CN101685719B - 微型开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微型开关。在一种电气开关中，优选在一种微型开关中，所述开关带有至少一个可以通过操动件跳接到不同转换位置的接触弹簧，所述接触弹簧安装在以电触头形式构成的支架上，接触弹簧具有封闭式弹簧框架，在弹簧框架上固定有两个易弯曲的、并且向相反方向延伸的簧舌。第一簧舌可以用作操动件用复位器，第二簧舌可以控制接触弹簧接触区域的转换功能。此外，簧舌以支撑的方式嵌入支架相互背离的表面区域，因此，接触弹簧在操作期间具有一种持久稳定的状态。

Description

微型开关

技术领域

本发明涉及一种电气开关，特别是一种微型开关，所述开关带有至少一个可以通过操动件跳接到不同转换位置的接触弹簧，所述接触弹簧安装在一个以电触头形式构成的支架上。

背景技术

在测量技术、控制与调节技术中优选使用上述结构的电气开关，如：微型开关或类似的开关，经常用于在这些应用领域的相应供电电路与控制电路中以相对较高的重复精度自动明确地完成转换过程。对于这些特别转换过程所使用的电气开关，一般具有一个分别确定微型开关的转换位置的，以及在操作期间可进行倾翻动作的接触弹簧。通过机械操动件的位置变更，例如：一个伸入微型开关外壳的推杆，可以把接触弹簧的接触区域从一个转换位置及一个与接触区域接触的导电触头跳接到其它的转换位置上，并与其它触头相接触。可用作常闭触头、常开触头或转换触头的电气开关的各触头之间的间隔一般只有0.1毫米至几毫米。

在这种电气开关中用于完成转换过程的接触弹簧构成一个倾翻系统，此外，所述倾翻系统可以降低接触弹簧接触区域与微型开关各导电触头之间出现的接触摩擦。为了完成所定义的单一动作，同样也需要进行外部控制，但这经常会由于摩擦滞后而限制开关功能，并引起开关功能的减弱。此外，在操动件的操纵方向上对接触弹簧进行控制还意味着开关设计方案的设计成本过高，同时也会增加相应的生产成本。

发明内容

本发明的任务在于，改进一种上述结构的电气开关，从而简化电气开关的生产，并且相应地降低生产成本。

根据本发明，通过一种电气开关可以解决该任务。按本发明的电气开关具有至少一个可以通过操动件跳接到不同转换位置的接触弹簧，所述接触弹簧安装在由电触头构成的支架上，其特征在于，接触弹簧具有弹簧框架，在弹簧框架上以易弯曲的方式设置有两个大致向相反方向延伸的簧舌，第一簧舌是以用于操动件的复位器的形式构成的，第二簧舌控制接触弹簧接触区域的转换功能，此外，簧舌支撑地作用在支架的相互背离的表面区域上，从而接触弹簧在操作期间具有持续稳定的状态，第一簧舌为在其纵向上承受压缩力从而使位于其两端部之间的部分发生纵向弯曲变形的弹簧片，其中，第一簧舌的长度要大于第二簧舌的长度。

在一种电气开关(优选一种微型开关)中，所述电气开关具有至少一个可以通过操动件跳接到不同转换位置的接触弹簧，所述接触弹簧安装在一个以电触头的形式构成的支架(Anker)上，根据发明，接触弹簧具有一个封闭的弹簧框架，在所述弹簧框架上设置有两个大致向相反方向延伸的簧舌，其中第一簧舌由作操动件的复位器构成，第二簧舌控制接触弹簧接触区域的转换功能，并且簧舌以支撑的方式嵌入支架的相互背离的表面区域，因此，接触弹簧在操作期间具有一个持久稳定的状态。

