CN1099160C - 电气开关 - Google Patents

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Abstract

一种电气开关，它具有一个外壳。在外壳内有一个设有磁性构件、装在一个外壳腔内并设计为推杆状的操纵机构，有一个装在与这一个外壳腔密封地分开的另一个外壳腔内并可受永磁性构件影响的开关组件。至少有一个永磁性构件，它装在操纵机构的一个纵侧面上，并以其作用区与间壁的一侧相隔微小距离地沿操纵机构的移动方向延伸，还至少有另一个开关组件，它装在另一个外壳腔内，沿操纵机构的移动方向，位于这一个开关组件的前面或后面。

Description

电气开关
本发明涉及一种按主权利要求前序部分所述设计的电气开关。
这类尤其利用霍耳效应的装置，用于在滞后尽可能的小的情况下准确地接通或断开电路。这类开关例如用在汽车中完全不同的工作部位，其中，例如用来作为制动信号灯开关、变速器开关等。
由DE3333497A1已知一种电气开关，它在一个分成几部分的外壳中装有两个永磁性构件，它们具有相同极性的极相隔一个距离地对置着。在这两个永磁性构件的这两个极之间，装有一个霍耳效应开关组件。其中第一个永磁性构件固定在开关的操纵机构上，而第二个永磁性构件可调节地固定在外壳上。在此电气开关中，第二永磁性构件与霍耳效应开关组件之间的距离，可通过一个伺服机构调整，此时，第二永久磁铁直接固定在伺服机构上。对于如此设计的装置，无论是两个永磁性构件还是霍耳效应开关组件以及为此所设的固定元件，均受到外壳中存在的总的环境条件的影响。因此，在腐蚀性的环境条件下，会导致损害尤其是霍耳效应开关组件和所属的固定元件的高效能性。这种情况最终可能造成电气开关产生故障。
由DE3337122C2还已知一种电气开关，它包括一个可沿纵向调整地固定在一个外壳上部并设计为按钮的操纵机构，和一个装在一个外壳下部由所谓开关垫(Schaltmatte)构成的可动开关元件，以及一个装在固定于外壳下部的绝缘材料板上不可动开关元件。其中，这些开关元件由不同的电极层构成。通过将外壳分为一个外壳上部和一个外壳下部，以及采用开关垫和操纵机构的这种结构，形成操纵机构和开关元件的一种在空间的分隔。
除此之外，由DE4119316C1已知一种与主权利要求前序部分所述相应的开关，其中，在一个分成几部分的外壳中，有两个用制在它上面的间壁形成的互相密封地分开的外壳腔。在这种情况下，为装在其中一个外壳腔内开关的操纵机构配设一个永磁性构件，而在另一个外壳腔内，设有一个可受此永磁性构件影响的霍耳效应开关组件。此时，永磁性构件和开关组件安排在间壁的两侧，而且成为对置的结构。
在上述所有的实施形式中存在的问题是，它们只能用来实现一个电气开关的功能(接通/断开)。
因此本发明的目的是进一步改进上述类型的电气开关，使之可实现多个能互相组合的开关功能。
本发明提供了一种电气开关，有一个分成几部分的外壳和有一个可沿其纵轴线方向移动地装在第一外壳腔内设计成推杆状的操纵机构，此操纵机构具有一个永磁性构件，它与装在第二外壳腔内可受此永磁性构件影响的一个开关组件协同工作，第二外壳腔与第一外壳腔用间壁密封地分开，其中，永磁性构件以其作用元件设在间壁的一侧，而开关组件以其反作用元件设在间壁的另一侧，其特征为：永磁性构件设在操纵机构的一个纵侧面上，并以其作用元件与间壁的一侧隔一个微小距离地沿操纵机构的移动方向延伸；以及，除了此位于间壁另一侧的这一个开关组件外，至少还有装在另一个外壳腔内的另一个开关组件，此另一个开关组件沿操纵机构移动方向位于这一个开关组件的前面或后面。
一个有如上所述结构的电气开关有突出的优点，它只有比较少的机械操纵构件。所以这种产品很少磨损，从而可以可靠地获得高的位置变换次数。
并借助于在附图中表示的实施例详细阐述。其中：
图1  沿图2中A-A线的电气开关纵剖面图；
图2  图1所示电气开关按图3中B-B线的纵剖面图；
图3  图1和2所示电气开关按图2中C-C线的横剖面图。
