CN1035582A - 为电气工具用的防水开关装置 - Google Patents

Abstract

一双隔室磁性开关被插放在一手握电气工具和其电源输入之间。磁性开关能使电源完全与在工具内的电气部分相隔开。因此，当工具是在切断位置时，使用者的安全得到保证。

Description

本发明涉及到用于小的、手握的电动工具的开关。特别地，本发明涉及电接触完全密封的防水电源开关。再进一步说，本发明涉及电磁操作的电流开关。

手握的吹风机及类似的小电气工具常常被用在有某些危险的环境中，而这些工具将出现与水接触情况，因此有触电致死或严重地触击使用人的危险。这些危险的存在是与交流（A·C）电源工具有关的，而还不管工具的电源开关是开着或关着，因为在工具内在导电部件上存在着电动势。而当工具是关着时使用双极防水开关消除了这些危险，但是这样的开关在这些开关必须被使用的环境受到限定之中来制造是困难。

某些早先的电击振危险保护的技术为大家所知道的是当工具与水接触出现时，关闭掉工具的电源。这种器件一般有两个主要特点;一传感由条件引起的危险的传感装置，以及一迅速切断电源的执行装置。例如美国专利号No    4，464.582示出了一自动切断电源电路，它利用一对柔软金属导体预先设有一定距离而空间隔开，并且在一迷宫式密封的图标中固定在电气工具上，当水将该空间桥式连接时，电路就触发一电磁线圈以关闭掉电源连接到工具的一对开关。该器件的传感和执行部分两者相对于低成本的电气工具在制作上是太贵和太复杂。

另一种类型的电击振危险保护器示于美国专利号No.4，589，047（Gaus）。本申请中所示的器件的传感部件是一双一丝电路，它布设在开路的边缘和水可以渗透到的连结点。该器件也包括一具有对传感器电路敏感的三端双向可控硅开关。器件的执行部件是一自作用开启机械开关，通常以可熔金属丝接连而维持住，该可熔金属被熔化在三端双向可控硅开关的起动上。对于用在小工具上这种器件的执行部件是复杂的和相对说是贵重的。该器件的传感部件要求几种电路元部件并必须通过跨越双丝电路的水桥来触发。因此，传感器也是相对贵重的。

上面所提专利的复杂性是其结果，因为当水能按任何高电压工具部件之前而走到一对传感丝时，器件要关闭掉小工具的电源。这些器件的复杂性和高成本限制了在小工具中它们的使用。

因此为了安全触电危险保护器必须是一个足够低价格的，这样，它可以用于包括诸如吹风机，卷发器及类似物的相对低成本的工具中。

在相当小型的工具里，对使用者来说，提供某些电气保护而不必附带的价钱和上述器件的复杂性是人们所希望的;因此最低限度，能提供一个手段，在使用前在电气工具里电源能绝对地绝缘，这是理想的，正如上面所提及的，在某些先有技术的申请中完全气密封的防水电源开关使用时得到某些成功。然而，在相当小的手握工具诸如吹风机，如此开关的必要的尺寸以及在吹风机（hair    dryer）中的实际的限制而限定使用可行的防水开关。因此，吹风机常常有许多电源设置点，例如“关闭”，“低挡”“中档”“高档”而提供一总的防水开关能够在所有这些模式中操作在此是不可能的。

在气封密的密封容器中去使用磁性舌簧开关是为人所知的。例如如，美国专利号No.1，955，482（Leins），示出了一玻璃容器，封装着一固定的电接点和一个可移动的电接点，将其连接到具有一磁舌固定在上面的一柔软的悬臂弹簧部件的端部。外部的磁体可接近于匣子移动吸引磁舌，并因此使开关闭合。而如此布置对于某些工具是适合的，对于用于诸如要遭受掉落或粗糙的手工操作的环境，所有已知小磁性开关相对地说是不适合的，这是因为开关不可预料地开起或关断。

