CN106030742B - 多配置切换组件 - Google Patents

Abstract

一种切换组件，包括操作组件和固定触点组件，后者包括第一固定触点、第二固定触点、第三固定触点、第四固定触点和数个端子。所述数个端子包括第一端子、第二端子和第三端子。切换组件还包括活动触点组件，其包括第一活动触点和第二活动触点。第一活动触点在第一位置和第二位置之间移动。第二活动触点在第一位置和第二位置之间移动。操作组件联结至活动触点组件上并在第一和第二位置之间移动第一和第二活动触点组件。切换组件还包括具有数个分流器的分流器组件。分流器组件设置为串行配置或并行配置中的其中一种。

Description

多配置切换组件

技术领域

所公开和要求保护的本发明涉及用于航空器的切换组件(switching assembly)，特别是，涉及以串行配置或并行配置为结构特点的切换组件。

背景技术

“多电航空器(more electric aircraft)”正在快速发展。新的航空器设计越来越撇弃那些笨重、维护强度大和易损的液压和气动子系统，取而代之的是电动静液作动器(EHA)。电动静夜作动器结合了电动和液压动力，是设计用来增强航空器性能的控制系统，同时又可通过省去管路、泵和阀门(这些都是具有传统控制装置的航空器所要求的)而减轻重量。现有的115VAC和28VDC的航空器电源不能足以满足增加了的电力需求。为此，航空业正在寻求利用高压电源来满足动力要求。一种看来适合的系统是利用270/540VDC的电源。

因此，需要一种在结构上可以采用270VDC或540VDC电源的切换组件。这种切换组件的进一步需求是利用大致上相同的部件，从而使得这种切换组件可根据所需电流来进行设置。

发明内容

根据一个方面，切换组件包括操作组件和固定触点组件，后者包括第一固定触点、第二固定触点、第三固定触点、第四固定触点和数个端子。所述数个端子包括第一端子、第二端子和第三端子。第一端子联结至第一固定触点上，并与之电通信。第二端子联结至第三固定触点上并与之电通信。此外，第三端子联结至第四固定触点上并与之电通信。该切换组件还包括活动触点组件，其包括第一活动触点和第二活动触点。第一活动触点在第一位置和第二位置之间移动；在第一位置，第一活动触点与固定触点组件间隔开；在第二位置，第一活动触点联结至第一固定触点和第二固定触点上并与二者电通信。第二活动触点在第一位置和第二位置之间移动；在第一位置，第二活动触点与固定触点组件间隔开；在第二位置，第二活动触点联结至第三固定触点和第四固定触点上并与二者电通信。操作组件联结至活动触点组件上并构成可在第一和第二位置之间移动第一活动触点组件和第二活动触点组件。切换组件还包括分流器组件，该组件由数个分流器组成。该分流器组件设置为串行配置或并行配置中的其中一种。

附图说明

通过阅读如下结合附图给出的优选实施例，可以更全面地了解本发明，附图如下：

图1为切换组件的主视图。

图2为切换组件的俯视图，所示为串行配置。

图3为切换组件的俯视图，所示为并行配置。

具体实施方式

应该清楚的是，本文附图所说明的和后面说明中所描述的各个具体部件都仅仅是所公开发明的示例实施例，其仅作为示意说明的非限定性示例。因此，与本文公开的实施例相关的具体尺寸、方位和其它物理特性都不应视为对所公开发明范围的限定。

本文所用方位术语，诸如，顺时针、逆时针、左、右、顶部、底部、向上、向下及其派生词，与附图中所示部件的方位相关，并不对权利要求构成限定，除非其中另有明确说明。

在本文中，单数形式的“一个”和“该”也包含了复数的意思，除非文中另有明确规定。

在本文中，两个或多个零件或部件“联接(coupled)”的表述系指所述部件直接地或间接地接合在一起或一起工作，即，通过一个或多个中间零件或部件，只要产生了联系。在本文中，“直接联接”是指两个元件彼此直接接触。在本文中，“固定联接”或“固定”系指两个部件相连联接后可作为一个整体移动，与此同时，又保持相对于彼此的恒定的方位。为此，当两个元件联结至一起时，所述元件的所有组成部分都联结至一起。然而，对于第一元件的特定部分联结至第二元件上的描述，例如，轴的第一端联结至第一轮上，是指第一元件的该特定部分比该元件的其它部分更靠近第二元件。

