CN1142568C - 用于电路之间连接的开关装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于电路之间连接的开关装置，该开关装置包括一个绕支轴摆动式活动的肘节式接触元件，一个操作按钮，和弹簧装置，该弹簧装置插放在肘节式元件和操作按钮之间且具有一个基本上平行于支轴的纵向轴，并能通过该操作按钮按照相对于它自己的纵向轴进行侧向偏转而弹性变形。

Description

用于电路之间连接的开关装置

技术领域

本发明涉及一种用于电路之间连接的开关装置。

背景技术

现有的开关装置包括：至少一个肘节式接触元件，一个操作按钮和弹簧装置，上述肘节式接触元件可摆动式绕两个操作端位置之间的支轴活动，该操作按钮适合将一个指令的力施加到所述肘节式元件上，所述操作按钮在两个控制位置之间活动，这两个控制位置相应于所述肘节式元件的两个操作位置，上述弹簧装置安置在所述肘节式接触元件和操作按钮之间，并适合施加一个弹性推力，用于将所述按钮锁定到所述控制位置的无论哪一个位置上并将所述肘节式元件锁定到其相应的一个操作位置上，所述弹簧装置具有一个纵向轴，该纵向轴基本上平行于所述支轴并且所述由操作按钮所施加的指令力在一个基本上与所述纵向轴成横交的平面中被施加到所述弹簧装置上。

已知用于电路连接的开关装置可以根据它们的结构模式完成各种不同的功能，例如作为通断开关、双掷开关等等。

实际上，每种所述装置除了具有为实现预定的功能所必需的固定触点并与一个支承结构成为整体外，一般都具有一个肘节式接触元件，也就是一个可摆动地绕两个操作端位置之间的支轴活动的元件，每个操作端位置适合例如在肘节式元件本身和其中一个固定触点之间产生电连续性。

通过一个操作按钮，使该肘节式元件移动到它的操作位置中无论哪一个位置上，该操作按钮可在两个稳定的控制位置之间手动式操作，每个控制位置相应于所述肘节式元件的两个操作位置的其中一个位置。

通过插入合适的促动器元件和弹簧装置，使该操作按钮能将一个指令的弹性力(elastic command force)施加到该肘节式元件上，当所述肘节式元件处于它的操作位置时，该弹性的指令力被转变成一个弹性锁定推力，该推力适合在活动触点和固定触点之间实施一种配合负荷，该负荷不要低于一个预定的最小值。

例如，在一个已知类型的第一种装置中，弹簧装置包括一个装配在操作按钮中并具有其纵向轴的螺旋形弹簧，该纵向轴位于一个平面中，此平面垂直于肘节式元件支轴的平面。该肘节式元件安置在弹簧之间，利用沿着它自己的纵向轴缩短和伸长来经受变形，并且该肘节式元件是一种球形或转子形的推力元件，在该按钮在肘节式元件的控制位置之间移动期间，此推力元件滑过肘节式元件本身的一部分，同时使它从它的其中一个操作位置摆动到其另一个操作位置。

在一个已知类型的第二种装置中，该弹簧装置包括该肘节式元件的一个纵向部分，该肘节式元件本身被切成一种刀片形，以便它起一种片簧作用，也就是起一种挠性元件作用，该挠性元件与一个控制指形件或销进行接触，该控制指形件或销从操作按钮向里伸并与其成为整体。在这个第二种类型装置中，当该按钮被压下并旋转时，该控制销的端部同样利用与支轴成横交的一个平面中的弹性变形沿着该片簧刀片滑动，并产生该肘节式元件到一个新的操作位置的通路。

在由文件DE-A-19534611中公开的第三种装置中，该弹簧装置由两圈扭簧组成，具有平行于支轴的纵向轴。当按压并旋转时，它作用于贮存能量的短螺旋弹簧的一侧。该短螺旋弹簧的两点相对该纵向轴隔开距离地保持于该肘节式接触元件上，因此，当按钮被压下，弹簧也被压下，并绕其纵轴旋转，直至该按钮越过位于该操作端位置的中间位置。此时，扭簧在贮存能量前释放能量，并且肘式接触元件从一个操作端位置转换至另一操作端位置。

