CN103247454B - 电气开关 - Google Patents

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Abstract

一种电气开关具有固定触点,移动触点及操作机制，操作机制在移动触点与固定触点相接触的第一位置（接通）以及不与固定触点相接触的第二位置（断开）之间移动移动触点。操作机制包括弹性偏置加压器，加压器弹性地加压于移动触点，以便在移动触点在沿着相反的第一和第二方向经过与该移动触点相关联的障碍物的时候在第一与第二位置之间移动移动触点。加压器具有第一和第二侧边。操作机制包括弹簧，弹簧具有第一和第二部分，以将加压器保持在中间位置，然而仍旧允许加压器在沿着前进方向到达障碍物时在与弹簧作用抗衡的后退方向上进行有限的附加移动，由此在弹簧中累积施加于加压器的附加前向偏置力，以便在经过障碍物后更快移动。

Description

电气开关
技术领域
本发明涉及一种用于控制电器操作的电气开关或是电气开关总成。
背景技术
电气开关、尤其是控制电动工具的电气开关是经过仔细和精确设计的，其必须满足多种官方标准和需求，特别是性能、安全性和耐久性方面的标准和需求。
不同类型的电子电路很容易受到多种不利条件的影响。举个例子，在通/断开关中，在将开关切换到断开位置时，如果配对的电触点弹跳或是部分分离，那么在此类电触点间可能会出现电弧或电火花，在电气系统中，这种情形通常被称为慢动(teasable)状况。此外，电气系统的触点还有可能会焊在一起，由此，即使开关在多个循环后处于断开位置，电路也有可能会保持闭合。
发明内容
本发明试图提供一种提供更为耐久并保持了功能性、可行性及安全性的全新或是改进了的电气开关。
根据本发明，所提供的是一种电气开关，该电气开关包括一个主体、至少一个固定触点以及一个移动触点，其中所述移动触点由主体支撑，并且被布置成在与所述至少一个固定触点相接触的接通位置以及不与所述至少一个固定触点相接触的断开位置之间移动。在这里还包含了一种操作机制，并且所述操作机制通过在接通位置与断开位置之间移动所述移动触点来操作移动触点。该操作机制包括一个弹性偏置加压器，其中所述弹性偏置加压器弹性地加压于移动触点，以便在所述移动触点在沿着相反的第一和第二方向经过与该移动触点相关联的障碍物的时候在接通位置与断开位置之间移动所述移动触点。该加压器具有与第一和第二方向相对应的相对的第一和第二侧边。所述操作机制包括一个弹簧，该弹簧具有分别作用于加压器的第一和第二侧边的第一和第二部分，以便将加压器保持在中间位置，然而仍旧允许所述加压器在沿着前进方向到达障碍物时，在与弹簧作用抗衡的后退方向上进行有限的附加移动，由此在弹簧中累积施加于加压器的附加前向偏置力，以便在经过障碍物后更快移动。
优选地，所述弹簧的第一和第二部分中的每一个都包括至少一个弯曲部分，并且所述第一或第二部分会在该弯曲部分周围显现弹簧作用。
更为优选的是，所述弹簧的第一和第二部分中的每一个都采用肘部结构。
在一个优选实施例中，第一和第二部分是所述弹簧的组成部分。
更为优选的是，所述弹簧包括具有对端的中间部分，其中一端与第一部分集成，另一端则与第二部分集成。
更为优选的是，所述弹簧的中间部分实际延伸至加压器的相对侧边。
更为优选的是，所述加压器具有内表面，并且弹簧的中间部分在所述内表面上延伸。
更为优选的是，所述加压器的内表面具有实际延伸至加压器的相对侧边的凹槽，并且所述弹簧的中间部分沿着所述凹槽放置于其中。
优选地，所述加压器具有凹座，并且所述弹簧的中间部分位于所述凹座内部。
优选地，所述加压器具有U形截面，并且所述弹簧的中间部分位于所述U形截面内部。
更为优选的是，所述加压器采用了具有内侧的U形形状，并且所述弹簧的中间部分位于所述内侧。
在一个特定结构中，所述弹簧是由通过弯曲而形成至少第一和第二部分的线材提供的。
在一个特定结构中，所述弹簧具有大体呈M形的结构，其中该结构的中间弯曲部分是矩形的U字形。
非常有利的是，所述加压器由所述弹簧弹性偏置，以便加压于移动触点。
在一个优选布置中，所述加压器被局部保持在载体内部，所述载体具有向外倾斜的表面，所述弹簧则作用于所述表面，以便通过弹性偏置所述加压器来加压于移动触点。
