專利名稱：電磁脫扣器的磁軛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于開關(guān)裝置的電磁脫扣器的磁軛，其中，所述磁軛具有一個由鐵磁性材料制成的基體和一個磁芯，該磁芯可設(shè)置在一脫扣線圈的末端處。
此外，在一個用于開關(guān)裝置的電磁脫扣器中采用了一個脫扣線圈、一個脫扣銜鐵、一個磁芯和一個磁軛。其中，所述脫扣銜鐵通過一個空氣間隙與所述磁芯分隔開。當(dāng)足夠大的電流流過所述脫扣線圈時，才為了消除空氣間隙使所述脫扣銜鐵朝所述磁芯的方向運動。上述運動是由由此建立起來的磁場引起的，其中，所述磁軛用于使所屬磁路最大程度地閉合。
EP 0444283 B1公開了一種這類電磁脫扣器與一個線路保護開關(guān)相結(jié)合的示例。這種電磁脫扣器的結(jié)構(gòu)和屬于它的磁軛的結(jié)構(gòu)的制造成本高，此外，在安裝位置方面所述磁軛需要更大的空間位置。
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于電磁脫扣器的磁軛，而該磁軛的結(jié)構(gòu)和所需要的空間位置應(yīng)該更經(jīng)濟或更優(yōu)化。
上述技術(shù)問題通過一種本文開始所述類型的磁軛得以解決，其中，按照本發(fā)明，所述基體和磁芯設(shè)計為一體式的組件。
通過將所述基體和磁芯設(shè)計為一體式的組件，可以大大簡化這個組件的傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而且可以更經(jīng)濟地制造該組件。為此，可采用預(yù)先電鍍的鐵磁性帶材。此外，可以取消價格高昂的車削件，并且也能省略材料相連的、形狀配合的或可傳遞力的工序。另外，縮短了加工周期。
可以在實現(xiàn)更高的材料利用率和更少的材料余料的情況下例如借助于沖壓、折彎技術(shù)制造所述一體式的組件。在此，只采用一個簡單的加工器械或工具就能滿足加工要求，由此可以再次節(jié)約投入資金。此外，因為電磁脫扣器的組件的結(jié)構(gòu)保持扁平而且只使用了少量的單件，通過上述構(gòu)思，還使在加工流程中的物流費用保持更低。
有利的是，所述磁芯嵌入脫扣線圈中，因此，形成的空氣隙兩頭的起點都大致在脫扣線圈的中部，由此可以有效地利用電磁效應(yīng)。
在另一個擴展結(jié)構(gòu)中，所述磁芯具有一鄰近所述脫扣線圈末端側(cè)的有效鐵心面積(wirksame Kernflche)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于不必設(shè)置或形成單獨的或集成的磁芯。因此可以節(jié)約為此所需的材料以及一個可能需要的固定結(jié)構(gòu)。所述磁芯連同所述基體的一個端頭一起經(jīng)濟地設(shè)計為U形的或閉合的形狀輪廓。
在另一個擴展結(jié)構(gòu)中，所述磁芯連同所述基體的所述端頭一起設(shè)計為盤形結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計方案的特點是材料消耗更少以及進而造價更低。
優(yōu)選在所述磁芯上連接有一對翼片，由此對以電磁原理為基礎(chǔ)的脫扣器產(chǎn)生有利的影響。
所述磁芯和所述基體的端頭以一種簡單的方式至少近似地構(gòu)成為圓柱形部段。這種設(shè)計方案在產(chǎn)生更少邊角料的情況下可以實現(xiàn)更高的材料利用率。
所述圓柱形部段可有利地由拉深件構(gòu)成。因此，可以達到節(jié)省經(jīng)費地縮短加工周期。
所述磁芯優(yōu)選具有至少一個用于導(dǎo)引一個脫扣銜鐵的開孔。由此，可省去用于導(dǎo)引所述脫扣銜鐵的其它裝置，因此也可以節(jié)省材料和工序。
在另一個簡單的擴展結(jié)構(gòu)中，所述基體以其自由端構(gòu)成一個具有一個孔的側(cè)腿段，所述孔同樣用于導(dǎo)引所述脫扣銜鐵。因此，可以提供有效的且局部縮小的支撐結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選設(shè)置一個用于與所述脫扣線圈電連接的凸肩，由此可提供一種費用低材料耗損小的連接措施。