在本文中，两个或多个零件或部件相互“啮合”的表述系指所述元件直接地或通过一个或多个中间元件或部件相互施加作用力或偏压。

在本文中，单词“整体的”是指一个部件由单一部件或装置形成。也就是说，包含多个分别形成然后联接在一起成为装置的部件不是“整体”部件或本体。

在本文中，术语“数个”系指一或大于一的整数(即，复数个)。

在本文中，“联接组件”包括两个或多个联接件或联接部件。联接部件或联接组件的各个部分一般并不是同一元件或其它部件的组成部分。为此，在如下说明中，“联接组件”的各部件不会同时予以描述。

在本文中，“联接件”或“联接部件”是联接组件的一个或多个部件。也就是说，联接组件包括至少两个在结构上联结至一起的部件。应该了解的是，联接组件的各部件彼此匹配。例如，在一个联接组件中，如果一个联接部件是卡扣插槽，另一个联接部件就是卡扣插头，或者，如果一个联接部件是螺栓，那么，另一个联接部件就是螺母。

在本文中，“相关联”系指各个元件是同一组件的组成部分和/或一起工作，或，以某种方式作用于彼此/相互动作。例如，汽车具有四个轮胎和四个轮毂帽。当所有元件作为汽车组成部分联接在一起时，不言而喻，每个轮毂帽都与特定的轮胎“相关联”。

在本文中，“对应于”表示两个结构部件的尺寸和形状彼此相似并可以最小摩擦量联结至一起。为此，“对应于”一个元件的开口会稍稍大于该元件，以便该元件可以最小摩擦量穿过开口。如果两个部件被说成是“紧贴”配合或“紧贴地对应于”时，该定义则会不同。在这个情况下，部件尺寸之间的差别甚至更小，而摩擦量则会增大。如果形成开口的元件和/或插入开口内的部件均采用可变形或可压缩材料制成，那么，开口甚至会稍小于插入开口内的部件的尺寸。如果两个部件被说成是“大致对应”时，那么，该定义还会进一步不同。“大致上对应”是指开口尺寸非常接近插入其内的元件的尺寸；也就是说，不会像紧贴配合那样靠近到造成大致摩擦的程度，但会比“对应的配合”有更多接触和摩擦，即“稍大”的配合。

在本文中，“结构设置为[动词]”是指被标识的元件或组件具有一种结构，该结构的形状、尺寸、位置、联接和/或设置能执行所标识的动词动作。例如，“结构设置为移动”的部件是可活动地联结至另一个元件上并包括了可使该部件移动的各个元件，或该部件设置为响应其它元件或组件进行移动。

在本文中，以及在采用有关通信数据或信号时，“电子通信(in electroniccommunication)”包括通信的硬线形式和无线形式。

在本文中，“电通信(in electric communication)”是指在所标识的元件之间有电流。

如图1所示，切换组件10包括框架组件11、操作组件12、固定触点组件30、活动触点组件60、以及分流器组件80。操作组件12设置为在第一位置和第二位置之间移动活动触点组件60的活动触点62，64(下面讨论)；其中，在第一位置，活动触点62，64与固定触点32，34，36，38(下面讨论)间隔开；在第二位置，活动触点62，64电通信地联结至固定触点32，34，36，38上。在示例性实施例中，操作组件12包括电磁线圈(solenoid)14和活动框架组件16。电磁线圈16包括柱塞18和线圈(图中未示)。线圈设置于柱塞18周围。柱塞18在第一位置的收缩位置和第二位置的展开位置之间移动。在示例性实施例中，柱塞18通过弹簧(图中未示)被偏置于第一位置。当线圈通电时，电磁力克服弹簧的偏压将柱塞18移动至第二位置。活动框架组件16联接、直接联接、或固定至柱塞18上并可与其一起移动。

固定触点组件30包括第一固定触点32、第二固定触点34、第三固定触点36、第四固定触点38，和数个端子50。此外，在示例性实施例中，分流器组件80是固定触点组件30的组成部分。每个固定触点32，34，36，38分别包括导电体42，44，46，48。在示例性实施例中，固定触点32，34，36，38，也即固定触点本体42，44，46，48具有大致相似的结构。也就是说，在本文中，具有“大致相似的结构”是指所述元件都具有大致相似或相同的尺寸并采用大致相似或相同的材料制成。端子50包括第一端子52、第二端子54、和第三端子56。每个端子都设置为可联结至导电元件(图中未示)上。此外，应该清楚的是，联结至端子50上的导电元件联结至线路(电源)或负载上并与之电通信。在示例性实施例中，切换组件10可双向使用，但在本文叙述中，是这样设想的，所述线路联结至第一端子52上，而负载则联结至第二或第三端子54，56上。应该进一步清楚的是，所述线路导体(图中未示)能承载下述电流。