在一个优选实施例中，加压器由第二弹簧弹性偏置，以便加压于移动触点。
更为优选的是，第二弹簧包括在加压器后方施加作用的螺旋压缩弹簧。
优选地，所述操作机制包括与加压器啮合并承载所述加压器的载体，其中所述弹簧位于加压器与载体之间并且共同作用。
更为优选的是，所述加压器沿轴向延伸至载体以外，以便加压于移动触点，所述载体则保持所述加压器在轴向上进行有限的滑动，以及保持所述加压器在与轴向基本成直角的方向上进行前述的有限附加移动。
更为优选的是，所述载体和加压器具有可配合的闩锁部件，其中所述闩锁部件会在载体与加压器啮合时将其锁在一起。
更为优选的是，所述载体具有空腔，所述空腔内部局部保持了具有所述弹簧的加压器，并且所述空腔具有可供加压器沿着轴向凸出的开口。
在一个特定实施例中，操作机制包括一个用于在接通位置与断开位置之间移动加压器并且进而移动所述移动触点的手动操作触发器。
附图说明
现在将参考附图并且借助示例来对本发明进行更具体的描述，其中：
图1是根据本发明的电气开关的实施例的截面侧视图；
图2是按比例放大的图1的电气开关中的操作部分的局部截面透视图；
图3是图2的电气开关中的操作部分的分解透视图；
图4和4A是显示了处于断开位置的开关的图1中的电气开关的透视图；
图5和5A是与图4和4A相对应且显示了处于稍后状况的电气开关的透视图；
图6和6A是与图5和5A相对应且显示了趋于闭合的电气开关的透视图；
图7和7A是与图6和6A相对应且显示了刚刚闭合的电气开关的透视图；
图8和8A是与图7和7A相对应且显示了处于接通位置的电气开关的透视图。
具体实施方式
参考附图，图1-8A显示的是实施本发明的电气开关10，其中所述电气开关具有基座100以及可以在绕其旋转的触发器900。基座100包括被显示成水平放置且大致呈矩形的长方形外壳101，其中所述外壳具有相对的左端部分和右端部分101A和101B。触发器900具有被铰链销901铰接到铰链支座的内部部分900B，所述铰链支座从外壳右端部分101B纵向突出，并且包含了可供用户按下、推挤或扳动的外部部分900A。
在触发器900与铰链支座102之间压缩了一个围绕铰链销901向外弹性偏置触发器900的内部螺旋弹簧901。在操作中，触发器900可以在弹簧910的作用下被向内按下，并且会在释放时被弹簧910弹回到其初始的外部位置。
在基座外壳101的内部偏下的位置布置了一对对置的左侧和右侧L型固定触点120和130以及移动接触杆110。固定触点120和130在基座外壳101的左端部分和右端部分101A和101B分别是垂直固定的。左端固定触点120的上端120A向内水平弯曲，然后则向上垂直，以便形成分叉支轴120B，而接触杆110则被可枢转地支撑在该分叉支轴上。右侧固定触点130的上端130A水平向内弯曲，其上铆接了一个接触立柱130D。
接触杆110具有彼此以很小角度向内略微倾斜的左侧和右侧部分110A和110B。在左右侧部分110A和110B之间大致处于中间长度的位置，接触杆110包含了一对朝下的凹座110C，借助所述凹座，接触杆110从上方对分叉支轴120B施加压力，以使所述接触杆110得到支撑，从而围绕所述支轴120B而在相反的方向上摇摆运动。这两个凹座110C彼此在与接触杆110的长度成直角的方向上并列，其中每一个凹座都是通过将接触杆110的一个很小的组成条状部分变形并且从其对端脱离，而从接触杆110的主体偏离成倒V形而形成的。
接触立柱110D被铆接在右侧部分110B的游离端上，其位置与固定接触立柱130D相近并且处于其正上方。一旦按照顺时针方向摇动接触杆110，则移动接触立柱110D将会向下枢转，以便与固定接触立柱130D相接触，也就是处于接通位置。一旦反时针摇动接触杆110，则移动接触立柱110会向上枢转，以便脱离固定接触立柱130D，也就是处于断开位置。
接触杆110包括处于所述杆110的上表面的小型凸块110E，其中所述凸块位于两个凹座110C之间的中心位置。所述凸块110E仅仅略微偏置，由此充当了接触杆110的左侧部分与右侧部分110A与110B之间的障碍物，其中所述障碍物是可以跨越的。