下面結(jié)合附圖所示的實施方式對本發(fā)明的其它優(yōu)點和細節(jié)進行描述。
附圖中

圖1和2分別是帶有其它構(gòu)件和一個殼體以及不帶其它構(gòu)件和一個殼體的第一種磁軛的不同視圖；圖3和4分別是帶有其它構(gòu)件和一個殼體以及不帶有其它構(gòu)件和一個殼體的第二種磁軛的不同視圖；圖5和6分別是帶有其它構(gòu)件和一個殼體以及不帶有構(gòu)件和一個殼體的第三種磁軛的不同視圖；圖7和8是第四種磁軛的不同視圖；圖9和10是第五種磁軛的不同視圖；圖11和12是第六種磁軛的不同視圖13和14是第七種磁軛的不同視圖；圖15和16是第八種磁軛的不同視圖；下文中各幅附圖中的相同構(gòu)件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注或者含意相同的構(gòu)件以類似的附圖標(biāo)記標(biāo)注。為簡化起見，在一些附圖中沒有示出其它構(gòu)件和所述殼體。
首先對結(jié)構(gòu)進行詳細描述，然后再對相關(guān)的作用進行說明。本說明書對開關(guān)裝置的作用不再贅述，因為這些在現(xiàn)有技術(shù)中已充分公開。在此尤其涉及到電激活一個脫扣器以及與一個開關(guān)鎖的機械耦合。
圖1示出了具有一個基體2a和一個磁芯3a的第一種磁軛1a。圖2是不帶有其它構(gòu)件和殼體的第一種磁軛1a的立體圖。所述基體2a和磁芯3a構(gòu)成為一體式的組件。所述基體2a在該組件的走向中是從第一磁軛1a朝一個耳形部段4a延伸。在此，與所述耳形段4a相連地設(shè)置一個L形彎角段(L-formig Abwinkelung)，其中，所述基體2a的一個端頭10a構(gòu)成所述磁芯3a。
在這種情況中，所述基體2a由例如可以以鐵磁粉末或鐵磁性顆粒為基質(zhì)的一種鐵磁性材料制成?？蓪⒋判?a設(shè)置在一個脫扣線圈5a的端側(cè)。因此，所述磁芯3a具有一個與所述脫扣線圈5a的端側(cè)鄰接的有效的鐵心面積6。
所述脫扣線圈5a包圍一個具有一個推桿8a的脫扣銜鐵7a。其中，所述推桿8a在所述磁芯3a的一個開孔9中導(dǎo)引。所述脫扣銜鐵7a沿所述縱軸線LA延伸。因此，所述推桿8a指向所述開孔9的方向。
在此，優(yōu)選將具有其鐵心面積6的磁芯3a的位置安排成使屬于它的端頭10a與所述縱軸線LA正交地定向。所述第一磁軛1a的位置平行于所述縱軸線LA，因此，也平行于所述脫扣線圈5a和脫扣銜鐵7a。所以，相對于推桿8a而言，所述磁軛的第一種自由端11a指向相反的方向。
圖3示出了具有一個基體2b的第二種磁軛1b。圖4是不帶其它構(gòu)件和殼體的第二種磁軛1b的立體圖。所述基體2b與圖1所示的基體2a不同包括一個改變后的磁芯3b和一個適合的耳形部段4b。所述磁芯3b在其端頭10b處具有倒圓的棱邊以及所述耳形部段4b設(shè)計為近似U形的結(jié)構(gòu)。此外，尤其是在從所述第二種磁軛1b向所述耳形部段4b的過渡處開始從兩側(cè)縮窄。
所述第二種磁軛1b與圖1所示的第一種磁軛1a的不同之處在于一個第二種自由端11b擴展設(shè)計為一個側(cè)腿段12并且與圖1所示的端頭10a方向相同地延伸。所述側(cè)腿段中設(shè)有一孔13，一個加長的脫扣銜鐵7b在該孔中導(dǎo)引并支承在該孔中。
所述相應(yīng)的較短一些的推桿8b導(dǎo)引并支承在所述開孔9中。所述脫扣銜鐵7b和推桿8b被一個適配的脫扣線圈5b包圍。因此，第二種磁軛1b在端側(cè)包圍所述脫扣線圈5b，或在端側(cè)與該脫扣線圈結(jié)合或圈起該脫扣線圈。
圖5示出了具有一個基體2c的第三種磁軛1c。圖6是不帶其它構(gòu)件和殼體的第三種磁軛1c的立體圖。所述基體2c與圖1所示的基體2a不同包括一個改型的具有一個端頭10c的磁芯3c和一個合適的耳形部段4c。具體地說，所述端頭10c按順時針方向彎折三次而形成所述磁芯3c，使得該磁芯具有一個閉合的、近似于正方形的輪廓。另一種選擇是將所述端頭10c彎折二次成一個U形輪廓。
在這種情況下，在所述磁芯3c中為一個加長的推桿8c設(shè)置了雙重的開孔9。此時，一個帶有推桿8c的縮短了的脫扣銜鐵7c被一個適配的脫扣線圈5c包圍。此時，所述磁芯3c以其有效的鐵心面積6嵌入到一個所屬的脫扣線圈5c中。
