具有调整了的力-位移特征曲线的继电器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种电磁继电器，其具有至少一个触点组载体（1），在该触点组载体中有多个触点弹簧（15-20）在基部侧被夹紧，并各自成对地构成常开触点和常闭触点（22-24），其中，至少一个操作器（7）作用在相应的主动触点弹簧（18-20）上，该操作器可以通过磁体系统（2，3，4）沿其纵向伸展方向被可移动地驱动，并具有用于作用在相应的待操作的触点弹簧（15-17）上的操作面（26），其中，在操作器（7）的行程中实现对由操作器（7）操作的触点弹簧（15-17）从上部的第一操作平面（25）向下部的第二操作平面（27）的操作的过渡，其中，操作器（7）的关联于主动触点弹簧（15-17）的相应的操作面（26）相对于操作器（7）的操作方向形成角度（36）。
【专利说明】具有调整了的力-位移特征曲线的继电器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的、具有调整了的力-位移特征曲线的继电器。例如，在专利文献EP 1121700 B2中提出了这种类型的继电器。该继电器公开
了根据驱动特征曲线调节力-位移特征曲线，从而使操作器(Betatieer)可以在两个不同
的操作平面上工作，也就是说，相比于用于常开触点的操作器，用于常闭触点的操作器是在另一个不同的水平平面上。在操作器转换过程中，在常开触点无位移地(wegversetzen)闭合之前需要首先打开常闭触点。这意味着，操作常开触点所需要的力必须由驱动器无延迟地施加。由此实现对触点组的力-位移特征曲线的调整。这样做的优点在于，使得驱动特征曲线和触点组特征曲线彼此相符。
【背景技术】
[0002]由上述文献可知，操作器在静止状态下例如在位于如该文献图7所示的特定点Si(或其右侦彳)上，在此，点Si与触点烧损有关。当电枢被拉动时，操作器本身向左移动，在此，磁体系统的力m开始只是缓慢增加。但是在直至点s2的区域中，为了克服(在主动静止触
点弹簧上或在其相应的电枢弹簧上的)闭合力(Offnerkraft )所需要的操作力由于很大
的杠杆传动比仍然是相对很小的。
[0003]从点s2到点S3，另外的主动常闭触点弹簧会产生急剧增加的弹簧力，该弹簧力通过在该区域内也急剧增加的驱动系统的磁力m加以克服。从点s3到触点的相对一侧的挡块，弹簧力f和磁力都急剧增加。该区域是延伸至点s4的超程区域。以上所述请参阅专利文献EP 1121700 B2的图7和本发明的图8，其中，上述专利文献的图7被标记为现有技术。
[0004]因此，根据该专利文献，力-位移特征曲线(或如下所述在下面的说明中被更好地称为触点组特征曲线)应该根据磁体系统的非恒定的工作行程(驱动特征曲线)加以调节。
[0005]首先应该避免触点组特征曲线与磁体系统的驱动特征曲线相交，因为由此会产生不稳定的操作行程，并且不再保证触点组的迅速、平稳和连续的操作。
[0006]上述专利文献通过使操作器在两个不同的平面上作用于触点组解决了通过比对保持恒定的驱动特征曲线来调整触点组特征曲线或对其建模的问题。
[0007]在该专利文献中，操作器的触点作用点固定配属于对应的触点，并在操作行程期间相互保持固定、不变的间隔。因此传动比是固定的。这意味着相应弹簧的装夹点相对于该弹簧的操作平面的距离。在操作期间不会发生力作用点的平面的变化。上述专利文献EP121700 B2所定义的两个操作平面的高度差不发生改变。
[0008]专利文献EP 1121700 B2的特征在于，常闭触点和常开触点的操作分别只对应于操作器的唯一的操作平面，从而使每个操作平面分别对应一个触点类型(常闭触点或常开触点)。操作平面I和弹簧装夹点之间的间隔对应于常开触点，而操作平面2和弹簧装夹点之间的另一个间隔对应于常闭触点。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的目的在于进一步改进上述类型的具有调整了的力-位移特征曲线的继电器，从而能够更好地且可变地根据继电器驱动系统的驱动特征曲线调节触点组特征曲线。
[0010]本发明通过如权利要求1所述的技术方案实现了该目的。
[0011]本发明的主要特征在于:在操作器行程中实现了主动触点弹簧从第一操作平面到第二操作平面的操作的过渡。通过在操作器的两个操作平面之间的对接的设计，可以使从平面I到平面2的不连续的(突然)过渡变得连续。