因此，本发明的目的是提供一防水开关，能够消除电源开关在关闭时任何可能的现在所使用着的吹发工具的电气零件暴露到水中。

通过一双间隔室磁性开关，本发明的这些和另外一些目的是达到了，该双室包括;一个封密的密封第一个间室，而在上述第一间室又包含有：一对第一电气接点，而每一个上述第一接触点在上述第一间室的外部有一个部分;每一对纵向电导体弹簧装置都连接到上述间室其上的一端，每一个上述叶片弹簧工具有一个自由端通常与上述第一接点相应的一个间隔开和位移开;一对第二电接点分别固定到上述一对叶片弹簧工具的自由端并适于在上述第一电接点上的分别的一个接点的关闭位置，和远离上述情况的开启位置之间通过上述叶片弹簧工具被位移;一对磁性吸引装置分别固定到上述叶片弹簧工具的每一个上;以及进而包括一邻近的，第二间隔室。它包括在（1）用于吸引上述磁性吸引装置两者和克服上述叶片弹簧装置的正常偏移的第一位置，从而使得上述一对第二电接点中的每一个与上述第一电接点中的相应的每一个相接近与（2）为降低上述磁性装置和上述两者磁性吸引装置的吸引力而使之断切接触的第二位置之间可移动的磁性装置;用于在上述第二位置中通常偏移上述磁性装置的接近上述磁性装置的弹簧装置，上述弹簧装置在上述磁性装置在上述第一和第二位置过渡期间是可以压缩的;以及用于从上述第二位置到上述第一位置选择移动上述磁性工具的执行装置。

图1是一吹风机（hair    dryer）的侧面的立面视图，部分剖开以示出根据本发明的原则所构成的磁体开关（在部分剖视图中）的部分。

图2是图1的沿着2-2线所截取的横断面视图，示出了根据本发明的原则所构成的一个磁性开关。

图3是图2的磁性开关的一平面视图。

图4是图3的沿着4-4线截取的侧面立视图示出了在接通位置的开关。

图5是一磁性开关在断开位置的侧面立视图。

图6是图3沿5-5线截取的开关的右端立视图。

图7是图2沿7-7线截取的部分底平面视图。

图8是一磁性开关的另一个实施方案的平面视图。

图9是图8从9-9线截取的一侧面立面视图。

图10是图9从10-10线截取的一左侧面视图。

图11是类似于图9的但示出了开关在断开位置的一个视图。

图12是图11从12-12截取的一个左端视图，示出了磁性开关在断切位置。

图13依旧是一个磁性开关的另一个实施方案的立面视图。

现参照图1和图2，它们分别是一个电气手握式工具10（在此是一吹风机），图中分别示出了其一立面剖切视图和横断面视图。工具10是由一对电源输入线12，14，滑动开关帽16和17以及一个通常的电压启/闭开关18给出的。根据本发明的原理所构成的磁性开关20，被布设在电源线12，14和电源开关18之间。印刷电路板19连接到磁性开关20和电源开关18，以容纳在工具中的某些连接引线。

如下面将更好地了解的那样，本发明能使工具设置进不同的模式，而仍然没有损坏由本发明所提供的一些优点。例如，帽盖16，当其在切断位置（如图1中所示的其轨迹的大多数点是在底部），正如下面所了解的那样，是把工具与电源脱离连接。当帽盖16向上移动时，磁性开关将会接通而仍然使得工具能设置在不同的模式上即低和高。除此，帽盖17控制住一分离的开关18a（在图2只能部分地见到）并可独立地操作帽盖16并连接其到电源开关18。

如图3和4最能看清的，磁性开关20包含形成在气封密的密封较低的隔室24及邻近的开着的隔室26的双隔室22。隔室24和26是通过一个普通的分开壁28所分离开。

较低隔室24包括一对接线端子30和32，每一个分别连接到电线输入线12和14。接线端子30和32是在绝缘隔离块33中相应的小孔的底部。叶片弹簧34和36的端部也连接到接线端子30和32，叶片弹簧的另一端部分地连接到可移动的电接点38和40。叶片弹簧34和36通过一个绝缘增强件42结合到中间的端部，而件42是固定到叶片弹簧的底部。件42是为了保证接触点34和36实际上同时移动。这就使到每一个34和36的接点在另一个前头是随意地接通，从而产生接点38，56和40，58中每一对的相对均匀地的磨损（下面解释）。接触点被调整到实际上同时接通以产生均匀磨损这一点是很重要的。相反，在重复使用以后，接触点的非磨损对阻止由于接通而引起的接触点的磨损对。

每一叶片弹簧也以一电枢或金属板44和46提供到中间其端上，如同下面所了解那样是为了提高叶片弹簧的磁性吸引力。金属板44和46以及绝缘件42可以通过铆接件48和50连接到叶片弹簧上，和/或点焊住51以限制上述铆接点的移动。应该注意，金属板44和46一般是纵向的，并且仅在板的一端连接到它们相应地的叶片弹簧上，金属板的另一端，在区域52和54正如下面所了解的那样是能自由地从叶片弹簧处移走。

包装在较低的隔室24也有一对固定电接触点56和58，当磁性开关20在接通位置时，它们提供一用于移动接触点38和40配合的表面。为了使接触点连接到印刷电路19上，每一个56和58接触点都有一个由支架22的前壁面延伸出来的延伸部分。为了给出足够好的绝缘，接触点56和58的区域是厚于支架22的其他部分。