下述段落同樣涉及到圖1、3和5。所述磁軛1a至1c、耳形部段4a至4c、磁芯3a至3c、脫扣線圈5a至5c及脫扣銜鐵7a至7c是用于一個開關(guān)裝置15a、15b及15c的電磁脫扣器14a、14b及14c的構(gòu)件，每一個開關(guān)裝置都有一個殼體16。此外，除上面所提到的構(gòu)件外，所述電磁脫扣器14a、14b及14c還包括一個靜觸頭支架、一個靜觸頭、具有一個動觸頭的開關(guān)鎖、一個滅弧室和一個熱脫扣機構(gòu)。
下述段落同樣涉及到圖7至16，為簡化起見，在不同視圖中所表示的一個第四至第八磁軛1d至1h都不帶有其它構(gòu)件和殼體。
圖7是具有一個基體2d的第四種磁軛1d的側(cè)視圖。圖8是第四種磁軛1d的立體圖。所述基體2d與圖5所示的基體2c不同包括一個改型的具有一個端頭10d的磁芯3d和一個合適的耳形部段4d。在此，所述端頭10d同樣也按順時針方向彎折三次形成所述磁芯3d，從而獲得一個閉合的輪廓。
與圖5所示的磁芯3c相比，所述磁芯3d具有一個矩形的輪廓。該磁芯3d具有一下部的翼片對17a。這對翼片形成在所述基體2d上，并這樣在該磁芯3d的兩側(cè)延伸，使得形成一個幾乎所有側(cè)面都封閉的形狀。在另一個選擇的實施方式中，可將所述翼片對17a構(gòu)造為使第一個翼片的指向與第二個翼片指向相反，從而得到一個非對稱的幾何形狀。
圖9是具有一個基體2e的第五種磁軛1e的側(cè)視圖。圖10是該第五種磁軛1e的立體圖。所述基體2e與圖7所示的基體2d不同包括一個改型的具有一個端頭10e的磁芯3e和一個合適的耳形部段4e。在此，使所述端頭10e按順時針方向彎折兩次形成所述磁芯3e，使得其具有一個U形的并朝一側(cè)敞開的形狀。
作為對按照圖7所述的實施方案的補充，在所述磁芯3e上在所述相對敞開側(cè)的兩側(cè)除了一對下部翼片17b外，還設(shè)有一對上部翼片18。除此之外，在所述基體2e以及磁芯3e上設(shè)有一個用于與一個脫扣線圈電連接的凸肩19。該凸肩19可以應(yīng)用于在此提到的所有實施方式中。
圖11是具有一個基體2f的第六種磁軛1f的側(cè)視圖。圖12是該第六種磁軛1f的立體圖。所述基體2f與圖7所示的基體2d不同包括一個改型的具有一個端頭10f的磁芯3f和一個耳形部段4f。在此，將所述端頭10f按順時針方向彎折一次這樣形成所述磁芯3f，使得產(chǎn)生一個L形的形狀。此時，所述磁芯3f和基體2f的端頭10f一起構(gòu)成盤形的結(jié)構(gòu)。該磁芯3f具有一對下部翼片17c，這對翼片的結(jié)構(gòu)在很大程度上與圖7所示的翼片對17a相同。
當(dāng)然，按照所屬的附圖5至12的思路，所述磁芯3c至3f在側(cè)視圖或正視圖中同樣可以具有所述U形的形狀輪廓。
圖13是具有一個基體2g的第七種磁軛1g的側(cè)視圖。圖14是該第七種磁軛1g的立體圖。所述基體2g與圖1至11所示的基體2a至2f不同包括一個改型的具有一個端頭10g的磁芯3g和一個合適的耳形部段4g。其中，所述端頭10g具有一對翼片17d。在此實施例中，所述磁芯3g連同所述端頭10g和所述基體2g的葉片對17d一起至少近似地構(gòu)成為一個第一種圓柱段20a。其中，該第一種圓柱段20a在圓周上具有一道長縫。
圖15是具有一個基體2h的第八種磁軛1h的側(cè)視圖。圖16是該第八種磁軛1h的立體圖。所述基體2h與圖13所示的基體2g不同包括一個改型的具有一個端頭10h的磁芯3h和一個合適的耳形部段4h。
在此，所述磁芯3h和所述基體2h的端頭10h一起構(gòu)成一個第二種圓柱段20b，其中，該圓柱段設(shè)計為拉深件。該拉深件是通過拉深過程在圓周上形成閉合形狀而制得的。
與此相關(guān)的通過傳統(tǒng)方法制造的組件通常具有一個單獨的磁軛、一個單獨的耳形部段或者一個單獨的中間部段和一個單獨的磁芯。此外，所述耳形部段或中間部段還用于作為在其上安置一個靜觸頭的靜觸頭支架。此外，這些構(gòu)件具有一層單獨鍍敷的電鍍層。然后這些構(gòu)件通過如焊接、鉚接等適合的技術(shù)相互連接。所述磁軛和用作靜觸頭支架的中間部段通常是利用沖壓-折彎技術(shù)制成。與此相對應(yīng)，所述磁芯設(shè)計為車削件。
因此，采用本發(fā)明的新型磁軛可以大大節(jié)省用于車削件、用于安裝和用于連接技術(shù)以及表面處理等方面的生產(chǎn)費用。