电气开关10引入了一个通过在接通与断开位置之间移动接触杆110来操作所述接触杆110的操作机制。该操作机制包括弹性偏置加压器150，其中所述弹性偏置加压器对所述接触杆110弹性加压，以便在接触杆110在沿着相反的左右方向经过与该接触杆110相关联的凸块110E的时候在接通与断开位置之间移动所述移动触点。
对于弹性偏置加压器150来说，作为障碍物的凸块110E在加压器150的弹性偏置方面定义了一个最大应变条件/位置，即“中心”条件，其中在加压器150将接触杆110从“中心”条件的一端跨越凸块110E滑动到对端的时候，所述加压器被布置成通过并且快速通过所述“中心”位置，以便轻击接触杆110以执行切换行为。
所述加压器150是U形的，其具有U形截面，并且更准确来说具有在两个对端有开口以及内部与朝上的凹座159相对应的平坦的矩形U形形状。作为一个组成结构，加压器150是由一对位于加压器左侧和右侧的对置的左侧和右侧垂直肢体153和154形成的，其中所述肢体由横向延伸的底部152相互连接，并且从所述底部的中间长度的位置沿着加压器150的中心轴或轴向方向垂直向下凸出一个喙部151。在接触弹簧160以及卡簧170的弹性作用下，加压器150用其喙部151向下对接触杆110的上表面施加压力。
左侧肢体153的最上端略微向左弯曲，由此形成了一个闩锁钩155。右侧肢体154在其外侧大体上是平的。凹槽158挤入在由两个肢体153和154以及底部152界定的凹座159中，并且沿着左侧和右侧肢体153和154以及底部152的内表面延伸，其大致沿着加压器150的内表面延伸并且实际延伸到了加压器的相对的左侧和右侧。
该操作机制包括一个与加压器150啮合并且承载该加压器150的载体140，其中弹簧160和170位于加压器150与载体140之间并且共同作用。载体140是一个水平延长结构，其具有大致平坦的U形空腔143，所述空腔则将加压器150以及弹簧160和170局部保持在其内部，以便进行有限的垂直和水平滑动。
空腔143具有上和下开口144和145，并且包含了一对具有相应的倾斜下部147A和147B的对置左侧壁和右侧壁。这两个倾斜下部147A和147B是向外倾斜的，由此逐渐扩大下开口145。在空腔143内部，块146将上开口144分成了左侧和右侧小孔144A和144B，并且在左侧壁上下大约一半的位置具有一个球形柄148。
加压器150被从下方经由下开口145插入到空腔143中，其喙部151则处于外部。加压器150被保持在空腔143的内部，这是因为前者的挂钩155将会跨越后者的球形柄158并与之闩锁在一起。加压器150稍后可以被透过捏住其喙部151被拖出空腔143，其中所述喙部155反向越过所述球形柄148。由于挂钩155是可以通过加压器150的左侧肢体153的弹性偏转伸缩的，因此，挂钩155相对于球形柄148的这种啮合和脱离是可行的。
载体140可滑动地处于基座外壳101的内部上方，并且处于接触杆110的正上方。载体140的整体曲轴141通过基座外壳101的壁部向右水平延伸到右端部分101，然后则到达处于触发器900的远端的触发器内部部分900B的正下方，其中所述曲轴141的最右端铰接到触发器900。一旦发生了向内和向外的枢转移动，则触发器900会在大致沿着曲轴141的长度的线性方向上，在外壳左端和右端部分101A与101B之间的基座外壳101的内部来回滑动。
加压器150在轴向上延伸到载体140以外，并且将接触杆110下压到固定触点120和130。所述加压器150作为松配合而被接纳在载体140的空腔143的内部，由此被弹簧160和170弹性地保持在恰当的位置。特别地，载体140将会保持加压器150，以便允许其在轴向上进行有限的滑动，从而进行接触或是中断接触，以及允许其在与轴向基本成直角的方式的进行有限的附加移动，以便在接触点执行针对接触慢动(teasing)和/或接触熔焊而改进了的切换动作。
接触弹簧160是一个沿轴向延伸并且处于加压器150的凹座159的中心的螺旋压缩弹簧，该弹簧被压缩在载体140的块146与加压器的底部152之间，以便从载体140向外弹性偏置加压器150。当开关10处于接通位置时，在从后方作用于载体150并且将其推到载体140以外的同时，所述弹簧160还会在接触杆110与右侧固定触点130的触片110D与130D之间提供必要的接触力。
