CN1288686C - 电气开关 - Google Patents
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Abstract
一种电气开关(100)，其包括：壳体(110)；位于壳体(110)中的至少一个固定触点(121-123)和延长的弹性可变形活动接触部件(130)，所述接触部件(130)具有相对的第一、第二端。电气开关(100)包括转换部件(140)，其由壳体在第一端形成滑动接触支撑，并与接触部件(130)的中间部分(131A-133A)形成滑动接触，以使接触部件(130)在克服自身弹性的情况下枢轴转动以与固定触点(121-123)形成闭合电连接和断开电连接。接触部件(130)包括采用悬臂形式以实现枢轴转动的固定端(134)和与固定触点(121-123)接触的三分支自由端。弹性装置(150/150′)设置成用于弹性作用于接触部件(130)的第二端以使接触部件(130)与转换部件(140)之间保持滑动接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制电器操作的开关。
背景技术
在滑动类型的电气开关中，活动接触部件形成悬臂以实现枢轴转动，从而与固定接触部件形成连接和断开连接操作。由于各种各样的原因，接触部件经过一端时间使用之后会变得松弛，进而不能提供必要的接触压力，所以活动接触部件需要具有延伸的长度。此种类型的电气开关已由美国专利No.6,281,482所公开。
本发明旨在通过提供一种改进的电气开关以避免或减轻上述问题。
发明内容
本发明提供一种电气开关，其包括：壳体；位于壳体中的至少两个固定触点和一个延长的弹性可变形的活动接触部件，所述活动接触部件具有相对的第一、第二端；以及转换部件，其由壳体在第一端形成滑动接触进行支撑，并与活动接触部件的中间部分形成滑动接触，以使活动接触部件在克服自身弹性的情况下枢轴转动以与所述固定触点形成闭合电连接和断开电连接，所述活动接触部件包括采用悬臂形式以实现枢轴转动的固定端和与所述固定触点接触的自由端，所述活动接触部件的所述自由端分支成接触叉尖，所述接触叉尖设置成分别与所述固定触点相接触，其中设置有用于弹性作用于活动接触部件的第二端的弹性装置，以使活动接触部件与转换部件之间保持滑动接触。
优选地，所述活动接触部件的各个所述接触叉尖包括单独的所述中间部分，从而所述转换部件与所述单独的中间部分形成滑动接触。
优选地，所述转换部件包括平行轨道，各个轨道沿其长度方向具有相对的突起和非突起部分，所述轨道分别与接触叉尖的中间部分形成滑动接触，这样根据转换部件的相对位置，在接触叉尖和固定触点之间形成多个转换组合。
优选地，各个中间部分包括朝向转换部件的弯折。
优选地，弹性装置包括各自作用于活动接触部件的接触叉尖的弹簧。
优选地，各个弹簧包括压缩盘簧。
优选地，各个弹簧定位在与所述活动接触部件的固定端相同的一侧的对应中间部分处，以作用于各个接触叉尖。
优选地，各个弹性装置包括杆式弹簧，其具有形成悬臂以实现枢轴转动的固定端和分支成叉尖，以分别作用于所述活动接触部件的接触叉尖的自由端。
优选地，所述弹簧在与活动接触部件相同的支撑下形成悬臂形式。
优选地，所述弹簧与活动接触部件交叠以形成双层结构，所述双层结构形成与所述活动接触部件的形状互补的形状，以适合地反作用于所述活动接触部件。
优选地，所述弹簧的总体长度在活动接触部件的总体长度至少50％至100％之间。
附图说明
下面将在参照附图的情况下通过实施例对本发明进行更加详细地说明。
图1是根据本发明的电气开关的第一实施方式的俯视图。
图2是图1中的开关的端面视图。
图3是图1所示开关的侧向截面图，其中所述开关处于闭合状态。
图4是与图3相对应显示所述开关处于断开状态的侧向截面图。
图5是图1所示开关的部分截取的仰视图。
图6是根据本发明的电气开关的第二实施方式的侧向截面图，其中所述开关处于闭合状态。
图7是与图6相对应显示所述开关处于断开状态的侧向截面图。
图8是图6所示开关的部分截取的仰视图。
具体实施方式
图1至图5示出了作为本发明具体实施方式采用滑动开关100形式的第一电气开关。开关100具有平面长方形壳体110(沿水平方向所示)和部分圆柱形盖体200，该盖体200支撑于并在壳体110上面延伸以沿壳体作相对滑动运动以操作开关100。壳体110通过一对固定在一起的上、下部件112、114构成。壳体110中容纳有一组三个相互平行的固定触点121-123、长形弹性可变形活动接触部件130和转换部件140。盖体200包括整体手柄210，这样使用者通过抓住手柄210可以向任何一个方向滑动，从而滑动转换部件140，进而使活动接触部件130以枢转方式与其固定触点121-123形成接触和从其上移开。