可以相互改變各附圖中所示的各種擴展結(jié)構(gòu)。例如，各磁芯3d至3f的設(shè)計方案可根據(jù)設(shè)計成不帶有圖7至12所示的翼片對17a、17b、17c和18。
此外，在所述新型磁軛與一個用于開關(guān)裝置的電磁脫扣器的功能聯(lián)系中采用了一個脫扣線圈、一個脫扣銜鐵、一個磁芯以及一個磁軛。其中，所述磁芯通過一個空氣間隙與所述磁芯分隔開。當(dāng)足夠大的電流流過所述脫扣線圈時，會使所述脫扣銜鐵朝所述磁芯的方向運動以消除空氣間隙。
上述運動是由由此建立的磁場引起，其中，所述磁軛用于使所屬磁路最大程度地閉合。
具有一個電磁脫扣器的開關(guān)裝置優(yōu)選用于控制技術(shù)、開關(guān)技術(shù)和指令技術(shù)中?？尚械膶嵤┓桨?必要時也可以是串裝設(shè)備的形式)例如有接觸器、繼電器、斷路器、線路保護開關(guān)或電機保護開關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種用于開關(guān)裝置(15a-15C)的電磁脫扣器(14A-14c)的磁軛(1a-1h)，該磁軛具有一個由鐵磁性材料制成的基體(2a-2h)和一個磁芯(3a-3h)，該磁芯可設(shè)置在一脫扣線圈(5a-5c)的末端側(cè)，其特征在于所述基體(2a-2h)連同所述磁芯(3a-3h)一起設(shè)計為一體式的組件。
2.如權(quán)利要求1所述的磁軛，其特征在于所述磁芯(3a-3h)嵌入到所述脫扣線圈(5a-5c)中。
3.如權(quán)利要求1所述的磁軛，其特征在于所述磁芯(3a-3h)具有一鄰近所述脫扣線圈(5a-5c)末端側(cè)的有效鐵心面積(6)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的磁軛，其特征在于所述磁芯(3a-3h)連同所述基體(2a-2h)的一個端頭(10a-10h)一起設(shè)計為U形或閉合的形狀輪廓。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的磁軛，其特征在于所述磁芯(3a-3h)和所述基體(2a-2h)的所述端頭(10a-10h)一起構(gòu)成盤形結(jié)構(gòu)。
6.如上面任一項權(quán)利要求所述的磁軛，其特征在于在所述磁芯(3a-3h)上連接有一對翼片(17a-17d)。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的磁軛，其特征在于所述磁芯(3a-3h)和所述基體(2a-2h)的所述端頭(10a-10h)一起至少近似地構(gòu)成圓柱形部段(20a，20b)。
8.如權(quán)利要求7所述的磁軛，其特征在于所述圓柱形部段(20a，20b)由拉深件構(gòu)成。
9.如上面任一項權(quán)利要求所述的磁軛，其特征在于所述磁芯(3a-3h)至少具有一個用于導(dǎo)引一個脫扣銜鐵(7a-7c)的開孔(9)。
10.如上面任一項權(quán)利要求所述的磁軛，其特征在于所述基體(2a-2h)的自由端(11a，11b)構(gòu)成一個側(cè)腿段(12)，該側(cè)腿段上具有一個用于導(dǎo)引所述脫扣銜鐵(7a-7c)的孔(13)。
11.如上面任一項權(quán)利要求所述的磁軛，其特征在于所述磁軛(1a-1h)設(shè)有一個用于與所述脫扣線圈(5a-5c)電連接的凸肩(19)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電磁脫扣器(14a－14c)的磁軛(1a－1h)，按照本發(fā)明，所述磁軛(1a－1h)的基體(2a－2h)和所屬的磁芯(3a－3h)設(shè)計為一體式的組件，因此使其結(jié)構(gòu)和所需要的空間位置實現(xiàn)最優(yōu)化或者成本更低。
文檔編號H01H71/24GK1513193SQ02811007
公開日2004年7月14日 申請日期2002年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月1日
發(fā)明者沃爾夫?qū)とR特爾, 克里斯托弗·韋伯, 托弗 韋伯, 沃爾夫?qū)?萊特爾 申請人:西門子公司