CN102105958B - 具有枢转切换构件和改进的支撑支持件的电开关及制造所述开关的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种电开关，该电开关包括：至少两个连接端子(T1、T2)；固定电触点(3)，该固定电触点(3)电连接到两个连接端子(T1、T2)中的一个(T2)；枢转及电传导切换构件(2)，其包括至少一个可移动电触点(4)，适于在两个预置位置之间振荡，在两个预置位置中的一个位置，可移动电触点(4)抵接所述固定电触点(3)；用于枢转切换构件(2)的支撑支持件(1)，该支撑支持件(1)是电传导的并且被电连接到两个连接端子中的另一个(T1)。支撑支持件(1)还包括适于将枢转切换构件(2)约束到支撑支持件(1)的机械耦合装置(5)。

Description

具有枢转切换构件和改进的支撑支持件的电开关及制造所述开关的方法

技术领域

本发明涉及电开关，更具体而言，涉及以下类型的开关：其中，通过在枢转切换构件的两个稳定位置之间的移位而进行切换。更详细地说，本发明涉及具有枢转切换构件和改进的支撑支持件的电开关，以及用于制造这种开关的方法。

背景技术

在本说明书中，术语“电开关”意指两种装置：用于打开和闭合单个触点的装置，和用于打开一个触点而同时闭合另一个触点、并且反之亦然的装置(转向器)。

在现有技术中，存在具有以上所述种类的各种类型的开关，通常包括：至少两个连接端子、电连接到两个连接端子中的一个的至少一个固定的电触点、以及切换构件，所述切换构件在一端装配有至少一个可移动电触点且支承在电连接到两个连接端子中的另一个的支撑支持件上。这种开关也包括致动机构，可以通过轴向按钮、或杆、或翻转开关来操纵致动机构以移动切换构件，使得致动机构通过旋转而到达其两个稳定位置中的一个或另一个。

在国际专利申请WO2006／106554中描述了以上所述类型并具有按钮致动的开关的示例。

通过使用高速摄像机而完成的实验，已经可能观察到：在以上所描述的现有技术的开关中，在切换过程中，尽管例如枢转切换构件由合适的弹性装置被保持在支撑支持件上，但枢转切换构件仍可以从支撑支持件抬起。

即使仅限于几分之一秒，这种分离也可以危及开关的正确操作。实际上，在这种分离过程中，形成引起局部腐蚀或熔化的微电弧，局部腐蚀或熔化又可以引起电流流动中的过热或中断。

如在公布为EP1930927的欧洲专利申请中所描述的，通过预见一种弹性可变形传导元件，申请人已经找到这种问题的解决方案，所述弹性可变形传导元件布置在支撑支持件和枢转切换构件之间，以便保持这种构件和支持件之间的电连续性。虽然在避免弹起问题上特别有效，但在以上提到的欧洲专利申请EP1930927中所描述的解决方案通常相对昂贵，是因为其引起了生产方法中的复杂化。实际上，这种复杂化基本上是由在支持件和枢转切换构件之间正确定位弹性可变形传导元件造成的。

发明内容

本发明的目的是提供一种电开关，该电开关提供了关于以上提到的欧洲专利申请EP1930927中已经描述的弹起问题的可替代解决方案，并且通过相对低复杂性和成本的生产方法可以制造电开关。

通过如在本文中所大体限定的开关而实现这样的目的。在本文中还限定了根据本发明的开关的优选的和有利的实施例。

本发明的目的还在于如在本文中所大体限定的用于制造开关的一种方法。

附图说明

参照附图，从以下作为示例而给出的并因此无论如何不是限制的具体实施例的详细描述中，将更容易理解本发明，其中：

-图1示出了根据本发明的当前优选实施例的开关的支持件摇杆臂组的透视图；

-图2示出了图1的支持件摇杆臂组的侧视图；

-图3示出了具有根据本发明的制造方法的一些步骤的流程图；

-图4示出了从图3的方法的一个步骤的输出中得到的半加工支持件的透视图；以及

-图5示出了阐明图4的支撑支持件的机械加工操作的透视图。

在附图中，相同的或相似的元件以相同的附图标号示出。

具体实施方式

参照附图，以下将描述根据本发明的电开关的特别优选实施例。

如已说明的，在本说明书中，用术语“开关”意在指代两种装置：用于打开和闭合单个触点的装置，和用于打开一个触点而同时闭合另一个触点、并且反之亦然的装置(转向器)。

电开关，即包括基本上在附图中示出的枢转切换构件2和支撑支持件1(或支持件摇杆臂组)的一组部件，包括第一T1和第二T2电连接端子。优选地，这种端子T1、T2是具有螺旋夹的类型。在附图中，仅示意性地表示了端子T2。支撑支持件1是由例如黄铜的电传导材料制成的。

