CN115116773A - 开关致动器适配器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开关致动器适配器。开关组件用于将非接触式开关改造成接触触发式开关,从而可以通过与物体或表面的机械接触来触发非接触式开关的内部电气状态。开关组件可以包括联接到非接触式开关的适配器主体和联接到适配器主体的致动主体。致动主体可相对于适配器主体运动以选择性地将由致动主体支撑的目标定位在非接触式开关的感测区域内。致动主体可以通过与致动主体的一部分接触的外部物体而运动。
Description
相关专利的交叉参考
本申请基于2021年3月23日提交的题为“Switch Actuator Adapter”的美国专利申请No.17/210,203,要求其优先权,并通过引用将其全部并入本文。
技术领域
本发明涉及开关致动器适配器。
背景技术
接触式开关通常依赖于目标(例如,运动表面)与另一个部件的接触,以提供使接触式开关改变状态所需的力和位移。非接触式开关通常会根据另一个部件与开关的接近程度来改变状态,而不需要机械接触。
发明内容
根据本公开的一个方面,提供了一种用于检测系统状态的开关组件。开关组件包括封闭外壳,该封闭外壳包围磁性组件。磁性组件被配置为被选择性地激活以使开关组件在第一状态和第二状态之间运动。开关组件另外包括在封闭外壳的外部固定到封闭外壳的适配器主体和由适配器主体可运动地支撑的致动主体,该致动主体支撑在封闭外壳的外部的目标。目标是磁性目标或含铁目标中的至少一者。致动主体可相对于适配器主体和封闭外壳在第一定向和第二定向之间运动,以目标分别在其中目标激活磁性组件的第一位置和其中目标不激活磁性组件的第二位置之间运动。
一些方面提供了一种用于开关组件的适配器系统,以将开关组件从非接触式开关组件转换为接触式开关组件。适配器系统包括适配器主体、致动主体和目标,所述适配器主体配置为在开关组件的封闭外壳的外部固定至该封闭外壳,所述致动主体连接到适配器主体由适配器主体支撑,所述目标连接到致动主体并被配置为通过致动主体经由适配器主体支撑在封闭外壳的外部。致动主体可相对于适配器主体在第一定向和第二定向之间运动,以使目标分别在第一位置和第二位置之间运动,在该第一位置中目标被定向为从封闭外壳外部激活开关组件,在所述第二位置中目标被定向为不激活开关组件。
一些方面提供一种将开关组件从非接触式开关组件转换为接触式开关组件以检测事件的方法。该方法包括将适配器主体在开关组件的封闭外壳的外部固定至该封闭外壳,致动主体连接到适配器主体,使得连接到致动主体的目标由适配器主体和致动主体支撑在封闭外壳的外部。该方法还包括将致动主体设置为在事件发生时相对于适配器主体从第一定向运动到第二定向,从而将目标从第一位置运动到第二位置,目标被配置为当定向在第一或第二位置中的至少一者时,从封闭外壳外部激活开关组件。
附图说明
并入并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的实施例,并且与描述一起用于解释本发明的实施例的原理:
图1是用于将非接触式开关转换为接触式开关的开关组件的示意图。
图2是包括非接触式开关的开关组件的透视图,该非接触式开关被转换用作具有杠杆臂致动主体的接触式开关。
图3是图2的开关组件的分解图。
图4是图2的开关组件的剖视图,其中开关组件处于第一状态。
图5是图2的开关组件的剖视图,其中开关组件处于第二状态。
图6是包括非接触式开关的开关组件的分解图,该非接触式开关被转换为用作具有按钮致动主体的接触式开关。
图7是图6的开关组件的剖视图,其中开关组件处于第一状态。
图8是图6的开关组件的剖视图,其中开关组件处于第二状态。
图9是包括具有方形轮廓的非接触式开关的开关组件的分解图。
图10是包括多个非接触式开关的开关组件的示意图。
图11是包括多个非接触式开关和多个目标的开关组件的示意图。
图12是开关组件的示意图,该开关组件包括多个非接触式开关和被配置为选择性地激活所述多个非接触式开关中的一个或多个的目标。
具体实施方式
