CN1959884A - 电气开关组件 - Google Patents

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Abstract

一种电气开关(10)，具有两个固定接触件(120)和移动接触件(110)及用于移动接触件的操作机构(200)，移动接触件受到支承以在接触固定接触件的接通位置与和所述固定接触件脱离接触的断开位置之间移动。操作机构具有：操作构件(210)；接触件移动件(220)，所述接触件移动件受到支承，以被操作构件移动时使移动接触件移动；及设置在操作构件与接触件移动件之间的弹簧加载装置，以被操作构件移动而经过最大应变的过渡状态，从而使接触件移动件在其接通与断开位置之间弹动。弹簧加载装置(230)具有在操作构件与接触件移动件之间被压缩的弹簧(231)以及跨操作构件和接触件移动件延伸的可枢转连杆(232)，弹簧作用于连杆。

Description

电气开关组件
技术领域
本发明涉及一种用于控制电气设备(例如电动工具)的操作的电气开关。
背景技术
电气开关，尤其是用于控制电动工具的操作的电气开关，被谨慎且精确地设计，尤其在性能和安全性上必须符合各种官方标准和要求。
本发明设法提供新的或改进的电气开关。
发明内容
根据本发明提供一种电气开关，所述电气开关包括：外壳；至少一个固定接触件和至少一个移动接触件，所述移动接触件被支承在所述外壳内，用以在与所述固定接触件相接触的接通位置与和所述固定接触件脱离接触的断开位置之间移动；以及操作机构，所述操作机构位于所述外壳内，用以使所述移动接触件在所述接通位置与所述断开位置之间移动。所述操作机构具有操作构件，所述操作构件受到支承以在对应于所述移动接触件的接通位置的接通位置与对应于所述移动接触件的断开位置的断开位置之间移动。还包括接触件移动件，所述接触件移动件受到支承以在对应于所述操作构件的接通位置的接通位置与对应于所述操作构件的断开位置的断开位置之间被所述操作构件移动时移动所述移动接触件。还包括位于所述操作构件与所述接触件移动件之间的弹簧加载装置，所述弹簧加载装置用于被所述操作构件移动而超过最大应变的过渡状态，以使所述接触件移动件在所述接触件移动件的接通与断开位置之间弹动。所述弹簧加载装置包括在所述操作构件与所述接触件移动件之间被压缩或拉伸的弹簧以及跨所述操作构件和所述接触件移动件延伸的可枢转连杆，所述弹簧作用于所述连杆。
优选地，所述弹簧通过越过中心的动作可跨所述连杆的相对侧弹动，其中所述越过中心的动作经过所述弹簧中的最大应变的过渡状态。
优选地，所述连杆包括U形构件。
优选地，所述操作构件受到支承以沿相反的方向线性运动。
进一步更优选地，所述操作构件受到支承以从所述外壳向内或向外移动。
优选地，所述接触件移动件受到支承以沿相反的方向线性移动。
进一步优选地，所述操作构件受到支承以沿大体平行于所述接触件移动件的运动的相反方向线性移动。
在一个优选实施例中，所述弹簧加载装置在被所述操作构件移动以使所述接触件移动件在所述接触件移动件的接通与断开位置之间弹动时，执行越过中心的动作，通过最大应变的过渡状态。
优选地，所述弹簧加载装置包括在所述操作构件与所述接触件移动件之间被压缩或拉伸的弹簧。
更优选地，所述弹簧加载装置包括可枢转连杆，所述可枢转连杆跨所述操作构件和所述接触件移动件延伸，所述弹簧作用于所述连杆。
进一步更优选地，所述弹簧通过越过中心的动作可跨所述连杆的相对侧弹动，其中所述越过中心的动作经过所述弹簧中的最大应变的过渡状态。
进一步更优选地，所述连杆包括U形构件。
在第一优选实施例中，所述电气开关包括两个固定接触件，移动接触件与所述两个固定接触件相分离，所述移动接触件由所述接触件移动件承载，以移动至与所述两个固定接触件相接触及与所述两个固定接触件脱离接触。
更优选地，所述接触件移动件包括弹簧，并且所述接触件移动件在所述弹簧的作用下将所述移动接触件支承在相对于所述两个固定接触件倾斜的位置处。
在第二优选实施例中，所述电气开关包括两个固定接触件，并且所述移动接触件绕所述两个固定接触件中的第一固定接触件枢转，用以通过所述接触件移动件进行摇摆运动，以便与所述两个固定接触件的第二固定接触件相接触及与所述第二固定接触件脱离接触。
更优选地，所述接触件移动件包括弹簧加载柱塞，所述弹簧加载柱塞跨过所述两个固定接触件中的一个固定接触件沿相反方向作用于所述移动接触件。
附图说明