[0012]所述技术教导的优点还在于:可以实现从一个操作平面到另一个操作平面的平滑过渡，因为根据本发明，各个关联于主动弹簧的操作器的凸块分别具有操作平面，其不仅可以形成相对于操作器的运动方向的角度，而且还附加地具有弯曲部。
[0013]由此可以实现:操作器通过相对于作用点倾斜贴靠在待操作弹簧上的操作平面紧贴在待操作的触点弹簧上，从而通过操作器的累进操作行程，首先在待操作弹簧的上端部(平面I)上(远离其装夹点)对待操作弹簧进行接合和操作，并且在该操作进程期间使力作用点基于倾斜构成的操作面向下(沿朝向弹簧的装夹点(平面2)的方向)移动。
[0014]随着所操作弹簧的偏转的逐渐增加，操作器利用其倾斜构成的凸块从现在起进一步向下作用在待操作的弹簧上。也就是说，在操作器运动过程中以及在作用于待操作主动弹簧过程中，力作用点从上部的点向下部的点移动，在此，力作用点的这种移动优选是连续发生的。
[0015]根据位于两个操作平面之间的凸块上的面的设计，从平面I到平面2的过渡可以突然(不连续地)或连续地实现。
[0016]在相应凸块的面弯曲的情况下，在主动弹簧上不会出现从上部力作用点向下部力作用点的突然变化，而是在操作器运动期间近似于连续地在触点弹簧上从上部力作用点(平面I)沿朝向下部力作用点(平面2)的方向移动。
[0017]术语“近似于连续地”是指:操作器上的操作面的纵向运动(尽可能地)沿触点弹簧的纵向延伸部不间断地进行。在现有技术中没有提供这样一种沿触点弹簧的纵向延伸部从一个操作平面向另一个操作平面的过渡。现有技术不改变所述操作平面。
[0018]由此形成了相对于专利文献EP 1121700 B2的优点:没有生成不连贯的触点组特征曲线，而是实现了连续的触点组特征曲线，其在第一实施方式中可以由连续延伸且相对较直的分支曲线形成，并在第二实施方式中由近似于拱形的分支曲线形成，以实现触点组特征曲线的更好的圆形延伸(abgerundeten Ablauf)。
[0019]所有上述定义适用于如图8所示的实施例，在此根据现有技术的驱动特征曲线和触点组特征曲线与根据本发明的触点组特征曲线进行了对比。
[0020]在本发明的一种优选的实施方式中，在操作器在水平方向上工作的假定条件下，操作器的形成操作面的凸块相对于垂线成一角度。
[0021]操作面相对于垂直方向上的角度的大小由从上部力作用点到下部力作用点的过渡的路径点(Wegpunkt)加以确定。
[0022]在本发明的第一实施方式中，成角度倾斜的操作面被构造为直的。
[0023]在本发明的另一实施方式中，将操作面构造为凸形的。这意味着，由此产生的触点组特征曲线不是由连续延伸的直的分支曲线形成(如同在直的操作面中那样)，而是使这种触点组特征曲线附加地具有圆形的分支曲线。
[0024]通过获得圆形的触点组特征曲线，仍然可以实现从触点弹簧的一种状态到另一种状态的连续的过渡，而不会产生在这两种触点状态之间的中间行程中可能出现不稳定开关状态的风险。
[0025]本发明的发明主题不仅由各个独立权利要求给出，而且也由各个独立权利要求彼此的组合给出。
[0026]所有在文件中、包括在摘要中公开的信息和特征，特别是在附图中示出的空间构造都作为本发明的要素要求专利保护，只要其单独或组合使用与现有技术相比具有新颖性。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]下面将参照示出多种实施方式的附图对本发明进行详细说明。在此通过附图及其描述给出了本发明的其他基于本发明思想的特征和优点。
[0028]在附图中:
[0029]图1示出了根据本发明的继电器在静止状态下的示意性截面图，
[0030]图2示出了如图1所示的继电器处于静止位置的详细视图，
[0031]图3示出了处于中间位置的、如图1和图2所示的继电器，
[0032]图4示出了处于工作位置的、如图1至图3所示的继电器，
[0033]图5示出了在去除触点弹簧的情况下处于静止位置的、如图1所示的继电器，
[0034]图6示出了在两种不同的实施方式中在操作器上的操作面的放大视图，
[0035]图7示出了在操作器上的操作面的构造的第三种实施方式，
[0036]图8示出了相比于根据本发明的触点组特征曲线，根据现有技术的驱动系统的力-位移特征曲线。
[0037]附图标记列表
[0038]I触点组载体
[0039]2 电枢
[0040]3 弹簧
[0041]4枢轴轴承
[0042]5箭头方向
[0043]6箭头方向