提供以下讨论以使本领域技术人员能够制造和使用本发明的实施例。对所示实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的,并且本文的一般原理可以应用于其他实施例和应用而不背离本发明的实施例。因此,本发明的实施例并不旨在限于所示的实施例,而是要符合与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。将参考附图阅读以下详细描述,其中不同附图中的相同元件具有相同的附图标记。不一定按比例绘制的图描绘了选定的实施例并且不旨在限制本发明的实施例的范围。熟练的技术人员将认识到本文提供的示例具有许多有用的替代方案并且落入本发明的实施例的范围内。
在详细解释本发明的任何实施例之前,应当理解,本发明的应用不限于以下描述中阐述的或附图中所示的构造和部件布置的细节。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。此外,应当理解,本文使用的措辞和术语是出于描述的目的,不应被视为限制性的。例如,此处使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变体意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。
如本文所用,除非另有说明或限制,术语“安装的”、“连接的”、“支撑的”、“固定的”和“联接的”及其变体在参考物理连接时被广泛使用包括直接和间接安装、连接、支撑和联轴器。此外,除非另有说明或限制,“连接”、“附接”或“联接”不限于物理或机械连接、附接或联接。
如上所述,接触式开关(例如,限位开关)传统上依靠与目标(例如,可运动表面)的接触来提供使接触式开关改变状态所需的力和位移。通常,传统的接触式开关具有进入点,开关的一部分通过该进入点延伸,以基于与开关外部的另一个主体(例如,由开关监控的系统主体)的机械接触来改变开关的状态。因此,为了提供用于接触式开关的密封外壳,通常必须提供可运动的密封装置,随着时间的推移可能会退化和失效。
相反,非接触式开关不需要与目标(例如,磁体或含铁材料)接触以使非接触式开关改变状态。相应地,由非接触式开关监控的系统的状态变化可以引起非接触式开关的相应状态变化,而不需要进入开关的进入点。因此,例如,非接触式开关对于具有有害气体的环境可能特别有利,该环境优选地不暴露于电子设备或其他潜在火花点。然而,由于非接触式开关可能依赖于非机械场的变化来引起开关的状态变化,因此非接触式开关的范围有时可能较小。类似地,非接触式开关可以检测到被监控系统的状态变化的区域有时也可能较小。
这样看来,提供改进的开关和相关的系统和方法可能是有用的,其可以结合非接触式和接触式开关的优点,包括在新装置中和用于现有装置的改造。如本文将要描述的,本公开提供了用于将非接触式开关适配成机械触发式开关的系统和方法,使得非接触式开关可以通过与外部物体或表面的机械接触而被触发(即,非接触式开关的内部电气状态可以改变)。
在一些实施例中,可以提供适配器主体,该适配器主体被配置为固定到非接触式开关的外壳。例如,支撑致动主体的适配器主体可以被配置为螺纹地或以其他方式机械地附接到非接触式开关的外壳(例如,用带绑在其上),而不需要适配器主体或致动主体的任何部分进入延伸穿过非接触式开关外壳的壁。可形成为杠杆、按钮或根据其他已知类型的机械可运动接口的致动主体可支撑目标,该目标被配置为根据致动主体相对于适配器主体的空间定向而触发非接触式开关,而无需进入非接触式开关的外壳。因此,例如,完全在非接触式开关的外壳外部的与致动主体的机械接触或其他物理相互作用可以使目标运动以触发(或不触发)非接触式开关。
图1图示了根据本公开的一些实施例的用于检测系统状态的开关组件10的示例示意图。在所示的实施例中,开关组件10包括非接触式开关12、适配器主体14和致动主体16。根据一些实施例,致动主体16可以配置为可相对于适配器主体14运动的杠杆臂、按钮、闩锁、杆、连杆、滚轮或其他机械装置。根据一些实施例,接触滚轮(图1中未示出)可以布置在致动主体16上(例如,在杠杆臂或按钮的一端上),可以提供与要监控的系统的有用接触表面。
而且,致动主体16包括被配置为触发非接触式开关12的目标18。在一些实施例中,目标18可以是磁性目标或含铁目标中的至少一者,但其他配置也可以是也是可能的。通常,开关组件10可以被配置为基于非接触式开关12感测(或不感测)感测区域20内的目标18而在第一状态和第二状态(或其他)之间被选择性地致动。在图示的示例中,感测区域20被示为具有大致圆形轮廓。然而,不同配置的感测区域是可能的,这取决于非接触式开关12的具体配置。