位于每一叶片弹簧之下的斜面件60以及一分隔壁62也模铸进较低隔室24，其目的下面将解释。

现参看上部隔室26，应注意，在最佳实施方案中，该上部隔室不是密封的而确实甚至不需是一个隔室。然而，在最佳实施方案中，该隔室26所起的作用为磁性开关20的各种部件可以连接在其上。隔室26包括一前壁70，一对平行侧壁72和74，其中每一个沿其长度在中间点上都分别有一个升起来的耳部75和76。背后壁79连接到平行壁72和74的相对着的端部，而中间横断壁77是处于其中间。壁70，72，74和79与较低隔室24相对应的壁是整体形成的。位于平行壁72和74之间的是一磁体支撑80，它支撑一磁体82和一磁通旋转板84。磁体支撑80是一三侧面结构，它具有一前壁90，顶壁92和背面壁94。磁体82可粘合或别的方法固定在前壁90和背面壁94之间。

由背面壁79，横断壁77，侧壁72和74的插入部分和公共的分隔壁28所结合起的区域是用树脂填充或在电源线12和14周围浇灌化合物81以提供间隔，对准和绝缘。

磁性开关的操作要求对磁体82运动，它是由旋转轴98和100提供的，它是从在或接近其背面壁的侧面进入到分别在耳部75和76上形成的小孔里，磁体82允许转轴98和100在如图4所示的接通位置时旋转。图中磁体82的底表面是放在公共分隔壁28的顶表面上。而断开位置如图5所示。磁体在通常断开位置时是由一偏置弹簧110支撑的，而弹簧110是插在磁体82的背表面和隔室26的横断壁77之间。在最佳实施方案里，弹簧110是金属的并由磁性吸引力锁住。为克服磁性开关20的正常的断开时偏移，滑动帽盖16是由具有凸台122的延伸体120提供的，而122通常是停息在磁体支架80的顶表面92的切槽内（最好见图5）。滑动帽盖16和延伸体120只是在箭头指示的方向上限制水平运动，因此，可以理解为;当延伸体120和凸台122水平运动时，凸台122可停息在切槽124内以让升弹簧110把磁体从分隔壁28旋转开，使开关切断，或凸台122可坐在92的顶表面上以使向下压对磁体支架加压力这样来克服升弹簧110的偏置而把磁体接通器移向分隔壁28，在磁体82向下可转动的某一点上，在磁体和磁性板44和46之间的磁性力将克服叶片弹簧34和36的自然偏置，这是为了把金属板44和46向上吸引起来，从而使把可运动的电接触点34和36与固定的电接触点56和58呈现接触该结果，在磁性开关20接通位置时在图4中示出了。

人们可以发现，在非正常情况下（如，吹风机掉落）因为相对笨重金属板的惯性，叶片弹簧34和36的正常偏置会变形，这将改变相对于磁体来说接触点接通时的设点从而有可能使开关不能运转。为避免这一问题，在较低隔室24的底部提供一斜坂表面60起到完全停止作用以防止叶片弹簧34和36超过中间值的弹簧力。

本发明的另外的优点是把分隔接触对38，56及40，58和叶片弹簧34和36的部分相互分开。这样由于防止起弧时碳的踪迹而延长了开关20的有效寿命。

本发明的另一个特点是金属板44和46仅仅是实际上在一点固定到叶片弹簧34和36上。在区域52和54里金属板44和46的前端是向左自由的，当金属板被吸引到壁28底时，它可从它们各自的叶片弹簧上被移动。当必要时，这能使每一组38，56及40、58的接触点以独立的力值结合以产生满意的电接触效果。如图4所示，在区域52和54存在一些间隙，这样叶片弹簧34和36的给出正常偏置，由于该间隙电接触点38和40在其到固定接触点使其力值可以改变。

图8至12示出了本发明的另一个形成磁性开关220的实施方案。图13示出形成开关320的再一个实施方案。在早先叙述的开关20和开关220，320之间的本质的差别是在上部隔室224的区域内和与磁体执行器有关的部件。

