CN100459004C - 无叉架的电气设备的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气设备的控制装置(100)，它包括一个固定触点(111，113)和一个电刷(130)，电刷包括一个中间分支(134)和两个侧分支(132，133)，两个侧分支中的至少一个带有一个活动触点，并且与一个可以在两个位置之间转动的驱动器(140)接合。根据本发明，所述侧分支在驱动器的两个位置的每一个位置都互相平行，并同时被驱动器驱动在这两个位置之间移动，并保持平行。

Description

无叉架的电气设备的控制装置

技术领域

本发明一般涉及电气设备的控制装置，例如按钮或翘板式开关、转换器和断路器。

背景技术

本发明还特别涉及一种控制装置，它包括至少一个与一个输出接线端电连接的固定触点和一个电刷，电刷包括一个中间分支和两个侧分支，电刷通过中间分支与一个输入连接线端电连接，两个侧分支中的至少一个有一个活动触点，并且两个侧分支与一个可以在两个位置、即第一位置和第二位置之间转动的驱动件接合，在第一位置，电刷的所述侧分支将所述活动触点靠在固定触点上，在第二位置，电刷的所述侧分支将所述活动触点从固定触点分开。

从文献FR2606208中已经了解到一种控制装置，它包括至少一个与一个输出接线端电连接的固定触点和一个电刷，电刷包括一个中间分支和两个侧分支，中间分支形成一个活动叉架(chape)，驱动器的一个触爪的端部在活动叉架上摆动，两个侧分支的至少一个有一个活动触点，并且它们在一个固定输入触点上形成一个环，固定输入触点形成一个固定叉架，两个侧分支在这个叉架上铰接成两个与固定输入触点相对的贴靠点。

但是，这样的装置有一些缺点。

首先，铰链应该保证旋转安装和传输电流的双重功能，实际上主要涉及刀型铰链，电刷通过它与输入触点接合。因此，当电流通过输入触点和电刷时，就会在电刷和输入触点的贴靠点处产生热，这种取决于电流强度的热很大，并且从一个控制装置到另一个控制装置是随机的。

这种热会对控制装置的电性能产生一定的破坏，导致输入触点与电刷的贴靠点的磨损和氧化，这种磨损和氧化可能造成构成活动和固定触点的电接触珠的污染和破坏。

为了避免这种发热现象，在电刷的铰链处设有润滑脂，便于电刷在输入触点上转动，并且吸收电触点打开和/或关闭时形成的微电弧。

但是，电流通过时在输入触点和电刷的贴靠点处产生的热造成润滑脂的一定液化，使其分散在控制装置的外壳中，甚至蒸发和降解，不能再起到便于电刷在输入触点上转动以及吸收微电弧的作用。

另外，在这种控制装置中，构成控制装置的不同金属零件的数量比较大。

为了克服上述缺点，文献FR2735609中提出了一种控制装置，其中取消了电刷在输入触点上的转动安装，取而代之的是电刷的两个侧分支与一个转动安装的中央凸起(noix)接合，两个侧分支在直径方向互相相对，中央凸起在一个处于两个位置之间的控制机构的控制之下，在一个位置，电刷在输出触点上，在另一个位置，电刷脱离输出触点。

这种控制装置的主要缺点是，为了移动电刷的侧分支，它所使用的零件数还是比较多。

发明内容

为了解决上述所有缺点，本发明提出一种如前言中所定义的新的电气设备控制装置，其特征在于，在驱动器的两个位置中的每一个位置，所述侧分支都是互相平行的，并且同时被驱动器驱动在这两个位置之间移动，并保持平行。

本发明控制装置的其它非限定性的特征和优点如下：

—每个侧分支通过一个球窝节类型的铰链与中间分支连接；

—每个侧分支通过一个肘弯与中间分支连接，所述肘弯按一圆心角C延伸，在静止时，该圆心角C大于180°，每个弯肘的一侧与所述中间分支连续相接，而另一侧与涉及的所述侧分支形成一个折痕，折痕的凹面与所述弯肘的凹面相反；

—每个弯肘和每个相关的折痕在每个侧分支与中间分支连接处形成一个大致为S形的弹簧；

—每个侧分支在靠近它的自由端处有一个嵌在驱动器的一个槽中的肩部，每个有关侧分支的自由端带有一个由一个接触珠构成的活动触点，使所述驱动器在更靠近侧分支携带的接触珠处作用在每个侧分支上；