在不同的实施例中,非接触式开关12的不同特定配置是可能的,这取决于特定安装的感测和环境约束。例如,根据一些实施例,非接触式开关12可以是磁性开关或其他类型的接近传感器,或不需要与外部主体接触即可被相应目标触发的其他已知类型的开关。非接触式开关12相对于由开关12控制的系统的内部配置也可以根据特定安装的需要而变化。例如,根据一些实施例,非接触式开关12可以包括用于单刀双掷开关(“SPDT”)的电路(例如,如部分电路12d所示)、用于双刀双掷(“DPDT”)开关的电路(例如,如部分电路12e所示)、用于单刀单掷(“SPST”)开关的电路(例如,如部分电路12a、12b所示)或用于双刀单掷(“DPST”)开关的电路(例如,如部分电路12c所示)。在一些情况下,非接触式开关12可以配置为“无源”开关。也就是说,非接触式开关12可以不消耗电力而操作。在一些实施例中,开关可以附加地或替代地包括用于任何种类的已知开关的电路或其他装置,包括双通双断开关、磁性或感应开关(例如簧片开关)、电容开关或机械开关。
为了允许目标18触发非接触式开关12,非接触式开关12和致动主体16可以联接到适配器主体14。在一些情况下,致动主体16可以直接固定到非接触式开关12,使致动主体16和非接触式开关12组合成一个单一的、连接的、可共同运动的系统。此外,致动主体16可由适配器主体14可运动地支撑,使得致动主体16可相对于适配器主体14在第一定向和第二定向之间运动(如箭头22所示,其通常表示任何致动主体16的运动类型,包括平移、旋转或两者的组合)。如下文将描述的,当致动主体16运动到第一定向或第二定向中的一个时,目标18可由此被放置在非接触式开关12的感测区域20内的位置中以将非接触式开关激活到第一状态或第二状态之一中。此外,根据期望的应用,致动主体16的另一个定向可以将目标18放置在感测区域20之外。
现在参考图2和3,示出了开关组件10的第一实施例。开关组件10包括直接固定到非接触式开关12的外壳24的适配器主体14。如将参照图4和图5进一步描述的那样,外壳24被配置成封装磁性组件以根据外部条件触发非接触式开关12。特别地,如图2和3中所示的外壳24包括圆形外壳轮廓(即,具有圆形横截面)。在其他实施例中,外壳24可以包括方形外壳轮廓(参见图9)。在图2和3所示的实施例中,外壳24还包括沿外壳24的长度的至少一部分的螺纹部分26。如图2和3的实施例所示,螺纹部分26沿外壳24的圆形轮廓部分布置,靠近外壳24的一端。
仍参照图2和图3,在所示实施例中,开关组件10包括基座30,基座30包括固定到外壳24的安装板32。通常,基座30可以被配置为将开关组件10固定到表面以在激活/致动期间支撑开关组件10。特别是,如图2和3所示,基座30包括连接到安装板32的带34。如图所示,带34与安装板32一体形成,但其他配置也是可能的,包括带34(或其他带)不与单独的安装板相关联的配置。
在图2和3的实施例中,带34限定了延伸穿过带34的开口36。开口36限定了对应于外壳24的轮廓(例如,圆形轮廓等)的形状。带34还包括在内表面上的螺纹部分,该螺纹部分被配置为螺纹接合外壳24的螺纹部分26。基部30和非接触式开关12的外壳24之间的螺纹接合可以在一些情况下提供外壳24相对于基座30的精确定位,但其他配置也是可能的。一旦安装到系统中,这种精确定位可以提供对开关组件10的准确调节。
安装板32还可以包括一个或多个紧固件孔38,其被配置为在其中接收紧固件(未示出)。紧固件(例如,铆钉、螺栓、螺钉等)可用于将基座30并且从而将开关组件10固定到需要状态检测的表面或系统(例如,门或闩锁的位置)。在其他实施例中,其他配置也是可能的。通常,可以使用任何种类的安装系统来固定非接触式开关以供在特定位置使用,作为根据本公开的开关组件的一部分。
