CN106463286A - 静音的电气开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气开关，它包括：‑两个固定接触构件(10，11)；‑可动接触构件(30)，该可动接触构件适于在其中它断开所述两个固定接触构件之间的电接触的第一稳定位置与其中它建立所述两个固定接触构件之间的电接触的第二稳定位置之间切换；‑用于控制可动接触构件的移位的控制键(40)；‑用于减缓可动接触构件的切换的制动装置。根据本发明，所述制动装置包括制动配件(50)，该制动配件的支承部固定在该控制键上，该制动配件的缓冲部适于减缓所述可动接触构件的切换。

Description

静音的电气开关

技术领域

本发明总体上涉及电气设备的领域.

本发明更具体地涉及电气开关，该电气开关包括：

-至少第一和第二固定接触构件，它们彼此相距一定距离地固定在绝缘箱中，

-可动(可移动的，活动的)接触构件，它适于在绝缘箱中在第一稳定位置和第二稳定位置之间切换(翻转，摇摆)，在第一稳定位置中该可动接触构件断开所述第一和第二固定接触构件之间的电接触，在第二稳定位置中该可动接触构件建立所述第一和第二固定接触构件之间的电接触，

-控制键，它被相对绝缘箱可移动地安装，以用于控制该可动接触构件在其第一和第二稳定位置之间的移位，以及

-制动装置，它减缓(阻尼，制动，减慢)该可动接触构件在所述两个稳定位置之间的切换.

本发明特别有利地用于实施开关机构或双向开关装置.

背景技术

从文件FR2698719已知前述类型的开关机构.

实际上，在断路器机构中设置有三个固定接触构件，即，形成用于可动接触构件的铰接部的中央接触构件和位于该中央接触构件两侧的两个侧向接触构件.

为有利于断路器机构的开关速度，控制键通常配备弹性装置，该弹性装置允许在通过硬点后将可动接触构件从一个稳定位置及时切换至另一个稳定位置.

在操作中，断路器机构因此成为噪声发生器，这有损用户的舒适度.

一部分噪声产生于可动接触构件在侧向接触件上的反弹.

为了减少反弹，在文件FR2698719所描述的断路器机构中，在可动接触构件上安装有偏心件以增大其惯性.该偏心件还减少可动接触构件在侧向接触构件上的反弹.

然而由于需要在可动接触构件上安装偏心件，该解决方式被证明实施困难，而且由于用昂贵导电材料实施可动接触构件，其尺寸通常较小.

另外由于可动接触构件在其整个行程上缓慢，证明这不令人满意，从根本上减小了开关机构的转换速度.

发明内容

为了改善现有技术的前述缺点，本发明提出使由可动接触构件的切换产生的噪声最小化.

更具体地，根据本发明提供如前言中定义的电气开关，其中制动装置包括制动配件，它的支承部固定在该控制键上，它的缓冲部形成弹性变形按压，从而减缓所述可动接触构件朝向第二稳定位置的切换.

而且，由于本发明，容易将部件固定在控制键上，其尺寸通常较大.

缓冲部相对于支承部的弹性变形能够回收由可动接触构件的切换产生的一部分能量.通过该方式，可动接触构件可以以减小的速度抵靠固定接触构件，这将最小化撞击噪声并避免生成电弧的反弹.

另外可将制动部件距可动接触构件一定距离地安置，以在行程终止处制动可动接触构件.而且，可动接触构件在第一行程部分上保持自由枢转，这有益于电气开关的整体转换速度.接下来减慢可动接触构件，这能够减小转换噪声.

符合本发明的电气开关的其它有利而非限制性的特征如下：

-所述缓冲部能相对于该支承部枢转地移动；

-所述缓冲部通过可变形弹性铰接部(铰链式接合部)连接至所述支承部；

-当所述可动接触构件处在第一稳定位置时，所述缓冲部与所述可动接触构件隔开一定距离，在该位置，该缓冲部适于在可动接触构件向第二稳定位置切换时被所述可动接触构件撞击；

-所述制动配件包括另一缓冲部，该另一缓冲部适于减缓所述可动接触构件从其第二稳定位置向其第一稳定位置的移动；

-所述另一缓冲部通过可变形弹性铰接部连接至所述支承部；

-各个缓冲部均包括连接至支承部的支臂以及适于接触所述可动接触构件的刚性销，该刚性销由与该支臂不同的材料形成；

-设置有第三固定接触构件，其中，所述可动接触构件适于当位于第一稳定位置时建立第一固定接触构件和第三固定接触构件之间的电接触；

-第二和第三固定接触构件处于第一固定接触构件的两侧，可动接触构件具有中央部分和两个端部部分，该中央部分摆动地安装在第一固定接触构件上，所述两个端部部分适于接触第二和第三固定接触构件，所述两个缓冲部形成位于该支承部两侧的两个侧翼，以便分别接触该可动接触构件的两个端部部分；

