DE-102024132089-A1 - Abhebungen entgegenwirkende Kontaktanordnung

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung (1) mit einer proximalen Festkontaktanordnung (2), die einen proximalen Festkontaktabschnitt (2a) aufweist, mit einer distalen Festkontaktanordnung (4), die einen distalen Festkontaktabschnitt (4a) aufweist, mit einer in einer Schaltrichtung (8) von einer Offenstellung (10a) in eine Schließstellung (10b) beweglichen Kontaktbrücke (6a), die in der Schließstellung (10b) den proximalen und den distalen Festkontaktabschnitt kontaktiert und miteinander elektrisch verbindet, und die in der Offenstellung vom proximalen und distalen Festkontaktabschnitt beabstandet ist, und wobei die proximale Festkontaktanordnung eine proximale Basis (14) und die distale Festkontaktanordnung eine distale Basis (16) aufweist, wobei der proximale Festkontaktabschnitt von der proximalen Basis in Richtung der distalen Basis und der distale Festkontaktabschnitt von der distalen Basis in Richtung der proximalen Basis vorspringt, und wobei die Kontaktbrücke wenigstens in der Schließstellung auf einer Höhe (18a) in Schaltrichtung angeordnet ist, die sowohl zwischen einer Höhe (18b) in Schaltrichtung der proximalen Basis und einer Höhe (18c) in Schaltrichtung des proximalen Festkontaktabschnitts als auch zwischen einer Höhe (18d) in Schaltrichtung der distalen Basis und der Höhe (18e) in Schaltrichtung des distalen Festkontaktabschnitts liegt. Eine derartige Kontaktanordnung bzw. Schaltvorrichtung verringert die Gefahr des Abhebens der Kontaktbrücke im Kurzschlussfall und damit die Bildung von Lichtbögen.

Inventors

• Christfried Weigel

Assignees

• TE CONNECTIVITY SOLUTIONS GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241105

Claims (15)