如图3所示,适配器主体14在外壳24外部并且可以联接到外壳24的远端40。在所示实施例中,适配器主体14被配置为圆柱形套筒,其包括用于与致动主体16和外壳24联接的装置。例如,适配器主体14可以在外壳24限定圆形轮廓的部分处固定到外壳24。在图2和3所示的实施例中,特别地,适配器主体14可以与外壳24螺纹接合。例如,适配器主体14限定环形并且包括带螺纹的内表面42。带螺纹的内表面42可以被配置为螺纹接合外壳24的螺纹部分26。因此,例如,螺纹内表面42可以提供致动主体16,包括目标18,相对于外壳24的精确定位。该精确位置可以提供目标18相对于非接触式开关12的感测区域20(见图1)的准确调节,包括当与螺纹带与基座30接合结合使用时,如上所述。
在图2和3所示的实施例中,致动主体16包括目标18、杠杆臂44和滚轮48,但在其他情况下可以使用支撑目标的其他配置。对于图2和3所示的实施例,杠杆臂44可枢转地连接到适配器主体14以允许目标18在定向之间运动。例如,杠杆臂44可以通过枢轴销46枢转地联接到适配器主体14,并且目标18可以在枢转联接附近联接到杠杆臂44。因此,当杠杆臂44旋转时,目标18的定位也改变。在所示实施例中,枢转销46被配置为延伸穿过适配器主体14和杠杆臂44,以将杠杆臂44可枢转地固定到适配器主体14,但多种其他枢转布置是可能的(例如,具有整体形成的枢轴销等)。
在图2和3所示的实施例中,滚轮48联接到杠杆臂44的远端50。因此,滚轮48可以容易地布置成在由杠杆臂44提供的最大距离处接合待监测系统的表面,以允许致动杠杆臂44。在其他实施例中,滚轮可以不同地定位或构造,并且一些实施例可能不为此目的使用滚轮。
现在参考图4和5,示出了图2和3的开关组件10的横截面。如图所示,在该实施例中,非接触式开关12包括封闭在外壳24内的磁性组件52。磁性组件52被配置为被选择性地激活以使开关组件在第一状态(图4)和第二状态(图5)之间运动,但如上一般讨论的其他内部开关配置是可能的。
如图4和5所示,致动主体16的杠杆臂44可以相对于适配器主体14和封闭外壳24在第一定向(图4)和第二定向(图5)之间枢转,以使目标18分别在第一位置与第二位置之间运动,在所述第一位置,目标18激活磁性组件,而在所述第二位置,目标18不激活磁性组件。例如,在开关组件10处于图4中所示的第一状态的情况下,杠杆臂44可以定位在第一定向以将目标18定位到第一位置(例如,在非接触式开关12的感测区域内)。在目标18在感测区域内的情况下,磁性组件52通过包括在磁性组件52中的磁体54而被激活,由于磁体54和目标18之间的磁吸引力而在外壳24内运动。
继续参照图4和5,在外部物体(例如,运动物体的表面)和致动主体16(例如,杠杆臂44或滚轮48)的一部分之间接触时,开关组件10可以从第一状态(图4)转变为第二状态(图5)。来自外部物体的接触可以导致致动主体16相对于适配器主体14从第一定向(图4)朝向第二定向(图5)运动。当开关组件10处于第二状态(图5)时,杠杆臂44枢转至第二定向,使得目标18处于第二位置(例如,远离非接触式开关12的感测区域定位)。随着目标18远离非接触式开关12的感测区域定位,磁性组件52中的磁体54转变为非激活状态(例如,目标18不激活磁性组件52)。
在所示实施例中,磁性组件的磁体54根据目标18和磁体54之间的磁吸引力而在外壳24内轴向运动,以选择性地激活非接触式开关12。在其他实施例中,磁性组件的非轴向运动是可能的。此外,在一些实施例中,非接触式开关的磁性组件可被目标排斥,磁性组件对目标的位置的响应相应改变。
在所示实施例中,外壳24完全包围磁性组件52,适配器主体14、致动主体16和目标18完全设置在封闭外壳24的外部。因此外壳24可以是密封的外壳而没有用于激活磁性组件52的进入点。也就是说,非接触式开关的非接触特性使磁性组件52能够被选择性地致动,而无需机械构件或结构延伸到封闭的内部外壳中以使磁性组件的磁体54运动(或以其他方式改变非接触式开关12的状态)。相应地,磁性组件52被配置为由外部目标18选择性地致动,而磁性组件52和目标18之间没有接触,或者甚至外壳24和目标18之间没有接触。如上所述,没有进入点可以是有益的,包括以便提供可以被配置为防爆外壳的外壳24。例如,封闭外壳24提供密封的内部腔室,防止湿气、灰尘、污垢、腐蚀剂、腐蚀物或化学物质到达磁性组件52或其他内部部件(例如,可能产生火花的电路)。