手柄210在内表面上沿其左端部形成有四个波纹状凹槽212以及从其右端部下垂的整体柱头214。上壳体部件112设置有向上突起的弹簧加载球216，其用于逐次与凹槽212相接触，从而限定了盖体200相对于壳体110的四个预定转换位置。柱头214用于连接转换部件140。
固定触点121-123和活动接触部件130定位成分别从壳体110中相对右端和左端沿水平方向伸出，以实现载荷与电源之间的连接。活动接触部件130类似叉形，其具有左端部134和分支成一组三个相互平行接触的叉尖131-133。活动接触部件130在其左端部134夹紧在两个壳体部件112、114的相同端部之间，其接触叉尖131-133延伸以分别达到固定触点121-123的下面。
正常情况下接触叉尖131-133在其固有弹性作用下向上转动以与其对应的固定触点121-123相接触。接触叉尖131-133也可以通过转换部件140以转换部件140所限定的设计及位置的预定方式，克服弹性作用选择性地向下转动，以与对应的固定触点121-123分开。接触叉尖131-133在大约其中间长度位置分别设置有用于通过转换部件140进行作用的倒U形弯折131A-113A。
转换部件140具有水平基板142和从其中向上延伸的整体管状凸台144。凸台144穿过上壳体部件112中的纵向槽口113向上延伸，然后与从手柄210中下垂的柱头214相结合，这样盖体200与转换部件140相接合。在通过手动方式从一个预定位置滑动到另一位置时，盖体200同时移动转换部件140通过壳体110中的对应位置。
转换部件140的基板142在其底表面上形成有预定表面轮廓146。轮廓146包括三个相互平行的轨道，其沿与转换部件140的滑动方向平行的方向延伸，以从上面反作用于U形弯折131A-113A以控制接触叉尖131-133分别克服其弹力。各个轨道具有由沿其长度方向相对向下突起和不突起的部分组成的特定组合，其用于推动各个接触叉尖131/132/133分别向下以与对应的固定触点121/122/123分开或者使各个接触叉尖131/132/133向上转动以与对应的固定触点121/122/123相接触。
当通过盖体200滑动时，转换部件140的相对位置确定了各个轨道的所述突起和不突起部分之一通过其U形弯折131A/132A/133A作用于对应的接触叉尖131/132/133。由此，表面轮廓146的突起和不突起轨道部分提供了多个转换组合，其中固定触点121-123中的一个或者多个根据盖体200或者其手柄210的相对位置与活动接触部件130形成接触。
从上所述，活动接触部件130在其一端134形成悬臂式支撑，位于相对端的接触叉尖131-133可以枢轴转动。表面轮廓146具有延伸的长度以在轨道上提供各种突起和不突起部分以选择性地克服U形弯折131A-133A的作用力。因此，接触叉尖131-133在U形弯折131A-133A的相对前部和后部之间必须具有足够的长度以为表面轮廓146提供足够的空间以实现滑动。
这样将会产生下述潜在的问题，接触叉尖131-133在长期使用后可能会丧失弹性或者变得松弛，除非上述接触叉尖由高度相等并具有长持久弹性的导电材料制成和/或制作得相对厚一些。显然，这种材料的成本将高一些，如果其比最佳厚度要厚一些，则在初始使用时接触叉尖131-133将具有过度的硬度。
为了解决上述问题，采用辅助弹性部件以补充接触叉尖131-133的弹性。在一种实施例中，弹性部件为位于各个接触叉尖131/132/133和下壳体部件114的基座壁面之间的压缩盘簧150。各个弹簧150定位在紧接与活动接触部件130的固定端134相同端的对应U形弯折131A/132A/133A。
由于弹簧150在U形弯折131A/132A/133A后面起作用，U形弯折131A/132A/133A前部的接触叉尖131/132/133的余下部分仍保持悬臂式支撑。虽然活动接触部件130的有效悬臂长度变得相对短一些，中间悬臂支撑，即弹簧150本身具有弹性，从而可以使接触叉尖131-133保持必要的柔韧性。
下面参照图6至图8，其示出了作为本发明具体实施方式的第二电气开关100′，其中开关100′与第一开关100基本上结构相同，对应的部件用相同的附图标号加上撇号来表示。二者之间唯一的主要区别在于后者采用另一种类型叉形杆式弹簧作为辅助弹性部件。