1. Kontaktanordnung (1) für eine Schaltvorrichtung (56) wie ein Relais oder Schütz, mit einer proximalen Festkontaktanordnung (2), die einen proximalen Festkontaktabschnitt (2a) aufweist, mit einer distalen Festkontaktanordnung (4), die einen distalen Festkontaktabschnitt (4a) aufweist, mit einer in einer Schaltrichtung (8) von einer Offenstellung (10a) in eine Schließstellung (10b) beweglichen Kontaktbrücke (6a), die in der Schließstellung (10b) den proximalen und den distalen Festkontaktabschnitt (2a, 4a) kontaktiert und miteinander elektrisch verbindet, und die in der Offenstellung (10a) vom proximalen und distalen Festkontaktabschnitt (2a, 4a) beabstandet ist, und wobei die proximale Festkontaktanordnung (2) eine proximale Basis (14) und die distale Festkontaktanordnung (4) eine distale Basis (16) aufweist, wobei der proximale Festkontaktabschnitt (2a) von der proximalen Basis (14) in Richtung der distalen Basis (16) und der distale Festkontaktabschnitt (4a) von der distalen Basis (16) in Richtung der proximalen Basis (14) vorspringt, und wobei die Kontaktbrücke (6a) wenigstens in der Schließstellung (10b) auf einer Höhe (18a) in Schaltrichtung (8) angeordnet ist, die sowohl zwischen einer Höhe (18b) in Schaltrichtung (8) der proximalen Basis (14) und einer Höhe (18c) in Schaltrichtung (8) des proximalen Festkontaktabschnitts (2a) als auch zwischen einer Höhe (18d) in Schaltrichtung (8) der distalen Basis (16) und einer Höhe (18e) in Schaltrichtung (8) des distalen Festkontaktabschnitts (4a) liegt.
2. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 1 , wobei sich die proximale Basis (14) und die distale Basis (16) in einer Bezugsrichtung (11) gegenüberliegen, und wobei eine Richtung (64), in der Schaltkontakte (62) der Kontaktbrücke (6a) voneinander beabstandet sind, sich senkrecht zur Schaltrichtung (8) und in einem Winkel (66) zur Bezugsrichtung (11) erstreckt.
3. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 2 , wobei der Winkel (66) 90° beträgt.
4. Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die proximale Festkontaktanordnung (2) einen weiteren proximalen Festkontaktabschnitt (2a) und die distale Festkontaktanordnung (4) einen weiteren distalen Festkontaktabschnitt (4a) aufweist, und wobei der proximale Festkontaktabschnitt (2a) über die proximale Basis (14) mit dem weiteren proximalen Festkontaktabschnitt (2b) verbunden ist, und wobei der distale Festkontaktabschnitt (4a) mit dem weiteren distalen Festkontaktabschnitt (4b) verbunden ist, mit einer weiteren in der Schaltrichtung (8) von einer weiteren Offenstellung (12a) in eine weitere Schließstellung (12b) beweglichen Kontaktbrücke (6b), die in der weiteren Schließstellung (12b) den weiteren proximalen und den weiteren distalen Festkontaktabschnitt (2b, 4b) kontaktiert und miteinander elektrisch verbindet, und die in der weiteren Offenstellung (12a) vom weiteren proximalen und vom weiteren distalen Festkontaktabschnitt (2b, 4b) beabstandet ist, und wobei die weitere Kontaktbrücke (6b) wenigstens in der weiteren Schließstellung (12b) auf einer Höhe (18f) in Schaltrichtung (8) angeordnet ist, die sowohl zwischen der Höhe (18b) in Schaltrichtung (8) der proximalen Basis (14) und einer Höhe (18g) in Schaltrichtung (8) des weiteren proximalen Festkontaktabschnitts (2a) als auch zwischen der Höhe (18d) in Schaltrichtung (8) der distalen Basis (16) und einer Höhe (18h) in Schaltrichtung (8) des weiteren distalen Festkontaktabschnitts (4a) liegt.
5. Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei der proximale Festkontaktabschnitt (2a) von der proximalen Basis (14) um einen ersten proximalen Versatz (22a) und der distale Festkontaktabschnitt (4a) von der distalen Basis (16) um einen ersten distalen Versatz (24a) in Schaltrichtung (8) beabstandet sind, und/oder wobei der weitere proximale Festkontaktabschnitt (2b) von der proximalen Basis (14) um einen zweiten proximalen Versatz (22b) und der weitere distale Festkontaktabschnitt (4b) von der distalen Basis (16) um einen zweiten distalen Versatz (24b) in Schaltrichtung (8) beabstandet sind.