开关220，不是仅在一个位置上装有磁性偏置的弹簧，它使用一W-型的弹簧210，该弹簧是装在“全中心”（Over-Center）结构里，是为了既在断开或接通位置时都保持磁性。弹簧210是将其230和232的每一端都连结到上部隔室224的侧壁上。弹簧210的中心240被安置在槽250中，而槽250是在磁体支架282的前端部的延伸体252上。很清楚，当凸台222移动到如图11所见到的最右边时，它将推磁体支架282的上凸缘260而使磁体支架围绕其背边缘262旋转。该旋转运动引起一弹簧210在中心240上的向上方向的力，使弹簧可靠地咬合住其平衡点而进入如图12所示的位置。弹簧将保持住在该切断位置中的磁体支架上直到凸缘222移动到左边（如图11所示）使在磁体支架和在弹簧210的中心240上施加一向下的力而使弹簧咬合到其进入结构的中心点，如图9和10所示。在开关220较低隔室的部分的运转，在其他方面，是如早先已述过的有关图1-7相同情况。

除了开关220的另外的实施方案外，那些在该技术中有技艺的人应注意到，可以用其它各种实施方案来移动磁体，并使其或保持切断位置或保持在接通位置。一个如此的实施方案已在图13中的开关320中示出。因为该开关的大多数部分与早先叙述过的那些是相同的，因此不再叙述或详细示出，弹簧310是大大地不同的。弹簧310包含一312部件它被固定到上部隔室324的前面，以及一相邻部件314固定到磁体支架380的前面。每一312和314的一部件沿着邻近的表面都有一预定的宽度并做成唯一的形状使给出全一中心（Over-Cenker）作用，可保持住既在断切又在接通时的磁体382。

应注意到，开关20是提供了一个“事故-安全”机构，而该机构是开关220和320所没有提供的。例如，如果具有开关20的工具偶然以足够大的力丢落下来并使磁体向下移动而接通开关，因为有正常的断开偏置弹簧110将很迅速地切断该开关。开关220和320，因为它们被设计得：当相当大的力加到弹簧上时。弹簧把磁体可移向两个位置中的任一个，如果工具丢落下来，使磁体移动并停留在不希望的位置上。附加的锁住装置将需要以结合其上克服这一点。

对那些在本技术中有技艺的人，在不离开这里公开的本发明的精神加领域下，可以进行许多修正和改进。

Claims (16)

1、一双隔室磁性开关包括：一个封密的密封的第一隔室它包含在上述第一隔室之中，

一对第一电接触点，上述每一第一接触点在上述第一隔室之外都具有其部分；

一对纵向电导性弹簧装置，每一个以其一端连结到上述隔室；上述叶片弹簧装置的每一个都有一个自由端通常都间隔开并与上述第一电接点相应的一个有偏置；

一对第二电接触点分别固定到上述一对叶片弹簧装置的自由端，并适于与上述叶片弹簧装置在上述第一电接接触点相对应的一个相接触的接通位置和从同样情况离开的断开位置之间移动；和

一对磁性吸引装置分别固定在上述叶片弹簧装置的每一个上，以及

进而包括一个邻近的，第二个隔室，它包括：可在(1)和(2)之间移动的磁体装置，其中(1)是第一位置在这里上述磁体装置将吸引上述两者磁性吸引装置并克服上述叶片弹簧装置的正常偏置，从而使得上述一对第二电接触点与上述第一电接触点每一相应的一个相接通，和(2)是第二位置，其中上述磁体将不吸引上述两者磁性吸引装置，从而使接触点断切；

接近上述磁体的弹簧装置是为了在上述第二位置上正常地偏置上述磁体装置，而当上述磁体装置在上述第一和第二位置之间过渡时，上述弹簧装置是可压缩的；

以及

用于把上述磁体装置从上述第二位置有选择地移动到上述第一位置的执行装置。

2、根据权利要求1的一个开关，其中上述弹簧装置进一步包括：

一有回弹力的弹簧，以及

一固定于有关上述第一隔室的支撑装置，上述支撑装置是用于提供一抵抗表面、使上述有弹力的弹簧可施加张力。

3、根据权利要求1或2的开关进一步包含一旋转装置，使上述磁体装置围绕一轴旋转。

4、根据权利要求1的开关，其中上述磁性吸引装置一般是纵向的，并以其一端固定到上述叶片弹簧的相应端上，并进一步包含固定装置，用于把磁性吸引装置固定到上述叶片弹簧装置上。这是为了能在上述叶片弹簧装置运动的平面内，限制住上述磁性吸引装置的每一次移动移到其相应的叶片弹簧装置上，以提高第一和第二接触点对两者的独立运转。