-设置有弹性切换装置，它响应于施加在控制键的动作、在越过硬点后朝向其中一个稳定位置方向激励(促动)该可动接触构件，并且随后将该可动接触构件弹性保持在该位置；和

-该弹性切换装置包括活塞和复位弹簧，该活塞容置在由控制键界定的开口腔室中，该复位弹簧将活塞保持突出于所述腔室并抵靠所述可动接触构件.

附图说明

通过接下来以举例而非限制性的方式参照给出的详细描述，将更好理解本发明由什么组成和怎样实施本发明.

在附图中：

-图1为根据本发明电气开关的立体分解视图；

-图2和3为以两个不同角度示出的图1中电气开关的制动配件的立体视图；

-图4为图1中电气开关的截面视图；

-图5至8示出图1中电气开关的内部部件的移动.

具体实施方式

图1中示出电气开关1.

该电气开关于此处为一种可作为双向开关容置部的设备机构.

电气开关1包括绝缘箱20，该绝缘箱20容置两个(在断路器情况下)或三个(在本实施例情况下)固定接触构件10、11、12.

绝缘箱20还容置可动接触构件30，该可动接触构件适于在断开或建立不同固定接触构件10、11、12之间的电接触的两个稳定位置之间切换.

电气开关1还具有控制键40，该控制键相对于该绝缘箱20可移动地安装，以控制可动接触构件30在第一和第二稳定位置之间的移位.

该电气开关还包括用于可动接触构件30在两个稳定位置之间的切换的制动装置50，该制动装置更具体地为本发明的目的.

如图4所示，根据本发明的特别有利的特征，制动装置具有制动配件50的形式，它的支承部51固定在控制键40上，它的缓冲部52形成对所述可动接触构件30的可变形弹性按压，以减缓它朝向两个稳定位置之一的切换.

此处，制动配件50具有两个缓冲部52、53，它们形成对所述可动接触构件30的可变形弹性按压，以减缓它朝向两个稳定位置中的一个和另一个的切换.

表述“可变形弹性按压”应理解为：将缓冲部52、53设置成使：

-可动接触构件30在从一个稳定位置向另一个稳定位置切换期间抵靠所述缓冲部，和

-这些缓冲部52、53适于不防碍切换地缩进，同时存储可动接触构件30的一部分动能(以弹性能量的形式).

以该方式，当可动接触构件30碰撞固定接触构件11、12中的一个或另一个时，由冲击产生的能量被减小，以降低由冲击引起的噪声.

图1至8中示出本发明的一种具体实施方式.

在该实施方式中，如图1所示，箱20具有大体平行六面体的形状.可以理解，该箱可以具有尤其为圆柱形的其它形状.

箱20还具有四个侧壁，这些侧壁共同界定容纳前述固定和可动接触构件的容置部.

箱20于此处在后部是开放的并且在前部通过前壁21封闭.

该箱包括固定装置22、27，以允许锁止在固定于电箱上的电气设备的支承件的开口(未示出)中.

该固定装置包括外部便道状部(trottoir)22，该便道状部从外部沿箱20的前边缘并且适于压靠设备支承件的前表面.该固定装置包括两个卡爪27，这些卡爪是从箱20的两个对立的侧壁切出的并且适于钩挂在设备支承件的后表面上.

箱20还被配备有盖体70的约束装置23、24.该约束装置包括两个侧翼23，这两个侧翼从该箱20的前壁21上升并沿该前壁21的两个对立边缘，并且这两个侧翼在外部承载卡扣齿24，该卡扣齿适于钩挂到盖体70.

盖体70于此处呈圆盘的形状，具有中央开口71.该中央开口71用以容纳用户可接近的按钮，这使得用户能操控控制键40.

该盖体70在外部由一边沿界定，该边沿在内部承载挂钩72，所述挂钩上固定有前述卡扣齿24.

如图1所示，在此，通过印刷电路(印刷电路板)15承载三个固定接触构件10、11、13.

该印刷电路15包括绝缘支承件16，该绝缘支承件在前部承载导线轨道并且在后部承载能够连接四根电线的连接端子17.印刷电路15用以附接并固定在箱20的后部.