—每个侧分支带有一个活动触点；

—每个固定触点相对电刷的中间分支倾斜延伸；

—控制装置包括两个与两个输出接线端电连接的固定触点，两个固定触点互相分开，电刷的侧分支使一个活动触点交替贴靠这两个固定触点，所述固定触点和驱动器的转动轴X位于一个等腰三角形的三个顶点上；

—电刷是一个单一零件的预应力青铜弹簧片；

—驱动器带有一个便于使用者使用的单一零件的控制装置，如一个按钮开关或一个搬动杆。

附图说明

通过下面参照非限定例子的附图进行的描述，将可更好地理解本发明。

附图如下：

—图1是一个分解立体示意图，示出本发明的控制装置的一个简化实施例；

—图2是图1控制装置的装配状态的正面图；

—图3是根据本发明的控制装置的一个简化实施变型的外壳内部的正面示意图。

具体实施方式

图1-3示出了一种电气设备的控制装置100，该装置包括一个由两个外壳101A和101B装配形成的绝缘盒，一个控制机构装在绝缘盒内。

这里，外壳101A、101B通过图中未示的螺钉互相连接在一起，但是也可以通过卡入、焊接或其它方法把两个外壳连接在一起。

因此，外壳101A面向外壳101B的内表面设有长孔102、103，每个长孔设有螺纹孔102A、103A，另一个外壳101B的前壁包括开口102B、103B，当将外壳101B放在第一外壳101A上时，开口102B、103B将与螺纹孔102A、103A相对应(见图2)。

因此可以将螺钉穿过开口102B、103B，并将其拧到螺纹孔102A、103A中。

控制机构包括两个接触珠构成的互相分开的固定触点111、113，固定触点通过刚性导电片112、114与两个图中未示的输出接线端电连接，例如已知类型的螺钉接线柱，以便连接来自供电电网的电导线。

另外，控制装置还包括一个带有中间分支134的电刷130，该分支通过一个横向延伸到所述中间分支134的刚性金属簧片134A与一个图中未示的输入接线端电连接。

如图1、3所示，电刷130大致为U形，并有两个侧分支132、133，它们与形成U形底部的中间分支134连接。

电刷130通过其中间分支134与使控制装置100的绝缘外壳101A连在一起，中间分支134插在平台105与两个底脚107之间，平台105属于外壳101A并成为支座，两个底脚107与同样属于外壳101A并成为支座并且与所述平台105相对的两个支柱连接。

在静止位置，即在控制装置的不同组成零件装配之前，如图1所示，电刷130的侧分支132、133沿发散的直线方向延伸。

控制装置100的不同组成零件装配后，控制装置侧分支132、133与一个驱动器140接合，驱动器140使侧分支132、133始终保持互相平行。

根据图中所示的实施例，每个侧分支132、133的自由端带有一个从每个侧分支132、133的表面凸起的接触珠构成的活动触点131，每个侧向分支与另一个侧向分支相对。

当然，根据一个未出示的实施变型，控制装置是一个简单的开关，可以使这个开关只有一个固定输出触点和一个代替另一个固定触点的简单绝缘接线柱。在这种情况下，使用带有活动触点的单一侧分支。

正如图1、3所特别示出的，每个侧分支132、133在靠近它的带有构成活动触点131的接触珠的自由端处有一个嵌入到驱动器140的一个槽145、144中的肩部132A、133A，使所述驱动器140更靠近侧分支携带的接触珠地作用在每个侧分支132、133上。

在使控制装置绝缘的外壳内，驱动器可以在两个位置之间转动，在第一位置，电刷130的一个侧分支132使所述活动触点131贴靠在相应的固定触点113上，在第二位置，电刷130的所述侧分支132使所述活动触点131从所述相应固定触点113分离。

当然，根据所示控制装置的实施例，驱动器140的第二个位置相当于电刷130的另一个侧分支将另一个活动触点贴靠到另一个相应的固定触点111上。

驱动器140有一个钻有穿孔142A的柱形体142，穿孔142A用于嵌在一个外壳101A内表面的一个轴颈上，该轴颈由一个柱体104构成，柱体的柱形外表面带有一些径向叶片104A。

当驱动器140的柱形体142装在轴颈上时，径向叶片104A的端部贴靠所述柱形体142的内表面。柱体104沿X轴延伸，驱动器140沿X轴转动。

另外，驱动器140的柱形体142的外表面还带有便于使用者使用该装置的控制装置，在这儿由一个摆动开关141构成，也称为操纵杆或摆动柄，它穿过两个外壳101A、101B之间形成的一个开口伸到控制装置外壳以外。