开关包括适于建立电连接的枢转切换构件2，该枢转切换构件2在示出的特定示例中是枢转桥2的形式，实际上是由例如黄铜的电传导材料制成的摇杆臂。因此，在本说明书中也使用了表达“枢转桥2”或“摇杆臂2”来指代枢转切换构件2，并不因此引入任何限制。

在示例中，摇杆臂2包括杆9，所述杆9围绕枢转轴线8(在图2中轴线8垂直于纸面)枢转，并具有带有圆形轮廓的中心部分的倒置鞍座的形状。换句话说，枢转杆9具有倒置帽状的纵向截面。枢转杆9的中心部分支承在支撑支持件1上并且与支撑支持件1电接触。枢转杆9包括两个端部11、12，该两个端部11、12中的至少一个端部11承载可移动电触点4。在一个变体实施例中，枢转杆9的端部12也装配有可移动电触点。

摇杆臂2能够被移动以围绕其中心支撑部分转动，以便在端子T1和端子T2之间建立电连接。特别地，摇杆臂2适于在两个预置位置之间振荡，在两个预置位置中的一个位置，可移动电触点4与固定电触点3抵接。

电开关也包括适于移动摇杆臂2的控制机构，其在附图中看不到。在特别地优选但非限定的实施例中，根据国际专利申请WO2006／106554的教导制造该控制机构，其中，摇杆臂2的运动是通过运行其上的枢转弹性销(在本专利申请的附图中未表示)而得到的。尽管以上提到的国际专利申请涉及轴向按钮开关，但也应当牢记本发明的教导也以完全类似的方式适用于具有翻转开关或者具有杆的开关。

有利地，支撑支持件1包括适于将摇杆臂2约束到支撑支持件1的机械耦合装置或元件5。在特别有利实施例中，这种机械耦合装置或元件包括铰链5。

优选地，机械耦合装置5与支撑支持件1形成一体，更优选地，支撑支持件1包括由被切割并弯曲的金属板制成的主体，而机械耦合装置5是由切割并弯曲所述板的部分而得到。参照在附图中所表示的支持件，应当观察到：实际上，支撑支持件包括金属板，所述金属板包括支承切换构件的支撑部分和相对于所述支撑部分而弯曲的耦合部分，所述耦合部分包括适于将枢转切换构件2约束到支撑支持件1的机械耦合装置或元件5。在所表示的示例中，支撑部分基本上是板的板状部分的形式，该板位于与切换构件的转动轴线平行的平面内。

在附图中所表示的当前优选的实施例中，机械耦合装置包括布置在关于摇杆臂2的相对侧上的第一和第二对臂5。在这样的实施例中，臂5被布置在四边形的顶点处。如图2中所表示的，支撑支持件1优选地包括用于摇杆臂2的支撑楔7，该支撑楔7被布置在支撑支持件1上基本上在臂5形成的四边形的中心处。优选地但不为限制目的，这种支撑楔7是由就像例如银球的具有高导电性的材料所制成的并通过焊接而固定于支撑支持件1的元件。在可替选的实施例中，支撑楔7与支撑支持件1形成一体，并且该支撑楔7通过在支撑支持件1的相对于面14的相反侧面13中执行的对支撑支持件1的冲压操作而得到，这种支撑楔7从面14突出。

在特别地有利实施例中，摇杆臂2包括连接到枢转杆9的两个侧翼10，该侧翼10从杆9的中心部并垂直于这样的杆9地突出并且从相对于杆9的相反侧突出。在这样的实施例中，机械耦合装置5与侧翼10配合以将摇杆臂2约束到支撑支持件1。

有利地，有可能预见到：如在附图中所表示的，臂5装配有被弯曲的自由端部6，使得每对臂5支持与支撑支持件1耦合的相应的侧翼10，限定了铰链约束。优选地，这种端部6的弯曲是在将摇杆臂2定位到支撑支持件上之后获得的，更优选地，使用用于弯曲的成型模具20用作在翼10自身上的杆(该成型模具20实际上用作冲压机)。有利地，如以上所描述在进行了弯曲之后，材料的弹性复原允许将在臂5和翼10之间产生减少的间隙，例如百分之一毫米的量级，这允许摇杆臂2被约束于支撑支持件1并且同时绕着轴线8转动是自由的。优选地，如在附图中所表示的，被弯曲的臂5的端部6也被进行了斜切，以使得更容易将摇杆臂2定位到支撑支持件1上。

