持洛伦兹力发生器的电流工作范围上可以被认为是刚体，该刚体在作用于其上的洛伦兹力作用下基本上不变形。
[0017]根据另一实施方式，电气开关设备可以包括隔离屏蔽件，该隔离屏蔽件将相邻的导体彼此隔离并且确保洛伦兹力发生器的导体构件和至少一个支持洛伦兹力发生器的导体构件的变形保持在不会负面影响电气开关设备的功能的程度。在一种构造中，该屏蔽件可以是非导电结构，如，销、壁或限制导体构件的不期望变形的其他支持件或边界。
[0018]在被构造用于千安培范围内的非常大电流的开关设备中，电流路径的各个部件需要具有大横截面以安全传导电流。如果可偏转导体构件被使用，则大电流所需的大横截面面积对于其柔性来说是不利的。为了针对电流路径中的给定电流实现大偏转并由此实现给定洛伦兹力，可偏转导体构件需要具有一定的柔性。为了获得这种柔性，有利地是:可偏转导体构件包括中间区段和作为中间区段边界的端部区段，且可偏转导体构件的可偏转能力在中间区段大于在端部区段。中间区段的增大的可偏转能力将导致导体构件在这个区域更容易变形，并由此导致有洛伦兹力发生器和/或至少一个支持洛伦兹力发生器所产生的大行程。
[0019]在一个实施方式中，可以使用多层可偏转导体构件，该多层可偏转导体构件包括若干层导电片材金属。所述各层可至少部分地在中间区段是彼此不平行的，以增大在此的可偏转能力。例如，各层中的至少一个可以在中间区段弯曲。
[0020]根据另一实施方式，洛伦兹力发生器的至少两个导体构件可以彼此固定，优选地在它们端部的至少一个处。至少两个导体构件向彼此的附着(affixat1n)是将它们电连接的简单方式。当然，该附着也允许洛伦兹力聚集到一起(taped)，例如，通过允许至少一个导体构件偏转。
[0021]所述洛伦兹力发生器和/或至少一个支持洛伦兹力发生器的至少两个导体构件，优选地洛伦兹力发生器和所有支持洛伦兹力发生器的所有导体构件可以串联连接，以获得开关设备的简单构造。
[0022]根据另一实施方式，所述洛伦兹力发生器和/或至少一个支持洛伦兹力发生器的至少两个导体构件彼此平行延伸。这种平行延伸使得所产生的洛伦兹力/增强洛伦兹力最大并使得用于将导体构件放置在电气开关设备中的空间需求最小。
[0023]在一种构造中，洛伦兹力发生器的至少一个导体构件和所述支持洛伦兹力发生器的至少一个导体可以彼此平行延伸，且在进一步的实施方式中，洛伦兹力发生器的所有导体构件和支持洛伦兹力发生器的所有导体构件彼此平行延伸，其允许非常紧凑的设计，并且可以减少导体构件的总数量。例如，在一种构造中，电气开关设备包括共同导体构件，所述共同导体构件是洛伦兹力发生器的导体构件，且也是支持洛伦兹力发生器的导体构件。通过这种方式，洛伦兹力发生器和至少一个支持洛伦兹力发生器共享一个导体构件，允许如下的构造，其中，例如具有三个导体构件的设计构成一个洛伦兹力发生器和一个支持洛伦兹力发生器。
[0024]根据另一实施方式，共同导体构件是可偏转导体构件。这种共同可偏转导体构件可以按照任意组合被吸引到其他导体构件或被从其他导体构件排斥开，共同可偏转导体构件与所述