5、根据权利要求1的一开关，进而包含一个支撑斜面装置，其中上述第一隔室适于限制住上述一对叶片弹簧装置的运动而从上述接通位置上离开。

6、根据权利要求1的一开关，进而包括一分开壁装置，用于相互隔绝开一预定的上述第二电接触点和其相应的叶片弹簧装置一部分。

7、根据权利要求1的一开关，其中上述第一和第二隔室有一公共壁，而且其中上述第二隔室的相对着的公共壁的侧面是断开着的。

8、根据权利要求1的一开关，进而包含一中间连接件在其中间长度的一点上与上述叶片弹簧连结在一起。

9、在一个具有手动操作电源开/闭开关的电气手握工具时，当上述开/闭开关是接通时，上述工具操作一个从电源来的电功率，其改进包括：

一个插在上述电源开/闭开关和上述功率电源之间的一个辅助开关。

一个中间连结上述电源开关和上述辅助开关的执行装置;上述执行装置的移动是响应于上述电源开关的手动操作，并从而操作了上述的辅助开关。

10、根据权利要求9的改进，其中上述辅助开关进一步包括：

一个密封的封密隔室;

一对在上述隔室中的第一接触点，上述第一接触点连结到上述电源上;

一对在上述隔室中的第二接触点，上述第二接触点连结到上述电源开/闭开关上，上述第二接触点的一个适于被放置得在电接触上都与上述第一接触点相对应;

一对弹簧装置用于移动上述第一接触点相对于上述第二接触点，上述弹簧装置适于用执行装置来移动。

11、根据权利要求9的改进，其中上述执行装置进而包含一个帽盖，它适于同上述开/闭开关的可移动零件相配合;限定装置以限制上述帽盖到一个尺寸的运动;一个延伸件能把上述帽盖的一侧固定住，上述凸台适于把上述辅助开关在上述帽盖在一个方向上做相应于线型运动的位置和在上述帽盖在相反方向上相应于双线型运动的脱开位置之间移动。

12、在一双隔室磁性开关里，在一密封的封密的第一隔室中，包括：

在其上述隔室中的一对第一电接触点，上述第一接触点在上述第一隔室的外面有其一部分;

一对可旋转的悬臂装置以其一端连结到上述隔室，上述可旋转的悬臂装置有一自由端而与上述第一接触点正常地间隔开和与之偏离开;

一对第二电接触点分别固定到上述可旋转悬臂装置的自由端并且适于由上述可旋转悬臂装置使之在与上述第一电接触点相接触的接通位置和以同样情况下断开位置之间运动;以及

磁性吸引装置固定到上述可旋转悬臂装置上;以及

进而与之邻近的第二隔室包括;

磁体装置可在（1）和（2）之间可移动，其中（1）是第一位置，用于吸引上述磁性吸引装置并克服上述可旋转悬臂装置的上述正常偏置。从而使上述每一对第二电接触点与每一对上述第一电接触点的相应点相接通，（2）是第二位置，为降低在上述磁体装置和上述磁性吸引装置之间的吸引力使接触点断开，其改进包括;

弹簧装置接近上述磁体装置，用于既在上述第一位置或在上述第二位置都支撑住上述磁体装置，当上述磁体装置在上述第一和第二位置之间的过渡期间，上述弹簧装置是可压缩的;以及

执行装置用于上述磁体装置在上述第一和第二位置之间可选择地运动。

13、根据权利要求12的开关，其中上述磁体围绕接近一端部的轴是可旋转的，及其中上述弹簧装置进而包括一W形状的平直的弹簧，接近于上述磁体装置的相对着的一端，并适于施加给弹簧一压力使既能在上述第一位置维持住上述磁体装置的方向又能在上述第二位置维持住上述磁体装置的第二方向。

14、根据权利要求12的开关，其中上述磁体围绕接近一端都的轴是可旋转的，及其中上述弹簧装置进而包括一对联合的弹簧件，一弹簧件固定到上述磁体装置的邻近的相对着端部并可在此移动，而另一个上述弹簧牢固地固定到有关的上述第二隔室上;上述弹簧件适于（合）弹簧施加压力既能使在上述第一位置上维持住上述磁体装置的一个方向又能在上述第二位置上维持住磁体装置的第二个方向。

15、根据权利要求14的改进，其中上述另一个弹簧件包括：

一第一金属件固定到上述第二隔室，上述第一金属件是一纵向带条，其一端被弯曲成一开状的螺管，开口端的正面离开上述磁体装置;及其中上述-弹簧件包括：

一个第二金属件固定到上述可旋转磁体装置的自由端，上述第二金属件是一具有预定宽度的带条并实际上弯曲成三个不连续的片段围绕着横过上述带条长度的线上：第一片段沿其长度固定到上述可旋转磁体装置的上述自由段，第二个片段是与上述第一金属件的上述开口状的螺管的相接近，第三片段连结到上述第一和第二片段上。

16、根据权利要求2的一开关，其中有回弹力的弹簧是金属的。

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