与所述摆动开关141相对，驱动器140的柱形体142的所述外表面有一个在一个角度扇形上延伸的裙边143，它的自由边包括两个互相分开的槽144、145，用于与电刷130的肩部133A、132A配合。

另外，驱动器140由一个单一零件构成，例如由一种硬塑料浇注而成。

当驱动器140绕轴X转动时，它的槽144、145沿以轴X为中心的圆C1移动，带动与槽144、145接合的所述侧分支132、133沿这个圆周运动，因此侧分支132、133同时被驱动器140驱动，并且在它们的移动过程中保持平行。

因此，电刷130的所述侧分支132、133在驱动器140的相当于一个侧分支贴靠在一个固定触点的两个位置的每一个中互相平行，并且同时被驱动器驱动沿一个以轴X为中心的圆在这两个位置之间移动，并保持平行。

因此，电刷130的所述侧分支132、133在它们从一个固定触点111、113的开口脱离时局部成为横向自洁运动的对象。

横向运动在这里是指与固定触点111或113的轴A1、A2基本垂直的运动，每个轴A1、A2是由接触珠构成的固定触点在携带它的硬导电片112、114上的凸起方向确定的。

另外，为了避免每个侧分支132、133粘在固定输出触点上，由于驱动器140的作用更接近每个侧分支132、133携带的活动触点131，则脱离粘贴得到系统保证。

为了跟随驱动器的转动，同时保持互相平行，每个侧分支132、133与中间分支134连接，中间分支134通过一个曲拐式连接固定保持在控制装置的外壳中。

如图所示，每个侧分支132、133通过一个弯肘135与电刷130的中间分支134连接，弯肘135按一圆心角C延伸，在图1所示的静止位置，该圆心角C大于180°，每个弯肘135的一侧与中间分支134连续相接，而另一侧与有关的侧分支132、133形成一个凹面与弯肘135的凹面相反的折痕136。

如图1所示，弯肘135的一侧与对应侧分支132、133之间形成的折痕136是一个大大开放的二面角D。

相反，如图3所示，弯肘135的一侧与对应的侧分支132、133之间形成的褶136是另一个大大开放的弯肘。

固定触点111、113以及带有这些触点的刚性导电片112、114共同相对电刷的中间分支134稍微倾斜地延伸，并且在与中间分支134相对的方向一个向另一个收敛。

换句话说，并且如图3中可以更好地看到的，它们的轴A1、A2在与中间分支134相对的方向一个向另一个收敛。

另外，驱动器140的转动轴X和固定触点111、113位于一个等腰三角形的三个顶点上。

如图3所示，每个弯肘135和每个相关褶皱136在每个侧分支132、133与中间分支134的连接处形成一个大体为S形的弹簧137。

上述控制装置100的工作如下。

在驱动器140的第一、第二位置之一，侧分支132、133互相平行，电刷130通过侧分支132、133之一落在固定触点111、113之一上，例如图3所示的右边的触点，因此通过固定触点与相应的活动触点之间的触点使输入接线端与对应的输出接线端电连接。

在这个位置，在与固定触点接触的侧分支132的连接处形成的S形弹簧137稍微被压缩，相应的弯肘135形成一圆心角C”，该圆心角C”小于静止时的圆心角C。

以此类推，在与固定触点111分离的侧分支133的连接处形成的S形弹簧137稍微被伸长，相应的弯肘135形成一圆心角C”，该圆心角C”大于静止时圆心角C。

在这种状态下，两个侧分支132、133承受弯曲弹性应力，使弹簧137之一压缩，而另一个弹簧伸长。

在这种状态下，压缩的弹簧137聚集能量，该能量在驱动器140转动时释放。

更为特别的是，当使用者作用在摆动开关141上时，驱动器140绕X轴转动，并带动保持互相平行的侧分支132、133与之一起转动。

在驱动器140的转动过程中，贴靠固定触点113之一的电刷130的侧分支132的转动具有脱离固定触点113的应力，而另一个直到现在还与另一个固定触点111分离的侧分支则相反，具有接近固定触点111的应力，直至贴靠固定触点111，使它所携带的活动触点贴靠固定触点111。

在这个运动的过程中，电刷130的侧分支132、133首先是突出它们与驱动器140啮合的对象，然后导致突出弯肘135的弯曲。

直到突然跨越一个死点状态时都是这样，死点状态相当于所述侧分支132、133处于固定触点111、113之间的半路，并且中间分支上横向抬起的时刻。

然后，跨越死点后，原来与固定触点111分离的侧分支133由于原来压缩的弹簧137释放能量而突然贴靠固定触点111，跨越死点后弹簧137伸长，以便处于与另一个弹簧137在驱动器140运动前的初始位置。