借助本发明所设计的微型开关，所述微型开关的接触弹簧通过两个以整件形式安置在弹簧框架的相对末端上的簧舌支撑地作用到开关的导电支架上，即使是在整个转换过程期间所产生接触弹簧倾翻运动时，也可以保证接触弹簧在微型开关内部的一个稳定状态。另外，在状态稳定地容纳的接触弹簧的转换过程中，由于接触位置中的切线运动较小，所以所产生的接触摩擦也较小，这样可以有利地提高开关的持久性能。以这种有利的方式可以防止形成例如保持接触弹簧的、总是受摩擦影响的滑动导向，并且根据发明所述的开关相应地具有一种简易的并且成本有利的设计方案。在开关的组装期间就已经位置稳定地保持接触弹簧，所述接触弹簧仅仅只支撑在支架与一个触头上。其中，接触弹簧的簧舌在封闭式弹簧框架的中心区域中延伸，优选各自从其末端区域出发，大约朝相反的方向延伸。

根据本发明的一种改进方案，其优点在于，以操动件用复位器构成的第一簧舌，是一个至少在其纵向上加载有压缩应力的、纵向弯曲的弹簧片。弹簧片的使用表明可以以一种结构有利的方式构成优选易于弯曲地接收的第一簧舌。此外，同时处于弯曲状态下的簧舌在操作中会产生一个递减的弹簧特性曲线，这样，即使是在相对较大的位移时也可以有利地保持操动件上的磨损相对较低，其中所述操动件可由推杆构成。此外，使用弹簧片还可以保证除了操动件的有利的复位功能外，还同时产生一个反作用于第二簧舌的弹力，借助所述弹力使簧舌的分别作用在相反方向上的弹力形成一种有利的平衡。

在接触弹簧的一个转换位置中，第一簧舌优选具有一个从弹簧框架上的铰点延伸出来地、大约平行于弹簧框架平面的腿形段，至少有另一个具有一个大约均匀弯曲走向的腿形段与所述腿形段相邻。其中处于其静止位置或上最终位置的操动件可以通过总是弹性形变的簧舌持续被加载一个弹力。在操作操动件时，特别地接触弹簧的弹簧框架进行一个倾翻运动。以复位器形式构成的簧舌通过作用在其之上的、增加的压缩应力继续纵向弯曲，并且在达到下最终位置后具有一个腿形段，所述腿形段既可以具有不同的弯曲半径，又可以具有不同的弯曲方向。

此外还规定，接触弹簧的第二簧舌具有一个弯曲的造型。借助一种优选塑性成型的簧舌可以实现有利地改进的第二簧舌的转换功能或瞬间动作，所述簧舌可以在通过操动件达到转换位置后迅速转换接触弹簧接触区域的转换位置。与第一簧舌相反，第二簧舌优选具有一个相对不易弯曲的设计方案，或者说具有一种抗弯曲的几何形状，这样即使是在簧舌纵向上作用的压缩应力相对较高时，也可以有利地避免跳接到弯曲状态。当然除了拱形或拐角形外，第二簧舌也可以设计成直线形。

在横截面大小大约相同的情况下，第一簧舌的长度要大于第二簧舌的长度，这样特别可以保证，两个优选以整件的形式与接触弹簧的弹簧框架一体构成的簧舌中仅仅只有一个可以在一个作用于簧舌纵向上的压缩应力下纵向弯曲。尽管接触弹簧不受控制地移动，但是其还可有利地继续改进地影响微型开关内接触弹簧的稳定状态。第一簧舌的长度优选至少为第二簧舌长度的两倍。

根据本发明的一种改进方案，每个簧舌在其铰接在弹簧框架上的区域具有一个缩小其横截面积的收缩部。通过弹簧框架上铰接区域中的收缩部可以使簧舌以有利的、类似关节的方式与其它刚性相对较大的接触弹簧的弹簧框架相连。这样，一方面可以使纵向弯曲的第一簧舌根据接触弹簧的转换位置发生最佳形变，另外一方面，还可以有利地降低转换位置与反转换位置之间的位移差。因此可以同时使转换过程所需的位移最小，而这再次有利于根据本发明设计的电气开关的开关特性。

