CN109148193A - 微型开关和测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型开关，其包括柱形的套筒，活塞轴向可动地安置在该套筒中。在活塞内又轴向可动地安置有接触销。接触销与两个彼此间隔开地固定在套筒底部中的配对触头共同作用。接触销的运动通过两个弹簧来支持。复位弹簧布置在套筒底部与活塞之间并在微型开关未被致动时使活塞运动到初始位置。缓冲弹簧布置在接触销与活塞致动帽之间并负责使接触销柔和安放到配对触头上。为了仅在安放到配对触头上不久前才缓冲接触销的运动，缓冲弹簧具有比复位弹簧大的弹簧力。微型开关可构造有稳固的金属套筒，并且尽管在活塞与套筒之间没有绝缘但也能工作。两个配对触头也导致较大的接触面积和改善的对接触销的引导。

Description

微型开关和测试系统

技术领域

本发明涉及一种微型开关和用于对构件例如电缆束的存在进行测试的测试系统。

背景技术

在制造电缆束时要将多个构件固定在线路上。如果构件失效或不能位置准确地安装，那么之后的维修很费事，这是因为电缆束在技术设备例如机动车中的安装与制造场所不重合，没有维修设备可供使用。因此在制造期间或制造结束后对电缆束的测试很重要。

用于测试电缆束的测试系统包括至少一个构件接纳部，在该构件接纳部中设有微型开关。构件接纳部如此定位在用于制造电缆束的搭建板上，使得允许把要被测试其存在和位置的构件推入构件接纳部中。该运动致动微型开关。由此产生的信号随即被分析处理并确认构件在电缆束上的正确安装。如果构件从构件接纳部中取出，那么微型开关再次占据其初始位置。在这种电缆束安装多年之后，发生了数千次开关过程并出现很大的耗损。

已知的微型开关(例如Salecom Electronics Co.,Ltd.公司的TS-32)利用的是经由微型开关的壳体和与可动接触尖部共同作用的第二可切换的触头进行的触点接通。然而由此必须使壳体在内部与可切换的触头绝缘，已经证实，该绝缘会随着时间的流逝而耗损。此外，微型电键的切换点大大依赖于公差，从而必须精确测量经由推入的构件加载的力和所走过的路程，以便防止误开关。这在制造工艺上是不利的。

微型开关通常由现有技术已知。文献DE 20 2014 003 924 U1公开了用于测试试件的弹簧触头切换销。此外，实用新型DE 20 2009 012 411 U1描述了一种开关弹簧接触销，实用新型DE 20 2007 007 095 U1描述了一种弹簧接触销、特别是切换销，实用新型DE29506688U1描述了一种具有切换电桥的开关。在文献DE 198 08 060 A1中描述了一种极限测试仪，在文献DE 36 09 127 A1中描述了一种电键开关。专利DE 27 16 192 C2公开了一种电开关。

发明内容

本发明所要解决的技术问题因此是，提供一种微型开关和试件接纳部，其在结构空间小且规定的切换点具有尽可能小的公差范围的同时具有提高的使用寿命。

该技术问题通过独立权利要求的主题来实现。本发明有利的改进方案在从属权利要求、说明书和附图中给出。

根据本发明的微型开关包括柱形的套筒，活塞以可轴向运动的方式被安置在套筒中。在活塞内又以可轴向运动的方式安置有接触销。接触销与两个彼此间隔开地固定在套筒底部中的配对触头协同作用。接触销的运动通过两个弹簧来支持。复位弹簧布置在套筒底部与活塞之间，并在微型开关不被致动时将活塞运动到初始位置。缓冲弹簧布置在接触销与活塞致动帽之间，并负责使接触销柔和地安放到配对触头上。为了仅在安放到配对触头上不久前对接触销的运动进行缓冲，缓冲弹簧具有比复位弹簧大的弹簧力。微型开关可构造有稳固的金属套筒，并且尽管在活塞与套筒之间没有绝缘但也能工作。两个配对触头也导致较大的接触面并改善了对接触销的引导。通过缓冲弹簧还能更好地、以更大公差地设定切换点，这是因为在缓冲弹簧压缩期间在足够长的路段中保持电接触。已经证实，本发明的微型开关能实现约500,000次开关循环。