处于侧分支132和中间分支134连接处的弹簧137被压缩。

因此，图中未示的输入接线端通过电刷130与固定触点111电连接，而电刷130的另一个侧分支132与另一个固定输出触点113互相分离。

在这种情况下，根据本发明的控制装置作为换向器，即往返工作。

但是，正如前面指出的，该装置还可以作为一个简单的转换开关，例如用一个静止的绝缘柱代替某个固定输出触点。

另外，在靠近一个固定触点的最后阶段，电刷130的每个侧分支132、133做圆周运动，该圆周运动产生于肩部132A、133A的圆周运动，每个侧分支132、133通过肩部132A、133A与驱动器140接合，驱动器140对固定触点111、113，更准确地说是对构成固定触点的接触珠有一个横向分量，这个分量会对接触珠以及它自己的接触珠产生自洁作用。

当侧分支132、133之一与直到现在还贴靠在上面的固定触点111、113分离时也是一样。

最后，电刷130最好是一个单一零件的青铜预应力弹簧片，并且在应力下位于与驱动器接合的外壳中，以便驱动器140摆动的每个时刻固定触点与活动触点之间都有良好的贴靠。

当然，在变型中，点刷可以用具有弹簧作用的其它导电材料制成。

换句话说，由于电刷130的带应力制造以及每个使侧分支接触在一个固定触点上的弹簧137中聚集的能量，每个固定触点与每个活动触点之间的压力得到保证。

如果在工作的过程中释放电刷的侧分支，由于储存在电刷130的每个侧分支132、133与中间分支134接合处形成的弹簧137中的能量被释放，侧分支将移动到相应的固定触点的位置以外。

本发明完全不限于所示的实施例，本领域技术人员可做出符合其精神的任何改变。

Claims (11)

1.电气设备的控制装置(100)，它包括至少一个与一个输出接线端电连接的固定触点(113)和一个电刷(130)，电刷包括一个中间分支(134)和两个侧分支(132，133)，并通过中间分支(134)与一个输入接线端电连接，两个侧分支(132，133)中的至少一个带有一个活动触点(131)，并且侧分支与可以在两个位置即第一和第二位置之间转动的一个驱动器(140)接合，在第一位置，电刷(130)的所述侧分支(132)将所述活动触点(131)贴靠在所述固定触点(113)上，在第二位置，电刷(130)的所述侧分支(132)使所述活动触点(131)脱离所述固定触点(113)；其特征在于，所述侧分支(132，133)在驱动器(140)的两个位置的每一个位置都互相平行，并同时被驱动器驱动在这两个位置之间移动，并且保持平行。

2.根据权利要求1的控制装置(100)，其特征在于，每个侧分支(132，133)通过一个球窝节类型的铰链与中间分支(134)连接。

3.根据权利要求2的控制装置(100)，其特征在于，每个侧分支(132，133)通过一个弯肘(135)与中间分支(134)连接，弯肘按一圆心角(C)延伸，静止时，该圆心角(C)大于180°，每个弯肘(135)的一侧与所述中间分支(134)连续，而另一端与相关侧分支(132，133)形成一道折痕(136)，折痕凹面的朝向与弯肘(135)的相反。

4.根据权利要求3的控制装置，其特征在于，每个弯肘(135)和每个相关的折痕(136)在每个侧分支(132，133)与中间分支(134)连接处形成一个总体上为S形的弹簧(137)。

5.根据上述权利要求之一的控制装置，其特征在于，每个侧分支(132，133)在靠近其自由端处有一个接合在驱动器(140)的一个槽(145，144)中的肩部(132A，133A)，每个相关的侧分支(132)的自由端带有一个接触珠构成的活动触点(131)，使得所述驱动器(140)在更靠近侧分支携带的接触珠处作用在每个侧分支上。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，每个侧分支(132，133)带有一个活动触点(131)。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，每个固定触点(111，113)相对电刷(130)的中间分支(134)倾斜延伸。

8.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，它包括两个互相分开并与两个输出接线端电连接的固定触点(111，113)，电刷(130)的侧分支(132，133)使一个活动触点(131)交替地贴靠固定触点(111，113)，所述固定触点(111，113)和驱动器(140)的转动轴X位于一个等腰三角形的三个顶点上。

9.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，电刷(130)是一个单一零件的预应力青铜弹簧片。

10.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，驱动器(140)包括一个便于使用者使用的单一零件的控制装置。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置是一个按钮或一个摆动开关(141)。

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