现在将仅通过实例参照附图更具体地说明本发明，其中：
图1为根据本发明的第一实施例的电气开关的端透视图；
图2为图1的开关的底透视图；
图3为图1的开关在切断状态下的横截面侧视图；
图4为显示接通状态下的开关对应于图3的横截面侧视图；
图5为根据本发明的第二实施例的电气开关在切断状态下的横截面侧视图；
图6为显示接通状态下的开关对应于图5的横截面侧视图；
图7为部分被剖开以显示开关内部的图5的开关的透视图；以及
图8为部分被剖开以显示开关内部的图6的开关的透视图。
具体实施方式
开始参看图式中的图1至图4，显示实施本发明的第一电气开关10，所述电气开关具有基座100和在其上可枢转的操作件900。基座100具有水平放置示出的大致呈矩形的长方形外壳101，所述外壳具有相对的前端部和后端部101A和101B。操作件900大致沿着基座外壳101延伸，并且具有铰接到外壳后部101B上的铰接块(hinge block)102的后端900B以及向外(向上)弯曲的前端900A。
螺旋弹簧910被压缩以在中间长度处在基座100与操作件900之间相互作用，以绕着铰接块102从基座100向上弹性偏压操作件900。操作件900通过固定件103固定在外壳前部101A上，使得所述操作件在静止时在最远处以约5°的小角度从基座100倾斜(图3)。操作件900可以抵抗弹簧910的作用被朝着基座100压下，直到所述操作件靠近基座100为止(图4)。当释放时，操作件900将被弹簧910弹回至其最远位置处。
一对相对的固定接触件120以及移动接触杆110被设置在基座外壳101的后部101B内，操作机构200被设置在外壳前部101A内。接触杆110受到支承以通过操作机构200在与两个固定接触件120相接触的接通位置(图4)与和所述固定接触件120脱离接触的断开位置(图3)之间运动，由此执行转接操作。
操作机构200通过操作构件210、接触件移动件220和设置在操作构件210与接触件移动件220之间的弹簧加载装置230来实现。
操作构件210为包括挡块211和从所述挡块垂直竖起的轴212的滑动件。挡块211的相对的左侧及右侧壁具有一对相对准的垂直槽缝213。轴212向上突出到基座外壳101外且位于固定件103与弹簧910之间，并且所述轴的上端通过水平的铰链销214以松动方式连接在操作件900内。
挡块211由基座外壳101支承并引导，以沿相反的方向相对于基座100的纵向延伸以直角在对应于接触杆110的接通位置的下部接通位置(图4)与对应于接触杆110的断开位置的上部断开位置(图3)之间进行垂直的线性滑动运动。
操作构件210由于其与操作件900的铰接而通过操作件900移动或者与操作件900一起移动，使得所述操作构件通常位于上部的断开位置处(图3)。操作构件210随着操作件900被压下将通过操作件900向下滑动，并且在操作件900被压下期间，所述操作构件将会保持在下部的接通位置处(图4)。
接触件移动件220为分别具有前部、中部和后部221，222和223的另一个滑动件。接触件移动件220通过在其中间部222处受到基座外壳101支承并由其引导而被设置成可沿相反的垂直方向在对应于接触杆110的接通位置的上部接通位置(图4)与对应于接触杆110的断开位置的下部断开位置(图3)之间线性滑动。
接触件移动件220的前部221具有相对的左侧和右侧壁，所述左侧和右侧壁包括一对相对准的面向前方的凹槽227。
通过使接触件移动件220的后部223包括一对上部及下部邻接件224和225以及在其之间被压缩的螺旋弹簧226，接触件移动件220通过将接触杆110夹在上部邻接件224与弹簧226之间的中间长度处并位于两个固定接触件120紧下方并与其对准的位置处来承载接触杆110。接触件移动件220向上滑动以使杆110与固定接触件120相接触(图4)，可供选择地，所述接触件移动件220向下滑动以使杆110与固定接触件120相分离(图3)。
上部邻接件224具有支承接触杆110的表面224A，所述表面相对于两个固定接触件120略微倾斜，以使得杆110最后将与特定的(即左侧)固定接触件120接触(以完成回路)，并且更重要地，杆110首先与相同的固定接触件120断开接触(以打开回路)。左侧的固定接触件120和杆110的相应端部接着可以被改进以具有更好的接触性能，例如，由铂涂层保护。