6. Kontaktanordnung nach Anspruch 5 , wobei der erste proximale Versatz (22a) und der erste distale Versatz (24a) identisch sind, und wobei der zweite proximale Versatz (22b) und der zweite distale Versatz (24b) identisch sind, und wobei der erste proximale Versatz (22a) und der erste distale Versatz (24a) vom zweiten proximalen Versatz (22b) und vom zweiten distalen Versatz (24b) verschieden sind.
7. Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei die proximale und/oder die distale Basis (14, 16) wenigstens eine in Schaltrichtung (8) weisende Flachseite (28) aufweist bzw. aufweisen.
8. Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , wobei die proximale Basis (14) wenigstens ein Anschlussmittel (34) zur Aufnahme und/oder Befestigung wenigstens eines Stromleiters (32) und/oder wobei die distale Basis (16) wenigstens ein Anschlussmittel (34) zur Aufnahme und/oder Befestigung wenigstens eines Stromleiters (32) aufweist bzw. aufweisen.
9. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 8 , wobei das wenigstens eine Anschlussmittel (34) eine Anschlusslasche (46) aufweist, die ausgestaltet ist, mit dem wenigstens einen Stromleiter (32) verbunden zu werden.
10. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 9 , wobei sich die wenigstens eine Anschlusslasche (46) zumindest abschnittsweise entlang der Schaltrichtung (8) erstreckt.
11. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 9 oder 10 , wobei die wenigstens eine Anschlusslasche (46) Ebenen, die vom proximalen Festkontaktabschnitt (2a) und vom distalen Festkontaktabschnitt (4a) und/oder die vom weiteren proximalen Festkontaktabschnitt (2b) und vom weiteren distalen Festkontaktabschnitt (4b) jeweils aufgespannt werden, nicht schneidet.
12. Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Kontaktanordnung (1) Übergangsabschnitte (40) aufweist, wobei der proximale Festkontaktabschnitt (2a) und der weitere proximale Festkontaktabschnitt (2b) mit der proximalen Basis (14) jeweils über einen der Übergangsabschnitte (40) verbunden ist, und/oder wobei der distale Festkontaktabschnitt (4a) und der weitere distale Festkontaktabschnitt (4b) mit der distalen Basis (16) jeweils über einen der Übergangsabschnitte (40) verbunden ist, wobei sich die Übergangsabschnitte (40) im Wesentlichen entlang der Schaltrichtung (8) erstrecken.
13. Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , wobei wenigstens eine der Festkontaktanordnungen (2, 4) aus der Gruppe von Festkontaktanordnungen (2, 4) umfassend die proximale und distale Festkontaktanordnung (2, 4) monolithisch geformt ist.
14. Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , mit einer wenigstens einen Ausblasmagneten (54) aufweisenden Ausblaseinrichtung (52), die ausgestaltet ist, wenigstens ein Magnetfeld zur Ablenkung von in der Offenstellung (10a) oder in der weiteren Offenstellung (12a) erzeugten Lichtbögen zu generieren.
15. Elektrische Schaltvorrichtung (56), mit einer Kontaktanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , und mit einer Antriebsvorrichtung (60), die ausgestaltet ist, die erste Kontaktbrücke (6a) in Schaltrichtung (8) von der ersten Offenstellung (10a) in die erste Schließstellung (10b) und die zweite Kontaktbrücke (6b) in Schaltrichtung (8) von der zweiten Offenstellung (12a) in die zweite Schließstellung (12b) zu bewegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für eine Schaltvorrichtung wie ein Relais oder Schütz sowie eine Schaltvorrichtung mit einer solchen Kontaktanordnung, insbesondere zur Anwendung in der Elektromobilität. Elektrische Schaltvorrichtungen wie Relais oder Schütze werden verwendet, um elektrische Ströme zu schalten. Schaltvorrichtungen weisen in der Regel eine Kontaktbrücke auf, die zum Öffnen oder Schließen des Stromkreises dient. Im geschlossenen Zustand liegt die Kontaktbrücke an Festkontakten an, während sie im geöffneten Zustand von den Festkontakten beabstandet ist. Im Bereich der Elektromobilität, beispielsweise beim Laden oder im Antriebsstrang, treten im Kurzschlussfall sehr hohe Stromstärken, bis 27 kA und mehr, auf. Durch derart hohe Ströme wird eine repulsive Kraft erzeugt, die die Kontaktbrücke von den Festkontakten wegdrückt. Wenn die Kontaktbrücke von den Festkontakten weggedrückt wird, können Lichtbögen auftreten, die die Schaltvorrichtung beschädigen oder gar zerstören können. Die Kontaktbrücke sollte daher wenigstens so lange an den Festkontakten anliegen, bis eine Sicherung im Stromkreis anschlägt. Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, Mittel bereitzustellen, die die oben definierten Anforderungen erfüllen. Diese Aufgabe wird gelöst durch Kontaktanordnung für eine Schaltvorrichtung wie ein Relais oder Schütz,mit einer proximalen Festkontaktanordnung, die einen proximalen Festkontaktabschnitt aufweist, mit einer distalen Festkontaktanordnung, die einen distalen Festkontaktabschnitt aufweist,mit einer in einer Schaltrichtung von einer Offenstellung in eine Schließstellung beweglichen Kontaktbrücke, die in der Schließstellung den proximalen und den distalen Festkontaktabschnitt kontaktiert und miteinander elektrisch verbindet, und die in der Offenstellung vom proximalen und distalen Festkontaktabschnitt beabstandet ist,und wobei die proximale Festkontaktanordnung eine proximale Basis und die distale Festkontaktanordnung eine distale Basis aufweist, wobei der proximale Festkontaktabschnitt von der proximalen Basis in Richtung der distalen Basis und der distale Festkontaktabschnitt von der distalen Basis in Richtung der proximalen Basis vorspringt,und wobei die Kontaktbrücke wenigstens in der Schließstellung auf einer Höhe in Schaltrichtung angeordnet ist, die sowohl zwischen einer Höhe in Schaltrichtung der proximalen Basis und einer Höhe in Schaltrichtung des proximalen Festkontaktabschnitts als auch zwischen einer Höhe in Schaltrichtung der distalen Basis und der Höhe in Schaltrichtung des distalen Festkontaktabschnitts liegt. Wird die obige Kontaktanordnung im Betrieb von einem elektrischen Strom durchflossen, so entstehen insbesondere im Bereich der Basen starke elektromagnetische Kräfte. Da die Kontaktbrücke zumindest in ihrer Schließstellung in Schaltrichtung zwischen den Basen und den Festkontaktabschnitten angeordnet ist, drücken diese elektromagnetischen Kräfte die Kontaktbrücke gegen die Festkontaktabschnitte, wodurch ein Abheben der Kontaktbrücke von den Festkontaktabschnitten zumindest erschwert und die Gefahr der Lichtbogenbildung reduziert ist. Die obige Erfindung kann durch die folgenden Merkmale, die jeweils für sich vorteilhaft und beliebig miteinander kombinierbar sind, weiter verbessert werden. Die proximale und distale Basis kann jeweils ausgestaltet sein, mit einem Stromleiter wie beispielsweise einer Stromschiene, einem Terminal, einem Kontaktbolzen, einem Kontaktpin oder einem elektrischen Stecker verbunden zu werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können sich die proximale Basis und die distale Basis in einer Bezugsrichtung gegenüberliegen, wobei eine Richtung, in der Schaltkontakte der Kontaktbrücke voneinander beabstandet sind, sich senkrecht zur Schaltrichtung und in einem Winkel zur Bezugsrichtung erstrecken kann. Eine solche Kontaktanordnung ist insbesondere in Bezugsrichtung kompakt. Eine in Bezugsrichtung ganz besonders kompakte Kontaktanordnung liegt vor, wenn der Winkel zur Bezugsrichtung gemäß einer Ausgestaltung 90° beträgt. Selbstverständlich kann die Kontaktbrücke gemäß anderen Ausgestaltungen jedoch auch in einem anderen Winkel, beispielsweise in einem Winkel von etwa 45° zur Bezugsrichtung verlaufen. Die Schaltkontakte der Kontaktbrücke können ausgestaltet sein, in der Schließstellung am proximalen Festkontaktabschnitt bzw. am distalen Festkontaktabschnitt anzuliegen. Insbesondere kann die Kontaktbrücke den proximalen oder distalen Festkontaktabschnitt in der Schließstellung ausschließlich über die Schaltkontakte der Kontaktbrücke kontaktieren. Die Richtung, in der die Schaltkontakte der Kontaktbrücke voneinander beabstandet sind, kann sich entlang einer Längsrichtung der Kontaktbrücke entsprechen. Besonders kompakt in der Bezugsrichtung ist die Kontaktanordnung, wenn der proximale Festkontaktabschnitt und der distale Festkontaktabschnitt sich in Bezug auf die Richtung, entlang derer die Schaltkontakt