由图可见，电气开关有一个基本上设计为轴对称的由一个外壳上部1a和一个外壳下部1b组成的、分成几部分的外壳1。在外壳上部1a中的两个外壳腔2a1、2a2中，装有两个操纵机构3a1和3a2。它们分别以其一个端部3a1”、3a2”，通过一个设计为螺旋压力弹簧的弹性构件4a1、4a2，支承在各自的外壳腔的底部，而它们以各自的另一个(自由)端部3a1’、3a2’，从有关的外壳腔2a1、2a2伸出外壳上部背对外壳下部1b的那一侧。为了使可分别例如受一个凸轮状控制元件影响的操纵机构不会从有关的外壳腔中脱落，为此操纵机构配设一个固定件b，它将外壳腔局部封闭为，只有操纵机构被缩小后的自由端部分才从有关的外壳腔伸出，而操纵机构处于每个外壳腔内的另一个端部，通过一个凸肩状台阶3a1 **、3a2 **支靠在固定件上，并受到每个有关的弹性构件作用的弹性力。
在这两个操纵机构的每一个，其从外壳腔2a1、2a2伸出的端部3a1’、3a2’的最外端上，镶上一个滚轮状调整件5a1、5a2，而且可通过配设的凸轮状控制元件无缺陷地操纵此操纵机构3a1、3a2。
在基本上具有矩形横截面的操纵机构处于各外壳腔2a1、2a2内的端部区域内，在其一个纵侧面装入一个永磁性构件7a1、7a2，使它以其磁性的作用元件(磁极表面)，与间壁1C1，1C2的一侧1C1’，1C2’，相隔一个极小的距离并与之平行地设置。
在间壁另一侧1C1”，1C2”的一个由外壳上部与外壳下部构成的外壳腔2b中，各装有2个可受装在操纵构件3a1、3a2上的永磁性构件7a1、7a2影响的，最好利用霍耳效应的开关组件8a1’、8a1”；8a2’、8a2”。开关组件成对地沿两个操纵机构每一个的移动方向连续安置，并因而在每个操纵机构移动时，它们进入有关的永磁性构件的影响区。
这两个总是配属于一个操纵机构的开关组件，固定在一块必要时配备有电子元件的导电板9上，此导电板9固持在处于相对位置的导向槽1e1，1e2中，导向槽1e1，1e2制在位于外壳腔2b中设在外壳上部1a中的外壳壁段1d1，1d2上。设在导电板上并与开关组件电连接的导线与接线端10*连接，接线端在接触元件10上，接触元件10的另一端10**设计为向外引出并被一个外壳套环1f所环绕的插头接点元件。
因为这种开关可例如用作所谓变速器开关，所以外壳1本身应设计为不让变速器中的油侵入第二外壳腔2b中，亦即不能侵入配备有电子元件的内腔。为此目的，在外壳上部1a与外壳下部1b互相配合在一起的空心圆柱体部分之间，装设一个圆环形密封件11。在外壳上部的另一个密封件12可用来防止变速器内腔的油外流，因为它挤在外壳上部1a的外壁与装入此外壳的孔口内壁之间。
上述开关的功能可首先通过操纵机构的作用得到详细的了解。
在图1所表示的此(一个)操纵机构3a1的静止位置下，有一个开关组件8a1’处于在此操纵机构3a1上的永磁性构件7a1的影响区内，并因而具有其导电状态，而另一个远离永磁性构件7a1的开关组件8a1”则处于其阻断状态。两个开关组件的这两个开关状态在操纵机构的第一个移动区内保持不变，这一移动区取决于永磁性构件的结构和布置以及它相对于开关组件的排列关系。
随着操纵机构进一步移动并越过此第一个移动区，使开关组件8a1’转入其阻断状态，而与此同时另一个开关组件8a1”保持在其阻断状态。
两个开关组件的这一开关状态，在一个由这两个开关组件彼此分离的距离所确定的(中央)第二区内保持不变。当离开此中央区并进入一个第三区内时，此另一个开关组件转入其导电状态，而与此同时这一个开关组件仍保持处于其阻断状态。然后，两个开关组件的这些状态一直保持到操纵机构止挡在外壳腔底部为止，在操纵机构返回其静止位置时，依次实施赋予这两个开关组件以开关功能的状态改变。
若第二个操纵机构及其有关的永磁性构件结构完全相同，开关组件也作同样的布局并因而有相应的排列关系，那么通过与之协同工作的凸轮状控制元件作不同的控制，可以实现相应的与之有关的操纵。当操纵机构与开关组件之间作不同的布局，或若为每个操纵机构配设两个以上连续的开关组件或永磁性构件时，那么还可以获得更大的自由度。