[0044]7操作器
[0045]8 凸块
[0046]9 槽
[0047]10 凸块
[0048]11 槽
[0049]12 凸块
[0050]13 槽
[0051]14 凸块[0052]15主动触点弹簧
[0053]16主动触点弹簧
[0054]17主动触点弹簧
[0055]18被动触点弹簧
[0056]19被动触点弹簧
[0057]20被动触点弹簧
[0058]21驱动线圈
[0059]22常开触点
[0060]23常开触点
[0061]24常闭触点
[0062]25力作用点(上部)
[0063]26 操作面(凸块 10，12，14)
[0064]27力作用点(下部)
[0065]28驱动特征曲线
[0066]29触点组特征曲线(现有技术)
[0067]30触点组特征曲线(本发明)
[0068]31分支曲线(触点组特征曲线30的)
[0069]32分支曲线
[0070]33分支曲线
[0071]34箭头方向
[0072]35 垂线
[0073]36 角度
[0074]37分支曲线
【具体实施方式】
[0075]在图1至图4中示出了电磁操作的继电器，其中，各个触点可以成对地存在，也可以单独地存在。例如在图2中有常开触点22、另一个常开触点23和常闭触点24，所有这些触点都是由操作器7共同操作。操作器7沿箭头方向5移动到其工作位置，并通过接合在其后端部的弹簧3沿箭头方向6拉回至其静止位置。
[0076]操作器7的驱动通过电枢2实现，电枢2可枢轴转动地容纳于位于触点组载体I区域中的枢轴轴承4中，电枢2由驱动线圈21沿箭头5的方向驱动。
[0077]在所示出的实施例中，操作器7由平整的绝缘材料构成并形成相继布置的凸块8、
10、12、14，在此，在所述凸块之间分别设置有槽9、11、13。
[0078]在凸块8之前的槽9中设置有主动触点弹簧15，其通过自身固有应力贴靠在对应的被动触点弹簧18上，并在静止位置上形成常闭触点24。
[0079]相反地，主动触点弹簧16与被动触点弹簧19构成常开触点23，在此，主动触点弹簧16的移动通过凸块12和在后面将要说明的操作面26实现。
[0080]最后，常开触点22由在所示出的静止位置中相对于被动触点弹簧20间隔设置的主动触点弹簧17构成。图3示出了操作器7沿箭头5方向的运动的中间位置，而图4示出了继电器的完全闭合的工作位置。
[0081]对比图3与图1和图2可以发现，根据由于倾斜设置的操作面26，首先在凸块8、
10、12、14上限定了操作器的上部作用点25，该力作用点作用在各个主动触点弹簧15、16、17的自由上端部上。
[0082]随着操作器7沿箭头方向5的逐渐增加的移动，将到达如图4所示的工作位置，很明显，力作用点25已向下移动到力作用点27中。
[0083]因此根据本发明，通过操作器的相对于垂线35倾斜的操作面26 (其与垂线35构成角度36，见图6)，可以实现力作用点25沿触点弹簧朝向垂直的、位于其下方的力作用点27的移动。
[0084]当在上部力作用点25中操作触点弹簧时，只需要相对较小的驱动系统的操作力，而在操作各个触点弹簧15-17时，沿朝向装夹点的方向移动的力作用点27使得需要较高的驱动系统的操作力。
[0085]图5相应地示出了根据本发明的操作器，其示出了相对于垂线斜向倾斜的操作面
26。其余部分不是方案所必需的，即，多个操作面26同样倾斜地设置在操作主动触点弹簧15-17的凸块8、10、12上。它们也可以具有不同的倾斜或形状。
[0086]在如图6所示的实施例中，也可以使用弯曲的操作面26’来替代直线地构成且相对于垂线35以角度36倾斜的操作面26，操作面26’例如是凸形的。
[0087]通过使用这样的凸形构成的操作面26’可以实现如图8所示的力-位移图表中的圆形分支曲线，如下所述。
[0088]如图7所示，还可以使用凹形构成的操作面26”代替凸形构成的操作面26’，这意味着:面26”不是与相应弹簧完全接合，而是只接合在上部力作用点25上，并随着操作器7沿箭头方向5的移动立即跳转到下部力作用点27上，在这种情况下没有过渡。
[0089]图8示出了本发明相对于现有技术的优点。
[0090]其示出了力-位移图表，在此所示出的数值只是举例。它们不以任何方式限制本发明。
[0091]其要点在于:在具有线圈驱动系统的继电器中，始终可以实现大致为拱形的驱动特征曲线28，其用字母f表示并且是现有技术。