绝缘支承件16在其前表面的中央承载红外移动传感器(未示出)，该传感器能控制由印刷电路提供的电气功能.

箱20的前壁21对应地具有红外移动传感器的通过开口.该通过开口在此由截锥形管25从前部定界，红外移动传感器通过该截锥形管显露.

三个固定接触构件10、11、12本身被沿绝缘支承件16的前表面的其中一个边缘并排安置.它们分别由导电材料(例如黄铜)的一体件形成并且通过前述导电轨道连接至连接端子17.

被称为接触支座10的其中一个固定接触构件具有两对支臂，这些支臂从绝缘支承件16的前表面、在摆轴A1的两侧突出上升.

被称为接触销11、12的另外两个固定接触构件被安置在摆轴A1的两侧，即，相对于接触支座10相互对立.它们分别具有蘑菇形状，带有突出于绝缘支承件16上升的引脚、和更大截面的平坦头.

如图1所示，此处被称为可动电刷30的可动接触构件具有摆动地安装在接触支座10上的中央部分31以及分别承载接触垫的两个端部部分32，这两个接触垫适于交替接触两个接触销11、12.

可动电刷31通过冲压细长金属片(例如黄铜)形成.

该可动电刷具有大体矩形的形状.在中央部分31的位置处，该可动电刷邻接接合在接触支座10的支臂对之间的两个凸销，这保证围绕摆轴A1在箱20中枢转引导可动电刷30.

可动电刷30的两个端部32以美观的方式向前(即向控制键40)弯曲，以使它们不同时接触两个接触销11、12.

可动电刷30以两个稳定位置移动地安装在箱20中，在这些稳定位置中它保证接触支座10与两个接触销11、12中的一个或另一个的电接触.

控制键40设置成使用户能在两个稳定位置之间切换可动电刷30.

该控制键40具有前壁41和相对于箱20移动的可动安装装置42.

此处，如图1所示，前壁41具有两个平坦边沿43以及在这两个平坦边沿43之间向前延伸的平坦凸起44.

控制键可被相对于箱可平移地安装，以便控制可动电刷30的切换.

然而此处，控制键40摆动地安装在箱20中.

活动安装装置具有两个同轴凸销42，这些凸销分别沿平行于摆轴A1的轴线从两个平坦边沿43相互对立地突出延伸.

这两个同轴凸销42接合在对应设置在箱20上的两个开口26中.所述开口26于此处开设在两个侧翼23的中心处.

控制键40因此适于在两个极端角位置之间切换.

此处，控制键40的平坦凸起44具有中央开口45，以允许箱20的锥形管25通过.该中央开口45具有椭圆形形状，以便避免控制键40在两个极端角位置之间切换时干扰锥形管25.

如图1和4所示，为操控可动电刷30，控制键40在后部具有槽道(烟囱状件)46，该槽道正交于前壁41的中央平面向后延伸并且容置弹性切换装置60.

该槽道46在此具有围绕与控制键40的枢转轴相垂直的轴线回转的大体管状.它的后自由端具有锥形形状.它在外部通过三个三角肋47增强，这些三角肋47在前壁41的后表面和槽道46的外表面之间延伸.

响应于施加在控制键40上的作用力，弹性切换装置60适于在越过硬点后朝向其中一个稳定位置激励可动电刷30，并且接下来将该可动电刷弹性保持在该稳定位置上.

在本例中，弹性切换装置60包括活塞61，该活塞可平移地安装在槽道46中，并且该活塞的后端承载鼻状部63，该鼻状部适于沿可动电刷30的前表面滑动.

弹性切换装置60还具有复位构件62，它适于使从槽道46突出的活塞61复位，用于保持活塞61和鼻状部63与可动电刷30的接触.该复位构件于此处具有压缩弹簧62的形式，该压缩弹簧被压缩于槽道46的底部和活塞61之间.

因此，如图5至8所示，当用户强制切换控制键40时，活塞61的鼻状部63沿可动电刷30滑动，以强制活塞61被压制在槽道46中.然后，在通过硬点后(对应可动电刷30的中心)，由压缩弹簧62施加的作用力能将活塞61从槽道46推出，由此将可动电刷30从两个移动位置中的一个立即切换到另一个(并另外强制控制键40结束切换).

图2和3示出的制动配件能减缓可动电刷30在至少一部分行程上的切换(此处仅在其行程终止处).