Claims (12)

1.一种电气开关，有一个分成几部分的外壳和有一个可沿其纵轴线方向移动地装在第一外壳腔内设计成推杆状的操纵机构，此操纵机构具有一个永磁性构件，它与装在第二外壳腔内可受此永磁性构件影响的一个开关组件协同工作，第二外壳腔与第一外壳腔用间壁密封地分开，其中，永磁性构件以其作用元件设在间壁的一侧，而开关组件以其反作用元件设在间壁的另一侧，其特征为：永磁性构件(7a1、7a2)设在操纵机构(3a1、3a2)的一个纵侧面上，并以其作用元件与间壁(1c1、1c2)的一侧(1c1’、1c2’)隔一个微小距离地沿操纵机构的移动方向延伸；以及，除了此位于间壁另一侧(1c1”、1c2”)的这一个开关组件(8a1’、8a2’)外，至少还有装在另一个外壳腔(2b)内的另一个开关组件(8a1”、8a2”)，此另一个开关组件(8a1”、8a2”)沿操纵机构移动方向位于这一个开关组件(8a1’、8a2’)的前面或后面。
2.按照权利要求所述之电气开关，其特征为：除了这一个装在外壳腔(2a1)中至少设有一个永磁性构件(7a1)的操纵机构(3a1)外，至少还有另一个设有至少一个永磁性构件(7a2)并平行于这第一个操纵机构排列的操纵机构(3a2)；以及，除了装在另一个外壳腔(2b)内的这至少两个开关组件(8a1’、8a1”)外，每另外一个操纵机构至少设有另外两个作相应布局的开关组件(8a2’、8a2”)。
3.按照权利要求2所述之电气开关，其特征为：每一个操纵机构(3a1、3a2)和/或每一个开关组件组(8a1’、8a1”和8a2’、8a2”)，被装在一个适合的外壳腔内。
4.按照权利要求2所述之电气开关，其特征为：操纵机构(3a1、3a2)和/或开关组件(8a1’、8a1”；8a2’、8a2”)分别装在一个公共的外壳腔(2a；2b)内。
5.按照权利要求1至4之一所述之电气开关，其特征为：开关组件(8a1’、8a1”；8a2’、8a2”)装在一块导电板(9)上，导电板(9)固定于在外壳壁段(1d1，1d2)上制成并平行于间壁(1c1，1c2)延伸的导向槽(1e1，1e2)之中。
6.按照权利要求5所述之电气开关，其特征为：导电板(9)的导线与外壳(1)引出的接触元件(10)相连。
7.按照权利要求6所述之电气开关，其特征为：由外壳(1)引出的接触元件(10)的端头(10**)设计为插头接点元件，并被一个外壳套环(1f)所环绕。
8.按照权利要求1至7之一所述之电气开关，其特征为：外壳(1)主要由外壳上部(1a)和外壳下部(1b)组成；在外壳上部内有一个外壳腔(2a1，2a2)；以及，另一个外壳腔(2b)由外壳上部与外壳下部组合而成。
9.按照权利要求8所述之电气开关，其特征为：外壳上部(1a)和外壳下部(1b)设有设计为空心圆柱形的彼此在一起协同工作的端部，它们通过一个圆环形密封件(11)互相配合。
10.按照权利要求7至9之一所述之电气开关，其特征为：具有导向槽(1e1，1e2)的外壳壁段(1d1，1d2)设在外壳上部(1a)中。
11.按照权利要求8至10之一所述之电气开关，其特征为：在外壳上部(1a)中的这一个外壳腔(2a1，2a2)一直延伸到此外壳上部(1a)的自由端；在这一个外壳腔(2a1，2a2)内的操纵机构(3a1，3a2)，在弹性构件(4a1，4a2)作用下通过其一个端部(3a1”，3a2”)固定，而以其另一个(自由)端部从此外壳腔伸出；以及，通过一个局部封闭外壳腔的固定件(6)，防止此操纵机构从外壳腔中掉落。
12.按照权利要求1至11之一所述之电气开关，其特征为：开关组件设计为利用霍耳效应的开关元件。
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