根据一些实施例,偏压元件可以布置在适配器主体14和致动主体16之间,使得致动主体被向特定方向偏压。例如,扭力弹簧(未示出)、螺旋弹簧(未示出)、弹性体元件(未示出)或其他已知的偏压元件可以布置在图4和5所示的构造中(或在其他实施例的类似位置)的杠杆臂44和适配器主体14之间。因此,偏压元件可以被配置为将杠杆臂44偏压到第一定向或第二定向中的一个。根据一些实施例,可以通过目标18和磁性组件52内的磁体54之间的磁性排斥或吸引力来提供弹簧效应,而不是(或除此之外)通过单独的弹簧或其他偏压元件。根据其他实施例,附加磁体可以布置在致动主体16上。附加磁体可以被配置为将致动主体16偏压到第一定向或第二定向中的一个。
在一些实施例中,开关组件10通常可以处于第一状态或第二状态中的一个。例如,偏压元件的布置可以将杠杆臂44偏压到图4和5所示的第一定向或第二定向中的一个。另外或替代地,目标18可以重新定位在杠杆臂44上,使得当杠杆臂44处于第二定向(即,如图5所示的定向)时,目标18与磁性组件52的磁体54对准。这样,目标18在杠杆臂44上的布置可以确定磁性组件是否被目标18正常激活。例如在如图4所示的实施例中,开关组件10处于正常激活状态。即,致动主体16可以被偏压到图示的定向,使目标18与磁性组件52的磁体54对准,从而提供磁性组件正常激活的开关状态。
现在参照图6,示出了开关组件10的第二实施例。在以下附图中,相同的元件将用相同的附图标记表示。例如,图6的开关组件10包括直接固定到非接触式开关12的外壳24的适配器主体14,并且致动主体16可以由适配器主体14可运动地支撑,使得致动主体16能够相对于适配器主体14在第一定向和第二定向之间运动。在所示实施例中,致动主体16包括可滑动地布置在适配器主体中的按钮60。按钮60支撑可随其运动的目标18。开关组件10还包括布置在非接触式开关12的外壳24和按钮60之间的偏压元件62。在所示实施例中,偏压元件62是机械螺旋弹簧。根据其他实施例,偏压元件可以是磁体或不同类型的弹簧。例如,环形磁体可以联接到可以与磁性组件内的磁体相对的按钮,从而提供弹簧效应。如下文详述,偏压元件62可以被配置为将致动主体16朝向第一或第二定向中的一个偏压。
在图6所示的实施例中,适配器主体14构造为圆柱形套筒,包括用于与致动主体16和外壳24连接的装置。例如,适配器主体14可以通过螺纹内表面42与外壳24螺纹接合。螺纹内表面42可被配置为螺纹接合外壳24的螺纹部分26。致动主体16还可限定孔64,孔64被配置为在其中可滑动地接收按钮60。
现在参考图7和8,示出了图6的开关组件10的横截面。如图所示,非接触式开关12包括封闭在外壳24内的磁性组件52。磁性组件52被配置为被选择性地激活以使开关组件10在第一状态(图7)和第二状态(图8)之间运动。在所示实施例中,致动主体16的按钮60可以相对于适配器主体14和封闭外壳24在第一定向(图7)和第二定向(图8)之间轴向运动,以使目标18分别在第一位置和第二位置之间运动。例如,在开关组件10处于第一状态(图7)的情况下,按钮60可以定位在第一定向以将目标18定位在第一位置(例如,不在非接触式开关12的感测区域内)。在目标18远离感测区域的情况下,磁性组件52不被激活(例如,不处于激活状态)。在开关组件10处于第一状态的情况下,偏压元件62,在这种情况下为螺旋弹簧,将致动主体16的按钮60偏压到第一定向(图7),从而将由致动主体16支撑的目标18定位到第一位置。
然后,在外部物体(例如,表面)和致动主体16的一部分(例如,按钮60)之间接触时,开关组件10可以从第一状态转变到第二状态。来自外部物体的接触可以导致致动主体16相对于适配器主体14从第一定向(图7)朝向第二定向(图8)运动。当开关组件10处于第二状态(图8)时,按钮60被平移到第二定向,使得目标18处于第二位置(例如,定位在非接触式开关12的感测区域内)。在目标18位于非接触式开关12的感测区域内的情况下,磁性组件52中的磁体54转变为激活状态。在所示实施例中,磁性组件的磁体54根据目标18和磁体54之间的磁吸引力而在外壳24内轴向运动。磁体54的这种轴向运动选择性地激活非接触式开关12。(也如上所述,用于非接触式开关的其他类型的内部组件也是可能的,包括可与按钮致动主体一起使用的组件。)
如前所述,开关组件10通常可以处于第一状态或第二状态中的一个。例如,偏压元件的布置可以将按钮60偏压到第一定向或第二定向中的一个。例如,在图7所示的实施例中,开关组件10处于正常非激活状态。即,致动主体16可以被偏压到图示的定向,使目标18远离磁性组件52的磁体54,从而提供磁性组件通常不被激活的开关状态。然而,在其他实施例中,相反的配置也是可能的。