由于接触杆110相对于固定接触件120弹性倾斜，所以总是存在因弹簧226而造成杆110脱离至少一个固定接触件120的趋向，使得在发生故障的情况下可以避免开关10无意中关闭。
操作构件210通过弹簧加载装置230作用于接触件移动件220上，其中所述弹簧加载装置230包括螺旋弹簧231和通过弹簧231弹性支撑的U形托架232。托架232用作跨操作构件210和接触件移动件220延伸的可枢转连杆。更具体地，所述托架具有借助穿过槽缝213的铰链销233铰接到操作构件210的挡块211上的两个相对的自由端，以及借助穿过凹槽227的另一铰链销234铰接到接触件移动件220上的U形弯曲部。
弹簧231具有作用于挡块211上的隆起部215上的一个端部以及作用于托架232的U形弯曲部的内侧面上的另一端部。被压缩的弹簧231由于其弹性可以枢转，以通过突然越过中心的动作从托架232的一侧弹到其相对侧，其中所述越过中心的动作经过弹簧231中的最大压缩应变的过渡状态(即，当弹簧231在托架232的平面中瞬间位于其最短长度处时)，或者反之亦然。
在不同的实施例中，相反地，托架232可以枢转，以通过越过中心的动作跨过弹簧231的相对侧弹动，其中所述越过中心的动作经过弹簧231中的最大应变的过渡状态。进一步而言，弹簧231可以被预先拉伸，在所述情况中过渡状态涉及弹簧231中的最大拉应变或拉力。
所述构造使得接触件移动件220可以被操作构件210弹到相反的位置处，或者随着操作构件210来回滑动而在其接通位置与断开位置之间弹动。
在操作中，使用者按下操作件900以朝着基座外壳101内部将操作构件210推到其下部位置处(从图3至图4)。当操作构件210降低时，其挡块211使弹簧231向下枢转而不会干扰通过槽缝213跳跃的托架232。当弹簧231被弹动到达托架232的相对的下侧时，托架232通过反作用沿相反的方向向上弹起，于是接触件移动件220被弹到或猛拉到使接触杆110与固定接触件120相接触的上部位置处，由此使开关10闭合。
将保持开关状态直到使用者释放操作件900为止，于是操作构件210被弹簧910朝着基座外壳101外部拉回到其初始的上部位置处(从图4至图3)，同时，通过前述段落中所述的动作的反向动作使接触件移动件220弹到使接触杆110与固定接触件120相分离的下部位置，由此打开开关10。
现在参看图5至图8，显示实施本发明的第二电气开关10′，所述第二电气开关除了以下所述之外具有与上述的第一电气开关10大致相同的构造以及以大致相同的方式进行操作，且等效部分由以撇号标记为后缀的相同的参考符号来标示。主要的差别在于移动及固定接触件110′和120′(现在分别表示为下部及上部固定接触件120A′和120B′)和接触件移动件220′的后部223′的构造及操作。
在这个实施例中，除了如所示具有更复杂的设计之外，接触杆110′绕着作为支点的下部固定接触件120A′枢转，以通过接触件移动件220′在与上部固定接触件120B′相接触的接通位置(图6和图8)与和上部固定接触件120B′脱离接触的断开位置(图5和图7)之间进行摇摆运动，由此执行转接操作。
接触件移动件220′通过柱塞224′操纵接触杆110′，其中所述柱塞通过内部的压缩螺旋弹簧226′被从后部的移动件部分223′向外弹性偏压。通过相同的操作机构200′使接触件移动件220′以相同方式向上及向下滑动，弹簧加载柱塞224′以直角抵靠在杆110′上，同时沿着它以相反的方向横向滑过支点(即，下部固定接触件120A′)的相对侧，从而使杆110′枢转而与上部固定接触件120B′相接触或脱离接触。这种摇杆式开关通常允许相对较宽的接触点间隔(contact separaion)以获得更好的绝缘性能或载流容量。
接触杆110′具有两个突起(如图中所示)，柱塞224′在所述突起之间来回滑动。当柱塞224′在任一方向上碰撞相关的突起时，所述柱塞使杆110′与其一起移动一个短距离，由此使杆110′与上部固定接触件120B′的接触表面互相摩擦或擦拭。这种擦拭作用导致接触点或区域的自动清洁以确保总是良好接触。
通常，前述的越过中心的动作会导致快速或突然的接触转接，所述快速或突然的接触转接尤其对于切断电感电路(例如涉及电动工具中的电动机的电感电路)是优选的，这是因为其将避免出现不受欢迎的接触闪络(contact flashover)和/或接触焊，或者至少使对开关触点所造成的损坏减至最小。