参照附图3、4和5，现在将描述用于制造包括以上所描述类型的支持件摇杆臂组的电开关的方法100的当前优选的实施例。在该方法的描述中，应该限于描述支持件摇杆臂组的制造步骤。

方法100包括：

-步骤101，切割并弯曲金属板以获得支撑支持件1；

-步骤103，将切换构件2定位到支撑支持件1上；以及

-进一步的步骤104：在所述定位步骤之后，机械地加工支撑支持件1，制造耦合装置或元件5，改变所述支持件的形状，以将切换构件2或摇杆臂2与支撑支持件1机械地耦合。

优选地，金属板是由黄铜制成的。优选地，在步骤101结束时提供的支撑支持件1是由两个垂直的分支1.1、1.2形成的，其中的一个1.2被弯曲以获得与所述板的平面垂直的连接端子T1的壁。

在特别有利实施例中：

-切割并弯曲板的步骤101包括形成约束装置5的操作，例如在附图4中的四个直杆5，用于相对于支撑支持件1对摇杆臂2进行定位，并且优选地，这个步骤也包括对直杆5的自由端6的斜切操作；以及

-机械地加工支撑支持件1以使摇杆臂2与支撑支持件1机械地耦合的步骤104包括改变所述约束装置5的形状以使摇杆臂2与支撑支持件1机械地耦合的操作。

参照图5，改变约束装置5的形状的操作包括：弯曲操作，其中，使用了适于对杆5的端部6进行弯曲的成型模具20(图5)以便制造臂5。有利地，有可能预见到：切换构件2设置有在这种弯曲操作中实际上用作凸模的侧翼10，其引导杆5的弯曲。

在有利的、优选的且不限制的实施例中，有可能预见到：通过相同的成型模具20执行将切换构件2定位到支撑支持件1上的步骤103。实际上，有可能有利地预见：成型模具20用作夹持元件适于将摇杆臂2升起、运输和定位到支撑支持件1上，并且在对摇杆臂2定位的同时进行对杆5的弯曲。例如，成型模具和摇杆臂2之间的、用以夹持这样的摇杆臂并将摇杆臂定位在支持件1上耦合可以是联锁类型的。

作为以上所描述实施例的可替选实施例，有可能预见到：在机械加工步骤104之前，可以通过例如钳子的不同于成型模具20的工具执行对摇杆臂2的定位步骤。

优选地，在执行定位步骤103之前，方法100还包括在支撑支持件1上制造支撑楔7的步骤102。优选地，该步骤101包括将由传导材料、优选地银制成的楔元件7焊接到支撑支持件1的操作。或者，步骤100可能包括将支撑支持件1的板在一侧13上冲压的操作，以在板的另一侧14上制造基本上为楔形的脊。

从刚刚进行的描述中，可能理解根据本发明的开关和方法如何充分实现预设目的，是因为在支撑支持件1和摇杆臂2之间的机械耦合装置消除了或极大地减少了弹起的问题，并且用于制造支持件摇杆臂组的方法是相对有成本效益的。

试验也已经表明了所提出的新解决方案的有效性。实际上，通过由根据本发明的开关的现行规则所预见的试验，对比于现有技术的开关的典型性能(在以上提到的欧洲专利申请EP1930927中所描述没有持久的弹性的开关)，已经看出新解决方案在开关端子处的温度有显著的降低，大约降低了10℃。这明显地表示出弹起现象是显著降低了。

此外，视觉观察已经表明：鉴于在对根据现有技术的开关的现行规则(在以上提到的欧洲专利申请EP1930927中所描述不具有持久弹性的开关)的40,000次的操纵试验之后，其在支持件和切换构件上有明显痕迹或腐蚀和燃烧，而在根据本发明的开关中，没有腐蚀和燃烧或其它的明显痕迹，这样的痕迹被明显减少了。

当然，本领域的技术人员可以为以上所描述的开关和方法引入许多改进和变体，以便满足可能的和特定的需求，所有这些由如所附权利要求所限定的本发明的保护范围所覆盖。

Claims (14)