按照本发明一有利的改进方案，引入有第一倾斜部，第一倾斜部位于套筒的内部空间中并向着套筒底部打开。由此，活塞在套筒中对中，并在活塞返回到初始位置时出现缓冲的止挡。

此外有利的是，在活塞的内筒中引入有第二倾斜部，该第二倾斜部朝向致动帽打开。由此在接触尖部在活塞中运动时实现接触尖部的对中。有利地，套筒、活塞和接触销旋转对称地沿着活塞和接触销的运动轴线成型。

微型开关的进一步的改进方案提出，在套筒底部上固定有由塑料制成的保持板，在该保持板中嵌入有配对触头。配对触头相对于由金属制成的套筒的绝缘通过保持板以结构简单的方式实现。

有利地，致动帽由金属制成，从而在与被压到致动帽上的构件的数千次接触时仅出现小的磨损且不会损伤。为了易于安装到有利地由塑料制成的活塞上，致动帽被压配合到活塞中。致动帽的支承面突出于中心圆柱，该致动帽的中心圆柱的直径比活塞内筒的大。

如果致动帽在侧面突出于活塞且活塞沿轴向突出于套筒，那么套筒为活塞和致动帽提供止挡部，该止挡部防止接触部(接触销和配对触头)的损伤。

为了在开关时具有良好的电连接，有利的是，接触部的表面设计成高品质的。因此提出，引入接触尖部，该接触尖部可在面向配对触头的侧上插入接触销中。接触尖部应由覆层有贵金属的金属制成，接触销由塑料制成，且接触尖部压配合到接触销中。由此能实现接触尖部的简单装配，并通过材料选择而以小成本实现良好的功能性。

为了固定套筒底部，有利地规定，套筒在套筒底部处在装入保持板后弯边，即变形为，使得套筒底部和保持板牢固连接。

如果在缓冲弹簧与接触销之间布置有球形件，则接触销可随时定向。由此允许保持接触销的轻微摆动/抖动，由此得到均匀的触点接通，小的摩擦和恒定的弹簧力。球形件有利地由非导电材料例如塑料或玻璃构造，以便即使整个活塞都由金属制成也保持对外无电势。

所描述的本发明微型开关如下构建在根据本发明的测试系统中：

测试系统包括构件接纳部，该构件接纳部具有呈待接纳构件形状的空腔。微型开关装入该空腔中。通常，设有多个构件接纳部以及多个微型开关，以便全面地测试电缆束或其他整套技术装备。测试系统的分析处理装置与微型开关的配对触头相连接，因此能分析处理由切换产生的电信号并核实构件的存在和正确定位。

附图说明

下面参照附图阐释本发明的一个有利实施例。其中：

图1示出根据本发明的微型开关的第一变型，

图2示出根据本发明的微型开关的第二变型，以及

图3示出根据本发明的测试系统。

具体实施方式

上述各图仅是示例性的图示，仅用于阐释本发明。相同的或作用相同的元件通篇配有相同的附图标记。

按照图1的根据本发明的第一微型开关1包括圆柱形的套筒2，该套筒具有缩窄且敞开的颈部，活塞3从该颈部伸出。活塞3也成型为圆柱形的，且可动地布置在套筒2内。在套筒2与活塞3之间仅具有小的缝隙。活塞3可在套筒2内被压向套筒底部21的方向，于是活塞3与套筒2在朝向套筒底部21敞开的第一倾斜部8处分开，该第一倾斜部将套筒2的颈部与宽的中心基体连接起来。当活塞3由于布置在套筒底部21或安装在套筒底部21处的保持板10与活塞3之间的复位弹簧6而返回到初始位置时，第一倾斜部8导致活塞3在套筒2中的对中的且缓冲的运动。图1示出活塞3位于初始位置的情形，在该初始位置电接触是断开的。