第一端子52联结至第一固定触点32上并与之电通信。第二端子54联结至第三固定触点36上并与之电通信。第三端子56联结至第四固定触点38上并与之电通信。在示例性实施例中，固定触点32，34，36，38呈大致矩形或正方形式设置。此外，在示例性实施例中，固定导电体42，44，46，48按大致相同方位设置。在本文中，这种结构，即各个元件在诸如但不限于大致矩形或正方形模式中等距离间隔开，且导电体设置在大致相同的方位上，被标识为“大致对称模式”。

在示例性实施例中，活动触点组件60包括两个活动触点，即第一活动触点62和第二活动触点64。每个活动触点62，64分别包括导电体66，68。在示例性实施例中，活动触点62，64，即活动触点体66，68，具有大致相似的结构。活动触点62，64联接、直接联接，或固定至活动框架组件16上并可与之一起移动。第一活动触点62的尺寸设计成可在第一和第二固定触点32，34之间延伸。第二活动触点的尺寸设计成可在第三和第四固定触点36，38之间延伸。在该结构中，活动触点62，64在第一位置和第二位置之间活动；在第一位置，活动触点62，64与固定触点32，34，36，38间隔开；在第二位置，活动触点62，64联结至固定触点32，34，36，38上并与其电通信。也就是说，当在第二位置时，第一活动触点62在第一和第二固定触点32，34之间延伸并与其电通信，而第二活动触点64则在第三和第四固定触点36，38之间延伸并与之电通信。活动触点62，64以“大致对称模式”联结至框架组件16上。也就是说，两个元件呈“大致对称模式”是指两个元件大致上彼此对其并处在同一方位上。

分流器组件80包括数个分流器82和一个传感器组件84。每个分流器82包括导电体86。每个分流器82与任何其它分流器82大致相似。也就是说，分流器82的形状和尺寸均大致相似。在示例性实施例中，每个分流器82为一般圆筒形体。分流器的尺寸大小设计为能承载选定电流。也就是说，分流器82的尺寸会根据分流器所选定的承载电流的不同而变化。

传感器组件84包括数个传感器90和一个电子电路92(均在图中示意性示出)。每个传感器90联接、直接联接或固定至与之相关联的分流器82上。每个传感器90的结构旨在检测流经相关联的分流器82的电流的电流特性，并产生表示所检测特性的信号。电子电路92联接至每个传感器90上并与之电子通信。在示例性实施例中，电子电路92用来检测切换组件10内的过电流情况并在发现过电流情况后向操作组件12(即电磁线圈14)提供信号。作为对该信号的响应，操作组件12将活动触点62，64移动至第一位置。切换组件10进行如下装配。如上所述，固定触点32，34，36，38呈大致矩形或正方形模式设置并联接、直接联接或固定至框架组件11上。操作组件12和活动框架组件16联接、直接联接或固定至固定触点32，34，36，38附近的框架组件11上。如上所述，活动触点62，64联接、直接联接或固定至活动框架组件16上。如上进一步所述，活动触点62，64相对于固定触点32，34，36，38在第一和第二位置之间移动。

在示例性实施例中，分流器组件80以串行配置或并行配置的其中一种设置。在串行配置中，分流器组件80包括第一分流器82'，其设置于第二固定触点34和第四固定触点38之间并与之电通信。从而形成从第一端子52延伸至第二端子54的电流通路100。在示例性实施例中，电流通路100的延伸经由第一端子52、第一固定触点32、第一活动触点组件62、第二固定触点34、第一分流器82'、第四固定触点38、第二活动触点组件64、第三固定触点36和第二端子54。在本文中，“延伸经由”数个元件的电流通路100是指电流按照所标明顺序流经所述各个部件。

在并行配置中，分流器组件80包括第一分流器82'，其设置于第二固定触点34和第四固定触点38之间并与之电通信；以及第二分流器82"，其设置于第一固定触点32和第三固定触点36之间并与之电通信。从而在并行配置中，存在分支电流通路110，其从第一端子52延伸至第三端子56。在示例性实施例中，分支电流通路110包括第一电流通路112和第二电流通路114。第一电流通路112延伸经由第一端子52、第一固定触点32、第一活动触点组件62、第二固定触点34、第一分流器82'、第四固定触点38和第三端子56。第二电流通路114延伸经由第一端子52、第一固定触点32、第二分流器82"、第三固定触点36、第二活动触点组件64、第四固定触点38和第三端子56。

如上所述，分支电流通路110的延伸经由的各个元件都以大致对称模式设置并具有大致相似的结构。在该模式和配置中，第一电流通路112和第二电流通路114承载的电流大致相等。在示例性实施例中，且该配置中，相对于串行配置而言，并行配置为大约2*Vs和0.5As的配置。也就是说，如本文所述，“2*Vs和0.5A”意味着在并行配置时流过切换组件10的电流是串行配置时流过切换组件10的电压的大约两倍和电流的大约一半安培数。在示例性实施例中，当在串行配置时，流过切换组件10的电流是大约270VDC和大约500安培；并行配置时，流过切换组件10的电流是大约540VDC和大约250安培。