1.一种电开关，包括：

-至少两个连接端子(T1、T2)，

-固定电触点(3)，所述固定电触点(3)被电连接到所述两个连接端子(T1、T2)中的一个(T2)，

-枢转及电传导切换构件(2)，包括杆(9)，所述杆(9)像摇杆臂那样枢转并且具有带有圆形轮廓的中心部分的倒置鞍座的形状，所述杆(9)包括两个端部(11、12)，所述两个端部中的至少一个端部(11)承载可移动电触点(4)，所述枢转及电传导切换构件(2)适于在两个预置位置之间振荡，在所述两个预置位置中的一个位置中，所述可移动电触点(4)与所述固定电触点(3)抵接，

-用于所述枢转及电传导切换构件(2)的支撑支持件(1)，所述支撑支持件(1)是电传导的并且被电连接到所述两个连接端子中的另一个(T1)，

所述支撑支持件(1)包括金属板，所述金属板包括支撑部分和耦合部分，所述枢转及电传导切换构件的所述杆的所述中心部分支承在所述支撑部分上，所述耦合部分相对于所述支撑部分而弯曲，所述耦合部分包括适于约束所述枢转及电传导切换构件(2)到所述支撑支持件(1)的机械耦合装置(5)，

其中，所述机械耦合装置包括相对于所述支撑部分向回弯曲的第一和第二对臂(5)，所述成对的臂(5)被布置在相对于所述枢转及电传导切换构件(2)的相对侧上。

2.根据权利要求1所述的开关，其中，所述机械耦合装置包括铰链（5)。

3.根据权利要求1所述的开关，其中，所述机械耦合装置(5)与所述支撑支持件(1)实现为整体。

4.根据权利要求3所述的开关，其中，所述机械耦合装置(5)由切割并弯曲所述金属板的部分而获得。

5.根据权利要求1所述的开关，其中，所述臂(5)被布置在四边形的顶点处，并且所述支撑支持件包括用于枢转及电传导切换构件(2)的支撑楔(8)，所述支撑楔(8)被布置在所述支撑支持件(1)上在所述四边形的中心处。

6.根据权利要求5所述的开关，其中，所述支撑楔(8)是通过焊接到所述支撑支持件(1)的剩余部分而固定的球状物。

7.根据权利要求1所述的开关，其中，所述枢转及电传导切换构件(2)包括两个侧翼(10)，所述侧翼(10)连接到所述杆(9)，所述侧翼(10)垂直于该杆(9)并从所述中心部分突出并且相对于所述杆(9)从相对侧突出；

其中，所述机械耦合装置(5)与所述侧翼(10)配合以约束所述枢转及电传导切换构件(2)到所述支撑支持件(1)。

8.根据权利要求7所述的开关，其中，所述臂(5)具有向内弯曲的自由端部(6)，使得每对臂(5)保持约束到所述支撑支持件(1)的相应的侧翼(10)。

9.根据权利要求8所述的开关，其中，所述自由端部(6)通过在所述枢转及电传导切换构件(2)已经位于所述支撑支持件(1)上之后执行的弯曲操作而被弯曲。

10.一种用于制造电开关的方法(100)，顺序包括下述步骤：

-切割并弯曲(101)金属板以制造支撑支持件(1)；

-将枢转切换构件(2)定位(102)到已被切割并弯曲的所述支撑支持件(1)上；

其特征在于，所述方法包括：

-进一步的步骤(104)，在所述定位步骤之后，机械地加工(104)所述支撑支持件(1)，通过改变所述支撑支持件的形状来制造耦合元件，以将所述枢转切换构件(2)与所述支撑支持件(1)机械地耦合。

11.根据权利要求10所述的方法(100)，其中，改变形状的所述进一步的步骤(104)是在所述枢转切换构件(2)和所述支撑支持件(1)之间建立铰链约束。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法(100)，其中，切割并弯曲(101)所述金属板的所述步骤包括形成用于相对于所述支撑支持件(1)定位所述枢转切换构件(2)的约束装置(5)的操作，并且其中，改变形状的所述进一步的步骤(104)是改变所述约束装置(5)的形状以使所述枢转切换构件(2)与所述支撑支持件(1)机械地耦合。

13.根据权利要求10所述的方法(100)，其中，改变形状的所述进一步的步骤(104)是使用成型模具(20)来执行的。

14.根据权利要求13所述的方法(100)，其中，将所述枢转切换构件(2)定位到所述支撑支持件(1)上的所述步骤包括如下操作：

-将所述枢转切换构件(2)与所述成型模具(20)耦合；

-通过所述成型模具(20)将所述枢转切换构件(2)定位到所述支撑支持件(1)上；

其中，所述进一步的步骤(104)是与所述定位操作同时执行的。

Images