上面简述的已知技术具有某些重要的限制和缺点。

事实上，首先，上述两种装置都具有一些元件，这些元件由于在一部分肘节式元件上滑动而在其上产生一个摩擦力，该摩擦力具有不可忽视的量，并相应于由弹簧或片簧刀片所施加的弹性反作用。此摩擦力显示一种立即从按钮的一个端部位置跳开或跳动到另一个端部位置，并因此而从该肘节式元件的一个端部位置跳开或跳动到另一个位置，结果使用者不得不按下按钮一定时间，以便对其部分位移遵循它的运动。实际上，尤其是在许多操作循环之后并因此由于各弹性元件的部分屈服，在某些情况下一个或多个不稳定的平衡位置可以在该按钮和相关的肘节式元件的端部稳定性位置之间发生，因而从电可操作性的观点来看产生明显的损伤。

此外，上述摩擦迟早会导致滑动元件的磨损，因此限制了该装置的有效工作持续时间。另一方面，在已知技术中，不可能选择较低弹性刚度的弹簧或片簧来限制滑动摩擦，因为要在活动触点和固定触点之间保证电学业上合适的配合推力。

此外，已知类型的各装置由于它们的结构组成，所以当肘节式元件移动到接近它的操作端位置时，将少量的弹性推力施加到该肘节式元件上。事实上，例如在所述第一种装置中，该压缩式螺旋形弹簧在所述端部位置处被拉得更长，因此在这种情况下施加较小的弹性力。在已达到一个稳定性的端部位置的指令键上可能的附加压力导致该弹性元件进一步拉长，并且不是增加各触点之间的接触力或配合力，而是造成上述力减小，也就是造成各触点之间局部放电，在某些情况下甚至会形成火花或电弧。

这种情况是特别危险的，它也可能在装置受到振动的情况下产生，正如它在应用于各种设备时经常发生的那样，由于引起按钮和肘节式元件绕它们的操作位置的轻微振动，这会导致通过该弹性元件施加的接触力减小。

从结构观点来看，已知类型的各装置还具有一种结构，为了保持一种组装好的状态并因此能运输方便起见，该结构要求全部安装好它的所有零部件，尤其是操作按钮。在某些情况下，这显示了严重的限制，因为在这种情况下，对所述按钮必须在开始生产阶段期间已经选好，并且不能在以后的时间里根据特定的人为要求或操作需要任意地增加。

在这种情况下，本发明着重指出的技术任务是提供一种用于电路间连接的开关装置，该装置能基本上消除上述缺点。

发明内容

在这个技术任务范围内，本发明的一个重要目的是提供一种开关装置，该开关装置能够在刚一起动操作按钮(甚至用一个短脉冲进行)时就保证从它的一个操作位置到另一个操作位置的一个快速而直接的通路，该通路实际上可由使用者检测。

另一个重要的目的是提供一种装置，该装置在大量的操作周期之后具有高的可靠性，并且在操作按钮上振动或进一步手动压力的情况下还能保证各电触点之间一个很强的配合稳定性。

再一个目的是提供一种开关装置，该装置对它的生产简单性是有利的，并具有一种由各零件形成的结构，该结构能够成一个分开的单元，而与操作按钮是否已安装在其上无关。

上述技术任务和列举的目的基本上都是通过如下的开关装置达到的。

一种用于电路之间连接的开关装置，该装置至少包括：一个肘节式接触元件、可以绕一个支轴在两个操作端部位置之间摆动式地活动，一个操作按钮、适合将一个指令力施加到所述肘节式元件上，所述按钮在两个控制位置之间活动，这两个控制位置相应于所述肘节式元件的两个操作位置，和弹簧装置，它放置在所述肘节式接触元件和操作按钮之间，并适合施加一个弹性推力，用于将所述按钮锁定到所述控制位置中的一个位置上，并将所述肘节式元件锁定到其操作位置中相应的一个位置上；所述弹簧装置具有一个纵向轴，该纵向轴基本上平行于所述支轴并且所述由操作按钮所施加的指令力在一个基本上与所述纵向轴成横交的平面中被施加到所述弹簧装置上，其特征在于：所述弹簧装置适合于至少可按照一个相对于所述纵向轴的侧向偏转而弹性变形。

现在借助于附图在下面通过非限制的例子来说明按照本发明的一种开关装置的一个优选的但不是唯一的实施例。

附图说明

图1是按照本发明的该装置的部件分解透视图；

图2是如图1中所示装置在一种组装好的状态下的局部透视图；

图3示出类似于图2但没有某些零件尤其是没有操作按钮和支承结构的透视图；

图4是图1中所示装置的剖面图，该剖面是在一个垂直于该装置的肘节式元件的支轴的中间平面中作出的；及

图5、6和7示出与该操作铵钮成整体的一个起动伸出件的不同实施例。

具体实施方式

参看附图，按照本发明的开关装置总的用标号1表示。

它包括一个由电绝缘材料制的支承结构，可以将各固定的触点固定式紧固在该支承结构上，其固定触点装有各自的为该装置而设置的电连接器，例如一个第一中央固定触点3和一对第二固定侧面触点4。