另一方面，越过中心的动作将从开关操作件被触发的时刻到实际发生转接操作的时刻期间引起短的延迟，这是弹簧枢转并达到其最大应变或拉力的不稳定状态之前所需要的。这种时间延迟对于避免开关的非有意或意外的致动是有益的。
应该提及的是，转接操作是通过中间部件(即，前述的接触件移动件)来间接实现的，其中所述中间部件由越过中心的动作致动，以采用单独的转接动作依次使移动接触件相对于固定接触件移动。这允许选择适当的转接动作来满足其它标准，例如所述实施例的情况中的安全性和接触件的自动清洁。
仅通过实例说明本发明，本领域普通技术人员在不偏离随附权利要求中所规定的本发明的范围的前提下可以对所述实施例做各种其它的修改和/或变更。

Claims (12)

1.一种电气开关，包括：
外壳；
至少一个固定接触件和至少一个移动接触件，所述移动接触件被支承在所述外壳内，用于在与所述固定接触件相接触的接通位置和与所述固定接触件脱离接触的断开位置之间移动；以及
操作机构，所述操作机构位于所述外壳内，用以使所述移动接触件在所述接通位置与所述断开位置之间移动，所述操作机构包括：
操作构件，所述操作构件受到支承以在对应于所述移动接触件的接通位置的接通位置与对应于所述移动接触件的断开位置的断开位置之间移动；
接触件移动件，所述接触件移动件受到支承，以在被所述操作构件在对应于所述操作构件的接通位置的接通位置与对应于所述操作构件的断开位置的断开位置之间移动时使所述移动接触件移动；以及
位于所述操作构件与所述接触件移动件之间的弹簧加载装置，用于被所述操作构件移动而经过最大应变的过渡状态，以使所述接触件移动件在所述接触件移动件的接通与断开位置之间弹动；
其中所述弹簧加载装置包括在所述操作构件与所述接触件移动件之间被压缩或拉伸的弹簧；以及
跨所述操作构件和所述接触件移动件延伸的可枢转连杆，所述弹簧作用于所述连杆。
2.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述弹簧通过越过中心的动作可跨所述连杆的相对侧弹动，其中所述越过中心的动作经过所述弹簧中的最大应变的过渡状态。
3.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述连杆包括U形构件。
4.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述操作构件受到支承以沿相反的方向线性移动。
5.根据权利要求4所述的电气开关，其特征在于，所述操作构件受到支承以从所述外壳向内及向外移动。
6.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述接触件移动件受到支承以沿相反的方向线性移动。
7.根据权利要求6所述的电气开关，其特征在于，所述操作构件受到支承以沿大体平行于所述接触件移动件的运动的相反方向线性移动。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电气开关，其特征在于，所述弹簧加载装置在被所述操作构件移动以使所述接触件移动件在所述接触件移动件的接通与断开位置之间弹动时执行越过中心的动作，通过最大应变的过渡状态。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的电气开关，其特征在于，所述电气开关包括两个固定接触件，所述移动接触件与所述两个固定接触件相分离，所述移动接触件由所述接触件移动件承载，以移动至与所述两个固定接触件相接触及与所述两个固定接触件脱离接触。
10.根据权利要求9所述的电气开关，其特征在于，所述接触件移动件包括弹簧，并且所述接触件移动件在所述弹簧的作用下将所述移动接触件支承在相对于所述两个固定接触件倾斜的位置处。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的电气开关，其特征在于，所述电气开关包括两个固定接触件，并且所述移动接触件绕所述两个固定接触件中的第一固定接触件枢转，用以通过所述接触件移动件进行摇摆运动，以与所述两个固定接触件中的第二固定接触件相接触及与所述第二固定接触件脱离接触。
12.根据权利要求11所述的电气开关，其特征在于，所述接触件移动件包括弹簧加载柱塞，所述弹簧加载柱塞跨过所述两个固定接触件中的一个固定接触件沿相反方向作用于所述移动接触件。
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