卡簧170是由一个被弯成了五个组成部分的弹簧提供的，其中矩形U形形状中的第二到四个部分形成了中间部分172，第一个部分形成了左侧部分173，并且第五个部分形成了右侧部分174。中间部分172具有对端，其中一端与左侧部分173集成，另一端则与右侧部分174集成。
左侧部分173相对于相邻的第二部分的外侧以一个相对较小的锐角(即小于30°)倾斜且处于所述外侧之上，并且共同构成了一个作用于加压器150的左侧的肘部弹簧。右侧部分174和相邻的第四部分具有处于镜像的相同结构，并且提供了作用于加压器150的右侧的另一个肘部弹簧。在每一种情况中，左侧或右侧部分173/174都包括一个弯曲部分或者至少一个弯曲部分，并且其在所述弯曲部分周围会显现出实际上是肘部弹簧的弹簧作用。
卡簧170具有大致M形的结构，其中所述结构的中间弯曲部分(即中间部分172)具有矩形的U形形状。所述中间部分172被安装并匹配在加压器150的凹座159的内部，也就是其内侧或是U形截面，其中左侧和右侧部分173和174以所述锐角向下突出。中间部分172被挤压到凹座159中，并且借助其自身弹性而被作为压配单独保持在凹槽158中，由此实际延伸到加压器150的对置的左侧和右侧。、
所述加压器150从下部插入到载体140的空腔143中，并且作为松配合而被接纳在其中，其中卡簧170的左侧和右侧部分173和174会被压缩，以便适应空腔左侧壁和右侧壁的向外倾斜的下部147A和147B，以及由此将加压器150对称地保持在围绕中轴的中间的中立位置。空腔143比加压器150更宽，由此加压器150是可移动的，并且会作用于处于上方的弹簧部分173或174、也就是左侧和右侧部分173和174，而借助大致的枢转移动来分别进行向左或向右的有限度移动。
由于两个侧壁的倾斜下部147A和147B的角度，卡簧170的左侧和右侧部分173和174还会使加压器150向下及从空腔143向外偏置，其中由于加压器的挂钩155与球形柄148是闩锁的，因此，加压器150大致被保持在空腔143的内部。由此，该加压器150还会被卡簧170弹性偏置，以便跟接触弹簧160一样的按下接触杆110。
在操作中，一旦被拉动并且随后释放，则触发器900将会枢转并来回滑动加压器150，也就是向右并且随后向左滑动加压器150，而这转而会将接触杆110枢转到接通位置，然后则会回到切断位置。
在对接触杆110施加压力的同时，当加压器150沿着前进方向滑动(向右或是向左)时，其喙部151将会以相同方向趋近并到达凸块110E。一旦其喙部151碰到凸块110E，那么作为反应，加压器150会对在与卡簧170的左侧尾部173作用，并且以与载体140相反的方向上进行额外移动而作有限程度的反向枢转。
作为这种向后枢转运动的结果，处于后侧或尾侧的弹簧部分173或174立即会被压缩，由此会在弹簧部分173或174中累积额外的前向偏置力，以便后续作用于加压器150，从而帮助加压器150在其喙部151跨越和离开凸块110E的时候以相对较快的速度移动。由此，所述喙部151将被提升以弹过凸块110E，由此导致产生更快的切换动作。
在从接通到切断位置的切换动作、也就是在释放触发器900时的切换切断动作中，这种更快或是弹跳的切换动作是非常有利的，这是因为接触杆立柱110D会以更快的速度断连或脱离固定接触立柱130D，由此会将与触点或接触立柱上的接触慢动和/或接触焊接相关的问题减至最小，并且可以实现改进的切换动作。
根据本发明的电气开关10是一个不可慢动的开关，其中所述开关特别适合控制载有了易受电感负载、电弧和焊接问题影响的电动机即电感负载的电子电动工具，例如圆锯。
在这个特定的电气开关10中具有一对一起连接到相同曲轴141的前述载体(每一个都具有加压器150)，其中每一个载体都用于操作相应的切换机制，即接触杆110以及固定触点120和130。
可以想到的是，在不同的实施例中，由于卡簧170同样可以向下朝着接触杆110来弹性偏置加压器150，因此，所述卡簧170可以涵盖接触弹簧160的功能。在这种情况下，弹簧160可被省去。
本发明仅仅是作为示例给出的，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的实施例进行多种其它的修改和/或变更。

Claims (21)

1.一种电气开关，包括：
主体；