活塞3由塑料例如POM制成，而套筒由例如镀镍黄铜制成。保持板10同样由塑料例如PEEK制成。

复位弹簧6是螺旋弹簧，由优质钢形成，具有略小于活塞3直径的直径。在复位弹簧6的周部内布置有两个嵌入在保持板10中的配对触头51、52和一个接触销4。接触销4居中地在两个配对触头51、52之间作用，在接触销4中压配合有接触尖部11，该接触尖部以及配对触头51、52均朝向稍后的接触点锥形地成形。因此，通过接触尖部11和配对触头51、52的锥面得到相对较大面积的接触。配对触头51、52和接触尖部11例如为镀金的黄铜触头。接触销4由塑料制成。

接触销4以轴向可动的方式布置在活塞3内。但该可动性仅在接触尖部11已经安放到配对触头51、52上时才是重要的，在活塞3进一步朝向套筒底部21的方向运动时，接触销4不是同样运动，而是与活塞3的运动方向相反地实施相对于活塞3的相对运动。由此实现接触尖部11在配对触头51、52上的柔和安放，并减小其耗损。由此还得到更好地限定的着陆点。

缓冲弹簧7负责这种柔和安放，缓冲弹簧布置在接触销4与压配合到活塞3中的致动帽31之间。缓冲弹簧7是由优质钢制成的螺旋弹簧，具有比活塞3的内筒的直径小的直径，接触销4能在该内筒中轴向运动。活塞3的内筒与接触销4之间的缝隙很小，朝向致动帽31敞开的第二倾斜部9使接触销4的运动对中并确保接触销4在活塞3内的柔和止挡。缓冲弹簧7的弹簧力大于复位弹簧6的弹簧力，由此，在压力作用到致动帽31上时，活塞3和接触销4首先克服复位弹簧6的力进行相同的运动，并且稍后在接触尖部11安放后缓冲弹簧7才被压缩。

另一止挡部由致动帽31和活塞3的形状来决定。致动帽31的边缘在侧向(即垂直于活塞轴线)突出于致动帽31的中心圆柱且突出于活塞3。由此，在致动帽31被致动时，如果活塞3足够深地被压入套筒2中，则致动帽31的边缘安放到套筒2的颈部上。该止挡部因此防止微型开关1的机械损伤。微型开关1的切换点在0.80-1.10mm后便已能到达。电接触一直保持，直至走过了约2.7mm的最大致动行程。

图2示出备选的根据本发明的第二微型开关1。基本结构与图1的第一微型开关相当。

然而在此省去专门的接触尖部11，而是接触销4(在此由镀金的黄铜制成)直接安放到配对触头51、52上。配对触头51、52的形状和接触销4的尖部的形状尽管也是锥形的，但比图1中的更强地倒圆和更不锐利地逐渐变尖。

嵌入在保持板10中的配对触头51、52分别与各一根电缆14连接，在配对触头51、52的从套筒底部21突出的部分和电缆14上设有热缩套管形式的绝缘部13。

为了使接触销4更好地定向，在接触销4与缓冲弹簧7之间插入有由绝缘材料(在此为玻璃)制成的球形件12。为将球形件12接纳在接触销4中，接触销4在面向缓冲弹簧7的侧上具有凹口。

按照图2的微型开关1处于被切换到的状态，接触销4与两个配对触头51、52电连接，从而能测到通过电流，该通过电流表明，微型开关1被致动了，即结实地由金属制成的致动帽31至少被压入到了开关点。