这样，在可动电刷30撞击对应接触活塞11、12时，它产生较小的噪声并且不会在该接触活塞上反弹(这可避免形成电孤).

制动配件50于此处具有单个支承部51和两个缓冲部52，该支承部51固定在控制键40的槽道46上，所述两个缓冲部52分别适于在可动电刷30撞击两个接触活塞11、12中的一个之前制动可动电刷30.

此处，支承部51具有大体平行六面体的形状.它被贯穿有与控制键40的槽道46的后部自由端基本相同的形状的孔54，以使该自由端能从中穿过(见图4).

如图2清晰所示，孔洞54在一侧具有平坦面(面的平坦部分，棱面)54A并在另一侧具有凹槽54B，该平坦面54A适于抵靠槽道46的后自由端的平坦面，该凹槽54B适于接合在使槽道46加固的三角肋47中的一个上，这能相对于槽道46在角度上锁止制动配件50.

而且，孔洞54的后孔口54C具有适于抵靠槽道46的截锥形后部自由端的截锥形形状，这可防止制动配件50被向前压制在槽道46上.

制动配件50被强制安装在槽道46上，由于制动配件50与槽道46的材料之间的粘合，可保证将制动配件50在槽道46上的牢靠性.可另外任选地将制动配件50的支承部51粘贴在槽道46上.

如图2和3所示，各缓冲部52、53包括连接至支承部51的支臂52B、53B.这两个支臂52B、53B在相反方向上在支承部51的两侧延伸，并且沿与可动电刷30的纵轴平行的同一轴线延长.

相对于支承部51，各支臂52B、53B具有较小的宽度和厚度.

在此，两个支臂52B、53B与支承部51通过模制绝缘塑料材料(例如SEBS或聚丙烯)而形成一体件.

各个支臂52B、53B在此通过较小厚度的线状部52A、53A连接至支承部51，该线状部形成弹性铰接部.这样，两个支臂52B、53B可相对于支承部51向前或向后枢转.然而，铰接部的弹性能够总是自动使两个支臂52B、53B回复到支承部51的平面上.

每个支臂均具有穿孔，以使得能固定刚性销52C、53C.

刚性销52C、53C分别具有蘑菇形状，它具有强制接合在支臂穿孔52B、53B中的杆以及朝向后部以与可动电刷30相接触的头部.

用与制动附件50的其余部分不相同的材料实施刚性销52C、53C，它尤其在高温条件下具有最佳机械强度.尤其以符合IEC60669-1标准的第21.3条的内容来选择材料.

在变化形式中，如果用于制造制动附件的材料符合前述标准(例如用聚丙烯制造)，则用一体件模压成型刚性销与制动附件.

实际上，两个缓冲部52、53因此形成在支承部51两侧延伸的两个侧翼，以使它们分别适于接触可动电刷30的两个端部(见图5和8).

如图4所示，制动附件50的形式和位置选择成使得在可动电刷30通过其端部32(在稳定位置)接触任意第一接触销11时，制动附件50的对应缓冲部53处于距可动电刷30的第一端部32一定距离处，该位置使得其适于在将可动电刷30切换至另一稳定位置时被该第一端部32撞击.

参照图5至8详细说明电气开关1的功能.

如图5所示，在电气开关1处于第一切换状态且控制键40切换到第一极端角位置上时，活塞61的鼻状部63在可动电刷30上施加按压，这保证将可动电刷保持在第一稳定位置.

在该图中观察到，制动附件50的其中一个缓冲部53向第二稳定位置按压可动电刷30.然而这种按压设置成使在可动电刷30上施加的切换力矩小于活塞的鼻状部63施加在可动电刷30上的力矩.

图6中示出处在这样的位置的电气开关1：控制键40切换至大于其一半行程处.在该位置，活塞61的鼻状部63已超过硬点，并且它在可动电刷30上施加的作用力能够将该可动电刷向第二稳定位置快速切换.

在图6所示的位置，可动电刷30行进至大于其一半的行程，其端部32撞击制动附件50的对应缓冲部52，这能减缓可动电刷30的切换.

在图7中可见，制动附件50在其弹性铰接部处变形，这能使可动电刷30到达其第二稳定位置(示于图8).由制动附件50的变形存储的能量使得在可动电刷30接触另一接触销11之前能减小可动电刷30的速度.

从而，对接触销11的撞击更加柔和，因此减小噪声.

本发明不仅限于所描述和所示的实施方式，本领域技术人员可做出符合其精神的任何变化形式.