至少一个固定触点以及一个移动触点，其中所述移动触点由主体支撑，并且被布置成在与所述至少一个固定触点相接触的接通位置以及不与所述至少一个固定触点相接触的断开位置之间移动；以及
通过在接通位置与断开位置之间移动所述移动触点来操作移动触点的操作机制，该操作机制包括一个弹性偏置加压器，所述弹性偏置加压器弹性地加压于移动触点，以便所述移动触点在沿着相反的第一和第二方向而经过与该移动触点相关联的障碍物的时候，在接通位置与断开位置之间移动，其中该加压器具有与第一和第二方向相对应的相对的第一和第二侧边；
其特征在于：所述操作机制包括一个弹簧，该弹簧具有分别作用于加压器的第一和第二侧边的第一和第二部分，以便将加压器保持在中间位置，然而仍旧允许所述加压器在沿着前进方向到达障碍物时在与弹簧作用抗衡的后退方向上进行有限的附加移动，由此在弹簧中累积施加于加压器的附加前向偏置力，以便在经过障碍物后更快移动，所述弹簧的第一和第二部分中的每一个都包括至少一个弯曲部分，并且所述第一或第二部分会在该弯曲部分周围显现弹簧作用。
2.如权利要求1所述的电气开关，其特征在于：所述弹簧的第一和第二部分中的每一个都采用肘部结构。
3.如权利要求1-2中任一权利要求所述的电气开关，其特征在于：第一和第二部分是所述弹簧的组成部分。
4.如权利要求3所述的电气开关，其特征在于：所述弹簧包括具有对端的中间部分，其中一端与第一部分集成，另一端则与第二部分集成。
5.如权利要求4所述的电气开关，其特征在于：所述弹簧的中间部分实际延伸至加压器的两个相对的侧边。
6.如权利要求5所述的电气开关，其特征在于：所述加压器具有内表面，并且弹簧的中间部分在所述内表面上延伸。
7.如权利要求6所述的电气开关，其特征在于：所述加压器的内表面具有实际延伸至加压器的两个相对侧边的凹槽，并且所述弹簧的中间部分沿着所述凹槽放置于其中。
8.如权利要求4所述的电气开关，其特征在于：所述加压器具有凹座，并且所述弹簧的中间部分位于所述凹座内部。
9.如权利要求4所述的电气开关，其特征在于：所述加压器具有U形截面，并且所述弹簧的中间部分位于所述U形截面内部。
10.如权利要求9所述的电气开关，其特征在于：所述加压器采用了具有内侧的U形形状，并且所述弹簧的中间部分位于所述内侧。
11.如权利要求1-2中任一权利要求所述的电气开关，其特征在于：所述弹簧是由通过弯曲而形成至少第一和第二部分的线材提供的。
12.如权利要求11所述的电气开关，其特征在于：所述弹簧具有大体呈M形的结构，其中该结构的中间弯曲部分是矩形的U字形。
13.如权利要求1-2中任一权利要求所述的电气开关，其特征在于：所述加压器由所述弹簧弹性偏置，以便加压于移动触点。
14.如权利要求13所述的电气开关，其特征在于：所述加压器被局部保持在载体内部，所述载体具有向外倾斜的表面，所述弹簧则作用于所述表面，以便通过弹性偏置所述加压器来加压于移动触点。
15.如权利要求1-2中任一权利要求所述的电气开关，其特征在于：加压器由第二弹簧弹性偏置，以便加压于移动触点。
16.如权利要求15所述的电气开关，其特征在于：第二弹簧包括在加压器后方施加作用的螺旋压缩弹簧。
17.如权利要求1-2中任一权利要求所述的电气开关，其特征在于：所述操作机制包括与加压器啮合并承载所述加压器的载体，其中所述弹簧位于加压器与载体之间并且共同作用。
18.如权利要求17所述的电气开关，其特征在于：所述加压器沿轴向延伸至载体以外，以便加压于移动触点，所述载体则保持所述加压器在轴向上进行有限的滑动，以及保持所述加压器在与轴向基本成直角的方向上进行前述的有限附加移动。
19.如权利要求17所述的电气开关，其特征在于：所述载体和加压器具有可配合的闩锁部件，其中所述闩锁部件会在载体与加压器啮合时将其锁在一起。
20.如权利要求17所述的电气开关，其特征在于：所述载体具有空腔，所述空腔内部局部保持了具有所述弹簧的加压器，并且所述空腔具有可供加压器沿着轴向伸出的开口。
21.如权利要求1-2中任一权利要求所述的电气开关，其特征在于：操作机制包括一个用于在接通位置与断开位置之间移动加压器并且进而移动所述移动触点的手动操作触发器。
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