尽管上面详细介绍了本公开发明的具体实施例，所属领域技术人员应该清楚的是，根据本公开内容的整体理念，仍可对如上所述细节进行各种改进和修改。为此，所公开的具体设置形式都仅是示例性的，而不是对所公开发明范围的限定，所述范围为所附权利要求及其任何等同形式的全部范围。

Claims (9)

1.一种切换组件，包括：

操作组件；

固定触点组件，其包括第一固定触点、第二固定触点、第三固定触点、第四固定触点，和数个端子；

所述数个端子包括第一端子、第二端子，和第三端子，其中所述数个端子的每一个都设置为联结至导电元件，该导电元件联结至线路或负载；

所述第一端子联结至所述第一固定触点上并与之电通信；

所述第二端子联结至所述第三固定触点上并与之电通信；

所述第三端子联结至所述第四固定触点上并与之电通信；

活动触点组件包括第一活动触点和第二活动触点；

所述第一活动触点在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，所述第一活动触点与所述固定触点组件间隔开；在第二位置，所述第一活动触点联结至所述第一固定触点和所述第二固定触点上并与二者电通信；

所述第二活动触点在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，所述第二活动触点与所述固定触点组件间隔开；在第二位置，所述第二活动触点联结至所述第三固定触点和所述第四固定触点上并与二者电通信；

所述操作组件联结至所述活动触点组件上并设置为在所述第一和第二位置之间移动所述第一活动触点组件和所述第二活动触点组件；

分流器组件，其包括数个分流器，该数个分流器包括第一分流器和第二分流器；以及

所述分流器组件可配置为串行配置和并行配置，在配置为所述串行配置时，所述第一分流器设置在所述第二固定触点和所述第四固定触点之间并与二者电通信，从而当所述第一活动触点和所述第二活动触点在所述第二位置时，电流通路从所述第一端子延伸至所述第二端子，在配置为所述并行配置时，所述第一分流器设置在所述第二固定触点和所述第四固定触点之间并与二者电通信，所述第二分流器设置在所述第一固定触点和所述第三固定触点之间并与二者电通信，从而当所述第一活动触点和所述第二活动触点在所述第二位置时，分支电流通路从所述第一端子延伸至所述第三端子。

2.根据权利要求1所述的切换组件，其中，所述电流通路延伸经由所述第一端子、所述第一固定触点、所述第一活动触点组件、所述第二固定触点、所述第一分流器、所述第四固定触点、所述第二活动触点组件、所述第三固定触点和所述第二端子。

3.根据权利要求1所述的切换组件，其中：

所述分支电流通路包括第一电流通路和第二电流通路；

所述第一电流通路延伸经由所述第一端子、所述第一固定触点、所述第一活动触点组件、所述第二固定触点、所述第一分流器、所述第四固定触点和所述第三端子；

所述第二电流通路延伸经由所述第一端子、所述第一固定触点、所述第二分流器、所述第三固定触点、所述第二活动触点组件、所述第四固定触点和 所述第三端子。

4.根据权利要求1至3任一项所述的切换组件，其中：

所述第一固定触点、所述第二固定触点、所述第三固定触点和所述第四固定触点的每一个都具有大致相似的结构；

所述第一活动触点和所述第二活动触点中的每一个都具有大致相似的结构；以及

每个分流器都与任何其它分流器大致相似。

5.根据权利要求4所述的切换组件，其中：

所述第一固定触点、所述第二固定触点、所述第三固定触点和所述第四固定触点设置为大致对称的模式；以及

所述第一活动触点和所述第二活动触点设置为大致对称的模式。

6.根据权利要求1至3任一项所述的切换组件，其中：

所述分流器组件包括具有数个传感器的传感器组件；

每个所述传感器都联结至分流器上；以及

每个所述传感器都设置为可检测流过相关联的分流器的电流的电流特性。

7.根据权利要求6所述的切换组件，其中：所述传感器组件包括一种微处理器电路，其设置为可测量流过每个分流器的电流。

8.根据权利要求1至3任一项所述的切换组件，其中：并行配置具有串行配置的大约两倍的电压和大约一半的安培数。

9.根据权利要求8所述的切换组件，其中：

当所述分流器组件设置为所述串行配置时，大约270VDC和大约500安培的电流流经所述第二端子；以及

当所述分流器组件设置为所述并行配置时，大约540VDC和大约250安培的电流流经所述第三端子。