图3中示出根据本发明的使用按照图1或图2的微型开关1的测试系统。微型开关1装入测试系统的构件接纳部40的空腔41中。空腔41在此成型为，使得空腔对应于待接纳的并因此存在性和正确位置有待测试的构件的形状。如果构件被压入构件接纳部40中，则微型开关1也被致动，信号通过经由接触尖部4或接触销4与配对触头51、52的连接而产生。配对触头51、52与分析处理装置42相连接，该分析处理装置因此可探测到正确安装的构件。分析处理装置42通常与多个构件接纳部40中的多个微型开关1相连接，并因此可通过并行的多个试验测试整个电缆束。

附图标记列表

1 微型开关

2 套筒

3 活塞

4 接触销

6 复位弹簧

7 缓冲弹簧

8 第一倾斜部

9 第二倾斜部

10 保持板

11 接触尖部

12 球形件

13 绝缘部

14 电缆

21 底部

31 致动帽

40 构件接纳部

41 空腔

42 分析处理装置

51,52 配对触头

Claims (12)

1.一种微型开关(1)，该微型开关具有：

-由金属制成的圆柱形的套筒(2)，

-以能轴向运动的方式安置在套筒(2)内的活塞(3)，

-以能轴向运动的方式安置在活塞(3)内的接触销(4)，

-两个彼此间隔开地固定在套筒(2)的底部(21)中的配对触头(51，52)，

-位于套筒底部(21)与所述活塞(3)之间的复位弹簧(6)，该复位弹簧使活塞(3)在微型开关(1)未被致动时运动到初始位置，

-位于接触销(4)与所述活塞(3)的致动帽(31)之间的缓冲弹簧(7)，该缓冲弹簧使接触销(4)柔和安放到配对触头(51，52)上，

-其中，缓冲弹簧(7)比复位弹簧(6)具有更大的弹簧力。

2.根据权利要求1所述的微型开关(1)，其特征在于，该微型开关具有套筒(2)的第一倾斜部(8)，该第一倾斜部朝向套筒底部(21)敞开。

3.根据权利要求1或2所述的微型开关(1)，其特征在于，该微型开关具有位于活塞(3)内筒中的第二倾斜部(9)，该第二倾斜部朝向所述致动帽(31)敞开。

4.根据上述权利要求中任一项所述的微型开关(1)，其特征在于，该微型开关具有固定在套筒底部(21)上的、由塑料制成的保持板(10)，配对触头(51,52)嵌入在该保持板中。

5.根据上述权利要求中任一项所述的微型开关(1)，其特征在于，致动帽(31)由金属制成。

6.根据上述权利要求中任一项所述的微型开关(1)，其特征在于，活塞(3)由塑料制成，而致动帽(31)压配合到活塞(3)中。

7.根据上述权利要求中任一项所述的微型开关(1)，其特征在于，致动帽(31)在侧向突出于活塞(3)，活塞(3)沿轴向突出于套筒(2)，从而套筒(2)通过止挡住致动帽(31)而为活塞(3)提供轴向止挡。

8.根据上述权利要求中任一项所述的微型开关(1)，其特征在于，该微型开关具有接触尖部(11)，该接触尖部以面向配对触头(51，52)的方式装入接触销(4)中。

9.根据权利要求8所述的微型开关(1)，其特征在于，接触尖部(11)由用贵金属覆层的金属制成，接触销(4)由塑料制成，接触尖部(11)压配合到接触销(4)中。

10.根据权利要求4所述的微型开关(1)，其特征在于，套筒(2)在装入保持板(10)后在套筒底部(21)处弯边。

11.根据上述权利要求中任一项所述的微型开关(1)，其特征在于，该微型开关具有球形件(12)，该球形件布置在缓冲弹簧(7)与接触销(4)之间。

12.一种测试系统，该测试系统具有：

-构件接纳部(40)，该构件接纳部具有呈待接纳构件的形状的空腔(41)，

-按照权利要求1至11中任一项所述的微型开关(1)，该微型开关布置在所述空腔(41)内，

-分析处理装置(42)，该分析处理装置与微型开关(1)的配对触头(51，52)相连接。