而且，可设想支承部和缓冲部形成不同零件.在该变化形式中，可使用将缓冲部安装在支承部上的铰接部(例如钢琴型铰接部)和弹性复位装置(例如扭转弹簧型)，以使缓冲部回复到支承部的平面上.

根据附图中未示出的另一种变化形式，可使缓冲部相对于支承部固定，并且用柔软且可弹性变形的材料实施.在该变化形式中，可动电刷在切换时强制在其中一个缓冲部中.

根据另一种变化形式，其中电气开关为简单的开关(因此其具有接触支座和单个接触销)，可设想制动机构仅具有单个缓冲部，该缓冲部适于缓冲可动电刷在该单个接触销上的撞击.可以理解，还可具有两个缓冲部，以用于在断开闭合的开关时制动可动电刷。

Claims (11)

1.一种电气开关(1)，它包括：

-至少第一和第二固定接触构件(10，11)，它们彼此相距一定距离地固定在绝缘箱(20)中，

-可动接触构件(30)，它适于在绝缘箱(20)中在第一稳定位置和第二稳定位置之间切换，在该第一稳定位置中，该可动接触构件使第一和第二固定接触构件(10，11)之间的电接触断开，在该第二稳定位置中，该可动接触构件建立第一和第二固定接触构件(10，11)之间的电接触，

-控制键(40)，它相对于绝缘箱(20)可移动地安装，用于控制可动接触构件(30)在其第一和第二稳定位置之间的移位，和

-制动装置(50)，它减缓可动接触构件(30)在其两个稳定位置之间的切换，

其特征在于，所述制动装置包括制动配件(50)，该制动配件的支承部(51)固定在控制键(40)上，该制动配件的缓冲部(52)形成可变形弹性按压部，以用于所述可动接触构件(30)，从而减缓该可动接触构件朝向其第二稳定位置的切换。

2.根据前一权利要求所述的电气开关(1)，其中，所述缓冲部(52)能相对于所述支承部(51)枢转地移动。

3.根据前一权利要求所述的电气开关(1)，其中，所述缓冲部(52)通过可变形弹性铰接部连接至所述支承部(51)。

4.根据前述权利要求之一所述的电气开关(1)，其中，当所述可动接触构件(30)处在第一稳定位置时，所述缓冲部(52)与所述可动接触构件(30)相距一定距离，在该位置中，该缓冲部适于当该可动接触构件切换至第二稳定位置时被所述可动接触构件(30)撞击。

5.根据前述权利要求之一所述的电气开关(1)，其中，所述制动配件(50)包括另一缓冲部(53)，该另一缓冲部适于减缓所述可动接触构件(30)从其第二稳定位置向其第一稳定位置的移动。

6.根据前一权利要求所述的电气开关(1)，其中，所述另一缓冲部(53)通过可变形弹性铰接部连接至所述支承部(51)。

7.根据前述权利要求之一所述的电气开关(1)，其中，每个缓冲部(52，53)均包括连接至该支承部(51)的支臂(52B，53B)以及适于接触所述可动接触构件(30)的刚性销(52C，53C)，该刚性销由与所述支臂(52B，53B)不同的材料形成。

8.根据前述权利要求之一所述的电气开关(1)，其中，设置有第三固定接触构件(12)，其中，所述可动接触构件(30)适于在处于第一稳定位置时建立第一固定接触构件(10)和第三固定接触构件(12)之间的电接触。

9.根据权利要求5和8所述的电气开关(1)，其中：

-第二和第三固定接触构件(11，12)位于第一固定接触构件(10)的两侧，

-该可动接触构件(30)具有中央部分和两个端部部分，该中央部分摆动地安装在该第一固定接触构件(10)上，所述两个端部部分适于接触第二和第三固定接触构件(11，12)，和

-所述两个缓冲部(52，53)形成位于该支承部(51)两侧的两个侧翼，以便分别接触该可动接触构件(30)的两个端部部分。

10.根据前述权利要求之一所述的电气开关(1)，其中，设置有弹性切换装置(60)，该弹性切换装置适于响应施加在控制键(40)上的动作在越过硬点后朝向所述稳定位置之一激励该可动接触构件(30)，并且随后将该可动接触构件弹性地保持在该位置。

11.根据前一权利要求所述的电气开关(1)，其中，该弹性切换装置(60)包括活塞(61)和复位弹簧(62)，该活塞容置在由该控制键(40)界定的开口腔室中，该复位弹簧将该活塞(61)保持突出于所述腔室并抵靠所述可动接触构件(30)。