现在参考图9,示出了开关组件10的第三实施例。在所示实施例中,致动主体16被配置为按钮60,但其他致动主体配置也是可能的,包括杠杆臂(例如,先前相对于图2至图5描述的)。在图9所示的实施例中,外壳24包括方形(或其他矩形)外壳轮廓。相应地,适配器主体14可以在外壳24限定方形轮廓的部分处固定到外壳24。在所示实施例中,适配器主体14可以包括开口(未示出),该开口被配置为接收外壳24,使得适配器主体14可以围绕外壳24定位。根据一些实施例,适配器主体14可以在外壳24和适配器主体14之间提供过盈配合以将适配器主体14固定到外壳24。在其他实施例中,适配器主体14可以提供滑动配合。在一些实施例中,适配器主体14可以形成为或通常包括带(例如,也如上所述)。在图9所示的实施例中,适配器主体14包括被配置为与外壳孔口70对准的孔口68,使得当适配器主体14安装到外壳24上时,紧固件可插入穿过孔口68和外壳孔口70以将适配器主体14固定到外壳24。
在图9的实施例中,按钮60呈现出矩形轮廓并且在致动主体16中可滑动地接纳按钮60的孔64也是矩形的。在其他实施例中,其他形状的按钮也是可能的。类似地,在一些实施例中,用于开关外壳或用于适配器主体的矩形轮廓可以与其他类型的致动主体结合实施,包括杠杆(例如,如上所述的)。
如上所述,一些实施例可包括可由一个或多个致动主体激活的多个开关(例如,具有相应的多个单独外壳)。例如,图10示出了包括多个非接触式开关12的开关组件100,所述多个非接触式开关12联接到适配器主体14并由其支撑。开关组件100还包括致动主体16,其支撑目标18并且可相对于适配器主体14运动,如箭头122大体所示。应当理解,虽然箭头122表示枢转或旋转运动,但在一些实施例中,致动主体16也可以(或替代地)平移。因此,致动主体16通常可以相对于适配器主体14运动以便选择性地激活非接触式开关12中的一个或多个,包括单独地或共同地(以各种组合)激活,这取决于特定安装的配置。
在一些示例中,包括如图10所示的示例,所述多个非接触式开关12中的每个都可以封装磁性组件52,该磁性组件52被配置为由目标18选择性地激活。相应地,借助用于目标18的含铁或磁性构造,致动主体16可以相对于所述多个非接触式开关12运动,以选择性地致动非接触式开关12中的一个或多个。例如,在所示实施例中,当致动主体16运动时,开关组件100可以被配置为在多个不同位置检测目标18。以这种方式,可以根据所述多个非接触式开关12中的哪个处于激活状态而确定致动主体16的多个位置,其可以对应于与致动主体16接触的外部物体的多个位置。
在一些实施例中,多个开关(例如,具有对应的多个单独外壳)可以被配置为由支撑在一个或多个致动主体上的多个目标(例如,分别地)激活。例如,图11示出了包括多个非接触式开关12的开关组件200,所述多个非接触式开关12联接到适配器主体14并由其支撑。在所示实施例中,适配器主体14支撑致动主体16并且致动主体16支撑多个目标18。因此,致动主体16的运动或定向(例如,如箭头222所示)可以使所述多个目标18共同运动以选择性地激活所述多个非接触式开关12中的一个或多个。例如,如图11所示,致动主体16可相对于适配器主体14和所述多个非接触式开关12运动(例如,如箭头222所示),以使目标18共同运动,从而选择性地激活封闭在所述多个非接触式开关12中的每个内的磁性组件52。在一些实施例中,致动主体16可以由多个单独的可运动体形成,包括例如图11中的虚线所指示的。因此,在一些实施例中,不同的特定部件相对于共用适配器主体14的运动可以选择性地激活相应的特定非接触式开关。
在一些实施例中,多个开关(例如,具有对应的多个单独外壳)可以被配置为由支撑在致动主体上的单个目标来激活。例如,图12示出了包括多个非接触式开关12的开关组件300,这些非接触式开关12联接到适配器主体14并由其支撑。在所示实施例中,适配器主体14支撑致动主体16,该致动主体16包括目标18,所述目标被配置为同时激活所述多个非接触式开关12中的一个或多个。例如,目标18的尺寸可以被充分设计,使得当致动主体16在多个非接触式开关12的感测区域20内运动时,目标18可以选择性地和同时地激活封闭在非接触式开关12内的多个(例如,全部)磁性组件52。