[0092]另外如图8所示，非连续延伸的分支曲线31、29、37形成的根据现有技术触点组特征曲线属于现有技术。但是，这种具有非连续延伸的、直的分支曲线的触点组特征曲线的缺点在于:在各个主动触点弹簧15-17的操作过程中必须接受跳跃式的过渡，这是所不希望出现的。
[0093]在此本发明提出:推荐基于在操作器7的凸块8、10、12上特殊构造的操作面26的、代替地连续延伸的分支曲线。
[0094]在操作器7的初始操作中给出属于现有技术的分支曲线31。在这里，主动触点弹簧15-17在上部力作用点25上的操作开始于点s4。由此获得直的或稍微倾斜的分支曲线32，在此将其整体标记为根据本发明的触点组特征曲线30。
[0095]其特征在于，现在在点s5和点s6之间获得直的或在凸形操作面的情况下获得拱形的分支曲线32，其与已有的驱动特征曲线28的距离很大，并因此而确保触点弹簧的稳定切换。[0096]在点S6中上部力作用点27起作用，然后通过沿触点组特征曲线30的渐进运动在点s6上分支成较陡的分支曲线33。
[0097]通过对比属于现有技术的触点组特征曲线29与属于本发明的触点组特征曲线30可以看到，利用少得多的成本，即，只通过改变操作器7的凸块8、10、12上的操作面，就可以实现对触点组特征曲线的简单的调整或影响。这是迄今为止利用现有技术不可能实现的。
【权利要求】
1.一种用于操作电磁继电器的方法，该电磁继电器具有至少一个触点组载体(1)，在该触点组载体中有多个触点弹簧(15-20)在基部侧被夹紧，并各自成对地构成常开触点和/或常闭触点(22-24 )，其中，至少一个操作器(7 )作用在相应的主动触点弹簧(18-20 )上，该操作器能够通过磁体系统(2，3，4)沿其纵向伸展方向被可移动地驱动，并具有用于作用在相应的待操作的触点弹簧(15-17)上的操作面(26)，其特征在于，在所述操作器(7)在所述主动触点弹簧(15-17)上的行程期间实现从一个操作平面(25)向另一个操作平面(27)的变换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述操作器的运动过程中以及在作用于所述待操作的主动弹簧(15-17)的过程中，力作用点从上部的点(25)向下部的点(27)移动，其中，所述力作用点(25，27 )的移动是连续发生的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述操作器的运动过程中以及在作用于所述待操作的主动弹簧(15-17)的过程中，力作用点从上部的点(25)向下部的点(27)移动，其中，所述力作用点(25，27)的移动是突然发生的。
4.一种电磁继电器，其具有至少一个触点组载体(1)，在该触点组载体中有多个触点弹簧(15 - 2 O )在基部侧被夹紧，并各自成对地构成常开触点和常闭触点(2 2-24 )，其中，至少一个操作器(7)作用在相应的主动触点弹簧(18-20)上，该操作器能够通过磁体系统(2，3，4)沿其纵向伸展方向被可移动地驱动，并具有用于作用在相应的待操作的触点弹簧(15-17)上的操作面(26)，其特征在于，所述操作器(7)的关联于所述主动触点弹簧(15-17)的相应的操作面(26)相对于所述操作器(7)的操作方向形成角度(36)。
5.如权利要求4所述的继电器，其特征在于，所述操作器(7)的相应的操作面(26)被构造为凸块(10，12，14)。
6.如权利要求4或5所述的用于执行如权利要求1至3中任一项所述方法的继电器，其特征在于，所述操作器(7)的相应的以角度倾斜的操作面(26)被构造为直的。
7.如权利要求4或5所述的用于执行如权利要求1至3中任一项所述方法的继电器，其特征在于，所述操作器(7)的部分或所有的以角度倾斜的操作面(26)被构造为凸形的。
8.如权利要求1至7中一项或多项所述的继电器，其特征在于，位于所述操作器(7)的、操作所述主动触点弹簧(15-17)的凸块(8，10，12)上的部分或所有的操作面(26)被构造为相同地倾斜的。
9.如权利要求1至8中一项或多项所述的继电器，其特征在于，位于所述操作器(7)的、操作所述主动的触点弹簧(15-17)的凸块(8，10，12)上的部分或所有的操作面(26)被构造为不同地倾斜的。
【文档编号】H01H50/64GK103681117SQ201310389430
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2012年8月30日
【发明者】乔瑟夫·凯尔纳 申请人:亨斯特勒有限公司