接触弹簧的接触区域是以卷曲而成的空腔段构成的，所述接触区域配属于用于控制转换过程的第二簧舌，这表现为构成分别与微型开关触头靠置的接触区域的一种有利而简单的方法。另外，通过空腔段式的接触区域，以及由此而得出的较小重量，在转换过程期间保证接触区域的表面有利地无振动地压在微型开关一个相应接触面上。以空腔段的形式构成的接触区域优选安置在弹簧框架的一个末端区域，第二簧舌从其大约朝相反端的方向延伸。

为了继续降低铰接支撑在支架上的接触弹簧的转换位置与反转换位置之间的位移差，用于第二簧舌的铰点设计在接触弹簧卷曲的空腔段中。第二簧舌的连接优选在弹簧框架平面之上的区域完成，这样特别把与反转换位置或反转换点有利地朝转换位置或转换点移动。因此，可以相对简单地提高以微型开关形式构成的电气开关的开关性能，同时总是力争，把转换位置与反转换位置之间的间隔向零变化。

本发明的另外一种改进方案规定，簧舌作用在支架相互平行的、错位分布的部段上，所述支架优选以拐角形式构成，所述簧舌优选固定在接触弹簧相对的末端上。通过同时用作导电触头的、以阶梯弯折构件构成的支架，可以有利地取消弹簧框架的部段的镦粗(Stauchung)。特别是可以避免与弹簧框架镦粗同时出现的成型区域的不精确性，所述弹簧框架的镦粗可以由弹簧框架上的一种塑性变型引起，并且根据本发明所述的微型开关具有一种相对较高的转换准确度。此外，弹簧框架的塑性成型总是需要一种相对较高的生产技术成本，现在已经通过拐角结构的支架有利地取消了该成本。拐角的支架相反可以相对简单地具有一种有利的高准确度。

附图说明

在附图中示出了本发明的一种结构示例，根据所述结构示例可以得出其它发明特征。其中：

图1为一种微型开关处于未操作状态下的剖面立体视图；

图2为根据图1所述微型开关在操作状态下的剖面视图；

图3为一种微型开关用接触弹簧的第一实施例的视图；

图4为一种微型开关用接触弹簧的另一实施例的视图。

具体实施方式

用图1示出了一种微型开关，所述微型开关具有至少一个外壳2与一个伸入所述外壳的操动件3，所述操动件又与一个可以跳接到不同转换位置的接触弹簧4触碰。接触弹簧4具有一个封闭的弹簧框架5，在所述弹簧框架上易弯曲地布置有两个大致朝相反方向延伸的簧舌6、7。簧舌6、7优选与弹簧框架5构成一个整件，并且在两侧支承在以电触头形式构成的支架8上。其中，第一簧舌6是一个至少在其纵向上加载有压缩应力的、纵向弯曲的弹簧片，此外，弹簧片还用作操动件3的复位器。第二簧舌7优选控制一个形成在接触弹簧4上的接触区域9的转换功能，所述接触区域可以在相应操作接触弹簧4时在上触头10与下触头11之间来回切换。其中，在通过操动件3达到转换位置或反转换位置时，第二簧舌总是可以完成一个自发并且明确的折合运动。

图2示出了一种处于操作状态下的微型开关1，其中以推杆的形式构成的操动件3位于其最终位置。接触弹簧4完成了一个倾翻运动，并且利用其接触区域9压接到下触头11上。第一簧舌6由于在其纵向上增加的压缩应力而继续纵向弯曲，但是簧舌6仅仅只是发生弹性形变，因此在撤去作用在操动件3上的力之后，其又会通过第一簧舌6自动复位至其静止位置(如图1)。同时，第二簧舌7切换回其上转换位置，因此接触弹簧4的接触区域9又重新靠在上触头10上。导电支架8是以拐角的方式构成的，从而可以使簧舌6、7的自由末端以支撑的方式作用在支架8相互平行并且错位走向的区域12、13中。特别是为了避免湿气通过可对操动件3进行导向的孔14进入开关，优选设计一个可以对开口区域密封的折叠连接件15，所述折叠连接件以形状配合连接的方式形成在外壳2与操动件3上。