与该中央固定触点3摆动式啮合的是一个肘节式接触元件5，该元件5可以相对于支轴6在两个操作端部位置之间活动。该支轴6由中央固定触点3的一对弯成90°的边缘部分形成，并具有一个锐边6a，该锐边6a适合安装在一个凹槽7中，该凹槽7在肘节式元件5转向所述边缘部分的一个面上的中央部分5a中形成。

从该肘节式元件5中央部分5a出来的是一个啮合薄片5b，该啮合薄片5b通过切割并向后折叠一部分肘节式元件5而得到。薄片5b可插入固定触点3的一个通孔3a中，并且其一端5d可以弯曲，以便将该肘节式元件5固定地接合到该固定触点3上。

一个操作按钮8可通过一对伸出的销8a旋转式与支承结构2啮合，该伸出的销8a形成一个平行于肘节式元件5的支轴6的旋转轴。

操作按钮8具有一个向内转向肘节式元件5的起动伸出件9，该伸出件9适合将一个指令的力施加到肘节式元件上并可在两个控制位置之间活动，这两个控制位置相应于所述肘节式元件5的操作端部位置。弹簧装置10安放在肘节式元件5和操作按钮8的起动伸出件9之间；该弹簧装置10适合将一个弹性锁定推力施加在按钮上，以便将它锁定到其中一个控制位置上，和施加在肘节式元件上以便将它锁定到它的操作位置中相应的一个位置上。

在一种初始方式中，该弹簧装置10有一个纵向轴10a，该纵向轴10a平行于支轴6取向，并可以按照至少一个相对于所述纵向轴10a的侧向偏转而弹性变形。

有利的是，该弹簧装置10由一个牵引式螺旋形弹簧形成，该牵引式螺旋形弹簧包括两端部10b，该两端部10b啮合一对与肘节式元件5成整体的起动端件5c并从所述肘节式元件5的中央部分5a中延伸，该中央部分5a靠近凹槽7和支轴6；从而形成一个适合使弹簧10受到牵引作用的叉形件。

由操作按钮8的起动伸出件9施加的指令力在一个基本上与所述弹簧的纵向轴10a成横交的平面中被施加到弹簧10上。实际上，起动伸出件9具有一个工作面9a，该工作面9a有效地与螺旋形弹簧10的侧表面的一个中央区接触(见图2和4)，以便根据该肘节式元件5和操作按钮8的角度位置，使所述弹簧相对于它的由纵向轴10a限定的线性构造偏转到一个或多或少明显的程度。

更准确地说，操作按钮8和相关的起动伸出件9的摆动不是利用一个弹簧沿着其纵向延伸轴的常规和已知的弹性，而是使用侧向偏转的弹簧能力。这包括一种侧向偏转的存在，该侧向偏转引起一个没有它自己固有稳定性方向的弹性力，而不涉及一种优先而稳定的所施加的弹性力和所述纵向轴一致的方向。因此不可能在按钮的中间位置处进行按钮本身和肘节式元件的应当产生的稳定性调整，结果所述按钮和肘节式元件停止在不希望的位置处。

当操作按钮时，后者一个小的位移就足够了，因此弹簧10的侧向偏转迅速地从该位置通过，在该位置中它处于新的稳定性构形，该稳定性构形相应于肘节式元件的另一个操作位置。

此外，该起动伸出件9在外面的弹簧表面上滑动到一个减少的程度，结果实际上不存在摩擦和磨损。

起动伸出件9的工作面9a具有一个外形，该外形通常适合于在所述肘节式元件5在移动接近每个操作端部位置的方向上的摆动式位移期间不减少而最好是增加由弹簧10本身所施加的指令力，因此也不减少而是增加由弹簧10施加到肘节式元件5上的弹性推力。实际上，当按钮8和肘节式元件5向着它们的端部位置旋转或倾向于超出所述位置范围时，工作面9a的这种外形一定引起由起动伸出件9所完成的杆臂长度的增加，并因此引起弹簧10的弹性载荷增加。