如本文先前所述,所公开的开关组件中的一些通常可用于将非接触式开关适配为机械触发式开关,使得非接触式开关的内部电气状态可由事件(例如,接近事件)触发,导致与物体或表面的机械接触。因此,例如,一些实施例可以允许将非接触式开关转换为接触式开关组件,或者可以允许非接触式内部开关设备(例如,内部开关电路)适用于基于接触的触发。相应地,本文先前描述的非接触式开关12(例如,磁性开关)被配置为作为无需机械接触而触发的开关操作,独立于致动主体16或适配器主体14,但通常可以在各种实施例下适配于基于接触的操作。例如,磁性开关可以单独作为接近型传感器操作,并且利用本文中的系统和方法,还可以改进或适用于作为接触式开关(例如,限位开关)操作。类似地,在一些实施例中,非接触式电路或其他组件可适配为与非改造接触式传感器一起使用。
在一些实施例中,可以使用体现本发明的方面的方法来利用、制造或安装本文公开的设备或系统。相应地,本文中对设备或系统的特定特征、能力或预期目的的任何描述通常旨在包括公开将此类设备用于预期目的的方法、以其他方式实现此类能力的方法、制造此类设备或系统(或整个设备或系统)的相关组件,以及安装说公开的(或以其他方式已知)部件以支持此类目的或能力的方法。类似地,除非另有说明或限制,本文对制造或使用特定设备或系统的任何方法(包括安装设备或系统)的讨论旨在固有地包括作为本发明的实施例的所使用的特征的公开和实施此类设备或系统的功能。
在这方面,例如,一些实施例包括将开关组件从非接触式开关组件转换为接触式开关组件以检测事件的方法。在以下描述中,将参考图1。然而,参照图1,应当理解,以下描述通常也适用于本文描述的各种其他实施例。
具体参照图1,适配器主体14可以固定在现有的非接触式开关12的外壳(例如外壳24)的外部,该非接触式开关希望被转换以执行接触式开关的功能。致动主体16可以连接到适配器主体14并由适配器主体14支撑,使得连接到致动主体16的目标18由适配器主体14和致动主体16支撑在非接触式开关12的外壳外部。致动主体16然后可以设置成相对于适配器主体14(以及随后相对于非接触式开关12本身)运动。在发生接近事件时,致动主体16可以从第一定向运动到第二定向(例如,通过与外部物体接触),从而使目标18从第一位置运动到第二位置。因此,目标18可以基于致动主体16的位置(例如,根据是否在非接触式开关12的感测区域20内对准)而从非接触式开关12的外壳外部选择性地激活开关组件10。根据一些实施例,非接触式开关12的外壳24可以插入或安装到基座(例如,图2的基座30)上以固定到表面或系统。
提供所公开实施例的先前描述以使本领域的任何技术人员能够制造或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的,并且本文定义的一般原理可以应用于其他实施例而不背离本发明的精神或范围。因此,本发明不旨在限于本文所示的实施例,而是要符合与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
Claims (20)
1.一种用于开关组件的适配器系统,用于将开关组件从非接触式开关组件转换为接触式开关组件,该适配器系统包括:
适配器主体,其被配置为在开关组件的封闭外壳的外部固定至该封闭外壳;
致动主体,其连接到适配器主体并由适配器主体支撑;和
目标,其连接到致动主体并被配置为通过适配器主体经由致动主体支撑在封闭外壳的外部;
致动主体能相对于适配器主体在第一定向和第二定向之间运动,以使目标分别在第一位置和第二位置之间运动,在所述第一位置,目标被定向以从封闭外壳外部激活开关组件,在所述第二位置,目标被定向为不激活开关组件。
2.根据权利要求1所述的适配器系统,其中,所述适配器主体被配置为螺纹连接至所述封闭外壳。
3.根据权利要求1所述的适配器系统,其中,所述适配器主体、所述致动主体或所述目标的任何部分都没有延伸到所述封闭外壳的封闭内部中。
4.根据权利要求3所述的适配器系统,其中,所述目标是磁性目标或含铁目标中的至少一种,其被配置为激活所述封闭外壳内的磁性组件以控制所述开关组件。
5.根据权利要求1所述的适配器系统,还包括:
弹簧,该弹簧被配置为朝向或远离第一定向偏压致动主体。
6.根据权利要求1所述的适配器系统,其中,所述适配器主体被配置为同时固定至多个非接触式开关组件的多个封闭外壳,以将所述非接触式开关组件转换为接触式开关组件。
7.一种用于检测系统状态的开关组件,该开关组件包括:
封闭外壳,其包围磁性组件,磁性组件被配置为被选择性地激活以使开关组件在第一状态和第二状态之间运动;
适配器主体,其固定到封闭外壳,在封闭外壳外部;和
致动主体,其由适配器主体可运动地支撑并支撑封闭外壳外部的目标,该目标是磁性目标或含铁目标中的至少一个;
致动主体能相对于适配器主体和封闭外壳在第一定向和第二定向之间运动,以使目标分别在第一位置和第二位置之间运动,在所述第一位置,目标激活磁性组件,而在所述第二位置,目标不激活磁性组件。
8.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述封闭外壳和所述磁性组件被配置为独立于所述适配器主体和所述致动主体而作为磁性开关操作;并且
其中,适配器主体被配置为用于磁性开关的改装组件的一部分。
9.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述封闭外壳是密封外壳,其没有用于激活所述磁性组件的进入点。
10.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述封闭外壳包括螺纹部分;和
其中,适配器主体被配置为螺纹固定到螺纹部分。
11.根据权利要求7所述的开关组件,还包括:
偏压元件,其被配置为朝向第一定向或第二定向中的一者偏压致动主体。
12.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述致动主体是可枢转地固定到所述适配器主体的杠杆臂。
13.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述致动主体是按钮。
14.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述目标是由所述致动主体支撑的多个目标中的第一目标;
其中,封闭外壳是多个封闭外壳中的第一封闭外壳,每个封闭外壳具有被配置为被选择性激活的磁性组件;和
其中,致动主体能相对于适配器主体和所述多个封闭外壳运动以使目标共同运动,以选择性地激活磁性组件。
15.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述磁性组件是以下中的一者或多者的一部分:
单刀双掷开关;
双刀双掷开关;
单刀单掷开关;或
双刀单掷开关。
16.根据权利要求7所述的开关组件,其中,所述封闭外壳包括矩形外壳轮廓或圆形外壳轮廓中的至少一者,所述适配器主体固定到所述封闭外壳。
17.一种将开关组件从非接触式开关组件转换为接触式开关组件以检测事件的方法,该方法包括:
将适配器主体在开关组件的封闭外壳的外部固定至该封闭外壳,其中致动主体连接到适配器主体,使得连接到致动主体的目标由适配器主体和致动主体支撑在封闭外壳的外部;和
将致动主体设置为在事件发生时相对于适配器主体从第一定向运动到第二定向,从而将目标从第一位置运动到第二位置,目标被配置为当定向在第一位置或第二位置中的至少一者时,从封闭外壳的外部激活开关组件。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述致动主体被设置为在所述第一定向和所述第二定向之间运动,而所述适配器主体、所述致动主体或所述目标的任何部分都没有延伸到所述封闭外壳的内部。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述致动主体设置成使所述目标或多个目标运动,以从多个开关组件的相应封闭外壳的外部激活所述多个开关组件。
20.根据权利要求17所述的方法,其中,所述封闭外壳被配置为防爆外壳,其中将所述适配器主体固定至所述封闭外壳包括将所述适配器主体螺纹固定到所述封闭外壳上或通过基座的带插入所述封闭外壳中的至少一者,所述基座用于与适配器主体一起使用。
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