图3示出了优选在微型开关1上使用的接触弹簧4的放大视图，以便更好地对特别是其设计方案加以说明。其中接触弹簧4处于装入状态，从而第一簧舌6从其本来的在弹簧框架5平面中的静止位置伸出来。接触弹簧4的弹簧框架5在一个末端具有一个总是与操动件3(如图1)触碰的支承面16，并且由于要通过接触弹簧完成的倾翻运动，所以支承面要设计成拱形的。在弹簧框架5的对置末端上具有一个分别与上触头10或下触头11靠置的接触区域9，所述接触区域优选是一个卷曲而成的空腔段。另外，第一簧舌6的长度至少是第二簧舌7的两倍，从而可以保证，仅仅只有第一簧舌6在一种在其纵向上作用的压缩应力作用下纵向弯曲。尽管第二簧舌7在弹簧框架5上易于弯曲的铰接，但是其总是相对稳定，并且如图3所示，在交货时已经具有一个弯曲的形状，这样就可以保证在达到转换位置时，总是可以导致自发或者是迅速切换第二簧舌7。

图4示出了本发明的接触弹簧17的一种第二实施例，所述接触弹簧优选装备有一个可由弹簧框架5的平面纵向弯折出的、以易于弯曲地成形、但又直线走向的第二簧舌18。相同的部分利用相同的附图标记进行标识。

Claims (10)

1.一种电气开关，具有至少一个可以通过操动件跳接到不同转换位置的接触弹簧，所述接触弹簧安装在由电触头构成的支架上，其特征在于，接触弹簧(4，17)具有弹簧框架(5)，在弹簧框架(5)上以易弯曲的方式设置有两个大致向相反方向延伸的簧舌(6，7，18)，第一簧舌(6)是以用于操动件(3)的复位器的形式构成的，第二簧舌(7，18)控制接触弹簧(4，17)接触区域(9)的转换功能，此外，簧舌(6，7，18)支撑地作用在支架(8)的相互背离的表面区域上，从而接触弹簧(4，17)在操作期间具有持续稳定的状态，第一簧舌(6)为在其纵向上承受压缩力从而使位于其两端部之间的部分发生纵向弯曲变形的弹簧片，其中，第一簧舌(6)的长度要大于第二簧舌(7，18)的长度。

2.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，操动件(3)从静止状态运动至操作状态过程中，以复位器的形式构成的第一簧舌(6)在其纵向上承受的压缩力增加，位于其两端部之间的部分的纵向弯曲变形加大。

3.根据权利要求1或2所述的电气开关，其特征在于，第一簧舌(6)具有从弹簧框架(5)上的铰点上延伸出来的，大约平行于弹簧框架平面的腿形段，至少一个另外的带有大约均匀弯曲走向的腿形段与所述腿形段相连。

4.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，第二簧舌(7)具有弯曲形状。

5.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，每个簧舌(6，7，18)在其铰接在弹簧框架(5)上的区域中具有减小其横截面的收缩部。

6.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，接触弹簧(4，17)的配属于第二簧舌(7，18)的接触区域(9)是以卷曲的空腔段构成的。

7.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，用于第二簧舌(7，18)的铰点位于接触弹簧(4，17)的卷曲空腔段中。

8.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，接触弹簧(4，17)的簧舌(6，7，18)作用在弯折地构成的支架(8)的相互平行而错位的部段(12，13)上。

9.根据权利要求1或2所述的电气开关，其特征在于，接触弹簧(4，17)未被安装至支架前，所述第一簧舌(6)处于弹簧框架(5)所在的平面中。

10.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述电气开关是一种微型开关。