能达到上述结果的外形9a有不同的实施例。

例如，在图5所示的一个第一实施例中，这种外形具有一种直线构造。在图6所示的一个第二实施例中，外形9a由一条折线限定，该折线包括两条直线部分，它们在一起限定了一个凹面弹簧10。在图7所示的一个第三实施例中，该外形9a也由一条凹形的曲线限定，其中工作面9a的边缘当移动离开各端部点时，其距按钮8的旋转销8a的距离不断增加。

本发明实现了各种重要的优点。

首先，该装置甚至在使用者进行短而脉冲式操作后也能直接而可靠的跳动到它的操作端部位置中的无论哪一个位置上，甚至在许多操作周期之后也不会在中间通路位置处出现不希望有的停止点。实际上，这些中间位置的不稳定性不会及时受到变化，也不会在螺旋形弹簧和操作按钮的起动伸出件之间的侧向触点中产生重要的磨损。

此外，在固定触点和活动触点之间的配合力不会由于操作按钮上的振动或进一步的操作压力而受到任何减少，因为这些应力使由弹簧施加的弹性力保持基本上恒定或使它增加，该弹簧在各触点之间产生所述配合力。

最后应该认识到，该肘节式元件在安装阶段期间可以固定地连接到该装置的一个固定触点上，因此由螺旋形弹簧、肘节式元件，固定触点和支承结构所形成的组件构成一个组装好的零件组，如果需要的话，该零件组可以很容易运输到另外的生产工位，用于按照特定的操作要求安装所需的操作按钮。

Claims (10)

1.一种用于电路之间连接的开关装置，该装置至少包括：

一个肘节式接触元件(5)、可以绕一个支轴(6)在两个操作端部位置之间摆动式地活动，一个操作按钮(8)、适合将一个指令力施加到所述肘节式元件(5)上，所述按钮(8)在两个控制位置之间活动，这两个控制位置相应于所述肘节式元件(5)的两个操作位置，和

弹簧装置(10)，它放置在所述肘节式接触元件(5)和操作按钮(8)之间，并适合施加一个弹性推力，用于将所述按钮(8)锁定到所述控制位置中的一个位置上，并将所述肘节式元件(5)锁定到其操作位置中相应的一个位置上；

所述弹簧装置(10)具有一个纵向轴(10a)，该纵向轴(10a)基本上平行于所述支轴(6)并且所述由操作按钮(8)所施加的指令力在一个基本上与所述纵向轴(10a)成横交的平面中被施加到所述弹簧装置(10)上，

其特征在于：所述弹簧装置(10)适合于至少可按照一个相对于所述纵向轴(10a)的侧向偏转而弹性变形。

2.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述肘节式元件(5)具有两个起动端件(5c)，该端件(5c)被安装成靠近所述支轴(6)，所述端件(5c)形成一个叉形件，用于啮合所述弹簧装置(10)的两端部(10b)。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述弹簧装置(10)由一个螺旋形弹簧形成。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述操作按钮(8)包括一个起动伸出件(9)，该起动伸出件(9)适合于施加所述指令力并具有一个工作面(9a)，该工作面(9a)与所述弹簧装置(10)的侧表面的中央区域操作地接触。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述弹簧装置的纵向轴(10a)平行的方向测量，所述螺旋形弹簧具有一个比起动伸出件(9)的宽度要小的螺距。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述起动伸出件(9)的工作面(9a)具有基本上是直线结构的外形。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述起动伸出件(9)的工作面(9a)具有一种基本上凹面的结构的外形。

8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述起动伸出件(9)的工作面(9a)具有由一条折线构成的外形，该折线由适合于限定一个基本上凹面的结构的直线部分组成。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括一个第一固定触点(3)和至少一个第二固定触点(4)，该第一固定触点(3)安放在所述肘节式元件的支轴附近，而该第二固定触点(4)适合于在其一个所述操作位置处与所述肘节式元件(5)匹配，并且所述肘节式元件(5)具有至少一个啮合薄片(5b)，该啮合薄片(5b)可插入所述第一固定触点(3)的一个通孔(3a)中，并且在安装阶段期间能够以一种适合将该肘节式元件(5)固定式连接到所述第一固定触点(3)上的方式向后折叠。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述肘节式元件(5)的支轴(6)由至少一个所述第一固定触点(3)的一个弯曲的边缘部分形成，该弯曲的边缘部分具有一个锐边(6a)，该锐边(6a)适合安装在所述肘节式元件(5)的一个凹槽(7)中。

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