叉形部件150′具有左端154′和分支成三个相互平行的叉尖151′-153′的右端。叉形部件150′在其左端154′夹在与活动接触部件130相同的两个壳体部件112′、114′的端部之间，与接触部件130′相交叠形成双层结构。叉尖151′-153′在对应的接触叉尖131′-133′下面以平行方式延伸并从接触叉尖131′-133′的下面克服弹性作用力。
除了没有U形弯折131A′-133A′之外，叉形部件150′与活动接触部件130′基本上具有相同的基本结构，另外其接触叉尖131′-133′比接触叉尖131-133相对短一些。这一点，从下面来看比较清楚(如图8所示)，如图中所示，除了其接触叉尖131′-133′相对短一些之外，叉形部件150′基本上与活动接触部件130′相同。从几何数据上说，叉形部件150′的总体长度为活动接触部件130′的总体长度的至少50％到100％之间。
叉形部件150′基本上补余成型以从下面适合地克服活动接触部件130′的作用，在后者的U形弯折131A′-133A′部分除外。另外，由于叉形部件150′与活动接触部件130′采用相同的支撑构成悬臂方式，其二者采用相同的方式并联合转动。至于活动接触部件130′，不需要缩减其悬臂长度，同时可以维持其接触叉尖131′-133′的必要柔韧性。
在上述两个实施方式中，弹簧150和叉形部件150′由金属材料制成，其仅在考虑弹性特性的基础上进行简单地选择，而不需要考虑到导电特性，因为其不用于导电。这样，可以选择相对较便宜的材料，从而可以有较宽的选择范围。
可以想象到弹簧150可以由单独的以类似方式从下面反作用于活动接触插件131-133的杆式弹簧代替，或者采用从作为弹簧支腿的接触叉尖131-133向下突起的整体部件的形式。
本发明通过实施例的方式进行了说明，但是应当理解，本领域的专业技术人员可以对上述实施方式进行各种变化和更改，而不会脱离本发明由权利要求所限定的保护范围。
Claims (11)
1.一种电气开关，其包括：壳体；位于壳体中的至少两个固定触点和一个延长的弹性可变形的活动接触部件，所述活动接触部件具有相对的第一、第二端；以及转换部件，其由壳体在第一端形成滑动接触进行支撑，并与活动接触部件的中间部分形成滑动接触，以使活动接触部件在克服自身弹性的情况下枢轴转动以与所述固定触点形成闭合电连接和断开电连接，所述活动接触部件包括采用悬臂形式以实现枢轴转动的固定端和与所述固定触点接触的自由端，所述活动接触部件的所述自由端分支成接触叉尖，所述接触叉尖设置成分别与所述固定触点相接触，其中设置有用于弹性作用于活动接触部件的第二端的弹性装置，以使活动接触部件与转换部件之间保持滑动接触。
2.如权利要求1所述的电气开关，其特征在于：
所述活动接触部件的各个所述接触叉尖包括单独的所述中间部分，从而所述转换部件与所述单独的中间部分形成滑动接触。
3.如权利要求2所述的电气开关，其特征在于：
所述转换部件包括平行轨道，各个轨道沿其长度方向具有相对的突起和非突起部分，所述轨道分别与接触叉尖的中间部分形成滑动接触，这样根据转换部件的相对位置，在接触叉尖和固定触点之间形成多个转换组合。
4.如权利要求1所述的电气开关，其特征在于，各个中间部分包括朝向转换部件的弯折。
5.如权利要求1所述的电气开关，其特征在于：
弹性装置包括各自作用于活动接触部件的接触叉尖的弹簧。
6.如权利要求5所述的电气开关，其特征在于，各个弹簧包括压缩盘簧。
7.如权利要求5所述的电气开关，其特征在于：
各个弹簧定位在与所述活动接触部件的固定端相同的一侧的对应中间部分处，以作用于各个接触叉尖。
8.如权利要求1所述的电气开关，其特征在于：
各个弹性装置包括杆式弹簧，其具有形成悬臂以实现枢轴转动的固定端和分支成叉尖，以分别作用于所述活动接触部件的接触叉尖的自由端。
9.如权利要求8所述的电气开关，其特征在于：
所述弹簧在与活动接触部件相同的支撑下形成悬臂形式。
10.如权利要求8所述的电气开关，其特征在于：
所述弹簧与活动接触部件交叠以形成双层结构，所述双层结构形成与所述活动接触部件的形状互补的形状，以适合地反作用于所述活动接触部件。
11.如权利要求8所述的电气开关，其特征在于：
所述弹簧的总体长度在活动接触部件的总体长度至少50％至100％之间。
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